KR19980016461A - 액추에이터를 이용한 밸브 구동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래의 밸브 기구가 구조가 복잡하여 여러 개의 부품을 필요로 하고 그 작동에 따른 소음이 발생되며 상기한 부품들이 장치될 공간으로 인해 엔진의 부피가 커질 뿐만 아니라 밸브의 점프나 바운스를 유발하여 밸브 리프트가 제한을 받게 되고 습동부에 공급되는 오일이 연소실 내로 누설되어 미연 가스 발생, 연비 및 성능 저하를 초래하는 문제점이 있기 때문에, 실린더 헤드의 흡·배기용 포트에 위치되어 전후 이동되면서 상기 포트를 개폐시키는 밸브와, ECU에 의해 제어되어 상기 밸브를 전후 이동시키는 액추에이터만으로 구성되어, 엔진의 중량이 가벼워지고 밸브 작동시 오동작이 방지될 뿐 아니라 부품 수가 줄어들어 원가가 절감되며, 오일이 연소실로 유입되지 않기 때문에 미연 가스의 증가가 억제되고 연비가 향상될 뿐 아니라, 신기 유입량이 증대되기 때문에 폭발력이 향상되어 출력이 좋아지는 등 성능이 향상되는 액추에이터를 이용한 밸브 구동 장치에 관한 것이다.

Description

액추에이터를 이용한 밸브 구동 장치

제1도는 종래의 밸브 기구가 도시된 단면도.

제2도는 본 발명에 의한 액추에이터를 이용한 밸브 구동 장치의 단면도.

제3도는 밸브 리프트량이 도시된 변화선도로서,

(a)는 종래 밸브 기구의 리프트량 변화선도,

(b)는 본 발명에 의한 밸브 구동 장치의 리프트량 변화선도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

50:액추에이터51:바디

52:플런저53:솔레노이드 장치

54:스템 실70:ECU

60:포트61:밸브

65:실린더 헤드68:밸브 시트

본 발명은 엔진 작동시 흡·배기를 위해 포트를 개폐하는 밸브 기구에 관한 것으로서, 특히 ECU에 의해 제어되는 액추에이터를 이용하여 밸브를 진퇴시킴으로써 포트를 개폐시키는 액추에이터를 이용한 밸브 구동 장치에 관한 것이다.

종래의 밸브 기구는 제1도에 도시된 바와 같이 혼합기가 흡기 또는 연소 가스가 배기되는 포트(20)를 개폐시키는 밸브(21)와, 크랭크축(미 도시)에 의해 회전되는 캠 축(미 도시)에 형성된 캠(11)과, 상기 캠(11)의 회전에 따라 상하 이동되는 푸시 로드(13)와, 상기 푸시 로드(13)에 의해 로커 축(14)을 기준으로 일정 정도 회동되어 상기 밸브(21)를 전진시키는 로커 암(15)과, 상기 밸브(21)를 탄발시켜 상기 포트(20)를 폐쇄시키는 밸브 스프링(22)과, 상기 밸브(21)의 스템 엔드(21')에 설치되어 상기 밸브 스프링(21)을 지지하는 밸브 스프링 시트(23)로 구성되어 있다.

이때, 오버 헤드 캠 샤프트(OHC)식 밸브 기구에서는 상기한 푸시 로드가 없는 경우도 있다. 또 상기 캠(11)과 상기 푸시 로드(13) 사이에는 동력 전달을 도와주는 밸브 리프터(12)가 설치되고, 상기 로커 암(15)의 푸시 로드(13) 방향에 끝단이 상기 푸시 로드(13)의 상단에 접촉되어 밸브 간극을 조절하는 간극 조정 나사(16)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 밸브 기구는 상기 크랭크 축(미 도시)의 회전에 따라 상기 캠(11)이 회전하면서 상기 밸브(21)를 전진시켜 상기 포트(20)를 개폐시키도록 되어 있다.

상기 크랭크 축(미 도시)이 회전하면서 상기 캠 축(미 도시)을 회전시키면, 상기 캠(11)이 회전하면서 상기 푸시 로드(13)를 상하로 이동시키게 된다. 상기 푸시 로드(13)가 상승하면 상기 로커 암(15)이 상기 로커 축(14)을 중심으로 일정 정도 회동되어 상기 밸브(21)를 밀게 된다. 상기 밸브(21)가 상기 밸브 스프링(22)의 장력을 이기고 전진하게 되면, 상기 포트(20)가 열리게 된다.

이후, 상기 캠(11)이 더 회전되어 상기 푸시 로드(13)가 하강하면 상기 밸브 스프링(22)의 탄성에 의해 상기 밸브(21)는 후퇴하게 되고, 상기 밸브(21)가 후퇴되면 상기 포트(20)는 닫히게 된다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 밸브 기구는 그 구조가 복잡하고 여러 개의 부품을 필요로 하는 등의 문제점이 있다.

또한, 밸브 기구의 작동에 따른 소음이 발생되고, 상기한 부품들이 장치될 공간이 필요하기 때문에 엔진의 부피가 커지는 다른 문제점이 있다.

