KR101371448B1 - Variable compression apparatus for vehicle engine - Google Patents

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KR101371448B1 KR1020080120101A KR20080120101A KR101371448B1 KR 101371448 B1 KR101371448 B1 KR 101371448B1 KR 1020080120101 A KR1020080120101 A KR 1020080120101A KR 20080120101 A KR20080120101 A KR 20080120101A KR 101371448 B1 KR101371448 B1 KR 101371448B1
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Abstract

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동차 엔진용 가변 압축비 장치는, 혼합기의 연소력을 피스톤으로부터 전달받아 상하부 실린더 블록 사이에 장착된 크랭크 샤프트를 회전시키는 엔진에 구성되며, 상기 엔진의 운전 상태에 따라 상기 크랭크 샤프트의 장착 높이를 변화시킴으로써 상기 혼합기의 압축비를 변경하기 위한 것으로서, ⅰ)하부면에 연결부가 돌출되게 형성되고, 상기 상하부 실린더 블록 사이에 상하 이동 가능하게 설치되며, 상기 크랭크 샤프트가 회전 가능하게 삽입될 수 있는 베어링이 장착되는 지지체와, ⅱ)상기 지지체의 상부에 설치되어 그 지지체로 탄성력을 제공하는 탄성부재와, ⅲ)상기 지지체의 연결부와 힌지 결합되며, 상기 하부 실린더 블록에 상하 방향으로 회동 가능하게 지지되는 레버부재와, ⅳ)상기 크랭크 샤프트에 대응하여 상기 하부 실린더 블록에 구성되어 상기 레버부재와 접촉하며 그 레버부재에 상하 방향으로 작용하는 가압력을 선택적으로 제공하는 작동유닛을 포함한다.The variable compression ratio device for an automobile engine according to an exemplary embodiment of the present invention is configured in an engine that receives a combustion force of a mixer from a piston and rotates a crankshaft mounted between upper and lower cylinder blocks, and according to an operating state of the engine. In order to change the compression ratio of the mixer by changing the mounting height of the crankshaft, iii) the connecting portion is formed to protrude from the lower surface, is installed so as to move up and down between the upper and lower cylinder blocks, the crankshaft is rotatable A support having a bearing which can be inserted therein; and ii) an elastic member installed on the support to provide an elastic force to the support, and iii) hingedly coupled to the connection part of the support, and vertically connected to the lower cylinder block. A lever member rotatably supported by a screw, and iii) the crankshaft. Response and a play unit that provides a pressing force that is configured in the lower cylinder block acting in the vertical direction to the lever member in contact with said lever member selectively.

압축비(compression ratio), 행정(stroke) Compression ratio, stroke

Description

자동차 엔진용 가변 압축비 장치 {VARIABLE COMPRESSION APPARATUS FOR VEHICLE ENGINE}Variable Compression Ratio Unit for Automotive Engines {VARIABLE COMPRESSION APPARATUS FOR VEHICLE ENGINE}

본 발명의 예시적인 실시예는 자동차 엔진에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연소실 내의 혼합기의 압축비를 엔진의 운전 상태에 따라 가변시키는 가변 압축비 장치에 관한 것이다.An exemplary embodiment of the present invention relates to an automobile engine, and more particularly, to a variable compression ratio device for varying a compression ratio of a mixer in a combustion chamber according to an operating state of an engine.

일반적으로, 열기관의 열효율은 압축비가 높으면 증가되며, 스파크 점화기관의 경우 일정 수준까지 점화시기를 진각하면 열효율이 증가된다.Generally, the thermal efficiency of a heat engine increases when the compression ratio is high. In the case of a spark ignition engine, the thermal efficiency is increased when the ignition timing is advanced to a certain level.

그러나, 스파크 점화기관은 높은 압축비에서 점화시기를 진각하면 이상 연소가 발생하여, 엔진 손상을 가져올 수 있으므로 점화시기 진각에 한계가 있고, 이에 의해 출력 저하를 감수해야 한다.However, if the spark ignition engine is advanced at an ignition timing at a high compression ratio, abnormal combustion may occur, which may lead to engine damage. Therefore, there is a limit in advancing the ignition timing.

가변 압축비(variable compression ratio; VCR) 장치는 혼합기의 압축비를 엔진의 운전 상태에 따라 변화시키는 장치이다.A variable compression ratio (VCR) device is a device that changes the compression ratio of a mixer according to the operating state of the engine.

가변 압축비 장치에 따르면, 엔진의 저부하 운전 상태(low load condition)에서는 혼합기의 압축비를 높여 연비를 향상시키고, 엔진의 고부하 운전 상태(high load condition)에서는 혼합기의 압축비를 낮추어 녹킹의 발생을 방지하고 엔진 출 력을 향상시킨다.According to the variable compression ratio device, in the low load condition of the engine, the compression ratio of the mixer is increased to improve fuel efficiency, and in the high load condition of the engine, the compression ratio of the mixer is reduced to prevent the occurrence of knocking. Improve engine output.

현재 디젤엔진의 경우, 강화된 배기가스 규제에 맞추기 위하여 피스톤 연소실의 볼륨을 크게 하여 압축비를 감소시킴으로써 저온 연소를 구현하고 있다.In the case of diesel engines, low-temperature combustion is implemented by reducing the compression ratio by increasing the volume of the piston combustion chamber in order to meet the tightened exhaust gas regulations.

그러나, 압축비 감소에 따라 냉시동 성능이 악화되기 때문에 글로우 시스템을 세라믹 재질로 제작하여 그 강성을 강화하고 상기 글로우 시스템을 제어하는 별도의 제어 유닛을 추가함으로써 제작 비용이 상승하였다.However, since the cold start performance deteriorates due to the reduction of the compression ratio, manufacturing cost is increased by manufacturing a glow system with a ceramic material, strengthening its rigidity, and adding a separate control unit for controlling the glow system.

또한, 압축비가 고정되어 있으므로 다양한 운전 상태에 따른 최적의 압축비를 구현하기가 불가능하였다.In addition, since the compression ratio is fixed, it is impossible to realize an optimum compression ratio according to various operating conditions.

따라서 본 발명의 예시적인 실시예는 상기에서와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 엔진의 운전 상태에 따라 혼합기의 압축비를 가변시킴으로써 연비와 출력을 향상시킬 수 있도록 하는 자동차 엔진용 가변 압축비 장치를 제공한다.Therefore, an exemplary embodiment of the present invention has been created to improve the above problems, and has a variable compression ratio device for an automobile engine to improve the fuel economy and output by varying the compression ratio of the mixer according to the operating state of the engine. to provide.

이를 위한 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동차 엔진용 가변 압축비 장치는, 혼합기의 연소력을 피스톤으로부터 전달받아 상하부 실린더 블록 사이에 장착된 크랭크 샤프트를 회전시키는 엔진에 구성되며, 상기 엔진의 운전 상태에 따라 상기 크랭크 샤프트의 장착 높이를 변화시킴으로써 상기 혼합기의 압축비를 변경하도록 되어 있을 수 있다.The variable compression ratio device for an automobile engine according to an exemplary embodiment of the present invention for this purpose is configured in an engine that receives a combustion force of a mixer from a piston and rotates a crank shaft mounted between upper and lower cylinder blocks, and an operating state of the engine. By changing the mounting height of the crankshaft may be adapted to change the compression ratio of the mixer.

