KR100974764B1

KR100974764B1 - 기통 휴지용 로커암 장치

Info

Publication number: KR100974764B1
Application number: KR1020070070363A
Authority: KR
Inventors: 하경표; 공진국; 김우태
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-12-15
Filing date: 2007-07-13
Publication date: 2010-08-06
Also published as: KR20080055597A; CN101205841B; CN101205841A

Abstract

본 발명은 기통 휴지용 로커암 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가솔린 엔진에서 엔진 연비를 향상시키기 위한 새로운 구조의 기통 휴지용 로커암 장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 로커암과; 상기 로커암의 후단부 저면에 지지되는 복원스프링과; 캠에 의하여 눌림 가능하게 상기 로커암에 결합된 롤러와; 제1 및 제2로커 샤프트, 이 제1 및 제2로커샤프트를 일체로 연결하는 연결봉으로 이루어진 한 쌍의 로커 샤프트 조립품과; 상기 제1 및 제2로커 샤프트를 매개로 상기 로커암과 결합되는 한 쌍의 로커 샤프트 지지부재와; 상기 로커 샤프트 조립품을 이송시키는 이송부재로 구성된 것을 특징으로 하는 기통 휴지용 로커암 장치를 제공한다.

기통 휴지, 로커암 장치, 로커암, 롤러, 로커 샤프트 조립품, 로커 샤프트 지지부재

Description

기통 휴지용 로커암 장치{Rocker Arm Mechanism for Cylinder Deactivation}

도 1은 본 발명에 따른 기통 휴지용 로커암 장치의 일 실시예를 나타내는 조립사시도,

도 2는 본 발명에 따른 기통 휴지용 로커암 장치의 일 실시예를 나타내는 분리사시도,

도 3은 본 발명에 따른 기통 휴지용 로커암 장치의 장착 위치를 설명하는 측면도,

도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 기통 휴지용 로커암 장치의 작동상태를 설명하는 도면으로서, 기통 휴지가 아닌 일반적인 운전상태에서의 움직임을 설명하는 도면,

도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 기통 휴지용 로커암 장치의 작동상태를 설명하는 도면으로서, 기통 휴지 상태에서의 움직임을 설명하는 도면,

도 6은 본 발명에 따른 기통 휴지용 로커암 장치의 작동상태를 설명하는 도면으로서, 기통 휴지 상태에서 로커암이 로커 샤프트를 누르는 실시예를 설명하는 도면,

도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 기통 휴지용 로커암 장치의 로커 샤프트 조립품을 이송시키는 수단을 설명하는 도면.

도 8은 본 발명에 따른 기통 휴지용 로커암 장치의 다른 실시예를 나타내는 분리 사시도,

도 9는 본 발명에 따른 기통 휴지용 로커암 장치의 다른 실시예에 대한 작동 상태를 설명하는 도면으로서, 로커암의 정상 운전상태를 나타내는 단면도 및 측면도,

도 10은 본 발명에 따른 기통 휴지용 로커암 장치의 다른 실시예에 대한 작동 상태를 설명하는 도면으로서, 로커암의 기통 휴지상태를 나타내는 단면도 및 측면도,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 로커암 102 : 결합홀

104 : 누름판 106 : 롤러 설치공간

108 : 체결홀 110 : 걸림턱

200 : 롤러 300 : 로커 샤프트 조립품

302 : 제1로커 샤프트 304 : 제2로커 샤프트

306 : 연결봉 308 : 내측단부

310 : 외측단부 312 : 제1오일공급통로

314 : 제2오일공급통로 316 : 제3오일공급통로

318 : 제1오일 그루브 320 : 제2오일 그루브

400 : 로커 샤프트 지지부재 402 : 제1조립홀

404 : 제2조립홀 406 : 연결봉

408 : 오일공급홀 500 : 캠

600 : 밸브 700,702,704 : 복원스프링

800 : 이송부재 802 : 이송판

804 : 이송가압봉 806 : 쐐기부재

810 : 절환봉 900 : 유압실린더

902 : 피스톤 904 : 유압공급홀

906 : 유압공급수단 908 : 스프링

910 : 락핀

통상적으로, 가솔린 엔진에서 엔진 연비를 향상시키기 위한 방법으로 기통 휴지 기구(CDA : Cylinder DeActivation system)가 사용되고 있다.

상기 기통 휴지 기구는 엔진 기통 중 일부를 운전하지 않음으로써, 연료 소모를 줄이는데 사용되는 기술로써, 기통 휴지의 효과를 크게하기 위해서는 휴지 기 통의 밸브를 휴지 기간 중에 닫아 두는 것이 필요하다.

기통 휴지는 전 기통 또는 일부 기통에 대해 실시하는데, 기통 휴지를 위한 기존 방법에는 다음과 같은 방식들이 있다.

ⅰ) 동종업체의 VTEC 엔진은 두 개의 캠 프로파일과 두 개의 로커암, 그리고 두 로커암을 연결할 수 있는 연결핀을 이용하여 밸브 개폐 프로파일을 제어하는 방식으로 기통 휴지를 구현하고 있다.

ⅱ) 2중 타펫을 이용하여 직동식 밸브트레인을 갖는 엔진에서 기통 휴지를 구현하고 있다.

ⅲ) 또한, 핑거 팔로워 방식의 기통 휴지 기구를 고안하였는데, 핑커 팔로워 내에 두 개의 캠 프로파일에 따라 움직일 수 있는 전환 기구를 장착하고 있다.

