KR101145633B1 - 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진은, 실린더헤드 위에 회전가능하게 배치되는 캠샤프트를 사이에 두고 그 하부가 상기 실린더헤드의 일측 상부에 배치되는 제1캡, 상기 제1캡의 상부에 일방향으로 놓여지는 컨트롤샤프트의 일측을 사이에 두고 그 하부가 상기 제1캡의 일측 상부에 고정되는 제2캡, 상기 컨트롤샤프트를 타측을 사이에 두고 그 하부가 상기 제1캡의 타측 상부에 고정되며 그 측면에는 제1밀착면이 형성된 어댑터, 상기 실린더헤드 상부를 커버하되 상기 어댑터의 상기 제1밀착면에 대응해서 모터장착홀이 형성된 헤드커버, 및 상기 모터장착홀을 통해서 상기 어댑터의 상기 제1밀착면에 고정되어 상기 컨트롤샤프트를 회전시켜 그 회전 위치에 따라서 상기 캠샤프트에 의해서 움직이는 흡기밸브의 리프트를 연속적으로 가변시키는 구동부를 포함할 수 있다.
따라서, 캠샤프트, 드럼샤프트, 또는 컨트롤샤프트를 지지하는 제1캡 또는 제2캡에 모터장착용 어댑터를 고정하고, 실린더헤드의 모터장착홀을 통해서, 상기 어댑터에 모터를 장착하여 조립구조를 견고하게 하고, 상기 컨트롤샤프트의 측방향에 상기 모터를 장착하기 위한 모터장착홀이 형성되고, 상기 컨트롤샤프트의 단부에 대응하여 상기 컨트롤샤프트의 회전을 감지하기 위한 센서가 장착되는 센서장착홀이 일체로 형성되어, 조립구조가 간단하고 견고하다.

Description

연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진{ENGINE THAT IS EQUIPPED WITH CONTINUOUS VARIABLE VALVE LIFT SYSTEM}
본 발명은 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연소실로 공급되는 흡기포트에 설치된 밸브의 리프트 양을 연속적으로 가변시키는 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진에 관한 것이다.
엔진의 회전속도에 따라 적절한 밸브 동작을 구현하기 위하여, 밸브를 구동시키는 캠의 형상을 복수 개로 설계하거나, 밸브가 엔진회전 수에 따라 다른 리프트(lift)로 동작하도록 구현하는 가변 밸브 리프트(variable valve lift; VVL) 장치가 연구되고 있다.
이러한 가변 밸브 리프트 장치는, 회전가능하게 배치되는 캠샤프트, 드럼샤프트, 및 컨트롤샤프트를 포함하며, 상기 캠샤프트에 입력캠이 형성되고, 상기 드럼샤프트에는 상기 입력캠에 의해서 움직이는 스윙암이 배치되고, 상기 스윙암에 의해서 움직이는 아우풋캠이 상기 캠샤프트에 배치되어 있으며, 상기 아우풋캠은 그 하부에 배치되는 밸브를 눌러 흡기포트를 개방한다.
아울러, 상기 드럼샤프트는 상기 컨트롤샤프트에 형성된 편심캠에 의해서 그 위치가 가변되어 상기 밸브의 리프트 양을 가변시키며, 상기 컨트롤샤프트는 모터에 의해서 그 회전위치가 가변된다.
한편, 상기 컨트롤샤프트의 회전위치를 감지하는 회전감지센서가 장착되어야
하고, 상기 회전감지센서와 상기 컨트롤샤프트를 회전시키기 위한 구동부가 견고하게 조립되어야 한다
본 발명의 목적은 컨트롤샤프트의 회전을 감지하는 회전감지센서와 컨트롤샤프트를 회전시키는 구동부의 조립구조가 개선된 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진은, 실린더헤드 위에 회전가능하게 배치되는 캠샤프트를 사이에 두고 그 하부가 상기 실린더헤드의 일측 상부에 배치되는 제1캡, 상기 제1캡의 상부에 일방향으로 놓여지는 컨트롤샤프트의 일측을 사이에 두고 그 하부가 상기 제1캡의 일측 상부에 고정되는 제2캡, 상기 컨트롤샤프트를 타측을 사이에 두고 그 하부가 상기 제1캡의 타측 상부에 고정되며 그 측면에는 제1밀착면이 형성된 어댑터, 상기 실린더헤드 상부를 커버하되 상기 어댑터의 상기 제1밀착면에 대응해서 모터장착홀이 형성된 헤드커버, 및 상기 모터장착홀을 통해서 상기 어댑터의 상기 제1밀착면에 고정되어 상기 컨트롤샤프트를 회전시켜 그 회전 위치에 따라서 상기 캠샤프트에 의해서 움직이는 흡기밸브의 리프트를 연속적으로 가변시키는 구동부를 포함할 수 있다.