상기 자동차 엔진용 가변 압축비 장치는, ⅰ)하부면에 연결부가 돌출되게 형성되고, 상기 상하부 실린더 블록 사이에 상하 이동 가능하게 설치되며, 상기 크랭크 샤프트가 회전 가능하게 삽입될 수 있는 베어링이 장착되는 지지체와, ⅱ)상기 지지체의 상부에 설치되어 그 지지체로 탄성력을 제공하는 탄성부재와, ⅲ)상기 지지체의 연결부와 힌지 결합되며, 상기 하부 실린더 블록에 상하 방향으로 회동 가능하게 지지되는 레버부재와, ⅳ)상기 크랭크 샤프트에 대응하여 상기 하부 실린더 블록에 구성되어 상기 레버부재와 접촉하며 그 레버부재에 상하 방향으로 작용하는 가압력을 선택적으로 제공하는 작동유닛을 포함한다.The variable compression ratio device for an automobile engine includes: a support body on which a connecting portion is formed to protrude from a lower surface thereof, and is installed to be movable up and down between the upper and lower cylinder blocks, and a bearing on which a crank shaft is rotatably inserted. And ii) an elastic member installed on the support to provide an elastic force to the support, and iii) a lever member hinged to the connecting portion of the support and rotatably supported in the vertical direction by the lower cylinder block; Iii) an actuating unit configured to correspond to the crankshaft to the lower cylinder block to contact the lever member and selectively provide a pressing force acting in the vertical direction to the lever member.

상기 자동차 엔진용 가변 압축비 장치에 있어서, 상기 지지체는 상기 상하부 실린더 블록의 결합 부위에 구비된 홈 형태의 지지체 장착부에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.In the variable compression ratio apparatus for the automobile engine, the support may be installed to be movable in the vertical direction to the support mounting portion of the groove shape provided in the coupling portion of the upper and lower cylinder blocks.

상기 자동차 엔진용 가변 압축비 장치에 있어서, 상기 탄성부재는 상기 지지체 장착부의 상단에 구비된 적어도 하나의 스프링 장착홈에 장착되며, 상기 지지체의 상면에 접촉되어 탄성력을 상기 지지체에 작용할 수 있다.In the variable compression ratio apparatus for an automobile engine, the elastic member may be mounted in at least one spring mounting groove provided on an upper end of the support mounting portion, and may be in contact with an upper surface of the support to apply an elastic force to the support.

상기 자동차 엔진용 가변 압축비 장치는, 상기 레버부재가 지렛대 형상으로 이루어질 수 있다.In the variable compression ratio device for an automobile engine, the lever member may be formed in a lever shape.

상기 자동차 엔진용 가변 압축비 장치에 있어서, 상기 레버부재는 상기 지지체의 연결부에 힌지 핀으로 힌지 결합되는 로드부와, 상기 로드부의 중앙에서 상기 연결부 측으로 치우치며 그 로드부의 하부면에 일체로서 돌출되게 형성되는 라운드 형태의 받침부를 포함할 수 있다.In the variable compression ratio device for an automobile engine, the lever member is formed to be integrally protruded from the rod side hinged to the connecting portion of the support body by a hinge pin, and to the connecting portion side from the center of the rod portion and integrally on the lower surface of the rod portion. It may include a round shaped support.

상기 자동차 엔진용 가변 압축비 장치에 있어서, 상기 작동유닛은 상기 크랭크 샤프트에 대응하여 상기 하부 실린더 블록에 회전 가능하게 장착되고, 상기 레버부재와 캠 접촉하는 복수의 캠부재들이 구비되는 콘트롤 샤프트를 포함할 수 있다.In the variable compression ratio apparatus for an automobile engine, the operation unit may include a control shaft rotatably mounted to the lower cylinder block corresponding to the crankshaft and provided with a plurality of cam members in cam contact with the lever member. Can be.

상기 자동차 엔진용 가변 압축비 장치에 있어서, 상기 작동유닛은 상기 콘트롤 샤프트와 연결되게 설치되어 그 콘트롤 샤프트로 회전력을 제공하는 구동 모터를 더욱 포함할 수 있다.In the variable compression ratio apparatus for an automobile engine, the operation unit may further include a drive motor installed to be connected to the control shaft to provide rotational force to the control shaft.

상기 자동차 엔진용 가변 압축비 장치에 있어서, 상기 지지체는 상기 상부 실린더 블록에 장착되는 상부 지지체와, 상기 하부 실린더 블록으로 장착되며, 하부면으로 상기 연결부가 형성되어 있는 하부 지지체로 이루어질 수 있다.In the variable compression ratio apparatus for an automobile engine, the support may be formed of an upper support mounted to the upper cylinder block, and a lower support mounted to the lower cylinder block and having a connection portion formed on a lower surface thereof.

상기 자동차 엔진용 가변 압축비 장치는, 상기 상부 지지체와 상기 하부 지지체가 별개로서 이루어질 수 있다.The variable compression ratio device for an automobile engine may include the upper support and the lower support separately.

상기 자동차 엔진용 가변 압축비 장치에 있어서, 상기 베어링은 내경과 외경이 동심원을 이루는 중공의 실린더 형상으로 이루어질 수 있다.In the variable compression ratio device for an automobile engine, the bearing may be formed in a hollow cylindrical shape having an inner diameter and an outer diameter concentric.

상기 자동차 엔진용 가변 압축비 장치에 적용되는 상기 베어링은 상기 상부 지지체에 장착되는 상부 베어링과, 상기 하부 지지체에 장착되는 하부 베어링으로서 이루어질 수 있다.The bearing applied to the variable compression ratio device for the automobile engine may be formed as an upper bearing mounted to the upper support and a lower bearing mounted to the lower support.

상기 자동차 엔진용 가변 압축비 장치에 적용되는 상기 베어링은 상기 상부 베어링과 상기 하부 베어링이 별개로서 이루어질 수 있다.The bearing applied to the variable compression ratio device for the automobile engine may include the upper bearing and the lower bearing separately.

또한, 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 자동차 엔진용 가변 압축비 장치는, 혼합기의 연소력을 피스톤으로부터 전달받아 상하부 실린더 블록 사이에 장착된 크랭크 샤프트를 회전시키는 엔진에 구성되며, 상기 엔진의 운전 상태에 따라 상기 크랭크 샤프트의 장착 높이를 변화시킴으로써 상기 혼합기의 압축비를 변경하기 위한 것으로서, ⅰ)상기 상하부 실린더 블록 사이에 상하 이동 가능하게 장착되며, 상기 크랭크 샤프트가 회전 가능하게 삽입될 수 있는 베어링이 설치되는 지지체와, ⅱ)상기 지지체의 상부에 설치되어 그 지지체로 탄성력을 제공하는 탄성부재와, ⅲ)상기 크랭크 샤프트에 대응하여 상기 하부 실린더 블록에 구성되어 상기 지지체의 하부면에 접촉하며 그 지지체에 상측 방향으로 작용하는 가압력을 선 택적으로 제공하는 작동유닛을 포함한다.In addition, the variable compression ratio device for an automobile engine according to another exemplary embodiment of the present invention is configured in the engine for receiving the combustion force of the mixer from the piston to rotate the crankshaft mounted between the upper and lower cylinder blocks, the operation of the engine It is for changing the compression ratio of the mixer by changing the mounting height of the crankshaft according to the state, i) a bearing which is mounted to be movable up and down between the upper and lower cylinder blocks, and the crankshaft can be rotatably inserted. A support provided, ii) an elastic member installed on the support to provide elastic force to the support, and iii) a lower cylinder block corresponding to the crankshaft to be in contact with the lower surface of the support, To selectively provide the pressing force acting upward It includes a braking unit.

