KR20030047250A - 밸브기구 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 로커암과 접촉하는 밸브스템 상부면의 편마모를 방지하여 밸브개폐 작동의 안정성을 부여하고 내구성을 증진하며, 배기가스 약화를 방지할 수 있는 구조의 밸브기구를 제공하는데 있다.

이를 위해 본 발명은

흡기 또는 배기포트를 개폐하는 밸브와;

밸브스템 상단에 고정 장착되는 스프링 리테이너와;

상기 스프링 리테이너 하부면에 하나의 원호상에 일정간격으로 복수개가 형성되는 요홈과;

상기 각 요홈내에 그의 하부가 상기 스프링 리테이너 하부면보다 아래로 돌출하도록 수용되는 회전볼과;

상기 스프링 리테이너 하부에 상기 회전볼에 접하여 지지하도록 마련되는 와셔와;

상기 와셔를 상기 스프링 리테이너에 대하여 고정토록 구속 지지하는 결속부재와;

상기 와셔와 실린더헤드의 스프링 지지면 사이에 개재되어 상기 밸브가 상승하는 방향으로 탄발하는 밸브스프링;을 포함하여 구성되어 있다.

Description

밸브기구{Valve instrument}

본 발명은 엔진에 혼합기를 도입하거나 연소가스를 배출하는 밸브기구에 관한 것이다.

4사이클 엔진에서는 팽창행정에 필요한 혼합기를 연소실내로 끌어들이고 또 연소후엔 연소가스를 외부로 배출하기 위하여 1개의 실린더에 흡입 밸브와 배기밸브를 비치하고 있다.

밸브기구는 도 3에 도시하는 것과 같이 밸브(20)와, 밸브스템(21) 상단에 고정된 밸브스프링 리테이너(22), 밸브스프링(23) 및 밸브가이드(24)로 구성되어, 푸쉬로드(25) 또는 캠에 의해 시이소오 작동하는 로커암(26)에 의해 눌려져 하강하여 포트를 개방하며, 로커암(26)의 압압력이 해제될 때 밸브스프링(23)의 탄발력에 의해 상승하여 포트를 닫도록 되어 있다.

그러나 종래 구조에 의하면 로커암(26에 의해 밸브(20)가 상하 방향으로만 작동하게되며, 밸브스템(21) 상면의 특정부위에만 로커암(26)과의 접촉점이 형성되어 국부적인 응력집중에 의해 편마모가 발생하게 되며, 밸브스템(21) 상부면의 고르지 않은 편마모 발생으로 인해 엔진의 출력 및 배기가스에 나쁜 영향을 미치며, 심할 경우 엔진 작동이 중지되는 상태에 이르기도 하여 밸브 부품의 조기 교체로 유지보수 비용이 증대되는 문제가 있다.

이에 본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 로커암과 접촉하는 밸브스템 상부면의 편마모를 방지하여 밸브개폐 작동의 안정성을 부여하고 내구성을 증진하며, 배기가스 약화를 방지할 수 있는 구조의 밸브기구를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 흡기 또는 배기포트를 개폐하는 밸브와;

밸브스템 상단에 고정 장착되는 스프링 리테이너와;

상기 스프링 리테이너 하부면에 하나의 원호상에 일정간격으로 복수개가 형성되는 요홈과;

상기 각 요홈내에 그의 하부가 상기 스프링 리테이너 하부면보다 아래로 돌출하도록 수용되는 회전볼과;

상기 스프링 리테이너 하부에 상기 회전볼에 접하여 지지하도록 마련되는 와셔와;

상기 와셔를 상기 스프링 리테이너에 대하여 고정토록 구속 지지하는 결속부재와;

상기 와셔와 실린더헤드의 스프링 지지면 사이에 개재되어 상기 밸브가 상승하는 방향으로 탄발하는 밸브스프링;을 포함하여 구성되어 있다.

도 1은 본 발명에 의한 밸브기구를 나타내는 도면

도 2는 본 발명에 의한 밸브스프링 리테이너의 저면부 형상을 나타내는 도면

도 3은 종래기술

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 밸브 2 : 실린더헤드

3 : 포트 4 : 밸브스템

5 : 밸브코터 6 : 밸브스프링 리테이너

6a : 하부면 7 : 요홈

8 : 회전볼 9 : 지지스프링

10 : 와셔 11 : 결속부재

12 : 밸브가이드 13 : 스프링 지지면

14 : 밸브스프링 15 : 로커암

16 : 푸쉬로드

이하 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 밸브기구를 나타내는 도면이며, 도 2는 본 발명에 의한 스프링 리테이너의 저면도이다.

도면중 부호 1은 밸브(흡기 또는 배기)이며, 실린더헤드(2)의 포트(3,흡기 또는 배기)를 개폐하므로써 혼합가스를 연소실에 도입하거나 연소된 배기가스를 배출하게 된다.

밸브(1)의 상부로 연장된 밸브스템(4)의 상단에는 밸브코터(5)를 개재하여 밸브스프링 리테이너(6)가 고정되어 있으며, 밸브스프링 리테이너(6)의 하부면(6a)에는 하나의 원호를 따라 일정 간격으로 복수개의 요홈(7)이 형성되고, 그 요홈(7)은 호형의 장공으로 형성된다.

