KR101209738B1 - Variable valve actuator of integrated locker arm - Google Patents

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KR101209738B1 KR1020100085148A KR20100085148A KR101209738B1 KR 101209738 B1 KR101209738 B1 KR 101209738B1 KR 1020100085148 A KR1020100085148 A KR 1020100085148A KR 20100085148 A KR20100085148 A KR 20100085148A KR 101209738 B1 KR101209738 B1 KR 101209738B1
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Abstract

본 발명은 가변 밸브 액츄에이터에 관한 것으로서, 록커샤프트와 힌지결합되어 회동가능하고, 그 내부에 오일이 선택적으로 공급되는 제1,2 유압 공급라인이 형성된 로커암; 상기 로커암의 일측에 위치하고, 상기 제1 유압 공급라인과 연결되어 오일이 유입되고 상기 제2 유압 공급라인과 연결되어 그 내부의 오일을 배출할 수 있는 스크류와, 상기 스크류에 삽입되고 상기 스크류에 선택적으로 공급되는 오일에 의하여 승하강하여 제2 유압 공급라인의 일측을 개폐할 수 있는 액츄에이터 피스톤과, 상기 제1 유압 공급라인의 오일을 선택적으로 스크류 내부에 공급하기 위한 체크볼과, 상기 스프링 삽입홀에 삽입되어 상기 체크볼에 상기 오일의 압력에 대항하는 복원력을 부여하는 액츄에이터 스프링으로 구성되는 액츄에이터부; 및 상기 제1,2 유압 공급라인과 연결되며, 상기 제1 유압 공급라인의 유압에 따라 승하강하여 제2 유압 공급라인의 타측을 선택적으로 개폐하여 상기 액츄에이터부와 함께 오일 폐회로를 형성할 수 있는 가변제어 피스톤과, 상기 가변제어 피스톤의 하부에 위치하여 상기 가변제어 피스톤에 복원력을 부여하는 가변제어 스프링으로 구성되는 가변제어부; 상기 로커암의 회동 운동에 의해 밸브를 개폐하는 밸브부재; 를 포함하며, 상기 액츄에이터 피스톤의 승하강에 의해 상기 액츄에이터부의 하단과 상기 밸브부재의 상단 사이의 거리를 변화시킴으로써 밸브 리프트가 변화되는 것을 특징으로 하는 로커암 일체형 가변 밸브 액츄에이터를 제공하여,
액츄에이터 피스톤, 체크볼 및 가변제어부가 로커암에 일체로 구성되어 있어 구성이 간단하고, 오일 폐회로가 형성되는 체적이 작아 시스템의 응답속도가 빨라 가변 제어 성능을 향상시킬 수 있다. The present invention relates to a variable valve actuator, comprising: a rocker arm hinged to a rocker shaft and rotatable, the rocker arms having first and second hydraulic supply lines for selectively supplying oil therein; Located on one side of the rocker arm, the screw is connected to the first hydraulic supply line and the oil is introduced and connected to the second hydraulic supply line to discharge the oil therein, the screw is inserted into the screw An actuator piston capable of lifting and lowering by selectively supplied oil to open and close one side of the second hydraulic supply line, a check ball for selectively supplying oil of the first hydraulic supply line into the screw, and the spring insertion hole An actuator part inserted into the actuator and configured to provide an actuator with a restoring force against the pressure of the oil; And connected to the first and second hydraulic supply line, the variable to increase and lower according to the hydraulic pressure of the first hydraulic supply line to selectively open and close the other side of the second hydraulic supply line to form an oil closed circuit with the actuator unit A variable control unit comprising a control piston and a variable control spring positioned below the variable control piston and providing a restoring force to the variable control piston; A valve member for opening and closing the valve by the rotational movement of the rocker arm; It includes, by providing a rocker arm-integrated variable valve actuator characterized in that the valve lift is changed by changing the distance between the lower end of the actuator portion and the upper end of the valve member by the lifting and lowering of the actuator piston,
The actuator piston, check ball, and variable control unit are integrally formed on the rocker arm, which makes the configuration simple. The small volume of the oil closed circuit is formed, and the response speed of the system is improved, thereby improving the variable control performance.

Description

로커암 일체형 가변 밸브 액츄에이터{VARIABLE VALVE ACTUATOR OF INTEGRATED LOCKER ARM}VARABLE VALVE ACTUATOR OF INTEGRATED LOCKER ARM}

본 발명은 가변 밸브 액츄에이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유압의 선택적 공급에 의해 밸브의 리프트량을 엔진의 부하영역에 맞도록 가변시킬 수 있는 가변제어부와 액츄에이터부가 로커암에 일체형으로 된 로커암 일체형 가변 밸브 액츄에이터에 관한 것이다.The present invention relates to a variable valve actuator, and more particularly, a variable control unit and an actuator unit capable of varying the lift amount of the valve to match the load region of the engine by selective supply of hydraulic pressure are integral with the rocker arm. It relates to a variable valve actuator.

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 연소된 혼합기 즉, 배기가스가 연소실에서 배출되게 된다. An internal combustion engine forms a power by receiving fuel and air into a combustion chamber and burning it. When the air is sucked, the intake valves are actuated by driving the camshaft, and the air is sucked into the combustion chamber while the intake valve is opened. In addition, by operating the camshaft, an exhaust valve is operated, and the mixer, that is, the exhaust gas, burned while the exhaust valve is open, is discharged from the combustion chamber.

