KR200319586Y1 - Valve Spring Retainer for Intake/Exhaust Valve of Automobile Engine - Google Patents

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KR200319586Y1
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이두훈
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
    • F01L3/10Connecting springs to valve members

Abstract

본 고안은, 소재의 경량화를 통해 엔진 효율의 저하를 방지하면서도 내구성과 강도의 향상으로 우수한 충격흡수성능을 갖는 자동차 엔진의 흡배기 밸브용 밸브 스프링 리테이너를 개시한다.The present invention discloses a valve spring retainer for an intake / exhaust valve of an automobile engine having excellent shock absorbing performance by improving durability and strength while preventing a decrease in engine efficiency through light weight of the material.

본 고안의 구성은, 중앙에는 밸브 스템 엔드가 장착되는 호울이 형성되어 있고, 일측단 외주면에는 밸브 스프링이 안착되도록 외경방향으로 플랜지가 형성되어 있는 자동차 엔진의 흡배기 밸브용 밸브 스프링 리테이너에 있어서, 상기 밸브 스프링 리테이너의 기본 소재는 듀라늄으로 이루어지고, 상기 호울의 스템 엔드 장착 부위와 접하는 상기 밸브 스프링 리테이너의 내주면에는 티타늄층이 형성되며, 이 티타늄층과 상기 듀라늄 소재부 사이에는 고강도 합성수지로 이루어진 1차 충격흡수층이 형성되고, 상기 플랜지의 외주면에는 고탄력성 O-링으로 이루어진 2차 충격흡수층이 형성되며, 상기 밸브 스프링 리테이너 외주면의 상기 밸브 스프링 안착부에는 고강도 합성수지로 이루어진 3차 충격흡수층이 형성된 것을 특징으로 한다.In the configuration of the present invention, in the center is formed a hole for mounting the valve stem end, the valve spring retainer for an intake and exhaust valve of the automotive engine, the flange is formed in the outer diameter direction so that the valve spring is seated on one side outer peripheral surface, The base material of the valve spring retainer is made of duranium, and a titanium layer is formed on the inner circumferential surface of the valve spring retainer in contact with the stem end mounting portion of the hole, and a high strength synthetic resin is formed between the titanium layer and the duranium material part. A primary shock absorbing layer is formed, and a secondary shock absorbing layer formed of a high elasticity O-ring is formed on the outer circumferential surface of the flange, and a third shock absorbing layer formed of a high strength synthetic resin is formed on the valve spring seat of the outer circumferential surface of the valve spring retainer. It is characterized by.

Description

자동차 엔진의 흡배기 밸브용 밸브 스프링 리테이너{Valve Spring Retainer for Intake/Exhaust Valve of Automobile Engine}Valve Spring Retainer for Intake / Exhaust Valve of Automobile Engine}

본 고안은 밸브 스프링 리테이너에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차 엔진의 흡·배기구를 개폐하는 밸브 기구의 구성요소중에서 밸브 스프링을 지지하는 리테이너의 충격흡수구조를 개선한 자동차 엔진의 흡배기 밸브용 밸브 스프링 리테이너에 관한 것이다.The present invention relates to a valve spring retainer, and more particularly, to a valve spring for an intake / exhaust valve of an automobile engine in which the shock absorbing structure of the retainer supporting the valve spring is improved among the components of the valve mechanism for opening and closing the intake / exhaust of the automobile engine. It is about retainers.

내연기관, 즉 자동차의 엔진에는 연소실에 마련된 흡기구와 배기구를 각각 개폐함으로써 공기 및 연료가 흡입되고 연소가스가 배출되게끔 하는 흡·배기 밸브 기구가 설치되어 있다. 이러한 흡·배기용 밸브 기구는 통상적으로, 밸브 헤드와 스템으로 이루어져 흡·배기구를 직접적으로 개방 또는 폐쇄시키는 밸브와, 이 밸브를 작동시키는 캠축, 밸브 리프터, 푸쉬 로드, 로커 암 등으로 구성된다.An internal combustion engine, that is, an engine of an automobile, is provided with an intake / exhaust valve mechanism for allowing air and fuel to be sucked and the combustion gas to be discharged by opening and closing the intake and exhaust ports provided in the combustion chamber, respectively. Such a valve mechanism for intake / exhaust is usually composed of a valve composed of a valve head and a stem to directly open or close the intake / exhaust mechanism, a camshaft, a valve lifter, a push rod, a rocker arm, etc. for operating the valve.

