KR100534970B1 - variable intake valve system for an engine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엔진의 가변 흡기 밸브 장치에 관한 것으로, 엔진의 흡기 매니폴드내에 설치되는 가변 흡기 밸브의 구조와, 가변 흡기 밸브의 양측 선단 부위와 흡기 매니폴드 사이의 지지 구조를 변경시킴으로써, 엔진의 가동중 연소실내 압력 변화에 의해 가변 흡기 밸브에서 발생되는 진동 및 그에 따른 고주파 소음을 줄일 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable intake valve device of an engine, wherein the engine is operated by changing the structure of the variable intake valve provided in the intake manifold of the engine and the support structure between both front end portions of the variable intake valve and the intake manifold. The purpose of the present invention is to reduce vibrations generated by the variable intake valve and high frequency noise caused by pressure changes in the combustion chamber.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 흡기 매니폴드에 양측 선단이 끼워지는 샤프트와, 상기 샤프트의 양측 선단을 회전가능하게 지지하도록 상기 흡기 매니폴드에 고정되는 베어링, 상기 샤프트의 양측 선단 부위로 결합되어 상기 베어링을 외측에서 지지하는 고정지지기구, 상기 샤프트의 외주면에 설치되는 진동절연용 댐퍼부재 및, 상기 댐퍼부재를 매개로 상기 샤프트에 설치되는 밸브 플레이트를 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a shaft in which both ends are fitted to the intake manifold, a bearing fixed to the intake manifold so as to rotatably support both ends of the shaft, and both ends of the shaft. And a fixed support mechanism coupled to support the bearing from the outside, a vibration insulation damper member installed on an outer circumferential surface of the shaft, and a valve plate installed on the shaft via the damper member.
Description
본 발명은 엔진의 가변 흡기 밸브 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흡기 매니폴드내에 설치되는 가변 흡기 밸브의 구조와, 가변 흡기 밸브의 양측 선단 부위와 흡기 매니폴드 사이의 지지 구조를 변경시켜 엔진의 가동중 연소실내 압력 변화에 의해 가변 흡기 밸브에서 발생되는 진동 및 그에 따른 고주파 소음을 줄일 수 있도록 하는 엔진의 가변 흡기 밸브 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable intake valve device of an engine, and more particularly, to a structure of a variable intake valve provided in an intake manifold and a support structure between both front end portions of the variable intake valve and an intake manifold. The present invention relates to a variable intake valve device of an engine capable of reducing vibration generated by a variable intake valve and a high frequency noise caused by a change in pressure in a combustion chamber during operation.
일반적으로 엔진의 가변 흡기 밸브는 출력의 향상을 위해 흡기 매니폴드에 설치되는 것으로, 가변 흡기 밸브는 저속 및 고속의 영역에서 엔진 토오크의 증대를 필요로 하는 구간에 한정되어 엔진 제어 유니트의 제어에 의해 작동되는 것인 바, 가변 흡기 밸브는 개폐에 따라 흡기통로(intake runner)의 길이를 조절하여, 밸브가 개방되면 흡기통로의 길이가 짧아져 고속 영역에서 엔진의 출력을 향상시킬 수 있고, 밸브가 닫히면 흡기통로의 길이가 길어져 중/저속 구간에서 엔진의 출력을 향상시킬 수 있게 된다.In general, the variable intake valve of the engine is installed in the intake manifold to improve the output. The variable intake valve is limited to a section that needs to increase the engine torque in a low speed and high speed region, and is controlled by the engine control unit. In operation, the variable intake valve adjusts the length of the intake runner according to opening and closing, and when the valve is opened, the length of the intake passage is shortened to improve the output of the engine in the high speed region. When closed, the length of the intake passage is increased, thereby improving the engine output in the mid / low speed section.
종래 가변 흡기 밸브는 도 1에 도시된 바와 같이, 흡기 매니폴드(10)의 내부에서 흡기 포트에 위치하도록 설치되는 것으로, 이의 구성은 양측 선단 부위가 흡기 매니폴드(10)에 회전가능하게 지지되는 샤프트(12)와, 상기 샤프트(12)에 결합되는 밸브 플레이트(14)로 이루어진다.Conventional variable intake valve is installed to be located in the intake port in the intake manifold 10, as shown in Figure 1, the configuration is that both front end portions are rotatably supported by the intake manifold 10 It consists of a shaft 12 and a valve plate 14 coupled to the shaft 12.
