KR101534698B1 - 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치에 관한 것으로, 캠 샤프트에 구비되는 캠; 실린더 헤드와 연결된 제1 엔드를 중심으로 회전 가능하며, 제2 엔드를 포함하는 스윙암; 상기 제2 엔드에 회전 가능하게 결합하는 회전 샤프트, 상기 회전 샤프트에 결합하며 출력 면이 형성된 출력 캠 및 상기 회전 샤프트에 연결되며 상기 캠과 접촉하고 상기 회전 샤프트에 대한 상대적인 거리가 가변되는 입력 롤러를 포함하는 엑추에이팅 암; 상기 출력 면에 접촉하여 개폐되는 밸브 개폐부; 상기 제2 엔드의 상대적인 위치를 가변시키는 스윙암 제어부; 및 상기 입력 롤러의 상기 회전 샤프트에 대한 상대적인 위치를 가변시키는 리프트 타이밍 제어부;를 포함한다.

Description

연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치{CONTINUOUS VARIABLE VALVE LIFT/TIMING APPARATUS}
본 발명은 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 작동 상태에 따라 밸브 리프트와 밸브 타이밍을 독립적으로 제어할 수 있는 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치에 관한 것이다.
내연기관(internal combustion engine)은 연소실(combustion chamber)에 연료와 공기를 받아들여 이를 연소함으로써 동력을 형성한다.
공기를 흡입할 때에는 캠축(camshaft)의 구동에 의해 흡기밸브(intake valves)를 작동시키고, 흡기밸브가 열려있는 동안 공기가 연소실에 흡입되게 된다.
또한, 캠축의 구동에 의해 배기밸브(exhaust valve)를 작동시키고 배기밸브가 열려있는 동안 공기가 연소실에서 배출되게 된다.
그런데, 최적의 흡기밸브/배기밸브 동작은 엔진의 회전속도에 따라 달라진다.
즉, 엔진의 회전속도에 따라 적절한 리프트(lift) 또는 밸브 오프닝/클로징 타임이 달라지게 된다.
이와 같이 엔진의 회전속도에 따라 적절한 밸브 동작을 구현하기 위하여 다양한 연구가 진행되고 있다.
일예로, 밸브가 엔진회전수에 따라 다른 리프트(lift)로 동작하도록 구현하는 가변 밸브 리프트(variable valve lift; VVL) 장치 또는 연속 가변 밸브 리프트 장치(continuous variable valve lift; CVVL)와, 밸브를 엔진회전수에 따라 적절한 타이밍에서 개폐시키는 가변 밸브 타이밍(variable valve timing; VVT) 장치가 연구되고 있다.
도9는 일반적인 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치의 리프트 변동을 설명하는 도면이다.
도9를 참조하면, 일반적인 연속 가변 밸브 리프트 장치의 밸브 리프트가 변화하면 리프트 프로파일의 상승에 따라 도9의 (a)와 같이 밸브 타이밍이 진각(advanced) 도9의 (b)와 같이 하거나 밸브 타이밍이 고정(fixed)되거나, 도9의 (c)와 같이 지각(retarded)된다.
이는 일반적인 연속 가변 밸브 리프트 장치의 경우, 최초 설계에서 리프트에 따른 타이밍이 결정되며, 기계적인 구성에 따라 동일한 리프트에서는 항상 동일한 타이밍이 형성되기 때문이다.
