KR20070003650A

KR20070003650A - 반경 방향으로 지지력이 보강된 밸브 스프링 플레이트

Info

Publication number: KR20070003650A
Application number: KR1020060060120A
Authority: KR
Inventors: 토마스 무어; 요헨 아스벡; 블라디미르 코벨레프; 카스텐 베스터호프; 요르크 디터 브레히트; 안드레아스 헤스
Original assignee: 무어 운트 벤더 카게
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2007-01-05
Also published as: EP1741881A3; ATE427414T1; US20070017474A1; JP2007009920A; EP1741881B1; DE502006003304D1; EP1741881A2

Abstract

본 발명은 엔진의 밸브 스프링용 스프링 플레이트(11)에 관한 것이며, 상기 스프링 플레이트는 밸브 스템(31)에서 환형 홈(33)과 결합함으로써 가스 교환 밸브의 밸브 스템(31)과 직접 연결될 수 있으며, 밸브 스프링에 배치되기 위한 환형 디스크(12) 및 상기 환형 디스크로부터 반경 방향 내부를 향한 두 개의 지지 설부(13)를 구비하며, 상기 지지 설부의 반경 방향 내부 에지(14)는 스프링 플레이트(11)의 평면도에서 볼 때 환형 홈(33)에 결합하기 위한 리세스(15)를 갖는다.

스프링 플레이트, 밸브 스프링, 밸브 스템, 환형 홈, 지지 설부

Description

반경 방향으로 지지력이 보강된 밸브 스프링 플레이트{VALVE SPRING PLATE WITH RADIAL SUPPORTING FORCE REINFORCEMENT}

도1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스프링 플레이트의 등축 3D-도면.

도1b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스프링 플레이트의 평면도.

도1c는 도1b의 절단선 A-A에 따른 단면도.

도1d는 도1b의 절단선 B-B에 따른 단면도.

도1e는 도1c의 세부에 대한 확대도.

도1f는 도1d의 세부에 대한 확대도.

도2는 도1a에 따른 스프링 플레이트의 도면 부호가 표시된 확대도.

도3은 도1에 도시된 본 발명에 따른 스프링 플레이트와 연결되기 위한 가스 교환 밸브의 밸브 스템의 단부를 도시한 도면.

도4는 도1에 도시된 스프링 플레이트 및 가스 교환 밸브의 밸브 스템으로 이루어진 본 발명에 따른 장치를 도시한 도면.

도5a는 본 발명에 따른 장치를 조립하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 장치의 등축 3D-도면.

도5b는 안착된 스프링 플레이트의 축방향 단면도.

도5c는 도5b의 절단선 A-A에 따른 종단면도.

도5d는 장치의 반대편 단부에 대한 축방향 단면도.

도6a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스프링 플레이트의 등축 3D-도면.

도6b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스프링 플레이트의 평면도.

도6c는 도6b의 절단선 A-A에 따른 단면도.

도6d는 도6b의 절단선 B-B에 따른 단면도.

도7은 도6a에 따른 스프링 플레이트의 도면 부호가 표시된 확대도.

도8은 도6에 도시된 본 발명에 따른 스프링 플레이트와 연결되기 위한 가스 교환 밸브의 밸브 스템의 단부를 도시한 도면.

도9는 도6에 도시된 스프링 플레이트 및 가스 교환 밸브의 밸브 스템으로 이루어진 본 발명에 따른 장치를 도시한 도면.

도10은 사용되는 스프링 플레이트와 본 발명에 따른 배치를 조립하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 장치를 도시한 측면도.

도11은 도10에 따른 장치의 등축 3D-도면.

도12는 도10 및 도11에 따른 장치의 세부의 등축 3D-도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 스프링 플레이트 12 : 환형 디스크

13 : 지지 설부 14 : 내부 단부

15 : 리세스 16 : 삽입 개구

17 : 절결부 18 : 지지 라인

19 : 지지 슬리브 20 : 원통형 부분

21 : 원추형 부분 22 : 원추면

23 : 지지 에지 24 : 슬롯

25 : 단부면 31 : 밸브 스템

32 : 작용면 33 : 환형 홈

34 : 환형 플랭크 51 : 장치

52 : 지지 슬리브 53 : 내부 원추부

54 : 내부 원추부 55 : 제1 슬리브 단부

56 : 인장 슬리브 57 : 외부 원추부

58 : 통 모양의 리세스 59 : 고리

60 : 후크 61 : 외측 나사

62 : 너트 63 : 제2 슬리브 단부

76 : 인장 핀 77 : 아이

78 : 저널 79 : 고리

80 : 후크 91 : 하우징

본 발명은 엔진의 밸브 스프링용 스프링 플레이트에 관한 것이며, 상기 스프링 플레이트는 밸브 스템에서 환형 홈과 결합함으로써 가스 교환 밸브의 밸브 스템과 직접 연결될 수 있다. 이러한 유형의 스프링 플레이트는 가스 교환 밸브의 밸 브 스프링를 유지시키고 중심 설정시키며, 상기 가스 교환 밸브는 밸브축에 대해 동심으로 배치되고, 특히 제2 스프링 플레이트에 의해 실린더 헤드 상에 지지된다. 밸브는 스프링 플레이트 위로 돌출되는 밸브 스템의 자유 단부에 가해지는 압력을 통해 캠, 로커 아암 또는 밸브 레버에 의해 작동하며, 이러한 작동 요소들과 스프링 플레이트 사이에 유격 보상 장치가 사용될 수 있다.

상술된 유형의 스프링 플레이트는, 예를 들면 미국 특허 제3 612 016호, 제5 343 835호 및 제5 381 765호로부터 공지되어 있다.

