KR102121652B1 - An Orifice Type Timing Apparatus of Variable Valve for Engine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엔진의 흡기 밸브의 밀폐 타이밍을 조절할 수 있는 엔진용 가변밸브의 오리피스형 타이밍 장치에 관한 것으로서, 특히 모터에 의해 직선 이동하는 스템과 상기 스템을 감싸는 하우징 사이의 간격을 조절하여 유로의 개폐를 제어하도록 구성한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 엔진에 의해 회전하는 캠과 로커암을 연결하는 푸시로드에 장착되며 내부에 형성된 순환유로를 따라 유동하는 작동유의 유동을 제어하여 캠에서 로커암으로 동력이 전달되는 타이밍을 제어하는 엔진용 가변밸브의 타이밍장치로서, 캠에 의해 상하이동하는 상부플런저와 하부플런저가 위치하며 내부에 작동유가 채워진 챔버와, 상부플런저와 하부플런저가 상향으로 이동함에 따라 챔버의 하부에 위치한 작동유가 챔버의 상부 쪽으로 유동할 수 있게 챔버의 상부와 하부를 연결하는 순환유로와, 순환유로의 내부에 장착되어 순환유로를 따라 이동하면서 순환유로의 내주면과 접하여 순환유로를 폐쇄하거나 순환유로의 내주면과의 사이에 오리피스를 형성하여 개방하는 스템과, 스템이 이동하는 동력을 발생하는 모터를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.The present invention relates to an orifice-type timing device for a variable valve for an engine capable of adjusting a sealing timing of an intake valve of an engine, and in particular, opening and closing of a flow path by adjusting a gap between a stem linearly moved by a motor and a housing surrounding the stem. It is configured to control the.
The present invention for achieving the above object is mounted on a push rod connecting a cam and a rocker arm that is rotated by the engine and controls the flow of the working oil flowing along the circulation path formed therein to power from the cam to the rocker arm. As a timing device for a variable valve for an engine that controls the timing to be transmitted, the upper plunger and the lower plunger which move up and down by a cam are located, and a chamber filled with hydraulic fluid therein, and as the upper plunger and lower plunger move upward, A circulating flow path connecting the upper and lower portions of the chamber so that the working fluid located at the bottom flows toward the upper portion of the chamber, and is mounted inside the circulating flow path, and moves along the circulating flow path to close or circulate the circulating flow path by contacting the inner circumferential surface of the circulating flow path Technical features include a stem that opens by forming an orifice between the inner circumferential surface of the flow path and a motor that generates power to move the stem.
Description
본 발명은 엔진의 흡기 밸브의 밀폐 타이밍을 조절할 수 있는 엔진용 가변밸브의 오리피스형 타이밍 장치에 관한 것으로서, 특히 모터에 의해 직선 이동하는 스템과 상기 스템을 감싸는 하우징 사이의 간격을 조절하여 유로의 개폐를 제어하도록 구성한 것이다.The present invention relates to an orifice-type timing device for a variable valve for an engine capable of adjusting a sealing timing of an intake valve of an engine, and in particular, opening and closing of a flow path by adjusting a gap between a stem linearly moved by a motor and a housing surrounding the stem. It is configured to control the.
일반적으로 엔진은 연료의 연소시 발생하는 열에너지를 기계적 에너지로 바꾸는 장치이다. 즉, 엔진은 선박, 자동차 등과 같은 이동수단에 추진력을 발생시키는 장치이다. 이러한 엔진은 엔진블록 상에 다수의 실린더가 설치되고, 각각의 실린더 내에는 흡기밸브 및 배기밸브가 설치된다. 흡기밸브와 배기밸브는 로커암(Rocker Arm), 푸시로드(Push Rod), 스윙암(Swing Arm), 캠(Cam) 등을 통해 실린더를 개방시키거나 밀폐시킨다.In general, an engine is a device that converts thermal energy generated during combustion of fuel into mechanical energy. That is, the engine is a device that generates propulsive force on a vehicle, such as a ship, a vehicle. In such an engine, a plurality of cylinders are installed on the engine block, and an intake valve and an exhaust valve are installed in each cylinder. The intake valve and exhaust valve open or close the cylinder through a rocker arm, push rod, swing arm, or cam.
한편, 최근에는 친환경 고효율 엔진에 대한 요구가 증대하면서 다양한 엔진의 성능 개선에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 특히, 엔진 성능 향상에 있어 최적의 흡기 또는 배기 조건이 큰 영향을 미치고 있기 때문에 엔진의 속도에 따른 상이한 밸브 타이밍 조절을 통해 엔진 내의 흡기밸브 및 배기밸브의 개폐시기를 최적화하기 위한 기술들이 연구되고 있다.Meanwhile, in recent years, as the demand for eco-friendly high-efficiency engines has increased, research into improving the performance of various engines has been actively conducted. In particular, since the optimal intake or exhaust conditions have a great influence on improving engine performance, techniques for optimizing the opening and closing timing of the intake valves and exhaust valves in the engine through different valve timing adjustments according to the engine speed have been studied. .
이와 같이 엔진의 속도와 부하 등의 조건에 따라 흡, 배기밸브의 개폐 타이밍을 조절하여 열효율을 높이고, 스모크(Smoke)를 저감하며, 연비를 향상시키는 것이 엔진의 가변밸브 타이밍 장치이다.The variable valve timing device of the engine is to increase the thermal efficiency, reduce smoke, and improve fuel efficiency by adjusting the opening and closing timing of the intake and exhaust valves according to conditions such as engine speed and load.
종래 기술에 따른 가변밸브 타이밍 장치는 캠의 위상을 변화시켜 흡기밸브가 실린더를 밀폐하는 시기를 앞당기거나 지연시킨다. 이에 따라, 종래 기술에 따른 가변밸브 타이밍 장치는 다음과 같은 문제가 있다.The variable valve timing device according to the prior art changes the phase of the cam to advance or delay the timing at which the intake valve closes the cylinder. Accordingly, the variable valve timing device according to the prior art has the following problems.
첫째, 종래 기술에 따른 가변밸브 타이밍 장치는 캠을 바꾸지 않는 이상 흡기밸브의 밀폐 시기를 조절하는 것이 불가능할 뿐만 아니라, 밀폐 시기를 능동적으로 제어할 수 없으므로 엔진의 부하에 따른 밸브 타이밍을 최적화할 수 없는 문제가 있다.First, the variable valve timing device according to the prior art is not only impossible to adjust the closing timing of the intake valve unless the cam is changed, and it is not possible to actively control the closing timing, so it is impossible to optimize the valve timing according to the engine load. there is a problem.
둘째, 종래 기술에 따른 가변밸브 타이밍 장치는 엔진의 부하에 따른 밸브 타이밍을 조절할 수 없으므로, 엔진의 열효율이 낮아 연비가 좋지 않을 뿐만 아니라 질소산화물(NOx)의 배출량을 증가시켜 환경을 오염시키는 문제가 있다.Second, the variable valve timing device according to the prior art cannot adjust the valve timing according to the load of the engine, so the engine has low thermal efficiency and thus has poor fuel efficiency and increases the emission of nitrogen oxides (NOx) to pollute the environment. have.
