KR20040030158A - 가변 밸브개구 횡단면을 갖는 밸브 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가변 밸브 개구 횡단면을 갖는 밸브 장치에 관한 것으로, 상기 밸브 장치는 내연기관의 유출개구에 배치되고 밸브 스프링력에 의해 작동되고, 가이드 소자 내부에서 밸브제어 유닛에 의해 축방향으로 왕복 운동할 수 있는 가스 교환 밸브를 구비하며, 가이드 내부에서 밸브 조절유닛에 의해 왕복 운동 가능하다. 밀봉 슬라이드(10)는 가스 교환 밸브(24)에 대해 축방항으로 배치되고, 상기 밀봉 슬라이드는 커플러 스프링(24)력에 의해 작동되고 밸브 제어 유닛에 의해 축방향으로 왕복 운동할 수 있다. 밀봉 슬라이드(10)의 위치는 가스 교환 밸브(24)에 대해 상대적으로 축방향으로 조절유닛에 의해 변경 가능하다.

Description

가변 밸브 개구 횡단면을 갖는 밸브 장치{Valve mechanism with a variable valve opening cross-section}

차량의 구동장치로 사용되는 내연기관이 공지되어 있다. 이때 공기 연료 혼합물이 하나의 작업 공간에서 압축되고 점화된다. 이때 발생하는 에너지는 기계적 작동으로 전환된다. 공기 및 공기 연료 혼합물은 밸브에 의해 작동 공간으로 안내되고(유입밸브) 또는 연소물이 밸브에 의해 작동 공간으로부터 배출되는(유출밸브)것이 공지되어 있다. 상기 밸브 제어장치는 내연기관의 효율을 위해 가장 중요하다. 특히 밸브의 제어장치에 의해 작업 공간 내부의 가스 교환이 제어된다.

캠샤프트 제어 이외에 전기 유압 밸브 제어장치를 이용하는 것이 공지되어 있다. 전기 유압 밸브 제어장치는 가변될 수 있거나 완전한 가변 밸브 제어 방법을 제공하므로, 가스 교환의 최적화 및 그에 따른 내연기관의 모터 효율의 상승을 가능하게 한다.

전기 유압 밸브 제어장치는 유압으로 작동 가능한 제어밸브를 포함하고, 상기 밸브의 제어밸브 피스톤은 유입 및 유출 밸브의 밸브 바디를 작동시키기고, 밸브 시이트(밸브 시이트 링)에 반대로 안내하고(밸브의 폐쇄) 또는 상기 밸브로부터 분리된다(밸브의 개방). 유압매체의 압력 제어에 의해 밸브가 작동된다. 따라서 압력 제어는 유압 시스템 내에 연결된 자기밸브에 의해 이루어진다. 가능한 최적의 가스 교환을 달성하기 위해 제어 밸브의 높은 전환 속도가 요구된다. 상기 높은 전환 속도에 의해 유출 및 유입 밸브의 밸브 바디는 빠른 속도로 밸브 시이트 링에 도달한다. 따라서 한편으로는 소음이 발생하고 밸브 대응부가 상대적으로 쉽게 마모될 수 있다.

예컨대 EP 0 455 761 B1 호에 내연기관을 위한 유압 밸브 제어장치가 공지되어 있다. 상기 방법의 기술적 기본 원리는 모터 밸브가 유압액의 제어된 압력에 의해 이동하는데 있다. 상기 방법에서 전기 제어장치는 자기 밸브를 제어하고, 상기 자기 밸브는 재차 메모리 피스톤의 운동을 제어하고, 상기 메모리 피스톤에 의해 모터 밸브의 행정이 변경된다.

EP 0 512 698 A1 호에 내연기관을 위한 조절 가능한 밸브 시스템이 공지되어 있다. 상기 방법은 회전하는 캠샤프트의 캠에 의한 기계적인 밸브 제어의 예를 설명한다.

US 4 777 915 에는 내연기관을 위한 밸브 제어 시스템이 공지되어 있다. 전자기 밸브 제어의 유사한 방법이 EP 471 614 A1 호에 공지되어 있다. 상기 방법에서 밸브는 전자기력에 의해 다른 위치에서 왕복 운동한다. 따라서 전자석은 실린더 헤드의 하우징 부품의 내부에서 서로 다른 두 개의 영역에 배치된다. 전자석이 교차하며 활성화함으로써 밸브는 대안적으로 각각 밸브의 개방 및 폐쇄 위치에 해당하는 두 개의 단부 위치로 이동된다. 밸브의 상기 단부 위치에서 공기 연료 혼합물의 연소실을 향한 관통 개구는 가장 넓게 개방되거나 완전히 폐쇄된다.