또, 상기 밸브(21)의 점프나 바운스를 유발하여 밸브 리프트가 제한을 받게 되고, 습동부에 공급되는 오일이 연소실 내로 누설되어 미연 가스 발생, 연비 및 성능 저하를 초래하는 또 다른 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 실린더 헤드의 포트를 개폐시키는 밸브와 ECU에 의해 제어되어 상기 밸브를 전후 이동시키는 액추에이터로 구성됨으로써 구조가 간단하고 소음이 없을 뿐 아니라 엔진의 크기도 줄일 수 있는 액추에이터를 이용한 밸브 구동 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명은 실린더 헤드의 흡·배기용 포트에 위치되어 전후 이동되면서 상기 포트를 개폐시키는 밸브와, ECU에 의해 제어되어 상기 밸브를 전후 이동시키는 액추에이터로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 액추에이터를 이용한 밸브 구동 장치는 제2도에 도시된 바와 같이 ECU(70)에 의해 제어되어 포트(60)를 개폐시키는 액추에이터(50)와, 실린더 헤드(65)의 흡·배기용 포트(60)에 위치되고 상기 액추에이터(50)의 플런저(52)와 연결되어 전후 이동되면서 상기 포트(60)를 개폐시키는 밸브(61)로 구성된다.

상기 액추에이터(50)는 바디(51)와, 상기 바디(51)의 내부에 위치되고 상기 밸브의 스템과 연결되어 전후 이동되면서 상기 밸브(61)를 작동시키는 플런저(52)와, 상기 바디(51)에 설치되고 상기 ECU(70)에 의해 작동되어 상기 플런저(52)를 이동시키는 솔레노이드(53)와, 상기 바디(51)의 하단 내측에 설치되어 상기 밸브(61)의 밸브 스템 면의 오일을 긁어 주는 스템 실(54)로 되어 있다.

또, 상기 밸브(61)의 페이스(61')에 밀착하여 연소실(65')의 압력 노출을 방지하고, 상기 밸브(61)의 페이스(61') 면의 충격을 완화시켜 주는 밸브 시트(68)가 상기 포트(60)에 설치되어 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

상기 ECU(70)에서 스로틀 밸브(미 도시)의 개폐, 연료 분사 등과 함께 상기 액추에이터(50)의 동작을 크랭크 앵글에 따라 제어하게 된다. 상기 포트(60)를 개방시킬 때에는 상기 ECU(70)가 상기 솔레노이드 장치(53)를 작동시켜 상기 플런저(52)를 전진시키게 되고, 상기 플런저(52)와 연결된 상기 밸브(61)가 전진하면서 상기 포트(60)를 개방하게 된다. 상기 포트(60)를 폐쇄할 때도 마찬가지로 상기 솔레노이드 장치(53)에 의해 상기 플런저(52)가 후퇴하면서 상기 밸브(61)를 후퇴시켜 상기 포트(60)를 폐쇄하게 된다.

이때, 상기 밸브(61)는 상기 ECU(70)에 의해서만 이동되기 때문에 그 동작이 정확하고, 상기 스템 실(54)이 상기 밸브(61)의 밸브 스템면에 있는 오일을 긁어 주기 때문에 연소실(65')로 오일이 유입되지 않게 된다.

또, 상기 밸브(61)가 신속하게 이동되기 때문에 제3도에 도시된 바와 같이 종래의 캠 구동 방식에 비해 신기 유입량이 증대되어 성능이 향상된다.

이와 같이 본 발명에 의한 액추에이터를 이용한 밸브 구동 장치는 그 구성이 간단하므로, 엔진의 중량이 가벼워지고 밸브 작동시 오작동이 방지될 뿐 아니라 부품 수가 줄어들어 원가가 절감되는 잇점이 있다.

또, 오일이 연소실로 유입되지 않기 때문에 미연 가스의 증가가 억제되고 연비가 향상되는 다른 잇점이 있다.

또한, 신기 유입량이 증대되기 때문에 폭발력이 향상되어 출력이 좋아지는 등 성능이 향상되는 또 다른 잇점이 있다.

Claims (3)

1. 실린더 헤드의 흡·배기용 포트에 위치되어 전후 이동되면서 상기 포트를 개폐시키는 밸브와, ECU에 의해 제어되어 상기 밸브를 전후 이동시키는 액추에이터로 구성된 것을 특징으로 하는 액추에이터를 이용한 밸브 구동 장치.
2. 상기 제1항에 있어서,

   상기 액추에이터는 바디와, 상기 바디의 내부에 위치되고 상기 밸브의 스템과 연결되어 전후 이동되면서 상기 밸브를 작동시키는 플런저와, 상기 바디에 설치되고 상기 ECU에 의해 작동되어 상기 플런저를 이동시키는 솔레노이드로 구성된 것을 특징으로 하는 액추에이터를 이용한 밸브 구동 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 바디의 하단 내측에 스템 실이 설치되어 상기 밸브의 이동시 밸브 스템 면에 묻은 오일을 긁어 주도록 구성된 것을 특징으로 하는 액추에이터를 이용한 밸브 구동 장치.