특히, 밸브가 닫힌 동안의 기밀 유지와 아울러 밸브의 원활한 개폐운동을 위해 상기 밸브 스템의 외주측에는 밸브 스프링이 설치되고, 이 밸브 스프링은 밸브 스프링 리테이너에 의해 지지되는데, 밸브 스프링 리테이너의 중앙에는 호울이 형성되어 있어 이 호울에 상기 밸브 리프터나 로커 암과 충격적으로 충돌하는 스템 엔드가 장착된다.In particular, a valve spring is installed on the outer circumferential side of the valve stem to maintain airtightness while the valve is closed, and the valve spring is supported by a valve spring retainer, which has a hole in the center of the valve spring retainer. And the stem is mounted with a stem end that impacts the valve lifter or rocker arm.

첨부도면 도 1은 종래 밸브 스프링 리테이너의 일례를 보여주고 있는데, 밸브 스템(10)이 관통하는 호울(20a)이 중앙에 형성되어 있고, 이 호울(20a)의 상측으로는 스템 엔드(10a)에 끼워지는 고정키(30)가 삽입되기 위한 키삽입홈(20b)이형성된 구조가 나타나 있다. 그런데, 이와 같은 종래의 일반적인 밸브 스프링 리테이너는 스틸재질로 이루어져 있기 때문에, 큰 중량으로 인한 엔진 효율의 저하를 유발하는 문제점이 있다.1 shows an example of a conventional valve spring retainer, in which a hole 20a through which the valve stem 10 penetrates is formed at the center, and above the hole 20a is attached to the stem end 10a. The structure in which the key insertion groove 20b for inserting the fixed key 30 to be inserted is formed is shown. By the way, since such a conventional valve spring retainer is made of a steel material, there is a problem that causes a decrease in engine efficiency due to a large weight.

이러한 문제점을 해소하기 위해 대한민국 특허등록 제232036호에서는 내마모성과 내열성이 좋은 합성수지재로 이루어진 밸브 스프링 리테이너를 개시하고 있다. 그러나, 합성수지제 밸브 스프링 리테이너의 경우에는 소재 경량화 측면에서 유리한 효과를 나타내고 있으나, 스템 엔드에 가해지는 충격력을 고려할 때 요구되는 내구성과 강도면에서는 만족스러운 결과를 기대하기가 어렵다.In order to solve this problem, Korean Patent Registration No. 232036 discloses a valve spring retainer made of a synthetic resin material having good wear resistance and heat resistance. However, the synthetic resin valve spring retainer has an advantageous effect in terms of material weight reduction, but it is difficult to expect satisfactory results in terms of durability and strength required in consideration of the impact force applied to the stem end.

한편, 대한민국 특허등록 제264275호는, 도 2에 도시된 바와 같이, 일부를 폴리아미드 4.6으로 하고, 다른 일부를 유리섬유 30∼50중량%가 함유된 폴리아미드 4.6으로 한 2중 구조의 밸브 스프링 리테이너를 개시하고 있으나, 이 경우에도 내구성과 강도면에서 기대에 못미치는 수준에 그치고 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 2, Korean Patent Registration No. 226475 has a valve spring having a double structure in which a part is made of polyamide 4.6 and the other part is made of polyamide 4.6 containing 30 to 50% by weight of glass fiber. Although the retainer is disclosed, in this case, it is still less than expected in terms of durability and strength.

본 고안은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 소재의 경량화를 통해 엔진 효율의 저하를 방지하면서도 내구성과 강도의 향상으로 우수한 충격흡수성능을 갖는 자동차 엔진의 흡배기 밸브용 밸브 스프링 리테이너를 제공하는 데에 있다.The present invention is devised to improve the conventional problems as described above, the object is to reduce the engine efficiency through light weight of the material, while improving the durability and strength, the intake and exhaust of the automotive engine having excellent shock absorption performance It is to provide a valve spring retainer for a valve.

도 1은 종래 밸브 스프링 리테이너의 일례를 나타낸 종단면도,1 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional valve spring retainer;

도 2는 종래 밸브 스프링 리테이너의 다른 예를 나타낸 일부 단면의 사시도,2 is a perspective view of a partial cross section showing another example of a conventional valve spring retainer,

도 3은 본 고안에 따른 밸브 스프링 리테이너를 나타낸 종단면도,3 is a longitudinal sectional view showing a valve spring retainer according to the present invention;

도 4는 도 3의 밸브 스프링 리테이너에 대한 일부 단면의 사시도,4 is a perspective view of a partial cross section of the valve spring retainer of FIG. 3, FIG.