그 외에도 다양한 방식의 기통 휴지 기구가 존재하나, 본 발명에서는 새로운 방식의 기통 휴지 기구를 제안하고자 한다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 가솔린 엔진에서 연비 형상을 목적으로 다기통중 일부 기통을 휴지시키는 기존의 기통 휴지 기구에서 탈피하여, 새로운 구조의 기통 휴지용 로커암 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 구현예로서, 로커암과; 상기 로커암의 후단부 저면에 지지되는 복원스프링과; 캠에 의하여 눌림 가능하게 상기 로커암에 결합된 롤러와; 제1 및 제2로커 샤프트, 이 제1 및 제2로커샤프트를 일체로 연결하는 연결봉으로 이루어진 한 쌍의 로커 샤프트 조립품과; 상기 제1 및 제2로커 샤프트를 매개로 상기 로커암과 결합되는 한 쌍의 로커 샤프트 지지부재와; 상기 로커 샤프트 조립품을 이송시키는 이송부재로 구성된 것을 특징으로 하는 기통 휴지용 로커암 장치를 제공한다.

바람직한 구현예로서, 상기 로커암의 후단부에는 제2로커 샤프트가 삽입되는 결합홀이 좌우방향으로 관통 형성되고, 전단부에는 밸브를 누를 수 있도록 직사각판 형상의 누름판이 일체로 형성되며, 전단부와 후단부 사이에는 상기 롤러의 설치를 위한 롤러 설치공간이 상하로 관통 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직한 다른 구현예로서, 상기 제1로커 샤프트는 연결봉의 전단끝과 일체로 된 지점에서 로커 샤프트 지지부재쪽으로 더 길게 돌출되고, 상기 제2로커 샤프트는 연결봉의 후단끝과 일체로 된 지점에서 로커암쪽으로 더 길게 돌출되게 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직한 또 다른 구현예로서, 상기 로커 샤프트 지지부재는 전단부와 후단부에 각각 상기 제1로커 샤프트가 삽입되는 제1조립홀 및 제2로커 샤프트가 삽입되는 제2조립홀이 좌우로 관통 형성되고, 제1 및 제2조립홀 사이 구간에는 상기 연결봉이 삽입될 수 있는 연결봉 삽입용 그루브가 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직한 또 다른 구현예로서, 상기 제2로커 샤프트의 외측단부는 상기 제1조립홀에 삽입 또는 이탈될 수 있도록 연결봉을 중심으로 짧은 길이로 형성되고, 제2로커 샤프트의 내측단부는 상기 로커암의 결합홀에 삽입될 수 있도록 연결봉을 중심으로 긴 길이로 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직한 또 다른 구현예로서, 상기 제1로커 샤프트의 외둘레면에는 제1오일 그루브가 형성되고, 상기 제2로커 샤프트의 내측단부의 외둘레면에는 제2오일 그루브가 더 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직한 또 다른 구현예로서, 상기 로커 샤프트 지지부재 제1조립홀(402)이 형성된 위치의 상면에는 제1조립홀까지 관통되는 오일공급홀이 더 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직한 또 다른 구현예로서, 제1오일공급통로가 상기 제1오일 그루브와 연통되면서 상기 제1로커 샤프트의 내부에 그 길이방향을 따라 형성되고, 제2오일공급통로가 제1오일공급통로와 연통되면서 상기 연결봉의 내부에 그 길이방향을 따라 형성되며, 제3오일공급통로가 제2오일공급통로와 연통되면서 상기 제2로커 샤프트의 내측단부의 내부에 그 길이방향을 따라 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직한 또 다른 구현예로서, 상기 로커암의 양측단부에 걸림턱을 돌출 형성하여, 이 걸림턱이 연결봉(306)을 누룰 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

바람직한 또 다른 구현예로서, 상기 로커 샤프트 조립품을 이송시키는 이송부재는: 상기 로커 샤프트 지지부재의 외측에 이격 배치되는 이송판과; 상기 이송판을 직선 왕복 이송시키는 절환봉과; 상기 절환봉의 후단끝에 연결되어 절환봉을 각회전시키는 구동수단과; 상기 이송판의 내면에 일체로 형성되어, 상기 로커 샤프트 지지부재의 제1 및 제2조립홀로 삽입되는 한 쌍의 이송가압봉과; 상기 이 송판의 외표면에는 일체로 형성되어 상기 절환봉의 전단끝이 밀착되는 쐐기부재로 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직한 또 다른 구현예로서, 상기 절환봉의 전단끝이 밀착되는 상기 쐐기부재의 외표면은 경사진 면으로 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직한 또 다른 구현예로서, 상기 이송판에 전진시 후진쪽으로 다시 이동되게 하는 복원력을 제공하는 복원스프링이 상기 절환봉에 삽입되면서 상기 이송판의 내면과 상기 로커 샤프트 지지부재의 외표면간에 지지되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 로커암의 결합홀내에서 제2로커 샤프트의 내측단부를 사이에 두고 복원스프링이 삽입 장착된 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 구현예로서, 로커암과; 상기 로커암의 후단부 저면에 지지되는 복원스프링과; 캠에 의하여 눌림 가능하게 상기 로커암에 결합된 롤러와; 상기 로커암의 양측에 배치되는 한 쌍의 로커 샤프트 지지부재와; 상기 로커 샤프트 지지부재에 결합되어 로커암에 피봇 기능을 부여하거나, 로커 샤프트 지지부재로부터 분리되어 로커암에 피봇 기능을 상실케하는 피봇부재와; 상기 피봇부재를 로커 샤프트 지지부재에 결합 또는 로커 샤프트 지지부재로부터 분리시키는 유압제공수단; 으로 구성된 것을 특징으로 하는 기통 휴지용 로커암 장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 로커암의 후단부에는 상기 피봇부재가 삽입되는 결합홀이 좌우방향으로 관통 형성되고, 전단부에는 밸브를 누를 수 있도록 직사각판 형상의 누름판이 일체로 형성되며, 전단부와 후단부 사이에는 상기 롤러의 설치를 위한 롤러 설치공간이 상하로 관통 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직한 구현예로서, 상기 유압제공수단은: 상기 로커암 지지부재의 내면에서 그 후단부 위치에 형성되는 유압실린더와; 상기 유압실린더에 내재되는 피스톤과; 상기 로커암 지지부재의 외측면으로부터 유압실린더쪽으로 형성된 유압공급홀과; 상기 유압공급홀에 유압을 공급 또는 차단하는 유압공급수단; 으로 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직한 구현예로서, 상기 피봇부재는: 상기 로커암의 후단부에 형성된 결합홀에 압축 가능하게 내재되는 스프링과; 상기 스프링의 양측에 배열되어, 로커암의 정상 운전시 상기 유압실린더와 결합홀내에 그 양단이 동시에 삽입되고, 로커암의 기통 휴지 수행시 상기 결합홀내에 완전 삽입되는 락핀; 으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 기통 휴지용 로커암 장치를 나타내는 조립사시도이고, 도 2는 그 분리 사시도이다.