상기 자동차 엔진용 가변 압축비 장치에 있어서, 상기 작동유닛은 상기 지지체의 하부면에 캠 접촉하는 복수의 캠부재들이 구비된 콘트롤 샤프트와, 상기 콘트롤 샤프트와 연결되게 설치되어 그 콘트롤 샤프트로 회전력을 제공하는 구동 모터를 포함할 수 있다.In the variable compression ratio apparatus for the automobile engine, the operation unit is provided with a control shaft having a plurality of cam members in cam contact with the lower surface of the support, and connected to the control shaft to provide a rotational force to the control shaft It may include a drive motor.

상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동차 엔진용 가변 압축비 장치에 의하면, 엔진의 운전 상태에 따라 혼합기의 압축비를 조절할 수 있으므로 연비와 출력이 향상된다.According to the variable compression ratio apparatus for an automobile engine according to the exemplary embodiment of the present invention as described above, the fuel ratio and output is improved because the compression ratio of the mixer can be adjusted according to the driving state of the engine.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동차 엔진용 가변 압축비 장치의 구성도이고, 도 2는 도 1의 측단면 구성도이고, 도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동차 엔진용 가변 압축비 장치의 주요 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.1 is a configuration diagram of a variable compression ratio device for an automobile engine according to an exemplary embodiment of the present invention, Figure 2 is a side cross-sectional view of Figure 1, Figure 3 is for an automobile engine according to an exemplary embodiment of the present invention It is a perspective view schematically showing the main configuration of the variable compression ratio device.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동차 엔진용 가변 압축비 장치(100)는 엔진(1)의 운전 상태에 따라 크랭크 샤프트(30)의 장착 높이(h) 를 변화시킨다.Referring to the drawings, the variable compression ratio apparatus 100 for an automobile engine according to an exemplary embodiment of the present invention changes the mounting height h of the crankshaft 30 according to the driving state of the engine 1.

상기 엔진(1)은 실린더 헤드(H)와 실린더 블록(B)을 포함하며, 실린더 블록(B)은 상부 실린더 블록(10)과 하부 실린더 블록(15)을 포함한다.The engine 1 includes a cylinder head H and a cylinder block B, and the cylinder block B includes an upper cylinder block 10 and a lower cylinder block 15.

상기 실린더 헤드(H)에는 점화 장치(도시하지 않음), 흡기 밸브(도시하지 않음), 배기 밸브(도시하지 않음), 그리고 밸브 개폐 장치(도시하지 않음)가 장착되어 있다.The cylinder head H is equipped with an ignition device (not shown), an intake valve (not shown), an exhaust valve (not shown), and a valve opening and closing device (not shown).

또한, 상기 엔진(1)의 내부에는 뒤에서 개시할 도 7에서와 같이 실린더(61)가 형성되어 있으며, 실린더(61)의 내부에는 피스톤(20)이 삽입되어 그 실린더(61)와 피스톤(20) 사이에 연소실을 형성한다.In addition, a cylinder 61 is formed inside the engine 1 as shown in FIG. 7 to be described later, and a piston 20 is inserted into the cylinder 61 to insert the cylinder 61 and the piston 20. The combustion chamber is formed between

상기 연소실은 흡기 매니폴드(도시하지 않음)에 연결되어 혼합기를 공급 받으며, 배기 매니폴드(도시하지 않음)에 연결되어 연소된 혼합기를 외부로 배출한다. The combustion chamber is connected to an intake manifold (not shown) to receive a mixer, and connected to an exhaust manifold (not shown) to discharge the combusted mixer to the outside.

상기 피스톤(20)에는 커넥팅 로드(25)의 일단이 회전 가능하게 연결되어 있고, 그 커넥팅 로드(25)의 타단에는 크랭크 샤프트(30)가 편심되어 회전 가능하게 연결되어 있다.One end of the connecting rod 25 is rotatably connected to the piston 20, and the other end of the connecting rod 25 is rotatably connected to the crank shaft 30.

상기 크랭크 샤프트(30)는 상부 실린더 블록(10)과 하부 실린더 블록(15)의 결합 부위에 장착되는 바, 피스톤(20)으로부터 연소력을 전달받고 그 연소력을 회전력으로 변환하여 변속기(도시하지 않음)에 전달한다.The crankshaft 30 is mounted on the coupling portion of the upper cylinder block 10 and the lower cylinder block 15, and receives a combustion force from the piston 20 and converts the combustion force into a rotational force (not shown). Pass).

따라서, 상기 피스톤(20)으로부터 커넥팅 로드(25)에 전달된 혼합기의 연소력은 크랭크 샤프트(30)에 전달되어 그 크랭크 샤프트(30)를 회전시키게 된다. Accordingly, the combustion force of the mixer transmitted from the piston 20 to the connecting rod 25 is transmitted to the crank shaft 30 to rotate the crank shaft 30.

상기에서와 같은 엔진(1)에는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 가변 압축비 장치(100)가 실린더 블록(B)의 내부에 내장되는 바, 이 가변 압축비 장치(100)는 엔진(1)의 운전 상태에 따라 크랭크 샤프트(30)의 장착 높이를 변화시킴으로써 혼합기의 압축비를 변경하기 위한 것이다.In the engine 1 as described above, the variable compression ratio device 100 according to the exemplary embodiment of the present invention is built in the cylinder block B. It is for changing the compression ratio of the mixer by changing the mounting height of the crankshaft 30 in accordance with the operating state.

이러한 가변 압축비 장치(100)는 크게 지지체(110, 120)와, 탄성부재(130)와, 레버부재(150)와, 작동유닛(170)을 포함하여 구성되며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.The variable compression ratio device 100 is largely comprised of the support (110, 120), the elastic member 130, the lever member 150, and the operation unit 170, which will be described by configuration as follows .

본 실시예에서, 상기 지지체(110, 120)는 상하부 실린더 블록(10, 15) 사이에 상하 이동 가능하게 구성된다.In this embodiment, the support (110, 120) is configured to move up and down between the upper and lower cylinder blocks (10, 15).

이러한 지지체(110, 120)는 상하부 실린더 블록(10, 15)의 결합 부위에 구비된 지지체 장착부(111)에 장착되는 바, 이 지지체 장착부(111)는 상하부 실린더 블록(10, 15)의 결합 부위에 홈 형태로서 이루어진다.The supports 110 and 120 are mounted to the support mounting portion 111 provided at the coupling portion of the upper and lower cylinder blocks 10 and 15, and the support mounting portion 111 is the coupling portion of the upper and lower cylinder blocks 10 and 15. In the form of a groove.

즉, 상기 지지체(110, 120)는 그 지지체 장착부(111)에 지지된 상태에서 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 구성된다.That is, the supports 110 and 120 are configured to be reciprocated in the vertical direction in a state supported by the support mounting unit 111.

이를 위해, 상기 지지체(110, 120)의 높이는 지지체 장착부(111)의 높이 보다 작아 그 지지체(110, 120)는 지지체 장착부(111)의 내부에서 상하 방향으로 움직일 수 있다.To this end, the height of the support (110, 120) is smaller than the height of the support mounting portion 111, the support (110, 120) can be moved up and down in the interior of the support mounting portion (111).