그런데, 최적의 흡기밸브/배기밸브 동작은 엔진의 부하영역에 따라 달라진다. 즉, 엔진의 부하에 따라 적절한 리프트(lift) 또는 밸브 타이밍이 달라지게 된다. 이와 같이 엔진의 회전속도에 따라 적절한 밸브 동작을 구현하기 위하여, 밸브가 엔진의 부하영역에 따라 다른 리프트(lift)로 동작하도록 구현하는 가변 밸브 리프트(variable valve lift; VVL) 장치로서, 종래에는 ADD-ON 타입의 유압 가변 밸브 제어장치가 고안되었다. 이는 액츄에이터 피스톤과 컨트롤밸브가 하우징에 구성되어 있다. 이러한 장치는 컨트롤밸브와 체크볼이 하나의 몸체에 구성되어 있으므로 장치의 중량이 클 뿐만 아니라, 액츄에이터 피스톤 역시 스크류와 통합되어 있어 피스톤 챔버의 크기가 크고 무거웠다. 이와 같이 압력이 형성되는 폐회로의 체적이 크면 시스템의 응답이 늦어지게 되어 성능이 저하되는 문제가 있었다. However, the optimum intake valve / exhaust valve operation depends on the load region of the engine. That is, the proper lift or valve timing varies depending on the load of the engine. As such, in order to realize proper valve operation according to the rotational speed of the engine, a variable valve lift (VVL) device is implemented so that the valve operates with different lifts according to the load region of the engine. -ON type hydraulic variable valve controller is designed. It consists of an actuator piston and a control valve in the housing. These devices are not only heavy, because the control valve and check ball are in one body, but the actuator piston is also integrated with the screw, which makes the piston chamber large and heavy. As such, when the volume of the closed circuit in which the pressure is formed is large, the response of the system is delayed and there is a problem in that the performance is deteriorated.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 엔진의 부하영역에 맞게 밸브 리프트량과 밸브 타이밍을 제어함과 동시에 응답성을 향상시킬 수 있도록 로커암에 일체형으로 된 가변제어부와 액츄에이터를 포함하는 로커암 일체형 가변 밸브 액츄에이터를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, the variable control unit and the actuator integral to the rocker arm so as to improve the responsiveness while controlling the valve lift amount and valve timing according to the load area of the engine It is an object to provide a rocker arm-integrated variable valve actuator comprising a.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예는 가변 밸브 액츄에이터에 있어서, 록커샤프트와 힌지결합되어 회동가능하고, 그 내부에 오일이 선택적으로 공급되는 제1,2 유압 공급라인이 형성된 로커암; 상기 로커암의 일측에 위치하고, 상기 제1 유압 공급라인과 연결되어 오일이 유입되고 상기 제2 유압 공급라인과 연결되어 그 내부의 오일을 배출할 수 있는 스크류와, 상기 스크류에 삽입되고 상기 스크류에 선택적으로 공급되는 오일에 의하여 승하강하여 제2 유압 공급라인의 일측을 개폐할 수 있는 액츄에이터 피스톤과, 상기 제1 유압 공급라인의 오일을 선택적으로 스크류 내부에 공급하기 위한 체크볼과, 스프링 삽입홀에 삽입되어 상기 체크볼에 상기 오일의 압력에 대항하는 복원력을 부여하는 액츄에이터 스프링으로 구성되는 액츄에이터부; 및 상기 제1,2 유압 공급라인과 연결되며, 상기 제1 유압 공급라인의 유압에 따라 승하강하여 제2 유압 공급라인의 타측을 선택적으로 개폐하여 상기 액츄에이터부와 함께 오일 폐회로를 형성할 수 있는 가변제어 피스톤과, 상기 가변제어 피스톤의 하부에 위치하여 상기 가변제어 피스톤에 복원력을 부여하는 가변제어 스프링으로 구성되는 가변제어부; 상기 로커암의 회동 운동에 의해 밸브를 개폐하는 밸브부재; 를 포함하며, 상기 액츄에이터 피스톤의 승하강에 의해 상기 액츄에이터부의 하단과 상기 밸브부재의 상단 사이의 거리를 변화시킴으로써 밸브 리프트가 변화되는 것을 특징으로 하는 로커암 일체형 가변 밸브 액츄에이터를 제공한다. Embodiment of the present invention for achieving the above object is a variable valve actuator, the rocker shaft is hinged to the rocker shaft is rotatable, the first and second hydraulic supply line is formed therein oil is selectively supplied therein ; Located on one side of the rocker arm, the screw is connected to the first hydraulic supply line and the oil is introduced and connected to the second hydraulic supply line to discharge the oil therein, the screw is inserted into the screw An actuator piston that can be lifted and lowered by oil selectively supplied to open and close one side of the second hydraulic supply line, a check ball for selectively supplying oil of the first hydraulic supply line to the screw, and a spring insertion hole. An actuator portion inserted into the check ball and configured to provide a restoring force against the pressure of the oil; And connected to the first and second hydraulic supply line, the variable to increase and lower according to the hydraulic pressure of the first hydraulic supply line to selectively open and close the other side of the second hydraulic supply line to form an oil closed circuit with the actuator unit A variable control unit comprising a control piston and a variable control spring positioned below the variable control piston and providing a restoring force to the variable control piston; A valve member for opening and closing the valve by the rotational movement of the rocker arm; And a valve lift is changed by changing a distance between the lower end of the actuator portion and the upper end of the valve member by the elevating and descending of the actuator piston.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 액츄에이터부는 스크류에 삽입되어 상기 액츄에이터 피스톤의 이탈을 방지하기 위한 제1스냅링과, 상기 스크류의 하측에서 상기 액츄에이터 피스톤의 외주면과 상기 스크류의 내주면의 사이에 설치되어 상기 액츄에이터 피스톤에 복원력을 부여하는 리턴 스프링을 더 포함할 수 있고, 상기 액츄에이터 피스톤의 하부가 관통하여 피봇결합할 수 있도록 개구부가 형성된 소켓볼 조립체를 더 포함할 수 있다. In addition, the actuator unit according to an embodiment of the present invention is inserted between the first snap ring for preventing the actuator piston from being separated, and installed between the outer peripheral surface of the actuator piston and the inner peripheral surface of the screw from the lower side of the screw The actuator piston may further include a return spring that imparts a restoring force to the actuator piston, and may further include a socket ball assembly having an opening formed to allow the lower portion of the actuator piston to pivot through.

