KR100993381B1 - 연속 가변 밸브 리프트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속 가변 밸브 리프트 장치에 관한 것으로 입력 축에 구비된 입력 캠, 하부에 출력 캠이 형성되어 상기 입력 캠과 접촉하여 상하 왕복 운동하는 변환 레버, 상기 출력 캠에 의하여 개폐되는 밸브 개폐부 및 상기 변환 레버와 상기 출력 캠의 접촉 위치를 변환시키도록 상기 변환 레버에 연결된 조절부를 포함한다.

연속 가변 밸브 리프트(CVVL:Continuous Variable Valve Lift), 레버

Description

연속 가변 밸브 리프트 장치{CONTINUOUS VARIABLE VALVE LIFT APPARATUS}

본 발명은 가변 밸브 리프트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 밸브의 리프트량을 엔진의 동작상태에 따라 가변 시킬 수 있는 연속 가변 밸브 리프트 장치에 관한 것이다.

일반적으로 엔진에는 연료가 연소되어 동력을 발생시키는 연소실이 구비되고, 이 연소실에는 연소될 연료가 포함된 혼합가스를 제공하는 흡기밸브와 연소된 가스를 방출하는 배기밸브가 형성되어 있다. 이들 흡기밸브 및 배기밸브는 크랭크 샤프트에 연결된 밸브 개폐기구에 의해 연소실을 개폐한다.

통상적인 밸브 개폐기구는 일반적으로 일정한 형상을 갖는 캠에 의해 밸브가 항상 일정한 리프트 양을 가지게 되며, 따라서 흡입 또는 배출되는 가스의 양을 조절할 수 없다. 이에 따라 엔진은 그 운전영역 전반에 걸쳐서 필요로 하는 최적의 상태를 발휘하지 못하게 된다.

즉, 저속의 운전상태에 맞추어 밸브 개폐기구가 설계되면 고속의 운전상태에서는 밸브가 열려있는 시간과 양이 충분하지 못하게 되고, 고속의 운전상태에 맞추어 설계되면 저속의 운전상태에서 반대의 현상이 일어나게 된다.

본 발명은 간단한 구성으로 가변 영역을 다양하게 구성할 수 있는 연속 가변 밸브 리프트 장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 일반적인 밸브 장치의 캠을 이용할 수 있어 실린더 밸브 트레인이 과도한 구조 변경 없이 제작이 가능한 연속 가변 밸브 리프트 장치를 제공하는 데 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 리프트 장치는 입력 축에 구비된 입력 캠, 하부에 출력 캠이 형성되어 상기 입력 캠과 접촉하여 상하 왕복 운동하는 변환 레버, 상기 출력 캠에 의하여 개폐되는 밸브 개폐부 및 상기 밸브 개폐부와 상기 출력 캠의 접촉 위치를 변환시키도록 상기 변환 레버에 연결된 조절부를 포함할 수 있다.

상기 조절부는 상기 변환 레버와 회전 가능하도록 연결부를 구비하여 상기 변환 레버와 연결되며 상기 입력 축과 평행하게 구비된 변환 샤프트 및 상기 변환 샤프트의 회전 각도를 조절하는 조절 유닛을 포함할 수 있다.

상기 연결부는 상기 변환 샤프트의 회전 중심으로부터 편심되어 구비되고, 상기 변환 레버는 하나의 플레이트로 형성될 수 있다.

상기 밸브 개폐부는 타원형의 스윙암을 구비하며 상기 스윙암이 상기 출력 캠과 접촉할 수 있다.

상기 스윙암과 상기 출력 캠의 접촉 위치는 로우 리프트 상태에서 하이 리프트 상태로 변환시 상기 변환 샤프트로부터 멀어지도록 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 리프트 장치에 의하면 구성이 간단하고, 일반적인 밸브 장치의 캠을 이용할 수 있어 실린더 밸브 트레인이 과도한 구조 변경 없이 제작이 가능하다.

또한, 리턴 스프링이나 로스트 모션 스프링 등 탄성부가 필요 없어 내구성이 향상된 연속 가변 밸브 리프트 장치를 구현할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명의 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도2의 (a)내지 (c)는 본 발명의 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 변환 레버, 변환 샤프트 및 밸브의 구성을 도시한 도면이다.

도1 및 도2를 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 구성을 설명하면, 입력 축(100)에 입력 캠(110)이 구비되고, 하부에 출력 캠(210)이 형성되어 상기 입력 캠(110)과 접촉하여 상하 왕복 운동하는 변환 레버(200)가 구비된다.

상기 출력 캠(210)에 의하여 밸브 개폐부(400)가 개폐되며, 상기 밸브 개폐부(400)와 상기 출력 캠(210)의 접촉 위치를 변환시키도록 상기 변환 레버(200)에 연결된 조절부(300)가 구비된다.

