JP2019035404A - エンジンの可変バルブリフト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の運転条件によって、バルブのリフト量を制御し、車両の低速、低負荷状態で、一部のシリンダを非活性化させることができるエンジンの可変バルブリフト装置を提供する。【解決手段】高速カム１２の回動により、回動する第１のボディ２０と、第１のボディ２０と連結されると、高速カム１２を回動し、第１のボディ２０と分離されると、高速カム１２の両側にそれぞれ設けられた低速カム１３を回動して、バルブ１４のリフト量を調節する第２のボディ３０と、第１のボディ２０に向けて出没動作可能に結合される係止ピンと、係止ピンを出没動作させる駆動モジュール５０と、バルブ１４の上部に配置され、第１のボディ２０が回動するように、第１のボディ２０と第２のボディ３０の両側壁を横切って設置される回転軸と、回転軸上に設置され、高速カム１２によって回動した第１のボディ２０を元の位置に戻す復元力を供する復元バネとを含む。【選択図】図６

Description

本発明は、エンジンの可変バルブリフト装置に係り、より詳しくは、車両の運転条件によって、バルブのリフト量を制御するエンジンの可変バルブリフト装置に関する。

自動車エンジンに適用されるバルブ機構は、エンジンのストロークによって、燃焼室に混合気を供給し、燃焼ガスを排出する。
近年、エンジンの運転条件、すなわち、エンジンの回転速度と負荷により区分されるエンジンの運転領域によって、バルブの開弁率や開閉時期を変化させて、混合気の流入量と燃焼ガスの排出効率を最適化する可変バルブ機構が開発され、エンジンに適用されている。
これにより、自動車エンジン用の可変バルブ機構は、エンジンの燃費やトルク、出力などのようなエンジンの性能を向上させ、排出ガスの量を低減する。
このような自動車エンジン用の可変バルブ機構は、バルブの開閉時期を可変させる可変バルブタイミング機構、バルブの開弁量を可変させる可変バルブリフト機構、バルブの作動角を変化させる可変バルブ作動角機構などからなる。
そのうち、可変バルブリフト機構は、中低速モードで出力及び燃費を向上させるためのものであって、ロッカーアーム（ｒｏｃｋｅｒ ａｒｍ）方式、ピボット（ｐｉｖｏｔ）方式、タペット（ｔａｐｐｅｔ）方式、バケット（ｂｕｃｋｅｔ）方式などに区分される。

一方、従来技術による可変バルブリフト機構は、車両の負荷によらず、吸気バルブの変位が常に一定であるため、最適の効率を発揮するエンジン速度が限定的であり、低速、低負荷の場合、排気ガスの逆流で燃焼が不安定であり、車両の燃費が低下するという問題点があった。
これにより、バルブを休止するために油圧を使用しているが、これは、可変バルブリフト機構の構造が複雑となって、作業性が低下するという問題点があった。
また、油圧を用いる場合、作動油の粘度が温度に敏感に反応して、作動油圧が変更されることに伴い、可変バルブリフト機構の誤作動が発生し、バルブリフト量の調節において、精度が低下するという問題点があった。
このような問題点を解消するために、本出願人は、下記の特許文献１〜３などに、エンジンの低速、低負荷状態で一部のシリンダを非活性化させ、高速、高負荷状態で全体のシリンダを活性化させる休止制御動作、及び高速モードと低速モードの２段可変制御動作を行って、エンジンの効率を向上させるエンジンの可変バルブリフト技術を開示して登録された。

特許文献１〜３は、第１のボディと第２のボディを連結又は分離する係止ピンを適用し、係止ピンの後側に駆動モジュールを設置して、係止モジュールを出没動作させる。
これにより、第１及び第２のボディの後側に設置される駆動モジュールをシリンダヘッドに設置するための別の空間を要することになり、シリンダヘッド構造の制限性を完全に解消することには限界があった。

大韓民国特許登録番号第１０−１７３６８０６号（２０１７．５．２２．公告） 大韓民国特許登録番号第１０−１６７５５１１号（２０１６．１１．２２．公告） 大韓民国特許登録番号第１０−１７１６３２１号（２０１７．３．１７．公告）

本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、車両の運転条件によって、バルブのリフト量を制御するエンジンの可変バルブリフト装置を提供することである。
また他の目的は、車両の低速、低負荷状態で、一部のシリンダを非活性化させることができるエンジンの可変バルブリフト装置を提供することである。
さらに他の目的は、車両装着に際して、シリンダヘッド構造の制限性を解消し、バルブの作動性能を向上させるエンジンの可変バルブリフト装置を提供することである。

