KR19980041406A - 자동차용 기관의 밸브 개폐 기구 - Google Patents

Abstract

종래 자동차용 기관의 밸브 개폐 기구는 차량의 고속주행 시와 저속주행 시에 동일한 밸브 리프트 양을 갖기 때문에 저속 시에는 완전연소가 이루어지지 못하여 배기가스가 많이 발생되고, 고속 시에는 엔진의 회전수에 알맞는 흡기 및 배기가 원활히 이루어지지 못하여 출력이 저하된다는 문제점이 있었으므로, 본 발명은 엔진의 구동에 따라 회전되도록 실린더블록에 설치된 캠과, 상기 캠의 양정에 의해 연동되어 소정 구간 왕복 운동되도록 상기 캠에 소정의 간극을 두고 설치된 밸브리프터와, 상기 밸브리프터에 결합된 푸시로드와, 상기 푸시로드의 끝단에 일측 선단이 결합되어 실린더헤드에 설치된 힌지를 기점으로 소정 구간 회동 가능하게 설치된 로커아암과, 밸브스프링에 의해 탄지되도록 상기 로커아암의 타측 선단에 설치된 밸브를 포함하는 자동차용 기관의 밸브 개폐 기구에 있어서, 상기 밸브리프터(30)에 연결된 푸시로드(50)는 차량의 속도에 따라 유량을 결정하는 콘트롤러(80)와; 상기 콘트롤러(80)의 제어에 따라 유체를 방출하는 유압조절밸브(36)를 포함하는 유압조절수단에 의해 소정구간 가변되도록 설치된 것을 특징으로 하는 자동차용 기관의 밸브 개폐 기구를 제공한다.

Description

자동차용 기관의 밸브 개폐 기구

본 발명은 차량의 속도에 따라 흡기 및 배기밸브가 개폐되는 정도를 조절할 수 있도록 된 자동차용 기관의 밸브 개폐 기구에 관한 것이다.

밸브 개폐 기구는 캠샤프트의 캠에 접촉되어 연동됨으로써 상기 캠샤프트의 회전운동을 왕복운동으로 바꾸어 밸브를 개폐하기 위한 부품으로 밸브, 캠샤프트, 밸브리프터, 푸시로드, 로커아암 등으로 구성되어 있다.

오버 헤드 밸브 방식의 밸브 개폐기구를 도시한 도 1은 종래의 일례를 나타내는 도면이다.

참조하여 설명하면, 실린더 블록(10)의 일측에는 엔진의 밸브 수와 동일한 수의 캠(21)이 배열된 캠샤프트(20)가 설치되어 있고, 상기 캠샤프트(20)가 회전하게 됨에 따라 캠(21)의 양정에 의해 상하로 연동되어 움직이도록 상기 캠(21)과 소정의 간극을 유지한 상태로 밸브리프터(30)가 설치되어 있다. 그리고, 상기 밸브리프터(30)에는 로커아암(40)에 일단이 결합된 푸시로드(50)가 연결되어 있으며, 상기 로커아암(50)의 타단에는 밸브스프링(60)에 의해 탄지되도록 밸브(70)가 설치되어 있다.

즉, 엔진의 구동력에 의해 크랭크 샤프트(미도시)가 회전되면, 상기 크랭크 샤프트에 벨트 또는 체인으로 연결된 캠샤프트(20)가 회전하게 된다. 이와 동시에 상기 캠샤프트(20)에 배열된 다수개의 캠(21)이 회전되고, 상기 캠(21)의 양정에 의해 이와 접촉된 밸브리프터(40) 및 푸시로드(50)가 상측으로 소정 구간 이동된다. 이에 따라 상기 푸시로드에 연결설치된 로커아암(30)은 힌지(42)를 기점으로 회동되어 밸브(70)를 하방향으로 이동시킴으로써 포트가 개방된다.

그리고, 상기 캠(21)의 회전이 계속되면서 상기 밸브(70)는 밸브스프링(60)의 탄성력에 의해 다시 원위치로 복원되어 포트를 닫게된다.

이와 같이 캠샤프트(20)가 회전되면서 밸브(70)가 연동되어 흡기구 또는 배기포트가 열리고 닫히면서 엔진의 4행정이 이루어지는 것이다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래 자동차용 기관의 밸브 개폐 기구는 차량의 고속주행 시와 저속주행 시에 동일한 밸브 리프트 양을 갖기 때문에 저속 시에는 완전연소가 이루어지지 못하여 배기가스가 많이 발생되고, 고속 시에는 엔진의 회전수에 알맞는 흡기 및 배기가 원활히 이루어지지 못하여 출력이 저하된다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량의 주행 속도에 따라 가변적으로 밸브 리프트 구간을 조절함으로써 연비의 향상을 꾀함과 동시에 엔진의 출력 성능을 향상시킬 수 있는 자동차용 기관의 밸브 개폐 기구를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 일례에 의한 밸브 개폐 기구를 설명하기 위한 도면으로, 오버헤드 캠샤프트 형식의 밸브 개폐기구를 도시한 종단면도,

도 2는 본 발명의 실시예를 나타내는 도면으로, 밸브리프트의 동작원리를 설명하기 위한 밸브 개폐 기구의 종단면도,

도 3은 본 발명의 요부를 확대하여 도시한 부분 확대단면도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

