KR19980025371A - 자동차의 가변 타이밍 벨트 시스템 - Google Patents

자동차의 가변 타이밍 벨트 시스템 Download PDF

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Abstract

흡기 및 배기 밸브를 여닫는 캠축을 회전시키는 타이밍 벨트 및 스프로킷에 있어서, 본 발명에서는, 흡기 및 배기 밸브를 여닫는 캠축과 이 캠축을 회전시키는 스프로킷 사이에 상대 운동을 발생시켜서 간단한 기어 기구를 이용하여 오버랩 구간을 용이하게 조절하기 위하여, 차속 센서의 정보에 의하여 작동 최적의 조건을 계산하여 출력하는 전자 제어 장치와, 상기한 전자 제어 장치의 지령 전류에 의하여 스프로킷과 캠축 사이의 결합력을 단속하는 전자 클러치와, 상기한 전자 제어 장치의 지령 전류에 의하여 캠축을 회전시키는 기어 기구를 이용하는 캠축 회전 수단을 포함하여 이루어지는 자동차의 가변 타이밍 벨트 시스템을 제공한다.

Description

자동차의 가변 타이밍 벨트 시스템
도 1은 본 발명의 자동차의 가변 타이밍 벨트 시스템의 블록도.
도 2는 본 발명의 자동차의 가변 타이밍 벨트 시스템에 적용되는 가변 타이밍 벨트의 사시도.
도 3는 본 발명이 자동차의 가변 타이밍 벨트 시스템을 설명하는 가변 수단의 측면도.
도 4는 종래의 자동차의 가변 타이밍 벨트 시스템의 단면도이다.
[산업상 이용분야]
본 발명은 자동차의 가변 타이밍 벨트 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 흡기 및 배기 밸브를 여닫는 캠축과 이 캠축을 회전시키는 스프로킷 사이에 상대 운동을 발생시키도록 기어를 이용한 기구를 사용하여 오버랩(overlap) 구간을 용이하게 조절하는 자동차의 가변 타이밍 벨트 시스템에 관한 것이다.
[종래의 기술]
일반적으로 작동 가스의 관성 효과를 이용하여 가스 교환 기능을 높여 흡입 혼합기내에 섞여 있는 연소 가스의 비율을 감소하고 혼합기의 흡입량을 증가하기 위하여, 흡기 밸브와 배기 밸브가 모두 열려 있는 크랭크의 각도를 밸브의 오버랩이 있다.
제4도는 유압 장치를 구동원으로 하여 흡기 캠축을 일정 각도 회전시키는 가변 타이밍 벨트 시스템이며, 이 시스템은 한쪽 단부의 외면에 스프로킷을 형성하고 내부에 챔버를 형성하여 실린더의 기능을 보유하며 소정의 위치에 나사부가 형성되는 컨트롤 스프로킷(101)과, 상기한 컨트롤 스프로킷(101)의 한쪽 면을 막으면서 결합되고, 중앙에 홀이 형성되는 덮개(103)와, 일단이 상기한 덮개(103)의 일면에 접촉할 수 있고 상기한 컨트롤 스프로킷(101)으 회전 각도를 조절하는 조절기(105)를 일면에 결합하고 중앙부에 홀이 형성되어 상기한 컨트롤러 스프로킷(101)의 내부에 형성되는 나사부에 장착되도록 외부면에 나사가 형성되는 스프로킷 각도 조절 피스톤(107)을 보유하고 있다.
그리고 종래의 시스템은 상기한 스프로킷 각도 조절 피스톤(107)의 일면에 탄성력을 부여하는 상기한 탄성부재(109)와, 상기한 컨트롤 스프로킷(101)의 다른쪽 면을 막으면서 설치되며 소경부가 형성되고 길이 방향으로 유로가 형성되며 이 유로와 통하는 홀이 직경 방향으로 관통되고 상기한 소경부가 덮개(103)의 홀과 스프로킷 각도 조절 피스톤(107)의 길이 방향으로 형성되는 홀이 설치되는 설치 부재(111)와, 상기한 설치 부재(105)와 연동하도록 핀결합되고 길이 방향으로 유로가 형성되는 캠축(113)과, 이 캠축(113)에 유압을 제공하며 지지하는 지지 부재(115)를 포함한다.
