KR100999834B1 - 가변 밸브 리프트 장치 - Google Patents

가변 밸브 리프트 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100999834B1
KR100999834B1 KR1020070131653A KR20070131653A KR100999834B1 KR 100999834 B1 KR100999834 B1 KR 100999834B1 KR 1020070131653 A KR1020070131653 A KR 1020070131653A KR 20070131653 A KR20070131653 A KR 20070131653A KR 100999834 B1 KR100999834 B1 KR 100999834B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
arm
rocker arm
drive
rocker
valve lift
Prior art date
Application number
KR1020070131653A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090064088A (ko
Inventor
김백식
서인기
한동희
김우태
김형익
최명식
김대성
하경표
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020070131653A priority Critical patent/KR100999834B1/ko
Priority to CN2008100958655A priority patent/CN101457661B/zh
Priority to US12/130,610 priority patent/US8056517B2/en
Publication of KR20090064088A publication Critical patent/KR20090064088A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100999834B1 publication Critical patent/KR100999834B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0021—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of rocker arm ratio
    • F01L13/0026—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of rocker arm ratio by means of an eccentric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
    • F01L1/22—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically
    • F01L1/24—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
    • F01L1/22—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically
    • F01L1/24—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically
    • F01L1/2405—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically by means of a hydraulic adjusting device located between the cylinder head and rocker arm
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
    • F01L1/267—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder with means for varying the timing or the lift of the valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/06—Lubricating systems characterised by the provision therein of crankshafts or connecting rods with lubricant passageways, e.g. bores
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L1/185—Overhead end-pivot rocking arms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0063—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot
    • F01L2013/0068—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot with an oscillating cam acting on the valve of the "BMW-Valvetronic" type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2800/00—Methods of operation using a variable valve timing mechanism
    • F01L2800/06—Timing or lift different for valves of same cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2810/00—Arrangements solving specific problems in relation with valve gears
    • F01L2810/02—Lubrication

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

캠축의 캠에 의해 회동하는 구동암(driving arm); 상기 구동암에 의해 구동되어 제1스윙암을 통해 제1밸브를 구동하는 제1로커암(first rocker arm); 상기 구동암에 의해 구동되어 제2스윙암을 통해 제2밸브를 구동하는 제2로커암(second rocker arm); 상기 구동암의 운동을 상기 제1 및 제2 로커암에 전달하는 매개기구(mediating device); 및 상기 구동암, 상기 제1로커암, 상기 제2로커암, 및 상기 매개기구가 회동 가능하도록 배치되는 컨트롤 샤프트(control shaft);를 포함하는 엔진의 가변 밸브 리프트 장치를 제공한다.
가변 밸브 리프트, 스월, V형 엔진

Description

가변 밸브 리프트 장치{VARIABLE VALVE LIFT APPARATUS}
본 발명은 자동차의 엔진에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 엔진의 가변 밸브 리프트 장치에 관한 것이다.
내연기관(internal combustion engine)은 연소실(combustion chamber)에 연료와 공기를 받아들여 이를 연소함으로써 동력을 형성한다. 공기를 흡입할 때에는 캠축(camshaft)의 구동에 의해 흡기밸브(intake valves)를 작동시키고, 흡기밸브가 열려있는 동안 공기가 연소실에 흡입되게 된다. 또한, 캠축의 구동에 의해 배기밸브(exhaust valve)를 작동시키고 배기밸브가 열려있는 동안 공기가 연소실에서 배출되게 된다.
그런데, 최적의 흡기밸브/배기밸브 동작은 엔진의 회전속도에 따라 달라진다. 즉, 엔진의 회전속도에 따라 적절한 리프트(lift) 또는 밸브 오프닝/클로징 타임이 달라지게 된다. 이와 같이 엔진의 회전속도에 따라 적절한 밸브 동작을 구현하기 위하여, 밸브를 구동시키는 캠의 형상을 복수개로 설계하거나, 밸브가 엔진회전수에 따라 다른 리프트(lift)로 동작하도록 구현하는 가변 밸브 리프트(variable valve lift; VVL) 장치가 연구되고 있다.
