KR100233601B1 - Timing system for variable valve using by cam shaft - Google Patents

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Abstract

본 발명은 캠샤프트를 이용하여 엔진의 밸브 타이밍을 운전상태에 따라 적절하게 가변되도록 하는 캠샤프트를 이용한 가변밸브 타이밍 시스템에 관한 것으로, 캠샤프트의 캠샤프트저널부와 내측캠샤프트를 분리하고, 캠샤프트저널부측에는 인가되는 오일압력에 의해 전후진 이동하는 피스톤을 설치하며, 상기 내측 캠샤프트측에는 일정 가이드부를 갖는 타원형의 가이드홈을 구비하여 캠샤프트저널부측의 피스톤에 착설된 돌출부가 가이드홈에 삽입되어 가이드홈을 따라 슬라이딩을 하므로써 캠샤프트저널부와 내측캠샤프트가 상호 유동성을 갖는 회전운동을 하도록 하는 효과가 있다The present invention relates to a variable valve timing system using a camshaft that allows the valve timing of an engine to be appropriately changed according to an operating state by using a camshaft. The camshaft journal part of the camshaft and the inner camshaft are separated and the cam A piston that moves forward and backward by an oil pressure applied to the shaft journal portion is provided, and an inner elliptical guide groove having a constant guide portion is provided on the inner camshaft side, and a protrusion mounted on the piston on the camshaft journal portion side is inserted into the guide groove. By sliding along the guide groove, the camshaft journal part and the inner camshaft have an effect of rotating motion with mutual fluidity.

Description

캠샤프트를 이용한 가변밸브 타이밍 시스템Variable valve timing system using camshaft

본 발명은 자동차의 캠샤프트를 이용한 가변밸브 타이밍 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캠샤프트를 이용하여 엔진의 밸브 타이밍을 운전상태에 따라 적절하게 가변되도록 하는 캠샤프트를 이용한 가변밸브 타이밍 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a variable valve timing system using a camshaft of an automobile, and more particularly, to a variable valve timing system using a camshaft to appropriately vary the valve timing of an engine according to a driving state using a camshaft. will be.

일반적으로 실린더 헤드는 캠샤프트가 장착되어 실린더의 밸브가 개폐되는 타이밍을 크랭크축으로부터 인가되는 회전력에 의해 조절하고 있는데 상기 밸브의 개폐동작은 운전상태와는 관계없이 일률적으로 작동하여 실린더에 연료를 공급하거나 배기가스를 배출시키게 된다.In general, the cylinder head is equipped with a cam shaft to control the timing of opening and closing the valve of the cylinder by the rotational force applied from the crankshaft. The opening and closing operation of the valve is operated uniformly regardless of the operating state to supply fuel to the cylinder. Or exhaust gas.

따라서 운전자의 운전상태 즉, 서행을 하거나 좌우회전을 할 경우에는 엔진 실린더에 공급되는 연료량 및 공기를 적절하게 공급하지 못하여 흡배기효율을 높이지 못하는 불편함이 있다.Therefore, when the driver's driving state, that is, when driving slowly or turning left and right, there is an inconvenience in that it is unable to properly supply the amount of fuel and air supplied to the engine cylinder and thus increase the intake and exhaust efficiency.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 밸브를 작동시키는 캠샤프트의 내측캠샤프트의 캠샤프트저널부를 분할하여 상호 유동성을 갖도록 하여 운전상태에 따라 마이컴의 제어에 의해 밸브의 작동타이밍을 제어할 수 있는 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to control the microcomputer according to the operating state by dividing the cam shaft journal part of the inner cam shaft of the cam shaft to operate the valve to have mutual fluidity. It is to provide a device that can control the operation timing of the valve by.

즉, 본 발명의 주된 목적은 캠샤프트가 일정구간 지연된 상태에서 회전되도록 하므로써 흡기밸브의 개폐타이밍이 조절되어 연소실내의 오버랩 현상을 방지하고자 하는 데 있는 것이다.That is, the main object of the present invention is to prevent the overlap phenomenon in the combustion chamber by adjusting the opening and closing timing of the intake valve by allowing the cam shaft to rotate in a delayed state.

제1도는 본 발명에 따른 개략적인 구성 단면도.1 is a schematic cross-sectional view according to the present invention.

제2도는 제1도의 부분 상세도.2 is a partial detail of FIG.