본 발명의 기통 휴지용 로커암 장치는 크게 로커암(100)과, 롤러(200)와, 한 쌍의 로커 샤프트 조립품(300)과, 한 쌍의 로커 샤프트 지지부재(400)로 구성된다.

상기 로커암(100)의 후단부에는 로커 샤프트 지지부재(400)의 결합을 위한 결합홀(102)이 좌우방향으로 관통 형성되고, 전단부에는 직사각판 형상의 누름 판(104)이 일체로 형성되며, 전단부와 후단부 사이에는 롤러(200)의 설치를 위하여 상하로 관통된 롤러 설치공간(106)이 형성된다.

또한, 상기 롤러 설치공간(106)의 양쪽 내면에는 롤러(200)의 회전축이 삽입 체결되도록 한 체결홀(108)이 형성된다.

따라서, 상기 로커암(100)의 롤러 설치공간(106)의 체결홀(108)에 상기 롤러(200)의 회전축을 체결함으로써, 상기 롤러는 롤러 설치공간(106)에 구름 가능하게 위치되어진다.

상기 로커암(100)은 로커 샤프트 조립품(300)을 매개로 로커 샤프트 지지부재(400)에 결합된다.

상기 로커 샤프트 조립품(300)은 전후에 각각 배치된 원통형의 제1 및 제2로커 샤프트(302,304)와, 이들 두 로커 샤프트(302,304)를 연결하는 연결봉(306)으로 구성된다.

보다 상세하게는, 상기 연결봉(306)의 전단끝이 상기 제1로커 샤프트(302)의 내측단부에 일체로 형성되고, 상기 연결봉(306)의 후단끝은 상기 제2로커 샤프트(304)의 외측단부에 일체로 형성된다.

따라서, 상기 제1로커 샤프트(302)는 연결봉(306)과 일체로 된 지점에서 로커 샤프트 지지부재(400)쪽으로 더 길게 돌출되고, 상기 제2로커 샤프트(304)는 연결봉(306)과 일체로 된 지점에서 로커암(100)쪽으로 더 길게 돌출되는 상태가 된다.

상기 로커 샤프트 지지부재(400)는 로커 샤프트 조립품(300)을 매개로 로커 암(100)과 결합되면서, 로커암(100)의 양쪽에 배치되는 바, 전단부와 후단부에 각각 좌우로 관통된 제1 및 제2조립홀(402,404)이 존재하고, 이들 두 조립홀(402,404) 사이에는 연결봉 삽입용 그루브(406)가 형성된다.

상기 로커 샤프트 조립품(300)과 로커 샤프트 지지부재(400)간의 조립시, 상기 제1로커 샤프트(302)는 제1조립홀(402)에 삽입 결합되고, 상기 제2로커 샤프트(304)의 외측단부(310: 연결봉을 중심으로 짧은 길이를 갖는 부분)가 제2조립홀(404)에 삽입 결합되며, 상기 연결봉(306)은 연결봉 삽입용 그루브(406) 내로 삽입되며 결합된다.

또한, 상기 로커 샤프트 조림품(300)의 제2로커 샤프트(304)의 내측단부(308: 연결봉을 중심으로 긴 길이를 갖는 부분)는 상기 로커암(100)의 결합홀(102)에 삽입되며 결합된다.

이때, 상기 로커 샤프트 조립품(300)은 로커 샤프트 지지부재(400)내에서 원통형 제1 및 제2로커 샤프트(302,304)의 길이 방향으로 움직임을 갖는다.

보다 상세하게는, 상기 로커 샤프트 조립품(300)이 좌우방향, 즉 제1 및 제2로커 샤프트(302,304)의 길이방향으로 움직일 때, 상기 제1로커 샤프트(302)는 그 일부분이라도 지속적으로 제1조립홀(402) 내에 삽입된 채로 존재하지만, 상기 제2로커 샤프트(304)는 제2조립홀(404) 내에 존재하거나 제2조립홀(404)을 이탈하기도 한다.

또한, 상기 연결봉(306)도 연결봉 삽입용 그루브(406) 내에 존재하거나, 그루브(406)를 이탈하기도 하며, 그 작동에 대한 상세한 설명은 후술하는 바와 같다.