이러한 가변 밸브 리프트 장치는, 캠축의 회전력을 이용하여 밸브를 구동하는 과정에서 동력 손실이 최소화되는 것이 바람직하다. 그리고 V형 엔진의 경우 양쪽 뱅크(bank) 모두에 적용할 수 있도록 대칭적으로 장착될 수 있는 구조인 것이 바람직하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 마찰과 동력손실이 최소화되고 제어성과 조립성이 뛰어난 가변 밸브 리프트 장치를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 형태에 따른 가변 밸브 리프트 장치는, 캠축의 캠에 의해 회동하는 구동암(driving arm); 상기 구동암에 의해 구동되어 제1스윙암을 통해 제1밸브를 구동하는 제1로커암(first rocker arm); 상기 구동암에 의해 구동되어 제2스윙암을 통해 제2밸브를 구동하는 제2로커암(second rocker arm); 상기 구동암의 운동을 상기 제1 및 제2 로커암에 전달하는 매개기구(mediating device); 및 상기 구동암, 상기 제1로커암, 상기 제2로커암, 및 상기 매개기구가 회동 가능하도록 배치되는 컨트롤 샤프트(control shaft);를 포함한다.
상기 컨트롤 샤프트는, 그 축 상에 이심으로 배치되는 원형 캠을 포함하는 것으로 할 수 있다. 이 때, 상기 매개기구는, 상기 원형 캠에 배치되는 원형 보디로부터 상기 구동암과 상기 제1,2로커암 사이의 각도로 연장되는 매개 암(mediating arm); 및 상기 매개 암에 연결되어 상기 구동암과 상기 제1,2로커암 사이에 배치되는 구동축;을 포함하는 것으로 할 수 있다.
상기 구동축에는, 상기 제1 로커암에 접촉하는 제1베어링; 상기 제2 로커암에 접촉하는 제2베어링; 및 상기 구동암에 접촉하는 제3베어링;이 배치된 것으로 할 수 있다.
상기 제1로커암의 상기 매개기구 접촉면과 상기 제2로커암의 상기 매개기구 접촉면은 서로 다른 프로파일로 형성된 것으로 할 수 있다.
상기 구동암의 상기 캠 접촉 부위에는 롤러가 배치되어 상기 롤러를 통해 상기 캠에 접촉하는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치는, 제1로스트 모션 스프링에 의해 지지되어 상기 제1로커암을 지지하는 제1플런저; 및 제2로스트 모션 스프링에 의해 지지되어 상기 제2로커암을 지지하는 제2플런저; 을 더 포함하는 것으로 할 수 있다.
상기 제1로커암에는, 상기 구동축을 향한 오일 공급홀과, 상기 제1플런저를 향한 오일 공급홀과, 상기 제1스윙암을 향한 오일 공급홀이 형성되고; 상기 제2로커암에는, 상기 구동축을 향한 오일 공급홀과, 상기 제2플런저를 향한 오일 공급홀과, 상기 제2스윙암을 향한 오일 공급홀이 형성되고; 상기 구동암에는, 상기 구동축을 향한 오일 공급홀과, 상기 롤러를 향한 오일 공급홀이 형성된 것으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치에 의하면, 마찰과 동력손실이 최소화되고 제어성과 조립성이 뛰어나다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치의 사시도이다.
도 1을 참조로, 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치는, 캠축(10)의 캠(15)에 의해 제1밸브(190) 및 제2밸브(290)를 가변 밸브 리프트로 구동하기 위한 장치이다.
본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치는, 캠축(10)의 캠(15)에 의해 회동하는 구동암(driving arm)(300); 상기 구동암(300)에 의해 구동되어 제1스윙암(185)을 통해 제1밸브(190)를 구동하는 제1로커암(first rocker arm)(170); 상기 구동암(300)에 의해 구동되어 제2스윙암(285)을 통해 제2밸브(290)를 구동하는 제2로커암(second rocker arm)(270); 상기 구동암(300)의 운동을 상기 제1로커암(170) 및 제2로커암(270)에 전달하는 매개기구(mediating device)(360); 상기 구동암(300), 상기 제1로커암(170), 상기 제2로커암(270), 및 상기 매개기구(360)가 회동 가능하도록 배치되는 컨트롤 샤프트(control shaft)(370);를 포함한다.