그리고, 상기 샤프트(12)의 일측 선단 부위는 진공 액츄에이터(도시안됨)와 링크기구를 매개로 연결되어 있어, 진공 액츄에이터의 작동에 따라 상기 샤프트(12)의 회동이 이루어지고, 상기 샤프트(12)의 회동에 따른 상기 밸브 플레이트(14)의 회동으로 상기 흡기 매니폴드(10)내 흡기 포트의 개폐가 조절된다.In addition, one end portion of the shaft 12 is connected to a vacuum actuator (not shown) and a link mechanism through a link mechanism, and the shaft 12 is rotated according to the operation of the vacuum actuator, and the shaft 12 The opening and closing of the intake port in the intake manifold 10 is controlled by the rotation of the valve plate 14 in accordance with the rotation of.
그런데, 종래 가변 흡기 밸브를 갖춘 엔진의 흡기 계통에서는 엔진의 점화와 폭발에 의한 연소실내 압력변화에 의해 양 벽을 막고 있는 가변 흡기 밸브에 압력이 가해져 밸브 플레이트(14)는 진동을 하게 되고, 이 진동은 샤프트(12)의 공진과 함께 양측 선단 부위의 지지부를 가진하게 되며, 상기 밸브 플레이트(14)의 압력 변동에 의한 진동을 밸브 플레이트(14)를 지지하고 있는 가이드부의 진동과 양측 선단 부위의 진동이 혼합되면서 고주파의 소음을 유발하게 되는 문제가 있었다.However, in the intake system of a conventional engine having a variable intake valve, pressure is applied to the variable intake valve blocking both walls due to a change in pressure in the combustion chamber caused by the ignition and explosion of the engine, and the valve plate 14 vibrates. Vibration has the support of the front end portion with the resonance of the shaft 12, the vibration caused by the pressure variation of the valve plate 14 and the vibration of the guide portion supporting the valve plate 14 and the front end of both sides There was a problem that the vibration is mixed to cause high frequency noise.
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 엔진의 흡기 매니폴드내에 설치되는 가변 흡기 밸브의 구조와, 가변 흡기 밸브의 양측 선단 부위와 흡기 매니폴드 사이의 지지 구조를 변경시킴으로써, 엔진의 가동중 연소실내 압력 변화에 의해 가변 흡기 밸브에서 발생되는 진동 및 그에 따른 고주파 소음을 줄일 수 있도록 하는 엔진의 가변 흡기 밸브 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above, and by changing the structure of the variable intake valve provided in the intake manifold of the engine and the support structure between both front end portions of the variable intake valve and the intake manifold, It is an object of the present invention to provide a variable intake valve device of an engine that can reduce vibration generated by the variable intake valve and resulting high frequency noise due to a change in the combustion chamber pressure during operation.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 흡기 매니폴드에 양측 선단이 끼워지는 샤프트와, 상기 샤프트의 양측 선단을 회전가능하게 지지하도록 상기 흡기 매니폴드에 고정되는 베어링, 상기 샤프트의 양측 선단 부위로 결합되어 상기 베어링을 외측에서 지지하는 고정지지기구, 상기 샤프트의 외주면에 설치되는 진동절연용 댐퍼부재 및, 상기 댐퍼부재를 매개로 상기 샤프트에 설치되는 밸브 플레이트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. The present invention for achieving the above object, a shaft in which both ends are fitted to the intake manifold, a bearing fixed to the intake manifold so as to rotatably support both ends of the shaft, both end portions of the shaft And a fixed support mechanism coupled to the bearing to support the bearing from the outside, a vibration insulation damper member installed on an outer circumferential surface of the shaft, and a valve plate installed on the shaft via the damper member.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 가변 흡기 밸브의 설치 상태를 도시한 도면으로, 진공 액츄에이터와의 연동 부위를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 가변 흡기 밸브의 양측 선단 부위에 대한 설치 상태중 일측 부위만을 선택적으로 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 가변 흡기 밸브의 구성을 도시한 도면인 바, 종래 가변 흡기 밸브를 도시한 도 1에서와 동일한 참조부위에는 동일한 참조부호를 병기하기로 한다.Figure 2 is a view showing the installation state of the variable intake valve according to the present invention, a perspective view showing an interlocking portion with the vacuum actuator, Figure 3 is an installation state for both front end portions of the variable intake valve according to the present invention 4 is a cross-sectional view selectively showing only one side portion, and FIG. 4 is a view illustrating a configuration of a variable intake valve according to the present invention. Shall be.
본 발명의 가변 흡기 밸브는 흡기 매니폴드(10)의 내부에서 흡기 포트에 위치하도록 설치되는 것으로, 이의 구성은 양측 선단 부위가 흡기 매니폴드(10)에 회전가능하게 지지되는 샤프트(12)와, 상기 샤프트(12)에 결합되는 밸브 플레이트(14)로 이루어진다.Variable intake valve of the present invention is installed to be located in the intake port in the intake manifold (10), the configuration thereof is a shaft 12, the front end portion of which is rotatably supported by the intake manifold (10), It consists of a valve plate 14 coupled to the shaft 12.
