KR100970051B1 - 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 유압 반응식 변환 펌프(4)에 의해 적어도 하나의 밸브 개방 선택기(11)를 거쳐 적어도 하나의 밸브(2)를 개방하기 위한 적어도 하나의 유압잭(3)를 포함하는 왕복식 엔진을 위한 유압 밸브 액츄에이터에 관한 것으로서, 출구에 공급된 유압유는 적어도 하나의 펌프 출구 플러그(8)에 의해 고압 유압 회로(10)로 강제로 들어갈 수 있고, 상기 밸브(2)는 개구 역류방지 밸브(24)의 개구에 의해 개방 유지된 다음 밸브 폐쇄 선택기(25)에 의해 다시 시팅되며, 상기 밸브 폐쇄 선택기(25)는 펌프 입구 역류방지 밸브(26)와 상호 작용하여 입력된 유압 반응식 변환 펌프(4) 내의 유압잭(3)에 포함된 유압유를 지향시킨다.

유압 밸브 액츄에이터, 왕복식 엔진, 유압잭, 유압 반응식 변환 펌프, 역류방지 밸브

Description

왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터 {Hydraulic Valve Actuator for Reciprocating Engine}

본 발명은 왕복식 엔진 밸브의 상승, 개방 선행 및/또는 폐쇄 지연을 제어할 수 있게 하는 유압식 액츄에이터에 관한 것이다.

현재, 크랭크축의 회전각도에 따른 왕복식 엔진 밸브의 개방점은 그 크랭크축에 대한 하나 이상의 캠축의 위상각에 의하여 정의 된다. 밸브의 개방 시간 및 상승은 캠의 프로파일(profile)에 의해 정의된다. 일반적으로, 자동차 산업체에서 현재 제조되는 대부분의 엔진의 경우, 상기 특징들은 고정적이다.

경험에 의하면, 자동차에 사용되는 왕복식 내부 연소 엔진의 밸브의 개방점, 개방 시간 및 상승의 변수들을 제어하는 것이 유용함이 명백하다. 실제로, 상기 변수들은 하나 이상의 실린더의 채움 및 연소 조건에 강한 영향을 끼치고, 운행 중 그 것을 제어하는 것은 엔진 회전 속도 및 원하는 부하(charge)의 함수로 효율 및 파워를 개선시키고 방출을 제어할 수 있도록 한다.

상기 변수들의 제어는 특히 하기 사항들을 가능하게 한다:

- 유입관 및 방출관 내의 가스의 관성을 특히 고려하여 실린더를 최대한 채우는 것이 유리한 순간에 유입 및/또는 방출용 밸브의 개방 및 폐쇄를 일으키며 모 든 회전 속도에 대하여 강한 시동회전력을 제공함.

- 약한 회전력을 가진 엔진의 시동 회전력 및 유연성에 불이익을 가하지 않고 최대 향상된 파워를 제공함.

- 버터플라이 판에 의한 수단 대신, 하나 이상의 유입 밸브의 상승 및/또는 개방 시간상에 작용하며 밸브의 단계에서 직접적으로 상승판에 의하여 실린더 내로 유입되는 부하를 제어함(이는 엔진 효율에 해로운 배기에 의한 손실을 제한함).

- 특히 실린더 내로 유입되는 가스의 속도 제어를 가능하게 하고 그 결과 공기/연료의 혼합의 등질성 및 연소 속도를 제어 가능하게 하는 밸브 상승의 높이 제어 덕분으로 연소실 내 터뷸런스를 최상으로 제어하도록 함.

- 방출 및 효율에 있어서 최상의 제어를 가능하게 하고, 엔진의 감속 회전력의 감소를 허용하는, 밸브의 다소 중요한 교차(유입 밸브 및 방출 밸브가 동일한 실린더 내에서 동시에 열리는 시간)를 특히 선택하여 하나 이상의 실린더 내에 유입된 부하 내의 희석된 연소 가스의 비율을 조정함.

한편, 유입 폐쇄 지연 장치의 제어는 "역-흐름(back-flow)"에 의하여, 즉 초과 유입된 신선한 가스가 유입관내로 돌아옴으로써 실린더 내로 유입된 부하의 조정을 허용한다. 상기 기술은 가변 용적비율 엔진 상에 전적으로 이로운데 왜냐하면 오토(Otto) 또는 보 드 로샤스(Beau de Rochas)의 사이클에 비해 부분적 부하의 효율이 높은 앳킨슨(Atkinson) 사이클의 구현을 허용하기 때문이다.

고정 용적비를 가진 대기 엔진 또는 과급된 엔진 상에서, 유입 폐쇄 지연 장치의 제어에 의해 얻은 "역-흐름"은 효과적 압축 운행의 제어를 가능하게 하고, 이는 부분 부하의 최고 효율을 제공하는 더 상승된 용적비를 예측 가능하게 하고 모든 회전력에서 덜컹거리는 소리 및 효율을 최적으로 다룰 수 있게 허용한다.

상승의 제어는 가변율 엔진 상에서, 용적율이 상승 되었을 때 부분 부하를 가진 밸브의 보다 적은 상승을 허용하며 피스톤 내의 밸브의 장부촉이음의 깊이를 제한하도록 허용 한다(피스톤 상의 밸브 형상을 가진 흔적).

왕복식 내부 연소 엔진 상의 밸브의 개방 선행, 개방 시간 및 상승 등의 상기 변수의 전부 또는 일부를 제어하도록 허용하는 다수의 기술이, 산업화 된 캠축의 단순한 변상기부터, 상기한 변수들 전체의 제어를 제공하는 전자기계식 또는 전자-유압식 장치에 이르기까지 존재하지만 실험적 단계에 머물고 있는데, 초과비용, 신뢰성, 제어가능성 또는 에너지 초과소모에 있어서 중요한 결점을 보이기 때문이다.

다수의 캠축 변상기 및 상승 제어 장치가 대량 생산적으로 상업화 되었으나 비싸고, 제어가능성의 한계를 지닌다: 미리 설정된 다수의 피스톤을 가진 단순 변상기 또는 연속 변환식 변상기는 밸브의 개방 선행과 폐쇄 지연을 독립적으로 제어할 수 있게 하지 않으며, 따라서 개방 시간의 제어를 허용하지 않는다. 한편, 상승의 제어를 허용하지 않는다.

"혼다(Honda)"의 "VTec" 또는 "포셰(Porsche)"의 "바리오캠 플러스(Variocam Plus)"라는 상품명으로 알려진 어떤 장치들은 유입 밸브 상승의 두 가지 다른 규칙사이에서 엔진 회전력의 함수로 선택하도록 허용하는 2개의 다른 캠 측면을 포함한 다.

현재 상업화된 더 발달된 장치는 아마도 "BMW"가 개발한 "발베트로닉(Valvetronic)"이라는 상품명으로 알려진 장치인데, 이는 밸브 상승의 제어를 허용하고 캠축 변상기 "Vanos"에 결합되어, 밸브의 개방 시간 제어를 막는 개방 선행의 제어와 연관된 폐쇄 지연의 제어를 제외한 거의 모든 변수의 조절을 가능하게 한다.

솔레노이드에 의한 전자기적 액츄에이터는 현재 변수 제어의 최고 수준을 나타내지만, 에너지 과잉 사용, 고속 회전시 밸브의 소음, 그 시트(seat) 상에서의 밸브의 휴식 시 점진성의 부족, 그 전기 부품의 과열, 또는 자동차 상의 통상적 공급 전압보다 높은 공급 전압에 대비할 필요성 등의 중요한 결점들이 산업화를 어렵게 한다.

특히 회전력 약한 엔진을 위하여 미국에서 "스터만(Sturman)"이 "지멘즈(Siemens)"와 협력하여 제조한 장치 등과 같은 전기-유압식 장치 또한 개발되었다.

이는 전자기적 또는 전기-유압식 액츄에이터에 관한 것으로서, 상기 장치들은 에너지를 과소비하는 단점을 나타내어 엔진 효율 개선에 관한 이점을 감소시킨다.

단순함, 신뢰성, 에너지 경제성, 산업상 용이함 , 적은 비용 부담 등을 동시에 갖추고 왕복식 내부 연소 엔진밸브의 개방 선행, 폐쇄 지연 및 상승을 독립적으로 제어하도록 하는 어떤 기술도 현재는 존재하지 않는다.

자동차 엔진 산업을 위하여 그러한 기술의 부재에 답하기 위하여 본 발명에 의한 장치는 특별한 실시예에 따라 하기 사항들을 허용 한다:

- 밸브의 개방 선행에 독립적인 제어.

- 밸브의 폐쇄 지연에 독립적인 제어.

- 밸브의 상승에 독립적인 제어.

- 소음이 적고 에너지 소모가 적은 작동.

따라서, 본 발명에 따른 장치는 파워, 개방 선행의 제어에 의한 방출의 효율성 및 제어, 밸브의 개방 시간 및 상승의 개선 전략의 핵심을 구현하도록 한다. 한편, 본 발명에 따른 장치는 신뢰도 및 제조비용에 있어서 자동차 산업상의 요구에 부합된다.

본 발명에 따른 장치는 종래 기술에 따른 여타의 밸브 구동 장치와 하기 사항에 있어서 구별 된다:

a) 캠축 및 경우에 따라 밸브로커가 제거 된다.

b) 특히 축받이 및 그의 윤활 장치에 의하여 일반적으로 금속제인 캠축의 서스펜션 라인 덕분으로, 또한 밸브의 압력 전달 장치 내경의 제거 덕분으로 실린더 헤드가 단순화 된다.

c) 특별한 1 실시예에 따르면, 엔진의 수직적 폐쇄는 캠축의 제거 덕분으로 감소될 수 있다.

d) 밸브 및 그 것의 구동 장치로 구성된 세트의 얼터너티브 매스(alternative mass)는 특히 압력 전달 장치 및/또는 밸브로커의 제거 덕분으로 감 소되는데, 이는 밸브의 개방 및 폐쇄 시에 상기 세트의 가속 및 감속에 필요한 노력을 줄이게 한다.

e) 캠 및 압력전달 장치 사이의 작용을 조절하는 조절 디스크, 조절 나사 또는 유압식 압력 전달 장치 등의 장치가 제거된다.

f) 실린더 헤드 내에서 밸브의 배치가 쉬워진다.