게다가, 본 발명의 실시예에 따른 소켓볼 조립체는, 상측은 상기 개구부가 형성되고, 측면에는 절개부가 형성된 리테이너와, 상기 리테이너와 결합되고 상기 액츄에이터 피스톤의 피봇이 용이하도록 내측은 오목한 곡면이 형성되어 있고, 밸브부재와 직접 접촉하는 저면은 평평한 소켓볼로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the socket ball assembly according to an embodiment of the present invention, the upper side is the opening is formed, the retainer is formed on the side is cut, the inner side is concave curved surface is formed to be coupled to the retainer and to facilitate the pivot of the actuator piston And, the bottom surface in direct contact with the valve member is characterized in that consisting of a flat socket ball.

나아가, 본 발명의 실시예에 따른 가변제어부는 상기 가변제어 스프링을 지지하는 플레이트와, 상기 플레이트를 지탱하는 제2스냅링을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.Further, the variable control unit according to an embodiment of the present invention is characterized in that it further comprises a plate for supporting the variable control spring, and a second snap ring for supporting the plate.

본 발명의 실시예에 따른 오일 폐회로는 상기 체크볼이 오일유출구를 폐쇄하고, 가변제어 피스톤이 제2 유압 공급라인의 타측을 폐쇄하여 형성되고, 상기 오일 폐회로는 가변제어 오프시에 형성되고, 가변제어시에는 오일 폐회로 내의 오일이 배출되는 것을 특징으로 한다.In the oil closed circuit according to the embodiment of the present invention, the check ball is closed by the oil outlet, the variable control piston is formed by closing the other side of the second hydraulic supply line, the oil closed circuit is formed at the variable control off, In the control, it is characterized in that the oil in the oil closed circuit is discharged.

본 발명의 실시예에 따른 제1 유압 공급라인에의 오일의 선택적 공급은 솔레노이드 밸브에 의해 수행될 수 있다.The selective supply of oil to the first hydraulic supply line according to an embodiment of the present invention may be performed by a solenoid valve.

뿐만 아니라, 본 발명의 실시예에 따른 액츄에이터부는 액츄에이터부 삽입공에 삽입되고, 상기 가변제어부는 가변제어부 삽입홀에 삽입되는 것을 특징으로 한다.In addition, the actuator unit according to the embodiment of the present invention is inserted into the actuator unit insertion hole, the variable control unit is characterized in that it is inserted into the variable control unit insertion hole.

상기 체크볼은 오일유출구를 통해 스크류 내로 들어오는 오일의 유압에 의해 하강하고, 액츄에이터 스프링의 복원력에 의해 상승하는 것을 특징으로 한다.The check ball is lowered by the hydraulic pressure of the oil coming into the screw through the oil outlet, characterized in that the rising by the restoring force of the actuator spring.

상술한 바와 같이 본 발명의 로커암 일체형 가변 밸브 액츄에이터는 액츄에이터 피스톤, 체크볼 및 가변제어부가 로커암에 일체로 구성되어 있어 구성이 간단하고, 오일 폐회로가 형성되는 체적이 작아 시스템의 응답속도가 빨라 가변 제어 성능을 향상시킬 수 있다. As described above, the rocker arm-integrated variable valve actuator of the present invention has an actuator piston, a check ball, and a variable control unit integrally formed with the rocker arm, so that the configuration is simple and the volume of the oil closed circuit is small, so the response speed of the system is fast. Variable control performance can be improved.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로커암 일체형 가변 밸브 액츄에이터의 사용 상태도이다.
도 2의 (a)는 본 발명의 실시예에 따른 가변제어부와 액츄에이터부의 분해 사시도이다.
도 2의 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 록커샤프트의 투시도이다.
도 3의 (a)는 본 발명의 실시예에 따른 가변제어 오프시 오일이 가변제어부에 공급되는 것을 나타낸 액츄에이터의 종단면도이다.
도 3의 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 가변제어 오프시 오일이 액츄에이터부에 공급되는 것을 나타낸 액츄에이터의 종단면도이다.
도 3의 (c)는 본 발명의 실시예에 따른 가변제어 오프시 오일 폐회로를 형성하는 것을 나타낸 액츄에이터의 종단면도이다.
도 4의 (a)는 본 발명의 실시예에 따른 가변제어시 오일폐회로내의 오일이 배출되는 것을 나타낸 액츄에이터의 종단면도이다.
도 4의 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 가변제어시 오일이 배출되어 제어 변위가 발생된 것을 나타낸 액츄에이터의 종단면도이다.
도 4의 (c)는 본 발명의 실시예에 따른 가변제어시 로커암에 의해 밸브가 가압되는 것을 나타낸 액츄에이터의 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액츄에이터에 의해 밸브 리프트 및 타이밍이 조절되는 것을 나타낸 그래프이다.1 is a state diagram of use of the rocker arm-integrated variable valve actuator according to an embodiment of the present invention.
2A is an exploded perspective view of a variable control unit and an actuator unit according to an embodiment of the present invention.
2B is a perspective view of the rocker shaft according to the embodiment of the present invention.
Figure 3 (a) is a longitudinal cross-sectional view of the actuator showing that the oil is supplied to the variable control unit when the variable control off in accordance with an embodiment of the present invention.
Figure 3 (b) is a longitudinal cross-sectional view of the actuator showing that the oil is supplied to the actuator portion when the variable control off in accordance with an embodiment of the present invention.
Figure 3 (c) is a longitudinal cross-sectional view of the actuator showing the formation of the oil closed circuit when the variable control off in accordance with an embodiment of the present invention.
Figure 4 (a) is a longitudinal sectional view of the actuator showing that the oil is discharged in the oil closed circuit in the variable control according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 (b) is a longitudinal cross-sectional view of the actuator showing that the oil is discharged during the variable control in accordance with an embodiment of the present invention the control displacement.
Figure 4 (c) is a longitudinal sectional view of the actuator showing that the valve is pressed by the rocker arm during the variable control according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph showing that the valve lift and timing are adjusted by the actuator according to the embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.BEST MODE Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로커암 일체형 가변 밸브 액츄에이터의 사용 상태도이고, 도 2의 (a)는 본 발명의 실시예에 따른 가변제어부와 액츄에이터부의 분해 사시도이고, 도 2의 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 록커샤프트의 투시도이고, 도 3의 (a),(b),(c)는 본 발명의 실시예에 따른 가변제어 오프시 오일이 가변제어부와 액츄에이터부에 공급되는 과정과 오일 폐회로를 형성하는 것을 나타낸 액츄에이터의 종단면도이다.1 is a state diagram of a rocker arm integrated variable valve actuator according to an embodiment of the present invention, Figure 2 (a) is an exploded perspective view of the variable control unit and the actuator unit according to an embodiment of the present invention, Figure 2 (b) Is a perspective view of a rocker shaft according to an embodiment of the present invention, Figure 3 (a), (b), (c) is the oil is supplied to the variable control unit and the actuator in the variable control off in accordance with an embodiment of the present invention Longitudinal cross-sectional view of an actuator showing the process and forming an oil closed circuit.