첨부한 도 3은 본 발명에 따른 기통 휴지용 로커암 장치를 측면에서 바라본 도면이다.

도 3에서 보는 바와 같이, 상기 로커암(100)에 결합된 롤러(200)에 캠(500)이 구름 접촉되고, 상기 로커암(100)의 전단부 즉, 누름판(104)이 밸브(600)를 누르고 있으며, 상기 로커암의 후단부 저면에는 복원 스프링(700)이 배치된다.

기통 휴지가 아닌 일반적인 운전에서 캠(500)의 회전에 따라 롤러(200)가 눌려지고, 로커암(100)이 제2로커 샤프트(304)를 중심으로 각회전하여, 로커암(100)의 누름판(104)이 밸브(600)를 누르게 된다.

반면에, 기통 휴지의 경우(상기 제2로커 샤프트(304)의 외측단부(310)가 제2조립홀(404)로부터 이탈된 경우), 상기 캠(500)의 회전에 의하여 롤러(200)가 눌려짐에 따라, 로커암(100)이 제1로커 샤프트(302)를 중심으로 회전하게 되므로, 결국 밸브(600)가 눌려지지 않고, 로커암(100)의 후단부 저면에 위치된 복원 스프링(700)이 눌려지게 된다.

즉, 상기 제1로커 샤프트(302)는 로커암(10)의 누름판(104)이 밸브(600)와 만나는 지점의 곡률 중심에 위치하므로, 로커암(10)이 제1로커 샤프트(302)를 중심으로 회전하는 경우에는 밸브(600)는 전혀 눌려지지 않게 된다.

이 경우, 캠(500)에 의해 눌려진 로커암(100)이 복원되는데 필요한 힘을 상기 복원 스프링(700)에서 발휘하게 되며, 기통 휴지 영역은 엔진 회전수가 낮은 영역이므로 복원 스프링(700)은 밸브(600)가 갖는 스프링에 비해 작은 탄성복원력을 갖는다.

여기서, 기통 휴지가 아닌 일반적인 운전 영역에서 로커암의 동작을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 4에 기통 휴지가 아닌 일반적인 운전에서 로커암의 움직임을 나타내고 있다.

일반 운전 영역에서는 앞서 언급한 바와 같이, 제2로커 샤프트(304)를 중심으로 로커암(100)이 각회전하게 되고, 도 4c에서 보는 바와 같이 제2로커 샤프트 가 로커암(100)의 결합홀(102)과 로커 샤프트 지지부재(400)의 제2조립홀(404)에 동시에 걸쳐 있어서 로커암(100)이 제2로커 샤프트(304)를 중심으로 각회전하게 된다.

따라서, 기통 휴지가 아닌 일반적인 운전에서는 밸브를 누르기 전 상태을 도시한 도 4a 및 밸브를 누르는 상태를 도시한 도 4b에서 보는 바와 같이, 상기 캠(500)의 회전에 따라 롤러(200)가 눌려지면, 상기 로커암(100)이 제2로커 샤프트(304)를 중심으로 각회전하여, 로커암(100)의 누름판(104)이?颱構?하면서 밸브(600)를 누르게 된다.

한편, 상기 제1로커 샤프트(302)의 외둘레면에는 제1오일 그루브(318)가 형성되고, 상기 제2로커 샤프트의 내측단부(308)의 외둘레면에는 제2오일 그루브(320)가 형성된다.

또한, 상기 제1오일 그루브(318)와 제2오일 그루브(320)는 오일공급통로(312,314,316)에 의하여 서로 연통되는 바, 제1오일공급통로(312)가 제1오일 그루브와 연통되면서 상기 제1로커 샤프트(302)의 내부에 그 길이방향을 따라 형성되 고, 제2오일공급통로(314)가 제1오일공급통로(312)와 연통되면서 상기 연결봉(306)의 내부에 그 길이방향을 따라 형성되며, 제3오일공급통로(316)가 제2오일공급통로(314)와 연통되면서 상기 제2로커 샤프트(304)의 내측단부(308)의 내부에 그 길이방향을 따라 형성된다.

따라서, 상기 제1로커 샤프트(302)의 제1오일 그루브(318)와 상기 제2로커 샤프트(304)의 제2오일 그루브(320)는 상기 제1,2,3오일공급통로(312,314,316)에 의하여 서로 연통되는 상태가 된다.

이때, 상기 로커 샤프트 지지부재(400)의 소정 위치, 즉 상기 제1로커 샤프트(302)가 삽입 체결되는 제1조립홀(402)이 형성된 위치의 상면에는 제1조립홀(402)까지 관통되는 오일공급홀(408)이 형성된다.

이에 따라, 상기 오일공급홀(408)로 오일이 공급되면, 오일은 제1로커 샤프트의 제1오일 그루브(318)→ 제1로커 샤프트(302)의 제1오일공급통로(312)→ 연결봉(306)의 제2오일공급통로(314)→ 제2로커 샤프트(304)의 제3오일공급통로(316)→ 제2로커 샤프트(304)의 내측단부(306)에 형성된 제2오일 그루브(320)까지 공급되어, 제1로커 샤프트(302)의 외경면과 로커 샤프트 지지부재(400)의 제1조립홀(402) 내경면간의 윤활이 이루어지고, 또한 제2로커 샤프트(304)의 외경면과 로커암(100)의 결합홀(102) 내경면간의 윤활이 용이하게 이루어진다.

여기서, 기통 휴지시 로커암의 동작을 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

첨부한 도 5는 기통 휴지시 로커암의 움직임을 나타내는 바, 도 5a는 작동전, 도 5b는 작동후 상태를 도시하고 있다.

