KR910000670B1 - 내연기관의 가스교환 밸브용 유압식 작동기구 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

내연기관의 가스교환 밸브용 유압식 작동기구

제1도는 본 발명을 구체화하는 관련 가스 교환밸브용 작동기구를 갖는 배기밸브의 개략적인 유압 회로도.

제2도는 제1도에서 개략적으로 보여지는 유압 회로도를 갖는 작동기구의 제1실시예의 종단면도.

제3도는 작동기구의 제2실시예의 종단면도.

제4도는 작동기구의 제3실시예의 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 배기밸브 5 : 실린더

13 : 출입포트 16 : 출구포트

19 : 피스톤 23, 24 : 작동실

32, 33 : 개폐 연부 37 : 역류 방지 밸브

본 발명은 내연 기관의 가스 교환 밸브용 유압 작동 기구에 관한 것인바, 본 작동기구는, 실린더 내에서 왕복가능하고 상기 밸브를 개방하도록 상기 밸브에 작동적으로 연결되는 피스톤 및 상기 실린더에 의해 형성된 가변 체적의 2개의 작동실로부터 유입하고 상기 작동실로 유출하는 압유 출입용 포트가 상기 실린더에 구비되어있고, 상기 출입용 포트를 유입하는 고압의 압유 공급 통로 및 액체 귀환 통로에 선택적으로 연결시키도록된 제어 밸브를 구비하고 있다.

미합중국 특허 명세서 제3,209,737호에는 배기밸브 개방용 작동실과 배기 밸브 개폐용 작동실이 구비되어 있는 이러한 종류의 작동 기구가 기재되어 있다. 제어 밸브는 그것의 양단 위치에서, 한 작동실과 연관된 출입 포트를 공급 덕트에 연결시키고 다른 작동실과 연관된 다른 한 출입 포트를 귀환 덕트에 연결시킨다. 고압의 압유가 밸브를 개방시키는 작동실에는, 밸브 심봉에 견고하게 결합된 중앙 피스톤 및 중앙 피스톤에 대해 이동가능하고 배기밸브의 양정보다 더 낮은 최대 행정을 갖는 환형 피스톤이 구비되어 있다. 초기의 양정이동 주기 중에는 유압이 두 피스톤의 합쳐진 면적상에 작용하고, 환형 피스톤이 실린더내의 접촉 표면에 의해 정지되면 압력은 중앙 피스톤상에만 작용한다.

본 발명에 따라, 제어 밸브와 연통하는 단 하나의 출입 포트가 구비되어있고, 작동실들이, 피스톤 또는 실린더 또는 양자 모두를 관통하여 연장하고 선택적으로 개폐될 수 있는 통로에 의해 상호 연결되어 있으며, 어떤 작동실에서든 유압을 받는 피스톤의 유효 면적들이 밸브 개방 방향과 반대의 동일 방향으로 배향되어 있으며, 실린더가, 저유압 영역에 영구 연결되고 밸브가 폐쇄위치를 점유하고 있을때 피스톤에 의해 폐쇄되는 출구 포트를 가지고 있으며, 피스톤이, 폐쇄 위치로부터의 피스톤의 예정된 이동후에 제1의 작동실을 출구포트에 연결시키는 제1의 개폐 연부 및 실질적으로 그와 동시에 출입포트로부터 상기 제1작동실로의 통로를 폐쇄하는 제2의 개폐 연부를 지니는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기구에 있어서, 밸브의 양정 이동 초기 상태는, 피스톤상에 제공된 제2의 개폐연부가 상기 제1작동실로 흐르는 압유의 통로를 폐쇄할때 종료되며, 실질적으로 그와 동시에 상기 챔버는 출구포트를 통해서 저압 영역에 연결된다. 이는, 밸브 양정의 계속된 최종 상태중에 작용되는 유효피스톤 면적의 감소를 초래하는바, 이러한 감소는, 피스톤이 높은 가속력을 받는 시점에서 환형 피스톤이 정지되는 경우 전술된 공지의 기구에서 발생하는 충격 하중과 유사한 어떤 충격 하중도 기구의 부품상에 발생시키지 않고서 성취됨을 이해할 것이다. 그러한 충격 하중은 접촉 표면 재료의 재질 상태의 악화를 초래하여 계속되면 피스톤 부분의 활주면의 용착을 야기시킨다. 본 발명의 또다른 장점은, 외부 제어 밸브가, 분리된 출입 포트가 각각의 작동실과 연관되어있는 공지의 기구에서처럼 2개의 분리된 통로를 통과하기보다는 오히려 단 하나의 통로만을 통과하는 압유흐름을 제어해야하기 때문에, 더욱 간단하고 그러므로 신뢰성이 있다는 것이다.