EP 0 551 271 B1 호에 다른 방법이 공지되어 있다. 상기 방법에서는 디스크 밸브를 포함하는 밸브 장치가 다루어지고, 상기 디스크 밸브는 내연기관의 통로에 배치된다. 상기 방법의 기본 원리는 밸브 디스크의 두 부분에 있으며, 밸브 디스크의 반은 밸브 디스크의 나머지 반의 부분 행정을 실행한다.

밸브 제어를 위한 상기 공지된 방법에서는 밸브 장치의 제조와 조립시 복잡한 구조 때문에 특히 고가의 공정 비용이 단점이다. 이것은 제조와 조립 비용에 부정적으로 작용한다. 또한 상기 방법에서 밸브 제어를 위한 높은 전환 속도 및 많은 힘을 요하므로, 밸브 장치 부품의 심각한 마모 때문에 밸브 제어장치의 개선된 장애 감지가 불가피하다.

본 발명은 청구항 제 1항의 전제부에 제시된 특징을 포함하는 가변 밸브 개구 횡단면을 갖는 밸브장치에 관한 것이다.

도 1은 캠샤프트를 포함하는 본 발명에 따른 밸브장치의 측면도.

도 2는 본 발명에 따른 밸브 장치 및 캠샤프트의 도 1에 따른 조감도.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에서 다루어지는, 본 발명에 따른 밸브장치 및캠샤프트를 포함하는 실린더 헤드에 의해 도 2에 따른 A-A 단면도.

도 4는 도 3에 따른 개별유닛 X.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에서 다루어지는, 본 발명에 따른 밸브장치를 포함하고, 캠샤프트를 포함하지 않은 실린더 헤드에 의한 도 1 에 따른 B-B 단면도.

도 6은 도 5에 따른 C-C 단면도.

도 7은 도 5에 따른 D-D 단면도.

도 8은 도 5에 따른 개별유닛 Y.

도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 본 발명에 따른 밸브장치의 조절 슬라이드의 투시도.

도 10은 본 발명의 제 2 실시예에서 다루어지는, 본 발명에 따른 밸브장치 및 캠샤프트를 포함하는 실린더 헤드에 의한 도 2에 따른 A-A 단면도.

도 11은 도 10에 따른 개별유닛 X.

도 12는 본 발명의 제 2 실시예에서 다루어지는, 본 발명에 따른 밸브장치를 포함하고 캠샤프트를 포함하지 않는 실린더 헤드의 도 1에 따른 B-B 단면도.

도 13은 도 12에 따른 C-C 단면도.

도 14는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 본 발명에 따른 밸브장치의 조절 슬라이드의 투시도.

도 15는 본 발명에 따른 밸브장치의 밀봉 슬라이드의 투시도.

독립 청구항의 특징을 포함하는 본 발명에 따른 밸브 장치는 가변 밸브 개구 횡단면을 간단한 방법으로 구성하는 장점을 갖는다. 따라서 가스 교환 밸브에 대해 동축으로 밀봉 슬라이드가 배치되고, 상기 슬라이드는 커플러 스프링력에 의해 작동하, 밸브 제어 유닛에 의해 축방향으로 왕복 운동 가능하며, 가스 교환 밸브에 대한 밀봉 슬라이드의 상대 위치는 조절 유닛에 의해 축방향으로 변경 가능하고, 상기 조절유닛은 실제로 가스 교환 밸브의 축방향으로 조절 가능한 조절 슬라이드로 구성되며, 상기 조절 슬라이드가 각각 가스 교환 밸브 및 밀봉 슬라이드에 대해 동축으로 배치되는 경우, 간단한 구조를 갖고 안전하고 지속적으로 작동하는 밸브장치가 제공된다. 본 발명에 따른 밸브 장치는 특히 가변 밸브 개구 횡단면이 생성될 수 있는 것이 장점이고, 모든 개별 밸브는 별도로 조절된다. 가변 밸브 개구 횡단면은 본 발명에 따른 밸브 장치에 의해 바람직하게 높은 전환 속도와 많은 힘 없이 생성되므로, 상기 밸브 장치의 장애 감지는 매우 부족하다. 본 발명에 따른 밸브 장치는 간단한 구조에 의해 저렴하게 제조되고 조립될 수 있다. 본 발명은 바람직하게 가변 밸브 제어를 제공하고, 상기 제어에 의해 가스 교환의 최적화 및 그에 따른 내연기관 모터의 효율 상승이 가능하다.