상기 헤드커버에는 상기 컨트롤샤프트의 일단부와 대응하는 센서장착홀이 형성될 수 있다.
상기 구동부는 그 선단부 중심부가 상기 모터장착홀을 통해서 삽입되어 그 선단면은 상기 제1밀착면에 밀착 고정되는 모터브라켓을 포함할 수 있다.
상기 헤드커버의 외측면에는 상기 모터장착홀의 둘레를 따라서 제2밀착면이 형성되고, 상기 모터브라켓에는 그 외측 둘레를 따라서 상기 제2밀착면에 밀착되는 실링면이 형성될 수 있다.
상기 구동부는, 상기 모터브라켓의 외측면에 밀착되는 모터바디, 및 상기 모터바디 및 상기 모터브라켓의 일측을 관통하여 상기 모터바디를 상기 모터브라켓에 고정시키는 모터고정볼트를 포함할 수 있다.
상기 제1캡을 상기 실린더헤드에 고정하고, 상기 제2캡을 상기 제1캡 위에 고정하고, 상기 제1캡 위에 상기 어댑터를 고정하고, 상기 헤드커버를 상기 실린더헤드에 고정하되, 상기 제1캡, 상기 제2캡, 상기 어댑터, 및 상기 헤드커버를 순차적으로 조립하며, 그 후에 상기 구동부를 상기 헤드커버의 상기 모터장착홀을 통해서 상기 어댑터에 고정할 수 있다.
상기 센서장착홀에 장착되어, 상기 컨트롤샤프트의 회전위치를 감지하는 회전감지센서를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진에 의하면, 캠샤프트, 드럼샤프트, 또는 컨트롤샤프트를 지지하는 제1캡 또는 제2캡에 모터장착용 어댑터를 고정하고, 실린더헤드의 모터장착홀을 통해서, 상기 어댑터에 모터를 장착하여 조립구조를 견고하게 한다.
상기 컨트롤샤프트의 측방향에 상기 모터를 장착하기 위한 모터장착홀이 형성되고, 상기 컨트롤샤프트의 단부에 대응하여 상기 컨트롤샤프트의 회전을 감지하기 위한 센서가 장착되는 센서장착홀이 일체로 형성되어, 조립구조가 간단하고 견고하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진의 일부 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진에서 헤드커버가 제거된 일부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진에서 일부 구성부품이 제거된 일부 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진에서 제1캡, 제2캡, 및 어댑터의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진에서 어댑터의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진의 헤드커버의 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진의 일부 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진에서 헤드커버가 제거된 일부 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진에서 일부 구성부품이 제거된 일부 사시도이다.
도 1을 참조하면, 엔진은 실린더헤드, 헤드커버(110), 모터브라켓(124), 모터바디(122), 및 모터(120)를 포함한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 실린더헤드(100) 위에 캠샤프트(220)가 회전가능하게 배치되고, 그 위로 제1캡(212)이 배치된다. 즉, 상기 제1캡(212)과 상기 실린더헤드(100) 사이에 상기 캠샤프트(220)가 회전가능하게 배치된다.
상기 제1캡(212) 위에 제2캡(214)이 배치되고, 상기 제1캡(212)과 상기 제2캡(214) 사이로 컨트롤샤프트(310)가 배치된다. 상기 컨트롤샤프트(310)는 상기 모터브라켓(124)을 통해서 장착된 모터(120)에 의해서 회전되는 구조를 갖는다.
아울러, 상기 어댑터(210)는 상기 컨트롤샤프트(310)의 일측을 덮고 있으며, 상기 어댑터(210)의 일측면에 상기 모터브라켓(124)이 고정되고, 상기 모터바디(122)와 상기 모터(120)가 상기 모터고정볼트(128)에 의해서 상기 모터브라켓(124)에 고정되는 구조를 갖는다.