제3도는 제2도의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도.3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 캠샤프트저널부 20 : 내측캠샤프트10: cam shaft journal portion 20: inner cam shaft

30 : 로드지지편 40 : 피스톤30: rod support 40: piston

50 : 플런저 60 : 오일통로50: plunger 60: oil passage

70 : 솔레노이드밸브 80 : 스프링70: solenoid valve 80: spring

90 : 마이컴 100 : 캠샤프트90: micom 100: camshaft

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 캠샤프트의 캠샤프트저널부와 내측캠샤프트를 분리하고, 캠샤프트저널부측에는 인가되는 오일압력에 의해 전후진 이동하는 피스톤을 설치하며, 상기 내측캠샤프트측에는 일정 가이드부를 갖는 타원형의 가이드홈을 구비하여 캠샤프트저널부측의 피스톤에 착설된 돌출부가 가이드홈에 삽입되어 가이드홈을 따라 슬라이딩을 하므로써 캠샤프트저널부와 내측 캠샤프트가 상호 유동성을 갖고 회전운동을 하도록 하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention, the cam shaft journal portion and the inner cam shaft of the cam shaft is separated, the cam shaft journal portion is provided with a piston for moving forward and backward by the applied oil pressure, the inner cam shaft The camshaft journal part and the inner camshaft have mutual fluidity and rotational motion by having an elliptical guide groove having a certain guide part on the side, and a protrusion mounted on the piston on the camshaft journal part side is inserted into the guide groove and slides along the guide groove. It is characterized by that.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도 및 제2도를 설명하면, 본 발명은 캠샤프트저널부(10)와 내측캠샤프트(20)로 분리되는 캠샤프트(100)와, 상기 캠샤프트저널부(10)에 착설되며 유입되는 오일량에 의해 전후이동하는 피스톤(40)과, 상기 피스톤(40)에 착설되며 전면부에 체결홈(52)이 구비되는 플런저(50)와, 캠샤프트저널부(10)의 전면부에 착설되며 플런저(50)의 체결홈(52)에 나사결합되며 삽입되는 체결돌기(54)와 내측캠샤프트(20)측으로 돌출되는 로드(32)가 구성되는 로드지지편(30)과, 상기 플런저(50)와 로드지지편(30)에 착설되는 스프링(80)과, 상기 내측캠샤프트(20)에 구비되며 로드지지편(30)의 로드(32)가 이동하는 가이드홈(22)과, 상기 캠샤프트저널부(10)에 구성된 오일통로(60)에 착설되어 오일의 흐름을 제어하는 솔레노이드밸브(70)와, 상기 솔레노이드밸브(70)의 개폐동작을 제어하는 마이컴(90)으로 이루어진다.Referring to Figures 1 and 2, the present invention is installed in the cam shaft 100 and the cam shaft journal 10, which is separated into the cam shaft journal portion 10 and the inner cam shaft 20, the inflow Piston 40 to be moved back and forth by the amount of oil to be made, the plunger 50 is installed in the piston 40, the fastening groove 52 is provided in the front portion, and the front portion of the cam shaft journal portion 10 A rod support piece 30 which is installed and includes a rod 32 protruding toward the inner cam shaft 20 and a fastening protrusion 54 inserted into the fastening groove 52 of the plunger 50 and inserted therein; A spring 80 mounted on the 50 and the rod support piece 30, a guide groove 22 provided on the inner camshaft 20 and to which the rod 32 of the rod support piece 30 moves; Do not control the opening and closing operation of the solenoid valve 70 and the solenoid valve 70 installed in the oil passage 60 configured in the cam shaft journal unit 10 to control the flow of oil. ECOM 90 is made.

상기 플런저(50)는 상기 캠샤프트저널부(10)의 오일실에 삽입되는 상기 피스톤(40)에 의해 연결되며, 그 외주면 일측에는 상기 캠샤프트저널부(10)의 오일실 내측벽에 형성되는 가이드홈(11)을 따라 직선이동하도록 가이드부(51)가 소정구간 형성된다.The plunger 50 is connected by the piston 40 which is inserted into the oil chamber of the cam shaft journal portion 10, the outer peripheral surface is formed on the inner wall of the oil chamber of the cam shaft journal portion 10 The guide part 51 is formed in a predetermined section so as to linearly move along the guide groove 11.

그리고, 상기 플런저(50)의 일측에 형성되는 체결홈(52)에는 헬리컬 기어형태의 나사부가 형성되며, 상기 체결홈(52)에는 외주면에 헬리컬 기어형태의 나사부가 형성된 로드지지편(30)의 체결돌기(54)가 나사결합되어 상기 플런저(50)의 직선 이동시 상기 로드지지편(30)은 나사풀림에 따라 회전하게 된다.In addition, the fastening groove 52 formed at one side of the plunger 50 has a helical gear-shaped screw portion formed therein, and the fastening groove 52 has a helical gear-shaped screw portion at its outer circumferential surface of the rod support piece 30. When the fastening protrusion 54 is screwed to move the plunger 50 in a straight line, the rod support piece 30 is rotated as the screw is loosened.

