KR100527701B1 - 웨이트 내장형 편심식 가변 밸브 타이밍장치 - Google Patents

웨이트 내장형 편심식 가변 밸브 타이밍장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 웨이트 내장형 편심식 가변 밸브 타이밍장치에 관한 것으로, 배기캠축(2)을 회전시키는 타이밍벨트(3)에 연동되어 회전되는 하우징(11); 상기 하우징(11)의 내부에서 흡기캠축(1)의 단부에 일체로 장착되되, 흡기캠축(1)에 대해 수직인 수직원판(12a)과, 이 수직원판(12a)의 이분할선 상에 수평으로 형성된 스프링시트(12b)로 이루어지는 허브플레이트(12); 상기 스프링시트(12b)에 고정된 인장스프링(13)에 몸체의 일측이 연결되어 회전시 반경방향 외측으로 이동되는 웨이트(14); 상기 웨이트(14)에 웨이트핀(16)으로 회동가능하게 편심 고정되는 대캠(15) 및; 상기 대캠(15)에 하우징(11)으로부터 관통되는 고정핀(18)을 매개로 일측이 회동가능하게 편심 고정되고, 타측은 연결핀(19)을 매개로 상기 대캠(15)과 회동가능하게 편심 고정되며, 상기 허브플레이트(12)의 수직원판(12a)에 형성된 캠홀(12c)에 삽입된 소캠(17)을 포함하여 구성된다.
이와 같이 별도의 복잡한 유압장치 없이 단순한 구조로 가변 밸브 타이밍장치를 구성할 수 있게 됨으로써 비용이 절약되는 효과가 있다.

Description

웨이트 내장형 편심식 가변 밸브 타이밍장치{ECCENTRIC VARIABLE VALVE TIMMING APPARATUS WITH A WEIGHT BUILT-IN}
본 발명은 가변 밸브 타이밍장치에 관한 것으로, 특히 내장된 웨이트와 편심 작동되는 캠들에 의해 운전속도에 따라 밸브타이밍의 진각 정도를 조절할 수 있도록 된 웨이트 내장형 편심식 가변 밸브 타이밍장치에 관한 것이다.일반적으로 자동차의 가변 밸브 타이밍장치는 엔진의 운전속도에 따라 밸브 타이밍을 조절하여 흡기 및 배기 효율을 높힘으로써 최적의 출력을 얻음과 동시에 연비의 개선을 꾀하는 것이다.이를 위하여 종래의 가변 밸브 타이밍장치는 흡기캠축의 단부에 장착되어 배기캠축을 회전시키는 타이밍벨트에 연동되어 작동되되, 상기 타이밍벨트에 의해 구동되는 하우징과 상기 흡기캠축에 일체로 장착된 부분의 사이에 압력실을 형성하고, 이 압력실에 유압을 공급 및 회수하는 장치를 별도로 갖추어 압력실에 공급되는 유압을 조절함으로써 하우징에 대한 흡기캠축의 상대회전을 가능케 하여 밸브 타이밍을 조절 할 수 있도록 되어 있었다.이와 같이 밸브 타이밍 조절이 유압 제어에 의해 이루어지기 때문에 장치의 구성이 복잡할 뿐만 아니라, 비용도 많이 들게 되는 문제점이 있었다.
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이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 하우징 내부에 설치되는 단순한 기구 구조로써 밸브 타이밍을 가변시킬 수 있도록 된 웨이트 내장형 편심식 가변 밸브 타이밍장치를 제공함에 그 목적이 있다.
