KR930007445B1 - 유압식 간극 조정장치 조립체 및 이를 설치하기 위한 지지대 - Google Patents

유압식 간극 조정장치 조립체 및 이를 설치하기 위한 지지대 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

유압식 간극 조정장치 조립체 및 이를 설치하기 위한 지지대
제1도는 본 발명에 의한 이중 유압식 간극조정장치 조립체를 갖는 밸브브리지를 포함한 디젤엔진용 밸브 기어부를 예시하는 측면도.
제2도는 밸브브리지내에 압입에 의해 설치된 제1도의 간극조정장치 조립체의 단면도.
제3도는 제2도의 간극조정장치 조립체가 나사결합에 의해 장착된 상태를 나타내는 단면도.
제4도는 제2도에서 결합을 위해 O-링 시일(O-ring seal)을 이용하여 장착된 상태를 나타내는 단면도.
제5도는 제2도에서 결합을 위해 나사를 이용하여 장착되는 상태를 나타내는 단면도이다.
* 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명
10 : 밸브기어 11 : 로커축(Rocker shaft)
12 : 배기밸브 16 : 밸브브리지(valve bridge)
18 : 간극조정장치 조립체(lash-adjuster assembly)
28 : 요홈(recess) 42 : 지지대(hloder)
44 : 플런저(plunger) 55 : 장착부(mounting portion)
56 : 지지부(support portion) 58 : 구멍(bore)
본 발명은 유압식 간극-조정장치(hydraulic lash-adjusters) 및 이같은 간극-조정장치와 결합하는 장착 조립체(mounting assemblies)에 관한 것이다.
보다 구체적인 실시예에 있어서, 본 발명은 또한 엔진의 이중밸브(dual valve)를 작동시키기 위해 브리지부(bridge)의 요홈(recesses)내에 이중 유압식 간극-조정장치를 갖춘 엔질밸브브리지 조립체에 관한 것이다.
디젤엔진과 같은 내연기관관련 분야에서는 밸브브리지를 통해 작동하는 캠-작동식로커아암(cam-actuated rocker arm)에 의해 엔진실린더의 2개의 인접밸브를 작동시키는 것으로 알려져 있다. 밸브브리지는 밸브봉(valve stems)의 끝에 맞닿아서 직접 작용하기 위해 밸브브리지의 반대끝 가까운 요홈에 수용된 2개의 유압식 간극-조정장치 조립체를 갖출 수 있다.
종래에 제안된 기술의 예가 미국특허 2,380,051(Kettering) 및 3,140,698(Voorhies)에 나타나 있다.
이들 종래의 기술에서는, 간극조정장치 조립체가 압입(press-fitting)이나 나사결합에 의해 유압작용요홈내에 결합되며, 이들 양자에 대하여는 미국특허 2,380,051에 기술되어 있다. 미국특허 2,380,051에 기술된 전형적인 압입결합구성은 요홈(37),(39)내에서 지지되고 또한 직접 밸브와 맞물리는 플런저(44)를 수용하는 지지대(42)(외부몸체)를 제공한다. 미국특허 3,140,698에서 왕복 피스톤(27)이 왕복운동가능한 본체(역시 실린더로서 작동한다)에 추가되며, 지지대가 부싱(bushing)(21) 형태로 되어 있다.
이 양자의 구성에서는 밸브브리지의 요홈내에 압입결합에 의하여 발생되는 지지대의 비틀림에 기인한 본체의 고착을 막기위하여 지지대와 왕복운동가능한 본체사이에서 충분한 간극이 제공되어야 하는 것이다. 실제 작동시, 이러한 비틀림 및 필요한 간격에 의해 지지대와 본체간의 밸브브리지로부터 작동유체가 과도하게 손실된다.
미국특허 3,140,698에서의 구성은 왕복가능한 본체(21)의 내부에 보다 높은 압력을 유지함으로써 작동유체의 손실을 감소시키고 있으나, 그 영향은 여전히 큰 것이다. 이같은 영향은 밸브브리지의 요홈내에 견고히 나사결합시킨 지지대의 비틀림에 의해서도 야기된다.