도 4의 (a),(b)는 본 발명의 실시예에 따른 가변제어시 오일 폐회로내의 오일이 배출되는 과정과 제어 변위가 발생되는 것을 나타낸 액츄에이터의 종단면도이고, 도 4의 (c)는 가변제어시 로커암에 의해 밸브가 가압되는 것을 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 액츄에이터의 종단면도이다.4 (a) and 4 (b) are longitudinal cross-sectional views of an actuator showing a process of discharging oil in a closed circuit and a control displacement during variable control according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. A longitudinal sectional view of the actuator according to the embodiment of the present invention showing that the valve is pressed by the rocker arm during variable control.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액츄에이터에 의해 밸브 리프트 및 밸브 타이밍이 조절되는 것을 나타낸 그래프이다.Figure 5 is a graph showing that the valve lift and valve timing is adjusted by the actuator according to the embodiment of the present invention.

먼저, 도 1은 배기 록커암에 결합된 록커 샤프트와 본 발명의 실시예에 따른 로커암 일체형 가변 밸브 리프트 장치가 결합되어 있는 것을 나타낸 것이다. 다만, 본 발명의 가변 밸브 액츄에이터는 흡기 밸브의 구동시에도 사용될 수 있음은 물론이다. 오일의 유동 과정을 살펴보면, 엔진윤활용 공급라인(320)을 통해 유입되어 솔레노이드 밸브(400)를 통과한 다음, 록커샤프트(300)의 액츄에이터용 유압 공급라인(310)을 거쳐 제1,2 유압 공급라인(314,312)으로 공급된다. 이후에는 액츄에이터 피스톤(550)을 거쳐 외부로 배출된다. First, Figure 1 shows that the rocker shaft coupled to the exhaust rocker arm and the rocker arm integrated variable valve lift apparatus according to an embodiment of the present invention is coupled. However, of course, the variable valve actuator of the present invention can be used when driving the intake valve. Looking at the flow of oil, the first and second hydraulic pressure supply flows through the engine lubrication supply line 320 and passes through the solenoid valve 400, and then through the hydraulic pressure supply line 310 for the actuator of the rocker shaft 300. Supplied to lines 314 and 312. Thereafter, it is discharged to the outside via the actuator piston 550.

도 2의 (a),(b)를 참조하여 설명하면, 본 발명의 가변 밸브 액츄에이터는 엔진윤활용 유압 공급라인(320)과 액츄에이터용 유압 공급라인(310)이 형성되어 있는 록커샤프트(300)와 일측이 결합되면서 상기 록커샤프트(300)를 힌지축으로 하여 회동하는 로커암(200)의 끝단에 액츄에이터부(500)가 결합되어 상기 액츄에이터부(500)가 밸브부재(700)를 가압할 수 있도록 하고, 상기 액츄에이터부(500)와 상기 록커샤프트(300)의 사이에 위치한 가변제어부(600)가 상기 액츄에이터부(500)와 상호 연동되어 밸브 리프트량을 조절할 수 있도록 형성되어 있다. Referring to (a) and (b) of FIG. 2, the variable valve actuator of the present invention includes a locker shaft 300 having an engine lubrication hydraulic supply line 320 and an actuator hydraulic supply line 310. One side is coupled so that the actuator portion 500 is coupled to the end of the rocker arm 200 which rotates by using the locker shaft 300 as a hinge axis so that the actuator portion 500 can press the valve member 700. In addition, the variable control unit 600 positioned between the actuator unit 500 and the rocker shaft 300 is formed to interlock with the actuator unit 500 to adjust the valve lift amount.

상기 액츄에이터부(500)는 제1 유압 공급라인(314)로부터 공급되는 오일이 오일공급구(582)를 통해 유입되는 원통 형상의 스크류(510)와, 상기 스크류(510)의 하부(514)로 삽입되어 있으며 상기 액츄에이터 피스톤(550)에 복원력을 부여하여 액츄에이터 피스톤(550)이 승하강하도록 하는 리턴 스프링(520)과, 상기 리턴 스프링(520)이 이탈되지 않도록 상기 리턴 스프링(520)을 지탱하는 제1스냅링(560)을 포함한다. 이 때, 스크류 하부(514)는 중공체이고, 상기 스크류(510)의 중간부의 일측에는 상기 제1 유압 공급라인(314)과 연결되는 오일유입구(582)가 형성되어 있고, 상기 오일유입구(582)와 대향하는 타측은 막혀있는 구조이며, 중간부에는 그 원주방향을 따라 스크류 홈(512)이 형성되어 있다.The actuator part 500 includes a cylindrical screw 510 into which oil supplied from the first hydraulic supply line 314 flows through the oil supply port 582, and a lower portion 514 of the screw 510. A return spring 520 which is inserted and provides a restoring force to the actuator piston 550 to allow the actuator piston 550 to move up and down, and supports the return spring 520 so that the return spring 520 is not separated. A first snap ring 560 is included. At this time, the screw lower portion 514 is a hollow body, an oil inlet 582 connected to the first hydraulic supply line 314 is formed on one side of the middle portion of the screw 510, the oil inlet 582 The other side opposite to) is a closed structure, and the screw groove 512 is formed in the middle portion along its circumferential direction.

