KR20050109597A - 밸브 스프링 플레이트 - Google Patents

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KR20050109597A
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맨프레드 엘베르
토마스 푸흐쉬버
귄터 맨들
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텍스트론 베르빈둥스테크닉 게엠베하 운트 코. 오하게
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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Abstract

본 발명은 내연 기관의 밸브 조절시 가스 교환 밸브에 작용하는 잠금 스프링의 스프링 저항을 지지하기 위한 밸브 스프링 플레이트(10)에 관한 것이다. 상기 밸브 스프링 플레이트는 낮은 강도의 재료로 이루어지는 보강부(12), 및 보다 높은 강도의 재료로 이루어지며 상기 보강부와 상기 잠금 스프링 사이에 배치되는 환형 지지부(14)를 포함하며, 상기 환형 지지부는 마찰 끼워 맞춤 방식으로 상기 보강부 위에 지지되어 제조 공정 및 예비 조립 과정을 단순하게 할 수 있다

Description

밸브 스프링 플레이트 {VALVE SPRING PLATE}
본 발명은 내연 기관의 밸브 조절시 가스 교환 밸브에 작용하는 잠금 스프링(locking spring)의 스프링 저항을 지지하기 위한, 특허 청구항 1의 전제부에 따른 밸브 스프링 플레이트에 관한 것으로, 상기 밸브 스프링 플레이트는 강도가 낮은 재료로 이루어진 보강부 및 강도가 보다 높은 재료로 이루어지고 상기 보강부와 잠금 스프링 사이에 배치된 환형 지지부를 포함한다.
예를 들어 독일 공개 실용신안 출원서 제 93 00 820 U1호는 상기와 같은 유형의 밸브 스프링 플레이트를 개시하며, 상기 출원서의 밸브 스프링 플레이트의 경우에는 섬유 보강된 플라스틱으로 이루어진 보강부 및 환형 강철판으로 이루어진 지지부가 형성되어 있다. 상기 지지부는 보강부 내부로 형상 끼워 맞춤 방식으로 결합된다.
종래 방식(독일 공개 특허 출원서 제 41 20 892 A1)의 추가의 밸브 스프링 플레이트의 경우에는, 자체 중량을 줄이기 위해서 보강부는 알루미늄으로 제작되었고, 환형 지지부는 마찬가지로 강철판으로 제작되었다. 이 경우에는 형상 끼워 맞춤을 위하여 상기 지지부에 보강부가 끼워진다(caulking).
도 1은 보강부 및 지지부를 구비하여 내연 기관의 밸브 조절을 위한 밸브 스프링 플레이트를 밸브 중심축을 따라 길이 방향으로 절단하여 개략적으로 도시한 종단면도이다.
본 발명의 과제는, 기능면에서 신뢰성이 떨어지지 않으면서도 제조 기술적으로 보다 간단하여 대량 생산에 보다 적합한 종래 방식의 밸브 스프링 플레이트를 제공하는 것이다.
상기 과제는 본 발명에 따라 청구항 1의 특징부에 기술된 특징에 의해서 해결된다. 본 발명의 바람직한 개선예들은 추가의 청구항들로부터 인용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 지지부가 마찰 끼워 맞춤 방식으로만 보강부에 지지되는 것이 제안된다. 본 발명에 의해서 나타난 바와 같이, 보강부와 지지부 사이의 결합이 마찰 끼워 맞춤 방식으로 이루어진다면, 밸브 스프링 플레이트를 견고하게, 그리고 경우에 따라서는 자동으로 조립하는 것이 충분히 가능해진다. 마찬가지로 이미 공지된 바와 같이, 상기 마찰 끼워 맞춤은 나중의 모터 동작에서 높은 밸브 가속도가 나타나는 경우에도 밸브 작동의 신뢰할만한 기능에 전혀 영향을 미치지 않는다. 지지부가 보강부로부터 이탈되는 현상도 전혀 나타나지 않는다; 지지부와 보강부 사이에서 밸브 축을 중심으로 이루어지는 상대적 운동도 적어도 무시할 수 있을 정도이다.
지지 플레이트에 의해서는, 바람직하게 방사 방향의 지지 그리고 밸브 스프링 플레이트의 보강이 추가로 이루어진다. 그럼으로써, 예를 들어 - 가스 교환 밸브로부터 시작되는 - 방사 방향 파워는 상기 지지 플레이트에 의해서 적어도 부분적으로 흡수되거나 또는 보상될 수 있다.
지지부가 방사 방향 내부에 있는 환형 섹션에 의해서 보강부의 허브(hub) 섹션에 지지되는 경우에는 충분한 마찰 끼워 맞춤이 이루어진다. 그 결과, 상기 2개 부분이 축방향으로 위·아래로 슬라이딩 될 수 있음으로써, 밸브 스프링 플레이트의 매우 간단한 예비 조립이 이루어진다.
특히 예비 조립 과정이 자동화된 경우, 상기 목적에 도달하기 위해서는, 지지부가 가벼운 압입 끼워 맞춤(press fit)에 의해서 보강부 상에 지지되는 것이 바람직하다. 이와 같은 과정은 경우에 따라 임계적인 운송 조건에서도 예비 조립 단계 및 추후의 조립 단계에서의 안전한 결합을 보장해준다.
지지부는 제조 기술적으로 유리하게 횡단면 상으로 볼 때 L자 형태로 형성될 수 있으며, 이 경우 상기 지지부의 방사 방향 내부에 있는 환형 섹션은 가벼운 압입 끼워 맞춤에 의해서 보강부의 허브 섹션 상에 인접한다. 이와 같은 구상은 강철판으로 이루어진 지지부를 디프 드로잉(deep drawing) 가공 방식으로 제조할 때 특히 바람직하며, 이 경우 내부에 있는 환형 섹션은 단지 가벼운 압입 끼워 맞춤만으로도 보강부와 확실한 마찰 끼워 맞춤 방식의 결합을 만들어낸다.
방사 방향 내부에 있는 환형 섹션이 보강부의 허브 섹션에 대하여 약간(약 1 내지 3°) 원추형으로 형성됨으로써, 경우에 따라 발생되는 제조 허용 오차가 보상될 수 있거나, 또는 결합부의 적어도 국부적인 장소에서는 충분한 압입 끼워 맞춤이 보장될 수 있다.
마지막으로, 보강부를 알루미늄 합금으로 제조하는 것, 예를 들어 중량 감소 및 우수한 변형 가능성 이외에 밸브 스프링 플레이트의 충분한 강성까지도 보장해주는 알루미늄-점토 합금으로 제조하는 것이 제안된다.
본 발명의 실시예는 아래에서 추가의 세부 설명으로 상세하게 기술된다.
도시된 회전 대칭 밸브 스프링 플레이트(10)는 알루미늄 합금으로 이루어진 환형 보강부(12) 및 디프 드로잉 가공 방식에 의해 강철판으로 제조된 환형 지지 부(14)로 구성된다.
밸브 스프링 플레이트(10)는 도시되지 않은 밸브 구동 장치에서 내연 기관의 가스 교환 밸브를 공지된 방식으로 조절하기 위하여, 왕복 스트로크 밸브(stroke valve)와 잠금 스프링 사이를 연결하는 연결부로서 이용되며, 이 경우 상기 잠금 스프링은 방사 방향으로 진행하는 환형 섹션(14a)에 지지된다. 밸브 구동 장치가 조립된 상태에서는, 보강부(12)의 원추형 리세스(12a) 내부에 밸브 대(valve stem)를 지지시키는 밸브 키이(valve key)가 삽입되어 있다.
지지링(14)은 횡단면상으로 보아 알 수 있는 바와 같이 L자 형태로 형성되어 있으며, 이 경우 상기 지지링의 방사 방향 내부에 있는, 축방향으로 연장되는 환형 섹션(14b)은 마찰 끼워 맞춤 방식으로 또는 가벼운 압입 끼워 맞춤 공정에 의해서 허브 섹션(12b)의 외부 둘레에 지지된다.
제조 허용 오차가 감소된 경우에 적어도 국부적으로 충분한 마찰 끼워 맞춤 또는 압입 끼워 맞춤을 보장하기 위하여, 경우에 따라 전술한 환형 섹션(14b)은 리세스(12a)와 유사하게 허브 섹션(12b)에 대하여 약간 원추형으로 구현될 수 있다.
지지링(14)은 도시된 실시예와 달리 다만 플레이트 형태로만 형성될 수도 있으며, 그 경우에는 허브 섹션(12b)을 둘러싸는 상기 지지링의 내부 리세스가 압입 끼워 맞춤에 의하여 허브 섹션(12b)에 인접할 수 있다.