여기서, 상기 지지체(110, 120)는 상부 실린더 블록(10)에 장착되는 상부 지지체(110)와, 하부 실린더 블록(15)에 장착되는 하부 지지체(120)로 구성되며, 이들 상부 지지체(110)와 하부 지지체(120)는 블록 형태로서 이루어진다.Here, the support (110, 120) is composed of an upper support 110 mounted on the upper cylinder block 10, and a lower support 120 mounted on the lower cylinder block 15, these upper support 110 The lower supporter 120 is formed in a block form.

이 경우, 상기 지지체 장착부(111)의 하측으로는 하부 지지체(120)의 하부면에 대응하여 소정의 공간을 형성하고 있다.In this case, a predetermined space is formed below the support mounting portion 111 corresponding to the bottom surface of the lower support 120.

도면에서는 상기 상부 지지체(110)와 하부 지지체(120)가 별개로 제작되어 결합된 것을 예시하고 있으나, 본 발명은 이에 반드시 한정되지 않고 상부 지지체(110)와 하부 지지체(120)를 일체로 제작할 수도 있다.Although the drawing illustrates that the upper support 110 and the lower support 120 are separately manufactured and combined, the present invention is not limited thereto, and the upper support 110 and the lower support 120 may be integrally manufactured. have.

또한, 상기 지지체(110, 120)의 내부 즉, 상부 지지체(110)와 하부 지지체(120) 사이에는 베어링(70, 75)이 장착되는 바, 상기 크랭크 샤프트(30)는 그 베어링(70, 75)의 내부에 회전 가능하게 삽입된다.In addition, the bearings 70 and 75 are mounted inside the supports 110 and 120, that is, between the upper support 110 and the lower support 120, and the crankshaft 30 has the bearings 70 and 75. Is rotatably inserted into the inside.

상기 베어링(70, 75)은 크랭크 샤프트(30)의 회전 시 발생하는 마찰을 줄이기 위한 중공 실린더 형상으로서 이루어진다.The bearings 70 and 75 are formed in the shape of a hollow cylinder to reduce friction generated when the crankshaft 30 rotates.

이러한 베어링(70, 75)은 내경과 외경이 동심원을 이루는 원형의 단면을 지니며, 상기 상부 지지체(110)에 장착되는 상부 베어링(70)과, 하부 지지체(120)에 장착되는 하부 베어링(75)으로 이루어진다.The bearings 70 and 75 have a circular cross section of which inner and outer diameters are concentric, and have an upper bearing 70 mounted on the upper support 110 and a lower bearing 75 mounted on the lower support 120. )

이 경우, 상기 크랭크 샤프트(30)의 원활한 회전을 위해 베어링(70, 75)의 내주면으로 윤활 오일이 공급됨은 당연하다 할 것이다.In this case, it will be obvious that the lubricating oil is supplied to the inner circumferential surfaces of the bearings 70 and 75 for smooth rotation of the crankshaft 30.

도면에서는, 상기 상부 베어링(70)과 하부 베어링(75)이 별개로 제작되어 결합된 것을 예시하고 있다. 그러나, 본 발명에서는 이에 반드시 이에 한정되지 않고 상부 베어링(70)과 하부 베어링(75)을 일체로 제작할 수도 있다.In the drawings, the upper bearing 70 and the lower bearing 75 are separately manufactured and combined. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and the upper bearing 70 and the lower bearing 75 may be manufactured integrally.

한편, 상기 지지체(110, 120)에 있어, 하부 지지체(120)의 하부면에는 뒤에서 더욱 설명하는 레버부재(150)와 연결되는 연결부(121)를 형성하고 있다.On the other hand, in the support (110, 120), the lower surface of the lower support 120 is formed with a connecting portion 121 is connected to the lever member 150 described further below.

상기 연결부(121)는 하부 지지체(120)의 하부면에서 하측 방향으로 돌출되게 형성되며, 그 연결부(121)에는 핀과 같은 결합 수단이 결합될 수 있는 결합 구멍이 형성된다.The connection portion 121 is formed to protrude downward from the lower surface of the lower support 120, the connection portion 121 is formed with a coupling hole that can be coupled to the coupling means such as pins.

본 실시예에서, 상기 탄성부재(130)는 작동유닛(170)의 가압력에 대항하는 탄성력을 지지체(110, 120)에 제공하기 위한 것이다.In this embodiment, the elastic member 130 is to provide the support 110, 120 with an elastic force against the pressing force of the operation unit 170.

상기 탄성부재(130)는 압축 코일 스프링으로서 이루어지며, 지지체(110, 120)의 상부에 설치되는 바, 지지체 장착부(111)의 상단에 구비된 복수의 스프링 장착홈(113) 내부에 장착된다.The elastic member 130 is formed as a compression coil spring, the bar is installed on the upper portion of the support (110, 120), it is mounted in the plurality of spring mounting groove 113 provided on the upper end of the support mounting portion 111.

이러한 탄성부재(130)는 이의 하단이 상부 지지체(110)의 상면에 접촉되어 그 상부 지지체(110)에 탄성력을 제공한다. 즉, 상기 탄성부재(130)는 지지체(110, 120)에 항시 도면에서 하방향으로 탄성력을 가한다.The elastic member 130 has a lower end thereof in contact with the upper surface of the upper support 110 to provide an elastic force to the upper support 110. That is, the elastic member 130 always applies an elastic force in the downward direction to the support (110, 120).

따라서 상기 지지체(110, 120)는 탄성부재(130)의 탄성력과 작동유닛(170)의 작동 힘에 의하여 실린더 블록(B)의 지지체 장착부(111) 내에서 상하로 움직인다.Therefore, the supports 110 and 120 are moved up and down in the support mounting portion 111 of the cylinder block B by the elastic force of the elastic member 130 and the operating force of the operation unit 170.

본 실시예에서, 상기 레버부재(150)는 지지체(110, 120)로 소정의 힘을 가하여 그 지지체(110, 120)를 지지체 장착부(111)의 내측에서 상하 방향으로 이동시키기 위한 것이다.In the present embodiment, the lever member 150 applies a predetermined force to the supports 110 and 120 to move the supports 110 and 120 in the up and down direction from the inside of the support mounting portion 111.

상기 레버부재(150)는 지지체(110, 120)에 있어, 하부 지지체(120)의 연결부(121)와 힌지 결합되며, 하부 실린더 블록(15)에 상하 방향으로 회동 가능하게 지지된다.The lever member 150 is hinged to the connection portion 121 of the lower support 120 in the support (110, 120), is supported by the lower cylinder block 15 to be rotated in the vertical direction.

즉, 상기 레버부재(150)는 하부 지지체(120)의 연결부(121)를 향하여 크랭크 샤프트(30)의 축 방향에 수직 교차하게 배치된다.That is, the lever member 150 is disposed perpendicularly to the axial direction of the crankshaft 30 toward the connection portion 121 of the lower supporter 120.

그리고, 상기 레버부재(150)는 지지체 장착부(111)의 내측에 지지된 상태로 그 지지체 장착부(111)의 외측으로 돌출되면서 상하 방향으로 회동 가능하게 장착된다.In addition, the lever member 150 is rotatably mounted in an up-down direction while protruding outward of the support mounting unit 111 in a state of being supported inside the support mounting unit 111.

