KR100599309B1 - 엔진의 연속 가변 밸브 리프트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸브스템엔드와 캠의 사이에 설치된 두 슬라이딩바디와 이들을 연결하는 링크부재 및 상기 링크를 조절하는 유압피스톤 등으로 이루어지는 구성을 제공함으로써, 간단하고 컴팩트한 구조로 엔진의 운전상태에 따라 연속적으로 밸브리프트를 가변시킬 수 있도록 한다.

Description

엔진의 연속 가변 밸브 리프트 장치{continuous variable valve lift apparatus of an engine}

도 1은 본 발명에 따른 엔진의 연속 가변 밸브 리프트 장치의 구성을 도시한 도면,

도 2와 도 3은 도 1의 주요부분을 도시한 상세도,

도 4는 도 1의 연속 가변 밸브 리프트 장치가 엔진에 장착된 상태를 설명한 도면,

도 5는 본 발명 장치의 작동을 설명한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 밸브스템엔드 3; 캠

5; 밸브스템 7; 슬라이딩바디

9; 링크관절 11; 회동연결점

13; 링크부재 15; 밸브스프링

17; 밸브플랜지부 19; 가이드부

21; 하측슬라이딩바디 23; 캠플랜지부

25; 로드부 27; 상측슬라이딩바디

29; 유압피스톤 31; 유압액츄에이터

33; 롤러

본 발명은 엔진의 연속 가변 밸브 리프트 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 간단하고 컴팩트한 구성으로 밸브리프트를 용이하게 연속적으로 가변시킬 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

엔진의 밸브 리프트가 엔진의 작동 속도 및 엔진에 가해지는 부하에 따라서, 적절히 가변될 수 있으면, 엔진은 흡기 및 배기 성능이 향상되어 엔진의 출력을 향상시킬 수 있고, 배기가스 및 연비를 저감시킬 수 있는 등의 다양한 효과를 얻을 수 있다.

따라서, 엔진의 모든 작동영역에서 요구되는 밸브 리프트를 적절히 구현하기 위해서는 연속적으로 밸브 리프트가 가변될 수 있는 메커니즘이 필요하며, 나아가 상기와 같은 메커니즘은 간단하고 컴팩트한 구성으로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명은 간단하고 컴팩트한 구성으로 밸브 리프트를 연속적으로 가변시킬 수 있도록 함으로써, 엔진의 각종 성능을 최적화시킬 수 있도록 한 엔진의 가변 밸브 리프트 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 엔진의 가변 밸브 리프트 장치는

밸브스템엔드와 캠의 사이에 설치되어 밸브스템의 길이방향을 따라 서로 직선 슬라이딩함에 의해 양단 거리가 가변되는 두 슬라이딩바디와;

일단이 서로 회동 가능하게 연결되어 링크관절을 형성하고, 각각의 타단은 상기 두 슬라이딩바디에 각각 회동 가능하게 연결되어 회동연결점들을 형성하는 두 링크부재와;

상기 링크관절이 상기 두 회동연결점을 잇는 직선에 수직한 거리가 가변되도록 하는 링크관절이동수단;

을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명 실시예는 밸브스템엔드(1)와 캠(3)의 사이에 설치되어 밸브스템(5)의 길이방향을 따라 서로 직선 슬라이딩함에 의해 양단 거리가 가변되는 두 슬라이딩바디(7)와; 일단이 서로 회동 가능하게 연결되어 링크관절(9)을 형성하고, 각각의 타단은 상기 두 슬라이딩바디(7)에 각각 회동 가능하게 연결되어 회동연결점(11)들을 형성하는 두 링크부재(13)와; 상기 링크관절(9)이 상기 두 회동연결점(11)을 잇는 직선에 수직한 거리가 가변되도록 하는 링크관절이동수단을 포함하여 구성된다.

본 실시예에서 상기 두 슬라이딩바디(7)는 밸브스템엔드(1) 및 밸브스프링(15)에 접하는 밸브플랜지부(17)와, 상기 밸브플랜지부(17)와 일체로 형성된 원통형의 가이드부(19)로 이루어진 하측슬라이딩바디(21)와; 캠(3)에 접하는 캠플랜지부(23)와, 상기 캠플랜지부(23)와 일체로 형성되어 상기 가이드부(19)의 내측에 삽입되는 로드부(25)로 이루어진 상측슬라이딩바디(27)로 구성하였다.

따라서, 도 2에 상세히 도시된 바와 같이, 상기 상측슬라이딩바디(27)와 하측슬라이딩바디(21)는 상기 로드부(25)와 가이드부(19)가 서로 직선 슬라이딩 운동함에 의해 밸브스템(5)의 길이방향으로 이동되어, 두 슬라이딩바디(7)가 이루는 양단의 길이가 가변된다.

본 실시예에서, 상기 링크관절이동수단은 상기 링크관절(9)로부터 상기 두 회동연결점(11)을 잇는 직선에 수직한 방향으로 직선 이동하여 상기 링크관절(9)에 압력을 가하는 유압피스톤(29)으로 구성하였다.