前記目的を達成するために、本発明によるエンジンの可変バルブリフト装置は、カムシャフトに結合した高速カムの回動により、所定の角度範囲内で回動する第１のボディと、
前記第１のボディと連結又は分離され、前記第１のボディと連結されると、前記高速カムの回動によって回動し、前記第１のボディと分離されると、前記高速カムの両側にそれぞれ設けられた低速カムの回動によって回動して、バルブのリフト量を調節する第２のボディと、前記第１のボディと第２のボディとを連結又は分離するように、前記第２のボディを通して、第１のボディに向けて出没動作可能に結合される係止ピンと、連結部材を介して前記係止ピンと連結されて、前記係止ピンを出没動作させる駆動モジュールと、前記バルブの上部に配置され、前記第１のボディが回動するように、前記第１のボディと第２のボディの両側壁を横切って設置される回転軸と、前記回転軸上に設置され、前記高速カムによって回動した第１のボディを元の位置に戻す復元力を供する復元バネとを含み、エンジンの運転条件に基づいて、バルブのリフト量を高速モードと低速モードの２段に可変制御し、前記カムシャフトに高速カムだけが設置された場合、エンジンの低速、低負荷状態で前記係止ピンを動作させて、前記第１のボディと第２のボディを分離し、シリンダを非活性化させるバルブの休止制御動作を行い、前記駆動モジュールは、車両のシリンダヘッドの上部に設置され、前記駆動モジュールの駆動ピンと係止ピンの間には、前記駆動ピンの駆動力を前記係止ピンに伝達する前記連結部材が設置されることを特徴とする。

本発明によるエンジンの可変バルブリフト装置によると、エンジンの運転条件によって、一部のシリンダを非活性化させるバルブの休止制御動作、及び高速モードと低速モードの２段可変制御動作を行うことができる。
すなわち、本発明によると、係止ピンを用いて、第１のボディと第２のボディを選択的に連結又は分離させて、バルブの開閉動作と休止制御動作を具現することにより、エンジンの低速、低負荷状態で一部のシリンダを非活性化させることができる。
これにより、エンジンの低速、低負荷状態で燃料消耗量を最小化して、エンジンの効率を向上させ、車両の燃費を極大化することができる。
また、駆動モジュールの駆動ピンと係止ピンの間に連結部材を適用して、係止ピンを出没動作させて、第１及び第２のボディを連結又は解除することにより、バルブの同特性及び作動性能を向上することができる。
また、駆動モジュールをシリンダヘッドの上部に設置することによって、シリンダヘッドへの装着時、装着空間を最小化することで、シリンダヘッド構造の制約を最小化することができる。

さらに、本発明によると、第１のボディを元の位置に戻す復元バネを、第１のボディの内側に各々設置することによって、従来、第１のボディの下部に圧縮バネを接触して設置する場合に必要であった第１のボディのヘッド加工作業を省くことができる。
これにより、従来の圧縮バネの適用による第１のボディのヘッド加工作業を除去して作業性を向上させ、エンジンの可変バルブリフト装置の構成を簡単にすることで、実車両のエンジンに容易に適用することができる。
また、第１のボディの回転中心となる枢着点をバルブ側に移動させて、重量及び慣性モメントを減少することによって、バルブの同特性及び作動性を向上することができる。
また、 第２のボディの両側に半円筒状の押圧片を形成するか、第２のボディの両側に開口部を形成し、第１の回転軸の両端に接触面を形成して、押圧片や接触面とバルブの上端を接触させて接触面積を増やすことにより、バルブの動作特性を向上することができる。
また、第１及び第２のボディに結合される回転軸の長さを最小化して、製品の重量を減らし、バルブの動作特性を向上することができる。
また、本発明によると、同一の可変バルブリフト装置を用いて、カムの構成によって、バルブの２段制御動作と休止制御動作を具現することもできる。
更に、本発明によると、従来の直動式の代わりに、スイングアームタイプの構造で、ローラロッカーアームと第２のボディを一体に製造することによって、コストを削減することができ、第２のボディの前面壁の形状変更により、剛性を補強し、係止性を容易にすることができる。
結果として、本発明によると、油圧を用いたシリンダ休止機構及び２段可変バルブリフト機構において、オイル加工による作業性低下と、オイル温度（粘度）の制限性を解決することができるという効果が得られる。

図１は、本発明の第１実施例によるエンジンの可変バルブリフト装置の斜視図である。 図２は、図１におけるエンジンの可変バルブリフト装置の部分分解斜視図である。 図３は、図１におけるエンジンの可変バルブリフト装置が設置されたヘッドの部分拡大断面図である。 図４は、本発明の第１実施例によるエンジンの可変バルブリフト装置の動作状態を示す動作状態図である。 図５は、本発明の第１実施例によるエンジンの可変バルブリフト装置の動作状態を示す動作状態図である。 図６は、本発明の第２実施例によるエンジンの可変バルブリフト装置の斜視図である。 図７は、本発明の第２実施例によるエンジンの可変バルブリフト装置の動作状態を示す動作状態図である。 図８は、本発明の第２実施例によるエンジンの可変バルブリフト装置の動作状態を示す動作状態図である。