본 발명의 목적은 상기 공지된 장치에 비해 개선된, 짧고 견고한 스프링 플레이트 및 이러한 스프링 플레이트와 가스 교환 밸브로 이루어진 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 상기 유형의 장치를 조립하기 위한 장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 엔진의 밸브 스프링용 스프링 플레이트에 의해 달성되며, 상기 스프링 플레이트는 밸브 스템에서 환형 홈과 결합함으로써 가스 교환 밸브의 밸브 스템과 직접 연결될 수 있으며, 밸브 스프링에 배치되기 위한 환형 디스크 및 상기 환형 디스크에 의해 반경 방향 내부를 향한 몇몇 지지 설부를 구비하며, 상기 지지 설부의 내부 단부는 스프링 플레이트의 평면도에서 볼 때 환형 홈에 결합하기 위한 리세스를 가지며, 지지 설부는, 환형 디스크의 축방향 지지 시에 밸브 스프링면으로부터 그리고 밸브 스프링면을 향한 방향으로 지지 설부의 축방향 부하 쪽으 로 몇몇 지지 설부의 내부 단부들 사이에 거리가 작아지도록 구성되거나, 지지 설부는 환형 디스크의 축방향 지지 시에 밸브 스프링면으로부터 그리고 밸브 스프링면을 향한 방향으로 지지 설부의 축방향 부하 쪽으로 몇몇 지지 설부의 내부 단부들 사이에 접촉압이 커지도록 구성된다.

또한, 본 발명의 목적은 환형 홈을 갖는 밸브 스템을 구비한 엔진의 가스 교환 밸브와, 밸브 스프링용 스프링 플레이트로 이루어진 상응하는 장치에 의해 달성되며, 상기 스프링 플레이트는 환형 홈 내로 결합함으로써 밸브 스템과 직접 연결되며, 스프링 플레이트는 밸브 스프링에 배치되기 위한 환형 디스크 및 상기 환형 디스크로부터 반경 방향 내부를 향한 몇몇 지지 설부를 구비하며, 상기 지지 설부의 내부 단부는 환형 디스크의 평면도에서 볼 때 환형 홈에 결합하기 위한 리세스를 가지며, 밸브 스프링에 의한 환형 디스크의 축방향 지지 시에 그리고 밸브 스프링측을 향한 방향으로 환형 홈에서 환형 플랭크에 의한 지지 설부의 축방향 부하 시에, 몇몇 지지 설부의 내부 단부들 사이에 거리가 작아지거나, 지지 설부는 밸브 스프링에 의한 환형 디스크의 축방향 지지 시에 밸브 스프링면으로부터 그리고 밸브 스프링측을 향한 방향으로 환형 홈에서 환형 플랭크에 의한 지지 설부의 축방향 부하 시에, 몇몇 지지 설부의 내부 단부들 사이에 접촉압이 커진다.

작동 중 장치의 부하 시에 제1 실시예에 따라 밸브 스템의 압력에 의해 증가되는 스프링 힘에서 반경 방향을 향한, 스프링 플레이트의 지지력은 밸브 스템 상에서 증가됨으로써, 견고한 연결이 달성되고 지지 설부의 젖혀짐이 방지되며, 제2 실시예에 따라 지지 설부들 사이의 반대 지지력이 증가됨으로써, 스프링 플레이트 는 구성 요소로서 견고해지고 지지 설부의 젖혀짐이 방지된다.

바람직한 실시예에서 제안되는 바에 따르면, 지지 설부의 내부 환형 에지는 환형 디스크에서 밸브 스프링에 대한 지지 라인에 대해 밸브 스템의 단부를 향한 축방향으로 이격된다. 또한, 지지 설부의 내부 환형 에지 및 환형 디스크에서 밸브 스프링에 대한 지지 라인에 의한 직선은, 밸브 스프링 방향으로 개방되는 둔각을 포함한다. 또한, 제안되는 바에 따르면, 지지 설부의 수는 두 개로 제한된다. 이로써 질량의 실질적인 증가 없이 사실상 견고한 구조가 달성된다. 또한, 스프링 플레이트의 제조 및 장치의 조립도 실질적으로 간단해 진다.

바람직한 구조의 실시예에 따르면, 스프링 플레이트에 의한 축방향 단면에서 지지 설부에 의한 중앙 부분에 각각 하나의 지지 설부를 갖는 각각 하나의 환형 디스크 절반부는 S-형태 또는 Z-형태로 연장된다. 스프링 플레이트의 바람직한 형태에 따르면, 스프링 플레이트의 평면도에서 볼 때 지지 설부와 환형 디스크 사이에 두 개의 서로 대향하여 위치하는 낫 형태의 절결부가 지지 설부에 대해 측면에 형성된다.

다른 실시예에 따르면, 지지 설부의 내부 단부에서 리세스가 스프링 플레이트의 평면도에서 볼 때 원을 형성하며 제공될 수 있다. 이에 대한 대안으로서, 지지 설부의 내부 단부에서 리세스는 스프링 플레이트의 평면도에서 타원을 형성하며 제공될 수 있는데, 이 타원의 짧은 내부 크기는 지지 설부의 방향으로 진행된다. 제1 대안예에서는 유리한 방식으로 사실상 동일한 에지 부하가 달성되는 반면, 제2 대안예에서는 스프링 플레이트가 약간 편향되어 밸브 스프링에 적응되면서 밸브 스 템에 대해 자체 정렬될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 지지 수단과, 지지 수단의 내부에 위치하는, 지지 수단에 대해 축방향으로 조절될 수 있는 인장 수단과, 인장 수단에 의해 작동될 수 있고 지지 수단과 인장 수단에 대해 반경 방향으로 움직일 수 있는 한 쌍의 인장 고리를 구비한, 스프링 플레이트와 가스 교환 밸브로 이루어진 상술된 장치를 조립하기 위한 장치가 제공되며, 스프링 플레이트는 환형 디스크의 상부면을 사용하여 상기 지지 수단에 안착될 수 있으며, 인장 고리는 반경 방향 외측으로 피벗되는 위치에서 스프링 플레이트의 낫 형태의 절결부에 의해 관통되며 안내될 수 있고 지지 설부는 반경 방향 내측으로 피벗되는 위치에서 밸브 스프링 측의 후방에서 결합된다.

