KR830001056Y1

KR830001056Y1 - Transform-controlled reciprocating piston internal combustion engine

Info

Publication number: KR830001056Y1
Application number: KR2019830001027U
Authority: KR
Inventors: 겐트 쉐프 요르단
Original assignee: 마쉬넨 파브릭 아우그스브르그 뉴른베르그 악티엔 게젤샤프트; 요하힘 붸. 알 베딜; 프리드리히 쉬라흐
Priority date: 1977-09-07
Filing date: 1983-02-04
Publication date: 1983-07-02

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Transform-controlled reciprocating piston internal combustion engine

제1도는 본 고안의 실시예에 의한 밸브제어용 제어캠의 사시도.1 is a perspective view of a control cam for valve control according to an embodiment of the present invention.

제2도는 본 고안의 실시예에 의한 제어캠의 경사면의 윤곽도.Figure 2 is a contour view of the inclined surface of the control cam according to an embodiment of the present invention.

본 고안은 선박등을 구동하기 위한 변환제어식 왕복 피스톤 내연기관에 관한 것으로, 길이방향으로 이동가능한 캠축에 설치한 제어캠을 구비하고 있고 이들 제어캠이 변환제어방향으로 각각 경사된 제어캠과 협동하는 태피트(tappet)를 위한 경사면을 가지고 있는 형태에 관한 것이다.The present invention relates to a conversion control reciprocating piston internal combustion engine for driving a ship and the like, having a control cam mounted on a longitudinally movable camshaft, and the control cam cooperates with a control cam inclined in the conversion control direction, respectively. It relates to a shape with an inclined surface for a tappet.

이 종류의 장치에서는 각 태패트에는 일반적으로 두 개의 제어캠이 설치되어 있는데 그 한쪽은 우회전용이고 다른쪽은 좌회전용이다. 그러므로 회전방향이 바뀔때마다 설치된 태피트에 대하여 상대적으로 제어캠을 이동시킬 필요가 있다.In this kind of device, each control usually has two control cams, one for the bypass and the other for the left. Therefore, whenever the direction of rotation changes, it is necessary to move the control cam relative to the installed tapette.

제어캠은 일반적으로 상사점(上死點)에 대하여 대칭적으로 배치되어 있다.The control cam is generally arranged symmetrically with respect to the top dead center.

그러므로 변환제어시에 전체캠 양정을 변환시켜야할 경우가 종종 생긴다. 태피트가 걸려서 멈추는 것을 방지하기 위하여 모든 제어캠에 변환제어방향으로 경사진 경사면을 설치하는 것이 행해지고 있다.Therefore, it is often necessary to convert the entire cam head during conversion control. In order to prevent the taper from being caught and stopped, provision is made for all control cams to be inclined in the conversion control direction.

그러나 이 경우 일반적으로 경사 단면에서 보아, 대략 직선적인 경사면이 사용되고 있다. 이에 따라 변환제어시의 운동력 및 작업력이 변환제어거리 전체에 걸쳐서 직선적이 된다. 이결과 이 거리에 걸쳐서 힘의 불균일한 분배, 특히 변환제어력이 불균일하게 발생한다. 즉, 이미 공지된 장치에서는 변환제어과정의 마지막 부분에서 변환제어력이 출발점에서보다 6배나 크게 증대한다.In this case, however, a generally linear inclined plane is used as viewed from the inclined cross section. As a result, the kinetic and working forces in the conversion control become linear over the entire conversion control distance. As a result, a nonuniform distribution of forces over this distance, in particular a conversion control force, occurs. That is, in the known device, the conversion control force is increased by six times larger than at the starting point in the conversion control process.

변환제어력의 최대치가 변환제어 및 변환제어장치의 설계의 기준이 되므로 공지된 장치에서는 경사면이 직선상으로 경사되어 있어, 비교적 절량이 크고 따라서 값이 비싸고 또한 관성력이 큰 장치가 필요해진다.Since the maximum value of the conversion control force serves as a reference for the design of the conversion control and the conversion control device, the inclined surface is inclined in a straight line in the known device, so that a device having a relatively high yield and a high value and a large inertia force is required.