또한, 상기 액츄에이터부(500)는 상기 스크류 하부(514)로 삽입됨과 동시에 상기 리턴 스프링(520)의 내부에 삽입되어 상기 스크류(510)를 통해 유입된 오일이 저장되는 액츄에이터 피스톤(550)과, 상기 액츄에이터 피스톤(550)의 내부에 길이 방향으로 형성된 스프링 삽입홀(552)에 삽입되는 액츄에이터 스프링(540)과, 상기 액츄에이터 스프링(540) 위에 위치하여 액츄에이터 스프링(540)의 복원력에 의해 상기 스크류(510)의 오일유출구(590)를 통해 상기 스크류(510)의 내부로 유입되는 오일의 양을 조절하는 구 형상의 체크볼(530)과, 상기 액츄에이터 피스톤(550)의 하단부(556)와 피봇결합이 가능하도록 된 소켓볼 결합체(570)를 포함한다. 이 때, 상기 액츄에이터 피스톤(550)의 하부(556)는 대략 구 형상이고, 상기 소켓볼 결합체(570)와 결합이 가능하도록 오목한 피스톤 홈(554)이 형성되어 있다. 상기 소켓볼 결합체(570)는 리테이너(572)와 소켓볼(574)로 구성되는데, 상기 리테이너(572)는 상부면에 개구부(576)가 형성되어 있고, 측면에는 절개부(578)가 형성되어 있어 상기 액츄에이터 피스톤(550)의 피스톤 하부(556)가 상기 리테이너의 개구부(576)을 관통하여 상기 피스톤 홈(554)에 의해 고정된다. 이에 의해 상기 액츄에이터 피스톤(550)은 상기 소켓볼 결합체(570)와 피봇결합이 가능하게 된다. 상기 액츄에이터부(500)는 액츄에이터 삽입공(210)에 삽입된다. 또한, 스크류(510)의 움직임을 제한하기 위해 너트(580)를 사용할 수 있다.In addition, the actuator part 500 is inserted into the lower part of the screw 514 and the actuator piston 550 is inserted into the return spring 520 and the oil introduced through the screw 510 is stored, The actuator spring 540 inserted into the spring insertion hole 552 formed in the actuator piston 550 in the longitudinal direction and the actuator spring 540 positioned on the actuator spring 540 and the screw spring (540) by the restoring force of the actuator spring 540. Spherical check ball 530 for adjusting the amount of oil introduced into the screw 510 through the oil outlet 590 of the 510 and the lower end 556 of the actuator piston 550 and pivotal coupling The socket ball assembly 570 is made possible. At this time, the lower portion 556 of the actuator piston 550 has a substantially spherical shape, and a concave piston groove 554 is formed to be coupled to the socket ball assembly 570. The socket ball assembly 570 is composed of a retainer 572 and the socket ball 574, the retainer 572 is formed with an opening 576 on the upper surface, the cutout 578 is formed on the side The lower piston portion 556 of the actuator piston 550 passes through the opening 576 of the retainer and is fixed by the piston groove 554. As a result, the actuator piston 550 can pivotally engage the socket ball assembly 570. The actuator part 500 is inserted into the actuator insertion hole 210. In addition, the nut 580 may be used to limit the movement of the screw 510.

또한, 상기 가변제어부(600)는 상기 제1 유압 공급라인(314)으로부터 오일이 공급되는 "T"형상의 가변제어 피스톤(610)과, 상기 가변제어 피스톤(610)의 하부를 둘러싸면서 상기 가변제어 피스톤(610)에 복원력을 제공하는 가변제어 스프링(620)과, 상기 가변제어 스프링(620)을 지탱할 수 있도록 판상으로 되고, 가운데에 홀이 형성된 원형의 플레이트(630)와, 상기 플레이트(630)의 하부에는 상기 플레이트(630)가 이탈되지 않도록 하는 제2스냅링(640)으로 구성된다. 이 때, 가변제어부(600)는 가변제어부 삽입홀(220)에 삽입된다. In addition, the variable control unit 600 includes a variable control piston 610 having a “T” shape in which oil is supplied from the first hydraulic supply line 314, and the variable control piston 610 while surrounding the lower portion of the variable control piston 610. A variable control spring 620 for providing a restoring force to the control piston 610, a plate-shaped circular plate 630 to support the variable control spring 620, the hole is formed in the center, and the plate 630 The bottom of the) is composed of a second snap ring 640 to prevent the plate 630 from being separated. At this time, the variable control unit 600 is inserted into the variable control unit insertion hole 220.

이하, 본 발명의 실시예에서의 가변제어 오프시의 액츄에이터의 종단면도인 도 3의 (a),(b),(c)와 본 발명의 실시예에서의 가변제어시의 액츄에이터의 종단면도인 도 4의 (a),(b),(c)를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 액츄에이터의 작동과정을 설명하되, 오일의 유동과정 위주로 설명하기로 한다.3 (a), (b) and (c) which are longitudinal cross-sectional views of the actuator at the time of variable control off in embodiment of this invention, and a longitudinal cross-sectional view of the actuator at the time of variable control in embodiment of this invention. Referring to Figures 4 (a), (b), (c) will be described the operation of the variable valve actuator according to an embodiment of the present invention, the description will be mainly focused on the flow of oil.