본 발명의 바람직한 실시예에서 밸브 제어유닛은 캠샤프트이다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에서 가스 교환 밸브는 회전대칭의 기본 구조를 갖고 밸브 스템으로 구성되고, 상기 밸브 스템의 하단부에 밸브 디스크가 배치된다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따라 밸브 디스크는 원추형 원주면을 가지며, 상기 원주면은 가스 교환 밸브의 밀봉 시이트를 형성한다.

또한 본 발명의 바람직한 실시예에서 밸브 장치의 폐쇄 위치에서 가스 교환 밸브의 밀봉 시이트는 직접 각각 밀봉 슬라이드의 밀봉 시이트와 실린더 헤드의 밸브 시이트 링에 접한다.

따라서 본 발명의 바람직한 실시예에서 밀봉 슬라이드는 부시형태의 베어링 바디로 구성되고, 상기 베어링 바디는 실린더 헤드의 가이드 내에서 축방향으로 왕복 운동 가능하도록 배치된다.

본 발명의 상기 바람직한 실시예에서 공기 연료 혼합물의 공급은 정확하게조절될 수 있고, 따라서 내연기관의 높은 효율이 달성될 수 있다.

또한 본 발명의 바람직한 실시예에서 조절 슬라이드는 외부 나사선에 의해 상기 디스크를 감싸는, 래크와 연결된 피니언의 대응하는 내부 나사선에 의해 연결되고, 상기 레크는 수직 운동을 실행할 수 있다. 본 발명의 상기 바람직한 실시예는 따라서 바람직하게 내연기관의 모든 유입 및/또는 유출 밸브를 하나의 부품 소자에 의해 공동으로 조절하는 바람직한 방법을 가능하게 하는 저렴한 방법을 제공한다. 상기 부품 소자에 의한 다수의 조절 슬라이드의 제어는 내연기관의 조절 시스템이 하나의 센서로 작동할 수 있다는 사실을 전제조건으로 한다.

따라서 본 발명의 바람직한 실시예에서 조절 슬라이드에 록킹 와셔가 배치되고, 상기 록킹 와셔에 의해 조절 슬라이드가 축방향으로 조절 가능하다. 따라서 기존의 공차가 보상됨으로써 바람직하게 내연기관의 조절 슬라이드의 위치는 정확하게 조절될 수 있다. 내연기관의 개별 작동 실린더는 이러한 간단하고 바람직한 방법으로 상기 내연기관의 조작시 정확하게 서로 매칭되고 따라서 내연기관의 최적의 효율이 달성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예는 종속 청구항에 제시된 특징으로 이루어진다.

본 발명은 하기에서 해당 도면에 의한 실시예에서 상세히 설명된다.

15개의 도면에서 본 발명에 따른 밸브장치의 개별 부품이 개략적으로 도시되고 본 발명에 대한 실질적인 구성부품으로 도시된다. 본 발명에 따른 밸브장치의 동일한 부품은 도면에서 동일한 부품 번호를 가지고 일반적으로 각각 한 번씩만 설명된다.

도 1 및 2에서 내연기관의 실린더 헤드(18)의 밸브장치 구조에서 밸브 제어유닛으로서 캠샤프트(44)를 갖는 본 발명에 따른 밸브장치가 측면도 및 조감도로 도시된다. 도 2에 따라 캠샤프트(44)에 두 개의 캠이 배치되고, 상기 캠에 의해 각각 가스 교환 밸브(12)의 축방향 이동이 제어된다.

도 3은 단면도에서 실질적인 부품을 갖는 본 발명에 따른 밸브장치를 도시하고, 본 발명의 제 1 실시예에 관한 것이다. 밸브장치는 가스 교환 밸브(12)를 갖고, 상기 밸브는 밸브 스프링(16)력에 의해 작동된다. 가스 교환 밸브(12)는 가이드 내에서 축방향으로 왕복 운동 가능하며, 이동 동작은 밸브 제어유닛에 의해 발생된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 밸브 제어유닛으로서 캠샤프트(44)이 제공된다.