도면에서, 도 1은 종래 기술에 따른 엔진의 가변밸브 타이밍 장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 개폐부를 나타낸 상세도이며, 도 3은 도 2에 도시된 개폐부의 스템이 후진하여 순환유로를 개방한 상태를 나타낸 단면도이다.In the drawing, FIG. 1 is a cross-sectional view showing a variable valve timing device of an engine according to the prior art, FIG. 2 is a detailed view showing the opening and closing portion shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a stem of the opening and closing portion shown in FIG. It is a cross-sectional view showing a state where the circulation flow path is opened.
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0121766호(발명의 명칭; 엔진용 가변밸브 타이밍 장치)의 기술 내용에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진에 설치되고 내부에 일정 공간을 제공하는 본체(2)와, 본체(2)의 상측에 승강 가능하게 설치되는 상부플런저(3)와, 상부플런저(3)의 하측에 설치되고 상부플런저(3)를 승강시키기 위한 하부플런저(4)와, 상부플런저(3)가 승강함에 따라 작동유가 유동되는 챔버(5)와, 챔버(5)의 외주부에 설치되고 챔버(5)의 하부와 챔버(5)의 상부를 연결하는 순환유로(6)와, 챔버(5)에 설치되고 상부플런저(3)가 승강함에 따라 챔버(5)의 상부와 챔버(5)의 하부를 연통시키거나 차단시키는 논리턴밸브(7)와, 순환유로(6)에 설치되고 챔버(5)의 하부와 챔버(5)의 상부가 연통되거나 차단되도록 순환유로(6)를 개폐하기 위한 개폐부(8)와, 개폐부(8)를 제어하기 위한 제어부(10) 및 제어부(10)에 연결되고 엔진의 부하를 측정하기 위한 센서부(9)를 포함하고, 제어부(10)는 센서부(9)가 측정한 엔진의 부하에 따라 순환유로(6)가 개폐되도록 개폐부(8)를 제어하는 것을 특징으로 하고 있다.According to the technical content of the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0121766 (invention name; variable valve timing device for engines) for solving this problem, as shown in Figure 1, installed in the engine and inside The main body (2) providing a predetermined space, the upper plunger (3) which is installed to be elevated on the upper side of the main body (2), and the lower part installed on the lower side of the upper plunger (3) and the upper plunger (3) The
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0121766호에 기술된 개폐부(8)는 제어부(10)의 신호에 따라 작동하는 솔레노이드밸브(Solenoid Valve)로서, 개폐부(8)의 스템(8S)의 둘레에 형성된 헤드(8F)와, 본체(2)에 형성된 하우징(2H)에 삽입된 스템(8S)이 전후방향으로 이동함에 있어 헤드(8F)와 접하거나 이격되도록 하우징(2H)의 내주면에 형성된 단차(2S)와, 단차(2S)와 헤드(8F)를 기준으로 하우징(2H)의 선단 쪽에 형성된 순환유로(6)의 유입구(6I)와, 단차(2S)와 헤드(8F)를 기준으로 하우징(2H)의 후단 쪽에 형성된 순환유로(6)의 토출구(6E)를 포함하며, 스템(8S)의 헤드(8F)와 단차(2S)는 상호 접함에 있어 면접촉이 되도록 경사면(8P, 2P)이 각각 형성된 것을 특징으로 한다. On the other hand, as shown in Figure 2, Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0121766 described in the opening and
이와 같이 구성된 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0121766호의 엔진용 가변밸브 타이밍 장치의 경우, 솔레노이드 밸브의 작동에 의해 스템(8S)이 전후방향으로 이동하게 되고, 스템(8S)에 형성된 헤드(8F)의 경사면(8P)과 하우징(2H)의 단차(2S)에 형성된 경사면(2P)이 접하면 순환유로(6)는 폐쇄되어 작동유가 순환유로(6)를 따라 유동하지 못하게 되지만, 도 3에 도시된 바와 같이, 스템(8S)이 후진하여 스템(8S)에 형성된 헤드(8F)의 경사면(8P)과 하우징(2H)의 단차(2S)에 형성된 경사면(2P)의 사이에 간격이 형성되면 순환유로(6)가 개통되어 순환유로(6)를 따라 작동유가 순환하게 된다.In the case of the variable valve timing device for an engine of the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0121766 configured as described above, the operation of the solenoid valve causes the
하지만, 이와 같이 구성된 엔진용 가변밸브 타이밍 장치에 있어서, 스템이 전후방향으로 이동하면서 스템의 헤드가 하우징의 단차를 가격하게 됨에 따라 발생하는 충격에 의해 접촉면에 마모가 발생하거나 또는 솔레노이드 밸브 자체에 충격이 가해져 내구성이 떨어지는 단점이 발생한다. 즉 장시간 사용하게 될 경우 개폐부가 순환유로를 폐쇄함에도 불구하고 마모에 의해 작동유가 순환유로를 따라 순환하게 되어 가변밸브의 타이밍 제어가 어렵게 되며, 또한 충격에 의해 개폐부의 내구성이 저하되는 문제점이 있다.However, in the variable valve timing device for an engine configured as described above, as the stem moves in the front-rear direction and the head of the stem strikes the step of the housing, wear occurs on the contact surface or impacts the solenoid valve itself. This is applied, resulting in a disadvantage of poor durability. That is, when the valve is used for a long time, although the opening and closing portion closes the circulating flow path, the working oil circulates along the circulating flow path due to abrasion, making it difficult to control the timing of the variable valve, and there is also a problem that durability of the opening and closing portion is deteriorated due to impact.