따라서 본 발명에 따른 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터는 하기 사항을 포함 한다:

- 고압 유압식 회로에 적용되고, 적어도 하나의 밸브 개방을 보장하는, 한 덕트 당 적어도 하나의 유압잭,

- 적어도 하나의 출구 및 적어도 하나의 입구를 포함하고, 회전 속도가 에진 크랭크축의 회전 속도에 비례하는, 적어도 하나의 유압 반응식 변환 펌프,

- 유압 반응식 변환 펌프의 출구에서 배출된 유압유가 저압 회로 또는 저장소로 빠져 나가는 것을 막고, 하나 이상의 밸브의 개방을 보장 하면서 하나 이상의 유압잭과 연결되는 고압 회로로 지향하도록 강제할 수 있게 하는 적어도 하나의 펌프 출구 플러그,

- 유압 반응식 변환 펌프의 출구에서 배출된 유압유를, 상기한 유압유가 폐쇄되어 있어야 하는 하나 이상의 다른 밸브로 향하는 것을 금지하면서, 고압 회로를 통하여 적어도 하나의 밸브는 개방된 유압실린더로 향할 수 있게 하는 적어도 하나의 밸브 개방 선택기,

- 개방을 유지하기 위하여 상기 밸브의 상기 유압잭 내의 유압유를 유지할 수 있게 하는 적어도 하나의 밸브의 펌프의 출구 및 유압잭 사이에 고압 회로 상에 배치된 적어도 하나의 개구 역류방지 밸브,

- 하나 이상의 상기한 밸브의 확실한 폐쇄를 위해, 개구 역류방지 밸브에 의하여 개방 유지되는 적어도 하나의 밸브의 유압잭 내에 포함된 유압유를 유압 반응식 변환 펌프의 하나 이상의 입구로 향할 수 있게 하고, 그 것의 유압잭 내에 포함된 유압유가 폐쇄 위치로 있어야 하는 하나 이상의 다른 밸브의 유압잭 내로 유입되는 것을 방지할 수 있는 적어도 하나의 밸브 폐쇄 선택기, 및

- 저압 회로 또는 저장소의 압력이 유압 반응식 변환 펌프 입구의 압력을 초과할 때, 상기한 저압 회로 또는 상기한 저장소의 유압유가 유압 반응식 변환 펌프의 하나 이상의 입구에 유입될 수 있게 하는 적어도 하나의 펌프 입구 역류방지 밸브.

본 발명의 또 다른 근본적 특징은 상세한 설명 및 주요 청구항에 직접 또는 간접적으로 종속되는 부가적 청구항에 명시되었다.

본 발명에 따른 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터는 하기 사항을 포함 한다:

- 하나 이상의 밸브의 개방, 개방 상태 유지 및 폐쇄를 보장하는, 하나 이상의 엔진 밸브 각각의 유압잭,

- 회전 속도가 크랭크축의 회전 속도에 비례하는 유압 반응식 변환 펌프, 및

- 모든 밸브를 통합하는 하나의 장치.

상기 모든 밸브를 통합하는 장치는 하기한 작동을 목적으로 한다:

- 유압 반응식 변환 펌프의 출구에서 역류한 유압유를, 하나 이상의 상기 밸브의 상승을 보장하기 위하여 크랭크축의 각도에 따라 요구되는 순간에 하나 이상의 밸브의 유압잭로 지향하게 함.

- 유압 반응식 변환 펌프의 출구에서 역류한 유압유를, 하나 이상의 상기한 밸브의 상승을 보장하기 위하여 요구되는 크랭크축의 회전각도 동안 하나 이상의 밸브의 유압유로 향하게 함.

- 요구되는 크랭크축의 회전각도 동안 하나 이상의 밸브의 개방을 유지하기 위하여 하나 이상의 밸브의 유압잭 내에 유압유를 가둬 둠.

- 하나 이상의 밸브의 휴식을 보장하고, 상기한 하나 이상의 밸브가 개방될 때, 그 하나 이상의 밸브의 역행 스프링에 의하여 축적된 에너지의 일부분을 수거하기 위하여, 하나 이상의 상기한 밸브의 실린더 내에 포함된 유압유를 크랭크축의 각도에 따라 요구되는 순간에, 유압 반응식 변환 펌프의 입구로 지향하게 함.

특별한 실시예에 의하면, 본 발명에 따른 장치는 하기 사항을 포함 한다:

# 하나 이상의 컴퓨터를 갖추고 하기 사항을 제어할 수 있게 하는 하나 이상의 전기 엔진:

- 크랭크축의 각도에 따른 하나 이상의 밸브의 개방점.

- 하나 이상의 밸브의 상승 높이.

- 크랭크축의 각도에 따른 하나 이상의 밸브의 폐쇄점.

# 밸브의 상승 측정 장치와 짝을 이루고, 하나 이상의 엔진 밸브의 유효한 개방점, 상승 높이 및 폐쇄점에 대하여 하나 이상의 계산기에 알리는 상기한 크랭크축의 각도 측정 장치. 하나 이상의 밸브의 운동에 있어서 충분한 정확도를 보장하는 하나의 제어 주기를 실현하는 상기 측정 장치 및 상기 컴퓨터를 포함하는 세트.

비한정적인 예시를 도시하는 첨부 도면의 하기한 설명으로 본 발명 및 본 발명의 특성과 본 발명이 가져다 줄 수 있는 장점이 더 잘 이해될 것이다.

도1은, 4개의 밸브를 가진 형태에 따른 본 발명에 의한 유압 액츄에이터의 주요 개략도이다(예를 들어 4기통 엔진의 4개의 유입 밸브를 작동하기 위한).

도2는, 작동은 상기한 바와 동일하나, 예를 들어 1기통 당 2개의 유입 밸브가 있는 4기통 엔진의 8개의 유입 밸브를 작동하기 위한 회로의 개략도이다.

도3은, 작동은 상기한 바와 같으나, 유압유 압축성 및 본 발명에 따른 장치 작동의 정확도 상의 밸브의 관성에 따른 결과를 제한하기 위하여 추가 펌프에 의하여 더 높은 압력에서 작동하는 회로의 개략도이다.

도4는, 본 발명에 따른 유압 액츄에이터를 도시하는 투시도이다.

도5 내지 도7은 본 발명에 따른 유압 액츄에이터에 의하여 구동되는 엔진 밸브의 상세도이다.

도8은, 본 발명에 따른 유압 액츄에이터의 유압 펌프의 입구 및 출구를 도시 하는 단면도이다.

도9 및 도10은, 본 발명에 따른 유압 액츄에이터의 엔진 상의 가능한 배치를 도시하는 단면도이다.

도11 내지 도13은, 본 발명에 따른 유압 액츄에이터의 펌프 출구 플러그를 도시한다.

도14는, 본 발명에 따른 유압 액츄에이터의 밸브 개방 선택기를 도시하는 단면도이다.

도15 내지 도21은, 본 발명에 따른 유압 액츄에이터를 구성하는 여러 다른 요소의 조립을 도시한다.

도22는, 도1 내지 도3에서 도시한 작동과 동일하나, 펌프 출구 플러그 및 밸브 개방 선택기가 하나의 결합된 공급기로 재조립된 회로의 개략도이다.

도1 내지 도3 및 도22에서는, 왕복식 엔진(12)의 적어도 하나의 밸브(2)의 개방을 보장하기 위하여 하나의 덕트에 의하여 고압 유압 회로(10)에 결합된 적어도 하나의 유압잭(3)을 포함하는 유압 액츄에이터(1)가 도시되어 있다.

상기 유압 액츄에이터(1)는, 적어도 하나의 출구(6) 및 적어도 하나의 입구(7)를 포함하고 회전 속도가 엔진(12)의 크랭크축(5)의 회전 속도에 비례하는 적어도 하나의 유압 반응식 변환 펌프(4)를 포함한다.

상기 유압 액츄에이터(1)는, 유압 반응식 변환 펌프(4)의 출구(6)에서 배출된 유압유가 저압 회로(9) 또는 저장소(58)로 들어가는 것을 방지할 수 있게 하고, 이를 하나 이상의 밸브(2)의 개방을 보장하는 하나 이상의 유압잭(3)에 연통되는 고압 유압 회로(10)로 향하도록 가압시킬 수 있게 하는 적어도 하나의 펌프 출구 플러그를 포함한다.

상기 유압 액츄에이터(1)는, 유압 반응식 변환 펌프(4)의 출구(6)에서 배출된 유압유를 고압 유압 회로(10)를 통하여, 밸브의 개방을 허용하기 위하여 적어도 하나의 밸브(2)의 유압잭(3)으로 지향시킬 수 있게 하고, 동시에 유압유가 폐쇄 유지되어야 하는 하나 이상의 다른 밸브(2)로 지향되는 것을 방지할 수 있게 하는 적어도 하나의 밸브 개방 선택기(11)를 포함한다.

상기 유압 액츄에이터(1)는, 펌프 출구(6)와 적어도 하나의 밸브(2)의 유압잭(3) 사이에서 고압 유압 회로(10) 상에 위치하고, 밸브(2)를 개방 유지할 수 있도록 밸브(2)의 유압잭(3) 내에 유압유를 보유할 수 있게 하는 적어도 하나의 개구 역류방지 밸브(24)를 포함한다.

상기 유압 액츄에이터(1)는, 개구 역류방지 밸브(24)에 의해 개방 유지되는 적어도 하나의 밸브(2)의 유압잭(3) 내에 포함된 유압유를 고압 유압 회로(10)를 통하여 유압 반응식 변환 펌프(4)의 하나 이상의 입구(7)로 지향시킬 수 있게 하여, 하나 이상의 밸브(2)의 폐쇄를 보장하고, 유압잭(3) 내에 포함된 유압유가 폐쇄 위치로 유지되어야 하는 하나 이상의 다른 밸브(2)의 유압잭(3) 내로 유입되는 것을 방지할 수 있는 적어도 하나의 밸브 폐쇄 선택기(25)를 포함한다.

상기 유압 액츄에이터(1)는, 저압 회로(9) 또는 저장소(58)의 압력이 유압 반응식 변환 펌프(4)의 하나 이상의 입구(7)의 압력보다 높은 경우, 저압 회로(9) 또는 저장소(58)의 유압유가 유압 반응식 변환 펌프(4)의 하나 이상의 입구(7)로 유입될 수 있게 하는 적어도 하나의 펌프 입구 역류방지 밸브(26)를 포함한다(도8).

적어도 하나의 밸브(2)는 주어진 시간에 밸브 상승 높이를 컴퓨터에 알려주는 전기적 또는 전자기적 신호를 방출하는 측정 장치를 갖추고 있음을 알 수 있다.

저압 회로(9)는 엔진(12)의 윤활 회로(15)에 연결된다. 저압 회로(9)는 또한 엔진(12)의 윤활 회로(15)와 독립적일 수 있다.

