KR0179539B1 - Variable valve timing system using centrifugal - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원심력을 이용한 VVT(Variable ValveTiming) 시스템에 관한 것으로, 특히 저속에서 고속으로 운전될 때 흡기밸브의 열림시기를 앞당겨 밸브의 오버랩(OVER LAP) 을 크게 하고, 흡입공기의 충전효율을 높여 연소실의 체적 효율을 향상시킴과 동시에 출력증대를 향상시킨 원심력을 이용한 브이브이티 시스템으로, 체인에 의해 구동되는 구동기어(100)와 : 상기 구동기어(100) 내부에 설치되는 캠샤프트체결부(200)와 : 상기 구동기어(100)와 캠샤프트 체결부(200) 사이에 탄력적으로 설치되는 다수개의 키(300)와 : 상기 구동기어(100)의 단턱부(110)와 캠샤프트(200)의 걸림턱(210) 사이에 설치되는 탄성부재(400)로 이루어지고, 또 상기 캠샤프트 체결부(200)는 그 외주면을 관통하는 다수 개의 긴 구멍(201)이 형성되고, 상기 구동기어(100)는 상기 긴 구멍(201)과 대향되는 쪽에 형성되는 키 삽입부(101)와 : 상기 키 삽입부(101)에 설치되는 탄성체(120)로 이루어진다.The present invention relates to a VVT (Variable ValveTiming) system using centrifugal force. In particular, when the valve is operated at a low speed and a high speed, an intake valve is opened earlier to increase the overlap of the valve and increase the filling efficiency of the intake air. A VT system using a centrifugal force that improves volumetric efficiency and improves output at the same time, the drive gear 100 driven by the chain and the cam shaft coupling part 200 installed inside the drive gear 100. And a plurality of keys 300 elastically installed between the drive gear 100 and the camshaft fastening part 200 and the stepped portion 110 and the camshaft 200 of the drive gear 100. The camshaft fastening part 200 includes a plurality of long holes 201 penetrating the outer circumferential surface of the camshaft fastening part 200, and the driving gear 100. Is the side facing the long hole 201 And a key insertion portion 101 is formed: made of an elastic body 120 that is mounted to the key insertion portion (101).
Description
제1도는 종래의 브이 브이 티 시스템의 구성도.1 is a block diagram of a conventional VT system.
제2도 (a)(b)는 본 발명의 원심력을 이용한 브이 브이티 시스템구성도.Figure 2 (a) (b) is a VV system configuration using the centrifugal force of the present invention.
제3도는 제2도(b)의 A부의 요부확대도.3 is an enlarged view of main parts of part A of FIG. 2 (b).
제4도는 제3도의 A-A 선의 요부확대 단면도.4 is an enlarged cross-sectional view of a main portion of the A-A line of FIG.
제5도(a)(b)는 본 발명 브이 브이 티에 의한 흡기밸브 진각장치를 개략적으로 나타낸 도.Figure 5 (a) (b) is a schematic view showing the intake valve advancement device by the V-V of the present invention.
제6도는 본 발명 브이 브이 티의 각도 변위를 개략적으로 나타낸 도.6 is a view schematically showing the angular displacement of the present invention V tee.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
100 : 구동기어 101 : 키 삽입부100: drive gear 101: key insertion unit
110 : 단턱부 120 : 탄성체110: stepped portion 120: elastic body
200 : 캠샤프트 체결부 201 : 긴구명200: camshaft fastening part 201: long life
210 : 걸림턱 300 : 키210: jam jaw 300: key
400 : 탄성부재400: elastic member
본 발명은 원심력을 이용한 VVT(Variable Valve Timing) 시스템에 관한 것으로, 특히 저속에서 고속으로 운전될 때 흡기밸브의 열림시기를 앞당겨 밸브의 오버랩(OVER LAP)을 크게 하고, 흡입공기의 충전효율을 높여 연소실의 체적효율을 향상시킴과 동시에 출력증대를 향상시킨 원심력을 이용한 VVT 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a VVT (Variable Valve Timing) system using centrifugal force. In particular, when the valve is operated at a low speed and a high speed, an intake valve is opened earlier to increase the overlap of the valve and increase the filling efficiency of the intake air. The present invention relates to a VVT system using centrifugal force that improves the volumetric efficiency of the combustion chamber and increases the power output.