여기서, 상기 레버부재(150)는 로드의 한 점을 받치고 그 받침점을 중심으로 소정의 힘을 지지체(110, 120)로 전달할 수 있는 지렛대 형상으로 이루어진다.Here, the lever member 150 is formed in a lever shape that can support a point of the rod and transmit a predetermined force to the support (110, 120) around the support point.

이러한 레버부재(150)는 로드 형태의 로드부(151)와, 그 로드부(151)의 하부면에 형성되는 받침부(153)를 포함하여 이루어진다.The lever member 150 includes a rod-shaped rod portion 151 and a support portion 153 formed on the lower surface of the rod portion 151.

상기 로드부(151)는 하부 지지체(120)의 연결부(121)를 향하여 하부 지지체(120)의 하측에서 크랭크 샤프트(30)의 축 방향에 수직 교차하게 배치되며, 지지체 장착부(111)의 내측에 지지된 상태로 그 지지체 장착부(111)의 외측으로 일정 길이 돌출된 막대 형상으로 이루어진다.The rod part 151 is disposed perpendicularly to the axial direction of the crankshaft 30 at the lower side of the lower supporter 120 toward the connection portion 121 of the lower supporter 120, and inside the supporter mounting part 111. It is made in the shape of a rod protruding a predetermined length outward of the support mounting portion 111 in a supported state.

이 경우, 상기 로드부(151)의 일측 단부는 하부 지지체(120)의 연결부(121)와 힌지 결합되는 바, 그 일측 단부에는 연결부(121)의 결합 구멍에 상응하는 힌지 구멍이 형성되어 있다.In this case, one end of the rod portion 151 is hinged to the connecting portion 121 of the lower support 120, the one end is formed with a hinge hole corresponding to the coupling hole of the connecting portion 121.

즉, 상기 로드부(151)의 일측 단부는 그 힌지 구멍 및 연결부(121)의 결합 구멍에 끼워지는 힌지 핀(155)과 같은 결합 수단으로 하부 지지체(120)의 연결부(121)에 힌지 결합된다.That is, one end of the rod portion 151 is hinged to the connecting portion 121 of the lower support 120 by a coupling means such as a hinge pin 155 fitted into the hinge hole and the coupling hole of the connecting portion 121. .

또한, 상기 로드부(151)의 다른 일측 단부는 지지체 장착부(111)의 외측으로 위치하며, 뒤에서 더욱 설명하는 작동유닛(170)에 접촉된다.In addition, the other end of the rod portion 151 is located outside the support mounting portion 111, and is in contact with the operation unit 170 to be described later.

그리고, 상기 받침부(153)는 레버부재(150)의 지렛대 받침점을 형성하는 것으로, 로드부(151)의 하부면에 하측 방향을 향하여 일체로서 돌출되게 형성된다.In addition, the support part 153 forms a lever support point of the lever member 150, and is formed to protrude as a body downward toward the lower surface of the rod part 151.

상기 받침부(153)는 로드부(151)의 중앙에서 하부 지지체(120)의 연결부(121) 측으로 치우치는 위치에 형성된다.The support part 153 is formed at a position biased toward the connection part 121 side of the lower supporter 120 from the center of the rod part 151.

여기서, 상기 받침부(153)는 대략 반원 형의 라운드 형상으로서 이루어지며, 하부 지지체(120)의 하측에서 하부 실린더 블록(15)에 지지된다.Here, the support 153 is formed as a substantially semi-circular round shape, and is supported by the lower cylinder block 15 under the lower support 120.

본 실시예에서, 상기 작동유닛(170)은 레버부재(150)를 통하여 지지체(110, 120)를 지지체 장착부(111)의 내부에서 상하 방향으로 이동시킬 수 있도록, 상기 레버부재(150)와 접촉하며 그 레버부재(150)에 상하 방향으로 작용하는 가압력을 선택적으로 제공하기 위한 것이다.In this embodiment, the operation unit 170 is in contact with the lever member 150 to move the support (110, 120) in the up and down direction inside the support mounting portion 111 through the lever member 150. And it is for selectively providing a pressing force acting in the vertical direction to the lever member 150.

상기 작동유닛(170)은 크랭크 샤프트(30)에 대응하여 하부 실린더 블록(15)에 회전 가능하게 장착되는 콘트롤 샤프트(171)를 포함한다.The operation unit 170 includes a control shaft 171 rotatably mounted to the lower cylinder block 15 in correspondence with the crankshaft 30.

상기 콘트롤 샤프트(171)는 레버부재(150)에 있어 로드부(151)의 다른 일측 단부에 캠 접촉하는 복수의 캠부재들(173)을 구비하고 있다.The control shaft 171 includes a plurality of cam members 173 for cam contact with the other end of the rod part 151 in the lever member 150.

여기서, 상기 캠부재(173)는 로드부(151)의 다른 일측 단부와 접촉하는 원형의 베이스(174a)와, 그 베이스(174a)에 일체로서 편심되게 형성된 노즈(174b)를 지닌 편심 캠으로서 이루어진다.Here, the cam member 173 is formed as an eccentric cam having a circular base 174a in contact with the other end of the rod portion 151 and a nose 174b integrally formed integrally with the base 174a. .

그리고, 상기 작동유닛(170)은 콘트롤 샤프트(171)와 연결되게 설치되는 구동 모터(175)를 더욱 포함한다.In addition, the operation unit 170 further includes a drive motor 175 installed to be connected to the control shaft 171.

상기 구동 모터(175)는 콘트롤 샤프트(171)에 회전 구동력을 제공하기 위한 것으로, 서보 모터로서 이루어진다.The drive motor 175 is to provide a rotational driving force to the control shaft 171, it is made as a servo motor.

이러한 구동 모터(175)는 제어기(도시하지 않음)와 전기 및 신호 체계로서 연결되며, 그 제어기로부터 제공되는 제어 신호에 따라 양방향 구동이 가능한 공지 기술의 서보 모터로서 이루어지므로, 본 명세서에서 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.The drive motor 175 is connected to a controller (not shown) as an electric and signal system, and is made as a known servo motor capable of bidirectional driving according to a control signal provided from the controller. Will be omitted.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동차 엔진용 가변 압축비 장치(100)의 작동 과정을 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the variable compression ratio apparatus 100 for an automobile engine according to an exemplary embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail.

우선, 엔진(1)이 고압축비 영역(저부하 운전 상태)에서 작동하는 경우, 도 4에서와 같이 콘트롤 샤프트(171)는 캠부재(173)의 베이스(174a)가 레버부재(150)에 접촉된 상태에서, 제어기(도시하지 않음)를 통해 일측 방향으로 일정 각도 만큼 회전된다.First, when the engine 1 operates in the high compression ratio region (low load operation state), as shown in FIG. 4, the control shaft 171 contacts the lever member 150 with the base 174a of the cam member 173. In this state, it is rotated by a certain angle in one direction through a controller (not shown).

그러면, 상기 콘트롤 샤프트(171)가 회전함에 따라 캠부재(173)의 노즈(174b)는 레버부재(150)에 있어, 로드부(151)의 다른 일측 단부를 하측 방향으로 가압하고, 이에 따라 상기 레버부재(150)는 캠부재(173)의 가압력에 의해 도면에서 화살표로 표시한 "A" 방향으로 회동하게 된다.Then, as the control shaft 171 rotates, the nose 174b of the cam member 173 pushes the other end of the rod portion 151 downward in the lever member 150, thereby The lever member 150 rotates in the direction "A" indicated by an arrow in the drawing by the pressing force of the cam member 173.