Claims (7)

  1. 강도가 낮은 재료로 이루어진 보강부 및 강도가 보다 높은 재료로 이루어지고 상기 보강부와 잠금 스프링 사이에 배치된 환형 지지부를 포함하며, 내연 기관의 밸브 조절시 가스 교환 밸브에 작용하는 잠금 스프링의 스프링 저항을 지지하기 위한 밸브 스프링 플레이트에 있어서,
    상기 지지부(14)는 마찰 끼워 맞춤 방식으로 상기 보강부(12)에 지지되는 것을 특징으로 하는 밸브 스프링 플레이트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부(14)의 방사 방향 내부에 있는 환형 섹션(14b)이 상기 보강부(12)의 허브 섹션(12b)에 지지되는 것을 특징으로 하는 밸브 스프링 플레이트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 지지부(14)는 가벼운 압입 끼워 맞춤에 의해서 상기 보강부(12)에 고정되는 것을 특징으로 하는 밸브 스프링 플레이트.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지부(14)는 횡단면상으로 볼 때 L자 형태로 형성되며, 상기 지지부의 방사 방향 내부에 있는 환형 섹션(14b)은 가벼운 압입 끼워 맞춤에 의해서 상기 보강부(12)의 허브 섹션(12b)에 인접하는 것을 특징으로 하는 밸브 스프링 플레이트.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지부(14)는 디프 드로잉 가공 방식을 사용하여 강(鋼)으로 제조되는 것을 특징으로 하는 밸브 스프링 플레이트.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 방사 방향 내부에 있는 환형 섹션(14b)이 상기 보강부(12)의 허브 섹션(12b)에 대하여 원추형으로 진행하는 것을 특징으로 하는 밸브 스프링 플레이트.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보강부(12)가 경금속 합금, 특히 알루미늄 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밸브 스프링 플레이트.
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