그리고 전자 제어 장치(미도시)의 지령 전류에 따라 유로를 단속함으로써 상기한 캠축(113)과 스프로킷 각도 조절 피스톤(107)에 작용하는 유압을 조절하는 솔레노이드 밸브를 더 포함한다.
이러한 장치에서, 유압이 제공되면, 이 유압에 의한 함이 탄성 부재(119)의 탄성력보다 크게 되고, 컨트롤 스프로킷(101)의 회전하면서 캠축(113)과 컨트롤 스프로킷(101)이 함께 회전된다.
여기서 전자 제어 장치에 지령 전류에 의하여 솔레노이드 밸브(117)가 작동되면, 상기한 스프로킷 각도 조절 피스톤(107)이 상기한 탄성 부재(111)의 탄성력에 의하여 이동하면서 스프로킷의 각도가 조정되며, 덮개(103)의 일면과 조절기(105)의 일면이 접촉할 때까지 조정되는 것이다.
[발명이 해결하려는 문제점]
그러나 이와 같은 종래의 시스템은 유압 회로를 이용하므로 구조가 복잡하며, 오버랩 구간을 조절하기가 어렵다는 문제점이 있다.
구조가 복잡하므로 제품의 단가가 높아진다는 단점이 발생한다.
[문제점을 해결하기 위한 수단]
본 발명은 종래의 이러한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 흡기 및 배기 밸브를 여닫는 캠축과 스프로킷 사이에 상대 운동을 발생시키도록 상기한 캠축을 기어를 이용한 기구를 사용하여 회전시켜서 오버랩 구간을 용이하게 조절하는데 있다.
상기한 바와같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 시스템은 차속 센서의 정보에 의하여 작동 최적의 조건을 계산하여 출력하는 전자 제어 장치와, 이 전자 제어 장치의 지령 전류에 의하여 스프로킷과 캠축 사이의 결합력을 단속하는 전자 클러치와, 상기한 전자 제어 장치의 지령 전류에 의하여 캠축을 회전시키는 기어 기구를 이용하는 캠축 회전 수단을 포함하여 이루어진다.
상기한 캠축 회전 수단은 흡기 캠축의 일단에 결합되는 흡기 캡축 회전 기어와 배기 캠축의 일단에 결합되는 배기 캠축 회전 기어 사이에 설치되며 모터의 구동력을 전달하는 모터축에 결합되는 구동 기어와, 세 단부를 형성하고 중앙부가 모터축에 결합되는 연결 부재의 각 단부에 결합되고 상기한 구동 기어의 외면에 맞물리며 상기한 배기 캠축 회전 기어와 흡기 캡축 회전 기어를 사이에 설치하여 회전시킬 수 있는 제1,2,3작동 기어로 구성된다.
[작용]
이와 같이 이루어지는 시스템은 전자 제어 장치가 모터를 회전시켜 구동 기어를 회전시킴과 동시에 전자 클러치가 스프로킷과 캠축을 단절하면, 순간적으로 모터의 회전력을 받은 구동 기어가 회전하면서 제1,2,3작동 기어를 회전시키며, 이 작동 기어는 캠축을 회전시킨다.
또한 상기한 전자 제어 장치가 모터와 전자 클러치에 흐르는 전류를 단절하면, 전자 클러치가 다시 상기한 스프로킷과 캠축이 연동되며, 구동 기어의 회전이 정지하고 중립 스프링의 탄성력에 의하여 제1,2,3작동 기어는 회전 기어의 이에서 분리되는 중립 상태가 된다.
[실시예]
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
제1도는 본 실시예의 블록도로서, 본 실시예의 시스템은 자동차의 속도를 감지하여 출력하는 차속 센서(1)와, 이 차속 센서의 출력값을 입력하여 작동 최적의 조건을 계산하여 출력하는 전자 제어 장치(3)와, 이 전자 제어 장치의 지령 전류에 의하여 작동하는 전자 클러치(5,7)와, 상기한 전자 제어 장치의 지령 전류에 의하여 작동하는 캠축 회전 수단(9)로 이루어진다.