본 발명의 제1실시예에 있어서, 작동실들을 연결시키는 통로가 실린더내에 형성되어 제2작동실의 벽내의 홈으로 개방하는바, 그 홈은 피스톤의 제2의 개폐연부와 상호 작용하며, 피스톤을 통과하여 연장하는 통로가 출입 포트를 상기 제2작동실과 연결시킨다.

본 실시예에서, 피스톤을 통과하여 연장하는 최종 언급된 통로가, 제2의 작동실을 향하여 개방하는 역류방지 밸브를 수용하며, 피스톤상에는, 피스톤의 초기 이동후에 출입 포트와 제2의 작동실을 연결시키는 직접 흐름 통로를 개방하는 제3의 개폐 연부가 형성될수 있다. 출입 포트가 귀환 통로에 연결되는 가스 교환밸브 폐쇄 이동중에, 피스톤상의 제3의 개폐 연부는 가스 교환밸브가 안장되기 바로전에 제2의 작동실로부터 출입포트까지의 직접 흐름 통로를 폐쇄하며, 피스톤을 통과하는 통로가 역류 방지 밸브에 의해 폐쇄되기 때문에 특정량의 압유가 작동실내에 역류된다. 결국, 가스교환 밸브의 폐쇄 이동이 감속되므로, 가스교환 밸브가 밸브 시이트상에 타격을 가하며 안착하지 않는다.

출입 포트가 제2의 작동실과 영구적으로 연통하고, 제1의 작동실을 향하여 개방하는 역류 방지 밸브를 수용하며 피스톤을 관통하여 연장하는 통로가 작동실들을 상호 연결시키고, 피스톤에는, 피스톤의 짧은 초기 이동후에, 작동실들을 직접 상호 연결시키는 또다른 통로를 개방시키는 제3의 개폐 연부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 본원 발명의 다른 한 실시예에서도 전술한 바와같은 효과가 성취될 수 있다.

가스 교환 밸브의 심봉은 밸브 폐쇄용의 작동 피스톤과 견고하게 결합될수 있는바, 그 피스톤은, 실린더를 관통하여 연장하는 제1의 통로를 통해서, 고압의 압유 공급용 통로에 영구 연결되는 포트와 연통하는 작동실내에서 왕복가능하다. 그후에, 가스 교환 밸브는, 외부 제어 밸브의 어떤 위치에서든, 그것을 폐쇄 위치로 향하여 편향시키는 작고 일정한 유압을 영구적으로 받게된다.

상기 제1의 통로는 작동실 벽의 홈으로 개방하는 반면에, 제2통로를 향하여 개방하는 역류 방지 밸브를 통해서 제1통로에 연결되는 제2통로는 작동실 벽에서 제1홈 아래에 형성된 제2홈내로 개방한다. 가스교환 밸브의 개방 이동중에 피스톤의 하연부가 제1홈의 하연부를 지날때, 특정량의 압유가 피스톤 아래에 억류되며, 그 압유는 상기 밸브의 개방 이동을 점차로 감속시키는 유압 완충물로서 작용하며, 밸브 심봉내의 소망스럽지못한 인장 응력이 회피되도록한다. 이는 밸브 헤드에 인접한 밸브 심봉의 하부가 고온을 받는 배기밸브에서 매우 유리한바, 상기 온도에 의해 심봉 재료의 인장 강도가 감소된다.

이제 첨부 도면을 참고로 본 발명을 더욱 상세하게 기술할 것이다.