따라서 본 발명의 목적은 본체가 왕복운동가능한 지지대 구멍(holder bore)의 비틀림을 감소시키거나 방지함으로써 비틀림으로 인해 필요한 여분의 간극의 필요성을 감소시키거나 제거하는 보다 개선된 유압식 간극-조정장치 조립체를 제공하는데 있다.
이에 따라서 간극을 통한 작동유체의 손실은 지지대내에 본체를 고착시키지 않고도 최소활될 수 있는 것이다.
본 발명에 의한 조립체는 일차적으로 비교적 큰 차량의 중간효율 디젤엔진(locomotive-type medium duty diesel engines)에 사용하도록 의도되나 반드시 그 용도에 국한되는 것은 아닌 것이다.
나아가 본 발명에 의하면 공지의 유압요소조립체(hydraulic element assembly, HEA)를 수용하기 위하여 요홈을 갖춘 특수한 지지대를 이용하는 개선된 조립체가 제공된다.
상기 유압요소조립체(HEA)는 통상적으로 보다 소형의 자동차엔진에 사용되는 비교적 적은 크기로 되어 있으며, 본체 및 스프링에 의해 밀려지는 플런저(plunger)로 구성되고, 체크밸브가 달린 압력챔버를 형성하는 방식으로 되어 있다.
상기 지지대의 요홈은 본체를 왕복가능하게 지지하는 구멍(bore)을 포함하며, 상기 구멍은 밸브브리지나 다른 부재내에서 압입, 나사결합등에 의해 설치될 때 비틀림이 일어날 수 있는 지지대의 인접장착부로부터 축방향으로 간격을 두고 형성된다.
본체와 지지대의 장착부사이의 접촉은 그들이 축방향으로 함께 신장된 어디에서든지 상기 구멍과 본체중의 어느것을 해제시킴으로서 피할 수 있다. 구멍의 비틀림은 두께를 감소시킨 인접장착부의 비틀림으로 인하여 쉽게 비틀려지지 않는 지지대의 확장플랜지부내에 상기 구멍을 축방향으로 형성함으로써 더욱 더 감소된다.
본 발명은 또한 이중 유압간극조정장치와 밸브브리지의 결합으로 인하여 간극조정장치의 지지대내에서 구멍의 비틀림이 극소화되는 조립체를 제공한다.
이하, 본 발명을 도면에 의거 보다 상세히 설명한다.
도면에서 부호(10)은 내연기관용 밸브기어부를 나타낸다. 예시된 구성은 주로 디젤차량에 사용되는 중간 속도의 디젤기관용이지만 본 발명은 여러가지 다른 기관에 사용될 수가 있다. 밸브기어(10)는 복수의 배기밸브(12)(그중, 2개가 도시됨)를 갖는 도시되지 않은 엔진실린더헤드상에 재치된 로커축(rocker shaft)(11)을 포함한다.
상기 로커축(11)은 본 발명에 의한 밸브브리지(16)에 맞물리는 조정가능한 나사작동자(screw sctuator)(15)를 갖는 로커아암(14)을 포함한다. 밸브브리지(16)는 2개의 연결된 배기밸브(12)의 각각의 봉끝(stemends)과, 이에 맞물리는 본 발명에 의한 2개의 유압식 간극조정장치 조립체(18)를 갖추어 로커축(11)이 캠축(cam shaft)(미도시)에 의해 작동될때 통상의 방법으로 그들을 작동시킨다.
나사 작동자(15)는 로커아암(14)의 일측단부(19)에 나사결합가능하게 설치되며, 밸브기어(10)의 위치 혹은 "간극"을 설정하기 위해 조정가능하다. 나사작동자(15)의 하단에 위치한 볼(ball)(20)은 밸브브리지(16)내의 경질컵(22)에 맞물리며, 상단의 잠금너트(lock nut)(23)는 나사작동자(15)의 조정된 위치를 고정시킨다. 밸브브리지(16)는 로커아암(14)의 일측단부(19)를 수용하는 한쌍의 안내벽(26)사이에 위치한 상단면(14)의 중앙에서 컵(22)를 지닌다. 한쌍의 요홈(28)이 밸브브리지(16)의 컵(22)를 중심으로 서로 반대반향으로 떨어져 형성되고, 저면(27)을 통해서 개구부가 형성된다.