以下、本発明の好適な実施例によるエンジンの可変バルブリフト装置を、添付の図面を参照して詳しく説明する。
本発明によるエンジンの可変バルブリフト装置は、車両の運転条件によって、シリンダを活性化又は非活性化（Ｃｙｌｉｎｄｅｒ Ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）させる休止制御動作と、バルブのリフト量を高速と低速の２段に制御する２段可変制御動作とを行うように構成される。
本明細書は、バルブの休止制御動作を具現する構成を第１実施例として説明し、第１実施例の構成を基に、バルブを２段可変制御する構成を第２実施例として説明する。
このために、エンジンのカムシャフトには、バルブの休止制御動作を具現する場合、１つのカムが設置され、バルブの２段可変制御動作を具現する場合は、高速カムと、高速カムの両側にそれぞれ低速カムとが設置される。

実施例１
図１は、本発明の第１実施例によるエンジンの可変バルブリフト装置の斜視図であり、図２は、図１におけるエンジンの可変バルブリフト装置の部分分解斜視図である。また、図３は、図１におけるエンジンの可変バルブリフト装置が設置されたヘッドの部分拡大断面図である。
以下において、‘左側’、‘右側’、‘前方’、‘後方’、‘上方’、及び‘下方’のような方向を指示する用語は、各図面に示している状態を基準に、それぞれの方向を指示することと定義する。
本発明の第１実施例によるエンジンの可変バルブリフト装置は、図１及び図２に示しているように、カムシャフト１０に結合されたカム１１の回動によって、所定の角度範囲内で回動する第１のボディ２０と、第１のボディ２０の連結可否に基づいて、バルブ１４を開閉又は閉鎖状態に維持する第２のボディ３０と、第１のボディ２０と第２のボディ３０を連結又は分離するように、第１のボディ２０の前方に向けて出没動作可能に結合される係止ピン４０と、ワイヤ６０を介して、係止ピン４０と連結され、係止ピン４０を出没動作させる駆動モジュール５０とを含む。

エンジンの可変バルブリフト装置は、図３に示しているように、エンジンの各シリンダに対応する数に設けられ、シリンダヘッド７０の上部に、所定の設定角度だけ傾斜するように設置する。
これと共に、本発明の第１実施例によるエンジンの可変バルブリフト装置は、第１のボディ２０が回動する回転軸２１上に設置され、カム１１によって回動した第１のボディ２０を、元の位置に戻すように復元力を提供する復元バネ１５を、更に含む。
復元バネ１５は、中央部が前方に向けて突設されるトーションバネとして設けられる。
例えば、復元バネ１５の中央部は、後述する第２のボディ３０の前面壁３１に形成された挿入孔３１１に挿入されて、上下動が不可となるように支持されて前方に突設され、復元バネ１５の両端はそれぞれ、後述する第１のボディ２０の両側壁に形成される支持段差２６に支持される。

このように、本発明は、第１のボディを元の位置に戻す復元バネを、第１のボディの回転軸上に設置することにより、従来、第１のボディの下部に圧縮バネを接触して設置する場合に必要であった第１のボディのヘッド加工作業を省くことができる。
これにより、本発明は、従来、圧縮バネの適用による第１のボディのヘッド加工作業を除去して、作業性を向上させ、エンジンの可変バルブリフト装置の構成を簡単にすることによって、実車両のエンジンに容易に適用することができる。

第１のボディ２０は、上部からみると、前方が開口し、断面が略‘Ｕ’字状となるように、両側壁と後面壁を備える。
そして、第１のボディ２０の内部には、カム１１との接触時に摩擦を最小化するように、カム１１の回転によって回転する回転ローラ２２が設置される。
第１のボディ２０の両側壁の前端にはそれぞれ、回転軸２１が結合する結合孔２３が形成され、第１のボディ２０の両側壁の中央部にはそれぞれ、回転ローラ２２のローラ軸２４が設置される取付孔２５が形成される。
回転軸２１は、第１のボディ２０の両側壁と第２のボディ３０の両側壁とを横切って貫通結合され、回転軸２１の中央部の外周面には、復元バネ１５が設置される。
これにより、第１のボディ２０は、回転軸２１を中心に回転可能である。

ローラ軸２４は、第１のボディ２０の両側壁に形成される一対の取付孔２５を横切って貫通結合され、ローラ軸２４と回転ローラ２２の間には、回転ローラ２２が円滑に回転するように、ベアリングが設けられる。
このようなローラ軸２４は、後述する第２のボディ３０の一対の外側壁３３間の距離に対応する長さに延在形成されるか、図２に示しているように、複数個に分割形成される。
一方、第１のボディ２０の両側壁の内面にはそれぞれ、復元バネ１５の両端を支持する支持段差２６が形成される。
そして、第１のボディ２０の後面壁には、係止ピン４０の前進動作に際して、カム１１の回転で第１及び第２のボディ２０、３０が一体に回動するように、係止ピン４０が係止する係止段差２７が形成される。