본 발명은, 엔진의 작동 상태에 따라 밸브 리프트와 밸브 타이밍을 독립적으로 제어할 수 있는 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치는 캠 샤프트에 구비되는 캠; 실린더 헤드와 연결된 제1 엔드를 중심으로 회전 가능하며, 제2 엔드를 포함하는 스윙암; 상기 제2 엔드에 회전 가능하게 결합하는 회전 샤프트, 상기 회전 샤프트에 결합하며 출력 면이 형성된 출력 캠 및 상기 회전 샤프트에 연결되며 상기 캠과 접촉하고 상기 회전 샤프트에 대한 상대적인 거리가 가변되는 입력 롤러를 포함하는 엑추에이팅 암; 상기 출력 면에 접촉하여 개폐되는 밸브 개폐부; 상기 제2 엔드의 상대적인 위치를 가변시키는 스윙암 제어부; 및 상기 입력 롤러의 상기 회전 샤프트에 대한 상대적인 위치를 가변시키는 리프트 타이밍 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 엑추에이팅 암은 상기 회전 샤프트에 형성되며, 그 내부에 유압 챔버가 형성된 가이드 암; 및 상기 입력 롤러를 지지하며, 상기 유압 챔버에 삽입되며, 상기 유압 챔버의 유압 공급에 따라 상기 가이드 암을 따라 상대 이동 가능한 가이드 로드;를 포함할 수 있다.
상기 엑추에이팅 암은 상기 유압 챔버 내에 구비되어 상기 가이드 로드를 탄성 지지하는 탄성부;를 더 포함할 수 있다.
상기 리프트 타이밍 제어부는 상기 회전 샤프트에 형성되어 상기 유압 챔버로 선택적으로 유압을 공급하는 제어 유로;를 포함할 수 있다.
상기 스윙암 제어부는 상기 캠 샤프트와 평행하게 구비되는 제어 샤프트; 및 상기 제어 샤프트에 연결되며, 상기 제2 엔드에 접촉하는 제어 암;을 포함하며, 상기 제어 샤프트의 회전에 따라 상기 제어 암이 상기 제2 엔드의 상대적인 위치를 가변 시킬 수 있다.
상기 출력 캠은 2개로 구비될 수 있다.
상기 밸브 개폐부는 2개로 구비되어 각각 출력 캠에 접촉하여 개폐되되, 상기 밸브 개폐부는 상기 출력 면과 접촉하는 접촉 면을 포함하는 제1 밸브 개폐부; 및 개폐부 스위암, 상기 스윙암 개폐부에 구비되어 상기 출력 면과 접촉하는 스윙암 롤러를 포함하는 제2 밸브 개폐부를 포함할 수 있다.
상기 출력 캠의 출력 면은 서로 다른 프로파일을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치는 캠 샤프트에 구비되는 캠; 실린더 헤드와 연결된 제1 엔드를 중심으로 회전 가능하며, 제2 엔드를 포함하는 스윙암; 상기 제2 엔드에 회전 가능하게 결합하는 회전 샤프트, 상기 회전 샤프트에 결합하며 접촉면이 형성된 출력 캠 및 상기 회전 샤프트에 연결되며 상기 캠과 접촉하고 상기 회전 샤프트에 대한 상대적인 거리가 가변되는 입력 롤러, 상기 회전 샤프트에 돌출 형성되며, 그 내부에 유압 챔버가 형성된 가이드 암, 상기 입력 롤러를 지지하며, 상기 유압 챔버에 삽입되며, 상기 유압 챔버의 유압 공급에 따라 상기 가이드 암을 따라 상대 이동 가능한 가이드 로드 및 상기 유압 챔버 내에 구비되어 상기 가이드 로드를 탄성 지지하는 탄성부를 포함하는 엑추에이팅 암;상기 접촉면에 접촉하여 개폐되는 밸브 개폐부; 및 상기 제2 엔드의 상대적인 위치를 가변시키는 스윙암 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 스윙암 제어부는 상기 캠 샤프트와 평행하게 구비되는 제어 샤프트; 및 상기 제어 샤프트에 연결되며, 상기 제2 엔드에 접촉하는 제어 암;을 포함하며, 상기 제어 샤프트의 회전에 따라 상기 제어 암이 상기 제2 엔드의 상대적인 위치를 가변 시킬 수 있다.
상기 출력 캠은 2개로 구비될 수 있다.
상기 밸브 개폐부는 2개로 구비되어 각각 출력 캠에 접촉하여 개폐되되, 상기 밸브 개폐부는 상기 출력 면과 접촉하는 접촉 면을 포함하는 제1 밸브 개폐부; 및 개폐부 스위암, 상기 스윙암 개폐부에 구비되어 상기 출력 면과 접촉하는 스윙암 롤러를 포함하는 제2 밸브 개폐부를 포함할 수 있다.