저압 회로(9)가 윤활 회로(15)에 독립적인 경우에 있어서, 저압 회로(9)는 추가 펌프(13)를 이용하여 대기압보다 높은 압력으로 유지될 수 있다. 저압 회로(9)는 따라서 축압기(14)를 포함할 수 있다.

특별한 실시예에 따르면, 펌프 출구 플러그(8) 및 밸브 개방 선택기(11)는 적어도 하나의 입구를 포함하는 단일 결합된 공급기(81)로 함께 모일 수 있고, 위 입구는 유압 반응식 변환 펌프(4)의 출구(6)에 연결되고, 위 단일 결합된 공급기(81)는 저압 회로(9)에 연결된 출구 또는 적어도 하나의 유압잭(3)에 연결된 출구에 연결될 수 있다(도22).

도4 내지 도7에서는, 하나 이상의 밸브(2)의 개방을 보장하는 유압잭(3)의 실린더 및 챔버(20)는 밸브 가이드(16) 내에 배치되어 있고, 실린더 및 챔버(20)는 밸브(2)를 개방하기 위하여 밸브의 밸브봉(18)에 배치된 숄더(19)로 이루어진 잭 피스톤과 상호작용한다.

밸브의 밸브봉(18)에 장착된 숄더(19)로 이루어진 잭 피스톤은 밸브 가이드(16) 내에서 밸브(2)를 안내하는데 관여한다.

밸브의 밸브봉(18)에 장착된 숄더(19)로 이루어진 잭 피스톤은 적어도 하나의 시일(seal; 17)를 포함한다.

밸브 가이드(16)는 유입 또는 방출 덕트(21) 근방에, 유압유가 유입 또는 방출 덕트(21)로 이동하는 것을 제한하기 위하여, 엔진(12)의 실린더 헤드에 포함되는 적어도 하나의 배수관(22)을 포함한다(도5).

하나 이상의 밸브(2)의 개방을 보장하는 유압잭(3)은, 하나 이상의 밸브(2)가 시트에 접촉되기 전에 그 밸브(2)를 제동할 수 있게 하는 운행 종료 댐핑 장치를 포함한다.

따라서, 밸브 가이드(16) 내에 장착된 유압잭(3)은 밸브봉(18)에 배치되는 숄더(23)로 구성되는 운행 종료 댐핑 장치(limit-stop damping device)를 포함한다.

숄더(23)는 숄더(23)보다 큰 직경과 낮은 높이의 실린더부와 상호작용하며, 위 실린더부는 밸브 가이드(16)의 상부에 배치되어 밸브(2)가 폐쇄 스트로크의 종료에 이를 때 유압유의 흐름을 막아 밸브(2)의 속도를 감소시킨다.

적어도 하나의 밸브(2)의 개방을 보장하는 유압잭(3)은 명령에 의해 개방되어 챔버(20)에 들어있는 유압유가 저압 회로로 빠져나갈 수 있도록 하는 플러그로 구성된 배수 장치를 챔버(20)의 영역 내에 포함한다.

도8에는 유압 반응식 변환 펌프(4)가 도시되며, 이는 고정자가 적어도 하나의 독립적인 입구 및 출구를 형성하는 내부 프로파일(profile)을 갖는 베인 펌프(vane pump)일 수 있다.

유압 반응식 변환 펌프(4)의 제1 변형은 적어도 2개의 톱니바퀴 및 적어도 하나의 독립적인 입구 및 출구를 포함하는 기어 펌프일 수 있다.

유압 반응식 변환 펌프(4)의 제2 변형은 엔진(12)의 주어진 작동 조건 하에서 엔진(12)의 하나 이상의 밸브(2)의 상승 속도를 가변시킬 수 있는 가변 변환 펌프일 수 있다.

도11 내지 도13에서, 펌프 출구 플러그(8)의 실시예가 도시되었다.

또다른 실시예는 펌프 출구 플러그(8)가 컴퓨터에 의해 조정되는 솔레노이드 밸브이다.

도11 내지 도13에서 도시된 실시예에서, 펌프 출구 플러그(8)는, 플러그 하우징(65) 내에 포함되고 엔진(12)의 크랭크축(5)의 속도에 비례하는 속도로 회전하며 플러그 회전자(27)를 포함하는 회전 기계 장치이고, 위 플러그 회전자(27)는 플러그 회전자(27)의 회전 중에 플러그 하우징(65) 내에 위치한 하나 이상의 펌프 출구 포트(29)를 주기적으로 폐쇄하는 적어도 하나의 돌출부(28)를 갖춘다.

하나 이상의 펌프 출구 포트(29)와 플러그 회전자(27)의 돌출부(28) 사이의 방수성은 돌출부(28)가 하나 이상의 펌프 출구 포트(29)에 대향하여 위치할 때, 하나 이상의 펌프 출구 포트(29)를 돌출부(28)와의 접촉을 유지하는 장치(30)에 의하여 강화된다.

접촉을 유지하는 장치(30)는, 길이방향으로 통과하는 펌프 출구 포트(29)를 포함하고 플러그 하우징(65) 내에 반경방향으로 위치되는 플러그 피스톤(31)으로 구성된다.

펌프 출구 포트(29)는 반경방향 포트(33)에 의하여 펌프 출구 덕트(32)로 연결된다. 플러그 피스톤(31)은 돌출부(28)의 곡률 반경과 동일한 곡률 반경을 갖는 오목한 원통형 베어링면을 포함하여 돌출부(28)에 대해 접촉면을 갖는다.

플러그 피스톤(31)은 플러그 하우징(65) 측에 돌출부(28)와의 접촉면보다 높은 유압유의 압력을 받는 표면을 가져서, 돌출부(28)가 지나는 동안 펌프 출구 덕트(32) 내에서 유압이 증가할 때 플러그 피스톤은 돌출부와의 접촉이 유지된다(도13).

돌출부가 플러그 피스톤(31)의 펌프 출구 포트(29)를 폐쇄하지 않을 때, 플러그 피스톤은 스프링(56)에 의하여 플러그 하우징(65)에 접촉 지지된다(도12).

플러그 피스톤(31)은 플러그 피스톤과 그것이 배치된 구멍 사이의 방수성을 보장하는 적어도 하나의 시일(seal)을 포함한다.

도11 및 도15 내지 도19에서는, 엔진(12)의 크랭크축(5)에 대한 각도 위상 변환을 위한 장치를 갖추고 있어, 하나 이상의 밸브(2)의 개방이 선행되거나 지연될 수 있는 플러그 회전자(27)가 도시된다.

제시되지 않은 1 변형예에서는, 플러그 회전자(27)의 각도 위상 변환 장치는, 플러그 회전자의 구동축의 외부에 배치된 적어도 하나의 나선형 홈과 상호작용 하는, 플러그 회전자의 내부에 배치된 적어도 하나의 나선형 홈으로 구성된다.

상기 변형예에서는, 플러그 회전자(27)가 밸브 상승 포크에 의하여 회전축에 평행하게 이동됨으로써 위상 변환이 발생한다.

상기 변형예에 따르면, 플러그 회전자(27)는 돌출부를 포함하며, 이 돌출부는 플러그 회전자의 길이를 따라 형성되어, 펌프 출구 포트에 대한 어떤 길이방향 위치에서도 플러그 하우징(65) 내에 배치된 하나 이상의 펌프 출구 포트를 폐쇄할 수 있다.

도11 및 도15 내지 도19에 따른 본 실시예에서는, 돌출부(28)가 플러그 회전자(27)의 길이를 따라 형성되고 플러그 회전자(27)의 길이를 따라 가변되는 원주방향 길이를 갖고 있어서, 하나 이상의 펌프 출구 포트(29)에 대한 플러그 회전자(27)의 길이방향 위치에 따라 변하는 폐쇄 시간을 갖게 되어, 하나 이상의 밸브(2)의 상승 스트로크를 증가시키거나 감소시킬 수 있다.

하나 이상의 펌프 출구 포트(29)에 대한 플러그 회전자(27)의 길이방향 위치는 플러그 회전자(27)를 그 회전축에 대해 평행하게 이동시킬 수 있는 밸브 상승 포크(62)에 의해 제어된다.

플러그 회전자(27)는 개방 슬리브(37) 또는 다른 구동 요소에 제공되는 적어도 하나의 외부 직선형 홈(76)과 상호작용하는 적어도 하나의 내부 직선형 홈(34)을 포함한다.

플러그 회전자(27)의 각도 위상 변환 장치는, 공동축(59) 또는 다른 구동 수단이 포함하는 적어도 하나의 외부 나선형 홈(60)과 상호작용하는 적어도 하나의 내부 나선형 홈(75)을 포함하는 개방 슬리브(37)로 구성된다.

개방 슬리브(37)는 또한 플러그 회전자(27)에 제공되는 적어도 하나의 내부 직선형 홈(34)과 상호작용하는 적어도 하나의 외부 직선형 홈(76)을 포함한다.

상기 개방 슬리브(37)는 밸브 개방 선행 포크(61)에 의하여 회전축에 대해 평행하게 이동함으로써 작동될 수 있어서, 회전 구동되는 플러그 회전자(27)의 각도 위상 변환에 의하여 하나 이상의 밸브(2)의 개방을 선행 또는 지연시킬 수 있다.

하나 이상의 밸브(2)의 상승은 하나 이상의 펌프 출구 포트(29)에 대한 플러그 회전자(27)의 길이방향 위치에 대해 작용하는 밸브 상승 포크(62)에 의해 독립적으로 제어될 수 있다.

제시되지 않은 한 변형 실시예에 있어서, 플러그 회전자(27)는 구동축 또는 다른 구동 요소에 제공되는 적어도 하나의 외부 직선형 홈과 상호작용하는 적어도 하나의 내부 직선형 홈을 포함할 수 있다.

도14 내지 도19는, 하우징 내에 포함되고 엔진(12)의 크랭크축(5)의 속도에 비례하는 속도로 회전하는 회전 기계 장치일 수 있는 밸브 개방 선택기(11)의 실시예를 도시한다.

변형예에 있어서, 밸브 개방 선택기(11)는 컴퓨터에 의해 조정되는 하나 이상의 솔레노이드 밸브로 구성될 수 있다.

도14 내지 도19에 도시된 실시예에 의하면, 밸브 개방 선택기(11)는, 선택기 하우징(66) 내에 포함되고, 엔진(12)의 크랭크축(5)의 속도에 비례하는 속도로 회전하고, 선택기 하우징(66) 내에 반경방향으로 배치된 하나 이상의 밸브 개방 공급기(40)를 작동시키는 캠(39)을 갖춘 개방 선택기 회전자(38)를 포함하는 회전 기계 장치이다.