제1 실시예는 외부에 위치하는 지지 슬리브와 내부에 위치하는 인장 슬리브를 갖는 조립 장치에 관한 것이며, 상기 지지 슬리브의 원형의 환 형태의 제1 슬리브 단부에는 스프링 플레이트가 환형 디스크의 상부면을 사용하여 안착될 수 있으며, 상기 인장 슬리브는 지지 슬리브 내로 드로잉될 수 있고 반경 방향 외부로 휠 수 있는 두 개의 인장 고리를 포함하며, 상기 인장 고리는 지지 슬리브로부터 빠져나오는 위치에서 반경 방향 외부로 휠 수 있으며, 인장 슬리브가 지지 슬리브 내로 드로잉되어 복귀되는 경우 인장 고리는 지지 설부의 하부면에 대해 내측으로 피벗되어 위치하며, 삽입 개구가 커지면서 인장 고리가 외부로 휨으로써, 밸브 스템은 밸브 스프링면으로부터 스프링 플레이트 내로 안내될 수 있다.

간단한 형태의 작동 수단에 따르면, 인장 슬리브는 외측 나사를 구비할 수 있으며, 지지 슬리브 상에 원형의 환 형태의 제1 슬리브 단부에 대해 축방향에서 반대편의 제2 슬리브 단부에 지지되는 너트가 상기 나사에 대해 풀린다.

바람직한 연속 조립을 위해, 인장 슬리브는 지지 슬리브에 대해 지지되는 축방향 조절 수단을 포함하며, 상기 조절 수단은 특히 유압식, 공압식, 전기식 또는 전자기식으로 조절될 수 있다.

제2 실시예는 외부에 위치하는 지지 설부와 내부에 위치하는 인장 핀을 갖는 하우징을 구비한 조립 장치에 관한 것이며, 상기 지지 설부의 단부에 대해 스프링 플레이트가 환형 디스크의 상부면을 사용하여 안착될 수 있으며, 상기 인장 핀은 지지 설부 사이로 드로잉될 수 있고 반경 방향 외부로 휠 수 있는 두 개의 인장 고리를 포함하며, 상기 인장 고리는 지지 설부로부터 빠져나오는 위치에서 반경 방향 외부로 휠 수 있고 스프링 플레이트의 낫 형태의 절결부에 의해 관통되며 안내될 수 있으며, 인장 핀이 지지 설부 사이로 드로잉되어 복귀되는 경우 인장 고리는 지지 설부의 하부면에 대해 내측으로 피벗되어 위치하며, 삽입 개구가 커지면서 인장 고리가 외부로 휨으로써, 밸브 스템은 밸브 스프링면으로부터 스프링 플레이트 내로 안내될 수 있다.

특히, 인장 고리는 지지 설부에 대해 십자로 배치되는 두 개의 안내 조오 사이에 안내된다.

또한, 조립 장치에 대해, 인장 핀은 지지 설부에 대해 간접적으로 지지되는 축방향 조절 수단을 포함하며, 상기 조절 수단은 특히 유압식, 공압식, 전기식 또는 전자기식으로 작동된다.

본 발명에 따른 스프링 플레이트는 바람직하게, 우선 환형 디스크 또는 원형 블랭크로부터 제품을 드로잉하고 펀칭함으로써 제조된다. 이어서 열처리를 수행하고, 연속적으로 숏피닝을 수행하고, 적어도 환형 홈에서의 장착을 위해 단부면 및 삽입 개구를 형성하는 내부 에지의 연마가 이루어진다.

본 발명의 바람직한 실시예 및 본 발명에 따른 조립 장치는 도면에 도시되고 이하에 설명된다.

