KR100235738B1

KR100235738B1 - A device for changing valve timing

Info

Publication number: KR100235738B1
Application number: KR1019960077860A
Authority: KR
Inventors: 강종인
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1996-12-30
Filing date: 1996-12-30
Publication date: 1999-12-15
Also published as: KR19980058535A

Abstract

본 발명은 엔진의 밸브 타이밍을 가변하여 흡기 밸브와 배기 밸브의 오버랩을 줄이기 위한 밸브 타이밍 가변 장치에 관한 것이며, 이것은 실린더 헤드의 상면에 배열되는 캠 샤프트와 스플라인 샤프트로 분할 형성하고 대향하는 단부에 각각 상호 연계되는 사판캠을 일체로 부착 고정함과 아울러 상기 사판캠 사이로 탄성체를 개재시켜서 상기 사판캠 사이가 항상 일정한 간격을 유지하고 있도록 배치하며, 상기 스플라인의 외측방에는 액츄에이터를 설치하여 상기 스플라인을 축방향으로 위치 이동시킬 수 있게 함으로써 엔진 고속 회전 영역에 이르렀을 때에 상기 액츄에이터가 유동 샤프트를 연동시키는 것에 의해 상기 양 사판캠이 탄성체에 정항하여 근접되고, 이 때 상기 캠 샤프트가 양 사판캠의 접촉에 의한 토크 영향으로 일정 각 회동되어 밸브 타이밍이 변화되게 한 구성으로 된 것이다.The present invention relates to a valve timing variable device for varying the valve timing of the engine to reduce the overlap between the intake valve and the exhaust valve, which is divided into cam shafts and spline shafts arranged on the upper surface of the cylinder head, respectively at opposite ends. The swash plate cams are integrally attached and fixed together with an elastic body between the swash plate cams so that the swash plate cams are always kept at a constant distance. An actuator is installed at an outer side of the spline to shaft the spline. The two swash plate cams are brought into close proximity to the elastic body by engaging the flow shaft when the actuator reaches the high speed rotation region of the engine by allowing the position to move in the direction. Due to the torque effect of the valve The timing is changed.

Description

Valve timing variable

본 발명은 밸브 타이밍 가변 장치에 관한 것으로서, 특히 밸브의 개폐 타이밍 엔진 회전수에 비례하여 변화되게 함으로써 엔진 고속 영역에서의 출력 향상과 성능 향상을 꾀할 수 있는 밸브 타이밍 가변 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve timing variable device, and more particularly, to a valve timing variable device capable of improving output and performance in an engine high speed region by changing the valve timing in proportion to the engine speed.

주지된 바와 같이 4사이클 기관은 동력 행정에 필요한 혼합기를 연소실 안으로 흡인하고, 또 연소가스를 외부로 배출하기 위하여 1개의 실린더에 흡기 밸브와 배기 밸브를 갖추고 있다.As is well known, the four-cycle engine is equipped with an intake valve and an exhaust valve in one cylinder to draw the mixer necessary for the power stroke into the combustion chamber and to discharge the combustion gas to the outside.

상기 흡기 밸브와 배기 밸브는 실린더 헤드에 배치된 록커 아암에 연동하여 개폐되는 것이며, 그 개폐 타이밍은 캠 샤프트의 캠이 상기 록커 아암을 연동시키는 것에 의해 구현된다.The intake valve and the exhaust valve are opened and closed in conjunction with the rocker arm disposed on the cylinder head, and the opening and closing timing is implemented by the cam of the cam shaft interlocking the rocker arm.

상기 작동에서 흡기 밸브와 배기 밸브는 피스톤이 1사이클을 작동하는 극히 짧은 시간에 쉽게 흡기 및 배기를 행하여 체적 효율을 높이고 두 밸브가 닫혀 있는 압축 및 동력 행정에서는 충분한 기밀을 유지해야 하고 배기 가스의 고온에도 견디어야 하며 또한 장시간의 운전에도 견디는 내구성이 있는 것이어야 좋다.In the above operation, the intake valve and the exhaust valve should easily intake and exhaust in a very short time when the piston operates one cycle to increase the volume efficiency and maintain sufficient air tightness in the compression and power stroke in which the two valves are closed. It must be able to withstand and be durable to withstand long hours of operation.

밸브의 내구성과 기밀성은 재질의 개선 및 구조의 개선을 통해 일정 수준 향상되어 왔으며, 흡기 밸브와 배기 밸브의 타이밍은 엔진 회전수에 따라 변화되게 하는 것이 엔진의 출력과 성능 향상을 구현할 수 있는 것으로 알려져 있다.The durability and airtightness of the valve have been improved to some degree through the improvement of the material and the structure, and it is known that the timing of the intake valve and the exhaust valve can be changed according to the engine speed, thereby improving the output and performance of the engine. have.