본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 순환유로를 개방 또는 폐쇄함에 있어 충격이 발생하지 않으면서 개폐의 신뢰성을 높일 수 있는 구조의 엔진용 가변밸브의 오리피스형 타이밍 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention was invented to solve the problems of the prior art as described above, orifice-type timing of a variable valve for an engine having a structure capable of increasing the reliability of opening and closing without generating an impact when opening or closing a circulation flow path. The purpose is to provide a device.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 엔진에 의해 회전하는 캠과 로커암을 연결하는 푸시로드에 장착되며 내부에 형성된 순환유로를 따라 유동하는 작동유의 유동을 제어하여 캠에서 로커암으로 동력이 전달되는 타이밍을 제어하는 엔진용 가변밸브의 타이밍장치로서, 캠에 의해 상하이동하는 상부플런저와 하부플런저가 위치하며 내부에 작동유가 채워진 챔버와, 상부플런저와 하부플런저가 상향으로 이동함에 따라 챔버의 하부에 위치한 작동유가 챔버의 상부 쪽으로 유동할 수 있게 챔버의 상부와 하부를 연결하는 순환유로와, 순환유로의 내부에 장착되어 순환유로를 따라 이동하면서 순환유로의 내주면과 접하여 순환유로를 폐쇄하거나 순환유로의 내주면과의 사이에 오리피스를 형성하여 개방하는 스템과, 스템이 이동하는 동력을 발생하는 모터를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is mounted on a push rod connecting a cam and a rocker arm that is rotated by the engine and controls the flow of the working oil flowing along the circulation path formed therein to power from the cam to the rocker arm. As a timing device for a variable valve for an engine that controls the timing to be transmitted, the upper plunger and the lower plunger which move up and down by a cam are located, and a chamber filled with hydraulic fluid therein, and as the upper plunger and lower plunger move upward, A circulating flow path connecting the upper and lower portions of the chamber so that the working fluid located at the bottom flows toward the upper portion of the chamber, and is mounted inside the circulating flow path, and moves along the circulating flow path to close or circulate the circulating flow path by contacting the inner circumferential surface of the circulating flow path Technical features include a stem that opens by forming an orifice between the inner circumferential surface of the flow path and a motor that generates power to move the stem.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 오리피스형 타이밍 장치의 본체에 형성된 순환유로에 위치한 스템이 연결되며 모터의 회전을 스템의 직선왕복운동으로 전환하도록 본체에 체결된 스레드 샤프트와, 순환유로의 내부에 위치하며 안쪽에 스템이 수용된 상태로 스템의 직선왕복운동을 안내하는 하우징을 포함하며, 챔버의 하부에서 챔버의 상부로 연장된 순환유로는 하우징을 관통해 하우징 내부로 형성된다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the stem located in the circulation passage formed in the body of the orifice type timing device is connected, and the thread shaft fastened to the body to convert the rotation of the motor into a linear reciprocating motion of the stem, and the circulation passage It is located inside and includes a housing for guiding the linear reciprocating motion of the stem with the stem accommodated therein, and a circulation flow path extending from the bottom of the chamber to the top of the chamber penetrates the housing and is formed inside the housing.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 하우징의 길이 중간에는 챔버의 하부에서 유입된 작동유가 하우징 내부로 유입되도록 유입관통공이 형성되고, 하우징의 선단에는 하우징 내부의 작동유가 챔버의 상부로 배출되도록 토출관통공이 형성되며, 토출관통공이 형성된 하우징의 선단이 유입관통공이 형성된 하우징의 길이 중간보다 확관된 구조로 토출관통공과 유입관통공의 사이에 단차가 형성된다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, in the middle of the length of the housing, an inflow through hole is formed so that the hydraulic oil introduced from the bottom of the chamber flows into the housing, and the hydraulic oil inside the housing is discharged to the top of the chamber at the tip of the housing. A discharge through hole is formed, and a step is formed between the discharge through hole and the inlet through hole in a structure in which the tip of the housing in which the discharge through hole is formed is expanded than the middle of the length of the housing in which the inlet through hole is formed.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 스템에는 헤드가 형성되며, 헤드의 외주면은 하우징의 길이 중간 내주면과 접하여 작동유의 유동을 차단하며, 스템의 헤드가 확관된 부위로 이동하면서 오리피스가 형성된다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the head is formed on the stem, the outer circumferential surface of the head contacts the middle inner circumferential surface of the housing to block the flow of hydraulic oil, and the orifice is formed while the head of the stem moves to the expanded region .
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 순환유로는 챔버의 하부에 형성된 유입구와, 하우징의 유입관통공까지 연장된 유입관과, 챔버의 상부에 형성된 토출구와, 하우징의 토출관통공에서 토출구까지 연장된 토출관을 포함한다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the circulating flow path is formed from the inlet formed in the lower portion of the chamber, the inlet pipe extending to the inlet through hole of the housing, the outlet formed in the upper portion of the chamber, and from the outlet through hole in the housing to the outlet. It includes an extended discharge pipe.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 엔진용 가변밸브의 오리피스형 타이밍 장치는 순환유로를 개폐하기 위한 개폐부의 스템이 하우징 내부에서 슬라이딩 이동하면서 스템과 하우징 사이의 유격을 조절하면서 순환유로를 개폐한다. 따라서 종래와 같이 스템이 이동하면서 가하던 충격의 발생을 원천적으로 차단하게 됨에 따라 개폐부의 작동 신뢰성을 높일 수 있다는 장점이 있다.As described above, the orifice-type timing device for the variable valve for an engine according to the present invention opens and closes the circulation passage while adjusting the clearance between the stem and the housing while the stem of the opening/closing part for opening and closing the circulation passage slides in the housing. Therefore, there is an advantage in that the operation reliability of the opening/closing portion can be increased by fundamentally blocking the occurrence of an impact applied while the stem moves as in the prior art.
또한, 종래의 타이밍 장치의 개폐부는 접촉면이 충격에 의해 마모되며 마모가 발생할 경우 순환유로를 폐쇄하더라도 누유가 발생하여 타이밍 장치의 신뢰성이 떨어지게 되지만, 본 발명에 따른 엔진용 가변밸브의 오리피스형 타이밍 장치는 오리피스의 간격을 조절함에 따라 마모가 발생하지 않아 신뢰성 및 내구성이 우수하다는 장점이 있다.In addition, the opening and closing portion of the conventional timing device is worn by the contact surface by impact, and if the wear occurs, even if the circulation passage is closed, leakage occurs and the reliability of the timing device is deteriorated, but the orifice type timing device of the engine variable valve according to the present invention Has the advantage of excellent reliability and durability because no wear occurs as the spacing of the orifice is adjusted.
도 1은 종래 기술에 따른 엔진의 가변밸브 타이밍 장치를 나타낸 단면도이고,
도 2는 도 1에 도시된 개폐부를 나타낸 상세도이다.
도 3은 도 2에 도시된 개폐부의 스템이 후진하여 순환유로를 개방한 상태를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 엔진용 가변밸브의 오리피스형 타이밍 장치가 설치된 엔진의 개념도이고,
도 5는 본 발명에 따른 엔진용 가변밸브의 오리피스형 타이밍 장치의 단면도이며,
도 6은 도 5에 도시된 'A'부분의 상세도이다.
도 7은 순환유로가 폐쇄된 상태에서 상부플런저와 하부플런저가 상향으로 이동한 상태를 나타낸 단면도이고,
도 8은 순환유로가 폐쇄된 상태에서 하부플런저가 하향으로 이동한 상태를 나타낸 단면도이며,
도 9는 순환유로가 개방된 상태에서 작동유의 유동관계를 나타낸 단면도이다.
도 10은 스테핑모터에 의해 조절되는 가변 오리피스의 개방정도에 따른 흡기밸브 닫힘 타이밍 효과를 시뮬레이션 결과 그래프이다.1 is a cross-sectional view showing a variable valve timing device of an engine according to the prior art,
FIG. 2 is a detailed view showing the opening and closing unit shown in FIG. 1.
3 is a cross-sectional view showing a state in which the stem of the opening/closing portion shown in FIG. 2 is reversed to open a circulation flow path.
4 is a conceptual diagram of an engine in which an orifice type timing device for a variable valve for an engine according to the present invention is installed,
5 is a cross-sectional view of an orifice type timing device for a variable valve for an engine according to the present invention,
FIG. 6 is a detailed view of part'A' shown in FIG. 5.