개방 선택기 회전자(38)는 엔진(12)의 크랭크축(5)에 대한 개방의 각도 위상 변환을 위한 장치를 갖추고 있어, 밸브 개방 선택기(11)가 펌프 출구 플러그(8)와 동조될 수 있고 원하는 시간에 하나 이상의 밸브(2)를 선택할 수 있다.

개방 선택기 회전자(38)는 개방 슬리브(37)와 일체로 되어 있는 캠(39)을 포함하여, 밸브 개방 선택기(11)가 엔진(12)의 크랭크축(5)에 대한 플러그 회전자(27)의 각도 위상 변환에 의존하는 하나 이상의 밸브(2)의 개방에 동조되어 있을 수 있다.

밸브 개방 선행 포크(61)는 동시에 동일한 비율로 크랭크축(5)에 대한 개방 선택기 회전자(38) 및 플러그 회전자(27)의 위상을 변환시킬 수 있게 한다.

개방 선택기 회전자(38)의 각도 위상 변환 장치는, 개방 선택기 회전자(38) 또는 다른 구동 수단의 공동축(59)의 외부에 배치된 적어도 하나의 외부 나선형 홈(60)과 상호작용하고 개방 선택기 회전자(38)의 내부에 배치된 적어도 하나의 내부 나선형 홈(75)으로 구성된다.

위상 변환은 포크에 의해 개방 선택기 회전자(38)를 그 회전축에 대하여 평행하게 이동시킴으로써 발생한다.

캠(39)은 밸브 개방 공급기(40)에 대한 어떤 길이방향의 위치에서도 밸브 개방 공급기(40)를 작동시키기에 충분한 폭을 갖는다.

하나 이상의 밸브 개방 공급기(40)는, 하나 이상의 홈(41)을 갖추고 선택기 하우징(66) 내에 배치된 구멍 안에 위치한 원통부(78)로 구성된다.

캠(39)에 의해 원통부(78)가 축방향 이동함으로써, 홈(41)이 선택기 하우징(66) 내에 배치된 덕트(42)의 높이로 이동되어 덕트(42) 내에서 유압유가 순환할 수 있게 된다.

캠(39)이 이들을 작동시키지 않는 경우, 원통부(78)는, 원통부(78)에 배치되고 선택기 하우징(66)에 지지되는 숄더(44)와, 위 하우징 내에 나사 결합된 캡(45)에 의해 압축 유지되는 스프링(43)의 한쌍의 작동에 의해 개방 선택기 회전자(38)로부터 원하는 거리에서 유지된다.

선택기 하우징(66) 내에 나사 결합된 캡(45)은 스프링(43)을 포함하고 덕트(도시 안됨)에 의해 저압 회로(9) 또는 저장소(58)에 연결되는 챔버(46)를 형성한다.

도15 내지 도21에는 선택기 하우징(66) 내에 포함되고 엔진(12)의 크랭크축(5)의 속도에 비례하는 속도로 회전하는 회전 기계 장치로 구성되는 밸브 폐쇄 선택기(25)의 실시예가 도시된다.

변형예에서는, 밸브 폐쇄 선택기(25)는 컴퓨터에 의해 조정되는 하나 이상의 솔레노이드 밸브로 구성된다.

밸브 폐쇄 선택기(25)는 선택기 하우징(66) 내에 반경방향으로 배치된 하나 이상의 밸브 폐쇄 공급기(49)를 작동하는 캠(48)을 갖춘 폐쇄 선택기 회전자(47)를 포함한다.

폐쇄 선택기 회전자(47)는 엔진(12)의 크랭크축(5)에 대한 각도 위상 변환을 위한 장치를 갖추고 있어, 하나 이상의 밸브(2)의 폐쇄가 선행 또는 지연될 수 있다.

폐쇄 선택기 회전자(47)의 위상 변환 장치는, 폐쇄 선택기 회전자(47)의 공동축(59) 또는 다른 구동 수단의 외부에 배치된 적어도 하나의 외부 나선형 홈(60)과 상호작용하고 폐쇄 선택기 회전자의 내부에 배치된 적어도 하나의 나선형 홈(79)으로 구성된다.

위상 변환은 밸브 폐쇄 지연 포크(63)에 의해 폐쇄 선택기 회전자(47)를 그 회전축에 대해 평행하게 이동시킴으로써 발생한다.

캠(48)은 밸브 폐쇄 공급기(49)에 대한 어떤 길이방향의 위치에서도 밸브 폐쇄 공급기(49)를 작동시키기에 충분한 폭을 갖는다.

하나 이상의 밸브 폐쇄 공급기(49)는, 하나 이상의 홈(50)을 갖추고 선택기 하우징(66) 내에 배치된 구멍 안에 위치한 원통부(80)로 구성된다.

캠(48)에 의해 원통부(80)가 축방향 이동함으로써, 홈(50)이 선택기 하우징(66) 내에 배치된 덕트의 높이로 이동되어 덕트 내에서 유압유가 순환할 수 있게 된다.

캠(48)이 이들을 작동시키지 않는 경우, 원통부(80)는, 원통부(80)에 배치되고 선택기 하우징(66)에 지지되는 숄더(51)와, 위 하우징 내에 나사 결합된 캡(53)에 의해 압축 유지되는 스프링(52)의 한쌍의 작동에 의하여 폐쇄 선택기 회전자(47)로부터 원하는 거리에서 유지된다.

선택기 하우징(66) 내에 나사 결합된 캡(53)은 스프링(52)을 포함하고 덕트(도시 안됨)에 의해 저압 회로(9) 또는 저장소(58)에 연결되는 챔버(73)를 형성한다.

고압 유압 회로(10)는 밸브 폐쇄 선택기(25)의 상류측 또는 하류측에 적어도 하나의 폐쇄 역류방지 밸브(54)를 포함하여, 폐쇄 상태에 있는 하나 이상의 밸브(2)의 유압잭(3) 내에 포함된 유압유가 폐쇄 유지되어야 하는 하나 이상의 다른 밸브(2)의 유압잭(3) 내로 유입되는 것을 막는다.

밸브 폐쇄 선택기(25)의 상류측 또는 하류측에 위치된 폐쇄 역류방지 밸브(54)는 스프링에 의해 시트 상에 유지되는 강구(ball)로 구성된다.

펌프 입구 역류방지 밸브(26) 또한 스프링에 의해 시트 상에 유지되는 강구로 구성됨을 알 수 있다.

도20 및 도21에서, 유압 반응식 변환 펌프(4), 펌프 출구 플러그(8), 밸브 개방 선택기(11), 하나 이상의 개구 역류방지 밸브(24), 밸브 폐쇄 선택기(25) 및 하나 이상의 폐쇄 역류방지 밸브(54)를 구성요소로서 함께 또는 그룹별로 포함하는, 하나 이상의 부품으로 구성된 공동 하우징을 도시한다.

유압 반응식 변환 펌프(4), 플러그 회전자(27), 개방 선택기 회전자(38) 및 폐쇄 선택기 회전자(47), 또는 상기 4개의 장치의 임의의 조합은, 전달 장치를 통해 엔진(12)의 크랭크축(5)에 의해 그 자체가 회전 구동되는 공동축(59)에 의하여 회전 구동된다(도15 내지 도19).

공동축(59)을 구동하는 전달 장치는 톱니 벨트(notched belt) 또는 체인, 또는 적어도 하나의 톱니바퀴(pinion)로 구성된 기어 시스템을 통해 엔진(12)의 크랭크축(5)에 의하여 회전 구동되는 풀리(74)로 구성된다.

공동축(59)은, 플러그 회전자(27), 개방 선택기 회전자(38), 개방 슬리브(37) 및 폐쇄 선택기 회전자(47) 또는 상기 4개의 장치의 임의의 조합을 회전 구동하고, 엔진(12)의 크랭크축(5)에 대한 각도 위상 변환을 허용하기 위하여 상기 장치들 중 일부의 내부 나선형 홈과 상호작용하는 적어도 하나의 외부 나선형 홈(60)을 갖추고 있다.

공동 하우징은, 공동축(59)을 포함하고 끝과 끝을 맞추어 조립된 하기한 4개의 주요 하우징으로 구성된다:

- 유압 반응식 변환 펌프(4) 및 하나 이상의 펌프 입구 역류방지 밸브(26)를 포함하는 펌프 하우징(64),

- 플러그 회전자(27) 및 하나 이상의 펌프 출구 포트(29)를 포함하는 플러그 하우징(65),

- 밸브 상승 포크(62), 개방 선택기 회전자(38), 하나 이상의 밸브 개방 공급기(40), 밸브 개방 선행 포크(61), 폐쇄 선택기 회전자(47), 하나 이상의 밸브 폐쇄 공급기(49), 밸브 폐쇄 지연 포크(63) 및 하나 이상의 개구 역류방지 밸브(24)를 포함하고, 하나 이상의 폐쇄 역류방지 밸브(54)를 포함할 수 있는 선택기 하우징(66), 및

- 폐쇄 수집기 하우징(67).

플러그 하우징(65)은 플러그 하우징(65)을 통과하는 덕트를 구비하며, 위 덕트는 유압 반응식 변환 펌프(4)의 하나 이상의 출구(6)를 한편으로는 하나 이상의 펌프 출구 플러그(8)와, 다른 한편으로는 플러그 하우징(65)과 선택기 하우징(66) 사이의 접합면에 배치된 덕트의 망으로 구성된 개방 수집기(68)와 연결시킨다.

플러그 하우징(65)은 플러그 하우징(65)을 통과하는 덕트를 구비하며, 위 덕트는 유압 반응식 변환 펌프(4)의 하나 이상의 입구(7)를 선택기 하우징(66)과 폐쇄 수집기 하우징(67) 사이의 접합면에 배치된 덕트의 망으로 구성된 폐쇄 수집기(69)와 연결시킨다.

선택기 하우징(66)은 선택기 하우징(66)을 길이방향으로 통과하는 덕트(42)를 구비하며, 위 덕트(42)는 개방 수집기(68) 및 폐쇄 수집기(69)를 연결하고, 하나 이상의 밸브 개방 공급기(40) 및 하나 이상의 밸브 폐쇄 공급기(49)에 의하여 폐쇄되거나 개방될 수 있다.

덕트(42)는, 하나 이상의 밸브 개방 공급기(40) 및 하나 이상의 밸브 폐쇄 공급기(49) 사이에 위치되고 하나 이상의 밸브(2)의 유압잭(3)에 연결된 밸브 외향 덕트(70)를 포함한다.

선택기 하우징(66)은 또한 선택기 하우징(66)을 길이방향으로 통과하는 하나 이상의 덕트를 구비하며, 위 덕트는 폐쇄 수집기(69)를 유압 반응식 변환 펌프(4)의 하나 이상의 입구(7)와 연결한다.