본 고안의 목젓은 공지된 장치의 결점을 제거함과 동시에 간단하고 따라서 가능한한 경제적인 방법에 의하여 비교적 소형의 또한 전변환제어 거리에 걸쳐서 대략 일정한 변환제어력을 유지하는 제어캠을 제공하는데 있다.The object of the present invention is to provide a control cam which eliminates the drawbacks of the known device and at the same time maintains a relatively constant conversion control force over a relatively small and full conversion control distance by a simple and therefore economical method.

이 목적을 해결하기 위한 본 고안의 요지는, 상기 경사면이 변환제어방향에 대해 비직선적으로 경사되어 있고, 이 경사가 적어도 두 개의 부분을 가지며 이들 두 개가 부분은 비교적 급한 경사로 대략 캠양정의 절반쯤까지 뻗어있는 아랫부분과 여기에 계속하여 완만한 경사로 전캠양정까지 도달하는 윗부분으로 이루어진 점이다.The gist of the present invention for solving this object is that the inclined surface is inclined non-linearly with respect to the conversion control direction, and the inclined surface has at least two parts, and these two parts are relatively steep, about half of the cam head. It consists of a lower part that extends up to and an upper part that continues to reach the entire cam head on a gentle slope.

본 고안의 근본사상은 태피트에서 경사면으로 작용하는 힘, 나아가서는 마찰비(比) 또는 활주비가 다른 방향에서 태패트에 작용하고 이동거리와 함께 증대하는 스프링력에 현저하게 관련하고 있는데 있다. 그러므로 본 고안에 의하면 스프링힘이 작을때는, 즉 다시말해 이동 시초에는 경사가 비교적 급하고 여기에 대하여 이동의 마지막 부분에서는 이 부분에서 급격히 증대하는 스프링력을 보상하기 위해 경사를 완만하게 한다.The fundamental idea of the present invention is related to the force acting on the inclined plane in the tapet, and also the frictional ratio or the sliding ratio acts on the tape in different directions and increases with the moving distance. Therefore, according to the present invention, when the spring force is small, that is, the slope is relatively sharp at the beginning of the movement, and at the end of the movement, the slope is smoothed to compensate for the spring force which increases sharply in this portion.

이와 같이 하므로써 필요한 변환제어력의 균일화 및 경감이 얻어진다.In this way, the required uniformity and reduction of the conversion control force can be obtained.

필요한 변환제어력의 균일화 및 경감을 한층 더 효과있게 하고자 하여 본 고안의 한 실시예에서는 변환제어방향의 경사면의 경사의 율곽곡선이 다음식을 만족시킨다.In order to make the required conversion control force even and more effective, in one embodiment of the present invention, the curve of the slope of the slope of the conversion control direction satisfies the following equation.

x=절환제어방향의 이동거리x = travel distance in switching control direction

y=반경방향의 경사도(수직방향의 푸쉬로드의 편향거리)y = radial inclination (vertical push rod deflection distance)

μ₀=tanρ₀=마찰계수μ ₀ = tanρ ₀ = friction coefficient

ρ₀=마찰각ρ ₀ = friction angle

a= a =

c=스프링 상수c = spring constant

경사면 자체의 경사율곽선이 이 식을 만족시키는 것이 특별히 유리하다. 이 방법에 의하여 변환제어력은 공지된 장치에 비하여 50%까지 경감된다. 변환제어력이 전체 변환제어거리에 걸쳐서 실제로 완전히 일정하기 때문에 겅지된 장치에 있어서는, 베어링에 과도한 부하를 초래하는 등의 제어축의 충격적인 운동을 피하게 된다. 그리고 또 변환제어과정중에 태피트와 제어캠과의 사이의 압력이 경감되고 이로써 수명이 연장된다.It is particularly advantageous that the slope of the slope itself satisfies this equation. By this method, the conversion control force is reduced by 50% compared with the known apparatus. Since the conversion control force is actually completely constant over the entire conversion control distance, in the geared device, the shock movement of the control shaft such as causing an excessive load on the bearing is avoided. In addition, during the conversion control process, the pressure between the tapette and the control cam is reduced, thereby extending the life.

또한 연료펌프의 최대분사압 범위내에서는 지지면의 증대, 결국 이 범위내에서의 면압의 경감이 얻어진다.In addition, within the maximum injection pressure range of the fuel pump, an increase in the support surface and, consequently, reduction of the surface pressure within this range is obtained.