7 is a cross-sectional view showing a state in which the upper plunger and the lower plunger move upward while the circulation flow path is closed,
8 is a cross-sectional view showing a state in which the lower plunger moves downward while the circulation flow path is closed,
9 is a cross-sectional view showing the flow relationship of the working oil in a state where the circulation flow path is opened.
10 is a simulation result graph showing the effect of closing the intake valve according to the opening degree of the variable orifice controlled by the stepping motor.
아래에서는 본 발명에 따른 엔진용 가변밸브의 오리피스형 타이밍 장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of an orifice type timing device for an engine variable valve according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도면에서, 도 4는 본 발명에 따른 엔진용 가변밸브의 오리피스형 타이밍 장치가 설치된 엔진의 개념도이고, 도 5는 본 발명에 따른 엔진용 가변밸브의 오리피스형 타이밍 장치의 단면도이며, 도 6은 도 5에 도시된 'A'부분의 상세도이다. 그리고 도 7은 순환유로가 폐쇄된 상태에서 상부플런저와 하부플런저가 상향으로 이동한 상태를 나타낸 단면도이고, 도 8은 순환유로가 폐쇄된 상태에서 하부플런저가 하향으로 이동한 상태를 나타낸 단면도이며, 도 9는 순환유로가 개방된 상태에서 작동유의 유동관계를 나타낸 단면도이다. 또한 도 10은 스테핑모터에 의해 조절되는 가변 오리피스의 개방정도에 따른 흡기밸브 닫힘 타이밍 효과를 시뮬레이션 결과 그래프이다.In the drawing, FIG. 4 is a conceptual diagram of an engine in which an orifice-type timing device for an engine variable valve according to the present invention is installed, FIG. 5 is a cross-sectional view of an orifice-type timing device in an engine variable valve according to the present invention, and FIG. It is a detailed view of the'A' portion shown in 5. And Figure 7 is a cross-sectional view showing a state in which the upper plunger and the lower plunger moved upward while the circulation flow path is closed, and FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state in which the lower plunger moves downward in the closed flow path, 9 is a cross-sectional view showing the flow relationship of the working oil in a state where the circulation flow path is opened. Also, FIG. 10 is a simulation result graph showing the effect of the intake valve closing timing according to the degree of opening of the variable orifice controlled by the stepping motor.
도 4 내지 도 6을 참고하면, 본 발명에 따른 엔진용 가변밸브의 오리피스형 타이밍 장치는 엔진의 부하에 따라 흡기밸브가 연소실을 밀폐하는 타이밍을 조절하기 위한 것이다. 연소실은 연료와 공기가 혼합되어 연소되는 밀폐된 공간이다.4 to 6, the orifice-type timing device of the variable valve for an engine according to the present invention is for adjusting the timing at which the intake valve closes the combustion chamber according to the load of the engine. The combustion chamber is a closed space in which fuel and air are mixed and burned.
이를 위해, 본 발명에 따른 엔진용 가변밸브의 오리피스형 타이밍 장치(100)는 본체(110), 상부플런저(113), 하부플런저(114), 챔버(115), 순환유로(130), 논리턴밸브(140), 개폐부(120), 센서부(118) 및 제어부(119)를 포함한다.To this end, the orifice-
본 발명에 따른 엔진용 가변밸브의 오리피스형 타이밍 장치(100)는 스윙암(102)과 푸시로드(103) 사이에 설치된다. 푸시로드(103)는 로커암(105)을 통해 흡, 배기밸브(106)에 연결된다.The orifice-
스윙암(102)은 캠(101)과 연동하여 상하로 승강하면서 엔진용 가변밸브의 오리피스형 타이밍 장치(100)를 승강시킬 수 있다. 이 경우, 하부플런저(114)는 캠(101)에 의해 상하 방향으로 승강할 수 있다.The
하부플런저(114)가 상측으로 상승할 경우, 하부플런저(114)는 상부플런저(113)를 가압하여 상측으로 이동시킬 수 있다. 이때, 상부플런저(113)는 푸시로드(103)를 가압하여 로커암(105)을 통해 흡,배기밸브(106)를 작동시킬 수 있다. 본 발명에 따른 상세한 설명에서는 엔진용 가변밸브의 오리피스형 타이밍 장치가 흡기밸브를 작동시키는 경우를 일 예로 설명한다.When the
흡기밸브(106)는 연소실을 개방함으로써, 연소실에 공기가 주입되도록 할 수 있다. 흡기밸브(106)는 연소실을 폐쇄함으로써, 연소실에 주입되는 공기를 차단할 수 있다. 흡기밸브(106)가 연소실을 밀폐시키는 타이밍에 따라 연소실에 공급되는 공기량이 달라질 수 있다. 예컨대, 흡기밸브(106)가 연소실을 폐쇄시키는 타이밍이 빠르면, 연소실을 폐쇄시키는 타이밍이 느린 경우에 비해 연소실에 주입되는 공기량이 적을 수 있다. 반대로, 흡기밸브(106)가 연소실을 폐쇄시키는 타이밍이 느리면, 연소실을 폐쇄시키는 타이밍이 빠른 경우에 비해 연소실에 주입되는 공기량이 많을 수 있다.The