도1과 도2의 개별적 도면들은 후속해서 공통으로 설명된다. 본 발명에 따른 스프링 플레이트(11)는 외부 환형 디스크(12)와, 이로부터 반경 방향 내부 쪽으로 돌출한 2개의 지지 설부(13)를 갖는다. 여기서 바람직하게, 지지 설부의 수는 2개로 제한된다. 스프링 플레이트(11)의 전체, 특히 지지 설부들(13)은 스프링 플레이트(11)의 중앙 축(Z)을 통과하는 단면 A-A에 대해서 대칭이다. 지지 설부(13)의 내부 단부(14)는 여기에 도시된, 인장되지 않은 스프링 플레이트(11)의 위치에서, 단면 B-B의 방향으로 서로 간격(d)을 갖는다. 지지 설부(13)의 전방 단부(14)는 대략 반원형의 리세스(15)를 포함하며, 이들은 공통으로 삽입 개구(16)를 형성한다. 리세스(15)에 의해 지지 설부들(13)은, 환형 홈 내에 맞물리면서 엔진의 가스 교환 밸브의 밸브 스템의 환형 홈 내에 축방향 및 반경 방향으로 지지될 수 있다. 리세스(15)의 형태는 공동으로 하나의 원을 완성하거나, 또는 그 큰 축이 단면 A-A의 방향으로 연장되는 타원형을 형성할 수 있다. 기본적으로, 리세스(15)에 의해서 형성된 삽입 개구(16)는 평면도에서 볼 때 다각형으로서도 형성될 수 있으며 이 는 앞서 설명한 곡선(원 또는 타원)을 설명한다. 지지 설부(13)는, 지지 설부(13)와 환형 디스크(12) 사이에 2개의 대향 배치된 낫형 절결부(17)가 형성되도록, 구성된다. 환형 디스크(12)의 밸브 스프링에 대한 지지 라인(18)은 원형 라인으로 특징된다. 지지 라인(18)의 직경(Ø18)은 할당된 나사형 밸브 스프링의 중앙 벽 직경에 상응한다. 밸브 스프링의 적절한 위치는 도1b에 따른 평면도에서 스프링 플레이트의 하부이다. 이로써 그 하부면이 밸브 스프링 상에 지지된 스프링 플레이트의 상부면은 도시되지 않는다. 지지 설부(13)는 내부 단부(14)의 영역에서, 중앙에서 분할된 지지 슬리브(19)로 변형되며, 지지 슬리브는 지지 설부들(13) 사이에서 일정한 폭(d)을 갖는 2개의 슬롯(24)을 형성한다. 실질적으로 일정한 벽 두께를 갖는, 전체 스프링 플레이트(11)의 재료는 지지 슬리브(19)의 영역에서 줄어든다. 삽입 개구(16)는 직경(Ø20)을 갖는 내부 원통형 부분(20)과, 예각의 개방각(α21)을 갖는 내부 원추형 부분(21)으로 형성된다. 개방각(α21)은 α21을 형성할 수 있다. 개방각(α21)은 바람직하게 5 내지 10°, 특히 8.5°의 범위 내에 있을 수 있다. 지지 슬리브(19)의 벽 두께는 특히 지지 슬리브(19)의 자유 단부 쪽으로 감소하며, 외부 원추면(22)은 내부 원추형 부분(21)보다 더 큰 개방각(α22)을 형성하고, 개방각(α22)은 바람직하게는 20 내지 30°, 특히 26°의 범위 내에 위치할 수 있다. 단면 B-B에서, 스프링 플레이트 절반은 지지 설부(13)를 관통한 단면에서 각각 S-형태로 롤링되어 거의 접선으로 지지 슬리브(19)로 전환되는 것을 알 수 있다. 지지 슬리브(19)의 자유 단부에 있는 단부면(25)의 내부 지지 에지(23)에 의해, 스프링 플레이트(11)는 밸브 스프링을 통한 부하 시 밸브 스템의 환형 홈 내에 지지된다. 스프링 플레이트 하부면의 지지 라인(18)을 통해서, 또한 마찬가지로 도시되고 밸브 스프링면 쪽으로 개방되는 지지 에지(23)를 통해서 직선으로, 둔각의 개방각(α23)이 형성된다. 다시 말해 이는, 스프링 플레이트 하부면 상의 지지 라인(18)과, 지지 라인(18)보다 더 작은 직경을 갖는 지지 에지(23) 사이에 축방향 간격이 제공되는 것을 의미한다. 이로써, 스프링 플레이트(11)의 부하 시, 한편으로 환형 디스크(12) 상에 작용하는 밸브 스프링에 의해, 다른 한편으로는 환형 홈을 이용해서 지지 설부(13) 상에 작용하는 밸브 스템에 의해 지지 설부(13)의 무한소(infinitesimal)의 변형이 일어나므로, 슬롯(24)의 폭이 줄어드는 경향이 생기며, 따라서 지지 슬리브(19)는 더 증가된 반경 방향 예비 인장으로써 환형 홈의 홈 베이스 내에 지지된다. 지지 설부들(13)의 유효한 만곡 운동은 극도로 작아지는데, 이는 조립 후에 지지 설부(13)가 이미 유격이 없는 방식으로, 특히 반경 방향 예비 인장으로써 밸브 스템의 환형 홈 내에 위치할 수 있기 때문이다.

도3 및 도4는 후속해서 공통으로 설명된다. 가스 교환 밸브의 파단 도시된 밸브 스템(31)이 도시되며, 밸브 스템 내에는 캠 또는 이와 유사한 부품을 위한 압력면(32)으로부터 적은 간격을 갖고 환형 홈(33)이 직사각형으로 형성되고, 환형 홈의 홈 베이스는 직경(Ø33)을 갖는다. 상기 직경(Ø33)은 인장되지 않은 상태일 때, 스프링 플레이트(11)의 지지 슬리브(19)의 원통형 부분(20)의 직경(Ø20)보다 크다. 도3에서 스프링 플레이트(11)는 환형 홈(33) 내에 조립되며, 스프링 플레이트의 지지 에지(23) 또는 그 단부면(25)은 환형 홈(33)의 환형 플랭크(34)에 지지되어, 지지 슬리브(19)의 원통형 부분(20)에 의해, 예비 인장 하에 환형 홈의 베이 스에 접한다.