본 발명을 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다. 제1도는 선박용 디젤기관과 같은 내연기관의 실린더(도시되지 않았음) 배기밸브(1)을 보여준다. 밸브(1)는 실린더덮개(도시안됨)에 부착된 밸브 하우징(3)의 밸브 시이트(seat)표면과 접촉하는 원추형의 표면을 가지는 버섯형태의 밸브 헤드(2)를 포함한다.

밸브(1)는 또한 밸브 하우징(3)에서의 왕복운동을 안내하고 상방으로 작동 기구의 실린더(5)내로 연장하는 심봉(4)을 포함한다. 실린더(5)는 중간 부재(6)를 통하여 밸브 하우징(3)의 상부면에 고착되어있다.

유압 작동 기구는, 밸브(1)를 작동시키는 고압 압유원으로 작용하는 공압 또는 유압 축압기와 같은 작동 압유용 탱크(7)와 급유탱크(9)로부터 작동 압유용 탱크에 압유를 공급하는 펌프(8)를 포함한다. 고압 공급 통로(10)는 작동압유용 탱크(7)를 2위치 3접속밸브(11)의 제1포트와 연결시킨다. 2위치 3접속 밸브(11)는 통로(12)를 통하여 실린더(5)로부터 공급되는 압유의 흐름 및 실린더(5)로 귀환하는 압유의 흐름을 조절하며, 통로(12)는 실린더(5)의 제1포트 즉 출입구 포트(16)에 밸브(11)의 제2포트를 연결시킨다. 밸브(11)의 제3포트는 귀환 통로(14)를 통하여 급유탱크(9)에 연결된다.

항상 열려있는 통로(15)는 귀환통로(14)를 실린더(5)의 제2포트, 즉, 출구포트(16)에 연결시키고, 또 항상 열려있는 통로(17)는 실린더(5)의 제3포트(18)와 고압덕트(10)를 연결시킨다. 작동 압유용 탱크(7), 펌프(8) 및 급유 탱크(7)는 보통 다기통 기관의 모든 배기밸브에 공유되며, 각각의 배기 밸브에는, 기계 전기 또는 전자식등의 어떤 적합한 형태의 펄스 장치에 의해 제1도에 도시된 양단위치 사이에서 전환되는 별도의 제어 밸브(11)가 구비되어 있다. 밸브(11)의 전환은, 관련기관 실린더의 작동 주기중의 적합한 순간에 밸브(1)를 개폐시킨다. 제2도에 더욱 상세히 도시된 제1실시예에서, 작동 기구는 밸브(1)가 개방되도록 하는 작동 피스톤(19)을 포함한다. 피스톤(19)은 실린더(5)의 상부와 밀폐 접촉하여 왕복운동하는 상부 피스톤 부분(20)과, 그 부분보다 큰 직경의 하부 피스톤 부분(21)으로 구성된다. 부분(21)은 실린더(5)의 하부와 밀폐 접촉하여 왕복운동한다. 피스톤 부분(20 및 21)을 연결시키는 심봉(22)은 피스톤 부분(20)보다 작은 직경을 가지며 실린더(5)의 내벽과 함께 환형의 작동실(23)을 한정하는바, 그 작동실의 체적은 마주한 피스톤 부분(20, 21)의 상호 다르기 때문에 피스톤(19)의 이동중에 작동실(23)의 체적이 변한다.

다른 작동실(24)은 실린더(5)의 상부 덮개(25)와 피스톤부분(20)의 상부면으로 한정된다. 피스톤의 저면에 접촉하는 밸브 심봉(4)과 피스톤(19)이, 제2도에 도시된 위치에 있고, 그 위치가 제1도에 도시된 밸브(1)의 폐쇄위치에 해당하는 경우, 작동실(23, 24)은 통로(26)를 통하여 연결되는바, 그 통로(26)는 실린더(5)의 벽을 관통하여 실린더 축과 평행하게 연장되어 있으며 덮개(25) 아래의 포킷(pocket)(27)과 피스톤 부분(20)아래와 실린더 벽에 있는 원주상의 홈(28)을 연결시킨다. 이 위치에서, 피스톤 부분(21)의 상부면을 형성하는 원주상의 제어 또는 개폐 연부(29)는, 실린더 벽에 형성되어 포트(13)가 개방하는 환형 홈(37)의 약간 위에 위치한다.