상기 출력 캠의 출력 면은 서로 다른 프로파일을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치에 의하면, 엔진의 작동 상태에 따라 밸브 리프트와 밸브 타이밍을 독립적으로 제어할 수 있어 다양한 밸브 리프트와 다양한 밸브 타이밍 구현이 가능하다.
도1은 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치의 사시도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치에 적용되는 스윙암과 엑추에이팅 암을 도시한 사시도이다.
도3은 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치에 적용되는 엑추에이팅 암의 진각 모드를 도시한 사시도이다.
도4는 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치에 적용되는 엑추에이팅 암의 진각 모드를 설명하는 도면이다.
도5는 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치에 적용되는 엑추에이팅 암의 지각 모드를 도시한 사시도이다.
도6은 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치에 적용되는 엑추에이팅 암의 지각 모드를 설명하는 도면이다.
도7 및 도8은 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치의 작동을 설명하는 정면도이다.
도9는 일반적인 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치의 리프트 변동을 설명하는 도면이다.
아래에서는 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
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 바로 위에 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치의 사시도이고, 도2는 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치에 적용되는 스윙암과 엑추에이팅 암을 도시한 사시도이다.
도3은 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치에 적용되는 엑추에이팅 암의 진각 모드를 도시한 사시도이고, 도4는 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치에 적용되는 엑추에이팅 암의 진각 모드를 설명하는 도면이다.
도1 내지 도4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치는 캠 샤프트(10)에 구비되는 캠(12), 실린더 헤드(100)와 연결된 제1 엔드(22)를 중심으로 회전 가능하며, 제2 엔드(24)를 포함하는 스윙암(20), 상기 제2 엔드(24)에 회전 가능하게 결합하는 회전 샤프트(32), 상기 회전 샤프트(32)에 결합하며 출력 면(36)이 형성된 출력 캠(34) 및 상기 회전 샤프트(32)에 연결되며 상기 캠(12)과 접촉하고 상기 회전 샤프트(32)에 대한 상대적인 거리가 가변되는 입력 롤러(38)를 포함하는 엑추에이팅 암(30), 상기 출력 면(36)에 접촉하여 개폐되는 밸브 개폐부(200), 상기 제2 엔드(24)의 상대적인 위치를 가변시키는 스윙암 제어부(60) 및 상기 입력 롤러(38)의 상기 회전 샤프트(32)에 대한 상대적인 위치를 가변시키는 리프트 타이밍 제어부를 포함할 수 있다.
상기 스윙암(20)의 제1 엔드(22)는 실린더 헤드(100)와 마운팅 브라켓(102)를 통해 연결된다.
상기 엑추에이팅 암(30)은 상기 회전 샤프트(32)에 돌출 형성되며, 그 내부에 유압 챔버(40)가 형성된 가이드 암(44) 및 상기 입력 롤러(38)를 지지하며, 상기 유압 챔버(40)에 삽입되며, 상기 유압 챔버(40)의 유압 공급에 따라 상기 가이드 암(44)을 따라 상대 이동 가능한 가이드 로드(42)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 엑추에이팅 암(30)은 상기 유압 챔버(40) 내에 구비되어 상기 가이드 로드(42)를 탄성 지지하는 탄성부(46)를 더 포함할 수 있다.
상기 리프트 타이밍 제어부는 상기 회전 샤프트(32)에 형성되어 상기 유압 챔버(40)로 선택적으로 유압을 공급하는 제어 유로(50)를 포함한다.
상기 스윙암 제어부(60)는 상기 캠 샤프트(10)와 평행하게 구비되는 제어 샤프트(62) 및 상기 제어 샤프트(62)에 연결되며, 상기 제2 엔드(24)에 접촉하는 제어 암(64)을 포함하며, 상기 제어 샤프트(62)의 회전에 따라 상기 제어 암(64)이 상기 제2 엔드(24)의 상대적인 위치를 가변 시킬 수 있다.
