KR19980085542A - 엔진의 가변식 흡배기 밸브 개폐 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 가변식 흡배기 밸브 개폐 장치를 개시한다. 개시된 본 발명은, 크랭크축의 동력을 전달받아 회전되는 캠축(1); 및 상기 캠축(1)의 캠에 일단이 접촉되고, 중간은 로커 축(4)으로 회전가능하게 지지되며, 타단은 흡배기 밸브(2)의 상단을 선택적으로 누르는 로커 암(3)을 포함하는 엔진의 밸브 개폐 장치에 있어서, 상기 로커 암(3)의 일단에 상단이 고정된 가변축(5); 상기 가변축(5)의 하단이 이동가능하게 삽입되는 실린더(61)가 상부로부터 형성되고, 상기 실린더(61)의 저면에는 오일 통로(62)가 형성되며, 하단은 상기 캠에 접촉된 푸시 로드(6); 상기 푸시 로드(6)의 실린더(61)내에 설치되어, 상기 가변축(5)을 하방으로 탄력지지하는 스프링(7); 상기 오일 통로(62)로 오일을 제공하는 오일원(8); 상기 오일원(8)과 오일 통로(62) 사이에 설치된 유압 제어 밸브(10); 및 상기 유압 제어 밸브(10)의 개도량을, 차량의 속도를 감지하는 센서(12)의 정보에 따라 제어하는 전자 제어 유니트(12)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

엔진의 가변식 흡배기 밸브 개폐 장치

본 발명은 엔진이 가변식 흡배기 밸브 개폐 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 캠의 회전력을 로커 암을 통해 전달받는 흡배기 밸브를 엔진 속도에 따라 가변시겨 개폐하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 엔진은 기통수에 따라 실린더가 형성된 실린더 블록, 실린더 블록상에 장착되고 흡배기 포트가 형성된 실린더 헤드, 실린더 헤드에 구비되어 흡배기 포트를 각 행정에 따라 선택적으로 개폐시키는 흡배기 밸브 및 개폐 장치, 실린더내를 왕복이동하여 혼합기를 압축시키는 피스톤, 피스톤에 커넥팅 로드로 연결되어 피스톤의 직선 운동력을 회전 운동력으로 전환시키는 크랭크 축, 및 크랭크 축의 동력을 밸브 개폐 장치로 전달하는 캠 축을 포함한다.

여기서, 캠 축에 의해 흡배기 밸브를 개폐시키는 장치는 오버헤드(overhead) 방식인 경우에, 캠 축의 동력이 로커 암을 매개로 흡배기 밸브로 전달되도록 되어 있다. 즉, 로커 축으로 중간부가 회동가능하게 지지된 로커 암의 일단이 캠 축의 캠에 접촉되어 있고, 그 타단은 밸브의 상단인 밸브 태핏(tappet)에 접촉되어 있다.

상기와 같이 구성되어서, 캠 축이 회전함에 의해 캠의 로브(lobe)가 로커 암의 일단을 1회전시마다 누르게 되고, 이에 연동되어 로커 암의 타단이 밸브 태핏을 누르게 되므로써, 흡배기 밸브가 개폐되도록 되어 있다.

한편, 흡배기 밸브는 밸브 스프링으로 탄력지지되어 있기 때문에, 캠의 로브에 의해 눌려지지 않을 때는, 초기 위치로 상승,복귀되도록 되어 있다.

그런데, 상기와 같은 종래의 흡배기 밸브 개폐 장치는, 엔진 속도에 상관없이 흡배기 포트를 개방시키는 정도가 동일하다. 즉, 엔진 속도가 빨라지면 캠 축의 회전 속도도 증가되어 흡배기 밸브의 승강 주기가 단축되지만, 하강되는 길이는 엔진 속도와는 상관없이 항상 동일하도록 되어 있다.

그러나, 엔진 출력을 증대시킬려면, 흡배기 밸브의 승강 주기가 단축되는 것에 비례하여, 흡배기 포트의 개도량도 증가되어야 일시에 많은 양의 혼합기가 연소실로 공급될 수 있고, 또한 연소실에서 배기 가스의 배출 성능도 높일 수가 있는데, 일반적인 흡배기 밸브 개폐 장치는 전술된 바대로, 승강 변위가 항시 동일한 관계로 엔진 출력을 향상시키는데 한계가 있었다.

