KR102131401B1 - 밸브 구동 장치 - Google Patents

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KR102131401B1
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한스 예란손
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스카니아 씨브이 악티에볼라그
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Abstract

내연 기관의 밸브 구동 장치는 베이스 샤프트(4), 베이스 샤프트에 장착되며 3개의 캠 로브(7-9)를 포함하는 로브 팩(6)을 갖는 캠 샤프트(3)를 포함한다. 2개의 액추에이터 몸체(11, 12)는 엔진의 실린더의 밸브(15, 16)에 각각 연결되는 2개의 액추에이터 핀(13, 14)과 연관된다. 로브 팩은 각각의 액추에이터 몸체와 정렬된 캠 로브를 변경하기 위해, 베이스 샤프트를 따라 축 방향으로 변위될 수 있다. 중간 캠 로브(8)는 자신과 정렬된 액추에이터 몸체를 유지하는 형상을 갖으며, 회전에 영향을 받지 않는다. 로브 팩의 제1 위치에서, 액추에이터 몸체들 중 제1 액추에이터 몸체(11)는 제1 캠 로브(7)와 정렬 및 충돌하며, 제1 캠 로브(7)로 이동되고, 다른 제2 액추에이터 몸체(12)는 중간 캠 로브와 정렬되고, 제2 위치에서, 제2 액추에이터 몸체(12)는 제3 캠 로브(9)와 정렬 및 충돌하며, 제3 캠 로브(9)로 이동되고, 제1 액추에이터 몸체(11)는 중간 캠 로브(8)와 정렬된다.

Description

밸브 구동 장치
본 발명은 내연 기관의 밸브 구동 장치에 관한 것으로,
- 종방향 축선을 중심으로 회전하도록 구성된 베이스 샤프트,
- 베이스 샤프트 상에 장착되며, 적어도 2개의 상이한 형상의 캠 로브를 포함하는 로브 팩,
- 2개의 액추에이터 핀과 관련된 2개의 액추에이터 몸체로, 각각의 핀이 엔진의 실린더의 밸브에 연결되고, 각각의 액추에이터 몸체가 그와 정렬된 상기 캠 로브에 의해 충돌될 때 이동되어서 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 적어도 하나의 상기 밸브를 상승키도록 구성되는, 2개의 액추에이터 몸체, 및
- 액추에이터 몸체와 정렬된 캠 로브를 변경하기 위해, 베이스 샤프트를 따라 축 방향으로 로브 팩을 변위시키도록 제어 가능한 장치를 갖는 캠 샤프트를 포함한다.
이러한 밸브 구동 장치는 모터 차량의 내연 기관에 주로 관심이 있지만, 본 발명은 이러한 엔진의 용도에 제한되지 않는다. 이와 같은 밸브 구동 장치를 모터 차량에 배치할 때, 본 발명은 특히 트럭 또는 화물차 및 버스와 같은 대형의 차륜 차량에 적용 가능하며, 본 발명은 이후에 주로 본 발명을 분명하게 하기 위한 사용 분야에 대해 논의될 것이지만 임의의 방식으로 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
이러한 엔진에 사용되는 연료는 임의의 가능한 유형일 수 있으며 디젤 및 에탄올이 예로서 언급될 수 있다.
엔진의 밸브, 배기 밸브 또는 흡입 밸브의 제어를 변경하기 위해 이러한 밸브 구동 장치의 로브 팩을 변위시킬 가능성을 제공하는 데는 여러 가지 이유가 있을 수 있다. 이러한 이유는 배기 가스를 최소화하고, 효율을 높이며 차량의 속도 제어, 차량 제동 등이 될 수 있다.
도입부에서 정의한 유형의 밸브 구동 장치는 예를 들어, 미국 특허공개공보 US 2010/0251982 A1호에 공지되어 있다. 밸브 구동 장치가 양호하게 기능할 수 있다는 사실에도 불구하고 적어도 신뢰성과 관련하여 이러한 밸브 구동 장치의 구성을 단순화하고 개선하는 것이 유익할 것이다.
본 발명의 목적은 도입부에서 정의한 유형의 밸브 구동 장치를 제공하는 것이며, 상기 밸브 구동 장치는 이미 공지된 밸브 구동 장치와 관련하여 적어도 일부 양태에서 개선된다.