또한 상기 로드지지편(30)의 로드(32)가 결합되는 내측캠샤프트(20)의 가이드홈(22)은 A구간에서 B구간으로 진행될수록 하향으로 경사진 테이퍼면이 형성된다.In addition, the guide groove 22 of the inner cam shaft 20 to which the rod 32 of the rod support piece 30 is coupled has a tapered surface inclined downward as it proceeds from section A to section B.

즉, 상기 로드지지편(30)의 회전동작에 따라 정상주행상태에서는 로드(32)가 A-A 상태를 유지하게 되고, 흡기밸브의 개방시기를 지연시키고자 하는 경우에는 로드(320가 B-B 상태를 유지하도록 하여 캠샤프트저널부(10)의 회전시 소정구간 A-B 거리만큼 공회전 상태로 회전되다가 정상으로 회전되도록 하는 것이다.That is, the rod 32 maintains the AA state in the normal driving state according to the rotation operation of the rod support piece 30, and the rod 320 maintains the BB state in order to delay the opening time of the intake valve. In order to rotate the camshaft journal unit 10 in the idle state by a predetermined distance AB distance to rotate to normal.

이와같이 이루어진 본 발명은 평상시 정상주행을 하게 되면 솔레노이드밸브(70)(71)는 마이컴(90)의 제어에 의해 오일을 오일실로 공급시켜 피스톤(40)을 전진시키게 된다. 그러면 피스톤(40)은 스프링(80)을 압축하여 전진된 상태를 유지하게 된다.In the present invention made in this manner, when the normal driving is normally performed, the solenoid valves 70 and 71 supply the oil to the oil chamber under the control of the microcomputer 90 to advance the piston 40. Then, the piston 40 maintains the advanced state by compressing the spring 80.

상기 피스톤(40)이 전진되어 있으면 플런저(50)에 구비된 체결홈(52)에 체결돌기(54)가 나사결합되면서 삽설되어 로드지지편(30)과 플런저(50)가 일체 상태로 되고, 상기 플런저(50)의 로드(32)는 내측캠샤프트(20)의 가이드홈(22)의 “A-A”에 위치하게 된다.When the piston 40 is advanced, the fastening protrusion 54 is inserted into the fastening groove 52 provided in the plunger 50 while being inserted into the rod support piece 30 and the plunger 50 in an integrated state. The rod 32 of the plunger 50 is located in the "AA" of the guide groove 22 of the inner cam shaft 20.

상기 상태에서 마이컴(90)이 캠샤프트(100)의 위상각을 변화 즉, 흡기밸브의 개폐시기를 조절하고자 하는 경우에는 솔레노이드밸브(70)를 작동시켜 솔레노이드밸브(70)를 오픈시키게 된다. 그리고 상기 솔레노이드밸브(70)가 오픈되면 오일이 배출됨에 따라 피스톤(40)은 스프링(80)의 탄성 복원력에 의해 후진 이동하게 되고, 이때 후진되는 상기 피스톤(40)에 의해 일체로 결합된 플런저(50)도 후진 이동하게 되며, 동시에 상기 로드지지편(30)의 체결돌기(54)가 상기 플런저(50)의 체결홈(52)으로부터 회전 이탈되면서 상기 로드지지편(30)의 로드(32)는 소정구간 회전하게 된다.In this state, when the microcomputer 90 changes the phase angle of the camshaft 100, that is, to control the opening and closing time of the intake valve, the solenoid valve 70 is operated to open the solenoid valve 70. When the solenoid valve 70 is opened, as the oil is discharged, the piston 40 moves backward by the elastic restoring force of the spring 80, and at this time, the plunger integrally coupled by the piston 40 is reversed. 50 also moves backward, and at the same time as the fastening protrusion 54 of the rod support piece 30 is rotated and separated from the fastening groove 52 of the plunger 50, the rod 32 of the rod support piece 30 Rotates a predetermined section.

즉, 상기 플런저(50)가 좌측방향으로 직선 이동하게 되면 체결홈(52)에 나사 결합된 체결돌기(54)는 회전되면서 상기 체결홈(52)과 소정간격 이격되게 되고, 동시에 상기 로드지지편(30)은 체결돌기(54)에 의해 소정구간 회전되게 된다.That is, when the plunger 50 moves linearly in the left direction, the fastening protrusion 54 screwed to the fastening groove 52 is rotated to be spaced apart from the fastening groove 52 by a predetermined distance, and at the same time, the rod support piece 30 is rotated by a predetermined section by the fastening protrusion (54).