그리고 각각의 요홈(7)에는 회전볼(8)이 회전 가능하게 수용되며, 장공으로 형성한 경우 지지스프링(9)에 의해 탄력적으로 지지되어지며, 그 회전볼(8)의 하단은 밸브스프링 리테이너(6)의 하부면(6a)보다 아래쪽으로 돌출되어 있다. 즉 요홈(7)의 깊이보다는 회전볼(8)의 직경이 약간 크게 설정되어 있다.

상기 밸브스프링 리테이너(6)의 하부로는 상기 회전볼(8)을 지지하도록 접시 스프링으로서 기능하는 와셔(10)가 마련되고, 그 와셔(10)는 결속부재(11)에 의해 밸브스프링 리테이너(6)측에 구속되어 이탈이 방지되도록 구성되어 있다.

그리고 상기 와셔(10)와 밸브가이드(12)가 압입된 실린더헤드(2)의 스프링 지지면(13)과의 사이에 밸브스프링(14)이 개재되어 있어, 이 밸브스프링(14)이 항상 밸브(1)가 포트(4)를 폐쇄하도록, 즉 상승시키도록 힘을 가하게 되며, 밸브스프링(14)은 단일 또는 2개가 동심으로 설치된다.

도면중 부호 15는 로커암이며, 부호 16은 푸쉬로드이다.

이하 본 발명의 작동에 대하여 설명한다.

푸쉬로드(16)가 상승하여 로커암(15)이 로커축(17)을 중심하여 회동 작동(사이소오작동)하므로써 밸브스템(4)을 내리누르게 되면, 밸브(1)가 하강하게 된다.

이때 로커암(15)에서 전달된 힘이 밸브스템(4)에 작용하여 수직힘을 가함과 동시에 회전력이 작용하게 되는 경우, 수직힘에 의해 밸브(1)가 수직방향, 즉 밸브스템(4)의 축방향으로 하강하게 되면서, 회전력이 밸브스프링 리테이너(6)에 작용하여 밸브스프링 리테이너(6)가 회전하게 되는데, 이는 회전볼(8)이 와셔(10)상에서 구름 접촉되며, 장공 요홈(7)내의 지지스프링(9)을 압축하면서 회전볼(8)의 이동이 가능하여, 밸브스템 리테이너(6)가 어느 정도 범위에서 회전이 가능하기 때문이다.

또 밸브스프링 리테이너(6)에 가해지는 힘에 의해 강한 탄성체인 와셔(10)가 약간 변위되면서 수직 방향의 충격을 완충시키면서 받아내게 되며, 푸쉬로드(16)가 하강하여 로커암(15)의 밀어 올림력이 해제되면, 압축되었던 밸브스프링(14)의 탄발력에 의해 밸브(1)가 상승하게 되며, 와셔(10) 및 지지스프링(9)에 의한 복원력에 의해 회전하였던 밸브 스프링 리테이너(6)가 원상으로 복귀하게 되는 것이다.

이와같이 밸브(1)가 상하 작동할 때 작용하는 회전력에 의해 밸브(1)가 회전할 수 있도록 하여, 로커암(15)과 밸브스템(4)의 특정 지점이 집중하여 반복적으로 접촉하지 않고 접촉지점이 회전에 의해 분산되므로 부품의 편마모가 방지되는 것이다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 밸브스프링 리테이너의 하부면에 수평면에서의 회전이 가능하게 지지스프링에 의해 회전방향으로 지지되는 회전볼을 장공 요홈내에 마련하고, 와셔와 결속부재로 지지시키므로써 로커암에 의해 수직방향의 힘과회전력이 밸브에 작용하게 될때 밸브스프링 리테이너가 회전하면서 하강 작동하게 되어 로커암과 밸브스템의 접촉점이 분산되어지게 되므로써 부품에의 편마모가 방지되어 엔진 출력 및 연비 저하 현상을 개선하게 되는 효과 및 밸브 트레인의 내구성이 크게 증대되어 유지 보수 비용이 저감되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 흡기 또는 배기포트를 개폐하는 밸브와;

   밸브스템 상단에 고정 장착되는 스프링 리테이너와;

   상기 스프링 리테이너 하부면에 하나의 원호상에 일정간격으로 복수개가 형성되는 요홈과;

   상기 각 요홈내에 그의 하부가 상기 스프링 리테이너 하부면보다 아래로 돌출하도록 수용되는 회전볼과;

   상기 스프링 리테이너 하부에 상기 회전볼에 접하여 지지하도록 마련되는 와셔와;

   상기 와셔를 상기 스프링 리테이너에 대하여 고정토록 구속 지지하는 결속부재와;

   상기 와셔와 실린더헤드의 스프링 지지면 사이에 개재되어 상기 밸브가 상승하는 방향으로 탄발하는 밸브스프링;을 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 밸브기구.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 요홈은 장공이며, 상기 회전볼은 상기 장공내에 지지스프링에 의해 지지되도록 수용되는 것을 특징으로 하는 밸브기구.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 요홈은 호형의 장공인 것을 특징으로 하는 밸브기구.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 와셔는 접시스프링인 것을 특징으로 하는 밸브기구.