본 발명에 따른 상기 목적은 첨부된 청구항 제1항의 특징부에 열거된 구성을 갖는 밸브 구동 장치를 제공함으로써 얻어진다.
이러한 밸브 구동 장치의 구성에 의해, 상기 제1 위치에서 로브 팩을 갖는 밸브 작동의 유형이 로브 팩을 상기 제2 위치로 변위시킴으로써 다른 유형의 밸브 작동으로 변경될 수 있고, 선택된 유형을 변경할 때 다른 유형은 동일한 순간에 상기 유형의 액추에이터 몸체를 상기 중간 캠 로브와 정렬시킴으로써 비활성화될 수 있다. 또한, 2개의 액추에이터 몸체가 중간 캠 로브를 공통으로 사용함으로써, 밸브 구동 장치의 구성이 보다 간단해지고 각각의 액추에이터 몸체에 하나의 별개 "제로 캠 로브"를 배치하는 것보다 제조 비용이 적게 들고 공간을 덜 차지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 액추에이터 몸체 및 제1 캠 로브는 적어도 하나의 밸브를 개방 위치로 상승시키기 위해 협력하도록 구성되며, 상기 개방 위치에서 상기 밸브의 폐쇄 위치까지의 거리는 밸브를 상승시키도록 구성된 제2 액추에이터 몸체 및 제3 캠 로브에 의한 개방 위치에서 폐쇄 위치까지의 거리와 다르다. 이는 적어도 하나의 밸브의 상승되는 높이가 변경되므로, 로브 팩을 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동시킴으로써 밸브 구동 장치가 제공된 실린더의 작동이 변경되도록 제어될 수 있음을 의미한다. 그러나, 작동될 액추에이터 몸체를 변경함으로써 실린더의 작동 사이클에서 밸브의 상승에 대한 위치가 변경되는 캠 로브가 배치될 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 및 제3 캠 로브는 상이한 형상을 가지며, 각각의 액추에이터 몸체를 지지하는 이들의 표면은 상기 종방향 축선에 대해 상이한 최대 거리를 갖는다. 작동될 캠 로브들 중 어느 하나를 변경함으로써, 즉, 캠 로브와 정렬된 액추에이터 몸체를 변경함으로써 이와 연관된 엔진의 실린더에 의한 밸브 구동 장치의 수정된 거동과 작동은 캠 로브를 상이하게 성형함으로써 얻어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제1 액추에이터 몸체는 상기 제1 캠 로브와 정렬될 때 양 밸브를 상승시키도록 액추에이터 핀 모두와 연관된다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 로브 팩의 상기 제1 위치에서 두 밸브가 상승함으로써 밸브 구동 장치의 작동이 변경될 수 있고, 상기 제3 캠 로브와 정렬될 때 하나의 밸브만 상승시키도록 하나의 액추에이터 핀과 연관된 제2 액추에이터 몸체를 구비함으로써 오직 하나의 밸브가 로브 팩의 상기 제2 위치에서 상승된다. 두 밸브의 상승 대신에 하나의 밸브가 상승되는 점은 엔진의 실린더의 다른 작동을 야기하지만, 상승되는 밸브의 높이에 차이가 있을 수 있으며, 어떠한 실린더의 작동 사이클에서 밸브가 상승되는지에 차이가 있을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 액추에이터 몸체들은 내연 기관의 실린더의 배기 밸브를 상승시키도록 구성된다. 본 발명의 다른 실시예에 정의된 바와 같이, 제2 액추에이터 몸체는, 압축 해제 브레이크(Compression Release Brake)로서 작용하기 위해 실린더의 압축 행정 내의 상기 실린더의 상사점 근방에서 상기 제3 캠 로브와 충돌하며 상기 제3 캠 로브로 이동되도록 구성되는 로브 팩의 제2 위치에 있는 경우에 유리하다. 이것은 통상적으로 실린더에 오일을 충진함으로써 로커 레버의 형태인 액추에이터 몸체를 작동시키는 유압 시스템에 의해 실현되는 이와 같은 CRB를 구현하는 유리한 방법을 구성한다. 그러나, 압축 해제 브레이크의 최상의 효율을 얻기 위해 동시에 배기 밸브의 통상적인 상승을 비활성화하는 것이 유리할 것이며, 이는 CRB를 작동시킬 때 제1 액추에이터 몸체를 중간 캠 로브에 정렬시킴으로써 얻어진다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제2 액추에이터 몸체는, 압축 해제 브레이크로서 작용하기 위해 실린더의 배기 행정 내의 상기 실린더의 상사점 근방에서 또한 상기 제3 캠 로브와 충돌하며 상기 제3 캠 로브로 이동되도록 구성되는 로브 팩의 제2 위치에 있다. 엔진의 정상적인 연소 동안 밸브의 정상적인 상승은 중간 로브와 제1 액추에이터 몸체의 정렬에 의해 비활성화되므로, 피스톤이 상사점에 올 때마다 이와 같은 방식으로 브레이크 압축을 얻을 수 있어서, 엔진의 작동 사이클이 4행정임에도 불구하고 브레이크는 2행정이 될 것이다.