상기 출력 캠(34)은 2개로 구비될 수 있고, 상기 밸브 개폐부(200)는 2개로 구비되어 각각 출력 캠(34)에 접촉하여 개폐될 수 있다.
즉, 도1에서, 상기 밸브 개폐부(200)는 상기 출력 면(36)과 접촉하는 접촉 면(204)과 밸브 스프링(202)을 포함하는 제1 밸브 개폐부(210) 및 개폐부 스위암(214), 상기 스윙암 개폐부(214)에 구비되어 상기 출력 면(36)과 접촉하는 스윙암 롤러(216) 및 밸브 스프링(212)를 포함하는 제2 밸브 개폐부(211)를 포함할 수 있다.
상기 출력 캠(34)의 출력 면(36)은 서로 다른 프로파일(36a, 36b)을 가질 수 있다.
즉, 상기 출력 캠(34)의 출력 면(36)은 서로 다른 프로파일(36a, 36b)을 가져 상기 제1, 2 밸브 개폐부(210, 211)이 서로 다른 밸브 리프트 프로파일을 형성할 수도 있다. 또한, 상기 제1, 2 밸브 개폐부(210, 211)가 서로 다른 타입, 즉 태핏 타입과 스윙암 타입의 밸브가 쌍으로 구비될 수도 있다.
이는 특히 엔진의 저속영역에서 서로 다른 밸브 프로파일에 의해 스월(swirl) 이 형성되어 공기 흡입 효율이 향상될 수 있다.
도7 및 도8은 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치의 작동을 설명하는 정면도이다.
이하, 도1 내지 도, 도7 및 도8을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치의 밸브 리프트 제어 작동을 설명한다.
도7은 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치의 로우 리프트 모드의 작동을 도시한 도면이고, 도8은 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치의 하이 리프트 모드의 작동을 도시한 도면이다.
엔진의 작동 상태에 따라 로우 리프트 모드에서 하이 리프트 모드로 작동 모드를 변경할 경우, 미도시한 ECU(engine control unit)의 제어에 의하여 미도시한 제어 모터 또는 엑추에이터가 회전하여 상기 제어 샤프트(62)의 작동 각이 변화하게 된다.
여기서, 상기 ECU의 작동 및 기능은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항이므로, 자세한 설명은 생략한다.
이에 따라 상기 제어 샤프트(62)와 연결된 상기 제어 암(64)도 회전하며, 상기 제어 암과 접촉하고 있는 상기 제2 엔드(24)를 밀어 상기 스윙암(20)이 상기 제1 엔드(22)를 중심으로 회전한다.
이에 따라 도7 및 도8에 도시된 바와 같이, 상기 엑추에이팅 암(30)의 피벗(pivoting) 운동의 중심인 상기 회전 샤프트(32)의 상대적인 위치가 변화하게 된다.
그러면, 상기 캠(12)과 상기 입력 롤러(38)가 접촉하는 상대적인 위치가 변화하면서, 상기 출력 면(36)과 상기 밸브 개폐부(200)의 상대적인 접촉 위치도 변화하며, 상기 밸브 개폐부(200)의 밸브 리프트가 열리는 기간(duration)과 리프트(lift)가 증가하게 된다.
여기서, 상기 스윙암(20)의 길이, 상기 제어 암(64)의 길이, 상기 회전 샤프트(32)의 상대적인 위치 등에 따라 밸브 리프트의 변화에 따라 밸브 타이밍은 진각(advanced) 또는 지각(retarded) 할 수 있다.
반대로, 엔진의 작동 상태에 따라 하이 리프트 모드에서 로우 리프트 모드로 작동 모드를 변경할 경우, 미도시한 ECU(engine control unit)의 제어에 의하여 미도시한 제어 모터 또는 엑추에이터가 반대로 회전하여 상기 제어 샤프트(62)의 작동 각이 변화하게 되며, 상기 회전 샤프트(32)의 상대적인 위치가 도7에 도시된 바와 같이 변화하게 된다.