개방 수집기(68)는, 선택기 하우징(66)을 길이방향으로 통과하고 동일한 펌프의 출구(6)에 연결되어야 하는 덕트들이 서로 연결될 수 있게 한다.

펌프의 출구(6)는 플러그 하우징(65)을 통과하는 덕트에 의해 개방 수집기(68)로 연결된다.

폐쇄 수집기(69)는, 선택기 하우징(66)을 길이방향으로 통과하고 동일한 펌프의 입구(7)에 연결되어야 하는 덕트들이 서로 연결될 수 있게 한다.

펌프의 입구(7)는 선택기 하우징(66) 및 플러그 하우징(65)을 각각 통과하는 덕트에 의하여 폐쇄 수집기(69)에 연결된다.

조립 나사(71)는 여러 하우징(64, 65, 66, 67)들을 통과하여 이들을 조립하여 유지하고, 하나 이상의 상기 조립 나사(71)는 밸브(2)의 개방, 상승 및 폐쇄를 조정할 수 있게 하는 포크(61, 62, 63)를 위한 회전축으로 작용할 수 있다.

밸브 개방 선행 포크(61), 밸브 상승 포크(62) 및 밸브 폐쇄 지연 포크(63)는 전달 수단을 통해 상기 포크(61, 62, 63)에 연결되고 컴퓨터에 의해 조정되는 전기 엔진에 의해 이동함으로써 작동된다.

플러그 회전자(27)의 돌출부(28)가 폐쇄하는 하나 이상의 펌프 출구 포트(29)는, 특히 공동축(59)을 포함하는 공동 하우징의 내부에 있고, 상기 공동 하우징은 하기 사항에 연결되는 폐쇄된 챔버를 구성한다:

- 덕트에 의하여 엔진 윤활유 하우징(72)에 연결되거나,

- 엔진(12)의 윤활 회로(15)에 연결되거나,

- 엔진 윤활유 하우징(72)과 독립적인 유압유 하우징에 연결되거나,

- 추가 펌프(13)에 연결됨.

특정 실시예에 의하면, 고압 유압 회로(10)에 연결된 동일한 덕트는, 유압잭(3)에 의해 작동되는 밸브(2)가 동일하게 상승되도록 보장하는 유량 분할기를 통하여 동시에 복수의 유압잭(3)에 유압유를 공급할 수 있다는 것을 알 수 있다.

상기한 상세한 설명에 의하여 본 발명에 따른 장치의 기능을 이해한다.

도1은 4개의 밸브를 가진 형태에 따른 본 발명에 의한 장치의 주요 개략도이 다(예를 들어 4기통 엔진의 4개의 유입 또는 방출 밸브를 작동하기 위한).

어떤 밸브도 하나 또는 다른 하나의 유압잭(3)에 의해 개방되면 안 되는 경우, 유압 반응식 변환 펌프(4)는 펌프 입구 역류방지 밸브(26)를 통하여 저압 회로(9)-여기서는 엔진 윤활유 회로-로부터 유압유를 방출하여, 그 때 개방되는 펌프 출구 플러그(8)를 통하여 저장소(58)로 향하게 한다.

밸브가 개방되어야 할 때, 밸브 개방 선택기(11)는 상기 밸브의 유압잭(3)을 유압 반응식 변환 펌프(4)에서 오는 고압 유압 회로(10)와 연결시킨다.

펌프 출구 플러그(8)는 따라서 유압잭(3)이 선택된 밸브를 열게 하도록 고압 유압 회로(10) 내의 압력을 상승시키는 펌프 출구 덕트(32)를 폐쇄한다.

밸브가 충분히 폐쇄되었을 때, 밸브의 상승을 정지시키는 펌프 출구 덕트(32)를 재개방하는데, 이는 개구 역류방지 밸브(24)의 상단부에서 고압 유압 회로(10)의 압력이 밸브 역행 스프링의 작용으로 인하여 유압잭(3)의 챔버 내에서 주도적인 압력보다 낮게 되기 때문이다.

개구 역류방지 밸브(24)의 덕분으로 상기 밸브는 개방 유지된다.

밸브의 폐쇄는, 선택된 순간에 상기 밸브의 유압잭(3)을 고압 유압 회로(10)를 통하여 유압 반응식 변환 펌프(4)의 입구와 연결시키는 밸브 폐쇄 선택기(25)에 의해 명령된다.

상기 고압 유압 회로(10)의 신속한 압력 상승은, 그 결과, 펌프 입구 역류방지 밸브(26)의 작용으로 엔진 윤활 회로에서 오는 유압유의 도달을 막고, 밸브의 스프링 압축으로 흡수된 기계 운동의 대부분을 복구할 수 있게 하는 상기 유압 반응식 변환 펌프(4)의 입구로 유압유를 강제로 보내고, 상기 밸브의 폐쇄 속도를 조절하게 한다.

밸브가 그것의 시트에 머무를 때, 유압 반응식 변환 펌프(4)는 펌프 입구 역류방지 밸브(26)를 통하여 저압 회로(9)에서 오는 유압유를 저장소(58)로 새로이 방출한다.

상기 유압 반응식 변환 펌프(4)에서 나오는 유압유는 펌프 출구 플러그(8)에 의하여 개방 작동 중인 다른 밸브의 유압잭(3)에 공급되도록 강제되는 반면, 유압 반응식 변환 펌프(4)의 입구는 폐쇄 작동 중인 밸브의 유압잭(3)에 의해 공급받는 경우, 2개의 다른 밸브를 동시에 개방 및 폐쇄하는 것이 가능함을 알 수 있다.

도2는, 기능은 상기한 바와 동일하나, 1기통 당 2개의 유입 및 방출 밸브가 있는 4기통 엔진의 8개의 유입 및 방출 밸브를 작동하기 위한 회로의 개략도이다.

상기 구성에 따르면, 한 개의 회전자를 포함하나, 분리된 2개의 입구 및 2개의 출구를 형성하는 내부 캠을 갖춘 베인 펌프가 도8에 도시된 바와 같이 사용될 수 있다.

펌프 출구 플러그(8), 밸브 개방 선택기(11) 및 밸브 폐쇄 선택기(25)는 솔레노이드 밸브를 이용하여 구현 가능하나, 열 엔진 개념에서 상기 솔레노이드 밸브의 약함, 견고함 부족 및 기능의 규칙성 부족은 그러한 구현을 어렵게 한다.

이와 같은 이유로 상기 솔레노이드 밸브는, 자동차 엔진에 있어서 원하는 기능의 신뢰성 및 지속성을 제공하는 도15 내지 도21에서 도시한 기계 장치로 대체된다. 상기 도면에 도시된 장치들은 특히 1기통 당 2개의 유입 또는 방출 밸브가 있는 4기통 엔진의 8개의 유입 또는 방출 밸브를 작동하기 위한 것이다.

다른 구성을 위한 그러한 장치의 변형은 당업자에게는 용이한 일일 것이다.

공동축(59)은, 풀리(74)의 측면에서 봤을 때 시계 방향으로, 통상적 캠축과 동일한 속도이고, 엔진(12) 크랭크축(5)의 속도의 절반으로 회전하는 풀리(74)를 이용하여 엔진(12)에 의하여 회전 구동된다.

그러한 이유로, 그리고 특별한 실시예에 따라, 그 장치의 세트는 그 것을 대체하는 캠축(예를 들어, 유입 캠축)의 위치와 장소에 놓일 수 있고, 도9에 도시된 바와 같이 다른 캠축(예를 들어, 방출 캠축)으로 엔진 공급 벨트에 의해 구동될 수 있거나 또한 다른 동일한 장치로 도10에 도시된 바와 같은 상기 벨트에 의해 구동될 수 있다.

유압 반응식 변환 펌프(4)는 서로 연결되지 않는 2개의 펌프의 입구(7) 및 2개의 펌프의 출구(6)를 형성하는 내부 캠을 포함하는 베인 유형이고, 펌프 입구 역류방지 밸브(26)는 저압 회로(9), 경우에 따라 엔진(12)의 윤활 회로에 연결되고, 스프링에 의하여 그 시트 위에 버티도록 유지되는 강구들로 구성된다.

어떤 밸브도 개방되어서는 안 될 때, 유압 반응식 변환 펌프(4)는 플러그 하우징(65)의 명시되지 않은 덕트에 의하여 엔진 윤활유 하우징(72)에 연결되는 내부 공동 내에 펌프 출구 덕트(32)를 통하여 유압유를 배출한다.

도면에 도시된 바와 같이, 공동축(59)은 외부 나선형 홈(60)을 갖추고 있고, 그 나선형 홈은 플러그 회전자(27), 개방 선택기 회전자(38) 및 폐쇄 선택기 회전자(47)를 회전 구동시킨다.

여기서, 플러그 회전자(27) 및 개방 선택기 회전자(38)는 서로에 대하여 위상이 같은데, 이는 밸브(2)의 선택 및 펌프의 출구(6) 사이에서 일정한 지속시간을 보장하는 동일한 개방 슬리브(37)의 회전에 연동되기 때문이다.

펌프 출구 플러그(8), 밸브 개방 선택기(11) 및 밸브 폐쇄 선택기(25)의 기능은 그것들이 모두 공동축(59)에 의해 구동된다는 사실로 인하여 반드시 동조됨을 확인할 수 있다.

펌프 출구 플러그(8)는 여기서 하우징 내에 서로 정반대 방향으로 놓이는 방식으로 2개가 있으며, 유압 반응식 변환 펌프(4)의 2개의 펌프 출구(6) 중 하나를 각각 폐쇄하고, 각각의 펌프 출구(6)는 엔진(12) 실린더의 짝수 밸브(2) 또는 홀수 밸브(2)의 개방에 전적으로 할당된다.

동일한 시간에 동일한 역학을 갖는, 동일한 실린더의 짝수 및 홀수 밸브(2)는 따라서 그들의 기능에 있어서 짝을 이룬다.

마찬가지로, 2개의 펌프 입구(7)는 엔진(12)의 짝수 밸브(2) 또는 홀수 밸브(2)의 폐쇄에 전적으로 할당된다.

플러그 회전자(27)는 90도마다 위치한 가변 측면의 돌출부 4개를 포함한다.

펌프 출구 포트(29)가 플러그 하우징(65) 내에 고정되는 방식으로 배치되었으므로, 개방 슬리브(37) 상의 플러그 회전자(27)의 이동은 펌프 출구 포트(29)와 마주 보는 돌출부의 유효 길이를 변화시키고, 이로 인하여 밸브(2)의 개방이 작동하는 동안 크랭크축(5)의 각도를 증가 또는 감소시킬 수 있다.