도5의 개별적 도면들은 후속해서 공통으로 설명된다. 본 발명에 따른 조립 장치(51)는 도5c에서 좌측에 위치한 제1 슬리브 단부(54)에 있는 내부 원추부(53)를 갖는, 외부 쪽에 위치한 지지 슬리브(52)를 포함한다. 지지 슬리브(52)에는 인장 슬리브(56)가 축방향으로 이동 가능하게 삽입된다. 인장 슬리브(56)에는 외부 원추부(57)가 형성되며, 이는 지지 슬리브(52)의 내부에서 인장 슬리브(56)가 이동할 때, 도5c에서 우측 방향으로 내부 원추부(53)와 상호 작용할 수 있다. 인장 슬리브(56)의 전방 단부는 중앙에 통 모양의 리세스(58)를 가지며, 상기 리세스는 내부 쪽을 향하는 후크(60)를 갖는, 대향 배치된 2개의 고리(59)를 형성하기 위해 사용된다. 또한 인장 슬리브(56)는 너트(62)가 회전되는 외측 나사(61)를 포함하며, 상기 너트는 지지 슬리브(52)의, 우측에 위치한 제2 슬리브 단부(63)에 지지된다. 도5c의 종단면도에서, 인장 슬리브(56)는 좌측으로 이동된 위치에 있으며, 이 위치에서 고리(59)는 인장되지 않으며 외부 쪽으로 선회되어 후크(60)와 함께, 제1 슬리브 단부(54)의 내부 원추부(55)에 위치한 본 발명에 따른 스프링 플레이트(11)의 절결부(17)를 통과해서 안내될 수 있다. 이 위치로부터 시작해서, 인장 슬리브(56)가 너트(62)의 회전을 통해서 지지 슬리브(52)에 대해 우측으로 이동하면, 외부 원추부(57)는 내부 원추부(53) 상으로 슬라이드되므로, 고리(59)는 탄성으로 예비 인장되어 내부 쪽으로 구부러진다. 이 경우 후크(60)가 지지 설부(13)의 측방향 에지와 반경 방향으로 오버래핑되므로, 지지 설부는 삽입 개구(16)의 확장 하에 구부러진다. 이 변형은, 가스 교환 밸브의 밸브 스템의 완전한 직경이, 밸브 스템 내의 환형 홈이 지지 설부(13)의 축방향 위치에 도달해서 너트(62)의 풀어짐으로 인해 지지 설부(13)의 내부 단부(14)가 밸브 스템의 환형 홈 내에 맞물릴 수 있을 때까지, 삽입 개구(16)를 통과해서 밀어질 수 있을 정도로 실행된다. 고리(59)가 인장되지 않은 위치에서, 조립 장치(51)는 밸브 스템과 스프링 플레이트로 이루어진 구성으로부터 다시 분리될 수 있다. 인장력을 인장 슬리브 상에 형성하기 위한 나사-너트-결합 대신에, 축방향 힘을 발생시키는 어떤 다른 적합한 조정 수단이 형성될 수도 있다. 이는 유압식 또는 공압식으로 작동되거나, 전자기식 또는 전동기식으로 작동된다.

도6, 도7의 개별 도면들은 후속해서 공통으로 설명된다. 본 발명에 따른 스프링 플레이트(11')에는 외부 환형 디스크(12') 및, 이 환형 디스크로부터 반경 방향 내부 쪽으로 돌출한 2개의 지지 설부들(13')이 제공된다. 지지 설부들(13')의 수는 여기서 바람직하게는 2개로 제한된다. 스프링 플레이트(11')의 전체, 특히 지지 설부들(13')은 스프링 플레이트(11')의 중앙축(Z)을 통과하는 단면 A-A에 대해서 대칭이다. 지지 설부(13')의 내부 단부(14')는 여기에 도시된, 단면 A-A의 스프링 플레이트(11')의 위치에서 인장되지 않게 또는 압력 예비 인장으로써 지지되어 접촉하도록 접한다. 지지 설부(13')의 전방 단부(14')는 삽입 개구(16')를 형성하는 리세스(15')를 포함한다. 리세스(15')에 의해 지지 설부들(13')은, 환형 홈 내에 맞물리면서 엔진의 가스 교환 밸브의 밸브 스템의 환형 홈 내에 축방향으로 지지될 수 있다. 리세스(15')의 형태는 공동으로 하나의 원을 완성하거나, 또는 그 큰 축이 단면 A-A의 방향으로 연장되는 타원형을 형성할 수 있다. 기본적으 로, 리세스(15')에 의해서 형성된 삽입 개구(16')는 평면도에서 볼 때 다각형으로서도 형성될 수 있으며 이는 앞서 설명한 곡선(원 또는 타원)을 설명한다. 지지 설부(13')는, 지지 설부(13')와 환형 디스크(12') 사이에 2개의 대향 배치된 낫형 절결부(17')가 형성되도록, 구성된다. 환형 디스크(12')의 밸브 스프링용밸브 스프링용형 라인으로 특징된다. 지지 라인(18)의 직경(Ø18)은 할당된 나사형 밸브 스프링의 중앙 벽 직경에 상응한다. 밸브 스프링의 적절한 위치는 도1b에 따른 평면도에서 스프링 플레이트의 하부이다. 이로써 그 하부면이 밸브 스프링 상에 지지된 스프링 플레이트의 상부면은 도시되지 않는다. 지지 설부(13')는 내부 단부(14')의 영역에서, 중앙에서 분할된 지지 슬리브(19')로 변형되며, 지지 슬리브는 지지 설부들(13') 사이에서 쐐기 형태의 2개의 슬롯(24')을 형성한다. 실질적으로 일정한 벽 두께를 갖는, 전체 스프링 플레이트(11')의 재료는 지지 슬리브(19')의 영역에서 줄어든다. 삽입 개구(16')는 직경(Ø20)을 갖는 내부 원통형 부분(20')과, 예각의 개방각(α21')을 갖는 내부 원추형 부분(21')으로 형성된다. 개방각(α21')은 바람직하게 40 내지 60°, 특히 50°의 범위 내에 있을 수 있다. 지지 슬리브(19')의 벽 두께는 특히 지지 슬리브(19')의 자유 단부 쪽으로 감소하며, 외부 원추면(22)은 바람직하게는 20 내지 30°, 특히 26°의 범위 내에 위치할 수 있는 개방각(α22)을 형성한다. 단면 B-B에서, 스프링 플레이트 절반은 지지 설부(13')를 관통한 단면에서 각각 S-형태로 롤링되어 거의 접선으로 지지 슬리브(19')로 전환되는 것을 알 수 있다. 단부면(25')에 의해, 특히 지지 슬리브(19')의 내부 지지 에지(23)에 의해, 스프링 플레이트(11')는 밸브 스프링을 통 한 부하 시 밸브 스템의 환형 홈 내에 지지된다. 스프링 플레이트 하부면의 지지 라인(18')을 통해서, 또한 마찬가지로 도시된 지지 에지(23')를 통해서, 밸브 스프링면 쪽으로 개방되는 둔각의 개방각(α23')이 고정된다. 다시 말해 이는, 스프링 플레이트 하부면 상의 지지 라인(18')과, 지지 라인(18')보다 더 작은 직경을 갖는 지지 에지(23) 사이에 축방향 간격이 제공되는 것을 의미한다. 이로써, 스프링 플레이트(11')의 부하 시, 한편으로 환형 디스크(12) 상에 작용하는 밸브 스프링에 의해, 다른 한편으로는 환형 홈을 이용해서 지지 설부(13') 상에 작용하는 밸브 스템에 의해 지지 설부(13')의 무한소(infinitesimal)의 변형이 일어나므로, 슬롯(24')의 폭이 줄어드는 경향이 생기며, 따라서 지지 슬리브(19')는 더 증가된 반경 방향 예비 인장으로써 밸브 스템 내의 환형 홈(33)의 환형 플랭크(34) 내에 축방향으로 지지된다. 지지 설부들(13')의 유효한 만곡 운동은 극도로 작아지는데, 이는 조립 후에 지지 설부들(13')이 이미 유격이 없는 방식으로, 특히 반경 방향 예비 인장으로써 서로 접하며, 이 경우 지지 슬리브(19')는 반경 방향 유격으로써 밸브 스템의 환형 홈 내에 위치하기 때문이다.