각각의 요홈은 개구단(open end) 부근에서 각각의 요홈내에 설치되는 유압식 간극조정장치 조립체(18)중의 어느하나에 맞물려 지지되도록 원통형 내부면(30)을 갖는, 하부가 개구된 폐쇄구멍(Blind Bore)으로서 형성된다. 상기 간극조정장치 조립체(18)를 작동시키는 유체는 로커아암(14), 나사작동자(15) 및 밸브브리지(16)내의 연결통로(32),(34),(35),(36),(38),(39)를 통해 로커축(11)내의 통로(31)로부터 요홈(28)으로 공급되는 엔진 윤활유가 바람직하다.
밸브브리지상의 안내봉(40)은 도시되지 않은 지지부와 협력하여 실린더 헤드상에서 밸브브리지의 왕복 밸브-운동(reciprocating valve-actuating motion)을 안내한다. 2개의 유압식 간극-조정장치 조립체(18) 각각은 지지대(42) 및 상기 지지대내에 왕복가능하게 결합된 본체(43)를 포함한다.
바람직한 실시예에서, 상기 본체(43)는 플런저(44), 플런저 스프링(46), 볼체크(Ball-check)(47), 안내관(48) 및 선택적인 볼 스프링(50)을 포함하는 공지의 유압요소 조립체(HEA)중의 하나로서 이루어진다. 본체(43)는 컵모양으로써 형성되고, 배기밸브의 봉끝과 접(接)하여 작동시키는 평탄한 끝표면(52)을 갖는 밀폐 하단부(51)를 갖는다. 본체내에서 왕복가능하도로 설치된 플런저(44)는 본체와 함께 볼체크(47)에 의해 제어되는 내부 유압챔버를 형성하도록 오리피스(orifice)가 형성된 내벽(45)을 갖춘 중공(中空)형으로 이루어진다.
유압요소조립체(HEA)의 작동은, 예를들어 미국특허 3,509,858(Scheibe등) 및 미국특허 4,699,094(Stegeman)에 도시된 구조에 대하여 기술된 것과 비슷하다. 지지대(42)는 감소된 외경을 갖는 내측단부(54), 중간정도의 외경을 갖는 중앙장착부(55) 및, 상기 장착부(55) 보다 확장된 외경을 갖추어 두껍게 형성된 지지부(56)를 포함하여 비교적 견고한 구조의 뚜꺼운 플랜지(flange)를 형성한다.
내부적으로는, 플랜지가 형성된 지지부에 실린더로써 작용하는 축방향의 구멍(58)이 제공되며, 여기서 유압요소조립체(HEA)의 본체(43)은 각 밸브들에 형성된 간극을 흡수하고 밸브봉(Valve stem)과의 맞물림을 유지하기 위해 왕복운동을 한다.
상기 구멍(58)은 유압요소조립체(HEA)를 수용하기 위하여 축방향으로 거리를 형성하고, 지지부와 장착부내에 축방향으로 신장하는 단부가 개구된 내부 요홈(59)부분을 형성한다. 상기 요홈(59)은 플런저(44)의 개구상단에 의해 맞물리는 평탄한 단부(60)를 갖는다.
상기 내측단부(54)의 중앙통로(62)는 오일을 유압요소조립체(HEA)로 공급시켜 유압식 간극-조정작용을 하게 한다. 장착부(55)내의 요홈(59)은 상기 장착부와 본체부의 접촉을 막기 위하여 구멍 직경의 외측으로 신장하는 방사상 확장부(63) 및 그 속에서 위치하도록 부착된 지지링(64)을 갖는다. 상기 장착부내의 확장부(63)는 두꺼운 지지부(56)에 대한 구멍(58)의 축방향 길이를 제한함으로써 밸브브리지의 구멍(58)내에 간극-조정장치의 조립체가 설치되는 경우, 간극 조정장치 조립체(18)의 본체(43)와 상기 장착부(55)와의 사이에서 환형 틈새(a circular gap)(S)를 형성하고 장착부의 비틀림에 기인하여 본체(43)가 상기 구멍(58)에 고착되는 것을 방지한다.