즉, 상기 레버부재(150)는 받침부(153)를 중심으로 하여 로드부(151)의 일측 단부가 상측 방향으로 올라가며, 그 로드부(151)의 다른 일측 단부가 캠부재(173)에 의해 하측 방향으로 내려가며 "A" 방향으로 회동된다.That is, the lever member 150 has one end portion of the rod portion 151 ascending upward toward the support portion 153, and the other end portion of the rod portion 151 is formed by the cam member 173. Rotate downwards and rotate in the "A" direction.

이에, 상기 지지체(110, 120)는 레버부재(150)에 의해 지지체 장착부(111)의 내부에서 탄성부재(130)의 탄성력을 극복하며 상측 방향으로 이동된다.Thus, the support members 110 and 120 overcome the elastic force of the elastic member 130 in the support mounting portion 111 by the lever member 150 and is moved upward.

따라서, 본 실시예에서는 도 5에서와 같이, 상기 지지체(110, 120)가 상측 방향으로 이동함에 따라, 크랭크 샤프트(30)가 기설정된 높이(d) 만큼 들어 올려져 고압축비를 구현하게 된다.Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, as the supports 110 and 120 move upward, the crankshaft 30 is lifted by a predetermined height d to implement a high compression ratio.

한편, 엔진(1)이 저압축비 영역(고부하 운전 상태)에서 작동하는 경우, 도 6에서와 같이 콘트롤 샤프트(171)는 캠부재(173)의 노즈(174b)가 레버부재(150)에 접촉된 상태에서, 제어기(도시하지 않음)를 통해 다른 일측 방향으로 일정 각도 만큼 회전된다.On the other hand, when the engine 1 operates in a low compression ratio region (high load driving state), as shown in FIG. 6, the control shaft 171 has the nose 174b of the cam member 173 contacting the lever member 150. In the state, it is rotated by an angle in the other direction through a controller (not shown).

즉, 상기 콘트롤 샤프트(171)는 원래의 위치로 회전하며 레버부재(150)에 가하고 있던 가압력을 해제한다. 그러면, 상기 지지체(110, 120)는 탄성부재(130)의 탄성력에 의해 하측 방향으로 이동한다.That is, the control shaft 171 rotates to its original position and releases the pressing force applied to the lever member 150. Then, the supports 110 and 120 are moved downward by the elastic force of the elastic member 130.

여기서, 상기 레버부재(150)는, 캠부재(173)의 가압력이 해제됨과 동시에 지지체(110, 120)가 탄성부재(130)의 탄성력에 의해 하측 방향으로 이동함에 따라, 받침부(153)를 중심으로 하여 로드부(151)의 일측 단부가 하측 방향으로 내려가며 그 로드부(151)의 다른 일측 단부가 캠부재(173)에 의해 상측 방향으로 올라가며 도면에서 화살표로 표시한 "B" 방향으로 회동하게 된다.Here, the lever member 150, while the pressing force of the cam member 173 is released and the support (110, 120) is moved downward by the elastic force of the elastic member 130, the support portion 153 One end of the rod 151 descends downward toward the center, and the other end of the rod 151 rises upward by the cam member 173 in the direction "B" indicated by an arrow in the drawing. Will be rotated.

이 때, 상기 콘트롤 샤프트(171)의 캠부재(173)는 베이스(174a)가 레버부재(150)에 접촉된 상태에 있다.At this time, the cam member 173 of the control shaft 171 is in a state in which the base 174a is in contact with the lever member 150.

따라서 본 실시예에서는 도 5에서와 같이, 지지체(110, 120)가 하측 방향으로 이동함에 따라, 크랭크 샤프트(30)가 기설정된 높이(d) 만큼 아래로 움직이며 저압축비를 구현하게 된다.Therefore, as shown in FIG. 5, as the supports 110 and 120 move downward, the crankshaft 30 moves downward by a predetermined height d to implement a low compression ratio.

이로써 본 실시예에 의한 가변 압축비 장치(100)는 상기에서와 같은 일련의 과정을 반복 수행하므로, 엔진(1)이 저부하 운전 상태에서 작동하는 경우, 도 7에서와 같이 실린더(61) 내부의 피스톤(20) 상사점이 일정 높이(d) 만큼 높아지게 되므로, 혼합기의 압축비는 증가하게 된다.As a result, the variable compression ratio apparatus 100 according to the present embodiment repeatedly performs a series of processes as described above, and thus, when the engine 1 operates in a low load operation state, as shown in FIG. Since the top dead center of the piston 20 is increased by a certain height d, the compression ratio of the mixer is increased.

그리고, 엔진(1)이 고부하 운전 상태에서 작동하는 경우, 실린더(61) 내부의 피스톤(20)의 상사점이 일정 높이(d) 만큼 낮아지게 되므로, 혼합기의 압축비는 감소하게 된다.In addition, when the engine 1 operates in a high load operation state, since the top dead center of the piston 20 inside the cylinder 61 is lowered by a predetermined height d, the compression ratio of the mixer is reduced.

이에, 본 실시예에서는 엔진(1)의 저부하 운전 상태에서는 혼합기의 압축비를 높여 연비를 향상시키고, 엔진(1)의 고부하 운전 상태에서는 혼합기의 압축비를 낮추어 녹킹의 발생을 방지하고 엔진 출력을 향상시킬 수 있게 된다.Therefore, in the present embodiment, in the low load operation state of the engine 1, the compression ratio of the mixer is increased to improve fuel economy, and in the high load operation state of the engine 1, the compression ratio of the mixer is reduced to prevent the occurrence of knocking and improve the engine output. You can do it.

이하, 도 8 및 도 9를 참고로, 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 자동차 엔진용 가변 압축비 장치를 상세히 설명한다. 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 자동차 엔진용 가변 압축비 장치는 전기 실시예에 따른 자동차 엔진용 가변 압축비 장치와 유사하다.8 and 9, a variable compression ratio apparatus for an automobile engine according to another exemplary embodiment of the present invention will be described in detail. The variable compression ratio device for a car engine according to another exemplary embodiment of the present invention is similar to the variable compression ratio device for a car engine according to the electric embodiment.

따라서 이하에서는 전기 실시예의 구성 요소들과 다른 다른 구성 요소에 대해서만 구체적으로 설명한다.Therefore, hereinafter, only components different from those of the embodiment will be described in detail.

도 8은 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 자동차 엔진용 가변 압축비 장치의 측단면 구성도이고, 도 9는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 자동차 엔진용 가변 압축비 장치의 구성도이다.8 is a side cross-sectional view of a variable compression ratio device for an automobile engine according to another exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a configuration diagram of a variable compression ratio device for an automobile engine according to another exemplary embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 자동차 엔진용 가변 압축비 장치(200)는 전기 실시예의 구성에서 레버부재를 삭제하고, 지지체(210, 220)의 하부면에 접촉하며 그 지지체(210, 220)에 상측 방향으로 작용하는 가압력을 선택적으로 제공하는 작동유닛(270)을 구성할 수 있다.Referring to the drawings, the variable compression ratio apparatus 200 for an automobile engine according to another exemplary embodiment of the present invention deletes the lever member in the configuration of the electric embodiment, contacts the lower surface of the support (210, 220) and the support The operation unit 270 may be configured to selectively provide the pressing force acting in the upward direction to the 210 and 220.