도 3을 참조하면, 상기 제2캡(214)의 중간에는 상기 드럼샤프트(230)가 관통하고 이의 이동을 가이드하기 위한 가이드슬롯(300)이 형성되고, 상기 모터(120)에 의해서 상기 컨트롤샤프트(310)가 회전하면, 상기 드럼샤프트(230)가 상기 가이드슬롯(300)을 따라서 움직여서 상기 캠샤프트(220)에 의해서 움직이는 밸브의 리프트를 연속적으로 가변시키는 구조를 갖는다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진에서 제1캡, 제2캡, 및 어댑터의 사시도이다.
도 4를 참조하면, 상기 제1캡(212)의 상부 일측에 상기 제2캡(214)이 배치되고, 상기 제1캡(212)의 상부 타측에 상기 어댑터(210)가 배치된다.
상기 제2캡(214)과 상기 제1캡(212)을 순차적으로 관통하는 고정볼트에 의해서 상기 제2캡(214)과 상기 제1캡(212)이 상기 실린더헤드(100)에 고정된다. 아울러, 상기 어댑터(210)와 상기 제1캡(212)을 순차적으로 관통하는 고정볼트에 의해서 상기 어댑터(210)와 상기 제1캡(212)이 상기 실린더헤드(100)에 고정된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진에서 어댑터의 사시도이다.
상기 어댑터(210)의 하부에는 상기 컨트롤샤프트(310)의 외주면과 대응하는 반원홈(506)이 형성되고, 그 측면에는 상기 모터브라켓(124)이 밀착고정되는 제1밀착면(500)이 형성된다.
상기 제1밀착면(500)에 상기 모터브라켓(124)이 고정볼트에 의해서 고정되고, 상기 모터브라켓(124)에 상기 모터바디(122)와 상기 모터(120)가 고정되는 구조를 갖는다.
아울러, 상기 어댑터(210)의 상기 제1밀착면(500) 가운데에는 관통홀(504)이 형성되고, 상기 모터(120)의 회전축이 상기 관통홀(504)로 삽입되며, 상기 제1밀착면(500) 가장자리에는 고정볼트가 삽입되어 고정되는 나사홀(502)이 형성된다.
도면에는 도시되지 않았지만, 상기 컨트롤샤프트(310)의 단부에는 상기 어댑터(210)에 대응하는 위치에 웜휠(미도시)이 배치되고, 상기 모터(120)의 전방으로 인출된 회전축(미도시)에는 상기 웜휠(미도시)에 기어결합되는 웜기어(미도시)가 배치된다.
여기서, 상기 모터(120)의 회전축이 회전하면, 상기 웜기어가 상기 웜휠을 통해서 상기 컨트롤샤프트(310)를 설정된 만큼 회전시키고, 상기 컨트롤샤프트의 편심캠(미도시)에 의해서 상기 드럼샤프트(230)의 위치를 가변시킨다. 따라서, 상기 드럼샤프트(230)에 장착된 스윙암(미도시)의 위치가 이동하여 밸브의 리프트가 가변된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진의 헤드커버의 사시도이다.
도 6을 참조하면, 상기 헤드커버(110)의 일측면에는 모터장착홀(610)이 형성되고, 상기 모터장착홀(610)의 둘레를 따라서 제2밀착면(612)이 형성된다.
상기 모터브라켓(124)이 상기 어댑터(210)의 제1밀착면(500)과 밀착되어 고정될 때, 상기 헤드커버(110)의 상기 제2밀착면(612)은 도 2에서 상기 모터브라켓(124)의 가장자리에 형성된 실링면(126)과 밀착되어 상기 헤드커버(110)와 모터브라켓(124) 사이에 실링구조를 형성한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 어댑터(210)의 하부에는 상기 컨트롤샤프트(310)의 외주면과 대응하는 반원홈(506)이 형성되고, 상기 헤드커버(110)의 측부에는 상기 컨트롤샤프트(310)의 단부와 대응하는 센서장착홀(600)이 형성된다.