일반적으로 엔진의 운전상태에 따라 밸브 타이밍이나 밸브의 양정 등을 바꾸어, 적당한 출력을 얻음과 동시에. 넓은 회전 범위에서 흡,배기 효율을 높이고 연비의 개선을 꾀하기 위해 적용되는 베리어블 밸브 타이민(VVT:(Variable Valve Timing))시스템 즉 가변 밸브 타이밍시스템은 전자식 제어와 유압에 의한 제어 등 다양한 방법과 또 벤투리 부압 전송장치(Venturi Vacuum Trans-ducer)등이 있다.In general, the valve timing and the lift head of the valve are changed depending on the engine operating state to obtain an appropriate output. The Variable Valve Timing (VVT) system, which is applied to improve intake and exhaust efficiency and improve fuel efficiency over a wide range of rotation, has various methods such as electronic control and hydraulic control. There is also a Venturi Vacuum Transducer.
제1도는 상기 브이 브이 티 시스템의 일 예를 나타낸 것으로, 10은 도시하지 않은 체인에 의해 구동되는 구동기어이고, 상기 구동기어(10)의 내부에는 헬리컬기어(20)가 미끄럼 운동 가능하게 이 맞춤된다.1 shows an example of the V-tee system, 10 is a drive gear driven by a chain (not shown), and the helical gear 20 is slidably fitted inside the drive gear 10. do.
또한, 상기 헬리컬 기어(20) 일 측에는 스프링 받이부(21)가 설치되어 스프링(30)이 탄성력있게 설치되며, 상기 헬리컬 기어(20)와 스프링 받이부(21)를 관통하여 설치되는 연동기어(40)는 캠샤프트(50)와 연통된 오일통로(41)(51)가 형성된다. 따라서, 상기와 같이 구성되는 VVT 시스템은, 고속 시 상승된 오일이 캠샤프트(50) 및 연동기어(40)에 형성된 오일통로(41)(51)를 따라 흐르고, 이어서 상기 상승된 오일압에 의하여 헬리컬 기어(20)가 스프링(30)의 탄성력에 부세하여 밀려들어간다.In addition, one side of the helical gear 20, the spring receiving portion 21 is installed so that the spring 30 is installed elastically, the interlocking gear is installed through the helical gear 20 and the spring receiving portion 21 ( 40 is formed with oil passages 41 and 51 in communication with the camshaft 50. Therefore, in the VVT system configured as described above, the oil which has been raised at high speed flows along the oil passages 41 and 51 formed in the camshaft 50 and the interlocking gear 40, and then, by the elevated oil pressure. The helical gear 20 is pushed against the elastic force of the spring 30.
이때, 헬리컬기어(20)의 기어 치형의 비틀림각과 양정(揚程) 만큼 연동기어(40)의 각도 변위가 이루어진다.At this time, the angular displacement of the interlocking gear 40 is made by the torsion angle and the head of the gear tooth of the helical gear 20.
따라서, 상기 캠 샤프트(50)와 연결되어 연동기어(40)의 진각만큼 캠에 의해 흡기밸브의 열림시기를 앞당겨 오버랩을 확보할 수가 있다.Therefore, it is possible to secure the overlap by advancing the opening time of the intake valve by the cam by the advance angle of the interlocking gear 40 connected to the cam shaft 50.
