KR100195408B1

KR100195408B1 - 가변 리프트형 밸브기구

Info

Publication number: KR100195408B1
Application number: KR1019960048319A
Authority: KR
Inventors: 이상윤
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1996-10-25
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR19980029078A

Abstract

본 발명은 자동차 가변 리프트형 밸브기구에 관한 것으로서, 크랭크축의 회전력을 전달받는 전달스프로킷과, 상기 전달스프로킷과 치합되어 동력을 전달받는 캠축스프로킷과, 상기 캠축스프로킷 중심에 설치된 챔축과, 상기 캠축에 설치된 캠과, 상기 캠의 작동으로 밸브를 리프트하는 스윙암으로 구성된 밸브기구에 있어서, 상기 전달스프로킷의 중심에 회동가능하게 고정되어 일측은 캠축에 연결되고 타측은 힘을 전달받을 수 있도록 전달부가 형성된 트랜스퍼로드와, 상기 캠축을 회동시켜 상기 스윙암의 캠 접촉 위치가 변경되도록 상기 트랜스퍼로드의 전달부를 작동하는 액츄에이터와, 상기 액츄에이터를 제어하는 ECU로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 가변 리프트형 밸브기구는 ECU의 제어에 의해 캠과 스윙암의 접촉위치를 변경시켜 자동으로 밸브의 리프트량을 조절하기 때문에 연소실의 흡배기시 흡배기량에 따라 간편하게 조절할 수 있는 효과가 있다.

Description

가변 리프트형 밸브기구

제1도는 종래 엔진의 밸브기구를 나타낸 개략적인 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 가변 리프트형 밸브기구를 나타낸 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 크랭크축 12 : 타이밍벨트

24 : 밸브 26 : 스프링

100 : 트랜스퍼로드 110 : 전달부

114 : 전달스프로킷 115 : 중심축

116 : 캠축스프로킷 118 : 캠축

120 : 캠 122 : 스윙암

200 : 액츄에이터 300 : ECU

본 발명은 자동차 엔진의 밸브기구에 관한 것으로서, 특히 ECU에 제어되는 트랜스퍼로드를 이용하여 스윙암의 캠 접촉위치를 변경함으로써 밸브의 리프트량을 변화시키도록 한 가변 리프트형 밸브기구에 관한 것이다.

일반적으로 엔진의 밸브기구는 연소실의 흡기 밸브와 배기 밸브를 일정한 시기에 정확하게 개폐하는 기구로서 오버헤드 캠샤프트식을 비롯해 여러가지 방법의 기구가 사용되고 있다. 상기 밸브기구는 실린더의 왕복운동을 회전운동으로 바꾼 크랭크축의 회전력을 전달받아 작동하는 것이 일반적이다.

종래의 엔진의 밸브기구는 제1도에 도시된 바와 같이 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 바꾸는 크랭크축(10)과, 상기 크랭크축(10)의 회전력을 타이밍벨트(12)에 의해 전달받는 전달스프로킷(14)과, 상기 전달스프로킷(14)과 치합되어 회전력을 전달받는 캠축스프로킷(16)과, 상기 캠축스프로킷(16) 중심에 설치된 캠축(18)과, 상기 캠축(18)에 설치된 캠(20)과, 상기 캠(20)의 작동으로 밸브(24)를 리프트하는 스윙암(22)으로 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래 엔진의 밸브기구는 연소실의 폭발행정으로 피스톤의 직선운동을 커넥팅로드를 통해 크랭크축(10)에 회전운동으로 전달된다. 그리고 상기 밸브(24)는 크랭크축(10)의 회전에 동조하여 작동해야 하므로 크랭크축(10)과 캠축(18)사이에는 작동이 확실한 타이밍벨트(12)가 설치되고, 상기 타이밍벨트(12)는 전달스프로킷(14)에 동력을 전달하여 캠축(18)을 구동한다.