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상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 배기캠축을 회전시키는 타이밍벨트에 연동되어 회전되는 하우징; 상기 하우징의 내부에서 흡기캠축의 단부에 일체로 장착되되, 흡기캠축에 대해 수직인 수직원판과, 이 수직원판의 이분할선 상에 수평으로 형성된 스프링시트로 이루어지는 허브플레이트; 상기 스프링시트에 고정된 인장스프링에 몸체의 일측이 연결되어 회전시 반경방향 외측으로 이동되는 웨이트; 상기 웨이트에 웨이트핀으로 회동가능하게 편심 고정되는 대캠 및; 상기 대캠에 하우징으로부터 관통되는 고정핀을 매개로 일측이 회동가능하게 편심 고정되고, 타측은 연결핀을 매개로 상기 대캠과 회동가능하게 편심 고정되며, 상기 허브플레이트의 수직원판에 형성된 캠홀에 삽입된 소캠을 포함하여 구성된다.즉, 회전속도가 증가할수록 반경방향 외측으로 이동되는 웨이트와, 이에 연동되는 대캠 및 소캠의 작용에 의해 허브플레이트가 회전방향으로 소정 각도 더 회전하게 됨으로써 밸브 진각 작용이 이루어질 수 있도록 된 것이다.이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.도 1은 본 발명에 따른 가변 밸브 타이밍장치의 설치 상태도로서, 본 발명에 따른 가변 밸브 타이밍장치(10) 역시 종래와 동일하게 흡기캠축(1)의 단부에 장착되어, 배기캠축(2)을 회전시키는 타이밍벨트(3)로부터 외부 몸체를 이루는 하우징(11)이 회전력을 전달받아 작동되도록 되어 있다.도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 원통형으로 이루어진 상기 하우징(11)의 내부에는 허브플레이트(12)가 내장된다.상기 허브플레이트(12)는 상기 흡기캠축(1)에 일체로 장착되어 회전되며, 흡기캠축(1)에 대해 수직한 수직원판(12a)과, 이 수직원판(12a)의 이등분할선 상에 수평으로 형성된 스프링시트(12b)로 이루어진다.또한, 상기 허브플레이트(12)의 수직원판(12a)에는 추후 설명할 소캠(17)이 삽입되는 캠홀(12c)이 형성된다.상기 스프링시트(12b)의 회전방향 반대쪽 면에는 인장스프링(13)이 고정되며, 이 인장스프링(13)의 타단에 중량체인 웨이트(14)의 몸체 일측이 연결된다.상기 인장스프링(13)과 웨이트(14)는 스프링시트(12b)를 기준으로 허브플레이트(12)의 수직원판(12a) 상에서 축대칭으로 한 쌍이 설치되며, 이후 설명될 구성요소들도 모두 그러하다. 단, 설명의 편의를 위해 한쪽 부분에 대해서만 기술하기로 한다.상기와 같이 인장스프링(13)에 연결된 웨이트(14)는 외주면이 하우징(11)의 내주면과 소정거리 이격되어 있어서, 허브플레이트(12)가 회전할 때 원심력에 의해 반경방향 외측으로 이동할 수 있도록 되어 있다.한편, 상기 웨이트(14)의 일측면에는 대캠(15)이 웨이트핀(16)을 매개로 회동 가능하도록 편심 고정된다. 여기서 편심 고정이란 대캠(15)을 회동가능하게 고정시키는 수단인 웨이트핀(16)이 대캠의 중심(C)에 있지 않음을 의미한다.또한, 상기 대캠(15)에는 상기 하우징(11)으로부터 관통 삽입되는 고정핀(18)을 매개로 중심(C)으로부터 편심된 위치에 소캠(17)이 회동가능하게 고정된다.또한, 상기 소캠(17)은 상기 고정핀(18)이 관통된 위치의 반대쪽 부분에 삽입되는 연결핀(19)을 매개로 상기 대캠(15)에 연결된다.즉, 소캠(17) 자체가 대캠(15)상에서 편심된 위치에 위치되며, 하우징(11)과 대캠(15)에 각각 소캠(17)을 연결하는 고정핀(18)과 연결핀(19) 또한 소캠(17)상에서 편심되어 그 중심으로부터 소정거리 이격되어 있는 것이다.