먼저, 엔진의 고부하 영역인 하이 리프트 모드에서는 가변제어를 오프(off)시켜 밸브 리프트량을 크게 하는데, 이 때 솔레노이드 밸브(400)는 오일을 공급하도록 스위치-온 상태로 된다. 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 스위치-온 상태에서 록커샤프트(300)의 내부에 형성되어 있는 액츄에이터용 공급라인(310)을 통해 로커암(200)의 제1 유압 공급라인(314)으로 오일이 공급된다. First, in the high lift mode, which is a high load region of the engine, the variable control is turned off to increase the valve lift amount, at which time the solenoid valve 400 is switched on to supply oil. As shown in FIG. 2B, the first hydraulic supply line 314 of the rocker arm 200 is provided through an actuator supply line 310 formed in the rocker shaft 300 in the switch-on state. Oil is supplied.

오일이 제1 유압 공급라인(314)에 공급됨에 따라 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 오일의 유압에 의해 가변제어 피스톤(610)이 하강한다. 이 후에는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 오일이 계속하여 공급된 후 제1 유압 공급라인(314)과 연결되어 있는 스크류(510)의 오일유입구(582)로 오일이 유입된다. 이 때, 스크류(510)의 오일유출구(590)를 막고 있던 체크볼(530)이 하강하면서 스크류(510)의 내부로 오일이 유입된다. 상기 스크류(510)내로 오일이 유입됨에 따라 스크류(510)내의 유압에 의해 액츄에이터 피스톤(550)이 하강한다. 상기 액츄에이터 피스톤(550)이 하강함에 따라 스크류(510)의 내부에 있던 오일이 제2 유압 공급라인(312)으로 공급된다. 결국, 상기 액츄에이터 피스톤(550)의 내부의 압력과 제2 유압 공급라인(312)의 내부의 압력이 동일하게 되고, 액츄에이터 스프링(540)의 복원력에 의해 체크볼(530)을 위로 밀어올리게 된다. 결국, 스크류(510)의 내부와 액츄에이터 피스톤(550)의 내부와 제2 유압 공급라인(312) 내부의 유압이 동일하게 되어 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 오일 폐회로(650)를 형성하게 된다. 상기 오일 폐회로(650)는 체크볼(530)이 오일유출구(590)를 폐쇄함과 동시에, 가변제어 피스톤(610)이 제2 유압 공급라인(312)의 타측을 폐쇄함으로써 형성된다. 즉, 오일 폐회로(650)는 스크류(510)와 액츄에이터 피스톤(550)과 제2 유압 공급라인(312)로 밀폐되는 공간을 말한다. 상기와 같이 오일 폐회로(650)가 형성될 때, 구동캠(800)의 회전에 의해 로커암(200)이 회동하면서 밸브부재(700)를 가압하게 된다. 이에 의해 가변제어 오프시 모드 즉, 하이 리프트가 완성된다.As the oil is supplied to the first hydraulic supply line 314, the variable control piston 610 is lowered by the hydraulic pressure of the oil as shown in FIG. 3A. Thereafter, after the oil is continuously supplied as shown in FIG. 3B, the oil is introduced into the oil inlet 582 of the screw 510 connected to the first hydraulic supply line 314. At this time, the check ball 530 blocking the oil outlet 590 of the screw 510 descends and the oil flows into the screw 510. As the oil flows into the screw 510, the actuator piston 550 is lowered by hydraulic pressure in the screw 510. As the actuator piston 550 descends, the oil inside the screw 510 is supplied to the second hydraulic supply line 312. As a result, the pressure inside the actuator piston 550 and the pressure inside the second hydraulic supply line 312 are equal to each other, and the check ball 530 is pushed up by the restoring force of the actuator spring 540. As a result, the inside of the screw 510 and the inside of the actuator piston 550 and the inside of the second hydraulic supply line 312 are equal to form the oil closed circuit 650 as shown in FIG. Done. The oil closed circuit 650 is formed by the check ball 530 closing the oil outlet 590 and the variable control piston 610 closing the other side of the second hydraulic supply line 312. That is, the oil closed circuit 650 refers to a space sealed by the screw 510, the actuator piston 550 and the second hydraulic supply line 312. When the oil closed circuit 650 is formed as described above, the rocker arm 200 is rotated by the rotation of the driving cam 800 to pressurize the valve member 700. This completes the variable control off mode, that is, the high lift.

그러나, 로우 리프트가 필요한 경우에는 도 4의 (a),(b),(c)에 도시된 바와 같이 가변제어를 하게 된다. 가변제어시에는 솔레노이드 밸브(400)가 오프(off)되어 오일을 공급하지 않게 된다. 따라서, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 가변제어 오프시에 오일 폐회로(650)를 형성하였던 오일의 유압이 해제된다. 결국, 상기 가변제어 스프링(620)의 복원력에 의해 가변제어 피스톤(610)이 상승하게 되어 오일이 외부로 배출된다. 이렇게 하여 오일 폐회로(650)가 해제된다. 오일은 플레이트(630)의 하부 또는 가변제어부 삽입홀(220)의 측면을 통해 배출된다. 오일이 배출됨에 따라 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 리턴 스프링(520)의 복원력에 의해 액츄에이터 피스톤(550)이 상승하게 되고, 이와 동시에 제어 변위(A)가 발생하게 된다. 제어 변위가 발생한 상태에서 구동캠(800)의 회전에 의해 소켓볼 결합체(570)가 밸브부재(700)을 누르면서 가변제어 즉, 로우 리프트를 실행한다.However, when low lift is required, variable control is performed as shown in (a), (b) and (c) of FIG. 4. In the variable control, the solenoid valve 400 is off to supply oil. Therefore, as shown in FIG. 4A, the oil pressure of the oil which forms the oil closed circuit 650 at the time of variable control off is released. As a result, the variable control piston 610 is raised by the restoring force of the variable control spring 620 so that oil is discharged to the outside. In this way, the oil closed circuit 650 is released. Oil is discharged through the lower side of the plate 630 or the side of the variable control unit insertion hole 220. As oil is discharged, the actuator piston 550 is raised by the restoring force of the return spring 520 as shown in FIG. 4B, and at the same time, the control displacement A is generated. The socket ball assembly 570 performs the variable control, that is, low lift, by pressing the valve member 700 by the rotation of the drive cam 800 in the state where the control displacement occurs.