바람직하게는 , 상기 장착부(55)의 외주면에서 플랜지가 달린 지지부(56)를 접속하는 부위에 작은 오목부(undercut)(66)를 갖는 것이 좋다. 상기 외부면의 가공을 보다 쉽게 하는 것에 부가하여 상기 오목부는 축방향으로 인접하고 보다 두꺼운 플랜지가 형성된 지지부(56)내의 구멍(58)에서 장착부(55)의 비틀림 현상이 일어나는 것을 감소시킨다.
제1 및 2도의 실시예에 있어서, 지지대의 장착부(55)는 밸브브리지의 요홈(28)내에 간극조정장치 조립체(18)를 결합시키기 위하여 내부면(30)내에 상기 간극-조정장치 조립체(18)를 압입시키기 위한 외주면이 기계가공된다. 압입결합에 의해 발생되는 장착부(55)의 비틀림은, 확장부(63)에 비해서 상기 구멍(58)을 현저하게 비틀림 변형시키지 않고, 그 결과 장착부(55)로부터 구멍(58)의 축방향 간격이 유지되며, 나아가 상기 오목부(66)는 인접부재 사이의 축방향 결합력을 최소화시키게 된다.
제3도의 실시예는 제2도의 실시예와 비슷하나 장착부(55)의 외주면이 요홈(28)내에서 간극-조정장치를 결합시키기 위해 상기 요홈(28)의 내표면(30)상에 형성된 나선(68)과 맞물리는 나선(67)을 갖는다는 점에서 다르다.
제4도에서는 장착부(55)와 내부면(30)이 미끄럼 결합조립체(slip-fit assembly)를 형성하기 위한 원통형 표면으로 구성된다. 그러나 장착부(55)의 외주면에 설치된 O-링 시일(O-ring seal)(70)은 설치시 내부면(30)에 대하여 압착된다. 이는 결합부를 통하여 오일누출에 대한 시일(seal)로써 뿐만아니라 밸브브리지의 요홈(28)내에 간극-조정장치 조립체를 유지시키는 수단도 제공한다.
제5도는 제4도와 유사한 수단을 예시하고 있으나, 추가로 밸브브리지의 상단에 위치한 지지나사(71) 및, 간극-조정장치 조립체(18)를 상기 요홈(28)내에 확고히 결합시키기 위하여 통로(62)내에 상기 지지나사(71)에 나사결합가능한 나선(72)을 갖는다. 가로방향의 오일통로(74)가 지지대(42)에 제공되어 오일을 지지나사(71)밑의 통로(62)로 유입시킨다.
상기 모든 실시예에서, 본체를 내부에 갖춘 구멍(58)은 지지대(42)의 비교적 견고한 플랜지가 달린 지지부(56)내에 형성되며, 또한 왕복운동하는 본체(43)와의 접촉을 막기 위해 내부적으로 확장된 비틀림가능한 장착부(55)와 축방향으로 간격을 두고 있다.
이와같이 하여, 상기 요홈내에 지지대를 삽입하는 경우, 온도변화등에 기인하는 장착부(55)의 작은 비틀림 현상도 구멍(58)의 현저한 비틀림을 일으키거나, 구멍(58)내에서 본체(43)의 필요한 운동을 방해하지 않는 것이다. 본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어중 구멍(bore)은 적절한 공정 및 필요방법으로 마무리시켜 형성될 수 있는 내부실린더를 의미한다.