상기 구동암(300)의 상기 캠(15) 접촉 부위에는 롤러(310)가 배치되어 상기 롤러(310)를 통해 상기 캠(15)에 접촉하게 된다.
상기 컨트롤 샤프트(370)는, 그 축 상에 이심(eccentrically)으로 배치되는 원형 캠(15)(도 2 참조)을 포함한다.
상기 매개기구(360)는, 상기 원형 캠(15)에 배치되는 원형 보디(162)(도 2 참조)로부터 상기 구동암(300)과 상기 제1,2로커암(170)(270) 사이의 각도로 연장되는 제1매개 암(mediating arm)(160); 상기 제1매개 암(160)에 연결되어 상기 구동암(300)과 상기 제1,2로커암 사이에 배치되는 구동축(380);을 포함한다.
상기 구동축(380)에는, 상기 제1로커암(170)에 접촉하는 제1베어링(150); 상기 제2로커암(270)에 접촉하는 제2베어링(250); 및 상기 구동암(300)에 접촉하는 제3베어링(350);이 배치된다.
상기 컨트롤 샤프트(370) 상에서 상기 제1,2,3베어링(150)(250)(350)을 중심으로 상기 제1매개 암(160)의 반대편에는 상기 제1매개 암(160)과 대칭적인 형태로 제2매개 암(260)이 형성된다. 즉, 상기 구동축(380)은 상기 컨트롤 샤프트(370)에 회동 가능하게 배치되어 돌출된 제1,2매개 암(160)(260)을 연결하고 있는 것이다.
캠축(10)이 회전하면서 캠(15)이 구동암(300)을 누르면, 상기 구동암(300)은 상기 매개기구(360)를 누르게 된다. 이 때 상기 매개기구(360)는 상기 제1로커암(170) 및 제2로커암(270)을 누르게 되고, 이에 따라 상기 제1로커암(170) 및 제2로커암(270)은 회전하게 된다. 상기 제1,2로커암(170)(270)이 회전함에 따라 제1,2로커암(170)(270)의 하단 제1,2돌기부(171)(271)(도 2 및 도 3 참조) 부위가 제1,2스윙암(185)(285)을 누르게 되어 제1,2밸브(190)(290)가 열리게 된다.
상기 제1로커암(170)은 제1로스트 모션 스프링(182)(도 2 참조)에 의해 지지되는 제1플런저(180)에 의해 지지된다. 마찬가지로, 상기 제2로커암(270)은 제2로스트 모션 스프링(도시하지 않음)에 의해 지지되는 제2플런저(280)에 의해 지지된 다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치의 동작에 관해 도 2를 참조로 상세히 설명한다.
도 2은 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치의 동작을 설명하기 위한 측면도이다.
도 2는 제1로커암(170)측에서 바라본 측면도로서, 제1로커암(170)의 동작에 의해 제1밸브(190)가 구동되는 과정을 도 2를 참조로 상세히 설명한다. 제2로커암(270)의 동작에 의해 제2밸브(290)가 구동되는 과정은 이하의 설명으로부터 자명하게 이해될 수 있다.
먼저, 캠축(10)이 회전하면서 캠(15)이 구동암(300)을 누르게 된다. 이 때 캠(15)은 롤러(310)를 통해 구동암(300)을 누르게 되므로, 캠(15)과 구동암(300) 사이의 마찰이 최소화된다.
캠(15)에 의해 눌려진 상기 구동암(300)은 상기 매개기구(360)를 누르게 된다. 더욱 구체적으로, 상기 구동암(300)은 상기 제3베어링(350)을 통해 구동축(380)을 누르게 된다. 따라서, 구동암(300)과 구동축(380) 사이에 제3베어링(350)기 개재되어 있으므로, 구동암(300)과 구동축(380) 사이의 마찰이 최소화된다.