이하에서는 본체(110), 상부플런저(113), 하부플런저(114), 챔버(115), 순환유로(130), 논리턴밸브(140), 개폐부(120), 센서부(118) 및 제어부(119)에 관해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the
도 5 내지 도 9를 참고하면, 본체(110)는 소정 길이를 갖도록 형성된다. 본체(110)는 엔진에 설치되고 내부에 일정 공간을 제공한다. 본체(110)의 내부에는 상부플런저(113), 하부플런저(114), 챔버(115), 및 논리턴밸브(140)가 설치될 수 있다.5 to 9, the
상부플런저(113)는 본체(110)의 상측에 승강 가능하게 설치된다. 상부플런저(113)는 일측이 푸시로드(103)에 연결되고, 타측이 하부플런저(114)에 연결될 수 있다. 상부플런저(113)는 하부플런저(114)에 의해 상승할 수 있다. 이 경우, 상부플런저(113)는 푸시로드(103)를 상승시켜 로커암(105)을 통해 흡기밸브(106)를 작동시킬 수 있다. 이에 따라, 흡기밸브(106)는 연소실에 공기가 주입되도록 연소실을 개방할 수 있다. The
상부플런저(113)는 하부플런저(114)가 하강할 경우, 하부플런저(114)에 접촉된 상태에서 함께 하강하거나 하부플런저(114)로부터 이격된 상태에서 천천히 하강할 수 있다. 이 경우, 상부플런저(113)는 푸시로드(103)를 하강시켜 흡기밸브(106)가 연소실을 밀폐하도록 할 수 있다. 상부플런저(113)가 하부플런저(114)와 함께 하강할 경우, 연소실을 밀폐시키는 타이밍을 앞당길 수 있다. 상부플런저(113)가 하부플런저(114)로부터 이격된 상태에서 천천히 하강할 경우, 연소실을 밀폐시키는 타이밍을 지연시킬 수 있다. When the
상부플런저(113)는 'T'자 형태로 형성될 수 있다. 상부플런저(113)는 상단에 형성되는 헤드부 및 헤드부보다 직경이 작은 바디부를 포함할 수 있다. 바디부는 헤드부 아래에 위치되고 본체(110)에 설치되는 가이드기구에 삽입될 수 있다. 가이드(142)는 상부플런저(113)가 승강할 경우 상부플런저(113)를 가이드하기 위한 것이다. The
하부플런저(114)는 상부플런저(113)의 하측에 설치되고 상부플런저(113)를 승강시키기 위한 것이다. The
하부플런저(114)는 스윙암(102)의 작동에 연동하여 상부플런저(113)를 승강시킬 수 있다. 하부플런저(114)는 상면이 상부플런저(113)의 하면에 접촉될 수 있다. 하부플런저(114)는 스윙암(102)이 상승함에 따라 상측 방향으로 이동되어 상부플런저(113)를 상승시킬 수 있다. 하부플런저(114)는 스윙암(102)이 하강함에 따라 하측 방향으로 이동되어 상부플런저(113)를 하강시킬 수 있다. The
챔버(115)는 본체(110)의 내부에 설치된다. 챔버(115)에는 상부플런저(113)가 승강 가능하게 설치될 수 있다. 챔버(115)는 상부플런저(113)의 상측에 형성되는 상부, 및 상부플런저(113)의 하측에 형성되는 하부를 포함할 수 있다. 챔버(115)의 상부와 하부는 챔버(115)의 외주부에 설치된 순환유로(130)를 통해 연통되거나 차단될 수 있다. 챔버(115)에는 작동유가 채워질 수 있다. 작동유는 챔버(115)와 상부플런저(113) 사이, 챔버(115)와 하부플런저(114) 사이에 발생하는 마찰을 감소시킬 수 있다. 작동유는 상부플런저(113)가 하강할 경우, 상부플런저(113)의 하강을 지연시키는 기능을 할 수도 있다. The
챔버(115)의 상부와 챔버(115)의 하부 사이에는 논리턴밸브(140)가 설치될 수 있다.A
도 7에 도시된 바와 같이, 챔버(115)에서는 상부플런저(113)가 승강함에 따라 작동유가 유동될 수 있다. 예컨대, 순환유로(130)가 차단된 경우 하부플런저(114)에 의해 상부플런저(113)가 상승하면, 챔버(115)의 상부 압력이 높아짐에 따라 작동유는 챔버(115)의 내부에서 논리턴밸브(140)를 거쳐 챔버(115)의 하부로 유동될 수 있다. 이 경우, 챔버(115)의 하부 압력이 높아질 수 있다. 이 상태에서 도 8에 도시된 바와 같이, 스윙암(102)에 의해 하부플런저(114)가 하강되면, 상부플런저(113)는 하부플런저(114)로부터 이격되고 상부플런저(113)와 하부플런저(114) 사이에는 작동유가 충진될 수 있다. 이 경우, 하부플런저(114)는 스윙암(102)에 직접 연결되므로 스윙암(102)의 하강에 의해 바로 하강될 수 있지만, 상부플런저(113)는 하부플런저(114)와의 사이에 충진된 작동유로 인해 하강 속도가 하부플런저(114)의 하강 속도에 비해 느릴 수 있다. 즉, 상부플런저(113)는 하부플런저(114)에 비해 하강 시간이 지연될 수 있다.As illustrated in FIG. 7, in the
예컨대, 도 9에 도시된 바와 같이, 순환유로(130)가 개방된 경우 하부플런저(114)가 하강되면, 챔버(115)의 하부에서 작동유가 배출되어 챔버(115)의 상부로 작동유가 공급되므로 하부플런저(114) 하강시 상부플런저(113)는 하부플런저(114)에 접촉된 상태에서 함께 하강되거나 하부플런저(114)의 하강 속도와 동일한 속도로 하강할 수 있다.For example, as illustrated in FIG. 9, when the
한편, 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 순환유로(130)는 챔버(115)의 외주부에 설치되고, 챔버(115)의 하부와 챔버(115)의 상부를 연결할 수 있다. Meanwhile, as illustrated in FIGS. 7 and 9, the
구체적으로 챔버(115)의 상부에 연결된 순환유로(130)의 일단은 작동유를 챔버(115)로 토출하는 토출구(136)이며, 챔버(115)의 하부에 연결된 순환유로(130)의 타단은 챔버(115)에 위치한 작동유가 유입되는 유입구(131)이다.Specifically, one end of the
그리고 순환유로(130)의 중간에는 챔버(115)와 수직방향으로 개폐부(120)가 장착되는데, 개폐부(120)는 앞서 설명한 바와 같이 스테핑모터(121)와 상기 스테핑모터(121)의 회전축에 장착되어 회전운동을 직선운동으로 전환하는 스레드 샤프트(Thread Shaft)(122)와 상기 스레드 샤프트(122)의 선단에 장착되어 직선 왕복운동하는 스템(123)을 포함하며, 오리피스형 타이밍 장치(100)의 본체(110)에 형성된 홀에는 스템(123)을 감싸는 하우징(125)이 삽입된다.And in the middle of the
따라서 스테핑모터(121)의 작동에 의해 스템(123)은 하우징(125)의 내부에서 직선 운동하면선 순환유로(130)를 개폐하는데, 챔버(115)의 하부에 형성된 유입구(131)에서 연장된 유입관(132)은 하우징의 길이 중간부로 연장되며, 하우징(125)의 길이 중간에 형성된 유입관통공(133)과 연통된다.Therefore, by the operation of the stepping
또한 하우징(125)의 선단에 형성된 토출관통공(134)에서 연장된 토출관(135)은 챔버(115)의 상부에 형성된 토출구(136)에 연장된다. In addition, the
이와 같이 순환유로(130)는 유입관(132), 하우징(125) 그리고 토출관(135)이 연결되어 형성된다.In this way, the