형판(型板)또는 컴퓨터로 제어되는 공작기계로 사용하므로서 제작하는데 기술적인 비용도 알맞는 한도내로 제한될 수 있다.The technical cost of manufacturing by using a template or computer controlled machine tool can be limited to a reasonable limit.

그러므로, 본 고안에 의하면 대체로 변환제어장치 전체가 가볍고 또한 적은 가격으로 설계될 수 있다.Therefore, according to the present invention, the conversion control apparatus as a whole can be designed lightly and at low cost.

그리고 또 제작비용이 적을뿐 아니라 운전비용을 제게한 수도 있다. 그러므로 본 고안에 의하여 얻어지는 장점은 주로 경제적인 점이다.And not only are the production costs low, but they can also reduce the running costs. Therefore, the advantage obtained by the present invention is mainly economical point.

다음에 도시하는 실시예에 대하여 본 고안을 구체적으로 설명한다.Next, the present invention will be described in detail with reference to the following examples.

제1도에서 밸브(1)는 예를들어 4싸이클 디이젤엔진의 배기밸브를 표시하며 이 배기밸브(1)은 밸브운동을하기 위하여 밸브스프링(2)과 부호(3)의 위치를 중심으로 하여 회전가능한 로커아암(34)에 연결되어 있다. 로커아암(4)은 배기밸브(1)와는 반대쪽의 제어캠(5) 또는 제어캠(6)과 연결되는 태피트 로드(7)에 결합되어 있고 이 태피트 로드(7)는 도시된 실시예에서 캠축 끝에 태피트 로울러(8)을 갖고 있다.In FIG. 1, the valve 1 represents, for example, an exhaust valve of a four-cycle diesel engine. The exhaust valve 1 is centered on the positions of the valve springs 2 and 3 for the valve movement. It is connected to a rotatable rocker arm 34. The rocker arm 4 is coupled to a control cam 5 opposite the exhaust valve 1 or to a tappet rod 7 which is connected to the control cam 6, which is fitted with the illustrated embodiment. Has a taper roller 8 at the end of the camshaft.

제어캠(5, 6)은 원주방향에서 서로 엇갈려지며, 축방향으로 이동가능한 제어축(9)에 설치되어 있다. 이러한 종류의 설치방식은 각 밸브 및 각 분사펌프 등에 필요하다. 이 경우 일반적으로는 하나의 실린더 열(列)로 되어있기 때문에 각각 하나의 공통된 제어축이 설치된다.The control cams 5 and 6 are staggered from each other in the circumferential direction and are provided on the control shaft 9 which is movable in the axial direction. This type of installation is required for each valve and each injection pump. In this case, since there is generally one cylinder row, each common control shaft is provided.

내연기관의 우회전때에는 예를들어 본 실시예에서 도면우축에 표시된 제어캠(5)이 사용되고, 좌회전때에도 좌측의 제어캠(6)이 사용된다.In the right turn of the internal combustion engine, for example, in the present embodiment, the control cam 5 shown in the drawing right axis is used, and in the left turn, the control cam 6 on the left is used.

태피트 로울러(8)는 제어캠(5) 또는 제어캠(6)의 캠면(10) 또는 캠면(11)을 따라 전동한다. 그러므로 회전방향 변환시에는 캠면(10, 11)사이의 간격에 대응하여 제어축(9)이 축방향으로 이동되어야만 한다. 도면에서는 제어축(9)이 오른쪽에서 왼쪽으로 이동도중의 중간위치에 도시되어 있으며 태피트 로울러(8)는 제어캠(6)의 약간의 융기부분에서 제어캠(5)의 최고의 융기부분내로 이동하고저 하는점에 위치하고 있다.The taper roller 8 is driven along the cam face 10 or cam face 11 of the control cam 5 or control cam 6. Therefore, when changing the rotation direction, the control shaft 9 must be moved in the axial direction corresponding to the gap between the cam faces 10 and 11. In the figure the control shaft 9 is shown in the middle position during the movement from right to left and the tapered roller 8 moves into the highest ridge of the control cam 5 at some ridge of the control cam 6. It is located at a point.