상기에서 소켓볼 결합체(570)가 밸브부재(700)를 가압할 때는 액츄에이터 피스톤(560)은 자유자재로 회동할 수 있도록 소켓볼 결합체(570)와 피봇결합되어 있다.In the above, when the socket ball assembly 570 pressurizes the valve member 700, the actuator piston 560 is pivotally coupled with the socket ball assembly 570 so as to rotate freely.

상기와 같이 본 발명의 로커암 일체형 가변 밸브 액츄에이터는 오일 폐회로(650)의 체적을 작게 함으로써 시스템의 응답속도를 빠르게 할 수 있어, 가변 제어 성능이 향상된다. As described above, the rocker arm integrated variable valve actuator of the present invention can increase the response speed of the system by reducing the volume of the oil closed circuit 650, thereby improving the variable control performance.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 밸브 리프트와 밸브 타이밍을 그래프로 나타낸 것인데, 가변제어시의 밸브 리프트양은 가변제어 오프시 밸브 리프트양의 절반 정도이다. 또한, 밸브 타이밍은 약 0.5초 정도의 차이가 있음을 알 수 있다. 5 is a graph illustrating a valve lift and a valve timing according to an embodiment of the present invention. The valve lift amount in variable control is about half of the valve lift amount in variable control off. In addition, it can be seen that the valve timing is about 0.5 seconds difference.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail using the preferable Example, the scope of the present invention is not limited to a specific Example and should be interpreted by the attached Claim. It will also be appreciated that many modifications and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.

100: 액츄에이터부 200: 로커암
210: 액츄에이터부 삽입공 220: 가변제어부 삽입홀
230: 록커샤프트 삽입공 240: 로커암 롤러
300: 록커샤프트 310: 액츄에이터용 유압 공급라인
312: 제2 유압 공급라인 314: 제1 유압 공급라인
320: 엔진윤활용 유압 공급라인 400: 솔레노이드 밸브
500: 액츄에이터부 510: 스크류
512: 스크류 홈 514: 스크류 하부
520: 리턴 스프링 530: 체크볼
540: 액츄에이터 스프링 550: 액츄에이터 피스톤
552: 스프링 삽입홀 554: 피스톤 홈
556: 피스톤 하부 560: 제1스냅링
570: 소켓볼 결합체 572: 리테이너
574: 소켓볼 576: 개구부
578: 절개부 580: 너트
582: 오일유입구 590: 오일유출구
600: 가변제어부 610: 가변제어 피스톤
620: 가변제어 스프링 630: 플레이트
640: 제2스냅링 650: 오일 폐회로
700: 밸브부재 800: 구동캠100: actuator portion 200: rocker arm
210: actuator insertion hole 220: variable control unit insertion hole
230: rocker shaft insertion hole 240: rocker arm roller
300: rocker shaft 310: actuator hydraulic supply line
312: 2nd hydraulic supply line 314: 1st hydraulic supply line
320: oil supply line for engine lubrication 400: solenoid valve
500: actuator portion 510: screw
512: screw groove 514: lower screw
520: return spring 530: check ball
540: actuator spring 550: actuator piston
552: spring insertion hole 554: piston groove
556: lower piston 560: first snap ring
570: socket ball assembly 572: retainer
574: socket ball 576: opening
578: incision 580: nut
582: oil inlet 590: oil outlet
600: variable control unit 610: variable control piston
620: variable control spring 630: plate
640: second snap ring 650: oil closed loop
700: valve member 800: drive cam

Claims (10)