그리고, 상기 샤프트(12)의 일측 선단 부위는 진공 액츄에이터(16)의 가동로드(16a)와 레버(18)를 매개로 연결되어 있어, 상기 진공 액츄에이터(16)의 작동에 따라 상기 레버(18)의 선회를 통해 상기 샤프트(12)의 회동이 이루어지고, 상기 샤프트(12)의 회동에 따라 상기 밸브 플레이트(14)의 회동으로 상기 흡기 매니폴드(10)내 흡기 포트의 개폐가 조절된다.One end portion of the shaft 12 is connected to the movable rod 16a of the vacuum actuator 16 and the lever 18 by the lever 18 according to the operation of the vacuum actuator 16. Rotation of the shaft 12 is made through the turning of, and opening and closing of the intake port in the intake manifold 10 is controlled by the rotation of the valve plate 14 in accordance with the rotation of the shaft 12.
또한, 상기 흡기 매니폴드(10)와 샤프트(12) 사이의 지지는 상기 흡기 매니폴드(10)에 상기 샤프트(12)의 양측 선단 부위가 베어링(20)을 매개로 회전가능하도록 설치되어 이루어지고, 상기 베어링(20)은 상기 샤프트(12)의 양측 선단 부위로 결합되는 고정지지기구를 매개로 지지되는 데, 상기 고정지지기구는 엔진의 가동중 상기 흡기 매니폴드(10)를 통해 베어링(20)으로 전달되는 1차 진동을 효과적으로 억제시키는 기능을 하고, 이를 통해 상기 베어링(20)에 양측 선단 부위가 지지된 샤프트(12)의 2차 진동을 방지하게 되는 것이다.In addition, the support between the intake manifold 10 and the shaft 12 is provided so that both front end portions of the shaft 12 are rotatable through the bearing 20 in the intake manifold 10. The bearing 20 is supported by a fixed support mechanism coupled to both front end portions of the shaft 12. The fixed support mechanism supports the bearing 20 through the intake manifold 10 during operation of the engine. This function effectively suppresses the primary vibration transmitted to the through, thereby preventing the secondary vibration of the shaft 12 supported by both ends of the bearing 20.
여기서, 상기 고정지지기구는 상기 베어링(20)의 외측면과 면착되도록 상기 샤프트(12)의 양측 선단 부위에 설치되는 리테이너(22)와, 상기 샤프트(12)의 양측 선단 부위에 끼워져 상기 리테이너(22)와 면착되는 부시(24), 상기 부시(24)의 외측면과 면착되도록 상기 샤프트(12)의 양측 선단 부위에 끼워지는 워셔(26) 및, 상기 샤프트(12)의 양측 선단 부위에 체결되어 상기 워셔(26)의 외측면과 밀착되는 너트(28)로 이루어진다.Here, the fixed support mechanism is a retainer 22 is installed on both front end portions of the shaft 12 so as to be in contact with the outer surface of the bearing 20, and the retainer (inserted at both end portions of the shaft 12) 22 and bushings 24 facing each other, washers 26 fitted to both front end portions of the shaft 12 to face the outer surface of the bush 24, and fastening to both front end portions of the shaft 12. And a nut 28 in close contact with the outer surface of the washer 26.
이를 위해 상기 샤프트(12)의 양측 선단 부위에는 상기 베어링(20)과 리테이너(22)의 설치를 위해 축경이 축소된 형태의 제1단차부(12a)와, 상기 너트(28)의 체결을 위해 상기 제1단차부(12a) 보다 축경이 축소됨과 더불어 탭가공이 이루어진 제2단차부(12b)가 일체로 형성되어 있다.To this end, both ends of the shaft 12 have a first stepped portion 12a having a reduced shaft diameter for the installation of the bearing 20 and the retainer 22, and for fastening the nut 28. The shaft diameter is reduced than that of the first stepped portion 12a, and the second stepped portion 12b in which tab processing is formed is integrally formed.
한편, 상기 샤프트(12)에 설치되는 밸브 플레이트(14)는 상기 샤프트(12)의 전장에 걸쳐 복수개로 설치되는 진동절연용 댐퍼부재(30)를 매개로 복수개로 분할되어 설치되는 구조로 이루어진다.On the other hand, the valve plate 14 is installed on the shaft 12 has a structure that is divided into a plurality of installed via a plurality of vibration isolation damper member 30 is installed over the entire length of the shaft 12.