본 실시예에서, 상기 작동유닛(270)은 하부 지지체(220)의 하부면에 직접적으로 캠 접촉하는 복수의 캠부재(273)들을 지닌 콘트롤 샤프트(271)와, 콘트롤 샤프트(271)와 연결되게 설치되어 그 콘트롤 샤프트(271)로 회전력을 제공하는 구동 모터(275)를 포함하여 이루어진다.In this embodiment, the operation unit 270 is connected to the control shaft 271 and the control shaft 271 having a plurality of cam members 273 in cam contact directly to the lower surface of the lower support 220 And a drive motor 275 installed to provide rotational force to the control shaft 271.

상기 콘트롤 샤프트(271)는 크랭크 샤프트(30)에 대응하여 하부 실린더 블록(15)에 회전 가능하게 장착되는 바, 상기 캠부재들(273)은 하부 지지체(220)의 하부면에 대응하여 전기 실시예에서 언급한 바 있는 지지체 장착부(111)의 하측 공간(291)으로 배치된다.The control shaft 271 is rotatably mounted to the lower cylinder block 15 in correspondence with the crankshaft 30, and the cam members 273 are electrically operated in response to the lower surface of the lower supporter 220. It is arranged in the lower space 291 of the support mounting portion 111 mentioned in the example.

상기에서와 같은 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 자동차 엔진용 가변 압축비 장치(200)의 나머지 구성들은 전기 실시예에서와 같으므로, 본 명세서에서 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.Since the rest of the configuration of the variable compression ratio apparatus 200 for an automobile engine according to another exemplary embodiment of the present invention as described above is the same as in the above embodiment, a more detailed description thereof will be omitted.

따라서, 상기와 같은 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 자동차 엔진용 가변 압축비 장치(200)에 의하면, 엔진(1)이 고압축비 영역(저부하 운전 상태)에서 작동하는 경우, 콘트롤 샤프트(271)는 캠부재(273)의 베이스(274a)가 하부 지지체(220)의 하부면에 접촉된 상태에서, 제어기(도시하지 않음)를 통해 일측 방향으로 일정 각도 만큼 회전된다.Therefore, according to the variable compression ratio apparatus 200 for an automobile engine according to another exemplary embodiment of the present invention as described above, when the engine 1 operates in a high compression ratio region (low load driving state), the control shaft 271 In the state where the base 274a of the cam member 273 is in contact with the lower surface of the lower supporter 220, the cam member 273 is rotated by a predetermined angle in one direction through a controller (not shown).

그러면, 상기 콘트롤 샤프트(271)가 회전함에 따라 그 캠부재(273)의 노즈(274b)는 하부 지지체(220)의 하부면을 가압하며, 지지체(210, 220)에 대하여 상측 방향으로 작용하는 가압력을 제공한다.Then, as the control shaft 271 rotates, the nose 274b of the cam member 273 presses the lower surface of the lower supporter 220, and the pressing force acting upward with respect to the supporters 210 and 220. To provide.

이에, 상기 지지체(210, 220)는 캠부재(273)에 의해 지지체 장착부(111)의 내부에서 탄성부재(230)의 탄성력을 극복하며 상측 방향으로 수직 이동하게 된다.Accordingly, the support members 210 and 220 overcome the elastic force of the elastic member 230 in the support mounting portion 111 by the cam member 273 and vertically move upward.

따라서, 본 실시예에서는 상기 지지체(210, 220)가 상측 방향으로 수직 이동함에 따라, 크랭크 샤프트(30)가 기설정된 높이(d) 만큼 들어 올려져 고압축비를 구현하게 된다.Therefore, in the present embodiment, as the supports 210 and 220 vertically move upwards, the crankshaft 30 is lifted by a predetermined height d to implement a high compression ratio.

한편, 엔진(1)이 저압축비 영역(고부하 운전 상태)에서 작동하는 경우, 콘트롤 샤프트(271)는 캠부재(273)의 노즈(274b)가 하부 지지체(220)의 하부면에 접촉된 상태에서, 제어기(도시하지 않음)를 통해 다른 일측 방향으로 일정 각도 만큼 회전된다.On the other hand, when the engine 1 operates in the low compression ratio region (high load driving state), the control shaft 271 is in a state in which the nose 274b of the cam member 273 is in contact with the lower surface of the lower support 220. It is rotated by a certain angle in the other direction through a controller (not shown).

즉, 상기 콘트롤 샤프트(271)는 원래의 위치로 회전하며 하부 지지체(220)의 하부면에 가하고 있던 가압력을 해제한다.That is, the control shaft 271 rotates to its original position and releases the pressing force applied to the lower surface of the lower supporter 220.

이에, 상기 지지체(210, 220)는 탄성부재(230)의 탄성력에 의해 하측 방향으로 이동하게 된다.Thus, the supports 210 and 220 are moved downward by the elastic force of the elastic member 230.

따라서 이 경우는 상기 지지체(210, 220)가 하측 방향으로 이동함에 따라, 크랭크 샤프트(30)가 기설정된 높이(d) 만큼 아래로 움직이며 저압축비를 구현하게 된다.Therefore, in this case, as the supports 210 and 220 move downward, the crankshaft 30 moves downward by a predetermined height d to implement a low compression ratio.

상기에서와 같은 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 자동차 엔진용 가 변 압축비 장치(200)의 나머지 구성 요소들에 대한 작용은 전기 실시예에서와 같으므로, 본 명세서에서 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.Since the operation of the remaining components of the variable compression ratio apparatus 200 for an automobile engine according to another exemplary embodiment of the present invention as described above is the same as in the above embodiment, a detailed description thereof will be omitted. Shall be.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And it goes without saying that the invention belongs to the scope of the invention.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.These drawings are for the purpose of describing an exemplary embodiment of the present invention, and therefore the technical idea of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동차 엔진용 가변 압축비 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a variable compression ratio device for an automobile engine according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 측단면 구성도이다.2 is a side cross-sectional view of FIG. 1.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동차 엔진용 가변 압축비 장치의 주요 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.3 is a perspective view schematically showing a main configuration of a variable compression ratio device for an automobile engine according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동차 엔진용 가변 압축비 장치의 작동 과정을 설명하기 위한 작동 상태도이다.4 to 7 are operating state diagrams for explaining the operation of the variable compression ratio apparatus for an automobile engine according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 자동차 엔진용 가변 압축비 장치의 측단면 구성도이다.Fig. 8 is a side cross-sectional view of a variable compression ratio device for an automobile engine according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 자동차 엔진용 가변 압축비 장치의 구성도이다.9 is a block diagram of a variable compression ratio device for an automobile engine according to another exemplary embodiment of the present invention.