상기 구동축(380)은 상기 제1,2매개 암(160)(260)을 통해 상기 컨트롤 샤프트(370)에 연결되어 있으므로, 구동암(300)에 의해 눌려지는 구동축(380)은 상기 컨트롤 샤프트(370)를 중심으로 회전하게 된다.
이 과정에서 상기 구동축(380)은 상기 제1로커암(170)을 누르게 된다. 이 때, 상기 상기 구동축(380)의 상기 제1로커암(170) 접촉부위에는 제1베어링이 배치되어 있다. 마찬가지로, 상기 구동축(380)의 상기 제2로커암(270) 접촉부위에는 제2베어링이 배치되어 있다. 따라서, 상기 구동축(380)과 상기 제1,2로커암(170)(270) 사이의 마찰이 최소화된다.
상기 구동축(380)에 의해 눌려진 제1로커암(170)은, 상기 컨트롤 샤프트(370)를 중심으로 회전하게 되는데, 이 때 상기 제1로커암(170)의 하단에 형성된 제1돌기부(171)가 상기 제1스윙암(185)을 누르게 된다. 이에 따라 일단이 유압식 래시 어드저스터(hydraulic lash adjuster; HLA)(120)에 의해 지지되는 제1스윙암(185)이 제1밸브(190)를 누르게 되어 제1밸브(190)가 열리게 된다.
이 때, 상기 제1스윙암(185)에는 롤러베어링(187)이 배치되어 제1돌기부(171)와 접촉하게 되므로, 제1스윙암(185)과 제1돌기부(171)사이의 마찰이 최소화된다.
밸브 리프트를 변화시키고자 하는 경우에는, 상기 컨트롤 샤프트(370)를 모터(도시하지 않음) 등의 구동기(actuator)에 의해 회전시킨다. 이 때 컨트롤 샤프트(370)에 이심(eccentrically)으로 고정된 원형 캠(15)이 회전하게 되고, 따라서 상기 제1매개 암(160)은 상승 또는 하강하게 된다. 도 2에서는, 상승된 제1베어링(150)의 위치를 점선으로 도시하였다.
제1매개 암(160)이 상승하여 제1베어링(150)이 상승하는 경우, 상기 제1로커암(170)은 상기 제1로스트 모션 스프링(182)에 의하여 탄력지지되는 상기 제1플런 저(180)의 힘에 의해 상기 상승된 제1베어링(150)에 접촉을 유지하게 된다. 즉, 도 2에서 시계 방향으로 제1로커암(170)이 회전하게 되는 것이다. 이 때, 상기 제1로커암(170)의 하부에 형성된 제1돌기부(171)도 따라서 시계 방향으로 회전하게 된다.
이러한 상태에서 상기 캠(15)이 상기 구동암(300)을 누르게 되면, 시계 방향으로 회전한 만큼 상기 제1로커암(170)이 역회전 한 이후에서야 상기 제1스윙암(185)이 구동되게 된다. 즉, 밸브 리프트가 축소되게 되는 것이다. 이 때, 밸브 타이밍 또한 변화되게 됨은 자명하게 이해할 수 있을 것이다.
이러한 작동 과정을 참고하면, 상기 컨트롤 샤프트(370)를 회전시키는 각도에 따라 밸브 리프트를 변화시킬 수 있으므로, 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치에 의하면, 밸브 리프트를 연속적으로 가변할 수 있게 된다.
밸브 리프트를 변화시키는 과정에서 상기 구동축(380)이 상승 또는 하강하게 되는데, 이 때 상기 구동축(380)에는 제1,2,3베어링(150)(250)(350)이 설치되어 있으므로, 상기 구동축(380)이 상승 또는 하강하는 과정에서, 상기 구동축(380)과 상기 구동암(300), 상기 구동축(380)과 상기 제1,2로커암(170)(270)사이의 마찰이 최소화된다.