마지막으로 언급된 실시예의 추가적인 발전을 구성하는 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 압축 해제 브레이크와 관련된 제2 액추에이터 몸체에 대한 폐쇄 위치와 개방 위치 사이의 상기 거리는 제1 액추에이터 몸체에 대한 폐쇄 위치와 개방 위치 사이의 상기 거리보다 짧다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 장치는 엔진의 정상적인 연소 중에 상기 제1 액추에이터 몸체에 의해 양 밸브를 상승시키기 위해 상기 제1 위치를 취하도록 로브 팩을 변위시킨다. 따라서, 차량의 추진을 위한 엔진의 바람직한 작동은 양 밸브를 제어함으로써 제1 위치에서 얻어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 장치는 상기 제2 액추에이터 몸체에 작용하는 제3 캠 로브에 의해 제2 밸브만을 상승시키기 위해 상기 제2 위치를 취하도록 로브 팩을 변위시켜서, 압축 해제 브레이크에 의한 엔진의 제동을 얻을 수 있다. 압축 해제 브레이크로 제동할 때 하나의 밸브만 작동시키는 것이 유리하고, 그 이유는 두 밸브를 작동시키는 것과 비교할 때 구동 트레인에서 더 낮은 부하가 발생하기 때문이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 액추에이터 몸체들은 내연 기관의 실린더의 흡입 밸브를 상승시키도록 구성된다. 본 발명에 따른 밸브 구동 장치는 예를 들어, 엔진의 특정 유형의 작동시 실린더 내의 가스 유동을 변화시킬 수 있도록 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 중간 캠 로브는 캠 샤프트의 축선 방향에서 볼 때 양 액추에이터 몸체가 동시에 정렬될 수 있는 폭을 가지며, 상기 장치는 베이스 샤프트를 따라 로브 팩을 상기 제1 및 제2 위치 사이의 제3 중간 위치로 변위시키도록 제어 가능하며, 양 액추에이터 몸체는 상기 중간 캠 로브와 정렬되고, 이에 따라, 상기 양 밸브는 캠 샤프트의 회전에 의해 영향을 받지 않는다. 이러한 구성은 어떤 이유에서든 소망할 때 엔진의 실린더를 완전히 차단(switch off)할 수 있다.
본 발명은 또한 첨부된 청구항에 따른 내연 기관 및 모터 차량에 관한 것이다.
본 발명의 다른 유리한 특징 및 이점은 다음의 설명으로 나타난다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 밸브 구동 장치가 제공된 내연 기관의 일부를 개략적으로 도시한다.
첨부된 도면을 참조하여, 이하에서 예로서 언급된 본 발명의 실시예가 설명된다.
모터 차량(2) 내의 내연 기관(1)에 있는 본 발명의 실시예에 따른 밸브 구동 장치의 구성 및 기능은 도 1 및 도 2를 참조하면서 개시된다. 엔진은 종방향 축선(5)을 중심으로 회전하도록 구성된 베이스 샤프트(4)를 구비한 캠 샤프트(3)를 갖는다. 3개의 연속적인 로브(7-9)가 제공된 로브 팩(6)은 베이스 샤프트(4) 상에 장착되고, 로브 팩을 베이스 샤프트를 따라 축 방향으로 변위시키도록 제어 가능한 장치(10)는 도 1에서 박스(10)로 표시되어 있으며, 감지된 특정 파라미터의 값에 기초하여 차량의 운전자에 의해 또는 차량의 전자 제어 유닛에 의해 제어될 수 있는 임의의 가능한 유형일 수 있다.
