KR100245495B1 - 디젤엔진용 다밸브 시스템 - Google Patents

디젤엔진용 다밸브 시스템 Download PDF

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KR100245495B1 KR1019970026572A KR19970026572A KR100245495B1 KR 100245495 B1 KR100245495 B1 KR 100245495B1 KR 1019970026572 A KR1019970026572 A KR 1019970026572A KR 19970026572 A KR19970026572 A KR 19970026572A KR 100245495 B1 KR100245495 B1 KR 100245495B1
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Abstract

본 발명은 디젤엔진용 다밸브 시스템에 관한 것으로서, 근래의 고출력기관에는 4밸브 시스템이 많이 쓰이고 있는데, 이럴 경우 종래의 디젤엔진용 다밸브 시스템에서는 다수의 로커암이 설치되어야 함으로 부품 증가에 따른 생산비가 증가하게 되고, 또 상기의 증가되는 부품에 의해 엔진의 크기가 더욱 커지게 되어 소형 승용차에 적합지 않다는 문제점이 있어서 이를 해결하고자, 엔진의 구동에 따라 회전하도록 설치된 캠샤프트(35)에 배열된 캠(36)과, 일단에는 롤러(37)가 결합되어 상기 캠(36)에 접촉되고, 타단에는 태핏 조정나사(31)에 의해 리프터(32)가 체결되며, 중앙은 힌지(33)로 결합되어 회동되는 로커암(34)과, 상기 리프터(32) 단부에 장착된 소켓 볼 커버(30)와, 두 개의 암(22)을 가지며, 중앙 상부에는 상기 소켓 볼 커버(30)가 접촉되는 밸브 브릿지 팁(25)이 회전 가능하게 부착되고, 하부에는 일체로 된 가이드 안내부(24)가 형성되어 실린더헤드(5)에 돌출 부착된 가이드(10)에 삽입되어 상하 왕복 이동이 가능하게 설치된 밸브 브릿지(20)와, 상기 밸브 브릿지(20)의 암(22) 단부에 장착되고 측면에 한 쌍의 밸브 스프링 리테이너(42)(44)가 부착되어 상기 밸브 스프링 리테이너(42)(44) 사이에 개재된 밸브 스프링(46)의 탄성력으로 상기 밸브 브릿지(20)의 원위치 복원이 가능하도록 된 밸브(40)를 포함하여 구성된 디젤엔진용 다밸브 시스템을 제공한다.