제2도 및 제3도에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 시스템은 캠축(11,13)과 스프로킷(15,17) 사이에 상대운동을 발생시키는 종래에 사용되는 전자 클러치(19,21)와, 타이밍 벨트(23)가 설치되는 단부의 반대쪽 단부에 캠축(11,13)을 회전시킬 수 있는 캠축 회전 수단(9)이 설치된다.
상기한 캠축 회전 수단은 모터축에 결합되어 모터(25)의 구동력에 의하여 회전하는 구동 기어(27)와, 중앙부가 상기한 모터축에 결합되고 세개의 단부가 형성되는 연결 부재(29)에 각 단부에 설치되는 제1,2,3작동 기어(31,33,35)를 보유하고 있다.
그리고 상기한 제2,3작동 기어(33,35)의 연결 부재(29) 중앙부의 양쪽에 각각 설치되어 모터(25)의 구동력이 제거되면 상기한 제1,2,3작동 기어(31,33,35)가 상기한 캠축(11,13)의 단부에 설치되어 연동하는 회전기어(37,39)와 맞물리지 않도록 하는 중립 스프링(41)을 포함한다.
상기한 모터(25)는 스텝 모터인 것을 특징으로 한다.
이러한 시스템은 전자 제어 장치(3)의 지령 전류에 의하여 전자 클러치(19,21)가 캠축(11)과 스프로킷(15), 캠축(13)과 스프로킷(17)이 연동하지 못하도록 하고, 모터(25)가 동시에 작동되어 구동 기어(27)가 회전된다.
그래서 제1,2,3작동 기어(31,33,35)중의 두개가 공전 및 자전을 하면서 회전 기어(37,39)를 회전시킨다.
상기한 전자 제어 장치(3)에서 전류를 차단하면 스프로킷(15,17)과 캠축(11,13)이 연동하면서 상기한 전자 클러치(19,21)가 상기한 스프로킷(15,17)과 캠축(11,13)을 접속하며, 동시에 상기한 모터(25)의 구동을 중지시킨다.
그리고 중립 스프링(41)에 의하여 제1,2,3작동 기어(31,33,35)와 회전 기어(37,39)의 맞물린 상태가 해제된다.
[효과]
상기한 바와 같은 시스템은 스프로킷과 캡축의 상대운동을 모터 등을 이용하여 쉽게 조작가능하므로 오버랩 구간을 조절하기가 쉽다는 이점이 있다.
또한, 유압 회로를 사용하지 않으므로 구조가 간단하다는 다른 이점이 있다.
더욱이, 구조가 간단하므로 제품의 단가를 저감시킨다는 또다른 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 흡기 및 배기 밸브를 여닫는 캠축을 회전시키는 타이밍 밸브 및 스프로킷에 있어서,
    차속 센서의 정보에 의하여 작동 최적의 조건을 계산하여 출력하는 전자 제어 장치와,
    상기한 전자 제어 장치의 지령 전류에 의하여 스프로킷과 캡축 사이의 결합력을 단속하는 전자 클러치와,
    상기한 전자 제어 장치의 지령 전류에 의하여 캠축을 회전시키는 기어 기구를 이용하여 캠축 회전 수단을 포함하여 이루어지는 자동차의 가변 타이밍 벨트 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 캠축 회전 수단은,
    흡기 캠축의 일단에 결합되는 흡기 캠축 회전 기어와 배기 캠축의 일단에 결합되는 배기 캠축 회전 기어 사이에 설치되며, 모터의 구동력을 전달하는 모터축에 결합되는 구동 기어와,
    세단부를 형성하고 중앙부가 모터축에 결합되는 연결 부재의 각 단부에 결합되고, 상기한 구동 기어의 외면에 맞물리며, 상기한 배기 캠축 회전 기어와 흡기 캠축 회전 기어를 사이에 설치하여 회전시킬 수 있는 제1,2,3작동 기어로 구성되는 자동차의 가변 타이밍 벨트 시스템
  3. 제2항에 있어서, 모터는 스텝 모터인 것을 특징으로 하는 자동차의 가변 타이밍 벨트 시스템.
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