즉, 상기와 같이 위상을 변하게 하는 메카니즘은 캠풀리를 캠샤프트 설치부분의 축 주위에 경사진 홈이 깎여진 헬리컬 기어로 하고, 유압으로 캠 플리 내의 피스톤을 밀어서 쌍방의 상대적인 회전 각도를 바꿀 수 있도록 할 수가 있다.That is, the mechanism for changing the phase as described above is a helical gear with a cam pulled beveled around the axis of the camshaft mounting portion, so that the relative rotation angle of both can be changed by hydraulically pushing the piston in the cample. You can do it.
그러나, 상기 브이 브이 티 시스템은, 오일의 기밀성을 요구하기 위하여 오일링등과 같은 시일부재가 필요하며 또 가공 공정이 복잡하여 코스트가 높아진다는 문제점이 있었다.However, the VT system requires a sealing member such as an oil ring in order to require airtightness of oil, and has a problem in that the processing process is complicated and the cost is high.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 저속에서 고속으로 운전될 때 흡기밸브의 열림시기를 앞당겨 밸브의 오버 랩(OVER LAP)을 크계하고, 흡입공기의 충전효율을 높여 연소실의 체적효율과 출력증대를 향상시키는 데에 있다.An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, when operating at low speed to high speed to advance the opening time of the intake valve to increase the valve (OVER LAP) of the valve, to increase the charging efficiency of the intake air It is to improve the volumetric efficiency and output increase of the combustion chamber.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 원심력을 이용한 브이 브이 티 시스템은, 체인에 의해 구동되는 구동기어와 : 상기 구동기어 내부에 설치되는 캠샤프트 체결부와 ; 상기 구동기어와 캠샤프트 체결부 사이에 탄력적으로 설치되는 다수개의 키와 : 상기 구동기어의 단턱부와 캠샤프트 체결부의 걸림턱 사이에 설치되는 탄성부재로 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a VT system using a centrifugal force, including: a drive gear driven by a chain; a cam shaft coupling part installed inside the drive gear; A plurality of keys that are elastically installed between the drive gear and the cam shaft fastening portion: characterized in that consisting of an elastic member provided between the stepped portion of the drive gear and the locking jaw of the cam shaft fastening portion.
또한 상기 캠샤프트 체결부는 그 외주면을 관통하는 다수 개의 긴 구멍이 형성되고, 상기 구동기어는 상기 긴 구멍과 대향되는 쪽에 형성되는 키 삽입부와 : 상기 키삽입부에 설치되는 탄성체로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the camshaft fastening portion is formed with a plurality of long holes penetrating the outer circumferential surface, the drive gear is a key insertion portion formed on the side opposite to the long hole and: the key insertion portion is characterized in that the elastic body is installed in the key insertion portion do.
이하 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술적 사상을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the technical spirit of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 제2도에 도시되는 바와 같이, 체인에 의해 구동되는 구동기어(100)와 : 상기 구동기어(100) 내부에 설치되는 캠샤프트 체결부(200)와 : 상기 구동기어(100)와 캠샤프트 체결부(200) 사이에 탄력적으로 설치되는 다수개의 키(Key)(300)와 ; 상기 구동기어(100)의 단턱부(110)와 캠샤프트 체결부(200)의 걸림턱(210) 사이에 설치되는 탄성부재(400)로 이루어진 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.As shown in FIG. 2, the drive gear 100 driven by the chain and the cam shaft fastening part 200 installed inside the drive gear 100 and the drive gear 100 and A plurality of keys 300 that are elastically installed between the camshaft coupling parts 200; It consists of an elastic member 400 which is installed between the stepped portion 110 of the drive gear 100 and the locking jaw 210 of the cam shaft fastening portion 200 is a basic feature of the technical configuration.
또한, 상기 캠샤프트 체결부(200)는 도시하지 않은 흡기 및 배기밸브를 열고 닫히기 위한 캠샤프트에 연결형성되며, 그 외주면을 관통하는 다수 개의 긴 구멍(201)이 형성된다.In addition, the camshaft coupling portion 200 is connected to the camshaft for opening and closing the intake and exhaust valves (not shown), a plurality of long holes 201 penetrating the outer peripheral surface is formed.