하우징(125) 내부에서 직선 왕복운동하는 스템(123)이 하우징(125)에 형성된 토출관통공(134)과 유입관통공(133)의 사이에서 하우징(125)을 개폐함에 따라 순환유로(130)를 통해 작동유가 유동할 수 있게 개방되거나 또는 유동하지 못하게 차단된다.The
보다 구체적으로 토출관통공(134)이 형성된 하우징(125)의 선단은 확관된 구조로서, 유입관통공(133)이 형성된 하우징(125)의 길이 중간부보다 내경이 더 크게 형성된다. 따라서 하우징(125)의 선단 내경(대경)과 하우징(125)의 길이 중간 내경(소경)의 차에 따른 단차(125S)가 하우징(125)의 선단에 형성된다.More specifically, the distal end of the
그리고 스템(123)의 선단에는 스템(123)의 길이에 대해 수직방향으로 헤드(123H)가 형성되는데, 헤드(123H)의 측면은 유입관통공(133)이 형성된 하우징(125)의 길이 중간의 내주면과 접하게 된다.In addition, a
즉 스템(123)의 헤드(123H)가 하우징(125)의 길이 중간에 위치할 경우 헤드(123H)의 측면과 하우징(125)의 길이 중간의 내주면이 접하게 되어 유입관통공(133)으로 유입된 작동유가 토출관통공(134)으로 유동하지 못하고 차단된다.That is, when the
이와 같이 차단된 상태에서 스테핑모터(121)가 작동하여 스템(123)이 전진하면 스템(123)의 헤드(123H)는 하우징(125)의 선단으로 전진하면서 결국 하우징(125)의 단차(125S)를 지나 도 9에 도시된 바와 같이, 헤드(123H)와 단차(125S) 사이에 간격(이하 '오리피스(G)'라 함)이 형성되고, 작동유가 유입관통공(133)으로 유입된 후 오리피스(G)를 통해 하우징의 선단으로 유동한 후 토출관통공(134)과 토출관을 통해 챔버(115)의 상부에 형성된 토출구(136)를 통해 챔버(115) 내부로 배출되면서 순환하게 된다.When the stepping
한편, 이와 같이 형성된 순환유로(130)는 관 또는 파이프와 같은 관로일 수 있다. 개폐부(120)의 작동에 의해 순환유로(130)가 개방되면, 챔버(115)의 하부에서 챔버(115)의 상부로 작동유가 이동할 수 있다. 순환유로(130)가 폐쇄되면, 챔버(115)의 하부에 위치한 작동유가 이동하지 못하므로 챔버(115)의 하부 압력이 높아질 수 있다.Meanwhile, the
유입관(132)은 챔버(115)의 하부에 형성된 유입구(131)에서 하우징(125)의 유입관통공(133)과 대응하는 지점까지 형성된 관로이다. 상부플런저(113)가 상승하면, 논리턴밸브(140)가 챔버(115)의 하부와 유입관(132)을 개방시킬 수 있다. 이에 따라, 유입관(132)은 챔버(115)의 하부에 위치하는 작동유가 개폐부(120)로 이동되도록 할 수 있다. 상부플런저(113)가 하강하면, 논리턴밸브(140)가 챔버(115)의 하부와 유입관(132)을 차단할 수 있다. 이에 따라, 챔버(115)의 하부에 위치하는 작동유는 유입관(132)을 통해 개폐부(120)로 이동될 수 없다.The
상부플런저(113)와 하부플런저(114)의 상하 이동을 안내하는 가이드(142)에 형성된 배출관(144)은 하부플런저(114)가 승강함에 따라 유입관(132)에 연통되거나 차단될 수 있다.The
배출관(144)은 하부플런저(114)가 상승하면 유입관(132)과 차단됨으로써, 챔버(115)의 하부에 위치한 작동유가 유입관(132)으로 이동하는 것을 차단할 수 있다.The
배출관(144)은 하부플런저(114)가 하강하면 유입관(132)과 연통됨으로써, 챔버(115)의 하부에 위치한 작동유를 유입관(132)으로 이동시킬 수 있다. 이 경우, 개폐부(120)가 유입관(132)과 토출관(135)을 개방시키면, 챔버(115)의 상부는 유입관(132)만 개방되었을 경우에 비해 더 많은 양의 작동유를 공급받을 수 있다. 이에 따라, 상부플런저(113)의 하강 속도가 더 빨라질 수 있다. 배출관(144)은 유입관(132)에 비해 직경이 작은 관 또는 파이프와 같은 관로일 수 있다. 배출관(144)은 유입관(132)에 비해 하측에 위치되도록 챔버(115)의 하부에 설치될 수 있다.When the
토출관(135)은 개폐부(120)와 챔버(115)의 상부에 형성된 토출구(136)를 연결하는 관로이다. 상부플런저(113) 상승시 개폐부(120)가 챔버(115)의 하부와 챔버(115)의 상부가 연통되도록 순환유로(130)를 개방하면, 챔버(115)의 하부에 위치한 작동유는 유입관(132)과 토출관(135)을 통해 챔버(115)의 상부로 이동할 수 있다. 토출관(135)은 개폐부(120)에 비해 상측에 위치하도록 챔버(115)의 외주부에 설치될 수 있다. 토출관(135)은 관 또는 파이프와 같은 관로일 수 있다. The
논리턴밸브(Non-Return Valve)(140)는 챔버(115)의 내부에 설치될 수 있다. 논리턴밸브(140)는 상부플런저(113)가 상승하면 챔버(115)의 상부와 챔버(115)의 하부를 연통시킬 수 있다. 논리턴밸브(140)는 상부플런저(113)가 하강하면 챔버(115)의 상부와 챔버(115)의 하부를 차단시킬 수 있다. 논리턴밸브(140)는 가이드기구의 외주면에 결합될 수 있다. 논리턴밸브(140)는 지지기구(141) 및 수용공(143)을 포함할 수 있다. The
지지기구(141)는 상부플런저(113)의 상단에 구비된 헤드부를 탄성지지할 수 있다. 지지기구(141)의 내부에는 지지기구(141)를 탄성력으로 지지하는 스프링이 설치될 수 있다. 스프링은 일측이 가이드기구에 결합되고, 타측이 지지기구(141)의 상부에 결합될 수 있다. 이에 따라, 지지기구(141)는 상부플런저(113)의 헤드부를 탄성지지할 수 있다. 스프링은 상부플런저(113)가 상승할 경우, 탄성력으로 지지기구(141)를 상측 방향으로 이동시킬 수 있다. 지지기구(141)는 상부플런저(113)가 상승함에 따라 수용공(143)과 유입관(132)을 연통시킬 수 있다. 이 때, 수용공(143)에 위치된 작동유. 즉, 챔버(115)의 하부에 위치하는 작동유는 유입관(132)으로 이동할 수 있다. 상부플런저(113)가 하강할 경우, 상부플런저(113)의 하중에 의해 스프링은 압축될 수 있다. 이때, 지지기구(141)는 하측 방향으로 이동함으로써, 수용공(143)과 유입관(132)을 차단시킬 수 있다.The
수용공(143)은 상부플런저(113)의 외주면과 지지기구(141)의 내주면 사이에 형성될 수 있다. 수용공(143)에는 작동유가 충진될 수 있다. 상부플런저(113)가 상승하면, 상부플런저(113)의 헤드부와 지지기구(141)가 이격됨으로써 챔버(115)의 상부에 위치한 작동유가 수용공(143)을 통해 챔버(115)의 하부로 이동될 수 있다. 이 경우, 순환유로(130)가 개폐부(120)에 의해 폐쇄되면 작동유가 이동할 곳이 없어지므로 챔버(115)의 하부의 압력이 높아지게 된다. 이 상태에서 하부플런저(114)가 하강하게 되면, 상부플런저(113)의 헤드부와 지지기구(141)가 접촉되어 작동유의 이동이 차단되고 높아진 챔버(115)의 하부 압력으로 인해 하부플런저(114)와 상부플런저(113)의 이격된 사이로 작동유가 충진될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 엔진용 가변밸브의 오리피스형 타이밍 장치(100)는 하부플런저(114)에 비해 상부플런저(113)의 하강 속도를 늦춤으로써, 흡기밸브가 연소실을 밀폐시키는 타이밍을 지연시킬 수 있다.The receiving