아울러 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치에 의하면, 컨트롤 샤프트(370)를 회전시켜 구동축(380)을 상승시키는 경우에 저항력은 거의 없음을 알 수 있다. 반대로, 구동축(380)을 하강시키는 경우에는, 단지 로스트 모션 스프링(182)의 탄력만을 극복하면 되나, 이 때에도 구동축(380)이 제1로커암(170)에 대 하여 비스듬히 움직이면서 제1로커암(170)에 의해 로스트 모션 스프링(182)을 가압하게 되므로, 그 운동부하는 매우 작음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치는 작은 용량의 구동기로도 제어가 용이하게 되므로, 제어성이 뛰어나고, 이에 따라 응답성이 뛰어나게 된다.
아울러 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치에 의하면, 제1,2밸브(190)(290)를 서로 다른 밸브 리프트로 구동할 수 있다.
이에 관해 도 3을 참조로 상세히 설명한다.
도 3는 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치에서 로커암의 측면도이다.
도 3에서는, 이해의 편의를 위하여 제1,2로커암(170)(270)을 겹쳐서 도시하였다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1로커암(170) 및 제2로커암(270)은 그 기본적인 형태가 동일하게 형성된다. 다만, 상기 제1로커암(170)의 상기 매개기구 접촉면(175)(이하 제1접촉면이라 함)과 상기 제2로커암(270)의 상기 매개기구 접촉면(275)(이하 제2접촉면이라 함)은 서로 다른 프로파일로 형성되어 있다.
즉, 일예로, 상기 제1로커암(170)의 제1접촉면(175)과 상기 제2로커암(270)의 제2접촉면(275)은 모두 평면으로 형성되되, 그 사이에 각도차(θ)가 발생하도록 형성되어 있다.
따라서, 이 경우, 최대 밸브 리프트로 밸브를 구동하는 경우에는 제1,2밸 브(190)(290)의 밸브 리프트는 동일하게 되나, 밸브 리프트에 변화를 주는 경우 제1,2밸브(190)(290)는 서로 다른 밸브 리프트를 가질 수 있게 된다.
즉, 밸브 리프트가 줄어들도록 상기 컨트롤 샤프트(370)를 회전시켜 상기 구동축(380)이 상승하는 경우, 제1로커암(170) 및 제2로커암(270)이 시계 방향으로 회전하여 구동축(380)과의 접촉을 유지하게 되는데, 이 때 제1로커암(170)이 회전하는 각도와 제2로커암(270)이 회전하는 각도가 서로 다르게 된다. 따라서, 제1밸브(190) 및 제2밸브(290)의 밸브 리프트에 변화가 발생하게 되는 정도가 달라지게 되는 것이다.
이상의 설명에서는 상기 제1접촉면(175) 및 제2접촉면(275)을 서로 각도만 다른 경우에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 보호범위가 반드시 이에 한정된 것으로 이해되어서는 안된다.
상기 제1접촉면(175) 및 제2접촉면(275)은 그 두께를 설정함에 따라 최대 밸브 리프트도 다르게 할 수 있음을 자명하게 이해할 수 있을 것이다. 뿐만 아니라, 상기 제1접촉면(175) 및 제2접촉면(275)을 서로 다른 곡면으로 형성함으로써 컨트롤 샤프트(370)의 회전시 밸브 리프트 변화의 민감도를 다르게 할 수도 있다.
이와 같이, 제1,2밸브(190)(290)의 밸브 리프트가 다르게 할 수 있음은 매우 큰 의미를 가진다. 즉, 제1,2밸브(190)(290)를 통해 흡입되는 공기의 흡기량과 유속이 서로 다르게 되므로, 연소실 내에서 흡기공기의 강한 스월(swirl)을 유도할 수 있게 된다. 즉, 연소실에서의 보다 효과적인 연소에 도움이 되게 되는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치는, 마찰을 최소화하기 위하 여 오일 윤활을 채용하고 있다. 이에 관하여 도 4 및 도 5을 참조로 상세히 설명한다.