실린더(5)의 내측 원통형의 표면상에서 포트(16)가 환형 홈(31)내로 개방하는바, 도시된 피스톤 위치에서, 피스톤 부분(20)상의 최상단의 제어 또는 개폐 연부(32)와 홈(31)의 상연부까지의 거리는 피스톤 부분(20)상의 최하단의 제어 또는 개폐연부(33)와 홈(28)의 하연부 사이의 거리와 같다. 후술의 설명으로부터 명확해지겠지만, 상기 두 거리는 약간 다를 수도 있다.

피스톤(17)의 중앙에는 한쪽이 막힌 구멍(34)이 구비되어 있으며, 그 구멍으로부터 연장하는 2조의 횡방향 구멍(35, 36)은 피스톤 부분(21)의 원통형 표면 및 그 피스톤 부분(20)의 바로 아래에서 각기 개방한다. 구멍(35)을 향해서 유체가 흐르는 것을 막도록 스프링으로 편향된 역류 방지용 밸브(37)가, 2조의 횡단 구멍 사이에서 중앙의 한쪽이 막힌 구멍(34)내에 설치되어있다. 밸브(1) 폐쇄용의 관형 작동 피스톤(38)은, 원추형 내표면을 가지고 있고 외측으로는 원추형 부분(40)과 상호작용하는 링(39)에 의해 밸브 심봉(4)의 상단부에 연결된다. 피스톤(38)은, 실린더(5)와 밀봉접촉하여 이동가능한 상부(41)와, 부재(6)에 고착된 슬리이브(43)(sleeve)와 밀봉접촉하여 이동가능하고 상부(41)보다 직경이 작은 하부(42)로 구성되어 있다. 피스톤(38)과 실린더(5)는, 환형의 작동실(44)을 형성하는데, 그 환형 작동실은 밸브(1)가 운동하는 동안 작동실(44)의 체적이 변한다. 작동실(44) 하부의 환형 홈(45)은, 통로(46)를 통하여 포트(18)와 항상 연결되어 있으며, 반면에 작동실(44)의 바닥에 제공된 낮은 높이의 환형 홈(47)은 실린더(5)의 벽을 통하여 연장되어 실린더(5)의 외측 단부에서 막힌 통로(48)와 연결되어 있다. 통로들(46, 48)은, 통로(46)를 향하여 폐쇄하도록 스프링으로 편향된 역류 방지밸브(19)가 장착된 횡단 구멍을 통하여 상호 연결되어있다.

상기 유압작동기구는 다음과 같이 작동한다.

제2도에 도시된 각 부품들의 위치에서, 고압 유가 통로(17) 및 포트(18)을 통하여 피스톤 부분(41)의 환형의 작은 저면에 작용한다. 그 결과, 밸브(1)상에 작용하는 상향력은 기관 실린더(도시되지 않았음)의 가스압력과 합력하여 밸브(1)를 폐쇄 상태로 유지한다. 외부의 제어 밸브(11)은 제1도에 도시된 위치를 취한다.

밸브(1)가 개방운동을 시작하기 위하여, 제어 밸브(11)은 다른 위치로 전환되어 포트(13)을 고압의 작동 압유용 탱크(7)와 연결시킨다. 고압유가 포트(13)로부터 구멍(34, 35)로 유입되어 역류 방지용 밸브(37)를 밸브시트로부터 밀어올려서 압유가 작동실(23)로 유입된다. 홈(28)과 통로(26)를 통하여 고압유가 작동실(24)로 유입된다. 피스톤(19)은 유압으로 인하여 하향력을 받는바, 그 하향력은 피스톤 부분(20)의 아래쪽과 피스톤 부분(21)의 위쪽 환형 면적의 차이와 피스톤 부분(20)의 면적을 합한 전체 면적에 작용한다. 다시 말하면 유압은 큰 피스톤 부분(21)의 단면적에 해당하는 상기 전체 면적과 같은 면적에 작용한다.