또한 상기 구동기어(100)는 상기 캠샤프트 체결부(200) 쪽에 형성된 긴 구멍(201)과 대향되는 쪽에 키 삽입부(101)가 형성되고, 상기 키 삽입부(101)에는 탄성부체(120)가 설치된다.In addition, the drive gear 100 has a key inserting portion 101 formed on the side opposite to the long hole 201 formed in the camshaft fastening portion 200 side, the elastic insert 120 in the key inserting portion 101 Is installed.
상기와 같이 구성되는 본 발명은, 고속 운전시 오일이 원심력에 의해 팽창함에 따라 유압이 상승하고, 상기 상승된 유압이 제 2 도에 도시된 바와 같이 켐 샤프트 체결부(200)에 형성된 긴 구멍(201)으로 빠져나감으로써, 상기 캠샤프트 체결부(200)와 구동기어(100)사이에 설치된 키(300)가 상승하여 상기 구동기어(100)에 형성된 키 삽입부(101)에 끼워맞춤된다(제6도참조).According to the present invention constituted as described above, the oil is increased as the oil expands by the centrifugal force during the high speed operation, and the elevated oil pressure is a long hole formed in the chem shaft fastening portion 200 as shown in FIG. By exiting 201, the key 300 installed between the cam shaft fastening portion 200 and the drive gear 100 is raised to fit the key insertion portion 101 formed on the drive gear 100 ( See Figure 6.)
이때, 상기 키(300)는 키 삽입부(101)에 설치된 탄성체(120)의 탄성력을 받으면서 상기 키(300)는 상승하여 경사진 상단부의 슬립으로 각도 변위를 이룸으로써, 흡기쪽 캠 샤프트의 위상 진각(進角)시켜 밸브 오버랩을 길게 하여 흡입효율을 높여서 츨력향상을 도모할 수가 있다.At this time, the key 300 receives the elastic force of the elastic body 120 installed in the key insertion portion 101 while the key 300 is raised to achieve an angular displacement by the slip of the inclined upper end portion, the phase of the intake side camshaft Advancement can be made to lengthen valve overlap and suction efficiency can be improved to improve output.
따라서, 고속 회전시 제5도에 나타낸 바와 같이, 흡기밸브의 오버랩을 더 많이줌으로써 흡입 공기량을 컨트롤 할 수가 있는 것이다.Therefore, as shown in FIG. 5 at the time of high speed rotation, the intake air amount can be controlled by giving more overlap of the intake valve.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 다음과 같은 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention has the following effects.
첫째, 연비향상과 실용차로써의 충분한 출력특성을 확보할 수가 있다.First, it is possible to improve fuel economy and to ensure sufficient output characteristics as a utility vehicle.
둘째, 밸브의 닫힘을 더 늦춤으로써 연소실로 흡입되는 공기의 관성을 활용하여 다량의 공기량을 확보할 수가 있다.Second, it is possible to secure a large amount of air by utilizing the inertia of the air sucked into the combustion chamber by further delaying the closing of the valve.
셋째, 저속에서 고속으로 운전될 때 흡기밸브의 열림시기를 앞당겨 밸브의 오버랩(OVER LAP)을 크게하고, 흡입공기의 충전효율을 높여 연소실의 체적효율과 출력증대를 향상시킬 수가 있다.Third, it is possible to improve the volumetric efficiency of the combustion chamber and increase the output of the combustion chamber by increasing the OVER LAP of the valve and increasing the filling efficiency of the intake air when the intake valve is operated at a low speed to a high speed.
넷째, 오일링과 같은 시일부재가 필요없으며 가공 또한 단순하여 저가의 제품을 제공할 수가 있다.Fourth, there is no need for a sealing member such as an oil ring, and processing can be simple to provide a low cost product.
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