도8 내지 도9는 후속해서 공통으로 설명된다. 가스 교환 밸브의 파단 도시된 밸브 스템(31')이 도시되며, 밸브 스템 내에는 캠 또는 이와 유사한 부품을 위한 압력면(32')으로부터 적은 간격을 갖고 환형 홈(33')이 직사각형으로 형성되고, 환형 홈의 홈 베이스는 직경(Ø33')을 갖는다. 상기 직경(Ø33)은 인장되지 않은 상태일 때, 스프링 플레이트(11')의 지지 슬리브(19')의 원통형 부분(20')의 직경(Ø20)보다 작다. 도9에서 스프링 플레이트(11')는 환형 홈(33') 내에 조립되며, 스프링 플레이트의 지지 에지(23') 또는 그 단부면(25')은 환형 홈(33')의 환형 플랭크(34')에 지지되는 반면, 지지 슬리브(19')는 환형 홈(33')의 홈 베이스에 대해 반경 방향 유격을 가지므로, 스프링 플레이트(11')는 도시되지 않은 밸브 스프링과 함께 가스 교환 밸브의 밸브 스템에 대해서 자유롭게 회전될 수 있다.

도10, 도11은 후속해서 공통으로 설명된다. 본 발명에 따른 조립 장치(71)는 외부에 위치한 2개의 지지 설부들(72)를 갖는 하우징(91)을 포함한다. 상기 지지 설부들(72)에 대해서 90°오프셋되게, 대향 배치된 2개의 안내 조오(73)가 배치된다. 하우징(91)에는 인장 핀이 축방향으로 이동 가능하게 삽입되며, 인장 핀에는 2개의 고리(79)가 힌지식으로 연결된다. 제1 위치에서, 하우징 내의 인장 핀은 우측으로 이동되며, 고리(79)는 인장되지 않으며 외부 쪽으로 선회된다. 이 경우 고리(79)는 후크(80)와 함께, 지지 설부에 위치한 본 발명에 따른 스프링 플레이트(11)의 절결부(17)를 통과해서 안내될 수 있다. 이 위치로부터 시작해서, 하우징(91) 내의 인장 핀은 좌측으로 이동되므로, 고리(79)는 내부 쪽으로 선회한다. 후크(60)는 지지 설부(13)의 측방향 에지와 반경 방향으로 오버래핑되므로, 지지 설부는 삽입 개구(16)의 확장 하에 구부러진다. 이 변형은 가스 교환 밸브의 밸브 스템의 완전한 직경이, 밸브 스템 내의 환형 홈이 지지 설부(13)의 축방향 위치에 도달해서 인장 핀의 전진 이동에 의해 지지 설부(13)의 내부 단부(14)가 밸브 스템의 환형 홈 내에 맞물릴 수 있을 때까지, 삽입 개구(16)를 통과해서 밀어질 수 있을 정도로 실행된다. 고리(79)가 인장되지 않은 위치에서, 장치(71)는 밸브 스템과 스프링 플레이트로 이루어진 구성으로부터 다시 분리될 수 있다. 인장력을 인 장 핀 상에 형성하기 위해, 축방향 힘을 발생시키는 다른 적합한 실시예가 사용될 수 있다. 이는 유압식 또는 공압식으로 작동되거나, 전자기식 또는 전동기식으로 작동될 수 있다.

도12에는 힌지식으로 연결된 2개의 고리(29)를 부품으로서 갖는 인장 핀(76)이 도시된다. 힌지식 연결은 고리(79) 내의 베어링 아이(77)를 통해서 실행되며, 베어링 아이는 인장 핀을 통과해서 횡방향으로 삽입된 핀(78)에 안착된다. 고리(79)는 내부를 향해 정렬된 후크(80)를 가지며, 그 외부면은 안내 조오에 의해서 안내된다. 인장 핀(76)이 전진 이동된 위치에서, 그 자유 단부는 반경 방향 외부 쪽으로 선회할 수 있다. 고리(79)의 선회 운동을 발생시키기 위해, 고리의 외부 원추부는 안내 조오의 내부 원추부와 상호 작용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 짧고 견고한 스프링 플레이트 및 이러한 스프링 플레이트와 가스 교환 밸브로 이루어진 장치가 제공된다.