전술한 바와 같이, 도 3는 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치에서 로커암의 측면도이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치에서 구동암의 측면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1로커암(170)에는, 상기 구동축(380)을 향한 오일 공급홀(173)과, 상기 제1플런저(180)를 향한 오일 공급홀(172)과, 상기 제1스윙암(185)을 향한 오일 공급홀(174)이 형성된다.
마찬가지로, 상기 제2로커암(270)에는, 상기 구동축(380)을 향한 오일 공급홀(273)과, 상기 제2플런저(280)를 향한 오일 공급홀(272)과, 상기 제2스윙암(285)을 향한 오일 공급홀(274)이 형성된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 구동암(300)에는, 상기 구동축(380)을 향한 오일 공급홀(302)과, 상기 롤러(310)를 향한 오일 공급홀(303)이 형성된다.
그리고 상기 컨트롤 샤프트(370)는 내부에 오일 공급용 관통홀(도시하지 않음)이 형성되어 상기 오일 공급홀(172)(272)(173)(273)(174)(274)(302)(303)에 오일을 공급하게 된다.
따라서, 캠축(10)의 회전에 의하여 제1,2밸브(190)(290)를 구동하는 과정에서 마찰이 발생할 수 있는 모든 운동부위에 오일로 윤활을 시킬 수 있게 되므로, 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치에서는 마찰로 인한 동력손실이 최소화된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치에서 구현될 수 있는 밸브 타이밍 및 밸브 리프트 다이어그램이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치에 의하면 다양한 밸브 리프트를 구현할 수 있으며, 밸브 리프트의 변화와 함께 밸브 타이밍도 변화될 수 있다. 아울러, 캠 축이 역회전 되는 경우에도 동일한 작동이 가능하다.
본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치는, V형 엔진에서 양측 뱅크에 단지 방향만 바꾸어 장착하는 것으로 충분히 공용될 수 있으므로, 부품 공용화에 기여한다. 또한, 가변 밸브 리프트 장치가 모듈화 되어 장치될 수 있다. 아울러, 가변 밸브 리프트 장치의 장착 높이가 캠축과 비슷하게 될 수 있어 조립성이 뛰어나다.
이상에서는 현재로서 실질적이라 고려되는 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것으로 이해되어서는 안된다. 오히려, 전술한 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치의 사시도이다.
도 2은 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치의 동작을 설명하기 위한 측면도이다.
도 3는 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치에서 로커암의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치에서 구동암의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치에서 구현될 수 있는 밸브 타이밍 및 밸브 리프트 다이어그램이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 캠축
120: HLA
15: 캠
150, 250, 350: 제1,2,3베어링
160, 260: 제1,2매개 암
162: 원형 보디
170, 270: 제1,2로커암
171, 271: 제1,2돌기부
175, 275: 제1,2접촉면
180, 280: 제1,2플런저
182: 로스트 모션 스프링
185, 285: 제1,2스윙암
187: 롤러베어링
190, 290: 제1,2밸브
300: 구동암
310: 롤러
360: 매개기구
370: 컨트롤 샤프트
380: 구동축
θ : 각도차
172, 272: 플런저를 향한 오일 공급홀
173,273: 구동축을 향한 오일 공급홀
174, 274: 스윙암을 향한 오일 공급홀
302: 구동축을 향한 오일 공급홀
303: 롤러를 향한 오일 공급홀

Claims (10)

  1. 캠축의 캠에 의해 회동하는 구동암(driving arm);
    상기 구동암에 의해 구동되어 제1스윙암을 통해 제1밸브를 구동하는 제1로커암(first rocker arm);
    상기 구동암에 의해 구동되어 제2스윙암을 통해 제2밸브를 구동하는 제2로커암(second rocker arm);
    상기 구동암의 운동을 상기 제1 및 제2 로커암에 전달하는 매개기구(mediating device); 및
    상기 구동암, 상기 제1로커암, 상기 제2로커암, 및 상기 매개기구가 회동 가능하도록 배치되는 컨트롤 샤프트(control shaft);를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 가변 밸브 리프트 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 컨트롤 샤프트는, 그 축 상에 이심으로 배치되는 원형 캠을 포함하고,
    상기 매개기구는,
    상기 원형 캠에 배치되는 원형 보디로부터 상기 구동암과 상기 제1,2로커암 사이의 각도로 연장되는 매개 암(mediating arm); 및
    상기 매개 암에 연결되어 상기 구동암과 상기 제1,2로커암 사이에 배치되는 구동축;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 가변 밸브 리프트 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 구동축에는,
    상기 제1 로커암에 접촉하는 제1베어링;
    상기 제2 로커암에 접촉하는 제2베어링; 및
    상기 구동암에 접촉하는 제3베어링;이 배치된 것을 특징으로 하는 엔진의 가변 밸브 리프트 장치.