가스 교환 밸브(12)는 회전대칭의 기본 구조를 갖고, 밸브 스템(14)으로 구성되고, 상기 스템의 하부에 밸브 디스크(20)가 배치된다. 도 3은 가스 교환 밸브의 폐쇄 위치의 밸브장치를 도시한다. 따라서 가스 교환 밸브(12)의 밀봉 시이트(28)는 직접 각각 밀봉 슬라이드(10)의 밀봉 시이트(30)와 실린더 헤드(18)의 밀봉 시이트 링(22)에 접한다.

가스 교환 밸브(12)의 구조와 조작은 일반적으로 공지되어 있으므로, 본 상세한 설명에서는 상세히 기재하지 않는다.

본 발명은 가스 교환 밸브(12)에 대해 동축으로 밀봉 슬라이드(10)가 배치된다. 밀봉 슬라이드(10)는 커플러 스프링(24)력에 의해 작동되고 축방향으로 왕복 운동할 수 있다. 밀봉 슬라이드(10)의 이동은 마찬가지로 가스 교환 밸브(12)의 이동 동작에 의해 제어되는 캠샤프트(40)에 의해 이루어진다.

도 15에 밀봉 슬라이드(10)가 개략적으로 투시도에 도시된다. 밀봉 슬라이드(10)는 실제로 베어링 바디(40) 및 밀봉 바디(38)로 구성된다. 밀봉 슬라이드(10)의 베어링 바디(40)는 부시형태로 형성되고 실린더 헤드의 가이드 내부에서 축방향으로 왕복 운동 가능하도록 배치된다. 밀봉 슬라이드(10)의 하단부에는 실린더형의 밀봉 바디(38)가 제공되고, 상기 바디의 외부면은 밀봉 시이트(30)를, 상기 바디의 외벽은 밸브 시이트 링(22)과 함께 렝형갭 밀봉부를 형성한다. 밀봉 바디(38)는 연결 로드(42)에 의해 베어링 바디(40)와 연결된다.

베어링 바디(40)의 상단부 근처에 정지 디스크(36)가 고정된다. 조립을 용이하게 하기 위해 상기 정지 디스크(26)는 두 개의 부분으로 구성된다. 정지 디스크(26)의 양 부부은 인장링(36)에 의해 둘러싸이고, 상기 링에 의해 두 개의 부분이 고정된다.

밀봉 바디(38)와 베어링 바디(40) 사이의 연결부는 관류 공기 및 공기 연료 혼합물을 위한 충분한 챔버를 유지하도록 설계된다. 공기 또는 공기 연료 혼합물의 유입 및 유출을 위해 바람직하게 밀봉 슬라이드(10)의 내부에 상기 매체의 원활한 흐름을 위한 충분히 큰 관통 개구가 제공된다.

도 8은 도 5에 따른 개별유닛(Y)을 도시한다. 상기 도면에서 각각 가스 교환 밸브(12) 및 밀봉 슬라이드(10)에 대해 동축으로 조절 슬라이드(34)가 배치되어 있음을 잘 알 수 있다. 조절 슬라이드(34;도 9)에 외부 나사선(46)이 제공되고, 상기 나나선에 의해 상기 조절 슬라이드는 상기 나사선을 둘러싸는 피니언(50)의 대응하는 내부 나사선(48)과 연결된다. 피니언(50)의 상부에 와셔(58)가 배치되고, 상기 디스크에 의해 조절 슬라이드(34)가 제 위치에 배치될 수 있다.

도 5는 밸브장치에 래크(58)가 배치된 것을 도시하고, 상기 래크는 피니언(50)과 연결되어 있다. 피니언(58)은 그 종방향으로 이동 가능하고 그것의 톱니(56)에 의해 피니언(50)의 톱니(54)와 맞물린다.

도 6은 도 5에 따른 단면도 C-C 에서 와셔(58)가 각각 두 개의 핀(60)에 의해 조절 슬라이드(34)의 대응 그루우브(62)로 맞물리는 것을 도시한다.

도 7은 도 5에 따른 단면도 D-D 에서 래크(52)의 톱니(56)가 피니언(50)의 톱니(54)와 맞물리는 것을 도시한다.

