KR101679872B1 - 가변 밸브 리프트의 태핏 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하이캠과 로우캠이 각각 형성된 캠샤프트가 접촉되는 가변 밸브 리프트의 태핏 구조로서, 상면에 중공이 형성되고, 중공의 외주면에 하이캠이 접촉하는 외부 태핏, 외부 태핏의 중공에 삽입되고, 로우캠이 접촉하는 내부 태핏을 포함하며, 내부 태핏의 상면은 내부 태핏의 중심축으로부터 로우캠이 하강 회전하는 방향으로 편심되게 형성된다.

Description

가변 밸브 리프트의 태핏 구조{TAPPET STRUCTURE OF VARIABLE VALVE LIFT}

본 발명은 자동차 엔진의 가변 밸브 리프트에서 캠샤프트가 접촉되는 태핏 구조에 관한 것이다.

종래의 일반적인 가변식 밸브 리프트 태핏 구조는 캠을 로우 리프트 캠(Low Lift Cam)(이하 '로우캠'이라 함)과 하이 리프트 캠(High Lift Cam)(이하 '하이캠'이라 함)을 별도로 제작하여 필요에 따라 밸브 리프트를 가변시키는 구조이다.

도 1 은 종래의 가변식 밸브 리프트 구조를 도시한 도면이다.

종래의 가변식 밸브 리프트 구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 캠샤프트(10) 상에 저부의 태핏(20)과 접촉하는 로우캠(30)과 하이캠(40)이 함께 형성되어 있는 구조이다.

즉, 종래의 가변식 밸브 리프트 구조는 저속시 태핏(20)의 중앙부(21)에 로우캠(30)의 돌출부가 접촉하면서 중앙부(21)에 의해 밸브(50)가 일차 내려가고, 이에 따라 로우 리프트 상태가 된다.

한편, 고속시 태핏(20)에 오일압력이 인가되면서 스토퍼(60)에 의해 중앙부(21)와 외곽부(22)가 결합되고, 이에 태핏(20)의 외곽부(22)에 하이캠(40)의 돌출부가 접촉하면서 외곽부(22)에 의해 밸브(50)가 하향 이동하여 최대로 내려가고, 이에 따라 하이 리프트 상태가 된다.

그러나 종래의 가변식 밸브 리프트 구조는 편심되게 형성된 로우캠(30)과 중앙부(21)의 상면이 접촉할 때, 로우캠(30)의 수평부분이 중앙부(21)의 상면 단부에 걸림되면서 걸림현상을 발생하며, 이 걸림현상으로 인해 부드러운 작동연결이 되지 않는 문제점이 있었다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 로우캠(30)의 회전축의 원주면(31)과, 돌출된 돌출면(32)을 연결하는 수평면(33)의 일측이 중앙부(21)의 단부에 걸림됨을 알 수 있다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 로우캠이 회전하는 방향의 태핏의 중앙부 면적을 증대시켜 로우캠의 수평면이 중앙부의 단부에 걸림되지 않고, 부드러운 작동연결을 유도하는 가변 밸브 리프트 구조를 제공하는데 있다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명인 하이캠과 로우캠이 각각 형성된 캠샤프트가 접촉되는 가변 밸브 리프트의 태핏 구조는 상면에 중공이 형성되고, 중공의 외주면에 하이캠이 접촉하는 외부 태핏, 외부 태핏의 중공에 삽입되고, 로우캠이 접촉하는 내부 태핏을 포함하며, 내부 태핏의 상면 일측은 외측방향으로 연장 형성하여 하강 회전하는 로우캠의 표면이 순차적으로 지지되어 걸림현상 없이 로우캠의 부드러운 작동연결을 유도할 수 있는 기술적 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 내부 태핏의 일측을 연장 형성함으로써 하강 회전하는 로우캠의 표면이 안정적으로 지지되어 걸림현상을 방지하고, 부드러운 작동연결을 유도할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 가변 밸브 리프트 구조를 도시한 도면.
도 2는 종래기술에 따른 가변 밸브 리프트의 태핏 구조를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 가변 밸브 리프트의 태핏 구조를 도시한 도면.
도 4는 본 발명인 내측 태핏을 도시한 평면도.