밸브(2)가 엔진(12)의 주어진 회전속도에 대하여 등속으로 개방되므로, 개방 시에 더 오래 작동할수록 그것의 상승의 높이는 더 중요하게 될 것이다.

이와 같은 이유로, 예시되지 않은 컴퓨터로 조정되는 예시되지 않은 전기 엔진에 의해 작동되는 밸브 상승 포크(62)가 밸브(2)의 상승 높이를 제어할 수 있게 한다.

밸브(2) 개방의 시발점은 밸브 개방 선행 포크(61)의 수단으로 공동축(59)에 대하여 개방 슬리브(37)를 종적으로 병행 이동함으로써 밸브(2) 상승에 독립적으로 제어될 수 있다.

상기 작동은, 개방 슬리브(37)의 내부 나선형 홈(75)이 공동축(59)의 외부 나선형 홈(60)과 상호작용 할 때, 엔진(12)의 크랭크축(5)에 대한 플러그 회전자(27)의 각도 위상차가 날 수 있게 하고, 그 결과 밸브 상승 포크(62)의 제어 하에 남아있는 그것의 유효 길이를 변형하지 않고 플러그 회전자(27)의 돌출부(28)가 다소 일찍 펌프 출구 포트(29)를 폐쇄한다.

밸브 개방 선행 포크(61)는 예시되지 않은 컴퓨터로 조정되는 예시되지 않은 전기 엔진에 의해 작동된다.

밸브 개방 선택기(11) 및 밸브 폐쇄 선택기(25)는 동일한 원칙의 기능을 일으킨다.

개방 선택기의 캠(39)은, 오토 또는 보 드 로샤스의 4회전에 따라 기능하는 4기통 엔진의 필요성에 부합하여, 공동축(59) 회전의 각 90도마다, 그리고 크랭크축(5) 회전의 180도 마다 밸브 개방 공급기(40)를 개방시킴을 알 게 될 것이다.

각 밸브 개방 공급기(40)는 동일한 실린더의 짝수 밸브(2) 및 홀수 밸브(2)의 유압잭(3)으로 유압유를 가져오도록 덕트(42)들을 동시에 개방하거나 폐쇄할 수 있게 한다.

상기 결과는, 캠이 밸브 개방 공급기(40)를 작동시킬 때의 덕트(42)와 비교되거나, 또는 캠(39)이 그것들을 작동하지 않을 때 상기 덕트(42)들을 폐쇄하는 밸브 개방 공급기(40)의 원통부(78) 상에 배치된 홈(41)의 덕분으로 얻어진다.

원통부(78)는 스프링(43)에 의해 선택기 하우징(66)에 접촉 유지되는 그것의 숄더(44)에 의해 캠(39)에 대하여 원하는 거리로 오게 된다.

밸브(2)의 폐쇄 시발점은 밸브 폐쇄 지연 포크(63)에 의해 공동축(59)에 대하여 폐쇄 선택기 회전자(47)를 길이방향으로 이동시킴으로써 제어된다.

상기 작동은, 상기 폐쇄 선택기 회전자(47)의 나선형 홈(79)이 공동축(59)의 외부 나선형 홈(60)과 상호작용할 때, 엔진(12)의 크랭크축(5)에 대한 폐쇄 선택기 회전자(47)의 각도 위상 변환이 일어날 수 있게 하고, 그 결과 다소 일찍 밸브(2)를 폐쇄하기 위하여 밸브 폐쇄 공급기(49)가 다소 일찍 작동된다.

공동 하우징은 적어도 하나의 유압잭(3)이 배치되는 받침을 포함할 수 있고, 상기 받침은 엔진(12)의 실린더 헤드에 고정되어, 각각의 유압잭(3)이 엔진(12)의 대응하는 밸브(2)의 밸브봉의 상단과 접촉하여 밸브를 작동시킬 수 있다.

한편, 상기 명세서는 예시만 할 뿐 어떤 면에서도 본 발명의 영역을 제한하 지 않으며 다른 어떤 대응사항으로도 상세한 실시예를 대체하지 않을 것임을 주지해야 한다.

Claims (57)

1. 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터에 있어서,

   - 덕트에 의해 고압 유압 회로(10)에 연결되어 적어도 하나의 밸브(2)의 개방을 보장하는 적어도 하나의 유압잭(3),

   - 적어도 하나의 출구 및 적어도 하나의 입구를 포함하고, 엔진 크랭크축의 속도에 비례하는 속도로 회전하는 적어도 하나의 유압 반응식 변환 펌프(4),

   - 상기 유압 반응식 변환 펌프(4)의 출구에서 배출된 유압유가 저압 회로(9) 또는 저장소(58)로 들어가는 것을 방지할 수 있게 하고, 이를 하나 이상의 밸브(2)의 개방을 보장하는 하나 이상의 유압잭(3)에 연통되는 고압 유압 회로(10)로 가압시킬 수 있게 하는 적어도 하나의 펌프 출구 플러그(8),

   - 상기 유압 반응식 변환 펌프(4)의 출구에서 배출된 유압유를 상기 고압 유압 회로(10)를 통하여, 개방되어야 하는 적어도 하나의 밸브(2)의 유압잭(3)으로 지향시킬 수 있게 하고, 동시에 상기 유압유가 폐쇄 유지되어야 하는 하나 이상의 다른 밸브(2)로 지향되는 것을 방지할 수 있게 하는 적어도 하나의 밸브 개방 선택기(11),

   - 상기 유압 반응식 변환 펌프(4)의 하나 이상의 출구와 적어도 하나의 밸브(2)의 유압잭(3) 사이에서 상기 고압 유압 회로(10) 상에 위치하고, 상기 밸브(2)를 개방 유지할 수 있도록 상기 밸브(2)의 유압잭(3) 내에 상기 유압유를 보유할 수 있게 하는 적어도 하나의 개구 역류방지 밸브(24),

   - 상기 개구 역류방지 밸브(24)에 의해 개방 유지되는 적어도 하나의 밸브(2)의 유압잭(3) 내에 포함된 유압유를 상기 고압 유압 회로(10)를 통하여 상기 유압 반응식 변환 펌프(4)의 하나 이상의 입구로 지향시킬 수 있게 하여, 상기 하나 이상의 밸브(2)의 폐쇄를 보장하고, 유압잭(3) 내에 포함된 유압유가 폐쇄 위치로 유지되어야 하는 하나 이상의 다른 밸브(2)의 유압잭(3) 내로 유입되는 것을 방지하는 적어도 하나의 밸브 폐쇄 선택기(25), 및

   - 상기 유압 반응식 변환 펌프(4)의 하나 이상의 입구에 배치되고, 저압 회로(9) 또는 저장소(58)의 압력이 유압 반응식 변환 펌프(4)의 하나 이상의 입구의 압력보다 높은 경우 저압 회로(9) 또는 저장소(58)의 유압유가 상기 유압 반응식 변환 펌프(4)의 하나 이상의 입구로 유입될 수 있게 하는 적어도 하나의 펌프 입구 역류방지 밸브(26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
2. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 밸브(2)의 개방을 보장하는 유압잭(3)의 실린더 및 챔버(20)는 밸브 가이드(16)에 배치되고, 상기 실린더 및 챔버(20)는 밸브(2)를 개방하기 위하여 밸브봉(18)에 배치된 숄더(19)로 구성되는 잭 피스톤과 상호작용하는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
3. 제2항에 있어서, 상기 밸브봉(18)에 배치되는 숄더(19)로 구성되는 잭 피스톤은 상기 밸브 가이드(16) 내에서 밸브(2)를 안내하는데 관여하는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
4. 제2항에 있어서, 상기 밸브봉(18)에 배치되는 숄더(19)로 구성되는 잭 피스톤은 적어도 하나의 시일(17)을 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
5. 제2항에 있어서, 상기 밸브 가이드(16)는 유입 또는 방출 덕트(21) 근방에, 유압유가 상기 유입 또는 방출 덕트(21)로 이동하는 것을 제한하기 위하여, 엔진(12)의 실린더 헤드에 포함되는 적어도 하나의 배수관(22)을 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
6. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 밸브(2)의 개방을 보장하는 유압잭(3)은, 상기 밸브가 시트에 접촉하기 전에 상기 하나 이상의 밸브(2)를 제동할 수 있게 하는 운행 종료 댐핑 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
7. 제6항에 있어서, 밸브 가이드(16)에 배치되는 유압잭(3)은 밸브봉(18)에 배치되는 숄더(23)로 구성되는 운행 종료 댐핑 장치를 포함하고, 상기 숄더(23)는 숄더(23)보다 큰 직경과 낮은 높이의 실린더부와 상호작용하며, 상기 실린더부는 밸브 가이드(16)의 상부에 배치되어 밸브(2)가 폐쇄 스트로크의 종료에 이를 때 유압유의 흐름을 막아 상기 밸브(2)의 속도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
8. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 밸브(2)의 개방을 보장하는 유압잭(3)은 명령에 의해 개방되어 챔버(20)에 들어있는 유압유가 저압 회로로 빠져나갈 수 있도록 하는 플러그로 구성된 배수 장치를 챔버(20)의 영역 내에 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
9. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 밸브(2)는, 주어진 시간에 밸브의 상승 높이를 컴퓨터로 알려주는 전기적 또는 전자기적 신호를 방출하는 측정 장치를 갖춘 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
10. 제1항에 있어서, 저압 회로(9)는 엔진(12)의 윤활 회로(15)에 연결되는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
11. 제1항에 있어서, 저압 회로(9)는 엔진(12)의 윤활 회로(15)에 독립적인 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
12. 제1항에 있어서, 저압 회로(9)는 엔진(12)의 윤활 회로(15)에 독립적이고, 추가 펌프(13)에 의해 대기압보다 높은 압력으로 유지되는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
13. 제12항에 있어서, 저압 회로(9)는 축압기(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
14. 제1항에 있어서, 유압 반응식 변환 펌프(4)는 고정자가 적어도 하나의 독립적인 입구 및 출구를 형성하는 내부 프로파일을 갖는 베인 펌프인 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
15. 제1항에 있어서, 유압 반응식 변환 펌프(4)는 적어도 2개의 톱니바퀴 및 적어도 하나의 독립적인 입구 및 출구를 포함하는 기어 펌프인 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
16. 제1항에 있어서, 유압 반응식 변환 펌프(4)는 엔진의 주어진 작동 조건 하에서 상기 엔진(12)의 하나 이상의 밸브(2)의 상승 속도를 가변시킬 수 있게 하는 가변 변환 펌프인 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
17. 제1항에 있어서, 펌프 출구 플러그(8)는 컴퓨터에 의해 조정되는 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
18. 제1항에 있어서,