도 4는 도 3에 따른 개별 유닛(X)에서 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고, 상기 유닛에 의해 실린더 헤드(18)의 하우징과 와셔(58)를 연결하는 회전 불가능한 연결부가 제조될 수 있다. 따라서 회전 불가능한 연결부는 와셔(58)에 노브(64)를 압축 몰딩함으로써 이루어지고, 상기 노브는 실린더 헤드(18)의 하우징 내부에 배치된 홀(66)내에 돌출한다. 간단하고 바람직하게 와셔(58)는 회전 불가능하게 실린더 헤드(18)의 하우징과 고정 연결된다.

도 9에 본 발명의 제 1 실시예에 따른 조절 슬라이드(34)가 도시된다. 조절슬라이드(34)는 실린더 형태로 형성되고, 상기 디스크 벽의 외부면에 비교적 큰 경사를 갖는 나사선(46)이 통합된다. 또한 상기 나사선의 중심 축선에 대해 평행하게 상기 디스크 벽의 외부면에서 각각 180도 정도 오프셋된, 두 개의 관통 그루우브(62)가 제공된다.

도 10은 실질적인 부품을 갖는 본 발명에 따른 밸브장치를 단면도로 도시하고, 본 발명의 제 2 실시예를 다룬다. 밸브장치의 기본 구조는 밸브장치의 제 1 실시예에 기술된 구조와 유사하다. 다른 실시예에서 설명된 특정한 세부 사항에서는 다르다.

도 11은 도 10에 따른 개별유닛(10)을 도시한다. 상기 도면에서 각각 가스 교환 밸브(12)와 밀봉 슬라이드(10)에 대해 동축으로 조절 슬라이드(34)가 배치된다. 조절 슬라이드(34;도 14)에 외부 나사선(46)이 제공되고, 상기 나사선에 의해 상기 조절 슬라이드는 상기 조절 슬라이드를 둘러싸는 피니언(50)의 대응하는 내부 나사선(48)과 연결된다. 조절 슬라이드(34)에 홀(56)이 삽입되고, 상기 홀은 핀(52)을 갖는다. 핀(52)은 실린더 헤드(18)의 하우징 홀(54) 내로 돌출한다. 이러한 간단하고 바람직한 방식으로 조절 슬라이드(34)는 실린더 헤드(18)의 하우징과 회전 불가능하게 고정 연결된다.

도 12는 밸브 장치에 래크(52)를 배치하는 것이 도시되고, 상기 래크는 피니언(50)과 연결되어 있다. 래크(52)는 그 축방향으로 이동 가능하고 상기 래크의 톱니(56)에 의해 피니언(50)의 톱니(54)와 맞물린다.

도 13은 도 5에 따른 단면도에서 피니언(50)의 톱니(60)가 래크(52)의톱니(62)로 맞물리는 것을 도시한다.

도 14에 본 발명의 제 2 실시예에 따른 조절 슬라이드(34)를 개별적으로 도시된다. 조절 슬라이드(34)는 실린더 형태로 형성되고, 상기 디스크의 외부면에 비교적 큰 경사를 갖는 나사선(46)과 통합된다. 또한 상기 나사선 벽의 중심축선에 대해 평행하게 관통홀(56)이 제공된다.

밸브장치는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 하기의 기능을 도시한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서 캠샤프트(44)인 밸브 제어유닛에 의해 가스 조절 밸브(12)가 개방되거나 폐쇄될 수 있다. 가스 교환 밸브(12)는 통상적인 밸브 구동시와 마찬가지로 밸브 스템(14)의 캠샤프트(40)에 의해 하부로 가압되고 따라서 가스 교환 밸브(12)의 운동패턴이 제어된다. 따라서 컵 슬라이드, 밸브 리프터, 견인 리프터 등의 기술적 원리에 기본이 되는 모든 공지된 방법이 이용될 수 있다.

일정하게 예응된 커플러 스프링(24)에 의해 밀봉 슬라이드(10)가 작동된다. 커플러 스프링(24)은 밸브 디스크(20) 및 밀봉 슬라이드(10)와 연결된 정지 디스크(26)에 지지한다. 따라서 밀봉 슬라이드(10)의 밀봉 시이트(30)는 가스 교환 밸브(12)의 밀봉 시이트(28) 위로 가압된다. 밀봉 바디(38)와 밸브 시이트 링(22) 사이에 링형 갭 밀봉부가 제공되기 때문에 연소실(32)로 매우 작은 양의 공기(누출)가 도달할 수 있다.