이때 캠축(18)의 회전운동에 의해 캠(20)이 동시에 회전하게 되고, 상기 캠축(18)의 회전으로 캠(20)에 접촉된 스윙암(22)이 지지점을 중심으로 상하 회동하면서 밸브(24)를 열고 닫게 된다. 그리고 캠(20)은 상기 캠축(18)에 다수개가 설치되어 흡배기 밸브(24)를 순차적으로 열고 닫는다.

여기서 상기 흡배기 밸브(24)는 연료가스를 실린더로 규칙적으로 보내고 또한 배기시키는 역할을 하는데, 일반적으로 밸브(24) 작동관계에 의해 흡입, 압축, 연소, 배기가 확실하게 되기 때문에 밸브(24)의 개폐시기는 대단히 중요하다. 또한 흡기 밸브의 개폐량, 즉 밸브(24)의 리프트량에 따라 연료가스가 실린더 내로 흡입되는 흡기량이 달라지게 된다. 그리고 상기 흡기량은 폭발행정의 크기를 결정하여 엔진의 출력을 조절하는 역할을 한다.

그러나, 종래 엔진의 밸브기구는 밸브의 상하 리프트 량을 조절하는 별도의 장치가 없기 때문에 연료의 분사량, 흡입량의 관계없이 개폐구의 크기가 한정된 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 ECU의 제어로 트랜스퍼로드를 작동시켜 스윙암과 캠의 접촉위치를 변경시킴으로써 흡배기 밸브의 리프트량을 조절할 수 있도록 한 가변 리프트형 밸브기구를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명에 의한 가변 리프트형 밸브기구는, 크랭크축의 회전력을 전달받는 전달스프로킷과, 상기 전달스프로킷과 치합되어 동력을 전달받는 캠축스프로킷과, 상기 캠축스프로킷 중심에 설치된 캠축과, 상기 캠축에 설치된 캠과, 상기 캠의 작동으로 밸브를 리프트하는 스윙암으로 구성된 밸브기구에 있어서, 상기 전달스프로킷의 중심에 회동 가능하게 고정되어 일측은 캠축에 연결되고 타측은 힘을 전달받을 수 있도록 전달부가 형성된 트랜스퍼로드와, 상기 캠축을 회동시켜 상기 스윙암의 캠 접촉위치가 변경되도록 상기 트랜스퍼로드의 전달부를 작동하는 액츄에이터와, 상기 액츄에이터를 제어하는 ECU로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 가변 리프트형 밸브기구의 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 가변 리프트형 밸브기구는 제2도에 도시된 바와 같이 ECU(300)에 의해 제어되는 액츄에이터(200)가 트랜스퍼로드(100)를 작동시켜 캠축(118)을 회동시키고, 상기 캠축(118)의 회동으로 캠(120)과 스윙암(122)의 접촉위치가 변경됨으로써 밸브의 리프트량을 조절할 수 있도록 구성되어 있다.

즉, 본 발명은 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 바꾸는 크랭크축(10)과, 상기 크랭크축(10)의 회전력을 타이밍벨트(12)에 의해 전달받는 전달스프로킷(114)과, 상기 전달스프로킷(114)과 치합되어 회전력을 전달받는 캠축스프로킷(116)과, 상기 캠축스프로킷(116) 중심에 설치된 캠축(118)과, 상기 캠축(118)에 설치된 캠(120)과, 상기 캠(120)의 작동으로 밸브(24)를 리프트하는 스윙암(122)으로 구성된다.

그리고, 상기 전달스프로킷(114)의 중심축(115)에 회동 가능하게 고정되어 일측은 캠축(118)에 연결되고 타측은 힘을 전달받을 수 있도록 전달부(110)를 가진 트랜스퍼로드(100)와, 상기 캠축(118)을 회동시켜 상기 스윙암(122)의 캠(120) 접촉 위치가 변경되도록 상기 트랜스퍼로드의 전달부(110)를 작동하는 액츄에이터(200)와, 상기 액츄에이터(200)를 제어하는 ECU(300)로 구성된다.