  4. 제2항에서,
    상기 제1로커암의 상기 매개기구 접촉면과 상기 제2로커암의 상기 매개기구 접촉면은 서로 다른 프로파일로 형성된 것을 특징으로 하는 엔진의 가변 밸브 리프트 장치.
  5. 제3항에서,
    상기 제1로커암의 상기 매개기구 접촉면과 상기 제2로커암의 상기 매개기구 접촉면은 서로 다른 프로파일로 형성된 것을 특징으로 하는 엔진의 가변 밸브 리프트 장치.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에서,
    상기 구동암의 상기 캠 접촉 부위에는 롤러가 배치되어 상기 롤러를 통해 상기 캠에 접촉하는 것을 특징으로 하는 엔진의 가변 밸브 리프트 장치.
  7. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에서,
    제1로스트 모션 스프링에 의해 지지되어 상기 제1로커암을 지지하는 제1플런저; 및
    제2로스트 모션 스프링에 의해 지지되어 상기 제2로커암을 지지하는 제2플런저;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 가변 밸브 리프트 장치.
  8. 제6항에서,
    제1로스트 모션 스프링에 의해 지지되어 상기 제1로커암을 지지하는 제1플런저; 및
    제2로스트 모션 스프링에 의해 지지되어 상기 제2로커암을 지지하는 제2플런저;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 가변 밸브 리프트 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 제1로커암에는, 상기 구동축을 향한 오일 공급홀과, 상기 제1플런저를 향한 오일 공급홀과, 상기 제1스윙암을 향한 오일 공급홀이 형성되고;
    상기 제2로커암에는, 상기 구동축을 향한 오일 공급홀과, 상기 제2플런저를 향한 오일 공급홀과, 상기 제2스윙암을 향한 오일 공급홀이 형성되고;
    상기 구동암에는, 상기 구동축을 향한 오일 공급홀과, 상기 롤러를 향한 오일 공급홀이 형성된 것을 특징으로 하는 엔진의 가변 밸브 리프트 장치.
  10. 삭제
KR1020070131653A 2007-12-14 2007-12-14 가변 밸브 리프트 장치 KR100999834B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070131653A KR100999834B1 (ko) 2007-12-14 2007-12-14 가변 밸브 리프트 장치
CN2008100958655A CN101457661B (zh) 2007-12-14 2008-05-06 可变气门升程装置
US12/130,610 US8056517B2 (en) 2007-12-14 2008-05-30 Variable valve lift apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070131653A KR100999834B1 (ko) 2007-12-14 2007-12-14 가변 밸브 리프트 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090064088A KR20090064088A (ko) 2009-06-18
KR100999834B1 true KR100999834B1 (ko) 2010-12-09

Family

ID=40751586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070131653A KR100999834B1 (ko) 2007-12-14 2007-12-14 가변 밸브 리프트 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8056517B2 (ko)
KR (1) KR100999834B1 (ko)
CN (1) CN101457661B (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5028355B2 (ja) * 2008-08-01 2012-09-19 株式会社オティックス 可変動弁機構
US8408172B2 (en) * 2009-09-14 2013-04-02 Delphi Technologies, Inc. High efficiency lift profiler for an internal combustion engine
CN103925034B (zh) * 2013-01-15 2016-08-03 长城汽车股份有限公司 一种可变气门升程驱动装置
KR101534698B1 (ko) * 2013-09-06 2015-07-07 현대자동차 주식회사 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치
KR101664720B1 (ko) 2015-07-01 2016-10-25 현대자동차주식회사 밸브개폐장치
CN105604634B (zh) * 2015-12-24 2018-04-20 广州汽车集团股份有限公司 连续可变气门升程系统及汽车
JP6624144B2 (ja) * 2017-03-29 2019-12-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関及びその組み立て方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005009446A (ja) 2003-06-20 2005-01-13 Toyota Motor Corp 可変動弁機構