밸브 구동 장치는 엔진(1)의 실린더(17)의 배기 밸브인 것으로 가정되는 밸브(15, 16)에 각각 연결된 2개의 액추에이터 핀(13, 14)과 관련된 밸브 로커 레버의 형태 인 2개의 액추에이터 몸체(11, 12)를 또한 포함한다.
액추에이터 몸체(11)는 양 밸브 핀(13, 14)을 가압하는 밸브 브릿지(18)에 작용하고, 제2 액추에이터 몸체(12)는 상기 브릿지(18)의 관통-홀(19)을 통해 밸브 핀(14)에 직접 작용한다. 이는 밸브 핀(14)이 2개의 부분으로 분할된 밸브 원격 단부에 있기 때문에 가능하다.
로브 팩(6)은 2개의 위치, 즉, 제1 액추에이터 몸체(11)가 캠 샤프트의 회전에 의해 제1 캠 로브(7)와 정렬 및 충돌하며 제1 캠 로브로 이동되는 제1 위치(도 2 참조) 및 제2 액추에이터 몸체(12)가 캠 샤프트의 회전에 의해 제3 캠 로브(9)와 정렬 및 충돌하며 제3 캠 로브로 이동되는 제2 위치 사이에서 상기 장치를 통해 이동 가능하다. 제2 중간 캠 로브(8)는 캠 샤프트의 회전에 의해 영향을 받지 않고 그와 정렬된 액추에이터 몸체를 유지하는(leave) 형상을 갖고, 상기 중간 캠 로브는 양 액추에이터 몸체에 공통이므로, 제2 액추에이터 몸체(12)는 도 2에 도시된 제1 위치에서 상기 중간 캠 로브와 정렬되고, 제1 액추에이터 몸체(11)는 도 1에 도시된 제2 위치에서 상기 중간 캠 로브와 정렬된다.
밸브 구동 장치의 기능은 다음과 같다. 내연 기관의 정상적인 구동 중에 그리고 추진을 위한 모터 차량의 구동 중에, 로브 팩(6)은 도 2에 도시된 제1 위치에 유지되며, 이는 제1 액추에이터 몸체가 배기 밸브(15, 16) 모두의 "상승(lifting)"을 위해 제1 캠 로브(7)와 정렬되어서, 배기 가스를 실린더로부터 배출시켜 차량의 가장 효율적인 추진을 가능하게 한다. 도면들에 도시된 바와 같이, "상승"은 밸브(15, 16)를 실린더 하방으로 가압 또는 밀어서 배기 가스가 밸브를 통과할 수 있도록 한다.
밸브 구동 장치의 압축 해제 브레이크를 사용하는 경우에, 상기 장치(10)는 로브 팩(6)을 도 1에 도시된 위치, 즉, 제2 액추에이터 몸체(12)가 제3 캠 로브(9)와 정렬되고, 제1 액추에이터 몸체(11)가 중간 캠 로브(8)와 정렬되는 상기 제2 위치로 변위시키도록 제어된다. 이는 밸브(16)만이 캠 샤프트의 회전에 의해 영향을 받으며, 캠 로브(9)는 바람직하게는 액추에이터 몸체(12)와 협동하도록 설계되어서, 밸브(16)가 그 실린더의 압축 행정에서 실린더의 피스톤의 상사점 근방의 실린더 내로 가압되고, 이에 따라, 실린더 내에서 압축된 공기가 방출되고, 엔진의 크랭크 샤프트로 에너지가 복귀되지 않는다. 대신 에너지가 흡수되고, 크랭크 샤프트를 회전시키는 토크가 증가하며, 엔진이 제동된다. 또한, 제2 액추에이터 몸체(12)와 제3 캠 로브(9)가 협력하여 배기 밸브(16)가 조기에 개방되도록 설계하는 것이 가능하고, 이에 따라, 배기 밸브는 팽창 행정 중에 개방될 수 있고, 배기 측으로부터 실린더 내로 과도한 압력이 유입되기 때문에, 배기 밸브의 이러한 조기 개방은 배기 행정 중 밸브의 조기 폐쇄를 초래하고, 이는 피스톤의 작동 사이클에서 추가적인 압축 행정을 초래하고, 엔진의 제동이 증가한다.