도 1을 다시 참조하면, 상기 모터바디(122)의 일측 날개 부분과 상기 모터브라켓(124)의 가장자리를 관통하여 모터고정볼트(128)가 배치되고, 상기 모터고정볼트(128)는 상기 모터바디(122)를 상기 모터브라켓(124)에 고정한다. 여기서, 상기 모터바디(122)와 상기 모터(120)는 일체형이거나 또는 서로 견고하게 고정된 구조를 갖는다.
도 6을 참조하면, 상기 헤드커버(110)의 측부에 상기 모터(120)를 장착하기 위한 상기 모터장착홀(610)이 형성되고, 그 단부에 상기 컨트롤샤프트(310)의 회전을 감지하는 회전감지센서(200)가 장착되는 상기 센서장착홀(600)이 일체로 형성됨으로써, 조립구조가 간단하고 견고해진다.
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.
100: 실린더헤드
110: 헤드커버
120: 모터
122: 모터바디
124: 모터브라켓
126: 실링면
128: 모터고정볼트
200: 회전감지센서
210: 어댑터
212: 제1캡
214: 제2캡
220: 캠샤프트
230: 드럼샤프트
300: 가이드슬롯
310: 컨트롤샤프트
500: 제1밀착면
502: 나사홀
504: 관통홀
506: 반원홈
600: 센서장착홀
610: 모터장착홀
612: 제2밀착면

Claims (7)

  1. 실린더헤드 위에 회전가능하게 배치되는 캠샤프트를 사이에 두고 그 하부가 상기 실린더헤드의 일측 상부에 배치되는 제1캡;
    상기 제1캡의 상부에 일방향으로 놓여지는 컨트롤샤프트의 일측을 사이에 두고 그 하부가 상기 제1캡의 일측 상부에 고정되는 제2캡;
    상기 컨트롤샤프트를 타측을 사이에 두고 그 하부가 상기 제1캡의 타측 상부에 고정되며 그 측면에는 제1밀착면이 형성된 어댑터;
    상기 실린더헤드 상부를 커버하되 상기 어댑터의 상기 제1밀착면에 대응해서 모터장착홀이 형성된 헤드커버; 및
    상기 모터장착홀을 통해서 상기 어댑터의 상기 제1밀착면에 고정되어 상기 컨트롤샤프트를 회전시켜 그 회전 위치에 따라서 상기 캠샤프트에 의해서 움직이는 흡기밸브의 리프트를 연속적으로 가변시키는 구동부; 를 포함하는 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진.
  2. 제1항에서,
    상기 헤드커버에는 상기 컨트롤샤프트의 일단부와 대응하는 센서장착홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진.
  3. 제1항에서,
    상기 구동부는
    그 선단부 중심부가 상기 모터장착홀을 통해서 삽입되어 그 선단면은 상기 제1밀착면에 밀착 고정되는 모터브라켓; 을 포함하는 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진.
  4. 제3항에서,
    상기 헤드커버의 외측면에는 상기 모터장착홀의 둘레를 따라서 제2밀착면이 형성되고,
    상기 모터브라켓에는 그 외측 둘레를 따라서 상기 제2밀착면에 밀착되는 실링면이 형성되는 것을 특징으로 하는 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진.
  5. 제4항에서,
    상기 구동부는,
    상기 모터브라켓의 외측면에 밀착되는 모터바디; 및
    상기 모터바디 및 상기 모터브라켓의 일측을 관통하여 상기 모터바디를 상기 모터브라켓에 고정시키는 모터고정볼트; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진.
  6. 제2항에서,
    상기 제1캡을 상기 실린더헤드에 고정하고, 상기 제2캡을 상기 제1캡 위에 고정하고, 상기 제1캡 위에 상기 어댑터를 고정하고, 상기 헤드커버를 상기 실린더헤드에 고정하되, 상기 제1캡, 상기 제2캡, 상기 어댑터, 및 상기 헤드커버를 순차적으로 조립하며,
    그 후에 상기 구동부를 상기 헤드커버의 상기 모터장착홀을 통해서 상기 어댑터에 고정하는 것을 특징으로 하는 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진.
  7. 제2항에서,
    상기 센서장착홀에 장착되어, 상기 컨트롤샤프트의 회전위치를 감지하는 회전감지센서를 더 포함하는 연속 가변 밸브 리프트 시스템을 구비한 엔진.
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Cited By (1)

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