Claims (8)

  1. 밸브-작동 부재인 밸브브리지(16)내에 간극-조정장치 조립체(18)를 장착하고, 상기 간극조정장치 조립체(18)의 본체(43)를 수용하며, 구멍(58)의 비틀림을 극소화 시키기 위해 견고히 형성된 지지부(56) 및, 상기 밸브브리지(16)내에서 유지되기 위하여 상기 밸브브리지(16)에 맞물릴수 있는 전체적으로 원통형인 나선(67)을 갖는 장착부(55)를 포함하는 지지대(42)에 있어서, 상기 지지부 및 장착부는 장착부(55)의 비틀림을 제한한 결과, 상기 지지부(56)내에서의 구멍(58)의 실질적인 비틀림을 방지하기 위해 서로서로 축방향으로 간격을 두고 있으며; 상기 장착부(55)내에는 상기 구멍(58)으로부터 축방향으로 신장하는 요홈(59)이 형성되고, 상기 장착부(55)내에서 상기 요홈(59)의 외측확장부(63)는 상기 구멍(58)내에 위치한 상기 간극 조정장치 조립체(18)의 본체(43)와 상기 장착부(55) 사이에서 환형틈새(S)를 형성하도록 상기 구멍(58)의 외측으로 신장됨을 특징으로 하는 유압식 간극조정장치 설치용 지지대.
  2. 밸브브리지(16)의 요홈(28)내에 장착되고, 지지부 및 장착부를 갖는 지지대(42)를 포함하는 유압식 간극조정장치 조립체에 있어서, 상기 지지대의 장착부(55)와 상기 지지부(56)내의 구멍(58)은 축방향으로 서로 간격을 두고 있음을 특징으로 하는 유압식 간극조정장치 조립체.
  3. 2항에 있어서, 상기 지지부(56)는, 장착부(55)의 제한된 비틀림시 상기 지지부(56)내에서 구멍(58)의 비틀림을 최소화 하기 위해 상기 장착부(55)보다 두껍게 형성됨을 특징으로 하는 유압식 간극-조정장치 조립체.
  4. 2항에 있어서, 상기 지지대(42)는 축방향으로 중심이 형성된 지지부(56), 장착부(55) 및 내측단부(54)로 이루어지고, 상기 지지부(56)내의 구멍(58)은 축방향 구멍(axial bore)이며, 상기 구멍(58)내에는 유압요소조립체(HEA)가 위치하며, 상기 유압요소조립체(HEA)는 컵모양의 본체(43)와, 상기 본체(43)내의 중공플런저(hollow plunger)(44)를 포함하고, 이와함께 체크밸브가 달린 내부 유압챔버를 형성하여, 상기 본체(43)는 상기 구멍(58) 내부와 상기 플런저(44)상에서 축방향으로 왕복운동이 가능하고, 상기 장착부(55)내의 요홈(59)은 상기 플런저(44)와 상기 왕복운동가능한 본체(43)를 수용하기 위하여 상기 구멍(58)으로부터 축방향으로 신장하는 내부요홈이며, 또한 상기 단부(54)는 상기 플런저(44)가 정상적으로 접(接)하도록 상기 구멍(58)에 대향하여 상기 내부요홈(59)의 끝에 원형단부(60)를 포함하고, 상기 지지대(42)는 작동유체를 상기 압력챔버로 보내기 위하여 상기 플런저(44)의 내부로 작동유체를 유도하기 위한 통로(62)를 포함함을 특징으로 하는 유압식 간극-조정장치 조립체.
  5. 4항에 있어서, 상기 지지부(56)는 상기 지지대(42)의 일단에 두꺼운 플랜지(flange)를 포함함을 특징으로 하는 유압식 간극-조정장치 조립체,
  6. 4항에 있어서, 상기 단부(54)는 작동유체를 공급하는 축방향 통로(62)를 갖는 것을 특징으로 하는 유압식 간극-조정장치 조립체.
  7. 4항에 있어서, 상기 지지대(42)의 장착부(55)에 갖춰진 외주면은 밸브브리지(16)의 요홈(28)에 형성된 내부면(30)내에 상호 작용하여 압입될 수 있는 크기를 갖는 원형의 외표면을 포함함을 특징으로 하는 유압식 간극-조정장치 조립체.
  8. 4항에 있어서, 상기 장착부(55)의 외주면은 밸브브리지(16)의 요홈(28)내에 형성된 나선(68)과 상호 작용하여 나사결합가능한 나선(67)을 포함함을 특징으로 하는 유압식 간극-조정장치 조립체.
KR1019890018944A 1988-12-22 1989-12-19 유압식 간극 조정장치 조립체 및 이를 설치하기 위한 지지대 KR930007445B1 (ko)

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US288290 1988-12-22
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