도 1에 도시된 제2 위치는 차량을 제동하는 것을 제외하고는 차량의 냉각 촉매 컨버터의 온도 및 효율을 증가시키거나 또는 기복이 있는 내리막 도로 경로를 주행할 때 차량의 일정한 속도를 유지하도록 차량 크루즈 컨트롤을 보조하기 위해 고온의 배기 가스를 얻도록 선택될 수 있다.
본 발명은 물론 첨부된 청구항에 정의된 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 그 변형 예에 대한 많은 가능성이 당업자에게 명백할 수 있기 때문에, 전술한 실시예에 제한되지는 않는다.
본 발명에 따른 밸브 구동 장치에 의해 엔진의 오직 하나의 실린더, 일부 또는 모든 실린더를 제어하는 것이 가능하다.

Claims (15)

  1. 캠 샤프트(3)를 구비한 내연 기관(1)의 밸브 구동 장치로,
    상기 캠 샤프트(3)는,
    - 종방향 축선(5)을 중심으로 회전하도록 구성된 베이스 샤프트(4) 및
    - 베이스 샤프트 상에 장착되며, 적어도 2개의 상이한 형상의 캠 로브를 포함하는 로브 팩(6)을 포함하며,
    상기 밸브 구동 장치는,
    - 2개의 액추에이터 핀(13, 14)과 관련된 2개의 액추에이터 몸체(11, 12)로, 각각의 핀이 엔진의 실린더(17)의 밸브(15, 16)에 연결되고, 각각의 액추에이터 몸체가 자신과 정렬된 상기 캠 로브에 의해 충돌될 때 이동되어서 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 적어도 하나의 상기 밸브를 상승키도록 구성되는, 2개의 액추에이터 몸체(11, 12), 및
    - 각각의 액추에이터 몸체와 정렬된 캠 로브를 변경하기 위해, 베이스 샤프트(4)를 따라 축 방향으로 로브 팩(6)을 변위시키도록 제어 가능한 장치(10)를 또한 포함하는, 밸브 구동 장치에 있어서,
    상기 로브 팩은 3개의 캠 로브(7-9)를 포함하며, 상기 캠 로브 중 제2 중간 캠 로브(8)는 캠 샤프트의 회전에 의해 영향을 받지 않고 자신과 정렬된 액추에이터 몸체를 유지시키는 형상을 가지며, 상기 중간 캠 로브(8)는 2개의 액추에이터 몸체(11, 12)에 공통이고, 상기 장치(10)는, 상기 액추에이터 몸체들 중 제1 액추에이터 몸체(11)가 캠 샤프트의 회전에 의해 제1 캠 로브(7)와 정렬, 충돌 및 상기 제1 캠 로브(7)로 이동되며 다른 제2 액추에이터 몸체(12)가 상기 중간 캠 로브(8)와 정렬되는 제1 위치 및 제2 액추에이터 몸체(12)가 캠 샤프트(3)의 회전에 의해 제3 캠 로브(9)와 정렬, 충돌 및 상기 제3 캠 로브(9)로 이동되며 제1 액추에이터 몸체(11)가 상기 중간 캠 로브(8)와 정렬되는 제2 위치 사이에서 로브 팩(6)을 변위시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 밸브 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 액추에이터 몸체(11) 및 제1 캠 로브(7)는 적어도 하나의 밸브(15, 16)를 개방 위치로 상승시키기 위해 협력하도록 구성되며, 상기 개방 위치에서 상기 밸브의 폐쇄 위치까지의 거리는 밸브를 상승시키도록 구성된 제2 액추에이터 몸체(12) 및 제3 캠 로브(9)에 의한 개방 위치에서 폐쇄 위치까지의 거리와 다른 것을 특징으로 하는 밸브 구동 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    제1 및 제3 캠 로브(7, 9)는 상이한 형상을 가지며, 각각의 액추에이터 몸체를 지지하는 제1 및 제3 캠 로브의 표면은 상기 종방향 축선에 대해 상이한 최대 거리를 갖는 것을 특징으로 하는 밸브 구동 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 액추에이터 몸체(11)는 상기 제1 캠 로브(7)와 정렬될 때 2개의 밸브(15, 16)를 상승시키도록 2개의 액추에이터 핀(13, 14)과 연관되는 것을 특징으로 하는 밸브 구동 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 액추에이터 몸체(12)는 상기 제3 캠 로브(9)와 정렬될 때 1개의 밸브(16)만을 상승시키도록 1개의 액추에이터 핀(14)과 연관되는 것을 특징으로 하는 밸브 구동 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 액추에이터 몸체들(11, 12)은 내연 기관의 