도 5는 본 고안의 다른 예를 나타낸 종단면도.Figure 5 is a longitudinal sectional view showing another example of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 : 밸브 스템 1a : 스템 엔드1: Valve stem 1a: Stem end

2a : 호울 2b : 플랜지2a: hole 2b: flange

3 : 고정키 4 : 밸브 스프링3: fixed key 4: valve spring

D : 듀라늄 소재부 T : 티타늄층D: Duranium material part T: Titanium layer

L1 : 1차 충격흡수층 L2 : 2차 충격흡수층L1: primary shock absorbing layer L2: secondary shock absorbing layer

L3 : 3차 충격흡수층L3: 3rd shock absorbing layer

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 자동차 엔진의 흡배기 밸브용 밸브 스프링 리테이너는, 중앙에는 밸브 스템 엔드가 장착되는 호울이 형성되어 있고, 일측단 외주면에는 밸브 스프링이 안착되도록 외경방향으로 플랜지가 형성되어 있는 자동차 엔진의 흡배기 밸브용 밸브 스프링 리테이너에 있어서,Valve spring retainer for the intake and exhaust valve of the automobile engine according to the present invention for achieving the above object, the center is formed with a hole in which the valve stem end is mounted, the one side outer peripheral surface so that the valve spring is seated in the outer diameter direction flange In the valve spring retainer for the intake and exhaust valves of an automobile engine,

상기 밸브 스프링 리테이너의 기본 소재는 듀라늄으로 이루어지고, 상기 호울의 스템 엔드 장착 부위와 접하는 상기 밸브 스프링 리테이너의 내주면에는 티타늄층이 형성되며, 이 티타늄층과 상기 듀라늄 소재부 사이에는 고강도 합성수지로 이루어진 1차 충격흡수층이 형성되고, 상기 플랜지의 외주면에는 고탄력성 O-링으로 이루어진 2차 충격흡수층이 형성되며, 상기 밸브 스프링 리테이너 외주면의 상기 밸브 스프링 안착부에는 고강도 합성수지로 이루어진 3차 충격흡수층이 형성된 것을 특징으로 한다.The base material of the valve spring retainer is made of duranium, and a titanium layer is formed on the inner circumferential surface of the valve spring retainer in contact with the stem end mounting portion of the hole, and a high strength synthetic resin is formed between the titanium layer and the duranium material part. A primary shock absorbing layer is formed, and a secondary shock absorbing layer formed of a high elasticity O-ring is formed on the outer circumferential surface of the flange, and a third shock absorbing layer made of high strength synthetic resin is formed on the valve spring seating portion of the outer circumferential surface of the valve spring retainer. Characterized in that formed.

여기서, 상기 1차 충격흡수층과 2차 충격흡수층의 고강도 합성수지는 폴리에텔에텔케톤수지와 폴리아미드이미드수지로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나로 구체화될 수 있고, 상기 2차 충격흡수층의 고탄력성 O-링은 우레탄수지로 구체화될 수 있다.Here, the high-strength synthetic resin of the primary shock absorbing layer and the secondary shock absorbing layer may be embodied in any one selected from the group consisting of polyether ether ketone resin and polyamideimide resin, the high elastic O-ring of the secondary shock absorbing layer It may be embodied as urethane resin.

이하에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부도면 도 3 및 도 4는 각각 본 고안에 따른 밸브 스프링 리테이너를 나타낸 종단면도 및 일부 단면의 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 밸브 스프링 리테이너의 외관은 종래와 마찬가지로, 밸브 스템(1)이 관통하는 호울(2a)이 중앙부에 형성되어 있되, 밸브 스템(1)의 스템 엔드(1a)가 위치하는 부위에서 이 호울(2a)의 직경이 보다 더 확장되어 스템 엔드(1a)를 고정하기 위한 고정키(3)가 설치될 수 있도록 되어 있다. 그리고, 밸브 스프링 리테이너의 일측단 외주면, 즉 도면상에 볼 때 상측부에는 밸브 스프링(4)이 안착될 수 있도록 외경방향으로 플랜지(2b)가 형성되어 있다.3 and 4 are respectively a longitudinal sectional view and a perspective view of a partial cross-sectional view showing a valve spring retainer according to the present invention. As shown, the appearance of the valve spring retainer according to the present invention is, as in the prior art, a hole 2a through which the valve stem 1 penetrates is formed in the center portion, the stem end 1a of the valve stem 1 is At the location where the hole 2a is extended, the fixing key 3 for securing the stem end 1a can be installed. In addition, a flange 2b is formed at an outer circumferential surface of one side end of the valve spring retainer, that is, in the upper side, in the outer diameter direction so that the valve spring 4 can be seated.