기통 휴지시에는 제2로커 샤프트(304)의 외측단부(310)가 상기 로커 샤프트 지지부재(400)의 제2조립홀(404)에서 이탈되는 상태가 되고, 제2로커 샤프트(304)의 내측단부(308)만이 로커암(100)의 결합홀(102)내에 존재하므로, 결국 제2로커 샤프트(304)는 로커암(100)의 회전 중심점 역할을 수행할 수 없게 된다.

그러므로, 이때에는 상기 로커암(100)은 로커 샤프트 지지부재(400)의 제1조립홀(402)에 삽입되어 있는 제1로커 샤프트(302)를 중심으로 각회전을 하게 된다.

따라서, 기통 휴지의 경우 상기 캠(500)의 회전에 의하여 롤러(200)가 눌려지면, 도 5b에 도시된 바와 같이 상기 로커암(100)이 제1로커 샤프트(302)를 중심으로 그 후단부가 하강하는 각회전하게 되므로, 결국 밸브(600)가 눌려지지 않게 되고, 로커암(100)의 후단부 저면에 위치된 복원 스프링(700)이 눌려지게 된다.

한편, 상기 오일 공급홀(408)을 통해서 공급된 오일은 제1 및 제2로커 샤프트(302,304)의 표면에 형성된 제1 및 제2 오일 그루브(318,320)로 전달되어, 상기 제1로커 샤프트(302)의 외경면과 로커 샤프트 지지부재(400)의 제1조립홀(402) 내경면간의 접촉면 윤활이 이루어지고, 또한 제2로커 샤프트(304)의 외경면과 로커암(100)의 결합홀(102) 내경면간의 접촉면 윤활이 이루어진다.

기통 휴지시 로커암(100)이 제1로커 샤프트(302)를 중심으로 회전하는 방법을 두가지 실시예로 구현할 수 있다.

첫번째 실시예로서, 기통 휴지시 도 6에 도시된 바와 같이, 로커암(100)의 양측단부에 걸림턱을 돌출 형성하여, 이 걸림턱(110)이 연결봉(306)을 누르게 되는 경우이다.

이 경우, 캠(500)에 의해서 롤러(200)가 눌려지는 동시에 로커암(100)이 눌려지게 되면, 로커암(100)의 걸림턱(110)이 연결봉(306)을 하방향으로 누르면서 구속하게 되고, 결국 로커암(100)은 제1로커 샤프트(302)를 회전 중심으로 하여, 그 후단부가 하강하는 각회전을 하게 된다.

두번째 실시예로서, 로커암(100)의 양측단부에 걸림턱(110)이 없는 경우에는 캠(500)에 의해 롤러(200)가 눌려질 때, 로커암(100)의 누름판(104)이 밸브(600) 상면을 누르는 동시에 로커암(100)의 후단부가 복원스프링(700)에 힘이 가하게 되는 바, 이때 상기 밸브(600)의 승하강을 복원력을 위한 스프링(미도시됨)은 장착 하중이 복원스프링(700)에 비해 큰 값을 가지므로, 로커암(100)은 제1로커 샤프트 (302)를 중심으로 각회전하게 된다.

여기서, 상기 로커 샤프트 조립품(300)의 이송예, 즉 상기 제2로커 샤프트(304)의 외측단부(310)가 상기 로커 샤프트 지지부재(400)의 제2조립홀(404)로부터 이탈되는 예를 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 7a는 로커 샤프트 조립품의 이송전을, 도 7b는 이송후를 나타내는 도면이다.

상기 로커 샤프트 조립품을 이송시키는 이송부재(800)는 이송판(802)과, 이 이송판(802)을 이송시키는 절환봉(810)과, 이 절환봉(810)의 후끝단에 연결되어 절환봉(810)을 각회전시키는 구동수단(미도시됨)으로 구성된다.

특히, 상기 이송판(802)의 내면에는 상기 로커 샤프트 지지부재(400)의 제1 및 제2조립홀(402,404)로 삽입되는 한 쌍의 이송가압봉(804)이 일체로 형성된다.

또한, 상기 이송판(802)의 외표면에는 절환봉의 전단끝이 밀착되는 쐐기부재(806)가 일체로 형성되며, 이 쐐기부재(806)의 외표면은 경사진 면으로 형성된다.

기통 휴지시가 아닌 경우에는 도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 절환봉(810)의 전단부가 쐐기부재(806)의 경사진 면중 가장 낮은쪽의 평평한 부분에 밀착된 상태가 된다.

기통 휴지시에는, 상기 구동수단(미도시됨)이 절환봉(810)을 각회전시키게 되고, 동시에 절환봉(810)의 전단부가 쐐기부재(806)의 경사진 면중 가장 높은쪽으로 이동하면서 상기 이송판(802)을 가압시키게 된다.

연이어, 상기 이송판(802)이 로커 샤프트 지지부재(400)쪽으로 이송되고, 동시에 이송판(802)의 이송가압봉(804)이 로커 샤프트 지지부재(400)의 제1 및 제2조립홀(402,404)에 삽입되어 있던 제1 및 제2로커 샤프트(302,304)를 밀게 된다.

따라서, 상기 제1로커 샤프트(302)는 밀리더라도 제1조립홀(402)에 계속 삽입된 상태를 유지하고, 상기 제2로커 샤프트(304)의 외측단부(310)는 제2조립홀(404)로부터 이탈되는 상태가 된다.