이와 같은 목적와 효과를 가지는 본 발명인 하이캠과 로우캠이 각각 형성된 캠샤프트가 접촉되는 가변 밸브 리프트의 태핏 구조는 상면에 중공이 형성되고, 중공의 외주면에 하이캠이 접촉하는 외부 태핏, 외부 태핏의 중공에 삽입되고, 로우캠이 접촉하는 내부 태핏을 포함하며, 내부 태핏의 상면은 내부 태핏의 중심축으로부터 로우캠이 하강 회전하는 방향으로 편심되게 형성된다.

내부태핏의 상면은 로우캠이 하강 회전하는 측으로 점차 상향 경사지게 형성된다.

내부 태핏의 상면은 볼록한 곡면이 형성된다.

내부 태핏의 상면에서 로우캠이 하강 회전하는 측의 단부는 외부 태핏의 중공에 삽입된 삽입부와 동일한 수직면을 가진다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본 발명의 가변 밸브 리프트 구조는 도 3에 도시된 바와 같이, 저부의 태핏 구조와 접촉하는 로우캠(110)과 하이캠(미도시)이 함께 형성되어 있는 캠샤프트(100)와, 캠 샤프트(100)의 로우캠(110)과 하이캠이 각각 접촉하면서 하이 리프트 상태 또는 로우 리프트 상태를 구현하는 태핏 구조(200)를 포함한다.

즉, 캠 샤프트(100)가 회전함에 따라 로우캠(110)과 하이캠이 각각 태핏 구조(200)에 접촉하면서 밸브(미도시)를 로우 리프트 상태로 하강시키거나 또는 하이 리프트 상태로 하강시킨다.

여기서 본 발명의 태핏 구조(200)는 도 3에 도시된 바와 같이, 외부 태핏(210), 내부 태핏(220) 및 스토퍼(미도시)로 구성된다.

외부 태핏(210)은 원통형 부재로 이루어지고, 중심에 소정 직경의 중공(211)이 형성되며, 상면은 하이캠(120)이 접촉하는 하이캠면(212)이 되고, 하면은 개구되어 있다.

내부 태핏(220)은 상기 외부 태핏(210)의 중공(211)에 이동 가능하게 삽입되고, 상면은 로우캠(110)이 접촉하는 로우캠면(222)이 된다.

여기서, 상기 외부 태핏(210)의 내에는 상기 내부 태핏(220)을 상하로 구동시키도록 하는 가이드 부재(미도시)가 구비되며, 이 가이드 부재의 하부는 도시하지 않은 밸브와 연결되고, 도시하지 않은 밸브는 스프링(230)의 상단과 맞닿게 된다.

스토퍼(미도시)는 내부 태핏(220)의 측부에 형성된 삽입홈 양측에 각각 삽입되는 가이드부와, 가이드부 사이에 구비되는 인장 스프링을 포함한다.

즉, 외부의 유압 장치(도시 생략)에 의해 상기 태핏 구조(100)의 내부 태핏(220)을 슬라이딩 구동시키면서 스토퍼도 작동시키게 되고, 스토퍼는 작동시 외부 태핏(210)에 결합되면서 내부 태핏(220)과 외부 태핏(210)을 연동하여 슬라이딩 이동하도록 연결한다.

여기서 내부 태핏(220)의 로우캠면(222) 일측은 도 4에 도시된 바와 같이, 로우캠(110)의 하강 회전하는 측으로 연장 형성된다. 즉, 내부 태핏(220)의 로우캠면(222)은 내부 태핏(220)의 중심축을 중심으로 로우캠(110)의 하강 회전하는 측으로 편심되게 형성되며, 이와 같은 구성으로 하강 회전하는 로우캠을 안정적으로 지지할 수 있다.