Description

디젤엔진용 다밸브 시스템
본 발명은 차량의 밸브 시스템에 관한 것으로서, 특히 디젤엔진에서 4밸브 시스템을 사용할 수 있도록 한 디젤엔진용 다밸브 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 밸브 시스템은 실린더로 새로운 가스를 흡입하는 시점과 흡입기간 및 배기가스를 배출하는 시간과 배출기간을 제어하도록 되어 있으며, 그 구성은 캠샤프트의 캠에 접촉되어 캠샤프트의 회전운동을 왕복운동으로 바꾸어 밸브를 개폐하도록 되어 있다.
한편, 요즘의 승용 오토기관이나 승용 디젤기관의 밸브개폐장치는 주로 오버 헤드 캠샤프트(OHC)방식을 많이 사용하고 있으며, 또 캠 샤프트의 수에 따라 싱글 오버 헤드 캠 샤프트(SOHC) 방식과 더블 오버 헤드 캠 샤프트(DOHC) 방식으로 나눌 수 있다.
도 1은 종래의 싱글 오버 헤드 캠 샤프트 방식을 도시한 것으로서, 제시된 도면을 참조하여 디젤엔진용 밸브 시스템을 설명한다.
실린더 헤드(50) 상부에는 엔진의 밸브 수와 동일한 수의 캠(62)이 배열된 하나의 캠샤프트(60)가 설치되어 있고, 상기 캠샤프트(60)가 회전하게 됨에 따라 캠(62)에 연동되어 움직이도록 그 일측에는 한 쌍의 로커암(70)이 힌지 결합되어 있다. 그리고, 상기 한 쌍의 로커암(70) 선단에 설치된 태핏 조정나사(72)에는 흡기밸브 또는 배기밸브(82)가 접촉되어 밸브스프링(90)의 탄성력에 의해 원위치로 복원되도록 되어 있다.
즉, 엔진의 구동력은 크랭크 샤프트(미도시)를 회전시키며, 이때 상기 크랭크 샤프트에 벨트 또는 체인으로 연결된 캠샤프트(60)가 회전하게 되어 있다. 그리고, 상기 캠샤프트(60)에 배열된 다수개의 캠(62)은 동시에 회전되면서 로커암(72)을 소정구간 회동시키게 되며, 상기 로커암(72)의 선단에 결합된 밸브(90)는 로커암(70)의 회동폭만큼 하측으로 이동되면서 흡기구 또는 배기구(54)가 열리게 되어 있다. 그리고, 상기 캠(62)의 회전이 계속되면서 상기 밸브(82)는 밸브스프링(62)의 탄성력에 의해 다시 원위치로 복원됨으로써 흡기구(배기구)(54)를 닫게 되어 있다.
이와 같이 캠샤프트(60)가 회전되면서 흡기밸브(배기밸브)(82)가 연동되어 흡기구(배기구)(54)가 열리고 닫히면서 엔진의 4행정이 이루어지게 되는 것이다.
그러나, 근래의 고출력기관에는 한 실린더에 2개의 흡입밸브와 2개의 배기밸브가 설치되는 4밸브기관이 많이 쓰이고 있는데, 이럴 경우 종래의 디젤엔진용 다밸브 시스템에서는 다수의 로커암이 설치되어야 함으로 부품 증가에 따른 생산비가 증가하게 되고, 또 상기의 증가되는 부품에 의해 엔진의 크기가 더욱 커지게 되어 소형 승용차에 적합지 않다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 엔진 크기의 컴팩트화가 가능하고 4밸브기관을 이룰 수 있어 소형 승용디젤차량에 적용될 수 있도록 된 디젤엔진용 다밸브 시스템을 제공하는 데 있다.
도 1은 종래의 차량용 밸브 시스템을 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 디젤엔진용 다밸브 시스템을 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 디젤엔진용 다밸브 시스템의 주요부를 도시한 확대 부분단면도.
도 4는 도 3의 I-I 선 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 가이드 20 : 밸브 브릿지
22 : 암 24 : 가이드 안내부
25 : 밸브 브릿지 팁 27 : 오일홀
28 : 오일홈 30 : 소켓 볼 커버
31 : 태핏 조정나사 32 : 리프터
33 : 힌지 34 : 로커암
35 : 캠샤프트 36 : 캠
40 : 밸브 42, 44 : 밸브 스프링 리테이너
46 : 밸브 스프링
상기와 같은 목적을 실행하기 위하여 본 발명은, 엔진의 구동에 따라 회전하도록 설치된 캠샤프트에 배열된 캠과, 일단에는 롤러가 결합되어 상기 캠에 접촉되고, 타단에는 태핏 조정나사에 의해 리프터가 체결되며, 중앙은 힌지 결합되어 회동되는 로커암과, 상기 리프터 단부에 장착된 소켓 볼 커버와, 두 개의 암을 가지며, 중앙 상부에는 상기 소켓 볼 커버가 접촉되는 밸브 브릿지 팁이 회전 가능하게 부착되고, 하부에는 일체로 된 가이드 안내부가 형성되어 실린더헤드에 돌출 부착된 가이드에 삽입되어 상하 왕복 이동이 가능하게 설치된 밸브 브릿지와, 상기 밸브 브릿지의 암 단부에 장착되고 측면에 한 쌍의 밸브 스프링 리테이너가 부착되어 상기 밸브 스프링 리테이너 사이에 개재된 밸브 스프링의 탄성력으로 상기 밸브 브릿지의 원위치 복원이 가능하도록 된 밸브를 포함하여 구성된 디젤엔진용 다밸브 시스템을 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 제시된 도면을 참조하여 설명하며, 도면에서 종래와 동일한 부분은 동일한 부호를 부여한다.
도 2는 본 발명에 따른 디젤엔진용 다밸브 시스템을 도시한 것으로서, 엔진의 구동력으로 회전되는 하나의 캠샤프트(35)에는 캠(36)이 결합되고, 상기 캠(36)에는 로커암(34)의 일단이 접촉되어 힌지(33)를 기점으로 소정구간 회동 가능하도록 된다. 이때, 상기 로커암(34)의 일단에는 롤러(37)가 결합되어 상기 캠(36)에 접촉됨으로써 회동 시 소음 및 마모를 감소시키도록 된다.
그리고, 상기 로커암(34)의 타단에는 리프터(32)가 태핏 조정나사(31)에 의해 체결되고, 상기 리프터(32) 단부에는 소켓 볼 커버(30)가 장착된다.
한편, 상기 소켓 볼 커버(30) 하단에는 밸브 브릿지(20)가 접촉되어 있는 바, 상기 밸브 브릿지(20) 중앙 상면에는 밸브 브릿지 팁(25)이 회전 가능하게 장착되어 상기 소켓 볼 커버(30)가 접촉되고, 상기 밸브 브릿지(20)는 두 개의 암(22)이 양 방향으로 형성되며, 상기 밸브 브릿지(20)의 하면에는 내부가 중공으로 된 가이드 안내부(24)가 일체로 형성된다.