한편, 상기 소캠(17)의 편심 위치는(정확히는 대캠(15)상에서 고정핀(18)의 위치를 의미) 대캠(15) 회동시 소캠(17)이 연결핀(19)을 매개로 대캠(15)의 회동에 연동되어 상기 고정핀(18)을 중심으로 용이하게 회동될 수 있는 위치이면 무방하나, 도시된 바와 같이 웨이트핀(16)으로부터 대략 대각선 하방향에 위치하여 소캠(17)이 대캠(15)의 면적 범위내에 위치하도록 하는 것이 간단한 구조를 위해 바람직하다.그리고, 상기 소캠(17)은 허브플레이트(12)의 수직원판(12a)에 형성된 상기 캠홀(12c)에 삽입되는데, 이 캠홀(12c)은 소캠(17)이 고정핀(18)을 중심으로 시계방향으로 회전할때 소캠(17)에 의해 허브플레이트(12)가 하우징(11) 회전방향으로 회전할 수 있도록 회전방향과 반대방향으로 여유 공간을 갖는 형상으로 형성된다.이제 본 발명의 작동을 설명한다.엔진 작동시 크랭크축의 회전은 타이밍벨트(3)에 의해 상기 흡기캠축(1) 단부의 하우징(11)을 회전시킨다.하우징(11)이 회전되면, 이와 고정핀(18)에 의해 연결되어 있는 소캠(17)이 동일 방향으로 회전되고, 이 소캠(17)은 수직원판(12a)의 캠홀(12c)에 삽입되어 있으므로 캠홀(12c)의 벽을 동일한 방향으로 밀게 됨으로써 허브플레이트(12)를 회전시키게 된다.따라서, 허브플레이트(12)가 일체로 장착되어 있는 흡기캠축(1)이 회전됨으로써 흡기밸브(20)의 작동이 이루어지게 된다.이때, 상기 고정핀(18)이 대캠(15)에도 연결되어 있고, 대캠(15)은 웨이트핀(16)으로 웨이트(14)에 연결되어 있으며, 웨이트(14)는 인장스프링(13)으로 스프링시트(12b) 즉 허브플레이트(12)에 연결되어 있으나, 이들은 하우징(11)으로부터 소캠(17)을 거쳐 허브플레이트(12)를 회전시키는 주 동력전달라인이 회전할때 같이 회전될 뿐이다. 즉, 저속회전시 타이밍벨트(3)를 통해 전달된 동력은 하우징(11)→고정핀(18)→소캠(17)→허브플레이트(12)→흡기캠축(1)의 경로로 전달된다.이후, 엔진 운전속도가 점차 증가하여 본 발명 장치의 회전속도가 증가되면, 상기 웨이트(14)가 원심력에 의해 반경방향 외측으로 이동하게 되는데, 몸체의 일측이 인장스프링(13)에 연결되어 있으므로, 웨이트(14)는 도 3에 도시된 화살표 방향으로 이동하며, 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 반경방향 외측 및 회전방향 후방으로 이동된 변위를 갖게 된다.(θ1 ＜ θ2)이와 같이 웨이트(14)가 이동될 때, 웨이트핀(16)이 동시 이동(화살표 ①)됨으로써 대캠(15)이 하우징(11)에 고정된 상기 고정핀(18)을 중심으로 편심 회동하게 된다.대캠(15)이 회동되면, 대캠(15)과 연결핀(19)을 매개로 연결되어 있는 소캠(17)이 회동되는데, 전술한 바와 같이 소캠(17)은 상기 고정핀(18)에 의해 대캠(15)에 회동가능하게 고정되어 있으므로 이 고정핀(18)을 중심으로 소캠(17)은 회동(화살표 ②)된다.따라서, 소캠(17)이 캠홀(12c)의 벽면을 밀어주게 됨으로써 캠홀(12c)이 형성된 수직원판(12a) 즉, 허브플레이트(12)가 하우징(11)과 동일한 회전 방향(화살표 ③)으로 회전된다.이러한 작동은 상기 하우징(11)→고정핀(18)→소캠(17)→허브플레이트(12)→흡기캠축(1)의 동력전달 경로를 통한 작동과 동시에 이루어지는 것이므로, 결국 고정핀(18)을 중심으로 한 소캠(17)의 회동량 만큼 허브플레이트(12)가 동일한 회전방향으로 더 회전하게 됨으로써 흡기캠축(1)이 더 회전하게 되어 흡기밸브(20)가 소정 시간 더 빨리 열리게 되는 진각 작동이 이루어지게 된다.이와 같이, 엔진이 회전 속도에 따라 원심력에 의한 웨이트(14)의 반경방향 외측으로의 이동량이 증감됨으로써 흡기캠축(1)이 회전각이 증감되어 흡기밸브(20)의 개폐시점이 적절히 조절될 수 있게 된다.