第２のボディ３０は、第１のボディ２０の前面と両側面に配置されるように、上部からみると、後面が開口し、略‘Ｕ’字状となるように、前面壁３１と両側壁を備える。
第２のボディ３０の両側壁はそれぞれ、内側壁３２と外側壁３３とからなる。
第２のボディ３０の前面壁３１の両側にはそれぞれ、内側壁３２と外側壁３３の間に、バルブ１４の上端と接触してバルブ１４を昇降動作させるように押圧する押圧片３４が形成される。
押圧片３４は、カム１１の回転動作により、第２のボディ３０が回転動作する過程において、バルブ１４の上端を円滑に押圧するように、断面が下方に凸となっている半円筒状に形成される。
これにより、押圧片３４は、第２のボディ３０の回動により、バルブ１４の上端を下方に押圧して昇降動作させることで、バルブ１４を開閉動作することができる。

そこで、本発明は、第２のボディの両側に半円筒状の押圧片を形成し、押圧片とバルブの上端を接触させて接触面積を増やすことにより、バルブの動作特性を向上させることができる。
第２のボディ３０の後端部は、ピボット支持機構１６により支持される。
本実施例において、ピボット支持機構１６は、油圧を用いて、バルブ１４の間隙を自動調節する油圧式のラッシュアジャスタ（Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｌａｓｈ Ａｄｊｕｓｔｅｒ）として設けられる。
例えば、前記油圧式のラッシュアジャスタは、内部に常時オイルが供給された状態で、オイルの圧力変化で伸縮動作して、バルブ１４の間隔を微調節することができる。
すなわち、油圧式のラッシュアジャスタは、オイルの圧力が所定の設定圧力よりも低いと、内部に設けられたチェックバルブが閉鎖状態を維持することによって、収縮状態を維持する。

一方、油圧式のラッシュアジャスタは、オイルの圧力が所定の設定圧力以上になると、内部のチェックバルブが開放動作して、オイルの移動経路が開放することで伸張動作し、第２のボディ３０の後端を上方に移動させて、バルブ１４の間隔を調節する。
このために、第２のボディ３０の一対の内側壁３２の外側にはそれぞれ、ピボット支持機構１６の上端に接触支持される支持プレート３５が形成される。
これにより、第２のボディ３０は、ピボット支持機構１６を中心に回動する。
一方、第２のボディ３０の後端部には、係止ピン４０が前方に向けて摺動可能に設置される取付部３６が設けられ、取付部３６の中央部には、前後方向に沿って、移動空間３７が形成される。
このような取付部３６は、第２のボディ３０の一対の内側壁３２の後端部の間に設けられる。

そして、第２のボディ３０の両側にはそれぞれ、エンジンの低速、低負荷状態で、図６に示している第２実施例の構成で説明する低速カム１３と接触して回動する第１及び第２のローラ３８、３９が設置される。
このために、第２のボディ３０の両側の外側壁３３はそれぞれ、内側壁３２の長さに対応する長さに延在形成され、各外側壁３３と内側壁の間にはそれぞれ、開口部と支持プレート３５が形成される。
そこで、第１及び第２のローラ３８、３９はそれぞれ、第２のボディ３０の両側の内側壁３２と外側壁３３に貫通結合されるローラ軸２４に回転自在に設置される。
そして、第１及び第２のローラ３８、３９の中央部にはそれぞれ、ベアリングが設置され、第１及び第２のローラ３８、３９の両側にはそれぞれ、第１及び第２のローラ３８、３９の回転動作において、前記ベアリングのずれを防止するように、円板リング状に形成される二対のローラブッシュ３８１、３８２、３９１、３９２が設置される。

係止ピン４０は、ワイヤ６０を介して、駆動モジュール５０の駆動ピン５１と連結され、駆動ピン５１の上下動によって、後進又は前進移動する。
そして、係止ピン４０の外周面には、係止ピン４０に復元力を供する係止バネ４１が設置される。このような係止バネ４１は、第２のボディ３０の取付部３６に形成された移動空間３７内に配置される。
ここで、係止ピン４０は、断面が略円形状又は楕円状の円柱に形成され、係止ピン４０の後端には、ワイヤ６０の先端が接触するように設置される。
係止ピン４０の中央部の外周面には、係止バネ４１の後端部を支持する環状支持部４２が形成され、環状支持部４２は、第２のボディ３０の内部に形成された移動空間３７に設置される止め輪４３により、後方への移動距離を制限することができる。
駆動モジュール５０は、エンジンの動作を制御する電子制御ユニット（図示せず）の制御信号により、駆動ピン５１を上下動するように動作するソレノイドとして設けられる。