실린더(17)의 배기 밸브들(15, 16)을 상승시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 밸브 구동 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    제2 액추에이터 몸체(12)는, 압축 해제 브레이크로서 작용하기 위해 실린더의 압축 행정 내의 상기 실린더의 피스톤의 상사점 근방에서 상기 제3 캠 로브와 충돌하며 상기 제3 캠 로브로 이동되도록 구성되는 로브 팩의 제2 위치에 있는 것을 특징으로 하는 밸브 구동 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 액추에이터 몸체(11)는 상기 제1 캠 로브(7)와 정렬될 때 2개의 밸브(15, 16)를 상승시키도록 2개의 액추에이터 핀(13, 14)과 연관되며, 상기 제2 액추에이터 몸체(12)는 상기 제3 캠 로브(9)와 정렬될 때 1개의 밸브(16)만을 상승시키도록 1개의 액추에이터 핀(14)과 연관되고,
    제2 액추에이터 몸체(12)는, 압축 해제 브레이크로서 작용하기 위해 실린더의 배기 행정 내의 상기 실린더의 피스톤의 상사점 근방에서 또한 상기 제3 캠 로브와 충돌하며 상기 제3 캠 로브로 이동되도록 구성되는 로브 팩의 제2 위치에 있는 것을 특징으로 하는 밸브 구동 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 제1 액추에이터 몸체(11) 및 제1 캠 로브(7)는 적어도 하나의 밸브(15, 16)를 개방 위치로 상승시키기 위해 협력하도록 구성되며, 상기 개방 위치에서 상기 밸브의 폐쇄 위치까지의 거리는 밸브를 상승시키도록 구성된 제2 액추에이터 몸체(12) 및 제3 캠 로브(9)에 의한 개방 위치에서 폐쇄 위치까지의 거리와 다르며,
    압축 해제 브레이크와 관련된 제2 액추에이터 몸체(12)에 대한 폐쇄 위치와 개방 위치 사이의 상기 거리는 제1 액추에이터 몸체(11)에 대한 폐쇄 위치와 개방 위치 사이의 상기 거리보다 짧은 것을 특징으로 하는 밸브 구동 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1 액추에이터 몸체(11)는 상기 제1 캠 로브(7)와 정렬될 때 2개의 밸브(15, 16)를 상승시키도록 2개의 액추에이터 핀(13, 14)과 연관되며,
    상기 장치(10)는 로브 팩(6)을 변위시켜 상기 제1 위치를 취하도록 구성되어서, 엔진의 정상적인 연소 중에 상기 제1 액추에이터 몸체(11)에 의해 2개의 밸브(15, 16)를 상승시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 밸브 구동 장치.
  11. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 제1 액추에이터 몸체(11)는 상기 제1 캠 로브(7)와 정렬될 때 2개의 밸브(15, 16)를 상승시키도록 2개의 액추에이터 핀(13, 14)과 연관되며, 상기 제2 액추에이터 몸체(12)는 상기 제3 캠 로브(9)와 정렬될 때 1개의 밸브(16)만을 상승시키도록 1개의 액추에이터 핀(14)과 연관되고,
    상기 장치(10)는 상기 제2 액추에이터 몸체(12)에 작용하는 제3 캠 로브(9)에 의해 제2 밸브(16)만을 상승시키기 위해 로브 팩(6)을 변위시켜 상기 제2 위치를 취하도록 구성되어서, 압축 해제 브레이크에 의해 엔진의 제동을 얻을 수 있는 것을 특징으로 하는 밸브 구동 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 액추에이터 몸체들(11, 12)은 내연 기관의 실린더의 흡입 밸브들을 상승시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 밸브 구동 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    중간 캠 로브(8)는 캠 샤프트(3)의 축선 방향에서 볼 때 2개의 액추에이터 몸체(11, 12)가 상기 중간 캠 로브와 동시에 정렬될 수 있는 폭을 가지며, 상기 장치(10)는 베이스 샤프트를 따라 로브 팩을 상기 제1 및 제2 위치 사이의 제3 중간 위치로 변위시키도록 제어 가능하며, 2개의 액추에이터 몸체는 중간 캠 로브에 유지된 채로 상기 중간 캠 로브와 정렬됨으로써, 상기 2개의 밸브는 캠 샤프트의 회전에 의해 영향을 받지 않는 것을 특징으로 하는 밸브 구동 장치.