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이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 별도의 복잡한 유압구조 및 장치를 필요로 하지 않고, 내부의 간단한 기구 요소만으로 가변 밸브 타이밍장치를 구현할 수 있게 됨으로써 그 구성이 단순하여 제작이 용이하며, 비용을 절감할 수 있게 되는 효과가 있다.또한, 본 발명은 엔진 회전속도에 비례하여 이동하는 웨이트에 의해 밸브타이밍이 조절됨으로써 그 조절작용이 엔진 회전속도에 따라 연속적으로 이루어지게 되는 장점이 있다.따라서, 엔진 회전수의 넓은 영역에 걸쳐 연속적인 가변 밸브 타이밍을 구현할 수 있으며, 이로써 보다 효과적으로 엔진의 출력 증대 및 유해배기가스 저감을 도모할 수 있게 된다.
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도1은 종래기술에 따른 가변밸브 타이밍장치를 도시한 도면.
도2는 본 발명에 따른 웨이트 내장형 편심식 가변 밸브 타이밍장치를 도시한 도면.
도3은 도1의 A-A를 도시한 도면.
도4는 본 발명에 따른 가변밸브 타이밍장치에 의한 변위 발생 원리를 설명하기 위한 도면.
도5는 본 발명에 따른 웨이트 내장형 편심식 가변 밸브 타이밍장치의 저속운전시와 진각전 상태를 도시한 도면.
도6은 본 발명에 따른 웨이트 내장형 편심식 가변 밸브 타이밍장치의 고속운전시와 진각 발생 상태를 도시한 도면.
도7은 본 발명에 따른 웨이트 내장형 편심식 가변 밸브 타이밍장치의 진각후 위상차를 도시한 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
2:가변 밸브 타이밍장치 4:하우징
6:허브플레이트 8:인장스프링
10:웨이트 12:대캠
14:소캠 16:고정볼트
18:배기캠축 20:벨트
22:흡기캠축 24:스프링시트
26:캠홀 28:웨이트핀
30:흡기밸브 32:대캠센터

Claims (2)

  1. 배기캠축(2)을 회전시키는 타이밍벨트(3)에 연동되어 회전되는 하우징(11);
    상기 하우징(11)의 내부에서 흡기캠축(1)의 단부에 일체로 장착되되, 흡기캠축(1)에 대해 수직인 수직원판(12a)과, 이 수직원판(12a)의 이분할선 상에 수평으로 형성된 스프링시트(12b)로 이루어지는 허브플레이트(12);
    상기 스프링시트(12b)에 고정된 인장스프링(13)에 몸체의 일측이 연결되어 회전시 반경방향 외측으로 이동되는 웨이트(14);
    상기 웨이트(14)에 웨이트핀(16)으로 회동가능하게 편심 고정되는 대캠(15) 및;
    상기 대캠(15)에 하우징(11)으로부터 관통되는 고정핀(18)을 매개로 일측이 회동가능하게 편심 고정되고, 타측은 연결핀(19)을 매개로 상기 대캠(15)과 회동가능하게 편심 고정되며, 상기 허브플레이트(12)의 수직원판(12a)에 형성된 캠홀(12c)에 삽입된 소캠(17)을 포함하여 구성되는 웨이트 내장형 편심식 가변 밸브 타이밍장치.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5581213A (en) * 1978-12-12 1980-06-19 Nissan Motor Co Ltd Apparatus for controlling valve opening and closing timing
JPS55108203U (ko) * 1979-01-23 1980-07-29
JPH01300008A (ja) * 1988-05-26 1989-12-04 Suzuki Motor Co Ltd 四サイクルエンジンのバルブタイミング可変装置
JPH03107524A (ja) * 1989-09-20 1991-05-07 Fuji Heavy Ind Ltd 可変バルブタイミング装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5581213A (en) * 1978-12-12 1980-06-19 Nissan Motor Co Ltd Apparatus for controlling valve opening and closing timing
JPS55108203U (ko) * 1979-01-23 1980-07-29
JPH01300008A (ja) * 1988-05-26 1989-12-04 Suzuki Motor Co Ltd 四サイクルエンジンのバルブタイミング可変装置
JPH03107524A (ja) * 1989-09-20 1991-05-07 Fuji Heavy Ind Ltd 可変バルブタイミング装置

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