상기 하향력이 피스톤(38)에 작용하는 상향력과 기관 실린더의 가스 압력의 합력을 초과할때 피스톤(19)과 밸브(1)는 아래로 움직인다. 피스톤(19)의 짧은 초기운동 뒤에 개폐연부(29)가 홈(30)의 상연부를 지나면 고압유가 포트(13)로부터 역류 방지 밸브(37)를 우회하여 작동실(23)로 직접 유입될수 있다.

피스톤(19)과 밸브(1)가 더 아래로 이동한 후에 개폐 연부(32)가 홈(31)의 상연부를 지남으로써 작동실(24)은 포트(16)와 연결되고 그 포트를 통해서 제1도의 귀환 통로(14, 15)와 연결된다. 동시에, 피스톤 부분(20)의 하연부(33)가 홈(28)의 하연부를 지나 이동하며, 이로써 작동실(23, 24)를 연결하는 유동 통로가 막힌다.

그러므로, 작동실(24)의 압력은 감소되어 급유 탱크(9)의 비교적 낮은 압력으로까지 떨어진다. 그후에, 고압이 상기 언급된 피스톤 부분(21, 20)의 면적의 차이에 해당하는 작은 면적에 작용한다.

초기에 받은 운동에너지 및 상당히 감소된 힘의 영향으로 밸브(1)는 하향 개방 이동을 계속하며, 그 이동중에 압유가 급유 탱크(9)로부터 포트(16)를 통해서 작동실(24)로 유입하여 그 챔버를 충만상태로 유지시킨다. 피스톤 부분(41)의 하연부(50)가 홈(45)의 하연부를 지날때 밸브 운동은 정지된다. 역류 방지 밸브(49)가 닫혀지기 때문에 작동실(44)의 바닥에 있는 압유의 양은 제한되며, 그 유체는 밸브(1) 운동을 감속시키는 완충 역할을 한다. 운동이 정지되면 높은 유압이 피스톤(19)에 작용하는 한, 즉 제어 밸브(11)가 제1도에서 도시된 위치로 전환될때까지 밸브(1)는 개방상태를 유지한다.

제어 밸브(11)를 다시 전환시켜 포트(13)를 탱크(9)의 낮은 압력과 연결시키면, 피스톤(17)에 작용하는 하향력은 상당히 감소된다. 포트(18)에 일정하게 유지되는 높은 압력이 이제 역류방지 밸브(49)를 개방시키고, 그에 따라 고압의 압유가 통로(48)를 통해서 홈(47) 및 피스톤 부분(41)의 환형의 저면으로 공급된다. 이로써 밸브(1)가 상향 또는 폐쇄 이동을 시작하며, 연부(50)가 한번더 홈(45)를 덮지 않는 경우, 고압의 압유는 포트(18)로부터 통로(46)를 통해서 챔버(44)내로 직접 유입할수 있다.

밸브(1)의 상향 이동중에, 압유는, 처음에는 포트(16, 13) 모두를 통해서, 그리고 마지막으로, 연부(32)가 홈(31)의 상연부를 지나 이동했을때는 포트(13)만을 통해서 작동실(23, 24)로부터 급유탱크(7)로 방출된다. 작동실(23, 24)과 귀환 통로(14)사이의 연결은 피스톤(19)의 연부(29)가 홈(30)의 상연부를 지나 이동하면 완전히 차단된다. 작동실들 안에 조금 남아있는 특정양의 압유는 밸브(1)의 폐쇄 이동을 감속시키고 밸브헤드(2)의 안장면(seating surface)이 밸브 하우징(3)의 시이트(seat)에 안착하는 속도를 결정하는 완충물로서 작용한다.

기구의 치수들이, 연부(33)에 의해서 포트(13)로부터 작동실(24)까지의 통로가 막히는 것보다 약간 늦게 연부(32)가 작동실(24)을 포트(16)에 연결시키도록 선택되어 있는 경우, 짧은 간섭 간격동안 작동실(24)내에는 점진적인 압력강하가 발생한다. 이는, 작동실이 급유 탱크(9)에 연결되는 순간의 급작스런 압력 변화를 피하게 한다. 또 한편으로, 짧은 주기중에 작동실(24)이 포트들(13, 16) 모두와 연통하도록 상관 치수들을 변경함으로써, 피스톤(19)의 하향이동중에 그 작동실내에 진공 상태가 전혀 발생하지 않도록 보장할 수 있다.