여기서, 본 고안의 특징은 밸브 스프링 리테이너를 구성하는 소재와 그 형성 부위가 다음과 같이 5가지로 나뉘어지는 데에 있다.Here, the feature of the present invention is that the material constituting the valve spring retainer and its forming part is divided into five as follows.

먼저, 본 고안의 밸브 스프링 리테이너는 듀라늄(Duranium)을 기본적인 소재로 한다. 이 듀라늄은 우주선의 구조물로 사용될 정도로 강도가 높은 합금으로서 중량이 가벼우면서도 충격흡수능력이 뛰어난 소재이다.First, the valve spring retainer of the present invention is made of Duranium as a basic material. Duranium is an alloy that is strong enough to be used as a spacecraft structure, and is light in weight and excellent in absorbing shock.

다음으로, 밸브 스템(1)이 관통하는 상기 호울(2a)을 둘러싼 밸브 스프링 리테이너의 내주면중에 스템 엔드(1a) 장착 부위와 인접하는 부위, 즉 상기 고정키(3)가 위치한 부위로부터 밸브 스프링 리테이너의 상측면에 이르기까지는 티타늄층(T)으로 이루어진다. 티타늄은 내식성이 우수하고 탄소강에 필적하는 강도를 가지며 열전도율과 열팽창률이 작아 엔진 연소실의 고온에도 잘 견디는 바, 본 고안에 있어서도 내구성과 강도를 보다 더 보강하는 역할을 한다.Next, in the inner circumferential surface of the valve spring retainer surrounding the hole 2a through which the valve stem 1 penetrates, the valve spring retainer is located from a portion adjacent to the stem end 1a mounting portion, that is, the position where the fixing key 3 is located. Up to the upper side of the titanium layer (T) is made. Titanium has excellent corrosion resistance, has a strength comparable to that of carbon steel, and has a low thermal conductivity and a low thermal expansion coefficient, thus being able to withstand high temperatures in the engine combustion chamber. Thus, titanium serves to reinforce durability and strength even in the present invention.

상기 티타늄층(T)과 듀라늄 소재부(D) 사이에는 1차 충격흡수층(L1)이 형성되는데, 이 1차 충격흡수층(L1)은 폴리에텔에텔케톤(Poly ether-ether-kethone;PEEK)이나 폴리아미드이미드(Polyamidimide)와 같은 고강도 합성수지로 이루어짐으로써, 티타늄층(T)과 듀라늄 소재부(D) 사이에서 발생하는 충격을 흡수하게 된다.A primary shock absorbing layer (L1) is formed between the titanium layer (T) and the durannium material portion (D), the primary shock absorbing layer (L1) is a poly ether-ether-kethone (PEEK) It is made of a high-strength synthetic resin, such as polyamideimide (Polyamidimide), to absorb the shock generated between the titanium layer (T) and the duranium material portion (D).

한편, 상기 플랜지(2b)의 외주면에는 우레탄과 같은 고탄력성의 O-링으로 이루어진 2차 충격흡수층(L2)이 형성됨으로써, 듀라늄 소재부(D)로 전달되는 충격력을 2차적으로 흡수하게 된다.On the other hand, a secondary shock absorbing layer (L2) is formed on the outer circumferential surface of the flange (2b) made of a high elastic O-ring such as urethane, thereby secondarily absorbing the impact force transmitted to the duranium material portion (D).

그리고, 밸브 스프링 리테이너 외주면중에 밸브 스프링(4)이 안착되는 부위에는 폴리에텔에텔케톤이나 폴리아미드이미드와 같은 고강도 합성수지로 이루어진 3차 충격흡수층(L3)이 형성됨으로써, 고속주행시 높은 엔진 회전수 대역에서 일어날 수 있는 밸브 스프링(4)의 써징(surging)현상을 방지하게 된다.In addition, a third shock absorbing layer (L3) made of a high strength synthetic resin such as polyether ether ketone or polyamideimide is formed at a portion where the valve spring 4 is seated on the outer surface of the valve spring retainer. This prevents surging of the valve spring 4 which may occur.

도 5는 본 고안에 따른 밸브 스프링 리테이너의 다른 예를 나타내고 있는데, 도 3 및 도 4에 예시된 것과는 외형적인 형태만 다를 뿐, 구성 소재와 충격흡수층의 구조면에서는 전술한 예와 동일하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Figure 5 shows another example of the valve spring retainer according to the present invention, only the external shape is different from those illustrated in Figures 3 and 4, the same as the above-described example in terms of the structural material and the structure of the shock absorbing layer, Detailed description thereof will be omitted.