개폐부(120)는 순환유로(130)에 설치될 수 있다. 개폐부(120)는 챔버(115) 하부에 형성된 유입구와 챔버(115)의 상부에 형성된 토출구를 연결하는 순환유로(130)를 개폐하기 위한 것이다. 구체적으로, 개폐부(120)는 유입관(132)과 토출관(135)이 연통되도록 유입관(132)과 토출관(135) 사이를 개방할 수 있다. 이 경우, 챔버(115)의 하부에 위치된 작동유는 유입관(132)과 토출관(135)을 통해 챔버(115)의 상부로 이동될 수 있다. 개폐부(120)는 유입관(132)과 토출관(135)이 차단되도록 유입관(132)과 토출관(135) 사이를 폐쇄할 수 있다. 개폐부(120)는 유선통신 및 무선통신 중 적어도 하나의 방법으로 제어부(119)에 연결될 수 있다. The opening/
센서부(118)는 엔진의 부하를 측정하기 위한 것이다. 센서부(118)는 가버너(Governor)에 연결되게 설치될 수 있지만, 이에 한정되지 않으며 엔진의 부하를 측정할 수 있으면 다른 장치에 연결되거나 다른 위치에 설치될 수도 있다. 센서부(118)는 유선통신 및 무선통신 중 적어도 하나의 방법으로 제어부(119)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 센서부(118)는 엔진의 부하를 측정한 측정부하 값을 제어부(119)에 제공할 수 있다.The
제어부(119)는 개폐부(120)를 제어하기 위한 것이다. 제어부(119)는 센서부(118)가 측정한 엔진의 부하에 따라 순환유로(130)가 개폐되도록 개폐부(120)를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부(119)는 센서부(118)가 측정한 측정부하가 기설정된 기준부하 이상이면, 순환유로(130)가 개방되도록 개폐부(120)를 작동시킬 수 있다. 이 경우, 유입관(132)과 토출관(135)이 연통되므로, 챔버(115)의 하부에 위치된 작동유가 챔버(115)의 상부로 이동될 수 있다. 이에 따라, 상부플런저(113)는 하부플런저(114)가 하강하여 유입관(132)과 배출관(144)을 개방하기 전에 하강이 시작될 수 있다. 예컨대, 상부플런저(113)는 하부플런저(114)에 접촉된 상태에서 하부플런저(114)와 함께 하강할 수 있다. The
따라서, 본 발명에 따른 엔진용 가변밸브의 오리피스형 타이밍 장치(100)는 엔진의 부하가 고부하일 경우 작동유 배출시기를 앞당김으로써, 상부플런저(113)의 하강 시간을 지연시키지 않고 상부플런저(113)를 하부플런저(114)와 거의 동시에 하강시킬 수 있다. 기준부하는 연소실을 밀폐시키는 흡기밸브의 타이밍을 조절하지 않아도 질소산화물(NOx)의 배출량이 크지 않고, 열효율 및 연비가 최적인 수준의 엔진 부하를 의미하며, 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다.Therefore, the orifice-
제어부(119)는 센서부(118)가 측정한 측정부하가 기설정된 기준부하 미만이면, 순환유로(130)가 폐쇄되도록 개폐부(120)를 작동시킬 수 있다. 이 경우, 유입관(132)과 토출관(135)이 차단되므로 챔버(115)의 하부의 압력이 증가될 수 있다. 이 상태에서 상부플런저(113) 및 하부플런저(114)가 하강하면, 상부플런저(113)는 하부플런저(114)로부터 이격되고, 하부플런저(114)와 상부플런저(113)가 이격된 사이로 작동유가 공급될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 엔진용 가변밸브의 오리피스형 타이밍 장치(100)는 상부플런저(113)의 하강 시간을 지연시킴으로써, 결과적으로 흡기밸브가 연소실을 밀폐시키는 시간을 늦출 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 엔진용 가변밸브의 오리피스형 타이밍 장치(100)는 엔진의 부하가 저부하일 경우 흡기밸브가 연소실을 밀폐시키는 시간을 지연시켜 연소실에 주입되는 공기량을 증가시킴으로써, 연료의 연소율을 높여 질소산화물(NOx)의 배출량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 연비를 향상시킬 수 있다. The
또한, 개폐부(120)의 스테핑모터(121)의 작동에 의해 스템(123)이 전후진 이동하며 순환유로(130)를 개폐함에 있어서, 스템(123)의 헤드(123H)가 하우징(125)의 길이 중간에 위치하여 헤드(123H)의 측면과 하우징(125)의 내측면 사이에 형성된 오리피스(G)를 폐쇄하고, 스템(123)이 전진하여 헤드(123H)가 단차 밖 즉 확관된 부위로 이동하여 헤드(123H)와 단차(125S)의 사이에 오리피스(G)를 형성하여 순환유로(130)를 개방한다. 따라서 스템(123)이 전후진 왕복 운동함에 있어 다른 구성들과 간섭되어 충격이 발생하는 부위가 없도록 구성됨에 따라 스테핑모터(121)의 작동에 따른 충격 발생을 원천적으로 제거하여 개폐부(120)에 대한 신뢰성이 증대하며 또한 개폐부(120)의 내구성을 증대시킨다는 장점이 있다.In addition, the
또한 본 발명은 스테핑모터(121)를 이용하여 스템(123)을 전후진 이동시키면서 오리피스(G)의 열림정도를 미세하게 조절할 수 있다.In addition, the present invention can finely adjust the opening degree of the orifice (G) while moving the
예를 들어, 스레드 샤프트(Thread Shaft)의 나사부 피치가 1.5mm인 경우 스테핑모터로 36도 구동시 0.15mm 오리피스가 열리게 되고 완전히 폐쇄된 상태와 대비하여 타이밍 지연효과가 감소하게 된다. 즉 가변 오리피스의 유량계수가 작으므로 저항이 많이 걸리게 되어 배출 시간이 지연되므로 밸브 타이밍 지연효과를 얻을 수 있고, 이와 같이 스테핑모터의 회전각도의 정밀도에 따라 가변 오리피스의 열림정도를 정밀하게 제어할 수 있다.For example, when the thread shaft pitch of the thread shaft is 1.5 mm, when driving at 36 degrees with a stepping motor, the 0.15 mm orifice is opened and the timing delay effect is reduced compared to a completely closed state. That is, since the flow coefficient of the variable orifice is small, it takes a lot of resistance and delays the discharge time, so that a valve timing delay effect can be obtained. Thus, the opening degree of the variable orifice can be precisely controlled according to the precision of the rotation angle of the stepping motor. .