상기와 같은 종래의 흡배기 밸브 개폐 장치가 안고 있는 한계를 극복하기 위해 안출된 본 발명은, 흡배기 밸브의 승강 변위를 엔진 속도에 따라 가변시킬 수 있는 가변식 흡배기 밸브 개폐 장치를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 가변식 흡배기 밸브 개폐 장치를 나타낸 도면

도 2는 본 발명의 주요부인 Ⅱ 부위의 상세도

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -

1 - 캠축2 - 흡배기 밸브

3 - 로커 암4 - 로커 축

5 - 가변축6 - 푸시 로드

7 - 스프링8 - 오일원

9 - 오일 라인10 - 유압 제어 밸브

11 - 전자 제어 유니트12 - 속도 센서

61 - 실린더62 - 오일 통로

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 크랭크축의 동력을 전달받아 회전되는 캠축; 및 상기 캠축의 캠에 일단이 접촉되고, 중간은 로커 축으로 회전가능하게 지지되며, 타단은 흡배기 밸브의 상단을 선택적으로 누르는 로커 암을 포함하는 엔진의 밸브 개폐 장치에 있어서,

상기 로커 암의 일단에 상단이 고정된 가변축; 상기 가변축의 하단이 이동가능하게 삽입되는 실린더가 상부로부터 형성되고, 상기 실린더의 저면에는 오일 통로가 형성되며, 하단은 상기 캠에 접촉된 푸시 로드; 상기 푸시 로드의 실린더내에 설치되어, 상기 가변축을 하방으로 탄력지지하는 스프링; 상기 오일 통로로 오일을 제공하는 오일원; 상기 오일원과 오일 통로 사이에 설치된 유압 제어 밸브; 및 상기 유압 제어 밸브를, 차량의 속도를 감지하는 센서의 정보에 따라 개도량을 제어하는 전자 제어 유니트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기된 본 발명의 구성에 의하면, 고속 주행시에는 오일원으로부터 제공되는 오일압이 증가되어, 이 오일압에 의해 스프링을 압축시키면서 가변축이 상승하게 되므로써, 가변축의 상승된 길이만큼 로커 암이 더 많이 회전하게 되어, 로커 암이 흡배기 밸브를 더 많이 누르게 되므로써, 흡배기 밸브의 승강 변위가 길어지게 된다.

[실시예]

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 가변식 흡배기 밸브 개폐 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 주요부인 Ⅱ 부위의 상세도이다.

참고로, 본 실시예의 구성을 설명함에 있어, 명세서의 서두에서 설명된 종래의 기술과 동일한 부분에 대해서는 설명의 중복을 피하기 위하여 반복설명은 생략하고 개선된 부분만을 주로하여 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 실린더 헤드상에 지지된 캠축(1)과 흡배기 밸브(2) 사이에 역시 실린더 헤드상에 로커 축(4)으로 지지된 로커 암(3)이 설치된다. 즉, 로커 암(3)의 우측 하단은 캠축(1)과 접촉하게 되고, 좌측 하단에는 흡배기 밸브(2)의 상단이 접촉하게 되어, 로커 암(3)의 회전동작에 의해 흡배기 밸브(2)가 승강되어진다.

여기서, 본 발명에서는 엔진 회전속도에 따라 흡배기 밸브(2)의 승강 변위를 가변시킬 수 있는 장치를 로커 암(3)과 캠축(1) 사이에 구비시킨다.

즉, 가변축(5)의 상단이 로커 암(3)의 우측 하단에 고정되고, 그 하단은 푸시 로드(6)의 상단에 이동가능하게 끼워진다. 푸시 로드(6)의 하단은 태핏(13)을 매개로 캠축(1)에 접촉되어지고, 상단에는 도 2에 보다 상세히 도시된 바와 같이, 실린더(61)가 형성되어, 이 실린더(61)에 가변축(5)의 하단이 이동가능하게 끼워진다. 한편, 가변축(5)의 하단과 실린더(61) 상단 사이에는 가변축(5)을 하방으로 탄력지지하는 스프링(7)이 설치된다. 또한, 실린더(61)의 저면에는 푸시 로드(6)의 외주로 이어지는 오일 통로(62)가 형성된다.