상기 조절부(300)는 상기 변환 레버(200)와 회전 가능하도록 연결부(320)를 구비하여 상기 변환 레버(200)와 연결되며 상기 입력 축(100)과 평행하게 구비된 변환 샤프트(310) 및 상기 변환 샤프트(310)의 회전 각도를 조절하는 조절 유닛(330)을 포함한다.

상기 조절 유닛(330)은 엔진의 작동 상태에 따라 ECU(미도시)에 의하여 조절되며, ECU의 구성과 작동은 당해 기술 분야의 통상의 기술자에 자명한 사항으로 자세한 설명은 생략한다.

상기 연결부(320)는 상기 변환 샤프트(310)의 회전 중심으로부터 편심되어 구비된다.
도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 상기 변환 레버(200)는 하나의 플레이트로 형성된다.

상기 밸브 개폐부(400)는 타원형의 스윙암(410)을 구비하며 상기 스윙암(410)이 상기 출력 캠(210)과 접촉한다.

상기 스윙암(410)과 상기 출력 캠(210)의 접촉 위치는 로우 리프트 상태에서 하이 리프트 상태로 변환시 상기 변환 샤프트(310)로부터 멀어지도록 형성된다.

도3의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 로우 리프트 모드의 작동을 나타내는 도면이고, 도4의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 하이 리프트 모드의 작동을 나타내는 도면이다.

도3와 도4를 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 작 동을 설명한다.

로우 리프트 모드에서는 상기 변환 레버(200)와 상기 스윙암(410)이 "A" 위치와 "B"위치 사이, 즉, "L"사이에서 접촉하게 된다.

상기 입력 축(100)과 상기 연결부(320)의 상대적 위치 및 상기 변환 레버(200)와 상기 스윙암(410)의 접촉 위치(L)에 의하여 상기 밸브(420)은 상대적으로 리프트가 작게 된다.

하이 리프트 모드에서는 상기 변환 레버(200)와 상기 스윙암(410)이 "C" 위치와 "D"위치 사이, 즉, "H"사이에서 접촉하게 된다.

상기 입력 축(100)과 상기 연결부(320)의 상대적 위치 및 상기 변환 레버(200)와 상기 스윙암(410)의 접촉 위치(H)에 의하여 상기 밸브(420)은 상대적으로 리프트가 크게 된다.

상기 변환 레버(200) 단면의 프로파일(profile)은 상기 변환 레버(200)의 크기와 상기 연결부(320)의 편심 크기, 상기 입력 축(100)과 상기 연결부(320)의 상대적 위치 등에 따라 선택될 수 있고, 이러한 설계는 당해 기술분야의 통상의 기술자에 자명한 사항으로 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 관한 바람직한 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트 장치에 의하면 구성이 간단하며, 변환 레버 단면의 프로파일(profile)에 따라 밸브 리프트 변화량을 조절할 수 있다.

또한 변환 레버와 상기 스윙암의 접촉 위치가 변하여 밸브 리프트 타이밍이진각 또는 지각되는 효과도 얻을 수 있다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

도1은 본 발명의 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도2의 (a)내지 (c)는 본 발명의 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 변환 레버, 변환 샤프트 및 밸브의 구성을 도시한 도면이다.

도3의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 로우 리프트 모드의 작동을 나타내는 도면이다.

도4의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 하이 리프트 모드의 작동을 나타내는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 입력 축 110: 입력 캠

200: 변환 레버 210: 출력 캠

300: 조절부 310: 변환 샤프트

320: 연결부 330: 조절 유닛

400: 밸브 개폐부 410: 스윙암

420: 밸브

Claims (5)

1. 입력 축에 구비된 입력 캠;

   하부에 출력 캠이 형성되어 상기 입력 캠과 접촉하여 상하 왕복 운동하는 변환 레버;

   상기 출력 캠에 의하여 개폐되는 밸브 개폐부; 및

   상기 밸브 개폐부와 상기 출력 캠의 접촉 위치를 변환시키도록 상기 변환 레버에 연결된 조절부;

   를 포함하며,

   상기 조절부는,

   상기 변환 레버와 회전 가능하도록 연결부를 구비하여 상기 변환 레버와 연결되며 상기 입력 축과 평행하게 구비된 변환 샤프트; 및

   상기 변환 샤프트의 회전 각도를 조절하는 조절 유닛;

   을 포함하되,

   상기 연결부는 상기 변환 샤프트의 회전 중심으로부터 편심되어 구비되고,

   상기 변환 레버는 하나의 플레이트로 형성된 것을 특징으로 하는 연속 가변 밸브 리프트 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에서,

   상기 밸브 개폐부는 타원형의 스윙암을 구비하며 상기 스윙암이 상기 출력 캠과 접촉하는 것을 특징으로 하는 연속 가변 밸브 리프트 장치.
5. 제4항에서,

   상기 스윙암과 상기 출력 캠의 접촉 위치는 로우 리프트 상태에서 하이 리프트 상태로 변환시 상기 변환 샤프트로부터 멀어지는 것을 특징으로 하는 연속 가변 밸브 리프트 장치.

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