이렇게 상기 로드지지편(30)의 로드(32)가 가이드홈(22)을 따라 소정구간 슬라이딩 이동하게 되면 마이컴(90)은 솔레노이드밸브(70)를 닫게 되며, 이때 로드(32)는 가이드홈(22)의 “B-B”의 위치에 고정되어 위상각이 조정된 상태로 동작하게 된다.In this way, when the rod 32 of the rod support piece 30 slides a predetermined section along the guide groove 22, the microcomputer 90 closes the solenoid valve 70, and the rod 32 is a guide groove ( It is fixed at the position of “BB” in 22) and operates with the phase angle adjusted.

상기 마이컴(90)은 솔레노이드밸브(70)(71)의 개폐동작을 엔진 알피엠(RPM)에 따라 제어하게 되며 작동시간은 미리 설정시키게 된다.The microcomputer 90 controls the opening and closing operations of the solenoid valves 70 and 71 according to the engine RPM and the operation time is set in advance.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와같이, 본 발명은 캠샤프트의 캠샤프트저널부와 내측캠샤프트를 분리하고, 캠샤프트저널부측에는 인가되는 오일압력에 의해 전후진 이동하는 피스톤을 설치하며, 상기 내측캠샤프트측에는 일정 가이드부를 갖는 타이밍의 가이드홈을 구비하여 캠샤프트저널부측의 피스톤에 착설된 돌출부가 가이드홈에 삽입되어 가이드홈을 따라 슬라이딩을 하므로써 캠샤프트저널부의 내측캠샤프트가 상호 유동성을 갖고 회전운동을 하도록 하는 효과가 있다.As can be seen from the above description, the present invention separates the camshaft journal portion and the inner camshaft of the camshaft, and on the camshaft journal portion side, a piston is moved forward and backward by an applied oil pressure, and the inner cam On the shaft side, a guide groove of timing is provided with a constant guide portion, and a protrusion mounted on the piston on the camshaft journal portion side is inserted into the guide groove and slides along the guide groove so that the inner cam shaft of the camshaft journal portion rotates with mutual fluidity. It has the effect of doing.

Claims (1)

캠샤프트저널부(10)와 내측캠샤프트(20)로 분리되는 캠샤프트(100)와, 상기 캠샤프트저널부(10)에 내설되며 유입되는 오일량에 의해 전후이동하는 피스톤(40)과; 일측이 상기 피스톤(40)에 일체로 결합되며 타측에 헬리컬 기어형태의 체결홈(52)이 형성되는 플런저(50)와; 상기 캠샤프트저널부(10)의 노출단에 회전가능하게 구비되고, 일측면에 상기 플런저(50)의 체결홈(52)에 나사결합되는 체결돌기(54)가 구비되며, 타측면에는 좌우 한 쌍의 로드(32)가 구비되는 로드지지편(30)과; 상기 캠샤프트저널부(10)의 내측에 지지되어 상기 플런저(50)를 상기 로드지지편(30)으로부터 이격시키게 되는 스프링(80)과; 상기 내측캠샤프트(20)에 구비되며 상기 로드지지편(30)의 로드(32)가 결합되어져 소정각도 경사각을 가지며 회전 이동하게 되는 가이드홈(22)과; 상기 캠샤프트저널부(10)에 구성된 오일통로(60)에 각각 착설되어 오일의 흐름을 제어하게 되는 솔레노이드밸브(70)(71)와; 상기 솔레노이드밸브(70)(71)의 개폐동작을 제어하게 되는 마이컴(90)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 캠샤프트를 이용한 가변밸브 타이밍 시스템.A cam shaft 100 separated into a cam shaft journal portion 10 and an inner cam shaft 20, and a piston 40 which is internal to the cam shaft journal portion 10 and moves back and forth by the amount of oil introduced therein; A plunger 50 having one side integrally coupled to the piston 40 and a fastening groove 52 having a helical gear shape formed at the other side thereof; It is provided rotatably at the exposed end of the camshaft journal portion 10, a fastening protrusion 54 is screwed to the fastening groove 52 of the plunger 50 on one side, and the left and right on the other side A rod support piece 30 provided with a pair of rods 32; A spring (80) supported inside the camshaft journal portion (10) to separate the plunger (50) from the rod support piece (30); A guide groove 22 provided on the inner cam shaft 20 to which the rod 32 of the rod support piece 30 is coupled to rotate with a predetermined angle of inclination; A solenoid valve (70) (71) installed in the oil passage (60) configured in the camshaft journal portion (10) to control the flow of oil; Variable valve timing system using a cam shaft, characterized in that made of a microcomputer (90) to control the opening and closing operation of the solenoid valve (70) (71).
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