오일 통로(62)로 엔진 속도에 따라 비례하여 출력이 증대되는 오일원(8)이 오일 라인(9)으로 연결된다. 오일원(8)은 엔진 윤활을 위한 오일 펌프로서, 엔진 출력이 증가되면 비례하여 출력도 같이 증가되어, 실린더(61)로 높은 압력의 오일을 공급하게 된다. 오일 라인(9)에는 오일압을 제어하기 위한 유압 제어 밸브(10)가 설치되고, 이 유압 제어 밸브(10)는 전자 제어 유니트(11)로 그 개도량이 제어된다. 전자 제어 유니트(11)는 차량의 속도를 감지하는 속도 센서(12)로부터 정보를 입력받아, 고속이라고 설정된 차속보다 차량 속도가 높게 되면, 유압 제어 밸브(10)를 개방시키게 된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 실시예의 동작을 상세히 설명한다.

엔진 속도가 저속시에는, 속도 센서(12)에서 전달된 정보에 따라 전자 제어 유니트(11)는 유압 제어 밸브(10)를 개방시키지 않는다. 따라서, 오일원(8)의 오일은 실린더(61)내로 공급되지 않게 되어, 가변축(5)은 스프링(7)에 의해 실린더(61)이 저면에 위치하도록 지지된 상태이다. 그러므로, 캠축(1)이 로커 암(3)의 우측을 미는 정도가 이후에 설명할 고속시보다 작으므로써, 로커 암(3)의 작은 회전에 의해 흡배기 밸브(2)의 하강 변위가 짧아지게 된다.

반면에, 엔진 속도가 고속시에는, 속도 센서(12)에서 전달된 정보가 설정된 기준 속도보다 크게 된 순간부터, 전자 제어 유니트(11)가 유압 제어 밸브(10)를 개방시키게 된다. 따라서, 오일원(8)에서 제공되는 오일이 오일 통로(62)를 통해 실린더(61)의 저면으로 공급되어, 가변축(5)의 하단을 위로 밀게 되므로써, 가변축(5)은 스프링(7)을 압축시키면서 실린더(61)의 상부로 상승하게 된다.

따라서, 로커 암(3)의 우측은 캠의 로브 길이에다가 가변축(5)의 상승된 길이만큼 더 많이 회전하게 되므로써, 로커 암(3)의 우측도 그에 대응되는 만큼 더 많이 회전되어, 흡배기 밸브(2)를 누르게 된다. 따라서, 흡배기 밸브(2)는 저속시보다 더 많이 하강하게 되므로써, 개도량이 증가되어진다.

이러한 동작에 의해, 고속시에는 연소실내로 일시에 많은 양의 혼합기가 공급될 수가 있게 되어, 엔진 출력이 증가되고, 또한 연소실에서 일시에 많은 양의 배기 가스가 배출될 수가 있게 되어, 엔진 출력을 증대시킬 수가 있게 된다.

상기된 바와 같이 본 발명에 의하면, 엔진 회전 속도에 따라 흡배기 밸브의 개도량이 가변되게 되므로써, 특히 고속시의 엔진 출력을 최대로 증가시킬 수가 있게 된다.

한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 크랭크축의 동력을 전달받아 회전되는 캠축; 및 상기 캠축의 캠에 일단이 접촉되고, 중간은 로커 축으로 회전가능하게 지지되며, 타단은 흡배기 밸브의 상단을 선택적으로 누르는 로커 암을 포함하는 엔진의 밸브 개폐 장치에 있어서,

   상기 로커 암의 일단에 상단이 고정된 가변축; 상기 가변축의 하단이 이동가능하게 삽입되는 실린더가 상부로부터 형성되고, 상기 실린더의 저면에는 오일 통로가 형성되며, 하단은 상기 캠에 접촉된 푸시 로드; 상기 푸시 로드의 실린더내에 설치되어, 상기 가변축을 하방으로 탄력지지하는 스프링; 상기 오일 통로로 오일을 제공하는 오일원; 상기 오일원과 오일 통로 사이에 설치된 유압 제어 밸브; 및 상기 유압 제어 밸브를, 차량의 속도를 감지하는 센서의 정보에 따라 개도량을 제어하는 전자 제어 유니트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 가변식 흡배기 밸브 개폐 장치.