이해의 편의를 위하여 밸브 리프트가 하이 리프트와 로우 리프트만을 도시 하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 엔진의 작동 상태에 따라 다양한 밸브 리프트 구현이 가능하다.
그리고, 미도시한 토션 스프링이 상기 마운팅 브라켓(102) 내에 구비되어 상기 스윙암(20)의 제2 엔드(22)가 상기 제어 암(64)과 항상 접촉하게 하거나, 또는 스프링이 구비되어 상기 스윙암(20)의 제2 엔드(22)가 상기 제어 암(64)과 항상 접촉하게 할 수 있다. 이러한 토션 스프링 또는 스프링 구성은 당해 기술 분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항이므로 자세한 설명은 생략한다.
도5는 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치에 적용되는 엑추에이팅 암의 지각 모드를 도시한 사시도이고, 도6은 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치에 적용되는 엑추에이팅 암의 지각 모드를 설명하는 도면이다.
이하, 도1 내지 도8을 참조하여, 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치의 밸브 타이밍 제어 작동을 설명한다.
이해의 편의를 위하여 도1, 도7 및 도8에 도시된 상기 캠(12)은 시계 방향으로 회전하는 것으로 가정한다.
도3 및 도4는 각각 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치에 적용되는 엑추에이팅 암의 진각 모드를 도시한 도면이다.
진각 모드에서는 상기 제어 유로(50)를 통해 유압이 공급되지 않고, 상기 가이드 암(44)의 돌출단(42a)과 상기 가이드 로드(42)의 돌출단(42a) 사이에 구비된 상기 탄성부(46)에 탄성력에 의하여 상기 입력 롤러(38)와 상기 회전 샤프트(32)의 상대적인 거리가 짧아 진다. 따라서, 상기 캠(12)의 로브와 상기 입력 롤러(38)의 상대적인 접촉 시간이 빨라지게 된다. 따라서, 상기 밸브 개폐부(200)의 열림 시간이 상대적으로 빨라진다.
도5 및 도6은 각각 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치에 적용되는 엑추에이팅 암의 지각 모드를 도시한 도면이다.
지각 모드에서는 상기 제어 유로(50)를 통해 유압이 공급되어, 상기 입력 롤러(38)와 상기 회전 샤프트(32)의 상대적인 거리가 길어 진다. 따라서, 상기 입력 롤러(38)와 상기 캠(12)의 로브의 상대적인 접촉 시간이 늦어지게 된다. 따라서, 상기 밸브 개폐부(200)의 열림 시간이 상대적으로 늦어진다.
이하, 도7 및 도8을 참조하여, 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치의 리프트 변경과 타이밍 변경을 설명한다.
도7은 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치의 로우 리프트 모드와 진각 모드의 작동을 나타낸 도면이고, 도8은 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치의 하이 리프트 모드와 지각 모드의 작동을 나타낸 도면이다.
도면에 도시된 "α"와 "β"는 각각 상기 밸브 개폐부(200)의 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치의 로우 리프트 모드와 하이 리프트 모드의 열림각을 나타낸다.
하이 리프트 모드에서는, 상기 입력 롤러(38)와 상기 캠(12)의 상대적인 거리가 가까워지며, 밸브 열림각(β)이 로우 리프트 모드의 밸브 열림각(α) 보다 증가함을 알 수 있다.
또한, 진각 모드에서는, 상기 입력 롤러(38)의 상대적인 위치가 반시계방향으로 이동하여, 상기 입력 롤러(38)와 상기 캠(12)의 로브가 접촉하는 시간이 상대적으로 빨라지게 된다.
도면에서는, 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치의 로우 리프트 모드와 진각 모드의 조합과 하이 리프트 모드와 지각 모드의 조합을 나타내었지만, 이는 이해의 편의를 위해 일부 실시예만을 나타낸 것이며, 다양한 조합이 가능하다.
예를 들어, 로우 리프트 모드와 지각 모드의 조합도 가능하며, 하이 리프트 모드와 진각 모드도 가능하다.