가변 밸브 액츄에이터에 있어서,
록커샤프트와 힌지결합되어 회동가능하고, 그 내부에 오일이 선택적으로 공급되는 제1,2 유압 공급라인이 형성된 로커암;
상기 로커암의 일측에 위치하고, 상기 제1 유압 공급라인과 연결되어 오일이 유입되고 상기 제2 유압 공급라인과 연결되어 그 내부의 오일을 배출할 수 있는 스크류와, 상기 스크류에 삽입되고 상기 스크류에 선택적으로 공급되는 오일에 의하여 승하강하여 제2 유압 공급라인의 일측을 개폐할 수 있는 액츄에이터 피스톤과, 상기 제1 유압 공급라인의 오일을 선택적으로 스크류 내부에 공급하기 위한 체크볼과, 스프링 삽입홀에 삽입되어 상기 체크볼에 상기 오일의 압력에 대항하는 복원력을 부여하는 액츄에이터 스프링으로 구성되는 액츄에이터부; 및
상기 제1,2 유압 공급라인과 연결되며, 상기 제1 유압 공급라인의 유압에 따라 승하강하여 제2 유압 공급라인의 타측을 선택적으로 개폐하여 상기 액츄에이터부와 함께 오일 폐회로를 형성할 수 있는 가변제어 피스톤과, 상기 가변제어 피스톤의 하부에 위치하여 상기 가변제어 피스톤에 복원력을 부여하는 가변제어 스프링으로 구성되는 가변제어부;
상기 로커암의 회동 운동에 의해 밸브를 개폐하는 밸브부재;
를 포함하며,
상기 액츄에이터 피스톤의 승하강에 의해 상기 액츄에이터부의 하단과 상기 밸브부재의 상단 사이의 거리를 변화시킴으로써 밸브 리프트가 변화되는 것을 특징으로 하는 로커암 일체형 가변 밸브 액츄에이터. In a variable valve actuator,
A rocker arm hinged with the rocker shaft and rotatable, the rocker arm having first and second hydraulic supply lines for selectively supplying oil therein;
Located on one side of the rocker arm, the screw is connected to the first hydraulic supply line and the oil is introduced and connected to the second hydraulic supply line to discharge the oil therein, the screw is inserted into the screw An actuator piston that can be lifted and lowered by oil selectively supplied to open and close one side of the second hydraulic supply line, a check ball for selectively supplying oil of the first hydraulic supply line to the screw, and a spring insertion hole. An actuator portion inserted into the check ball and configured to provide a restoring force against the pressure of the oil; And
Variable control is connected to the first and second hydraulic supply line, can be moved up and down in accordance with the hydraulic pressure of the first hydraulic supply line to selectively open and close the other side of the second hydraulic supply line to form an oil closed circuit with the actuator unit A variable control unit comprising a piston and a variable control spring positioned below the variable control piston to provide a restoring force to the variable control piston;
A valve member for opening and closing the valve by the rotational movement of the rocker arm;
Including;
And the valve lift is changed by changing the distance between the lower end of the actuator portion and the upper end of the valve member by raising and lowering the actuator piston. 제1항에 있어서,
상기 액츄에이터부는,
상기 스크류에 삽입되어 상기 액츄에이터 피스톤의 이탈을 방지하기 위한 제1스냅링과,
상기 스크류의 하측에서 상기 액츄에이터 피스톤의 외주면과 상기 스크류의 내주면의 사이에 설치되어 상기 액츄에이터 피스톤에 복원력을 부여하는 리턴 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로커암 일체형 가변 밸브 액츄에이터.The method of claim 1,
The actuator unit,
A first snap ring inserted into the screw to prevent separation of the actuator piston;
And a return spring disposed between an outer circumferential surface of the actuator piston and an inner circumferential surface of the screw at a lower side of the screw to provide a restoring force to the actuator piston. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 액츄에이터부는,
상기 액츄에이터 피스톤의 하부가 관통하여 피봇결합할 수 있도록 개구부가 형성된 소켓볼 조립체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로커암 일체형 가변 밸브 액츄에이터.The method according to claim 1 or 2,
The actuator unit,
And a socket ball assembly having an opening formed therein so that the lower portion of the actuator piston can pivot through. 제3항에 있어서,
상기 소켓볼 조립체는,
상측은 상기 개구부가 형성되고, 측면에는 절개부가 형성된 리테이너와, 상기 리테이너와 결합되고 상기 액츄에이터 피스톤의 피봇이 용이하도록 내측은 오목한 곡면이 형성되어 있고, 밸브부재와 직접 접촉하는 저면은 평평한 소켓볼로 구성되는 것을 특징으로 하는 로커암 일체형 가변 밸브 액츄에이터.The method of claim 3,
The socket ball assembly,
The upper side is formed with the opening, the retainer is formed with a cutout on the side, and the inner side is formed with a concave curved surface coupled with the retainer to facilitate the pivot of the actuator piston, the bottom surface in direct contact with the valve member is a flat socket ball Rocker arm-integrated variable valve actuator, characterized in that the configuration. 제1항에 있어서,
상기 가변제어부는,
상기 가변제어 스프링을 지지하는 플레이트와, 상기 플레이트를 지탱하는 제2스냅링을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 로커암 일체형 가변 밸브 액츄에이터.The method of claim 1,
The variable control unit,
And a plate for supporting the variable control spring, and a second snap ring for supporting the plate. 제1항에 있어서,
상기 오일 폐회로는 상기 체크볼이 오일유출구를 폐쇄하고, 가변제어 피스톤이 제2 유압 공급라인의 타측을 폐쇄하여 형성되는 것을 특징으로 하는 로커암 일체형 가변 밸브 액츄에이터.The method of claim 1,
The oil closed circuit is a rocker arm type variable valve actuator, characterized in that the check ball is closed the oil outlet, the variable control piston is formed by closing the other side of the second hydraulic supply line. 제1항에 있어서,
상기 오일 폐회로는 가변제어 오프시에 형성되고, 가변제어시에는 오일 폐회로 내의 오일이 배출되는 것을 특징으로 하는 로커암 일체형 가변 밸브 액츄에이터.The method of claim 1,
The oil closed circuit is formed when the variable control is off, the variable rocker arm integrated variable valve actuator characterized in that the oil in the oil closed circuit is discharged during the variable control. 제1항에 있어서,
상기 제1 유압 공급라인에의 오일의 선택적 공급은 솔레노이드 밸브에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 로커암 일체형 가변 밸브 액츄에이터.The method of claim 1,
Selective supply of oil to the first hydraulic supply line is rocker arm integrated variable valve actuator, characterized in that performed by the solenoid valve. 제1항에 있어서,
상기 액츄에이터부는 액츄에이터부 삽입공에 삽입되고, 상기 가변제어부는 가변제어부 삽입홀에 삽입되는 것을 특징으로 하는 로커암 일체형 가변 밸브 액츄에이터.The method of claim 1,
And said actuator portion is inserted into an actuator portion insertion hole, and said variable control portion is inserted into a variable control portion insertion hole. 제1항에 있어서,
상기 체크볼은 오일유출구를 통해 스크류 내로 들어오는 오일의 유압에 의해 하강하고, 액츄에이터 스프링의 복원력에 의해 상승하는 것을 특징으로 하는 로커암 일체형 가변 밸브 액츄에이터.
The method of claim 1,
The check ball is lowered by the hydraulic pressure of the oil coming into the screw through the oil outlet, the rocker arm integrated variable valve actuator, characterized in that ascending by the restoring force of the actuator spring.
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