    펌프 출구 플러그(8)는, 플러그 하우징(65) 내에 포함되고 엔진(12)의 크랭크축(5)의 속도에 비례하는 속도로 회전하며 플러그 회전자(27)를 포함하는 회전 기계 장치이고,

    상기 플러그 회전자(27)는 플러그 회전자(27)의 회전 중에 상기 플러그 하우징(65) 내에 배치된 하나 이상의 펌프 출구 포트(29)를 주기적으로 폐쇄하는 적어도 하나의 돌출부(28)를 갖춘 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
19. 제18항에 있어서, 하나 이상의 펌프 출구 포트(29)와 플러그 회전자(27)의 돌출부(28) 사이의 방수성은 상기 돌출부가 하나 이상의 상기 펌프 출구 포트(29)에 대향하여 위치할 때 하나 이상의 상기 펌프 출구 포트(29)를 상기 돌출부(28)와의 접촉을 유지하는 장치(30)에 의하여 강화되는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
20. 제19항에 있어서,

    접촉을 유지하는 장치(30)는, 길이방향으로 통과하는 펌프 출구 포트(29)를 포함하고 플러그 하우징(65) 내에 반경방향으로 위치되는 플러그 피스톤(31)으로 구성되고,

    상기 펌프 출구 포트(29)는 반경방향 포트(33)에 의해 펌프 출구 덕트(32)에 연결되고,

    상기 플러그 피스톤(31)은 돌출부(28)의 곡률 반경과 동일한 곡률 반경을 갖는 오목한 원통형 베어링면을 포함하여 상기 돌출부(28)에 대해 접촉면을 갖고,

    상기 플러그 피스톤(31)은 플러그 하우징(65) 측에 상기 돌출부(28)와의 접촉면보다 높은 유압유의 압력을 받는 표면을 가져서, 상기 돌출부(28)가 지나는 동안 펌프 출구 덕트(32) 내에서 유압이 증가할 때 상기 플러그 피스톤은 돌출부와의 접촉이 유지되고,

    돌출부가 플러그 피스톤(31)의 펌프 출구 포트(29)를 폐쇄하지 않을 때 상기 플러그 피스톤(31)은 스프링(56)에 의해 플러그 하우징(65)에 접촉 지지되는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
21. 제20항에 있어서, 플러그 피스톤(31)은 상기 플러그 피스톤(31)과 그것이 배치된 구멍 사이의 방수성을 보장하는 적어도 하나의 시일을 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
22. 제18항에 있어서, 플러그 회전자(27)는 엔진(12)의 크랭크축(5)에 대한 각도 위상 변환을 위한 장치를 갖추고 있어, 하나 이상의 밸브(2)의 개방이 선행되거나 지연될 수 있는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
23. 제22항에 있어서,

    플러그 회전자(27)의 각도 위상 변환 장치는, 상기 플러그 회전자(27)의 구동축의 외부에 배치된 적어도 하나의 나선형 홈과 상호작용하는, 플러그 회전자(27)의 내부에 배치된 적어도 하나의 나선형 홈으로 구성되고,

    상기 플러그 회전자(27)가 밸브 상승 포크(62)에 의하여 회전축에 평행하게 이동됨으로써 위상 변환이 발생하고,

    돌출부는 상기 플러그 회전자의 길이를 따라 형성되어, 상기 펌프 출구 포트(29)에 대한 어떤 길이방향 위치에서도 상기 플러그 하우징(65) 내에 배치된 하나 이상의 펌프 출구 포트(29)를 폐쇄할 수 있는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
24. 제18항에 있어서,

    플러그 회전자(27)의 돌출부(28)는 플러그 회전자(27)의 길이를 따라 형성되고 상기 플러그 회전자(27)의 길이를 따라 가변되는 원주방향 길이를 갖고 있어서, 하나 이상의 펌프 출구 포트(29)에 대한 플러그 회전자(27)의 길이방향 위치에 따라 변하는 폐쇄 시간을 갖게 되어, 하나 이상의 밸브(2)의 상승 스트로크를 증가시키거나 감소시킬 수 있고,

    하나 이상의 펌프 출구 포트(29)에 대한 플러그 회전자(27)의 길이방향 위치는, 상기 플러그 회전자(27)를 그 회전축에 대해 평행하게 이동시킬 수 있는 밸브 상승 포크(62)에 의해 제어되고,

    상기 플러그 회전자(27)는 구동축이 포함하는 적어도 하나의 외부 직선형 홈과 상호작용하는 적어도 하나의 내부 직선형 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
25. 제24항에 있어서,

    하나 이상의 밸브(2)의 개방을 선행 또는 지연시킬 수 있는 플러그 회전자(27)의 각도 위상 변환 장치는 개방 슬리브(37)로 구성되고,

    상기 개방 슬리브(37)는, 한편으로는 상기 개방 슬리브(37)의 구동축이 포함하는 적어도 하나의 외부 나선형 홈(60)과 상호작용하는 적어도 하나의 내부 나선형 홈(75)을 포함하고, 다른 한편으로는 플러그 회전자(27)가 포함하는 적어도 하나의 내부 직선형 홈(34)과 상호작용하는 적어도 하나의 외부 직선형 홈(76)을 포함하며,

    상기 개방 슬리브(37)는 밸브 개방 선행 포크(61)에 의해 회전축에 대해 평행하게 이동함으로써 작동될 수 있어서, 회전 구동되는 플러그 회전자(27)의 각도 위상 변환에 의해 하나 이상의 밸브(2)의 개방을 선행 또는 지연시킬 수 있고, 하나 이상의 밸브(2)의 상승은 하나 이상의 펌프 출구 포트(29)에 대한 플러그 회전자(27)의 길이방향 위치에 대해 작용하는 밸브 상승 포크(62)에 의해 독립적으로 제어되고,

    상기 플러그 회전자(27)는 가변적인 폐쇄 시간을 보장하는 가변적인 단면을 갖는 돌출부(28)를 포함하는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
26. 제1항에 있어서, 밸브 개방 선택기(11)는 컴퓨터에 의해 조정되는 하나 이상의 솔레노이드 밸브로 구성되는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
27. 제1항에 있어서, 밸브 개방 선택기(11)는 하우징 내에 포함되고 엔진(12)의 크랭크축(5)의 속도에 비례하는 속도로 회전하는 회전 기계 장치인 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
28. 제25항에 있어서, 밸브 개방 선택기(11)는, 선택기 하우징(66) 내에 포함되고, 엔진(12)의 크랭크축(5)의 속도에 비례하는 속도로 회전하며, 상기 선택기 하우징(66) 내에 반경방향으로 배치된 하나 이상의 밸브 개방 공급기(40)를 작동시키는 캠(39)을 갖춘 개방 선택기 회전자(38)를 포함하는 회전 기계 장치인 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
29. 제28항에 있어서, 개방 선택기 회전자(38)는 엔진(12)의 크랭크축(5)에 대한 각도 위상 변환을 위한 장치를 갖추고 있어, 밸브 개방 선택기(11)가 펌프 출구 플러그(8)와 동조될 수 있고, 원하는 시간에 하나 이상의 밸브(2)를 선택할 수 있는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
30. 제28항에 있어서,

    캠(39)을 포함하는 개방 선택기 회전자(38)는 개방 슬리브(37)와 일체로 되어 있어, 밸브 개방 선택기(11)가 엔진(12)의 크랭크축(5)에 대한 플러그 회전자(27)의 각도 위상 변환에 의존하는 하나 이상의 밸브(2)의 개방 시간에 동조되어 있을 수 있게 하고,

    밸브 개방 선행 포크(61)는 동시에 동일한 비율로 크랭크축(5)에 대한 개방 선택기 회전자(38) 및 플러그 회전자(27)의 위상을 변환시킬 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
31. 제29항에 있어서,

    개방 선택기 회전자(38)의 각도 위상 변환 장치는, 상기 개방 선택기 회전자(38)의 구동축의 외부에 배치된 적어도 하나의 나선형 홈과 상호작용하고 상기 개방 선택기 회전자(38)의 내부에 배치된 적어도 하나의 내부 나선형 홈(75)으로 구성되고,

    위상 변환은 포크에 의해 상기 개방 선택기 회전자(38)를 그 회전축에 대하여 평행하게 이동시킴으로써 발생하고,

    캠(39)은 밸브 개방 공급기에 대한 어떤 길이방향의 위치에서도 밸브 개방 공급기를 작동시키기에 충분한 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
32. 제28항에 있어서,

    각각의 밸브 개방 공급기(40)는, 적어도 하나의 홈(41)을 갖추고 선택기 하우징(66) 내에 배치된 구멍 안에 위치한 원통부(78)로 구성되고,

    각각의 홈(41)이 캠(39)에 의해 원통부(78)가 축방향 이동함으로써 선택기 하우징(66) 내에 배치된 적어도 하나의 덕트(42)의 높이로 이동되어, 각각의 덕트(42) 내에서 유압유가 순환할 수 있게 되고,

    상기 원통부(78)는, 상기 원통부(78)에 배치되고 선택기 하우징(66)에 지지되는 숄더(44)와, 선택기 하우징(66) 내에 나사 결합된 캡(45)에 의해 압축 유지되는 스프링(43)의 한쌍의 작동에 의해 개방 선택기 회전자(38)로부터 원하는 거리에서 유지되는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
33. 제32항에 있어서, 선택기 하우징(66) 내에 나사 결합된 캡(45)은 스프링(43)을 포함하고 덕트에 의해 저압 회로(9) 또는 저장소(58)에 연결되는 챔버(46)를 형성하는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
34. 제1항에 있어서, 밸브 폐쇄 선택기(25)는 컴퓨터에 의해 조정되는 하나 이상의 솔레노이드 밸브로 구성되는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
35. 제1항에 있어서, 밸브 폐쇄 선택기(25)는 하우징 내에 포함되고 엔진(12)의 크랭크축(5)의 속도에 비례하는 속도로 회전하는 회전 기계 장치인 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
36. 제28항에 있어서, 밸브 폐쇄 선택기(25)는, 하우징 내에 포함되고 엔진(12)의 크랭크축(5)의 속도에 비례하는 속도로 회전하며 상기 하우징 내에 반경방향으로 배치된 하나 이상의 밸브 폐쇄 공급기(49)를 작동하는 캠(48)을 갖춘 폐쇄 선택기 회전자(47)를 포함하는 회전 기계 장치인 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
37. 제36항에 있어서, 폐쇄 선택기 회전자(47)는 엔진(12)의 크랭크축(5)에 대한 각도 위상 변환을 위한 장치를 갖추고 있어, 하나 이상의 밸브(2)의 폐쇄가 선행 또는 지연될 수 있는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
38. 제36항에 있어서,