  14. 내연 기관으로,
    제1항에 따른 밸브 구동 장치를 구비한 적어도 하나의 실린더(17)를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연 기관.
  15. 모터 차량으로,
    제1항에 따른 밸브 구동 장치가 제공된 내연 기관(1)을 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 차량.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006005336A1 (de) 2006-02-07 2007-08-09 Daimlerchrysler Ag Brennkraftmaschine
US20100251982A1 (en) 2009-04-04 2010-10-07 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Valve drive of an internal combustion engine
DE102009030373A1 (de) 2009-06-25 2010-12-30 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4848008U (ko) 1971-10-09 1973-06-23
DE4336593A1 (de) 1992-11-05 1994-05-11 Volkswagen Ag Steuervorrichtung für Ladungswechselventile einer Brennkraftmaschine mit desaktivierbaren Nocken
US5829397A (en) * 1995-08-08 1998-11-03 Diesel Engine Retarders, Inc. System and method for controlling the amount of lost motion between an engine valve and a valve actuation means
DE10241920A1 (de) 2002-09-10 2004-03-18 Bayerische Motoren Werke Ag Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine
DE102007020129A1 (de) 2007-04-28 2008-10-30 Schaeffler Kg Raumnockenventiltrieb mit modifizierter Raumnockengeometrie
US7845324B2 (en) * 2008-01-16 2010-12-07 Gm Global Technology Operations, Inc. Sliding-pivot locking mechanism for an overhead cam with multiple rocker arms
DE102008029325A1 (de) * 2008-06-20 2009-12-24 Daimler Ag Ventiltriebvorrichtung
CN101368519B (zh) * 2008-09-08 2010-12-15 芜湖杰锋汽车动力系统有限公司 一种可实现灭缸功能的发动机可变气门升程机构及其控制的方法
CN101978141B (zh) * 2009-05-29 2012-09-05 丰田自动车株式会社 内燃机的可变气门装置
JP6030058B2 (ja) * 2010-07-27 2016-11-24 ジェイコブス ビークル システムズ、インコーポレイテッド エンジン・ブレーキと正出力エンジン併用の空動きバルブ作動システム
BR112013029941B1 (pt) * 2011-05-26 2021-06-01 Jacobs Vehicle Systems, Inc. Sistema e método para acionar as primeira e segunda válvulas de motor
WO2013005070A1 (en) * 2011-07-06 2013-01-10 Renault Trucks Valve actuation mechanism and automotive vehicle comprising such a valve actuation
DE102012003491A1 (de) * 2012-02-21 2013-08-22 Daimler Ag Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung
EP2653673A1 (en) * 2012-04-19 2013-10-23 Eaton S.r.l. A switchable rocker arm
DE102013103553A1 (de) 2013-04-09 2014-10-09 Fev Gmbh Ventilsteuerung für wenigstens zwei Hubventile
US8863714B1 (en) 2013-08-15 2014-10-21 GM Global Technology Operations LLC Camshaft assembly
DE102013019000A1 (de) 2013-11-13 2015-05-13 Daimler Ag Motorbremsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
JP6203614B2 (ja) * 2013-12-02 2017-09-27 日立オートモティブシステムズ株式会社 多気筒内燃機関の可変動弁装置及び該可変動弁装置のコントローラ
DE102014008378A1 (de) * 2014-06-05 2015-12-17 Daimler Ag Motorbremsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
CN104314636B (zh) * 2014-10-16 2017-06-16 上海尤顺汽车部件有限公司 一种发动机制动装置
JP6233387B2 (ja) * 2015-10-30 2017-11-22 トヨタ自動車株式会社 可変動弁機構

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006005336A1 (de) 2006-02-07 2007-08-09 Daimlerchrysler Ag Brennkraftmaschine
US20100251982A1 (en) 2009-04-04 2010-10-07 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Valve drive of an internal combustion engine
DE102009030373A1 (de) 2009-06-25 2010-12-30 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine

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