제3도 및 제4도에서는, 제2도에는 부품에 상응하는 기능을 가진 부품은 각기 100, 200의 숫자를 더하여 같은 번호로 표시되었다.

제3도에서, 가스교환 밸브를 개방시키는 피스톤(119)은 하부 피스톤 부분(120)과, 보다 작은 직경의 상부 피스톤 부분(121) 및 좀더 작은 직경의 중간 심봉(122)으로 구성되어있다. 실린더(105)에 피스톤 부분(120)이 밀폐 결합되어 있으며, 피스톤 부분(120)의 환형의 상부면은 실린더와 함께 제1작동실(124)를 한정한다.

피스톤 부분(121)은 제2작동실(123)안에서 반경 방향으로 틈새를 가지고 움직일수 있지만 작동실(123, 124)을 연결시키는 원통형의 통로(126)에는 밀폐 결합된다. 심봉(127)에는 중심 구멍(134)과 그 구멍으로부터 연장하여 심봉(122)으로 개방하는 횡단 구멍(135, 136)이 있으며, 피스톤의 천이부분(151)에서 통로(126)에 밀폐결합한다. 역류방지밸브(137)의 구멍(134)내에 설치되어 구멍(135)을 향하여 폐쇄하도록 스프링 편향되어 있다.

제3도에 도시되지 않은 외부의 제어 밸브가 작동실(123)로 개방된 포트(113)을 고압의 유압과 연결시키도록 전환되면, 압유는 작동실(123)로부터 통로(126) 및 구멍(135)을 통하여 구멍(134)으로 흐르고, 이에 따라 역류 방지 밸브(137)를 개방시켜서 유체가 작동실(124)로 흐르도록 한다. 피스톤(119)과 피스톤의 저면과 접속하는 밸브 심봉(104)은 아래로 움직이기 시작한다. 밸브 심봉(104)이 조금 움직인 뒤에, 피스톤 부분(151)의 상연부(129)가 덕트(126)의 하연부를 지나고, 곧이어 압유가 포트(113)로부터 역류 방지 밸브(137)를 우회하여 작동실(124)로 흐른다. 가스교환 밸브의 개방순간의 조금 뒤에 피스톤 부분(121)의 하연부(133)는 통로(126)의 상연부를 지나고, 동시에 혹은 조금 일찍 피스톤 부분(120)의 상연부(132)가 실린더 벽에 형성된 홈(131)의 상연부를 지나는바, 그 상연부에는 귀환 통로(116)가 개방된다.

작동실(123, 124)의 연결이 차단되고, 작동실(124)의 압력은 구멍(116)을 통하여 감소된다. 개방운동의 초기 상태 동안에, 피스톤 부분(120)의 단면적과 같은 면적에 작용한 유압은 이제 단지 피스톤 부분(121)의 윗면의 사실상 더 작은 면적에만 작용한다. 가스교환 밸브에 작용하는 힘은 감소되었지만, 그러나 밸브의 운동 에너지와 결합하여, 실린더내의 상당히 감소된 압력과 밸브를 닫는데 유효한 피스톤(138)에 작용하는 반대 방향의 힘들에 대응하여 개방운동을 계속하도록 보장하기에 충분하다.

피스톤(138)과 실린더(105)의 관련 부분은 제2도에 도시된 것과 동일하며, 결국, 개방이동의 감속은 피스톤 부분(141)의 하연부(150)가, 도입 포트(118)로부터 연장하는 통로(146)가 연결된 홈(145)의 하연부를 지날때 제2도와 같은 방법으로 발생한다. 가스교환 밸브의 폐쇄 운동은, 외부의 제어 밸브가 장치내의 낮는 유압에 포트(113)를 연결시킬때 역시 제2도와 같은 방법으로 일어난다. 최종적으로, 폐쇄 이동은 연부(129)가 통로(126)의 하연부를 지날때 감속되는데 작동실(123) 및 덕트(126)의 낮은 유압에 대항하여 작용하는 결합된 스프링에 의해 역류 방지 밸브(137)가 폐쇄된채 유지되기 때문에 작동실내에 남아있는 압유가 완충물로서 작용한다.