이러한 기통 휴지 상태에서 다시 기통 사용 상태로 전환되는 경우, 상기 이송판의 복원을 위해 이송판(802)의 내면과 로커 사프트 지지부재(400)의 외표면간에 별도의 복원 스프링(702)을 장착하면 된다.

또한, 기통 휴지 상태에서 다시 기통 사용 상태로 전환되는 경우, 상기 로커샤프트 지지부재(400)의 제2조립홀(404)로 제2로커 샤프트(304)의 외측단부(310)가 다시 삽입되어야 하는 바, 이를 위해 상기 로커암(100)의 결합홀(102)내에 별도의 또 다른 복원스프링(704)을 장착하면 된다.

즉, 상기 로커암(100)의 결합홀(102)내에 복원스프링이 삽입된 상태에서, 상기 제2로커 샤프트(304)의 내측단부(308)가 복원스프링을 중앙에 두고 삽입되도록 함으로써, 제2로커 샤프트(304)의 외측단부(310)가 제2조립홀(404)로부터 이탈되는 동시에 제2로커 샤프트(304)의 내측단부(308)가 복원스프링(704)을 압축하는 상태가 된다.

따라서, 상기 로커암(100)의 후단 저면이 그 아래쪽에 배치된 복원스프링(700)의 복원력에 의하여 승강할 때, 제2로커 샤프트(304)의 외측단부(310)는 결합홀(102)내의 복원스프링(704)에 의하여 밀리면서 다시 제2조립홀(404)로 삽입되는 동시에 연결봉(306)도 연결봉 삽입용 그루브(406)로 삽입되어, 기통 사용 상태로 전환 완료된다.

이하, 본 발명의 바람직한 다른 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 다른 실시예는 일실시예에 비하여, 구성부품을 단순화시키면서 유압을 이용하여 로커암의 기통 휴지 기능을 제공할 수 있는 점에 특징이 있다.

첨부한 도 8은 본 발명에 따른 기통 휴지용 로커암 장치의 다른 실시예를 나타내는 분리 사시도이다.

일 실시예와 같이, 상기 로커암(100)은 그 후단부에 로커 샤프트 지지부 재(400)와의 결합 또는 분리를 위한 결합홀(102)이 좌우방향으로 관통 형성되고, 전단부에는 직사각판 형상의 누름판(104)이 일체로 형성되며, 전단부와 후단부 사이에는 롤러(200)의 설치를 위하여 상하로 관통된 롤러 설치공간(106)이 형성된다.

또한, 상기 롤러 설치공간(106)의 양쪽 내면에는 롤러(200)의 회전축이 삽입 체결되도록 한 체결홀(108)이 형성되며, 이 체결홀(108)에 상기 롤러(200)의 회전축을 체결함으로써, 상기 롤러(200)는 롤러 설치공간(106)에 구름 가능하게 위치되어진다.

상기 로커암(100)의 양쪽에는 로커암(100)의 회전 지지점 즉, 피봇점이 되는 로커 샤프트 지지부재(400)가 위치되는 바, 바람직하게는 상기 로커 샤프트 지지부재(400)는 실린더헤드에 별도로 장착하여 구성할 수 있고, 실린더헤드 자체를 로커 샤프트 지지부재 역할을 하도록 가공하여 사용할 수 있다.

특히, 상기 로커암 지지부재(400)의 내면에서 그 후단부 위치에는 유압실린더(900)가 가공 형성되며, 이 유압실린더(900)의 내부에는 피스톤(902)이 내재된다.

또한, 상기 로커암 지지부재(400)의 외측면으로부터 유압실린더(900)쪽으로 유압공급홀(904)이 가공 형성되며, 이 유압공급홀(904)은 유압공급수단(906)과 연결된 상태가 된다.

따라서, 상기 유압공급수단(906)으로부터 제공된 유압이 유압공급홀(904)을 통하여 상기 유압실린더(900)내로 공급되어, 결국 유압에 의한 상기 피스톤(902)의 전진이 가능한 상태가 된다.

한편, 상기 로커암(100)의 후단부에 형성된 결합홀(102) 내부에는 피봇부재로서, 스프링(908)이 압축 가능하게 내재되고, 이 스프링(908)의 양측에는 락핀(910)이 각각 위치된다.

이때, 상기 로커암(100)의 정상 운전시, 상기 락핀(910)은 상기 스프링(908)의 탄성 복원력에 의하여 결합홀(902)의 외부방향으로 밀리면서 그 외측단부가 상기 유압실린더(900)내로 삽입되는 상태가 되고, 반면에 상기 로커암(100)의 기통 휴지 기능 발휘시 상기 락핀(910)은 유압실린더(900)내의 피스톤(902)에 의하여 밀리는 동시에 상기 스프링(908)을 압축시키면서 결합홀(102)의 내부로 완전 삽입된 상태가 된다.

여기서, 상기와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시예에 따른 기통 휴지용 로커암 장치에 대한 작동 상태를 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 로커암의 정상 운전 상태를 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 9는 본 발명에 따른 기통 휴지용 로커암 장치의 다른 실시예에 대한 작동 상태를 설명하는 도면으로서, 로커암의 정상 운전상태를 나타내는 단면도 및 측면도이다.

로커암(100)의 정상 운전, 즉 로커암(100)이 정상적으로 밸브(600)를 승하강시키는 밸브 리프팅 기능을 수행하는 경우에는 상기 유압공급수단(906)에 의한 유압 공급이 이루어지지 않는 유압 해제상태가 된다.