위에서 설명한 바와 같이, 본 고안의 밸브 스프링 리테이너는 기본 소재 자체가 경량의 고강도 합금으로 이루어진데다가 티타늄층(T)과 1차∼3차 충격흡수층(L1∼L3)에 의한 4중 충격흡수구조를 가지므로, 밸브 리프터 또는 로커 암과 스템 엔드간의 충돌시 가해지는 충격을 효과적으로 흡수하게 된다.As described above, the valve spring retainer of the present invention is made of a lightweight, high strength alloy of the basic material itself, and has a quadruple shock absorbing structure by the titanium layer (T) and the primary to tertiary shock absorbing layers (L1 to L3). Therefore, it effectively absorbs the impact applied in the collision between the valve lifter or rocker arm and the stem end.

이상에서는 도면에 도시된 실시예에 의거하여 본 고안을 구체적으로 설명하였으나, 본 고안은 이에 한정되지 아니하고, 본 고안의 기술적 사상의 범위 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형이나 개량이 가능하며, 본 고안이 개시하고 있는 기술적 사상에 대한 진정한 보호의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 정하여진다 할 것이다.The present invention has been described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings, but the present invention is not limited thereto, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. Improvements are possible and the true scope of protection of the technical idea disclosed by the present invention will be defined by the appended claims.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 자동차 엔진의 흡배기 밸브용 밸브 스프링 리테이너는, 중량이 가벼운 소재로 이루어져 엔진의 효율을 향상시키는 효과가 있고, 내구성과 강도 향상에 따라 우수한 충격흡수성능을 발휘으로써 엔진의 수명 보전에 큰 효과를 나타낸다.As described above, the valve spring retainer for the intake / exhaust valve of the automotive engine according to the present invention is made of a light weight material, which has the effect of improving the efficiency of the engine, and exhibits excellent shock absorption performance according to the durability and the strength. It has a great effect on engine life preservation.

Claims (2)

중앙에는 밸브 스템 엔드가 장착되는 호울이 형성되어 있고, 일측단 외주면에는 밸브 스프링이 안착되도록 외경방향으로 플랜지가 형성되어 있는 자동차 엔진의 흡배기 밸브용 밸브 스프링 리테이너에 있어서,A valve spring retainer for an intake / exhaust valve of an automobile engine is formed in a center thereof, and a hole is formed in which a valve stem end is mounted, and a flange is formed in an outer diameter direction so that a valve spring is seated on one outer peripheral surface thereof. 상기 밸브 스프링 리테이너의 기본 소재는 듀라늄으로 이루어지고, 상기 호울의 스템 엔드 장착 부위와 접하는 상기 밸브 스프링 리테이너의 내주면에는 티타늄층이 형성되며, 이 티타늄층과 상기 듀라늄 소재부 사이에는 고강도 합성수지로 이루어진 1차 충격흡수층이 형성되고, 상기 플랜지의 외주면에는 고탄력성 O-링으로 이루어진 2차 충격흡수층이 형성되며, 상기 밸브 스프링 리테이너 외주면의 상기 밸브 스프링 안착부에는 고강도 합성수지로 이루어진 3차 충격흡수층이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 흡배기 밸브용 밸브 스프링 리테이너.The base material of the valve spring retainer is made of duranium, and a titanium layer is formed on the inner circumferential surface of the valve spring retainer in contact with the stem end mounting portion of the hole, and a high strength synthetic resin is formed between the titanium layer and the duranium material part. A primary shock absorbing layer is formed, and a secondary shock absorbing layer formed of a high elasticity O-ring is formed on the outer circumferential surface of the flange, and a third shock absorbing layer made of high strength synthetic resin is formed on the valve spring seating portion of the outer circumferential surface of the valve spring retainer. A valve spring retainer for intake and exhaust valves of an automobile engine, characterized in that formed. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 1차 충격흡수층과 2차 충격흡수층의 고강도 합성수지는 폴리에텔에텔케톤수지와 폴리아미드이미드수지로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나이며, 상기 2차 충격흡수층의 고탄력성 O-링은 우레탄수지인 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 흡배기 밸브용 밸브 스프링 리테이너.The high strength synthetic resin of the primary shock absorbing layer and the secondary shock absorbing layer is any one selected from the group consisting of polyether ether ketone resin and polyamideimide resin, and the high elastic O-ring of the secondary shock absorbing layer is a urethane resin. Valve spring retainer for intake and exhaust valves of automobile engines.
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