例えば、駆動モジュール５０は、駆動ピン５１の先端がワイヤ６０の後端に結合され、ワイヤ６０の先端が係止ピン４０に接触した状態で、前記制御信号によって電源が与えられると、内部に巻き取られたコイルで磁場を発生させて、駆動ピン５１を上方に移動させる。すると、係止ピン４０は、駆動ピン５１に圧入されたワイヤ６０と共に、後方に移動することになる。これにより、第１のボディ２０と第２のボディ３０との連結が解除される。
そして、駆動モジュール５０は、前記制御信号によって電源が切れると、内部に発生した磁場が除去されることにより、駆動ピン５１を下方に移動させる。すると、係止ピン４０は、係止バネ４１を弾性変形させながら前方に移動して、元の位置に戻ることができる。このように、係止ピン４０が前方に移動することにより、第１のボディ２０と第２のボディ３０とが連結される。

このように構成される駆動モジュール５０は、円筒状に形成される筐体５２内に設置され、筐体５２の下端には、車両のシリンダヘッド７０の上面に設置されるように、略四角板状のフランジ部５３が形成される。
フランジ部５３には、フランジ部５３を貫通して、シリンダヘッド７０に複数の固定ボルト（図示せず）が締め付けられるように、複数の締結孔が形成される。
ワイヤ６０は、駆動ピン５１の上下動によって、係止ピン４０を後進又は前進移動させる駆動力を伝達するように、剛性を有する金属材質の材料からなる
そして、ワイヤ６０の後端、すなわち、図３からすると上端には、駆動ピン５１が圧入結合される結合溝６１が形成され、ワイヤ６０の前端部、すなわち、図３からすると下端部は、上下方向に作用する駆動ピン５１の駆動力を係止ピン４０に伝達して、係止ピン４０を後進又は前進移動させるように、前方に向けて折り曲げて形成することができる。

このようなワイヤ６０は、駆動モジュール５０の筐体５２と係止ピン４０の後端の間に設置される保護チューブ６２内に設置される。
一方、本実施例では、ワイヤ６０を用いて、駆動ピン５１の上下動によって、係止ピン４０を後進又は前進移動させる駆動力を伝達することと説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、ワイヤだけでなく、バネなど、様々な形状及び構造の連結部材を適用して、係止ピンに駆動力を伝達するように変更することができる。
保護チューブ６２の内部には、ワイヤ６０を設置するように空間が形成され、保護チューブ６２の外部には、保護チューブ６２をガイドするガイド６３が設置される。そして、ガイド６３には、保護チューブ６２をシリンダヘッド７０内に固定するための１以上のブラケット６４が設置される。
ガイド６３は、略四角板状に形成され、ガイド６３の中央部には、保護チューブ６２の外形に対応する結合空間が形成され、ガイド６３の上端部と下端部はそれぞれ、筐体５２の下面及びシリンダヘッド７０の内部空間の上面に密着するように、前方に向けて折り曲げて形成することができる。

例えば、ブラケット６４は、ガイド６３の中央部と下端部にそれぞれ設けられ、ブラケット６４の両側には、ブラケット６４を貫通して、固定ボルト（図示せず）が締め付けられる締結孔が形成される。
一方、筐体５２には、駆動ピン５１とワイヤ６０及び保護チューブ６２を設置するための設置空間５４が形成され、保護チューブ６２の先端と後端にはそれぞれ、第２のボディ３０、及び筐体５２に結合するための第１及び第２の結合部材６５、６６が設置される。
第１の結合部材６５は、保護チューブ６２の先端部が結合するように、後面が開口した略円筒状に形成され、第２のボディ３０の後端部に結合される。
第２の結合部材６６は、保護チューブ６２の後端部が結合するように、下面が開口した略円筒状に形成され、筐体５２の設置空間５４に結合される。

ここで、第２の結合部材６６の上端部の外周面と、筐体５２に形成された設置空間５４の内周面とには、保護チューブ６２を筐体５２に結合するネジ山が形成される。
このような保護チューブ６２は、ワイヤ６０及び保護チューブ６２の設置作業において容易に設置されるように、フレキシブル及び一定の形状を保持する形状凍結性を有する材質の材料からなる。
このように、本発明は、係止ピンを出没動作させる駆動モジュールを、シリンダヘッドの上部に設置し、保護チューブ内で設置される連結部材を用いて、駆動モジュールの駆動力を係止ピンに伝達することができる。
これにより、本発明は、連結部材を介して、係止ピンに駆動力を伝達し、係止ピンを出没動作させて、第１のボディと第２のボディを連結又は解除することができる。

すなわち、本発明は、駆動ピンと係止ピンの間に連結部材を適用して、係止ピンを出没動作させるプッシュロッドタイプに駆動ピンと係止ピンを構成して、係止ピン及び駆動ピンの剛性を向上することができる。
特に、本発明は、駆動モジュールをシリンダヘッドの上部に設置することにより、シリンダヘッドへの装着に際して、装着空間を最小化し、シリンダヘッド構造の制約を最小化することができる。
一方、本実施例では、係止ピンを出没動作させる駆動モジュールをソレノイドとして設けることと説明したが、本発明は、これに限定されることではなく、ソレノイドだけでなく、モータのように、給電によって駆動される様々な形態の作動ユニットを適用するように変更される。