물론, 상기 유압피스톤(29)은 도 4에 도시된 바와 같은 유압액츄에이터(31)의 일부 구성부품이 될 수도 있고, 실린더헤드 내에 일체로 유압실을 구비하여, 상기 유압실이 상기 유압피스톤(29)과 함께 유압액츄에이터를 구성하도록 할 수도 있다.

상기와 같이 유압피스톤(29)을 포함하여 구성되는 유압액츄에이터(31)는 별도의 엔진컨트롤러에 의해 제어될 수 있도록 구성함이 바람직하다.

도 3에 도시된 바와 같이 상기 링크관절(9)에는 롤러(33)가 더 구비되도록 하여, 상기 유압피스톤(29)과 링크부재(13)가 직접 미끄럼접촉하는 것을 방지하고, 구름접촉이 이루어지도록 하여, 작동소음 및 마모를 억제하도록 하고 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명 실시예의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

도 5를 참조하면, 좌측과 우측에 밸브리프트가 가변되는 상태를 비교하여 설명하고 있다.

좌측의 상태는 밸브리프트가 우측에 비하여 큰 상태로서, 주로 엔진의 고속 작동시에 요구되는 형태이다.

이와 같은 형태를 만들기 위해서는 상기 유압피스톤(29)이 상기 링크관절(9)에 압력을 가하여, 상기 링크관절(9)이 상기 로드부(25) 및 가이드부(19)쪽으로 이동하도록 한다.

상기와 같은 링크관절(9)의 움직임은 상기 로드부(25)에 형성되는 회동연결점(11)과 상기 가이드부(19)에 형성되는 회동연결점(11)을 서로 벌어지게 하는바, 결과적으로 상기 상측슬라이딩바디(27)와 하측슬라이딩바디(21)가 이루는 양단의 길이가 길어지게 하여, 그 길어진 길이만큼 밸브리프트가 증가되도록 한다.

반대로, 도 5의 우측에는 밸브리프트를 줄어들게 하고 있는바, 주로 엔진의 저속운전시에 요구되는 상태이다. 이때에는 상기 유압피스톤(29)이 가하던 압력을 상대적으로 저감시키면 된다.

상기 유압피스톤(29)이 상기 링크관절(9)에 설치된 롤러(33)에 가하던 압력을 저하시키면, 상기 밸브스프링(15)이 제공하는 탄성력에 의해 상기 하측슬라이딩바디(21)와 상측슬라이딩바디(27)는 서로 좁아지는 방향으로 직선 슬라이딩하면서, 상기 링크관절(9)을 유압피스톤(29)쪽으로 밀어내게 된다.

따라서, 상기 상측슬라이딩바디(27)와 하측슬라이딩바디(21) 사이의 줄어든 길이만큼 밸브리프트는 감소하게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 밸브스템엔드와 캠의 사이에 설치된 두 슬라이딩바디와 이들을 연결하는 링크부재 및 상기 링크를 조절하는 유압피스톤 등으로 이루어지는 구성을 제공함으로써, 간단하고 컴팩트한 구조로 엔진의 운전상태에 따라 연속적으로 밸브리프트를 가변시킬 수 있도록 한다.

Claims (4)

1. 밸브스템엔드와 캠의 사이에 설치되어 밸브스템의 길이방향을 따라 서로 직선 슬라이딩함에 의해 양단 거리가 가변되는 두 슬라이딩바디와;

   일단이 서로 회동 가능하게 연결되어 링크관절을 형성하고, 각각의 타단은 상기 두 슬라이딩바디에 각각 회동 가능하게 연결되어 회동연결점들을 형성하는 두 링크부재와;

   상기 링크관절이 상기 두 회동연결점을 잇는 직선에 수직한 거리가 가변되도록 하는 링크관절이동수단;

   을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 엔진의 가변 밸브 리프트 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 두 슬라이딩바디는

   밸브스템엔드 및 밸브스프링에 접하는 밸브플랜지부와, 상기 밸브플랜지부와 일체로 형성된 원통형의 가이드부로 이루어진 하측슬라이딩바디와;

   캠에 접하는 캠플랜지부와, 상기 캠플랜지부와 일체로 형성되어 상기 가이드부의 내측에 삽입되는 로드부로 이루어진 상측슬라이딩바디;

   로 이루어진 것을 특징으로 하는 엔진의 가변 밸브 리프트 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 링크관절에는 롤러가 더 구비된 것

   을 특징으로 하는 엔진의 가변 밸브 리프트 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 링크관절이동수단은

   상기 링크관절로부터 상기 두 회동연결점을 잇는 직선에 수직한 방향으로 직선 이동하여 상기 링크관절에 압력을 가하는 유압피스톤

   으로 구성된 것을 특징으로 하는 엔진의 가변 밸브 리프트 장치.

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