만약, 로우 리프트 모드에서 하이 리프트 모드로 리프트 모드가 변경될 경우, 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치의 리프트가 진각 하는 경우에, 상기 밸브 타이밍 제어부의 작동으로 밸브 타이밍을 지각 제어 한다면, 밸브 타이밍은 변화 없이 밸브 리프트만 변경되는 구성도 가능하다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치는 엔진의 작동 상태에 따라 밸브 리프트와 밸브 타이밍을 독립적으로 제어하여 다양한 작동 조건에 따라 최적의 작동 상태를 구현할 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
10: 캠 샤프트 12: 캠
20: 스윙암 22: 제1 엔드
24: 제2 엔드 30: 엑추에이팅 암
32: 회전 샤프트 34: 출력 캠
36: 출력 면 38: 입력 롤러
40: 유압 챔버 42: 가이드 로드
44: 가이드 암 46: 탄성부
50: 제어 유로 60: 스윙암 제어부
62: 제어 샤프트 64: 제어 암
100: 실린더 헤드 102: 마운팅 브라켓
210, 211: 제1, 2 밸브 개폐부 202: 밸브 스프링
204: 접촉 면 212: 밸브 스프링
214: 개폐부 스윙암 216: 스윙암 롤러

Claims (13)

  1. 캠 샤프트에 구비되는 캠;
    실린더 헤드와 연결된 제1 엔드를 중심으로 회전 가능하며, 제2 엔드를 포함하는 스윙암;
    상기 제2 엔드에 회전 가능하게 결합하는 회전 샤프트, 상기 회전 샤프트에 결합하며 출력 면이 형성된 출력 캠 및 상기 회전 샤프트에 연결되며 상기 캠과 접촉하고 상기 회전 샤프트에 대한 상대적인 거리가 가변되는 입력 롤러를 포함하는 엑추에이팅 암;
    상기 출력 면에 접촉하여 개폐되는 밸브 개폐부;
    상기 제2 엔드의 상대적인 위치를 가변시키는 스윙암 제어부; 및
    상기 입력 롤러의 상기 회전 샤프트에 대한 상대적인 위치를 가변시키는 리프트 타이밍 제어부;
    를 포함하는 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 엑추에이팅 암은
    상기 회전 샤프트에 돌출 형성되며, 그 내부에 유압 챔버가 형성된 가이드 암; 및
    상기 입력 롤러를 지지하며, 상기 유압 챔버에 삽입되며, 상기 유압 챔버의 유압 공급에 따라 상기 가이드 암을 따라 상대 이동 가능한 가이드 로드;
    를 포함하는 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 엑추에이팅 암은
    상기 유압 챔버 내에 구비되어 상기 가이드 로드를 탄성 지지하는 탄성부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치.
  4. 제2항 또는 제3항 중 어느 하나의 항에서,
    상기 리프트 타이밍 제어부는
    상기 회전 샤프트에 형성되어 상기 유압 챔버로 선택적으로 유압을 공급하는 제어 유로;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 스윙암 제어부는
    상기 캠 샤프트와 평행하게 구비되는 제어 샤프트; 및
    상기 제어 샤프트에 연결되며, 상기 제2 엔드에 접촉하는 제어 암;
    을 포함하며,
    상기 제어 샤프트의 회전에 따라 상기 제어 암이 상기 제2 엔드의 상대적인 위치를 가변시키는 것을 특징으로 하는 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 출력 캠은 2개로 구비되는 것을 특징으로 하는 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 밸브 개폐부는 2개로 구비되어 각각 출력 캠에 접촉하여 개폐되되,
    상기 밸브 개폐부는
    상기 출력 면과 접촉하는 접촉 면을 포함하는 제1 밸브 개폐부; 및
    개폐부 스위암, 상기 스윙암 개폐부에 구비되어 상기 출력 면과 접촉하는 스윙암 롤러를 포함하는 제2 밸브 개폐부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치.
  8. 제6항 또는 제7항 중 어느 하나의 항에서,
    상기 출력 캠의 출력 면은 서로 다른 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치.