제4도의 실시예에서, 실린더(205), 작동실(223) 및(224), 연결통로(226) 및 포트(213, 216)는 제3도의 대응하는 부분과 동일하다. 그러나, 가스교환 밸브를 개방시키는 피스톤(219)은, 작은 범위에서 서로 상대적으로 또 축방향으로 움직일수 있는 2개의 분리된 부분(220, 252)으로 구성된 점에서 상이하다. 피스톤 부분(252)은 상부(221)와 심봉(222)을 포함하는바, 그들 각각은 제3도의 피스톤(119)의 상부(121)와 심봉(122)과 정확히 일치한다. 피스톤 부분(252)은 하부(253)를 포함하는데, 하부(253)는 제3도의 피스톤(119)의 (151)부분처럼 통로(226)에 밀폐 결합되며, 또한 하부 피스톤 부분(220)의 중심 구멍에서 결합되어 안내되고 스프링(254)에 의해 상방으로 편향되어있다. 피스톤 부분(220)에 대한 피스톤 부분(252)의 상향 이동은 도시되지 않은 멈춤 수단에 의해 한정될수 있다. 제4도의 작동기구의 기능은 제3도의 기구와 사실상 같다. 중요한 차이는, 상대적으로 움직일수 있는 피스톤 부분(252)이 제3도의 역류방지 밸브(137)의 기능을 하는 점이다. 따라서 압유가 구멍(213)을 통하여 작동실(223)에 유입되면, 피스톤 부분(252)은 하향으로 움직이기 시작하고 스프링(254)을 압축시키는데 반하여 피스톤 부분(220)은 움직이지 않는다. 피스톤 부분(253)의 상연부(229)가 작동실(224)의 상연부를 지나면, 고압의 압유가 덕트(226)를 통하여 작동실(22)로 유입되며, 그에따라 개방운동은 제3도와 같은 방법으로 일어난다.

피스톤(228)과 관련 부분이 제2도 및 제3도와 같기 때문에 밸브 개방운동의 최종 부분의 감속 및 밸브가 열린 상태로 잠시 움직이지 않는 것도 제3도와 같다. 가스 교환 밸브의 폐쇄 운동이 시작되면, 즉 포트(213)가 유압 기구의 낮은 압력에 연결되어 작동실(223)의 압력이 낮아지면, 피스톤 부분(252)은 우선 제4도에 도시된 바와같이 스프링(254)의 영향으로 상부 위치로 상향이동한다. 그후, 작동 피스톤(219)의 두 부분(220, 252)은 작동실(244)의 높은 압력과 실린더의 가스 압력의 영향으로 일제히 상방 이동한다. 폐쇄 이동의 최종상태의 감속은 연부(229)가 통로(226)의 하연부를 지나면 시작되는데, 이로써, 작동실(224)내의 압유의 양을 제한한다.

Claims (7)