즉, 내부 태핏(220)은 로우캠(110)이 시계방향으로 회전할 경우 로우캠면(222) 일측(도 3에서 보았을 때 우측)(222a)은 우측 방향으로 편심되게 연장 형성하며, 이 연장 형성된 일측에 하강 회전하는 로우캠(110)의 표면 대부분이 안정적으로 접촉하여 로우캠면 단부에 로우캠이 걸림되는 문제점을 해결하고, 이에 로우캠(110)의 접촉력을 증대시켜 부드러운 작동 연결을 유도한다.

한편, 로우캠(110)의 로우캠면(222) 타측(도 3에서 보았을 때 좌측)(222b)은 외부 태핏(210)의 중공(211)에 삽입된 삽입부(221)와 동일한 수직면을 가지도록 내측으로 감축 형성한다.

즉, 로우캠면(222)의 타측(222b)은 상승 회전하는 로우캠(110)의 표면이 접촉되는 부분으로, 로우캠(110)의 표면이 접촉되지 않는 부분을 삭제하여 제작의 용이성과 비용을 절감한다.

이와 같이 내부 태핏(220)는 로우캠(110)의 하강으로 충분한 접촉력이 필요한 로우캠면(222) 일측(222a)은 연장 형성함으로써 안정되고 부드러운 접촉을 유도할 수 있고, 로우캠(110)의 상승으로 접촉력이 감소하는 로우캠면(222) 좌측은 감축 형성하여 재료비 및 중량이 증가하는 것을 방지한다.

다시 말해, 도 3에 도시된 바와 같이 내부 태핏(220)의 수직 단면이 'Γ'자 형태로 형성한다.

여기서 내부 태핏(220)의 로우캠면(222)은 로우캠(110)의 하강 회전하는 측으로 점차 상향 경사지게 형성된다. 즉, 로우캠면(222)의 타측(222b)에서 일측(222a)으로 갈수록 점차 상향 경사지게 형성되며, 이에 따라 로우캠(110)의 접촉력을 증대시킨다.

그리고 내부 태핏(220)의 로우캠면(222)은 상기와 같이 경사지게 형성함과 동시에 볼록한 곡면을 형성하여 로우캠면(220)의 원주부(221)와 돌출부(222) 사이의 평면부(223) 까지 안정된 접촉을 유도한다.

이와 같이 본 발명의 가변 밸브 리프트의 태핏 구조는 내부 태핏(220)의 로우캠면(222)을 중심으로부터 로우캠(110)이 하강하는 방향으로 편심되게 형성함으로써 로우캠(110)과 로우캠면(222)의 접촉력을 증대시켜 부드러운 작동력을 얻을 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 캠샤프트 200: 태핏 구조
210: 외부 태핏 220: 내부 태핏

Claims (4)

1. 하이캠과 로우캠이 각각 형성된 캠샤프트가 접촉되는 가변 밸브 리프트의 태핏 구조로서,
   상면에 중공이 형성되고, 중공의 외주면에 하이캠이 접촉하는 외부 태핏; 및
   외부 태핏의 중공에 삽입되고, 로우캠이 접촉하는 내부 태핏을 포함하며,
   내부 태핏의 상면은 내부 태핏의 중심축으로부터 로우캠이 하강 회전하는 방향으로 편심되게 형성되고,
   내부 태핏의 상면에서 로우캠이 하강 회전하는 측의 단부는 외부 태핏의 중공에 삽입된 삽입부와 동일한 수직면을 가지는 가변 밸브 리프트의 태핏 구조.
2. 청구항 1에 있어서,
   내부태핏의 상면은 로우캠이 하강 회전하는 측으로 점차 상향 경사지게 형성된 가변 밸브 리프트의 태핏 구조.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   내부 태핏의 상면은 볼록한 곡면이 형성된 가변 밸브 리프트의 태핏 구조.
4. 삭제

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