ついで、図４及び図５を参照して、本発明の第１実施例によるエンジンの可変バルブリフト装置の作動方法を詳しく説明する。
図４及び図５は、本発明の第１実施例によるエンジンの可変バルブリフト装置の動作状態を示す動作状態図である。
図４には、エンジンの可変バルブリフト装置において、カムの回動によってバルブを開閉動作させる動作状態が示されており、図５には、バルブを休止制御する動作状態が示されている。
本発明の第１実施例によるエンジンの可変バルブリフト装置は、カム１１の回動によってバルブ１４を開閉動作させる場合、図４に示しているように、駆動モジュール５０に供給される電源を遮断する。すると、駆動ピン５１が下方に移動することにつれ、ワイヤ６０が前方に移動し、係止ピン４０は、ワイヤ６０によって押圧されて前方に移動する。
ここで、係止ピン４０の先端部が第２のボディ３０の取付部３６を貫通して、前方に突出しながら、第１のボディ２０の後面壁に形成された係止段差２７に係止することによって、第１のボディ２０と第２のボディ３０とが連結される。

これにより、本発明の第１実施例によるエンジンの可変バルブリフト装置は、カム１１の回動によって、第１及び第２のボディ２０、３０が所定の角度範囲で回動しながら、バルブ１４を昇降動作させて開閉することができる。
ここで、回転軸２１に設置された復元バネ１５の中央部は、第２のボディ３０の前面壁３１に形成された挿入孔３１１に挿入された状態で、上下動しないように支持され、復元バネ１５の両端は、第１のボディ２０の両側壁にそれぞれ形成された支持段差２６に支持された状態である。
これにより、復元バネ１５は、第１のボディ２０に復元力を供して、カム１１によって回動した第１及び第２のボディ２０、３０を、元の位置に戻すことができる。

一方、本発明の第１実施例によるエンジンの可変バルブリフト装置において、一部のシリンダを非活性化させるために、バルブ１４の休止制御動作を具現する場合は、電子制御ユニットの制御信号によって、駆動モジュール５０に電源を与える。
そこで、図５に示しているように、駆動モジュール５０の駆動ピン５１が上方に移動することにつれ、ワイヤ６０が後方に移動し、係止ピン４０は後方に移動して、元の位置に戻る。
ここで、係止ピン４０は、環状支持部４２が移動空間３７に設置された止め輪４３に係止して、後方移動距離が制限されることにより、移動空間３７で係止ピン４０のずれを防止する。

このように、係止ピン４０が後方に移動しながら、第２のボディ３０の取付部３６内に収めることによって、第１のボディ２０と第２のボディ３０とが分離される。
すると、第２のボディ３０の前端部と後端部はそれぞれ、バルブ１４の上端とピボット支持機構１６の上端に接触した状態で固定される。
そこで、本発明の第１実施例によるエンジンの可変バルブリフト装置は、カム１１が回動しても、バルブ１４の上端が接触した第２のボディ３０が固定された状態であるので、バルブ１４の休止制御動作を具現することができる。
このように、本発明は、係止ピンを用いて、第１のボディと第２のボディを選択的に連結又は分離させて、バルブの開閉動作と休止制御動作を具現することにより、エンジンの低速、低負荷状態で、一部のシリンダを非活性化することができる。
これにより、本発明は、エンジンの低速、低負荷状態で燃料消耗量を最小化して、エンジンの効率を向上させ、車両の燃費を極大化することができる。

前記のような過程により、本発明は、エンジンの運転条件によって、一部のシリンダを非活性化させるバルブの休止制御動作を行うことができる。
そして、本発明は、第１及び第２のボディの枢着点をバルブ側面に移動して、慣性モメントを減少させ、回転軸とバルブを直接接触させて、バルブを昇降動作させることにより、バルブの同特性及び作動性を向上することができる。
一方、前記の第１実施例では、バルブの休止制御動作を行うことと説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、カムの構成だけを変更し、同一構成のエンジンの可変バルブリフト装置を用いて、カムの構成によって、バルブの２段制御動作と共に、休止制御動作を具現することができる。

実施例２
ついで、図６を参照して、本発明の第２実施例によるエンジンの可変バルブリフト装置の構成を詳しく説明する。
図６は、本発明の第２実施例によるエンジンの可変バルブリフト装置の斜視図である。
本発明の第２実施例によるエンジンの可変バルブリフト装置は、図６に示しているように、前記第１実施例の構成と類似しており、但し、エンジンの運転条件によって、バルブのリフト量を高速又は低速モードに２段可変制御するために、一部の構成が追加される。
すなわち、カムシャフト１０には、エンジンの高速、高負荷状態で、バルブ１４のリフト量を最大に制御するための高速カム１２と、エンジンの低速、低負荷状態で、バルブ１４のリフト量を最小に制御するための低速カム１３とが設置される。