100 : 오리피스형 타이밍 장치
110 : 본체
113 : 상부플런저
114 : 하부플런저
115 : 챔버
120 : 개폐부
121 : 스테핑모터
122 : 스레드 샤프트
123 : 스템
123H : 헤드
125 : 하우징
125S : 단차
130 : 순환유로
131 : 유입구
132 : 유입관
133 : 유입관통공
134 : 토출관통공
135 : 토출관
136 : 토출구
140 : 논리턴밸브100: orifice type timing device
110: main body
113: upper plunger
114: lower plunger
115: chamber
120: opening and closing part
121: stepping motor
122: thread shaft
123: stem
123H: Head
125: housing
125S: Gap
130: circulation flow
131: inlet
132: inlet pipe
133: inflow through hole
134: discharge through hole
135: discharge pipe
136: outlet
140: logic turn valve
Claims (5)
캠(101)에 의해 상하이동하는 상부플런저(113)와 하부플런저(114)가 위치하며 내부에 작동유가 채워진 챔버(115)와,
상부플런저(113)와 하부플런저(114)가 상향으로 이동함에 따라 챔버(115)의 하부에 위치한 작동유가 챔버(115)의 상부 쪽으로 유동할 수 있게 챔버(115)의 상부와 하부를 연결하는 순환유로(130)와,
순환유로(130)의 내부에 장착되어 순환유로(130)를 따라 이동하면서 순환유로(130)의 내주면과 접하여 순환유로(130)를 폐쇄하거나 순환유로(130)의 내주면과의 사이에 오리피스(G)를 형성하여 개방하는 스템(123)과,
스템(123)이 이동하는 동력을 발생하는 모터(121)와,
오리피스형 타이밍 장치(100)의 본체(110)에 형성된 순환유로(130)에 위치한 스템(123)이 연결되며 모터(121)의 회전을 스템(123)의 직선왕복운동으로 전환하도록 본체(110)에 체결된 스레드 샤프트(122)와,
순환유로(130)의 내부에 위치하며 안쪽에 스템(123)이 수용된 상태로 스템(123)의 직선왕복운동을 안내하는 하우징(125)을 포함하며,
챔버(115)의 하부에서 챔버(115)의 상부로 연장된 순환유로(130)는 하우징(125)을 관통해 하우징(125) 내부로 형성된 것을 특징으로 하는 엔진용 가변밸브의 오리피스형 타이밍 장치.
It is mounted on the push rod 103 connecting the cam 101 and the rocker arm 105 that is rotated by the engine, and controls the flow of the working oil flowing along the circulation path formed therein to control the rocker arm 105 from the cam 101. ) As a timing device for a variable valve for an engine that controls the timing at which power is transmitted.
The upper plunger 113 and the lower plunger 114 moving up and down by the cam 101 are located, and a chamber 115 filled with hydraulic oil therein,
As the upper plunger 113 and the lower plunger 114 move upward, a circulation connecting the upper and lower portions of the chamber 115 so that hydraulic fluid located at the lower portion of the chamber 115 can flow toward the upper portion of the chamber 115 Euro 130,
It is mounted inside the circulation flow path 130 and moves along the circulation flow path 130 to close the circulation flow path 130 by coming into contact with the inner circumferential surface of the circulation flow path 130 or to orifice G between the inner circumferential surface of the circulation flow path 130. Stem 123 to form and open,
Motor 121 for generating power to move the stem 123,
The stem 123 located in the circulation passage 130 formed in the main body 110 of the orifice type timing device 100 is connected, and the main body 110 is configured to convert rotation of the motor 121 into linear reciprocating motion of the stem 123 The threaded shaft 122 fastened to,
Located inside the circulation passage 130 and includes a housing 125 that guides the linear reciprocating motion of the stem 123 in a state in which the stem 123 is accommodated therein,
An orifice-type timing device for a variable valve for an engine, characterized in that the circulation passage 130 extending from the lower part of the chamber 115 to the upper part of the chamber 115 penetrates the housing 125 and is formed inside the housing 125.
하우징(125)의 길이 중간에는 챔버(115)의 하부에서 유입된 작동유가 하우징(125) 내부로 유입되도록 유입관통공(133)이 형성되고, 하우징(125)의 선단에는 하우징(125) 내부의 작동유가 챔버(115)의 상부로 배출되도록 토출관통공(134)이 형성되며, 토출관통공(134)이 형성된 하우징(125)의 선단이 유입관통공(133)이 형성된 하우징(125)의 길이 중간보다 확관된 구조로 토출관통공(134)과 유입관통공(133)의 사이에 단차(125S)가 형성된 것을 특징으로 하는 엔진용 가변밸브의 오리피스형 타이밍 장치.
According to claim 1,
In the middle of the length of the housing 125, an inflow through hole 133 is formed so that the hydraulic oil introduced from the lower part of the chamber 115 flows into the housing 125, and at the tip of the housing 125, inside the housing 125 The discharge through hole 134 is formed so that the hydraulic oil is discharged to the upper portion of the chamber 115, and the tip of the housing 125 in which the discharge through hole 134 is formed is the length of the housing 125 in which the inlet through hole 133 is formed. An orifice-type timing device for a variable valve for an engine, characterized in that a step (125S) is formed between the discharge through hole (134) and the inlet through hole (133) with a more expanded structure than the middle.
스템(123)에는 헤드(123H)가 형성되며, 헤드(123H)의 외주면은 하우징(125)의 길이 중간 내주면과 접하여 작동유의 유동을 차단하며, 스템(123)의 헤드(123H)가 확관된 부위로 이동하면서 오리피스(G)가 형성되는 것을 특징으로 하는 엔진용 가변밸브의 오리피스형 타이밍 장치.
According to claim 3,
The head 123H is formed on the stem 123, and the outer circumferential surface of the head 123H contacts the intermediate inner circumferential surface of the length of the housing 125 to block the flow of hydraulic oil, and the head 123H of the stem 123 is expanded Orifice-type timing device of the variable valve for an engine, characterized in that the orifice (G) is formed while moving to.
순환유로(130)는,
챔버(115)의 하부에 형성된 유입구(131)와, 하우징(125)의 유입관통공(133)까지 연장된 유입관(132)과, 챔버(115)의 상부에 형성된 토출구(136)와, 하우징(125)의 토출관통공(134)에서 토출구(136)까지 연장된 토출관(135)을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진용 가변밸브의 오리피스형 타이밍 장치.The method of claim 3 or 4,
The circulation passage 130 is,
The inlet 131 formed in the lower portion of the chamber 115, the inlet pipe 132 extending to the inlet through hole 133 of the housing 125, and the outlet 136 formed in the upper portion of the chamber 115, and the housing Orifice-type timing device for a variable valve for an engine, characterized in that it comprises a discharge pipe (135) extending from the discharge through hole (134) of the (125) to the discharge port (136).
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JP2013151924A (en) * | 2012-01-26 | 2013-08-08 | Denso Corp | Valve timing adjusting device |
KR101655688B1 (en) | 2015-06-26 | 2016-09-08 | 현대자동차주식회사 | Cvvt system |
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KR20170121766A (en) | 2016-04-25 | 2017-11-03 | 현대중공업 주식회사 | Variable Valve Timing Apparatus for Engine |
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