종래 기술에서 설명된 밸브 타이밍 가변 기술은 현재 개발 단계에 있고, 실용화하기에는 공지된 방법이 복잡하고 난해한 단점이 있다.The valve timing variable technique described in the prior art is currently in the development stage, and there are disadvantages that the known methods are complicated and difficult to put into practical use.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 목적에서 제안된 것으로서, 간단한 구조로 엔진의 고속 영역에서 밸브 타이밍을 변화시킬 수 있게 한 밸브 타이밍 가변장치이며, 이것은 실린더 헤드의 상면에 배열되는 캠 샤프트를 고정 샤프트로 분할 형성하고 대향하는 단부에 각각 상호 연계되는 사판캠을 일체로 부착 고정함과 아울러 상기 사판캠 사이로 탄성 스프링을 개재시켜서 상기 사판캠 사이가 항상 일정한 간격을 유지하고 있도록 배치하며, 상기 유동 샤프트의 외측방에는 액츄에이터를 설치하여 상기 유동 샤프트를 축방향으로 위치 이동시킬 수 있게 함으로써 엔진 고속 회전 영역에 이르렀을 때에 상기 액츄에이터가 유동 샤프트를 연동시키는 것에 의해 상기 양 사판캠이 탄성 스프링에 저항하여 근접되고, 이 때 상기 고정 샤프트가 양 사판캠의 접촉에 의한 토크 영향으로 일정 각 회동되어 밸브 타이밍이 변화되게 한 구성으로 된다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed for the purpose of solving the above-mentioned problems of the prior art, and is a valve timing variable device which makes it possible to change valve timing in a high speed region of an engine with a simple structure, which is a cam arranged on an upper surface of a cylinder head. The shaft is divided into fixed shafts, and the swash plate cams are integrally attached to each other at opposite ends, and the elastic springs are interposed between the swash plate cams so that the swash plate cams are always kept at a constant distance. An actuator is provided on the outer side of the flow shaft to move the flow shaft in the axial direction so that the actuator engages the flow shaft when the engine reaches the high speed rotational region so that the swash plate cam is connected to the elastic spring. Resistive and at this time, the fixed shaft Is a certain rotational angle in the torque effect of the agent is in contact of the two swash plate cam is configured to be in a valve timing change.

제1도는 본 발명에 관련된 밸브 타이밍 가변 장치의 구성을 나타내는 평면도.1 is a plan view showing a configuration of a valve timing variable device according to the present invention.

제2도는 본 발명에 의한 밸브 타이밍 변화의 작동 예를 나타내는 주요부 평면도.2 is a plan view of an essential part showing an operation example of a valve timing change according to the present invention.

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

1 : 로커 커버 2 : 저어널 베어링1: rocker cover 2: journal bearing

3 : 캠 샤프트 4 : 사판캠3: camshaft 4: swash cam

6 : 타이밍 풀리 7 : 스플라인6: timing pulley 7: spline

8 : 탄성체 9 : 액츄에이터8: elastic body 9: actuator

상술한 목적을 실현하기 위한 수단으로서, 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.As means for realizing the above-mentioned object, the structure of this invention is demonstrated in detail based on attached drawing.

제1도는 본 발명에 관련된 밸브 타이밍 가변 장치의 구성을 나타내는 평면도이며, 로커 헤드(1)의 상면에서 저어널 베어링(2) 등에 의해 회전 가능하게 배치되는 캠 샤프트(3)는 그 일단부에 종동 사판캠(4)을 보유하고 있고, 이 종동 사판캠(4)에 대향하여 능동 사판캠(5)이 타이밍 풀리(6)와 스플라인 연결된 유동 샤프트(7)의 일측단에 일체로 고정 부착되어 있다.1 is a plan view showing the configuration of the valve timing variable device according to the present invention, and the cam shaft 3 disposed rotatably by the journal bearing 2 or the like on the upper surface of the rocker head 1 is driven at one end thereof. A swash plate cam 4 is provided, and an active swash plate cam 5 is integrally fixedly attached to one end of the flow shaft 7 that is splined with the timing pulley 6 to face the driven swash plate cam 4. .

상기 양 사판캠(4)(5)의 사이에는 탄성체(8)를 개재되어서 양 사이는 일정의 간격을 두고 대치하고 있게 된다.An elastic body 8 is interposed between the two swash plate cams 4 and 5 so that the two swash plate cams 4 are opposed to each other at a predetermined interval.

그리고 상기 유동 샤프트(7)의 외측단에는 액유에이터(9)가 소정 개소에 배치되어서 엔진 회전수 센서(11)에 따라 제어 신호를 출력하는 EUC(11)에 의해 구동되는 구조를 포함하고 있다.The outer end of the flow shaft 7 includes a structure in which a actuator 9 is disposed at a predetermined position and driven by an EUC 11 that outputs a control signal according to the engine speed sensor 11.