즉, 상기 진동절연용 댐퍼부재(30)는 상기 샤프트(12)의 외주에 끼워져 고정되고, 상기 밸브 플레이트(14)는 댐퍼부재(30)를 매개로 양측 선단이 지지된 상태에서 설치되는 것이다.That is, the vibration isolation damper member 30 is fitted to the outer circumference of the shaft 12, and the valve plate 14 is installed in a state in which both ends of the damper member 30 are supported.
이때, 상기 밸브 플레이트(14)는 상하로 분할된 형태로 형성되어 상기 댐퍼부재(30)를 외측에서 감싼 형태로 결합되고, 이에 따라 상기 샤프트(12)의 회동시 상기 댐퍼부재(30)와 밸브 플레이트(14)는 일체로 회동될 수 있게 된다.At this time, the valve plate 14 is formed in a vertically divided form is coupled in a form surrounding the damper member 30 from the outside, thus, when the shaft 12 is rotated, the damper member 30 and the valve The plate 14 can be rotated integrally.
따라서, 상기와 같이 구성된 가변 흡기 밸브 장치는 엔진의 가동중 연소실내 압력변화에 따라 상기 흡기 매니폴드(10)로 전달되는 1차 진동이 상기 샤프트(12)의 양측 선단 부위를 지지하는 고정지지기구를 매개로 효과적으로 억제된다.Accordingly, the variable intake valve device configured as described above has a fixed support mechanism for supporting primary front end portions of both shafts 12 of the primary vibration transmitted to the intake manifold 10 according to a change in pressure in the combustion chamber during operation of the engine. It is effectively suppressed through the media.
또한, 상기 흡기 매니폴드(10)를 통해 샤프트(12)로 전달되는 2차 진동도 역시 상기 샤프트(12)에 밸브 플레이트(14)를 지지하도록 설치된 댐퍼부재(30)를 매개로 하여 효과적으로 억제될 수 있게 된다.In addition, the secondary vibration transmitted to the shaft 12 through the intake manifold 10 can also be effectively suppressed through the damper member 30 installed to support the valve plate 14 on the shaft 12. It becomes possible.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 엔진의 가변 흡기 밸브 장치에 의하면, 엔진의 흡기 매니폴드(10)에 가변 흡기 밸브의 샤프트(12)가 고정지지기구를 매개로 양측 선단 부위가 회동가능하게 지지되고, 상기 샤프트(12)상에 댐퍼부재(30)를 매개로 밸브 플레이트(14)가 설치됨에 따라, 엔진의 가동중 연소실내 압력변화로부터 기인되는 진동에 의해 상기 샤프트(12)를 회전가능하게 지지하는 베어링(20)의 축방향 1차 진동과 상기 샤프트(12)에 장착된 밸브 플레이트(14)의 수직방향 2차 진동이 효과적으로 억제될 수 있으므로, 주행중 가변 흡기 밸브 장치에서 발생되는 고주파의 소음을 줄일 수 있게 된다.As described above, according to the variable intake valve apparatus of the engine according to the present invention, the front end portions of both sides of the variable intake valve are fixed to the intake manifold 10 of the engine via a fixed support mechanism. As the valve plate 14 is installed on the shaft 12 via the damper member 30, the shaft 12 is rotatably supported by vibrations resulting from pressure changes in the combustion chamber during operation of the engine. Since the primary axial vibration of the bearing 20 and the vertical secondary vibration of the valve plate 14 mounted on the shaft 12 can be effectively suppressed, the high frequency noise generated by the variable intake valve device while driving is reduced. Can be reduced.
도 1은 종래 가변 흡기 밸브의 설치 상태를 도시한 사시도.1 is a perspective view showing an installation state of a conventional variable intake valve.
도 2는 본 발명에 따른 가변 흡기 밸브의 설치 상태를 도시한 도면으로, 진공 액츄에이터와의 연동 부위를 도시한 사시도.2 is a view showing an installation state of a variable intake valve according to the present invention, a perspective view showing a linkage portion with a vacuum actuator.
도 3은 본 발명에 따른 가변 흡기 밸브의 양측 선단 부위에 대한 설치 상태중 일측 부위만을 선택적으로 도시한 단면도.Figure 3 is a cross-sectional view selectively showing only one side of the installation state for both front end portions of the variable intake valve according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 가변 흡기 밸브의 구성을 도시한 도면.4 is a view showing the configuration of a variable intake valve according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10-흡기 매니폴드 12-샤프트10-intake manifold 12-shaft
14-밸브 플레이트 20-베어링14-valve plate 20-bearing
22-리테이너 24-부시22-Retainer 24-Bush
26-워셔 28-너트26-washer 28-nut
30-댐퍼부재30-damper member
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