20 : 캠샤프트21 : 캠

30 : 밸브리프터 32 : 오일홀

34 : 유로36 : 유압조절밸브

40 : 로커아암50 : 푸시로드

60 : 밸브스프링70 : 밸브

80 : 콘트롤러

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 엔진의 구동에 따라 회전되도록 실린더블록에 설치된 캠과, 상기 캠의 양정에 의해 연동되어 소정 구간 왕복 운동되도록 상기 캠에 소정의 간극을 두고 설치된 밸브리프터와, 상기 밸브리프터에 결합된 푸시로드와, 상기 푸시로드의 끝단에 일측 선단이 결합되어 실린더헤드에 설치된 힌지를 기점으로 소정 구간 회동 가능하게 설치된 로커아암과, 밸브스프링에 의해 탄지되도록 상기 로커아암의 타측 선단에 설치된 밸브를 포함하는 자동차용 기관의 밸브 개폐 기구에 있어서,

상기 밸브리프터에 연결된 푸시로드는 유압조절수단에 의해 소정구간 가변되도록 설치된 것을 특징으로 하는 자동차용 기관의 밸브 개폐 기구를 제공한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 자동차용 기관의 밸브 개폐기구는 차량의 속도에 따라 푸시로드에 공급되는 유량을 제어함으로써 밸브의 리프트 구간을 제어한다. 즉, 고속 시에는 유압을 공급하여 푸시로드의 리프트 구간을 크게함으로써 밸브의 리프트 구간을 크게하고, 저속 시에는 유압을 제거하여 밸브의 리프트 구간을 작게한다.

따라서, 본 발명은 차속에 따라 흡기량 및 배기량을 조절할 수 있게되므로, 연비가 향상되며 아울러 엔진의 출력 성능을 향상시킬 수 있는 것이다.

이하, 첨부 도면을 참조하면서 당업자가 용이하게 실시할 수 있을 정도의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 밸브 리프트의 동작원리를 설명하기 위한 밸브 개폐 기구의 종단면도이다. 도시된 바와 같이 캠샤프트(20)에 배열된 캠(21)의 상측에는 밸브리프터(30)의 선단이 소정의 간극을 유지하도록 설치되어 있고, 상기 밸브리프터(30)의 내측에는 푸시로드(50)의 일단이 결합되고 그 타단은 로커아암(40)의 일단에 연결되어 있다. 그리고, 상기 로커아암(40)의 타단에는 밸브스프링(60)에 의해 탄지되는 밸브(70)가 설치되어 있다.

여기서, 상기 밸브리프터(30)는 유압작용에 의해 푸시로드(50)의 리프트 폭을 제어할 수 있도록 유압실린더로 형성되어 있으며, 상기 밸브리프터(30)의 일측에 형성된 오일홀(32)에는 유로(34)가 연통되어 유압조절밸브(36)와 연결되어 있다.

한편, 상기 유압조절밸브(36)는 미리 입력된 차속에 대비한 유체공급량을 연산 제어하는 콘트롤러(80)에 의해 제어된다.

상기와 같이 구성된 본 실시예에 의한 자동차용 기관의 밸브 개폐 기구는 도 3에서와 같이 차량이 고속으로 주행하면 차속에 대비한 유량을 밸브리프터(30)에 공급하여 상기 밸브리프터(30) 내에 설치된 푸시로드(50)를 소정 구간 상방향으로 이동시킨다. 이에 따라 상기 푸시로드(미도시)에 연동되는 로커아암(미도시)의 회동폭이 커지게 되어 밸브(미도시)가 밀려 내려가는 구간이 커지게 되고, 따라서 흡기포트 또는 배기포트의 개방정도가 크게 되어 활발한 연소작용이 이루어지게 된다.

한편, 차량이 저속으로 주행하면 유압을 제거하여 푸시로드(50)의 리프트 폭을 작게함으로써 밸브의 리프트 폭을 작게하여 차속에 알맞는 흡기 및 배기 작용이 이루어지게 한다.

여기서, 상기 콘트롤러(80)는 차량의 속도에 따라서 밸브리프터로 공급되는 유량을 결정하게되며, 이는 실험값에 의한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 자동차용 기관의 밸브 개폐 기구는 차속에 따라서 흡기포트와 배기포트의 개방정도를 조절할 수 있게 됨에 따라 연비가 향상되며, 엔진의 출력 성능을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.

또한, 흡기 및 배기가 원활하게 이루어짐에 따라 배기 가스가 절감된다는 효과도 있다.

상기에서 설명된 본 실시예는 단지 예시에 불과한 것이고 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 변형실시 할 수 있겠으나, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이, 이러한 변형된 실시는 본 발명의 범위에 속한다는 것을 당업자는 용이하게 파악할 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. 엔진의 구동에 따라 회전되도록 실린더블록에 설치된 캠과, 상기 캠의 양정에 의해 연동되어 소정 구간 왕복 운동되도록 상기 캠에 소정의 간극을 두고 설치된 밸브리프터와, 상기 밸브리프터에 결합된 푸시로드와, 상기 푸시로드의 끝단에 일측 선단이 결합되어 실린더헤드에 설치된 힌지를 기점으로 소정 구간 회동 가능하게 설치된 로커아암과, 밸브스프링에 의해 탄지되도록 상기 로커아암의 타측 선단에 설치된 밸브를 포함하는 자동차용 기관의 밸브 개폐 기구에 있어서,

   상기 밸브리프터(30)에 연결된 푸시로드(50)는

   차량의 속도에 따라 유량을 결정하는 콘트롤러(80)와;

   상기 콘트롤러(80)의 제어에 따라 유체를 방출하는 유압조절밸브(36)를 포함하는 유압조절수단에 의해 소정구간 가변되도록 설치된 것을 특징으로 하는 자동차용 기관의 밸브 개폐 기구