高速カム１２は、第１実施例のカム１１に対応する形状からなる。
低速カム１３は、第２のボディ３０の両側に各々接触するように、一対に設けられ、高速カム１２の両側に各々設置される。
このような低速カム１３は、高速カム１２の最大径に比べて、小さな最大径を有するように製造される。
ここで、ローラ軸２４に結合した回転ローラ２２は、高速カム１２と接触して設置され、第１及び第２のローラ３８、３９はそれぞれ、一対の低速カム１３に接触して設置される。

ついで、図７及び図８を参照して、本発明の第２実施例によるエンジンの可変バルブリフト装置の作動方法を詳しく説明する。
図７及び図８は、本発明の第２実施例によるエンジンの可変バルブリフト装置の動作状態を示す動作状態図である。
図７には、エンジンの高速、高負荷状態で高速モードに動作するエンジンの可変バルブリフト装置の動作状態を示しており、図８には、エンジンの低速、低負荷状態で低速モードに動作するエンジンの可変バルブリフト装置の動作状態を示している。
本発明の第２実施例によるエンジンの可変バルブリフト装置は、エンジンの高速、高負荷の状態において、図７に示しているように、駆動モジュール５０に与えられる電源が切れることにより、駆動ピン５１が下方に移動し、駆動ピン５１とワイヤ６０を介して連結された係止ピン４０は、係止バネ４１の復元力によって、前方に移動される。

すると、第１の係止ピン４０は、先端部が第２のボディ３０の取付部３６を貫通して、前方に突出しながら、第１のボディ２０の後面壁に形成された係止段差２７に係止することによって、第１のボディ２０と第２のボディ３０とが連結される。
この時、第１のボディ２０は、カムシャフト１０に設置された高速カム１２と接触して、第２のボディ３０と共に回動する。
これにより、本発明の第２実施例によるエンジンの可変バルブリフト装置は、高速カム１２の回動によって、第１及び第２のボディ２０、３０が所定の角度範囲で回動しながら、バルブ１４を昇降動作させて開閉することができる。
高速カム１２によるバルブ１４のリフト量（Ｈ）は、低速カム１３によるバルブ１４のリフト量（ｈ）（図８参照）より大きくなることにより、エンジンのシリンダに供給される空気の流量が増加する。

これに対して、本発明の第２実施例によるエンジンの可変バルブリフト装置は、エンジンの低速、低負荷状態のとき、図８に示しているように、駆動モジュール５０に電源が与えられることによって、駆動ピン５１を上方に移動させ、駆動ピン５１とワイヤ６０で連結された係止ピン４０を後進移動させる。
そのため、エンジンの可変バルブリフト装置は、係止ピン４０を第２のボディ３０の取付部３６内に収容された状態に維持して、第１のボディ２０と第２のボディ３０とを分離した状態で動作する。
この時、第２のボディ３０に設置された第１及び第２のローラ３８、３９は、カムシャフト１０に設置された一対の低速カム１３と接触して回動する。
すると、第２のボディ３０は、低速カム１３の回動によって、ピボット支持機構１６を中心に回動して、バルブ１４を開閉する。

この時、低速カム１３によるバルブ１４のリフト量（ｈ）は、高速カム１２によるバルブ１４のリフト量（Ｈ）（図７参照）より小さくなることにより、エンジンのシリンダに供給される空気の流量が減少する。
このように、本発明は、駆動ピンに連結された連結部材を用いて係止ピンを出没動作させて、第１のボディと第２のボディを連結又は分離して、高速カム又は低速カムの回動によって、バルブのリフト量を、高速モードと低速モードの２段に制御することができる。
上述したように、本発明は、カムの構成だけを変更し、同一構成の可変バルブリフト装置を用いて、カムの構成によって、バルブの２段制御動作と共に、休止制御動作を具現することもできる。
以上、本発明者によってなされた発明を前記実施例によって具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々に変更可能である。
すなわち、本発明は、第２のボディの両側に押圧片の代わりに、開口部を形成し、第１の回転軸の両端に接触面を形成して、前記接触面とバルブ上端を接触させて接触面積を増やすことによって、バルブの動作特性を向上するように変更することもできる。

本発明は、エンジンの運転条件によって、一部のシリンダを非活性化させるバルブの休止制御動作、及び高速モードと低速モードの２段可変制御動作を行うエンジンの可変バルブリフト装置の技術に適用される。