상기 구성에서 양 사판캠(4)(5)은 제2도에 도시한 바와 같이 상호 일치하되 경사 방향이 반대로 된 캠부(12)(13)를 보유하고 있어서 상호간의 사이가 근접하게 되면 상기 캠부(12)(13) 사이의 미끄럼 작용으로 토크가 발생하게 되어 있다.In the above configuration, the swash plate cams 4 and 5 have cam portions 12 and 13 which are mutually coincident with each other but are inclined in opposite directions as shown in FIG. The torque is generated by the sliding action between 12 and 13.

한편, 이 때 발생되는 토크는 타이밍 풀리(6)에 구속된 유동 샤프트(7)는 영향을 받지 않고 상기 캠 샤프트(3) 만이 일정 각도선회하는 결과를 낳게 된다.On the other hand, the torque generated at this time is not affected by the flow shaft 7 constrained by the timing pulley 6, resulting in only the cam shaft 3 turning at a predetermined angle.

도면의 미설명 부호 14는 캠이고, 15는 록커 아암이다.Reference numeral 14 in the drawings is a cam, and 15 is a rocker arm.

이상에서 설명된 본 실시예의 구성에 의거하여 본 발명의 작용은 다음과 같이 나타난다.Based on the configuration of this embodiment described above, the operation of the present invention appears as follows.

캠 샤프트(3)는 엔진의 가동과 동시에 회전하게 되고, 이 때 엔진 회전수 센서(10)의 출력 신호가 저속을 나타내는 것일 때는 액츄에이터(9)가 동작되지 않으므로 제1도에 도시한 상태로 작동된다.The camshaft 3 rotates simultaneously with the operation of the engine. At this time, when the output signal of the engine speed sensor 10 indicates a low speed, the actuator 9 is not operated. Therefore, the camshaft 3 operates in the state shown in FIG. do.

그러나 엔진 회전수 센서(10)가 고속 회전에 해당하는 신호를 EUC(11)에 입력하면 즉각 상기 EUC(11)는 액츄에이터(9)를 구동시키게 되고, 이에 따라 액츄에이터(9)는 스프라인(7)를 그 축방향으로 밀어서 위치 이동시키게 된다.However, when the engine speed sensor 10 inputs a signal corresponding to a high speed rotation to the EUC 11, the EUC 11 immediately drives the actuator 9, and accordingly the actuator 9 is spline 7. ) To move in the axial direction.

이러한 스플라인(7)의 축 방향은 이동으로 양 사판캠(4)(5) 사이는 탄성체(8)를 압축하면서 근접하게 되고, 그 결과로 양 캠부(12)(13)가 제2도에 나타낸 바와 같이 상호 접촉하면서 토크를 일으키게 되어 상기 캠 샤프트(3)가 일정 각도회전하여 위상각을 변화시키게 된다.As the axial direction of this spline 7 moves, the two swash plate cams 4 and 5 come close to each other while compressing the elastic body 8, and as a result, both cam portions 12 and 13 are shown in FIG. As described above, torque is generated while contacting each other, so that the cam shaft 3 rotates by a predetermined angle to change the phase angle.

이와 같은 위상각의 변화로 밸브 타이밍이 가변된다.The valve timing is changed by such a change in phase angle.

이상에서 설명된 실시 예를 통하여 본 발명에 의한 밸브 타이밍 가변장치는 엔진 회전수에 비례하여 축방향으로 위치 이동되는 스플라인의 캠부가 캠 샤프트의 캠부를 간섭 연동시켜 위상각 변화를 초래하게 한 것이므로엔진의 고속 가동에 요구되는 밸브 타이밍 변화를 간단하고 확실한 구조로 달성할 수 있는 것이다.In the valve timing variable apparatus according to the present invention through the embodiments described above, the cam portion of the spline which is moved in the axial direction in proportion to the engine speed is caused to interfere with the cam portion of the cam shaft to cause a phase angle change. The valve timing change required for high speed operation can be achieved with a simple and reliable structure.

따라서 종래 기술의 문제점을 실질적으로 해소하게 됨을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the problem of the prior art is substantially solved.

Claims

The cam shaft arranged on the upper surface of the cylinder head is divided into a fixed shaft and a spline shaft, and the swash plate cams are integrally attached and fixed to the opposite ends, respectively, and the elastic plates are interposed between the swash plate cams. It is arranged to maintain a constant interval at all times, and the actuator is installed on the outer side of the flow shaft to move the flow shaft in the axial direction so that the actuator interlocks the flow shaft when reaching the engine high-speed rotation region And the two swash plate cams are brought close to each other by resisting an elastic body, and at this time, the fixed shaft is rotated at a constant angle due to the torque effect caused by the contact of the two swash plate cams so that the valve timing is changed.