그리고, 상기 가이드 안내부(24)에는 실린더헤드면(5)에서 돌출 형성된 가이드(10)가 삽입되어 미끄럼 접촉을 발생시킴으로써 상기 밸브 브릿지(20)의 상하 왕복 운동이 가능하게 된다.
또, 상기 밸브 브릿지(20)의 양 암(22)의 단부에는 흡기밸브(40)가 장착되고, 상기 흡기밸브(40)의 일측면에는 한 쌍의 밸브 스프링 리테이너(42)(44)가 부착되는 데, 하나의 상기 밸브 스프링 리테이너(42)는 상기 흡기밸브(40)의 일측면에 고정 부착되고, 다른 하나의 상기 밸브 스프링 리테이너(44)는 상기 흡기밸브(40)가 관통되고 상기 실린더헤드면(5)에 고정 부착되며, 상기 밸브 스프링 리테이너(42)(44) 사이에는 밸브 스프링(46)이 개재된다.
그리고, 상기 흡기밸브(40)는 상기 실린더헤드(5)의 흡기구(7)를 막게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 디젤엔진용 다밸브 시스템의 부분 단면도를 도시한 것으로서, 상기 밸브 브릿지(20) 상부에는 장착된 상기 밸브 브릿지 팁(25) 측부에 오일홈(28)이 형성되고, 또 상기 밸브 브릿지(20) 측면의 상기 가이드 안내부(24)에 오일홀(27)이 관통 형성되어 상기 가이드 안내부(24) 내측에 오일이 유입될 수 있도록 된다.
상기 밸브 브릿지 팁(25) 측면에 형성된 상기 오일홈(28)이나 상기 밸브 브릿지(20) 측면에 형성된 오일홀(27)은 제시된 도 4를 참조하면 더욱 자세히 알 수 있게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 디젤엔진용 다밸브 시스템의 작동을 살펴보면 다음과 같다.
엔진의 구동력으로 캠샤프트(35)는 회전하게 되고, 상기 캠사프트(35)에 배열된 캠(36)이 또한 회전된다. 그리고, 상기 캠(36)에 일단에 결합된 롤러(37)가 접촉된 로커암(34)이 힌지(33)를 기점으로 소정각도로 회동하고, 상기 로커암(34)이 회동됨에 따라 상기 로커암(34)의 타단부에 결합된 리프터(32)가 아래로 하강된다.
상기 리프터(32) 단부에는 소켓 볼 커버(30)가 장착되어 있는 데, 이것은 상기 밸브 브릿지(20) 중앙 상면에 부착된 밸브 브릿지 팁(25) 상면에 접촉되어 있으며, 한편 상기 밸브 브릿지(20) 중앙 하면에 일체로 형성된 가이드 안내부(24)는 실린더 헤드면(5)에 돌출된 가이드(10)에 삽입된 상태에 있기 때문에, 상기 리프터(32)가 하강되면 상기 리프터(32)에 의해 상기 밸브 브릿지(20) 또한 아래로 하강된다.
그리고, 상기 밸브 브릿지(20)의 양 암(22)의 단부에는 흡기밸브(40)가 장착되어 있어서 상기 밸브 브릿지(20)의 하강으로 상기 흡기밸브(40)가 하강되고, 이때 밀폐된 흡기구(7)가 열리게 된다.
여기서, 상기 흡기밸브(40)의 측면에 한 쌍의 밸브 스프링 리테이너(42)(44)가 장착되어 하나는 상기 흡기밸브(40)의 일측면에 고정되고 다른 하나는 실린더 헤드면(5)에 고정되며 상기 한 쌍의 밸브 스프링 리테이너(42)(44) 사이에는 밸브 스프링(46)이 개재됨으로써, 상기 흡기밸브(40)가 하강함에 따라 상기 밸브 스프링(46)은 압축되어 탄성에너지를 저장하게 된다.
다음에, 상기 캠(36)이 회전하여 상기 로커암(34)이 회동됨으로써 상기 로커암(34) 일단에 체결된 리프터(32)가 상승하게 되면, 상기 밸브 브릿지(20)는 상면에서 접촉되어 하강시키는 힘이 제거되어 자유롭게 되고, 이때 상기 밸브 스프링(46)에 저장된 탄성에너지에 의해 상기 흡기밸브(40) 및 상기 흡기밸브(40)를 고정하는 상기 밸브 브릿지(20)가 상승되며, 이로써 상기 흡기밸브(40) 하단에서 개방된 흡기구(7)가 닫히게 된다.
여기서, 상기 밸브 브릿지(20)의 상하 왕복 운동을 하게 되면 상기 밸브 브릿지(20)에 형성된 오일홈(28) 및 오일홀(27)에서는 윤활작용이 발생되는 데, 상기 밸브 브릿지(20)가 하강하게 되면 상기 가이드 안내부(24)에서 상기 가이드(10)가 미끄러지면서 상승되고 상기 가이드(10)에 의해 상기 가이드 안내부(24) 내부에 적재된 오일이 밀려 상기 오일홀(27)을 통해 외부로 배출된다. 또, 상기 오일홈(28)에는 실린더헤드(5)에서 비산되던 오일이 적재되어 윤활작용을 하게 된다.
한편, 상기 밸브 브릿지(20)가 상승되면 상기 가이드 안내부(24)에서 상기 가이드(10)가 하강되고, 상기 가이드 안내부(24)는 일시적으로 진공상태가 되어 오일홀(27)을 통해 오일을 상기 가이드 안내부(24)로 흡입하여 적재하게 된다.
이로써, 상기 가이드 안내부(24) 내부는 상기 가이드(10)의 피스톤 작용에 의해 오일이 흡입, 배출되어 윤활되며, 또 상기 밸브 브릿지 팁(25) 측면에 형성된 오일홈(28)에 오일이 적재되면서 윤활되는 것이다.
그러므로, 하나의 캠(36)과 하나의 로커암(34)에 의해 두 개의 흡기밸브(40)의 개폐가 이루어지고, 상기 밸브 시스템의 윤활작용도 이루어진다. 그리고, 한 쌍의 배기밸브도 이상에서 설명한 바와 마찬가지로 동일한 구성을 가지고 작동하게 됨으로써 디젤엔진의 4밸브 시스템을 이루게 되는 것이다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 적은 부품을 사용하여 4밸브기관을 이룰 수 있게 됨에 따라 타 4밸브기관에 비해 부품비가 절감되는 이점이 있으며, 또한 엔진의 컴팩트화가 가능하면서 고출력을 이룰 수 있어 차량의 생산성 및 상품성이 크게 향상되는 이점도 있다.
상기에서 본 발명은 하나의 실시예 만을 설명하였으나, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 변형이 가능하고, 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다는 것을 이해할 것이다.