１０： カムシャフト
１１： カム
１２： 高速カム
１３： 低速カム
１４： バルブ
１５： 復元バネ
１６： ピボット支持機構
２０： 第１のボディ
２１： 回転軸
２２： 回転ローラ
２３： 結合孔
２４： ローラ軸
２５： 取付孔
２６： 支持段差
２７： 係止段差
３０： 第２のボディ
３１：前面壁
３１１： 挿入孔
３２： 内側壁
３３： 外側壁
３４： 押圧片
３５： 支持プレート
３６：取付部
３７： 移動空間
３８、３９： 第１、第２のローラ
３８１、３８２、３９１、３９２： ローラブッシュ
４０： 係止ピン
４１： 係止バネ
４２： 環状支持部
４３： 止め輪
５０： 駆動モジュール
５１： 駆動ピン
５２： 筐体
５３： フランジ部
５４： 設置空間
６０： ワイヤ
６１： 結合溝
６２： 保護チューブ
６３： ガイド
６４： ブラケット
６５、６６： 第１、第２の結合部材
７０： シリンダヘッド

Claims (5)

1. カムシャフトに結合した高速カムの回動により、所定の角度範囲内で回動する第１のボディと、
   前記第１のボディと連結又は分離され、前記第１のボディと連結されると、前記高速カムの回動によって回動し、前記第１のボディと分離されると、前記高速カムの両側にそれぞれ設けられた低速カムの回動によって回動して、バルブのリフト量を調節する第２のボディと、
   前記第１のボディと第２のボディとを連結又は分離するように、前記第２のボディを通して、第１のボディに向けて出没動作可能に結合される係止ピンと、
   連結部材を介して前記係止ピンと連結されて、前記係止ピンを出没動作させる駆動モジュールと、
   前記バルブの上部に配置され、前記第１のボディが回動するように、前記第１のボディと第２のボディの両側壁を横切って設置される回転軸と、
   前記回転軸の上に設置され、前記高速カムによって回動した第１のボディを元の位置に戻す復元力を供する復元バネとを含み、
   エンジンの運転条件に基づいて、バルブのリフト量を高速モードと低速モードの２段に可変制御し、
   前記カムシャフトに高速カムだけが設置された場合、エンジンの低速、低負荷状態で前記係止ピンを動作させて、前記第１のボディと第２のボディを分離し、シリンダを非活性化させるバルブの休止制御動作を行い、
   前記駆動モジュールは、車両のシリンダヘッドの上部に設置され、
   前記駆動モジュールの駆動ピンと係止ピンの間には、前記駆動ピンの駆動力を前記係止ピンに伝達する前記連結部材が設置されることを特徴とするエンジンの可変バルブリフト装置。
2. 前記駆動モジュールは、円筒状に形成された筐体内に設置され、
   前記筐体の下端には、車両のシリンダヘッドの上面に設置されるように、四角板状のフランジ部が形成され、
   前記連結部材は、フレキシブル及び形状凍結性を有する材質の材料からなる保護チューブ内に設置されることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの可変バルブリフト装置。
3. 前記保護チューブの先端と後端にはそれぞれ、前記第２のボディと筐体に結合するように、第１及び第２の結合部材が設置され、
   前記第２の結合部材の外周面と、前記筐体に形成された結合空間の内周面にはそれぞれ、ねじ山が形成されることを特徴とする請求項２に記載のエンジンの可変バルブリフト装置。
4. 前記保護チューブの外部には、前記保護チューブをガイドするガイドが設置され、
   前記ガイドには、前記保護チューブをシリンダヘッドの内部に固定する１以上のブラケットが設置され、
   前記ガイドの中央部には、前記保護チューブの外形に対応する結合空間が形成され、
   前記ガイドの上端部と下端部はそれぞれ、一側方向が折り曲げられることを特徴とする請求項２に記載のエンジンの可変バルブリフト装置。
5. 前記第２のボディは、前記第１のボディの前面と両側面に配置されるように、前面と両側にそれぞれ設置される前面壁、内側壁、及び外側壁と、
   前記内側壁と外側壁の後端部の間に設置され、ピボット支持機構の上端に接触して支持される支持プレートとを含み、
   前記復元バネの中央部は、前記第２のボディの前面壁に形成された挿入孔に挿入して支持されるように突設され、
   前記復元バネの両端は、前記第１のボディの両側壁に形成された支持段差に支持され、
   前記第２のボディの各内側壁と外側壁の間には、前記低速カムとの接触時に摩擦を減少するように、前記低速カムにより回転する第１及び第２のローラがそれぞれ設置され、
   前記第１のボディには、前記高速カムとの接触時に摩擦を減少するように、前記高速カムにより回転する回転ローラが設置され、
   前記第１のボディの後端部には、前記駆動ピンの前進動作時、前記高速カムの回転で前記第１及び第２のボディが一体に回転するように、前記駆動ピンが係止する係止爪が形成され、
   前記第２のボディには、前記駆動ピンが摺動可能に貫設される取付部が設けられ、
   前記取付部には、前記駆動ピンが移動する移動空間が形成されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のエンジンの可変バルブリフト装置。
   
   

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