가스 교환 밸브(12) 및 밀봉 슬라이드(10)는 정지 디스크(26)가 조절 슬라이드(34) 위로 접할 때까지 캠 경로를 따른다.

조절 슬라이드(34)는 밸브 스템(14)의 축방향으로 가스 교환 밸브(12)에 대한 상기 디스크의 상대 스타트 위치에서 조절될 수 있다. 따라서 조절 슬라이드(34)는 대응하는 조절유닛에 의해 조절될 수 있으며, 이에 관하여 도 4 내지 9 및 11 내지 14에 바람직한 두 개의 실시예가 개별적으로 도시된다. 외부로부터 힘이 조절 슬라이드로 작용할지라도 조절 슬라이드(34)의 위치는 밸브 장치의 내부에 고정되어 있다. 조절 유닛은 각각 전기, 유압 또는 공기압으로 작동될 수 있다.

정지 디스크(26)가 조절 슬라이드(34) 위에 충돌하자 마자 밀봉 슬라이드(10)는 가스 교환 밸브(12)의 개방 방향으로 더 이상 이동할 수 없다. 가스 교환 밸브(12)는 캠샤프트에 의해 더 이상 이동될 수 없기 때문에 가스 교환 밸브(12)의 밀봉 시이트(28)는 밀봉 슬라이드(10)의 밀봉 시이트(30)로부터 들어 올려지고, 연소실(32) 내로 공기가 유입될 수 있다. 따라서 커플러 스프링(24)은 함께 가압된다.

가스 교환 밸브(12)가 캠샤프트의 폐쇄 에지를 따르면, 상기 밸브는 밸브 스프링(16)에 의해 폐쇄방향으로 가압된다. 가스 교환 밸브(12)의 밀봉 시이트(28)가 밀봉 슬라이드(10)의 밀봉 시이트(30)에 구성된다. 밀봉 슬라이드(10)는 가스 교환 밸브(12)의 밀봉 시이트(28)가 밸브 시이트 링(22)에 접하고 가스 교환 밸브(12)가 폐쇄될 때 까지 함께 끌려온다.

가스 교환 밸브(12)의 밀봉 시이트(28)가 밀봉 슬라이드(10)의 밀봉 시이트(30)로부터 들어 올려지면, 조절 슬라이드(34)의 위치가 축방향으로 이동함으로써 조절 유닛(도시되지 않음)에 의해 조절될 수 있다. 상기 바람직한 방식으로가스 교환 밸브(12)의 개구 횡단면 및 연소실(32) 내로 유입되는 공기량을 조절한다.

도 9에 도시된 조절 슬라이드(34)는 일정한 경사를 갖는 외부 나사선(46)을 갖는다. 조절 슬라이드(34)의 외부 나사선(46)에 피니언(50)의 내부 나사선(48)이 맞물린다.

추가적으로 조절 슬라이드(34) 내부로 그루우브(62)가 도입되고, 상기 그루우브에 와셔(58)의 웨브(60)가 결합된다. 와셔(58)가 회전 불가능하게 실린더 헤드(18)의 하우징과 연결되면, 피니언(50)의 회전운동이 나사선(48)에 의해 조절 슬라이드(34)의 축방향 이동으로 변환된다. 피니언(48)의 회전운동은 래크(52)의 수직운동에 의해 생성된다. 래크(52)의 수직운동은 예컨대 유압 또는 공기압 실린더에 의해 또는 래크(52)의 톱니(56)로 맞물리는 피니언(50)을 구동하는 전동기에 의해 이루어질 수 있다.

본 발명에 의해 바람직하게 래크(52)를 갖는 다수의 가스 교환 밸브(12)의 개구 횡단면을 조절하는 것이 가능하다.

시스템 공차, 예컨대 조절 슬라이드의 높이 공차를 보상하기 위해 와셔(58)가 비틀어질 수 있고, 동시에 래크(52)는 운동에 방해를 받는다.