이와같은 고저(高低)차를 극복하게 되는 제어캠(5, 6)은 각각 변환제어방향으로 경사된 경사면(12, 13)을 갖추고 있다. 제어축(9)의 이동에 필요한 힘은 태피트 로울러(8)와 경사면(12)사이의 압력, 즉 밸브스프링(2)에 의하여 생긴 힘과, 최종적으로 경사면(12)의 윤곽선의 경사에 관련된다. 밸브스프링은 스프링의 압축의 증대에 따라 증대한다. 그러므로, 밸브스프링힘은 경사면(12)의 아랫부분에서는 아직 미약하지만 윗부분, 즉 제어캠의 가장 융기한 영역에서는 최대에 달한다.The control cams 5 and 6, which overcome such height differences, have inclined surfaces 12 and 13 inclined in the conversion control direction, respectively. The force necessary for the movement of the control shaft 9 is related to the pressure between the tapered roller 8 and the inclined surface 12, that is, the force generated by the valve spring 2, and finally the inclination of the contour of the inclined surface 12. do. The valve spring increases with increasing compression of the spring. Therefore, the valve spring force is still weak at the lower part of the inclined surface 12 but reaches a maximum in the upper part, i.e., the most elevated area of the control cam.

제2도의 표시와 같이 경사면(12)은 공지된 형태와는 달라서 직선적인 경사를 가지고 있지 않고 비직선적으로 경사되어 있으며 여기서 적어도 두 개의 부분(14, 15)를 마련할 수가 있다. 도시한 실시예에 있어서 부호(14)로 표시한 아랫부분은 비교적 급한 경사로서 캠양정의 절반쯤까지 연장하고 있다. 여기 계속하는 윗부분(15)은 완만한 경사로서 전캠양정까지 연장하고 있다. 이로서 제어축(9)의 측방향 이전시에 스프링력은 아랫부분에서는 비교적 신속하게 증대하고 이에 대해 윗부분에서는 비교적 서서히 증대한다. 여기에 대응한 공지된 장치에 대하여 소요된 변환제어력의 경감은 공지된 예에 비하여 50%까지 경감할 수 있다.As shown in FIG. 2, the inclined surface 12, unlike the known form, does not have a linear inclination but is inclined non-linearly, and at least two portions 14 and 15 may be provided. In the illustrated embodiment, the lower portion indicated by 14 is a relatively steep incline and extends to about half of the cam head. The upper part 15 which continues here extends to all cam heads as a gentle inclination. As a result, during the lateral transfer of the control shaft 9, the spring force increases relatively rapidly at the lower part and relatively slowly at the upper part. The reduction of the conversion control force required for the known apparatus corresponding thereto can be reduced by 50% compared to the known example.

이 경우의 각 부분(14, 15)의 율곽곡선은In this case, the curves of the parts 14 and 15 are

μ₀=tanρ₀=마찰계수μ ₀ = tanρ ₀ = friction coefficient

ρ₀=마찰각ρ ₀ = friction angle

a= a =

c=스프링, 상수c = spring, constant

본 고안의 실시예로서는 경사면(12)의 경사의 율곽선 자체가 위의 식을 만족한다. 이 실시예에서 변환제어력은 양호하게 변환제어거리 전체에 걸쳐서 일정하게 된다.As an embodiment of the present invention, the inclination of the slope of the inclined surface 12 itself satisfies the above equation. In this embodiment, the conversion control force is preferably constant over the entire conversion control distance.

이 실시예의 장점은 특히 간단한 제작의 점에 있다.The advantage of this embodiment lies in the point of particularly simple fabrication.

본 고안은 도시한 실시예에 한한 것은 아니다.The present invention is not limited to the illustrated embodiment.

Claims

In a control-controlled loose piston internal combustion engine, in which the control cam includes a control cam having an axially movable camshaft, the control cam includes an inclined surface for tappet operation that oscillates with the control cam inclined in the conversion control direction. 13 is inclined non-linearly with respect to the conversion control direction, and the inclination has at least two parts 14 and 15, and these head parts extend to half of the cam head with a relatively steep incline; A conversion-controlled reciprocating piston internal combustion engine, characterized by consisting of an upper portion (15) extending continuously to a maximum cam head at a relatively gentle slope.