여기서, 상기 캠축(118)은 트랜스퍼로드(100) 회동시 캠축스프로킷(116)이 전달스프로킷(114)에 치합된 상태에서 중심축(115)을 중심으로 원주 방향(A 또는 B)으로 회동한다.

한편, 상기 캠축(118)은 실린더 헤드(미도시 됨)에 직접 고정되어 있지 않는 반면, 상기 중심축(115)은 실린더 헤드측에 회전 가능하게 지지되어 있다.

따라서, 상기 캠축(118)은 상기 트랜스퍼로드(100)를 통해 상기 중심축(115)에 연결되고, 상기 중심축(115)이 실린더 헤드축에 지지되어 있으므로 결국, 상기 캠축(110)은 상기 트랜스퍼로드(100) 및 중심축(115)을 통해 실린더 헤드측에 지지된 상태에서 회전하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 가변 리프트형 밸브기구의 작용 및 효과는 다음과 같다.

제2도를 참고하면, 밸브(24)의 리프트량을 조절할 때 ECU(300)의 제어에 의해 액츄에이터(200)를 작동하여 트랜스퍼로드(100)의 전달부(110)를 누른다. 상기 전달부(110)를 누르면 전달스프로킷(114)의 중심축(115)을 중심으로 캠축(118)에 연결된 트랜스퍼로드(100)가 일정 상승하게 된다.

즉, 상기 중심축(115)이 중심점 역할을 하며 트랜스퍼로드의 전달부(110)가 아래로 내려가면 반대편 캠축(118)이 위쪽 방향(A)으로 올라가고, 이때 캠축스프로킷(116)도 전달스프로킷(114)과 치합된 상태로 캠축(118)과 함께 올라가게 된다.

상기와 같이 캠축(118)이 전달스프로킷(114)을 따라 회동하면 상기 캠축(118)에 설치된 캠(120)도 함께 상승하게 되고, 이때 스윙암(122)도 회동 가능하게 고정된 회동점을 중심으로 캠(120)의 상승에 따라 함께 이동하게 된다.

이와 같이 하여 상기 캠(120)과 스윙암(122)의 접촉위치가 변경된 상태에서 상기 캠(120)이 회전하여 스윙암(122)을 작동하면 밸브(24)에 설치된 스프링(26)에 의해 밸브(24)의 리프트량이 변하게 된다.

반대로 상기 캠(120)과 스윙암(122)의 접촉위치를 내리고자 할 때에는 트랜스퍼로드(100)의 전달부(110)를 상승시키게 되면 상기 캠축(118)은 중심축(115)을 중심으로 아래쪽(B)으로 이동하면서 스윙암(122)과의 접촉위치가 달라지게 된다.

따라서, 상기와 같이 구성되어 작동되는 본 발명은 ECU의 제어에 의해 캠과 스윙암의 접촉위치를 변경시켜 밸브의 리프트량을 조절할 수 있도록 구성되어 있기 때문에 연소실의 흡배기시 흡배기량에 따라 밸브리프트량을 용이하게 조절할 수 있는 이점이 있다.

Claims

크랭크축의 회전력을 전달받는 전달스프로킷과, 상기 전달스프로킷과 치합되어 동력을 전달받는 캠축스프로킷과, 상기 캠축스프로킷 중심에 설치된 캠축과, 상기 캠축에 설치된 캠과, 상기 캠의 작동으로 밸브를 이동시키는 스윙암으로 구성된 밸브기구에 있어서, 상기 전달스프로킷의 중심축에 회동 가능하게 고정되어 일측은 캠축에 연결되고 타측은 힘을 전달받을 수 있도록 전달부가 형성된 트랜스퍼로드와, 상기 캠축을 회동시켜 상기 스윙암의 캠 접촉 위치가 변경되도록 상기 트랜스퍼로드의 전달부를 작동하는 액츄에이터와, 상기 액츄에이터를 제어하는 ECU로 구성된 것을 특징으로 하는 가변 리프트형 밸브기구.