회전운동에 따른 내부 나사선(48)의 마찰력으로 인해 피니언(50)도 마찬가지로 회전운동을 하고 피니언(50)의 톱니(54)까지 래크(52)의 톱니(56)에 접한다. 래크(52)가 수직운동에, 그리고 피니언(50)이 회전운동에 방해를 받기 때문에 와셔(58)가 계속해서 회전하는 경우 조절 슬라이드(34)는 축방향으로 행정운동을실시한다. 와셔(58)의 회전운동은 조절 슬라이드(34)가 세팅될 위치를 취할 때 까지 계속된다.

이어서 와셔(58)와 실린더 헤드(18)의 하우징 사이의 연결부가 제조된다. 도시된 예에서(도 4) 회전 불가능한 연결부는 와셔(58)에 노브(64)를 압축 몰딩함으로써 달성되고, 상기 노브는 실린더 헤드(18)의 하우징에 장착된 홀(66) 내에 돌출한다.

본 발명의 제 2 실시예예 따른 밸브장치는 하기의 기능을 도시한다:

밸브장치의 기본적인 조작은 기술된 밸브장치의 제 1 실시예의 조작과 유사하다. 다른 실시예에서 설명된 특정한 세부 사항에서는 다르다.

도 14에 도시된 조절유닛의 조절 슬라이드(34)는 일정한 경사를 갖는 외부 나사선(46)을 갖는다. 조절 슬라이드(34)의 외부 나사선(46)에 피니언(50)의 내부 나사선(48)이 맞물린다. 조절 슬라이드(34)의 조작을 구현하기 위해 상기 조절 슬라이드는 회전운동에 방해를 받는 것이 필요하다. 이것은 예컨대 도 11에 도시된 바와 같이 실린더 헤드의 하우징 홀(54)과 조절 슬라이드(34)의 홀 내부에 가이드 된 핀(52)에 의해 이루어진다. 피니언(50)이 회전운동을 실시하면, 조절 슬라이드는 핀(52)에 의해 회전운동에 방해를 받기 때문에 조절 슬라이드(34)는 나사선(46)을 따라 강제적으로 축방향으로 이동된다.

톱니(62)가 피니언(50)의 톱니(60) 내부로 맞물리는 래크(58)의 수직운동에 의해 피니언(50)의 회전운동 및 조절 슬라이드(34)의 이동이 축방향으로 이루어질 수 있다.

따라서 바람직하게 래크(58)의 수직운동에 의해 가스 교환 밸브(12)의 개구 횡단면이 조절될 수 있다.

래크(58)의 수직운동이 바람직하게 유압 또는 공기압 실린더 또는 래크(58)의 톱니(62) 내부로 맞물리는 피니언(50)을 구동하는 전동기에 의해 이루어질 수 있다.

본 발명에 의해 바람직하게 래크(58)를 갖는 다수의 가스 교환 밸브(12)의 개구 횡단면을 조절하는 것이 가능하다. 그럼으로써 본 발명에 따른 방법은 특히 비용이 적게 든다.

Claims (19)

1. 가변 밸브 개구 횡단면을 갖는 밸브장치로서, 상기 밸브장치는 내연기관의 통과 개구에 설치되고 가스 교환 밸브를 구비하고, 상기 밸브는 밸브 스프링력에 의해 작동되고, 가이드 내부에서 밸브 제어유닛에 의해 축방항으로 왕복 운동할 수 있는 밸브 장치에 있어서,