Claims (13)

혼합기의 연소력을 피스톤으로부터 전달받아 상하부 실린더 블록 사이에 장착된 크랭크 샤프트를 회전시키는 엔진에 구성되며, 상기 엔진의 운전 상태에 따라 상기 크랭크 샤프트의 장착 높이를 변화시킴으로써 상기 혼합기의 압축비를 변경하기 위한 것으로서,The engine is configured to rotate the crankshaft mounted between the upper and lower cylinder blocks by receiving the combustion force of the mixer, and to change the compression ratio of the mixer by changing the mounting height of the crankshaft according to the operating state of the engine. As, 하부면에 연결부가 돌출되게 형성되고, 상기 상하부 실린더 블록 사이에 상하 이동 가능하게 설치되며, 상기 크랭크 샤프트가 회전 가능하게 삽입될 수 있는 베어링이 장착되는 지지체;A support formed on a lower surface thereof so as to protrude and connected to the upper and lower cylinder blocks so as to be movable up and down, and a support to which a crank shaft is rotatably inserted; 상기 지지체의 상부에 설치되어 그 지지체로 탄성력을 제공하는 탄성부재;An elastic member installed on an upper portion of the support to provide an elastic force to the support; 상기 지지체의 연결부와 힌지 결합되며, 상기 하부 실린더 블록에 상하 방향으로 회동 가능하게 지지되는 레버부재; 및A lever member hinged to the connection portion of the support and rotatably supported in the vertical direction by the lower cylinder block; And 상기 크랭크 샤프트에 대응하여 상기 하부 실린더 블록에 구성되어 상기 레버부재와 접촉하며 그 레버부재에 상하 방향으로 작용하는 가압력을 선택적으로 제공하는 작동유닛;을 포함하며,And an operating unit configured to correspond to the crankshaft to the lower cylinder block to selectively contact the lever member and to provide a pressing force acting in the vertical direction to the lever member. 상기 레버부재는 상기 지지체의 연결부에 힌지 핀으로 힌지 결합되는 로드부와, 상기 로드부의 중앙에서 상기 연결부 측으로 치우치며 그 로드부의 하부면에 일체로서 돌출되게 형성되는 라운드 형태의 받침부를 포함하고,The lever member includes a rod portion hinged to a connecting portion of the support by a hinge pin, and a round-shaped support portion formed to be integrally protruded from the center of the rod portion toward the connecting portion and integrally protruded from the lower surface of the rod portion. 상기 작동유닛은 상기 크랭크 샤프트에 대응하여 상기 하부 실린더 블록에 회전 가능하게 장착되며, 상기 레버부재와 캠 접촉하는 복수의 캠부재들이 구비되는 콘트롤 샤프트를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진용 가변 압축비 장치.The operating unit may be rotatably mounted to the lower cylinder block corresponding to the crankshaft, and includes a control shaft including a plurality of cam members provided with a cam contact with the lever member. . 제1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 지지체는,The support, 상기 상하부 실린더 블록의 결합 부위에 구비된 홈 형태의 지지체 장착부에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 자동차 엔진용 가변 압축비 장치.A variable compression ratio apparatus for an automobile engine, which is installed to be movable in a vertical direction in a support mounting portion having a groove shape provided at a coupling portion of the upper and lower cylinder blocks. 제2 항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 탄성부재는,The elastic member, 상기 지지체 장착부의 상단에 구비된 적어도 하나의 스프링 장착홈에 장착되며,Is mounted to at least one spring mounting groove provided on the upper end of the support mounting portion, 상기 지지체의 상면에 접촉되어 탄성력을 상기 지지체에 작용하는 자동차 엔진용 가변 압축비 장치.A variable compression ratio device for an automobile engine in contact with the upper surface of the support to apply an elastic force to the support. 제1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 레버부재가 지렛대 형상으로서 이루어지는 자동차 엔진용 가변 압축비 장치.A variable compression ratio device for an automobile engine, wherein the lever member has a lever shape. 삭제delete 삭제delete 제1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 작동유닛은,The operation unit, 상기 콘트롤 샤프트와 연결되게 설치되어 그 콘트롤 샤프트로 회전력을 제공하는 구동 모터를 더욱 포함하는 자동차 엔진용 가변 압축비 장치.And a drive motor installed to be connected with the control shaft to provide rotational force to the control shaft. 제1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 지지체는,The support, 상기 상부 실린더 블록에 장착되는 상부 지지체와,An upper support mounted to the upper cylinder block; 상기 하부 실린더 블록으로 장착되며, 하부면으로 상기 연결부가 형성되어 있는 하부 지지체로 이루어지는 자동차 엔진용 가변 압축비 장치.A variable compression ratio device for an automobile engine, the lower cylinder block is mounted, and the lower surface includes a lower support having the connection portion formed thereon. 제8 항에 있어서,9. The method of claim 8, 상기 상부 지지체와 상기 하부 지지체가 별개로서 이루어지는 자동차 엔진용 가변 압축비 장치.A variable compression ratio device for an automobile engine, wherein the upper support and the lower support are separate. 제1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 베어링은,The bearing, 내경과 외경이 동심원을 이루는 중공의 실린더 형상으로 이루어지며,It consists of a hollow cylinder shape with an inner diameter and an outer diameter concentric circles, 상기 상부 지지체에 장착되는 상부 베어링과, 상기 하부 지지체에 장착되는 하부 베어링으로서 이루어지는 자동차 엔진용 가변 압축비 장치.A variable compression ratio device for an automobile engine comprising an upper bearing mounted to the upper support and a lower bearing mounted to the lower support. 제10 항에 있어서,11. The method of claim 10, 상기 상부 베어링과 상기 하부 베어링이 별개로서 이루어지는 자동차 엔진용 가변 압축비 장치.A variable compression ratio device for an automobile engine, wherein the upper bearing and the lower bearing are separate. 혼합기의 연소력을 피스톤으로부터 전달받아 상하부 실린더 블록 사이에 장착된 크랭크 샤프트를 회전시키는 엔진에 구성되며, 상기 엔진의 운전 상태에 따라 상기 크랭크 샤프트의 장착 높이를 변화시킴으로써 상기 혼합기의 압축비를 변경하기 위한 것으로서,The engine is configured to rotate the crankshaft mounted between the upper and lower cylinder blocks by receiving the combustion force of the mixer, and to change the compression ratio of the mixer by changing the mounting height of the crankshaft according to the operating state of the engine. As, 상기 상하부 실린더 블록 사이에 상하 이동 가능하게 장착되며, 상기 크랭크 샤프트가 회전 가능하게 삽입될 수 있는 베어링이 설치되는 지지체;A support that is mounted between the upper and lower cylinder blocks so as to be movable upward and downward, and in which a bearing to which the crankshaft is rotatably inserted is installed; 상기 지지체의 상부에 설치되어 그 지지체로 탄성력을 제공하는 탄성부재; 및An elastic member installed on an upper portion of the support to provide an elastic force to the support; And 상기 크랭크 샤프트에 대응하여 상기 하부 실린더 블록에 구성되어 상기 지지체의 하부면에 접촉하며 그 지지체에 상측 방향으로 작용하는 가압력을 선택적으로 제공하는 작동유닛;을 포함하며,And an operating unit configured to correspond to the crankshaft to the lower cylinder block to selectively contact the lower surface of the support and to provide a pressing force acting upwardly to the support. 상기 작동유닛은 상기 지지체의 하부면에 캠 접촉하는 복수의 캠부재들이 구비된 콘트롤 샤프트와, 상기 콘트롤 샤프트와 연결되게 설치되어 그 콘트롤 샤프트로 회전력을 제공하는 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진용 가변 압축비 장치.The operating unit includes a control shaft provided with a plurality of cam members in cam contact with the lower surface of the support, and a drive motor installed to be connected to the control shaft to provide a rotational force to the control shaft Variable compression ratio device for the engine. 삭제delete
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