1. 가스교환 밸브를 개방시키도록 그 밸브에 작동적으로 연결되어있고 실린더(5)내에서 왕복이동가능한 피스톤(6)과 상기 실린더에 의해 형성되는 가변 체적의 2개의 작동실로 압유를 유입시키고 그 작동실로부터 압유를 유출시키는 출입 포트를 갖는 실린더(5)와 고압의 압유가 유입하는 공급 통로(10)와 압유 귀한 통로(14)에 상기 포트들을 번갈아 연결시키도록된 제어 밸브(11)를 포함하는, 내연기관의 가스 교환 밸브용 유압 기구에 있어서, 제어 밸브(11)와 연통하는 단 하나의 출입포트(13)가 존재하며, 작동실들(23, 24)이 피스톤(19), 실린더(5) 또는 양자 모두를 관통하여 연장하고 선택적으로 개폐될수 있는 통로(26)에 의하여 상호 연결되며, 작동실내에서 유압을 받는 피스톤(19)의 유효면적이 밸브(1)가 개방하는 방향과 반대인 동일 방향으로 배향되어 있으며, 실린더(5)가, 낮은 유압 영역에 영구적으로 연결된 출구 포트(16)를 가지고있고, 상기 포트는, 밸브(1)가 폐쇄 위치를 점유하고있는 경우 피스톤(19)에 의해 폐쇄되며, 피스톤(19)은, 그 피스톤의 폐쇄 위치로부터의 예정된 이동후에 제1의 작동실(24)을 출구 포트(16)와 연결시키는 제1의 개폐 연부(32) 및 그와 동시에 출입 포트(13)로부터 상기 제1의 작동실(24)까지의 통로를 폐쇄하는 제2의 개폐 연부(33)를 가지는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 가스교환 밸브(1)용 유압 작동기구.
2. 제1항에 있어서, 작동 챔버들을 연결시키는 통로(26)가 실린더(5)의 벽에 형성되어 제2의 작동실(23)의 벽내의 홈(28)으로 개방하며, 상기 홈은 피스톤의 제2의 개폐 연부(33)와 상호작용하며, 피스톤(19)을 통과하여 연장하는 통로가 출입 포트(13)를 상기 제2의 작동실과 연결시키는 것을 특징으로 하는 작동기구.
3. 제2항에 있어서, 피스톤을 통과하여 연장하는 통로가 제2의 작동실(23)을 향하여 개방하는 역류방지 밸브(37)를 포함하며, 피스톤(19)에는, 그 피스톤의 짧은 초기 이동후에 출입 포트(13)로부터 제2작동실(23) 까지의 직접 흐름 통로를 개방하는 제3의 개폐 연부(29)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 작동기구.
4. 제1항에 있어서, 출입포트(113)가 제2작동실(123)과 영구적으로 연통하고, 제1의 작동실(124)을 향하여 개방하는 역류 방지 밸브(137)를 수용하고 피스톤(119)를 통해서 연장하는 통로가 작동실(123, 124)을 상호 연결시키고, 피스톤(119)에는, 그 피스톤의 짧은 초기 이동후에 작동실들(123, 124)을 직접적으로 상호 연결시키는 또다른 통로(126)를 개방하는 제3의 개폐 연부(129)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 작동기구.
5. 제1항에 있어서, 출입포트(213)가 영구적으로 제2작동 챔버(223)와 연통하고, 피스톤(219)이, 상호 한정된 거리만큼 이동가능하고 각기 작동실에 배치되는 2개의 부분(252, 220) 및 상기 부분들을 상호 이격되게 편향시키는 스프링(254)을 포함하며, 작동실(223, 224)을 상호 연결하는 통로(225)는 하나의 피스톤 부분(252)의 중간 심봉(222)을 에워싸는 환형 통로에 의해 형성되며, 상기 피스톤 부분에는, 그 피스톤 부분의 가스교환 밸브(1)의 폐쇄 위치로부터의 짧은 초기 이동후에 통로(226)를 개방하는 제3의 개폐연부(229)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 작동기구.
6. 제1-5항중 어느 한 항에 있어서, 밸브 심봉이 밸브(1) 폐쇄용 작동 피스톤(38)와 견고하게 결합되어 있고, 상기 피스톤(38)은 작동실(44)내에서 왕복이동 가능하며, 상기 작동실(44)은, 실린더(5)을 통해서 연장하는 통로(46)를 통해서, 고압의 압유 공급용 통로(17)에 영구적으로 연결되어있는 포트(18)와 연통하는 것을 특징으로 하는 작동기구.
7. 제6항에 있어서, 통로(46)가 작동실(44)의 벽내의 홈(45)으로 개방하고, 제2의 통로를 향하여 개방하는 역류 방지 밸브(49)를 통해서 제1의 덕트(46)에 연결되는 제2덕트(48)는 제1의 요홈(45)아래의 작동실의 벽에 형성된 제2의 홈(47)으로 개방하는 것을 특징으로 하는 작동기구.

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