Claims (2)

  1. 엔진의 구동에 따라 회전하도록 설치된 캠샤프트(35)에 배열된 캠(36)과, 일단에는 롤러(37)가 결합되어 상기 캠(36)에 접촉되고, 타단에는 태핏 조정나사(31)에 의해 리프터(32)가 체결되며, 중앙은 힌지(33)로 결합되어 회동되는 로커암(34)과, 상기 리프터(32) 단부에 장착된 소켓 볼 커버(30)와, 두 개의 암(22)을 가지며, 중앙 상부에는 상기 소켓 볼 커버(30)가 접촉되는 밸브 브릿지 팁(25)이 회전 가능하게 부착되고, 하부에는 일체로 된 가이드 안내부(24)가 형성되어 실린더헤드(5)에 돌출 부착된 가이드(10)에 삽입되어 상하 왕복 이동이 가능하게 설치된 밸브 브릿지(20)와, 상기 밸브 브릿지(20)의 암(22) 단부에 장착되고 측면에 한 쌍의 밸브 스프링 리테이너(42)(44)가 부착되어 상기 밸브 스프링 리테이너(42)(44) 사이에 개재된 밸브 스프링(46)의 탄성력으로 상기 밸브 브릿지(20)의 원위치 복원이 가능하도록 된 밸브(40)를 포함하여 구성된 디젤엔진용 다밸브 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,상기 밸브 브릿지(20)에는 상기 밸브 브릿지 팁(25)이 결합되는 측면에 오일홈(28)이 형성되고, 상기 밸브 브릿지(20)의 측면에는 오일홀(27)이 상기 밸브 가이드 안내부(24)에 관통되어 형성된 것을 특징으로 하는 디젤엔진용 다밸브 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5781402U (ko) * 1980-11-07 1982-05-20
JPS6012604U (ja) * 1983-07-05 1985-01-28 トヨタ自動車株式会社 ころがり式ロツカア−ム

Patent Citations (2)

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