즉, 상기 로커암 지지부재(400)의 유압공급홀(904)로부터 유압실린더(900)쪽으로 유압이 공급되지 않는 유압 해제상태가 되며, 이때에는 상기 락핀(910)의 외 측단부가 상기 스프링(908)의 탄성 복원력에 의하여 결합홀(902)의 외부방향으로 밀리면서 상기 유압실린더(900)내에 삽입된 상태가 되며, 상기 피스톤(902)은 락핀(910)에 의하여 밀리면서 유압실린더(900)내의 가장 뒤쪽공간으로 위치되는 상태가 된다.

따라서, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 캠(500)의 회전에 의하여 롤러(200)가 눌려지고, 연이어 로커암(100)은 상기 유압실린더(900)내에 삽입된 락핀(910)을 회전 중심점(피봇점)으로 하여 승하강 각회전을 하게 되며, 결국 로커암(100)의 누름판(104)이 밸브(600)를 누르게 되어, 로커암(100)의 고유 기능이 밸브 리프팅을 수행하게 된다.

반대로, 로커암의 기통 휴지를 위한 동작을 살펴보면 다음과 같다.

첨부한 도 10은 본 발명에 따른 기통 휴지용 로커암 장치의 다른 실시예에 대한 작동 상태를 설명하는 도면으로서, 로커암의 기통 휴지상태를 나타내는 단면도 및 측면도이다.

로커암(100)의 기통 휴지를 위한 작동시, 즉 로커암(100)이 밸브 리프팅 기능을 수행하지 않는 경우에는 상기 유압공급수단(906)에 의한 유압 공급이 이루어지는 유압 인가상태가 된다.

즉, 상기 로커암 지지부재(400)의 유압공급홀(904)로부터 유압실린더(900)쪽으로 유압이 공급되는 유압 인가상태가 되며, 이때에는 상기 피스톤(902)이 유압에 의하여 전진하면서 상기 락핀(910)의 외측단부를 밀어내고, 동시에 상기 락핀(910)은 상기 결합홀(102)내의 스프링(908)을 압축시키면서 결합홀(102)의 내부로 완전 삽입된 상태가 되어, 결국 상기 로커암(100)은 피봇 기능을 상실하게 된다.

따라서, 상기 캠(500)의 회전에 의하여 로커암(100)의 롤러(200)가 눌려짐에 따라, 피봇 기능을 상실한 로커암(100)은 밸브(600)를 누르지 못하고, 로커암(100)의 후단부가 그대로 하강하면서 로커암(100)의 후단부 저면에 위치된 복원 스프링(700)이 눌려지게 된다.

한편, 이러한 기통 휴지 상태에서 로커암이 다시 정상 운전 상태로 복귀하는 경우에는 상기와 같이 유압이 해제됨과 함께 상기 복원스프링(700)의 복원력에 의하여 로커암(100)의 후단부가 승강할 때, 락핀(910)의 외측단부가 상기 결합홀(102)내의 스프링(908)의 탄성복원력에 의하여 유압실린더(900)내로 다시 삽입되어, 로커암의 정상 운전 상태로의 복귀가 이루어진다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 기통 휴지용 로커암 장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.

1) 엔진 밸브 리프트를 2단으로 가변할 수 있다.

2) 엔진의 부하가 낮은 운전 영역에서는 엔진 기통 중 일부를 휴지하여 연료 분사량을 줄일 수 있고, 휴지 기통에서는 펌핑 손실을 저감하므로 엔진 연비를 개선할 수 있다.

3) 기통 휴지를 구현하는데 캠 프로파일이 하나만 있으면 되므로, 엔진 가공비가 저감되는 장점이 있다.

4) 두 개의 밸브를 하나의 로커암 기구로 작동하므로 로커암의 개수를 기존 방식 대비 줄일 수 있으므로 엔진 단가를 줄일 수 있다.

5) 밸브 리프트 절환 기구가 정지해 있으므로 다양한 방식의 절환 기구를 사용할 수 있고, 제어가 용이하다.

Claims

로커암과;

상기 로커암의 후단부 저면에 지지되는 복원스프링과;

캠에 의하여 눌림 가능하게 상기 로커암에 결합된 롤러와;

제1 및 제2로커 샤프트, 이 제1 및 제2로커샤프트를 일체로 연결하는 연결봉으로 이루어진 한 쌍의 로커 샤프트 조립품과,

상기 제1 및 제2로커 샤프트를 매개로 상기 로커암과 결합되는 한 쌍의 로커 샤프트 지지부재와;