  9. 캠 샤프트에 구비되는 캠;
    실린더 헤드와 연결된 제1 엔드를 중심으로 회전 가능하며, 제2 엔드를 포함하는 스윙암;
    상기 제2 엔드에 회전 가능하게 결합하는 회전 샤프트, 상기 회전 샤프트에 결합하며 접촉면이 형성된 출력 캠 및 상기 회전 샤프트에 연결되며 상기 캠과 접촉하고 상기 회전 샤프트에 대한 상대적인 거리가 가변되는 입력 롤러, 상기 회전 샤프트에 돌출 형성되며, 그 내부에 유압 챔버가 형성된 가이드 암, 상기 입력 롤러를 지지하며, 상기 유압 챔버에 삽입되며, 상기 유압 챔버의 유압 공급에 따라 상기 가이드 암을 따라 상대 이동 가능한 가이드 로드 및 상기 유압 챔버 내에 구비되어 상기 가이드 로드를 탄성 지지하는 탄성부를 포함하는 엑추에이팅 암;
    상기 접촉면에 접촉하여 개폐되는 밸브 개폐부; 및
    상기 제2 엔드의 상대적인 위치를 가변시키는 스윙암 제어부;
    를 포함하는 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 스윙암 제어부는
    상기 캠 샤프트와 평행하게 구비되는 제어 샤프트; 및
    상기 제어 샤프트에 연결되며, 상기 제2 엔드에 접촉하는 제어 암;
    을 포함하며,
    상기 제어 샤프트의 회전에 따라 상기 제어 암이 상기 제2 엔드의 상대적인 위치를 가변시키는 것을 특징으로 하는 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치.
  11. 제9항에서,
    상기 출력 캠은 2개로 구비되는 것을 특징으로 하는 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 밸브 개폐부는 2개로 구비되어 각각 출력 캠에 접촉하여 개폐되되,
    상기 밸브 개폐부는
    상기 출력 면과 접촉하는 접촉 면을 포함하는 제1 밸브 개폐부; 및
    개폐부 스위암, 상기 스윙암 개폐부에 구비되어 상기 출력 면과 접촉하는 스윙암 롤러를 포함하는 제2 밸브 개폐부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치.
  13. 제11항 또는 제12항 중 어느 하나의 항에서,
    상기 출력 캠의 출력 면은 서로 다른 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는 연속 가변 밸브 리프트/타이밍 장치.

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101664084B1 (ko) * 2015-12-14 2016-10-10 현대자동차 주식회사 연속 가변 밸브 듀레이션 장치 및 이를 포함하는 엔진
IT201800003742A1 (it) * 2018-03-19 2019-09-19 Fpt Motorenforschung Ag Attuazione variabile valvole

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090064088A (ko) * 2007-12-14 2009-06-18 현대자동차주식회사 가변 밸브 리프트 장치
KR20100064913A (ko) * 2008-12-05 2010-06-15 현대자동차주식회사 가변 밸브 리프트 장치
KR20100064974A (ko) * 2008-12-05 2010-06-15 현대자동차주식회사 연속 가변 밸브트레인

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITTO20060563A1 (it) * 2006-07-28 2008-01-29 Eaton Srl Dispositivo di comando alzata per una valvola a stelo di motore a combustione interna o macchina operatrice
KR100974763B1 (ko) * 2008-04-01 2010-08-06 기아자동차주식회사 가변 밸브 액츄에이터
KR100969018B1 (ko) * 2008-05-22 2010-07-09 현대자동차주식회사 연속 가변 밸브 리프트 장치
KR20100064984A (ko) * 2008-12-05 2010-06-15 현대자동차주식회사 연속 가변 밸브 작동기구

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090064088A (ko) * 2007-12-14 2009-06-18 현대자동차주식회사 가변 밸브 리프트 장치
KR20100064913A (ko) * 2008-12-05 2010-06-15 현대자동차주식회사 가변 밸브 리프트 장치
KR20100064974A (ko) * 2008-12-05 2010-06-15 현대자동차주식회사 연속 가변 밸브트레인

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