JP2005351167A (ja) 2004-06-10 2005-12-22 Toyota Motor Corp 可変動弁機構
JP2006307765A (ja) 2005-04-28 2006-11-09 Honda Motor Co Ltd 内燃機関のリフト可変動弁装置
JP2007064181A (ja) 2005-09-02 2007-03-15 Toyota Motor Corp 可変動弁装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4265336B2 (ja) * 2003-08-06 2009-05-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の弁駆動システム及び方法、並びに動力出力装置
EP1710402B1 (en) * 2003-12-18 2013-06-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Variable valve mechanism
CN101273186B (zh) * 2005-09-27 2010-05-19 丰田自动车株式会社 可变气门操作装置和气门打开量调节方法
JP4259512B2 (ja) * 2005-11-14 2009-04-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の可変動弁装置
DE602007004775D1 (de) * 2006-06-27 2010-04-01 Otics Corp Variabler Ventilmechanismus
CN200975273Y (zh) * 2006-11-17 2007-11-14 哈尔滨哈飞汽车工业集团有限公司 汽车发动机用双润滑油路气门摇臂装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005009446A (ja) 2003-06-20 2005-01-13 Toyota Motor Corp 可変動弁機構
JP2005351167A (ja) 2004-06-10 2005-12-22 Toyota Motor Corp 可変動弁機構
JP2006307765A (ja) 2005-04-28 2006-11-09 Honda Motor Co Ltd 内燃機関のリフト可変動弁装置
JP2007064181A (ja) 2005-09-02 2007-03-15 Toyota Motor Corp 可変動弁装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090064088A (ko) 2009-06-18
CN101457661B (zh) 2013-07-03
US20090151669A1 (en) 2009-06-18
US8056517B2 (en) 2011-11-15
CN101457661A (zh) 2009-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100999834B1 (ko) 가변 밸브 리프트 장치
JP4278590B2 (ja) 内燃機関の可変動弁装置
US8789502B2 (en) Variable valve actuation system and method using variable oscillating cam
JP2007040291A (ja) 内燃機関の可変動弁装置
JP4827865B2 (ja) 内燃機関の可変動弁装置
KR100969019B1 (ko) 엔진의 연속 가변 밸브리프트 장치
KR101234651B1 (ko) 연속 가변 밸브 리프트 장치
KR101209723B1 (ko) 연속 가변 밸브 리프트 장치
KR101063489B1 (ko) 가변 밸브 리프트
US8061312B2 (en) Continuous variable valve lift apparatus
KR100969377B1 (ko) 연속 가변 밸브 리프트 장치
KR101317140B1 (ko) 무단 가변 밸브 리프트 장치
KR100969381B1 (ko) 가변 밸브 리프트 장치
JP2007107511A (ja) 可変動弁機構
JP2007239470A (ja) 内燃機関の可変動弁装置
CN106939809B (zh) 连续可变阀门持续时间系统以及相关的发动机
JP5516493B2 (ja) 内燃機関の可変動弁装置
JP3917755B2 (ja) 内燃機関の可変動弁装置
JP2009091942A (ja) 開弁特性可変型内燃機関
JP4516453B2 (ja) 内燃機関の動弁装置
KR101448737B1 (ko) 밸브 리프트 장치
KR101294041B1 (ko) 자동차 엔진의 가변 밸브 리프트 장치
JP4153806B2 (ja) 内燃機関の可変動弁装置
JP2007162597A (ja) 内燃機関の可変動弁装置
KR100957145B1 (ko) 무단 가변 밸브 리프트 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131129

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141128

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171129

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191127

Year of fee payment: 10