    폐쇄 선택기 회전자(47)의 위상 변환 장치는, 상기 폐쇄 선택기 회전자(47)의 구동축 외부에 배치된 적어도 하나의 나선형 홈과 상호작용하고 상기 폐쇄 선택기 회전자(47)의 내부에 배치된 적어도 하나의 나선형 홈(79)으로 구성되고,

    위상 변환은 밸브 폐쇄 지연 포크(63)에 의해 상기 폐쇄 선택기 회전자(47)를 그 회전축에 대하여 평행하게 이동시킴으로써 발생하고,

    캠(48)은 밸브 폐쇄 공급기(49)에 대한 어떤 길이방향의 위치에서도 밸브 폐쇄 공급기(49)를 작동시키기에 충분한 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
39. 제36항에 있어서,

    각각의 밸브 폐쇄 공급기(49)는, 적어도 하나의 홈(50)을 갖추고 선택기 하우징(66) 내에 배치된 구멍 안에 위치한 원통부(80)로 구성되고,

    각각의 홈(50)이 캠(48)에 의해 원통부(80)가 축방향 이동함으로써 선택기 하우징(66) 내에 배치된 적어도 하나의 덕트(42)의 높이로 이동되어, 각각의 덕트(42) 내에서 유압유가 순환할 수 있게 되고,

    상기 원통부(80)는, 상기 원통부(80)에 배치되고 선택기 하우징(66)에 지지되는 숄더(51)와, 선택기 하우징(66) 내에 나사 결합된 캡(53)에 의해 압축 유지되는 스프링(52)의 한쌍의 작동에 의해 폐쇄 선택기 회전자(47)로부터 원하는 거리에서 유지되는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
40. 제39항에 있어서, 선택기 하우징(66) 내에 나사 결합된 캡(53)은 스프링(52)을 포함하고 덕트에 의해 저압 회로(9) 또는 저장소(58)에 연결되는 챔버(73)를 형성하는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
41. 제38항에 있어서, 고압 유압 회로(10)는 밸브 폐쇄 선택기(25)의 상류측 또는 하류측에 적어도 하나의 폐쇄 역류방지 밸브(54)를 포함하여, 폐쇄 상태에 있는 하나 이상의 밸브(2)의 유압잭(3) 내에 포함된 유압유가 폐쇄 유지되어야 하는 하나 이상의 다른 밸브(2)의 유압잭(3) 내로 유입되는 것을 막는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
42. 제41항에 있어서, 밸브 폐쇄 선택기(25)의 상류측 또는 하류측에 위치된 폐쇄 역류방지 밸브(54)는 스프링에 의해 시트 상에 유지되는 강구로 구성되는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
43. 제1항에 있어서, 펌프 입구 역류방지 밸브(26)는 스프링에 의해 시트 상에 유지되는 강구로 구성되는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
44. 제41항에 있어서, 유압 반응식 변환 펌프(4), 펌프 출구 플러그(8), 밸브 개방 선택기(11), 하나 이상의 개구 역류방지 밸브(24), 밸브 폐쇄 선택기(25) 및 하나 이상의 폐쇄 역류방지 밸브(54)는 구성요소로서 하나 이상의 부품으로 구성된 공동 하우징 내에 함께 또는 그룹별로 포함되는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
45. 제44항에 있어서, 유압 반응식 변환 펌프(4), 플러그 회전자(27), 개방 선택기 회전자(38) 및 폐쇄 선택기 회전자(47), 또는 상기 4개의 장치의 임의의 조합은, 전달 장치를 통해 엔진(12)의 크랭크축(5)에 의해 그 자체가 회전 구동되는 공동축(59)에 의해 회전 구동되는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
46. 제45항에 있어서, 공동축(59)을 구동하는 전달 장치는 톱니 벨트 또는 체인, 또는 적어도 하나의 톱니바퀴로 구성된 기어 시스템을 통해 엔진(12)의 크랭크축(5)에 의해 회전 구동되는 풀리(74)로 구성되는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
47. 제45항에 있어서, 공동축(59)은, 플러그 회전자(27), 개방 선택기 회전자(38), 개방 슬리브(37) 및 폐쇄 선택기 회전자(47), 또는 상기 4개의 장치의 임의의 조합을 회전 구동하고, 엔진(12)의 크랭크축(5)에 대한 각도 위상 변환을 허용하기 위하여 상기 장치들 중 일부의 나선형 홈과 상호작용하는 적어도 하나의 외부 나선형 홈(60)을 갖춘 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
48. 제44항에 있어서,

    공동 하우징은 4개의 주요 하우징으로 구성되고,

    상기 4개의 주요 하우징은 공동축(59)을 포함하고 각각,

    - 유압 반응식 변환 펌프(4) 및 하나 이상의 펌프 입구 역류방지 밸브(26)를 포함하는 펌프 하우징(64),

    - 플러그 회전자(27) 및 하나 이상의 펌프 출구 포트(29)를 포함하는 플러그 하우징(65),

    - 밸브 상승 포크(62), 개방 선택기 회전자(38), 하나 이상의 밸브 개방 공급기(40), 밸브 개방 선행 포크(61), 폐쇄 선택기 회전자(47), 하나 이상의 밸브 폐쇄 공급기(49), 밸브 폐쇄 지연 포크(63) 및 하나 이상의 개구 역류방지 밸브(24)를 포함하고, 하나 이상의 폐쇄 역류방지 밸브(54)를 포함할 수 있는 선택기 하우징(66), 및

    - 폐쇄 수집기 하우징(67)

    의 끝과 끝을 맞추어 조립된 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
49. 제48항에 있어서, 플러그 하우징(65)은 플러그 하우징(65)을 통과하는 덕트를 구비하며, 상기 덕트는 유압 반응식 변환 펌프(4)의 하나 이상의 출구(6)를 한편으로는 하나 이상의 펌프 출구 플러그(8)와, 다른 한편으로는 플러그 하우징(65)과 선택기 하우징(66) 사이의 접합면에 배치된 덕트의 망으로 구성된 개방 수집기(68)와 연결시키고, 유압 반응식 변환 펌프(4)의 하나 이상의 입구(7)를 선택기 하우징(66)과 폐쇄 수집기 하우징(67) 사이의 접합면에 배치된 덕트의 망으로 구성된 폐쇄 수집기(69)와 연결시키는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
50. 제49항에 있어서,

    선택기 하우징(66)은 선택기 하우징(66)을 길이방향으로 통과하는 덕트(42)를 구비하며, 상기 덕트(42)는 개방 수집기(68) 및 폐쇄 수집기(69)를 연결하고 하나 이상의 밸브 개방 공급기(40) 및 하나 이상의 밸브 폐쇄 공급기(49)에 의해 폐쇄되거나 개방될 수 있고,

    상기 덕트(42)는, 하나 이상의 밸브 개방 공급기(40) 및 하나 이상의 밸브 폐쇄 공급기(49) 사이에 위치되고 하나 이상의 밸브(2)의 유압잭(3)에 연결된 밸브 외향 덕트(70)를 포함하고,

    상기 선택기 하우징(66)은 마찬가지로 선택기 하우징(66)을 길이방향으로 통과하는 하나 이상의 덕트를 구비하며, 상기 덕트는 폐쇄 수집기(69)를 유압 반응식 변환 펌프(4)의 하나 이상의 입구(7)와 연결하는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
51. 제50항에 있어서,

    개방 수집기(68)는, 선택기 하우징(66)을 길이방향으로 통과하고 동일한 출구(6)에 연결되어야 하는 덕트(42)들이 서로 연결될 수 있게 하고,

    상기 출구(6)는 플러그 하우징(65)을 통과하는 덕트에 의해 상기 개방 수집기(68)에 연결되고,

    폐쇄 수집기(69)는, 선택기 하우징(66)을 길이방향으로 통과하고 동일한 입구(7)에 연결되어야 하는 덕트(42)들이 서로 연결될 수 있게 하고,

    상기 입구(7)는 선택기 하우징(66) 및 플러그 하우징(65)을 각각 통과하는 덕트(42)에 의해 상기 폐쇄 수집기(69)에 연결되는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
52. 제48항에 있어서,

    조립 나사(71)는 여러 하우징(64, 65, 66, 67)들을 통과하여 이들을 조립하여 유지하고,

    하나 이상의 상기 조립 나사(71)는 밸브(2)의 개방, 상승 및 폐쇄를 조정할 수 있게 하는 포크(61, 62, 63)를 위한 회전축으로 작용할 수 있는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
53. 제38항에 있어서, 밸브 개방 선행 포크(61), 밸브 상승 포크(62) 및 밸브 폐쇄 지연 포크(63)는 전달 수단을 통해 상기 포크(61, 62, 63)에 연결되고 컴퓨터에 의해 조정되는 전기 엔진에 의해 이동함으로써 작동되는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
54. 제45항에 있어서,

    플러그 회전자(27)의 돌출부(28)가 폐쇄하는 하나 이상의 펌프 출구 포트(29)는, 특히 공동축(59)을 포함하는 공동 하우징의 내부에 있고,

    상기 공동 하우징은:

    - 덕트에 의해 엔진 윤활유 하우징(72)에 연결되거나,

    - 엔진(12)의 윤활 회로(15)에 연결되거나,

    - 엔진 윤활유 하우징(72)과 독립적인 유압유 하우징에 연결되거나,

    - 추가 펌프(13)에 연결되는,

    폐쇄된 챔버를 형성하는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
55. 제1항에 있어서, 고압 유압 회로(10)에 연결된 동일한 덕트는, 유압잭(3)에 의해 작동되는 밸브(2)가 동일하게 상승되도록 보장하는 유량 분할기를 통하여 동시에 복수의 유압잭(3)에 유압유를 공급하는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
56. 제1항에 있어서, 펌프 출구 플러그(8) 및 밸브 개방 선택기(11)는 적어도 하나의 입구를 포함하는 단일 결합된 공급기(81)로 함께 모이고, 상기 입구는 유압 반응식 변환 펌프(4)의 출구(6)에 연결되고, 상기 단일 결합된 공급기(81)는 저압 회로(9)에 연결된 출구 또는 적어도 하나의 유압잭(3)에 연결된 출구와 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.
57. 제44항에 있어서,

    공동 하우징은 적어도 하나의 유압잭(3)이 배치되는 받침을 포함하고,

    상기 받침은 엔진(12)의 실린더 헤드에 고정되어, 각각의 유압잭(3)이 상기 엔진(12)의 해당 밸브(2)의 밸브봉의 상단부와 접촉하여 상기 밸브를 작동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 왕복식 엔진용 유압 밸브 액츄에이터.

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