   상기 가스 교환 밸브(12)에 대해 동축으로 밀봉 슬라이드(10)가 배치되고, 상기 밀봉 슬라이드는 커플러 스프링(24)력에 의해 작동되고 밸브 조절유닛에 의해 축방향으로 왕복이동 가능하고, 상기 가스 교환 밸브(12)에 대한 밀봉 슬라이드(10)의 상대 위치는 조절유닛에 의해 축방향으로 의해 변경 가능하고, 상기 조절유닛은 실질적으로 가스 교환 밸브(12)의 축방향으로 조절 가능한 조절 슬라이드(34)로 구성되고, 상기 조절 슬라이드는 각각 가스 교환 밸브(12) 및 밀봉 슬라이드(10)에 대해 동축으로 배치되는 것을 특징으로 하는 밸브장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 밸브 제어유닛은 캠샤프트(44)인 것을 특징으로 하는 밸브장치.
3. 제 1항 및 2항에 있어서, 상기 가스 교환 밸브(12)는 회전대칭의 기본 구조를 가지며, 밸브 스템(14)으로 구성되고, 상기 스템의 하단부에 밸브 디스크(20)가 배치되는 것을 특징으로 하는 밸브장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 밸브 디스크(20)는 원추형 원주면을 갖고, 상기 원주면은 가스 교환 밸브(12)의 밀봉 시이트(28)를 형성하는 것을 특징으로 하는 밸브장치.
5. 제 1항 내지 4항에 있어서, 상기 밸브장치의 폐쇄위치에서 가스 교환 밸브(12)의 밀봉 시이트(28)는 각각 밀봉 슬라이드(10)의 밀봉 시이트(30) 및 실린더 헤드(18)의 밸브 시이트 링(22)에 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는 밸브장치.
6. 제 1항 내지 5항에 있어서, 상기 밀봉 슬라이드(10)는 부시형태의 베어링 바디(40)로 구성되고, 상기 베어링 바디는 실린더 헤드(18)의 가이드 내부에서 축방향으로 왕복이동 가능하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 밸브장치.
7. 제 1항 내지 6항에 있어서, 상기 밀봉 슬라이드(10)의 부시형태의 베어링 바디(40)는 가스 교환 밸브(12)의 가이드를 형성하고, 상기 가이드의 내부에서 가스 교환 밸브(12)는 축방향으로 왕복이동 가능한 것을 특징으로 하는 밸브장치.
8. 제 1항 내지 7항에 있어서, 상기 밀봉 슬라이드(10)의 하단부에 실린더형의 밀봉 바디(38)가 제공되고, 상기 바디의 외부면은 밀봉 시이트(30)를 형성하는 것을 특징으로 하는 밸브장치.
9. 제 1항 내지 8항에 있어서, 상기 밀봉 바디(38)는 연결 로드(42)에 의해 베어링 바디(40)와 연결되는 것을 특징으로 하는 밸브장치.
10. 제 1항 내지 9항에 있어서, 상기 밀봉 슬라이드(10)의 베어링 바디(40)의 상단부 근처에 정지 디스크(26)가 고정되는 것을 특징으로 하는 밸브장치.
11. 제 1항 내지 10항에 있어서, 상기 정지 디스크(26)는 2 부분으로 구성되는 것을 특징으로 하는 밸브장치.
12. 제 1항 내지 11항에 있어서, 상기 정지 디스크(26)의 2 부분은 인장링(36)에 의해 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 밸브장치.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 조절 슬라이드(34)는 외부 나사선(46)에 의해 상기 조절 슬라이드를 둘러싸는 피니언(50)의 대응하는 내부 나사선(48)과 연결되고, 상기 피니언은 래크(52)와 연결되어 있고, 상기 래크에 의해 수직운동이 실행될 수 있는 것을 특징으로 하는 밸브장치.
14. 제 13항에 있어서, 상기 래크(52)의 수직운동을 발생시키기 위해 유압 또는 공기압 실린더가 제공되는 것을 특징으로 하는 밸브장치.
15. 제 13항에 있어서, 상기 래크(58)의 수직운동을 발생시키기 위해 래크(52)의 톱니(62)에 맞물리는 피니언(50)을 구동하는 전동기가 제공되는 것을 특징으로 하는 밸브장치.
16. 제 1항 내지 13항에 있어서, 상기 조절 슬라이드(34)에 와셔(58)가 배치되고, 상기 와셔에 의해 조절 슬라이드(34)가 축방향으로 조절 가능한 것을 특징으로 하는 밸브장치.
17. 제 16항에 있어서, 상기 와셔(58)에 적어도 하나의 웨브(60)가 배치되고, 상기 웨브는 조절 슬라이드(34)의 그루우브(62)와 맞물리는 것을 특징으로 하는 밸브장치.
18. 제 16항 및 17항에 있어서, 상기 와셔(58)에 적어도 하나의 노브(64)가 배치되고, 상기 노브에 의해 와셔(58)가 회전 불가능하게 실린더 헤드(18)의 하우징과 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 밸브장치.
19. 제 1항 내지 13항에 있어서, 상기 조절 슬라이드(34) 내에 홀(56)이 형성되고, 상기 홀은 핀(52)을 수용하고, 상기 핀은 실린더 헤드(18)의 하우징 홀 내부로 돌출하는 것을 특징으로 하는 밸브장치.