상기 로커 샤프트 조립품을 이송시키는 이송부재로 구성된 것을 특징으로 하는 기통 휴지용 로커암 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 로커암의 후단부에는 제2로커 샤프트가 삽입되는 결합홀이 좌우방향으로 관통 형성되고, 전단부에는 밸브를 누를 수 있도록 직사각판 형상의 누름판이 일체로 형성되며, 전단부와 후단부 사이에는 상기 롤러의 설치를 위한 롤러 설치공간이 상하로 관통 형성된 것을 특징으로 하는 기통 휴지용 로커암 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 제1로커 샤프트는 연결봉의 전단끝과 일체로 된 지점에서 로커 샤프트 지지부재쪽으로 더 길게 돌출되고, 상기 제2로커 샤프트는 연결봉의 후단끝과 일체로 된 지점에서 로커암쪽으로 더 길게 돌출되게 형성된 것을 특징으로 하는 기통 휴지용 로커암 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 로커 샤프트 지지부재는 전단부와 후단부에 각각 상기 제1로커 샤프트가 삽입되는 제1조립홀 및 제2로커 샤프트가 삽입되는 제2조립홀이 좌우로 관통 형성되고, 제1 및 제2조립홀 사이 구간에는 상기 연결봉이 삽입될 수 있는 연결봉 삽입용 그루브가 형성된 것을 특징으로 하는 기통 휴지용 로커암 장치.
청구항 4에 있어서, 상기 제2로커 샤프트의 외측단부는 상기 제1조립홀에 삽입 또는 이탈될 수 있도록 연결봉을 중심으로 짧은 길이로 형성되고, 제2로커 샤프트의 내측단부는 상기 로커암의 결합홀에 삽입될 수 있도록 연결봉을 중심으로 긴 길이로 형성된 것을 특징으로 하는 기통 휴지용 로커암 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 제1로커 샤프트의 외둘레면에는 제1오일 그루브가 형성되고, 상기 제2로커 샤프트의 내측단부의 외둘레면에는 제2오일 그루브가 더 형성된 것을 특징으로 하는 기통 휴지용 로커암 장치.
청구항 4에 있어서, 상기 로커 샤프트 지지부재 제1조립홀(402)이 형성된 위치의 상면에는 제1조립홀까지 관통되는 오일공급홀이 더 형성된 것을 특징으로 하는 기통 휴지용 로커암 장치.
청구항 6에 있어서, 제1오일공급통로가 상기 제1오일 그루브와 연통되면서 상기 제1로커 샤프트의 내부에 그 길이방향을 따라 형성되고, 제2오일공급통로가 제1오일공급통로와 연통되면서 상기 연결봉의 내부에 그 길이방향을 따라 형성되며, 제3오일공급통로가 제2오일공급통로와 연통되면서 상기 제2로커 샤프트의 내측단부의 내부에 그 길이방향을 따라 형성된 것을 특징으로 하는 기통 휴지용 로커암 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 로커암의 양측단부에 걸림턱을 돌출 형성하여, 이 걸림턱이 연결봉(306)을 누룰 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 기통 휴지용 로커암 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 로커 샤프트 조립품을 이송시키는 이송부재는:

상기 로커 샤프트 지지부재의 외측에 이격 배치되는 이송판과;

상기 이송판을 직선 왕복 이송시키는 절환봉과;

상기 절환봉의 후단끝에 연결되어 절환봉을 각회전시키는 구동수단과;

상기 이송판의 내면에 일체로 형성되어, 상기 로커 샤프트 지지부재의 제1 및 제2조립홀로 삽입되는 한 쌍의 이송가압봉과;

상기 이송판의 외표면에는 일체로 형성되어 상기 절환봉의 전단끝이 밀착되는 쐐기부재로 구성된 것을 특징으로 하는 기통 휴지용 로커암 장치.
청구항 10에 있어서, 상기 절환봉의 전단끝이 밀착되는 상기 쐐기부재의 외표면은 경사진 면으로 형성된 것을 특징으로 하는 기통 휴지용 로커암 장치.
청구항 10에 있어서, 상기 이송판에 전진시 후진쪽으로 다시 이동되게 하는 복원력을 제공하는 복원스프링이 상기 절환봉에 삽입되면서 상기 이송판의 내면과 상기 로커 샤프트 지지부재의 외표면간에 지지되는 것을 특징으로 하는 기통 휴지 용 로커암 장치.
청구항 1 내지 청구항 4중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 로커암의 결합홀내에서 제2로커 샤프트의 내측단부를 사이에 두고 복원스프링이 삽입 장착된 것을 특징으로 하는 기통 휴지용 로커암 장치.
로커암과;

상기 로커암의 후단부 저면에 지지되는 복원스프링과;

캠에 의하여 눌림 가능하게 상기 로커암에 결합된 롤러와;

상기 로커암의 양측에 배치되는 한 쌍의 로커 샤프트 지지부재와;

상기 로커 샤프트 지지부재에 결합되어 로커암에 피봇 기능을 부여하거나, 로커 샤프트 지지부재로부터 분리되어 로커암에 피봇 기능을 상실케하는 피봇부재와;

상기 피봇부재를 로커 샤프트 지지부재에 결합 또는 로커 샤프트 지지부재로부터 분리시키는 유압제공수단;

으로 구성된 것을 특징으로 하는 기통 휴지용 로커암 장치.
청구항 14에 있어서, 상기 로커암의 후단부에는 상기 피봇부재가 삽입되는 결합홀이 좌우방향으로 관통 형성되고, 전단부에는 밸브를 누를 수 있도록 직사각판 형상의 누름판이 일체로 형성되며, 전단부와 후단부 사이에는 상기 롤러의 설치를 위한 롤러 설치공간이 상하로 관통 형성된 것을 특징으로 하는 기통 휴지용 로커암 장치.
청구항 14에 있어서, 상기 유압제공수단은:

상기 로커암 지지부재의 내면에서 그 후단부 위치에 형성되는 유압실린더와;

상기 유압실린더에 내재되는 피스톤과;

상기 로커암 지지부재의 외측면으로부터 유압실린더쪽으로 형성된 유압공급홀과;

상기 유압공급홀에 유압을 공급 또는 차단하는 유압공급수단;

으로 구성된 것을 특징으로 하는 기통 휴지용 로커암 장치.
청구항 16에 있어서,

상기 피봇부재는:

상기 로커암의 후단부에 형성된 결합홀에 압축 가능하게 내재되는 스프링과;

상기 스프링의 양측에 배열되어, 로커암의 정상 운전시 상기 유압실린더와 결합홀내에 그 양단이 동시에 삽입되고, 로커암의 기통 휴지 수행시 상기 결합홀내에 완전 삽입되는 락핀;

으로 구성된 것을 특징으로 하는 기통 휴지용 로커암 장치.