Claims

엔진의 밸브 스프링용 스프링 플레이트(11)이며, 스프링 플레이트는 밸브 스템(31)의 환형 홈(33) 내로 결합되어 가스 교환 밸브의 밸브 스템(31)과 직접 연결 가능하며, 밸브 스프링 상에 안착되기 위한 환형 디스크(12) 및, 환형 디스크(12)로부터 반경 방향으로 내향된 각각의 지지 설부(13)를 포함하며, 스프링 플레이트(11)의 평면도에서, 지지 설부의 내부 단부(14)는 환형 홈(33) 내로 결합되기 위한 리세스(15)를 갖는 스프링 플레이트에 있어서,

지지 설부(13)는, 환형 디스크(12)가 밸브 스프링 면으로부터 축방향으로 지지될 경우에, 그리고 지지 설부(13)가 밸브 스프링 면 방향으로 축방향 부하를 받을 경우에 각각의 지지 설부(13)의 내부 단부(14)들 사이의 간격이 감소되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스프링 플레이트(도1 내지 도4).
엔진의 밸브 스프링용 스프링 플레이트(11)이며, 스프링 플레이트는 밸브 스템(31)의 환형 홈(33) 내로 결합되어 가스 교환 밸브의 밸브 스템(31)과 직접 연결 가능하며, 밸브 스프링 상에 안착되기 위한 환형 디스크(12) 및, 환형 디스크(12)로부터 반경 방향으로 내향된 각각의 지지 설부(13)를 포함하며, 스프링 플레이트(11)의 평면도에서, 지지 설부의 내부 단부(14)는 환형 홈(33) 내로 결합되기 위한 리세스(15)를 갖는 스프링 플레이트에 있어서,

지지 설부(13)는, 환형 디스크(12)가 밸브 스프링 면으로부터 축방향으로 지 지될 경우에, 그리고 지지 설부(13)가 밸브 스프링 면 방향으로 축방향 부하를 받을 경우에 각각의 지지 설부(13)의 내부 단부(14)들 사이의 접촉 압력이 증가되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스프링 플레이트(도6 내지 도9).
제1항 또는 제2항에 있어서, 지지 설부(13)의 내부 단부(14)는 슬롯(24)에 의해 분할된 지지 슬리브(19)에 형성되는 것을 특징으로 하는 스프링 플레이트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 환형 디스크(12)에서의 밸브 스프링에 대한 지지 라인(18)에 대해, 지지 설부(13)의 내부 지지 에지(23)는 밸브 스템의 단부 방향으로 축방향 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 스프링 플레이트.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 지지 설부(13)의 내부 지지 에지(23)를 통한 직선 및 환형 디스크(12)에서의 밸브 스프링에 대한 지지 라인(18)은 밸브 스프링 방향으로 개방된 둔각을 형성하는 것을 특징으로 하는 스프링 플레이트.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 스프링 플레이트(11)를 통한 축방향 단면(B-B)에서, 지지 설부(13)를 가로지르는 중간에서 각각의 환형 디스크 반부(12)는 각각 하나의 지지 설부(13)에 의해 S-형태 또는 Z-형태로 연장되는 것을 특징으로 하는 스프링 플레이트.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 반경 방향으로 서로 대향하여 놓인 2개의 지지 설부(13)가 제공되는 것을 특징으로 하는 스프링 플레이트.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 스프링 플레이트(11)의 평면도에서, 지지 설부(13)와 환형 디스크(12) 사이에는, 서로 대향하여 놓인 낫 형태의 두 개의 절결부(17)들이 지지 설부(13)에 대해 측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 스프링 플레이트.
엔진의 가스 교환 밸브로 구성된 조립체이며, 환형 홈(33)이 마련된 밸브 스템(31) 및, 밸브 스템(31)의 환형 홈(33) 내로 결합되어 가스 교환 밸브의 밸브 스템(31)과 직접 연결 가능한, 밸브 스프링용 스프링 플레이트(11)를 포함하며, 엔진의 가스 교환 밸브로 구성된 조립체이며, 스프링 플레이트(11)는, 밸브 스프링 상에 안착되기 위한 환형 디스크(12) 및, 환형 디스크(12)로부터 반경 방향으로 내향된 각각의 지지 설부(13)를 포함하며, 스프링 플레이트(11)의 평면도에서, 지지 설부의 내부 단부(14)는 환형 홈(33) 내로 결합되기 위한 리세스(15)를 갖는 조립체에 있어서,

지지 설부(13)는, 환형 디스크(12)가 밸브 스프링을 통해 축방향으로 지지될 경우에, 그리고 지지 설부(13)가 환형 플랭크(34)를 통해 환형 홈(33) 내에서 밸브 스프링 면 방향으로 축방향 부하를 받을 경우에 각각의 지지 설부(13)의 내부 단 부(14)들 사이의 간격이 감소되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 조립체.
엔진의 가스 교환 밸브로 구성된 조립체이며, 환형 홈(33)이 마련된 밸브 스템(31) 및, 밸브 스템(31)의 환형 홈(33) 내로 결합되어 가스 교환 밸브의 밸브 스템(31)과 직접 연결 가능한, 밸브 스프링용 스프링 플레이트(11)를 포함하며, 스프링 플레이트(11)는, 밸브 스프링 상에 안착되기 위한 환형 디스크(12) 및, 환형 디스크(12)로부터 반경 방향으로 내향된 각각의 지지 설부(13)를 포함하며, 스프링 플레이트(11)의 평면도에서, 지지 설부의 내부 단부(14)는 환형 홈(33) 내로 결합되기 위한 리세스(15)를 갖는 조립체에 있어서,

지지 설부(13)는, 환형 디스크(12)가 밸브 스프링을 통해 축방향으로 지지될 경우에, 그리고 지지 설부(13)가 환형 플랭크(34)를 통해 환형 홈(33) 내에서 밸브 스프링 측 방향으로 축방향 부하를 받을 경우에 각각의 지지 설부(13)의 내부 단부(14)들 사이의 접촉 압력이 증가되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 조립체.
제9항 또는 제10항에 있어서, 지지 설부(13)의 내부 단부(14)는 슬롯에 의해 분할된 지지 슬리브(19)에 형성되는 것을 특징으로 하는 조립체.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 환형 디스크(12)에서의 밸브 스프링에 대한 지지 라인(18)에 대해, 지지 설부(13)의 내부 지지 에지(23)는 밸브 스템의 단부 방향으로 축방향 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 조립체.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 지지 설부(13)의 내부 지지 에지(23)를 통한 직선 및 환형 디스크(12)에서의 밸브 스프링에 대한 지지 라인(18)은 밸브 스프링 방향으로 개방된 둔각을 형성하는 것을 특징으로 하는 조립체.
제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 스프링 플레이트(11)를 통한 축방향 단면(B-B)에서, 지지 설부(13)를 가로지르는 중간에서 각각의 환형 디스크 반부(12)는 각각 하나의 지지 설부(13)에 의해 S-형태 또는 Z-형태로 연장되는 것을 특징으로 하는 조립체.
제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 환형 홈(33)은 직사각형 홈으로 구성되는 것을 특징으로 하는 조립체.
제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 조립체를 조립하기 위한 장치이며, 스프링 플레이트(11)가 환형 디스크(12)의 상부면에 의해 그 위에 안착 수 있는 지지 수단(52, 72)과, 지지 수단에 대해 축방향으로 조정 가능하게 지지 수단(52, 72) 내에 놓인 인장 수단(56, 76)과, 인장 수단에 의해 작동 가능하고 지지 수단 및 인장 수단에 대해 반경 방향으로 운동 가능한 한 쌍의 인장 고리(59, 79)를 포함하며, 인장 고리는 반경 방향 외측으로 피벗된 위치에서 스프링 플레이트(11)의 낫 형태의 절결부(17)를 통해 관통 가능하고 반경 방향 내측으로 피벗된 위치에서 지지 설부(13)를 밸브 스프링 면으로부터 후측 결합시키는, 조립체를 조립하기 위한 장치.
제16항에 있어서, 제1 슬리브 단부(54)에서 스프링 플레이트(11)가 환형 디스크(12)의 상부면에 안착될 수 있는 외측에 놓인 지지 슬리브(52) 및, 지지 슬리브(52) 내로 삽입 가능하고 반경 방향으로 굽은 인장 고리(59)를 포함하는 내측에 놓인 인장 슬리브(56)를 포함하며, 상기 인장 고리는 지지 슬리브(52)로부터 진출되는 위치에서 반경 방향 외측으로 굽혀지며 스프링 플레이트(11)의 낫 형태의 절결부(17)를 통해 관통 안내 가능하며 인장 슬리브(56)를 지지 슬리브(52) 내로 다시 당김 시에 내측으로 피벗되면서 지지 설부(13)의 하부면 상에 놓이며 삽입 개구(16)의 확장 하에 굽혀지므로서, 밸브 스템(31)이 밸브 스프링 면으로부터 스프링 플레이트(11) 내로 삽입 가능한, 조립체를 조립하기 위한 장치.
제17항에 있어서, 인장 슬리브(56)는 너트(62)가 회전 삽입된 외측 나사(61)를 가지며, 너트는 지지 슬리브(52)에서 제1 슬리브 단부(54)에 대해 축방향으로 대향하여 제2 슬리브 단부(63)에 지지되는 것을 특징으로 하는, 조립체를 조립하기 위한 장치.
제17항에 있어서, 인장 슬리브(56)는 지지 슬리브(52)에 대해 지지되는 축방향 조정 수단을 포함하고, 이는 특히 유압식, 공압식, 전기식 또는 전자기식으로 조정 가능한 것을 특징으로 하는, 조립체를 조립하기 위한 장치.
제16항에 있어서, 그 단부에서 스프링 플레이트(11)가 환형 디스크(12)의 상부면에 의해 안착될 수 있는 외측에 놓인 지지 설부(12) 및, 지지 설부(72)들 사이에서 삽입 가능하고 반경 방향으로 외향 피벗 가능한 두 개의 인장 고리(79)를 지지하고, 상기 인장 고리는 지지 설부(72)로부터 진출되는 위치에서 반경 방향으로 외향 피벗 가능하며 스프링 플레이트의 낫 형태의 절결부(17)를 통해 관통 안내 가능하며 인장 볼트(76)를 다시 당김 시에 지지 설부(72) 사이에서 내측으로 피벗되면서 지지 설부(13)의 하부면 상에 놓이며 삽입 개구(16)의 확장 하에 굽혀지므로서, 밸브 스템(31)이 밸브 스프링 면으로부터 스프링 플레이트(11) 내로 삽입 가능한, 조립체를 조립하기 위한 장치.
제20항에 있어서, 인장 고리(79)는 지지 설부(72)와 교차 배치되는 두 개의 안내 조우(73)들 사이에서 안내되는 것을 특징으로 하는, 조립체를 조립하기 위한 장치.
제20항에 있어서, 인장 볼트(76)는 지지 설부(72)에 대해 간접으로 지지되는 축방향 조정 수단을 포함하고, 이는 특히 유압식, 공압식, 전기식 또는 전자기식인 것을 특징으로 하는, 조립체를 조립하기 위한 장치.