KR20000005504A - Valve timing system - Google Patents

Valve timing system

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KR20000005504A KR1019980708294A KR19980708294A KR20000005504A KR 20000005504 A KR20000005504 A KR 20000005504A KR 1019980708294 A KR1019980708294 A KR 1019980708294A KR 19980708294 A KR19980708294 A KR 19980708294A KR 20000005504 A KR20000005504 A KR 20000005504A
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Abstract

PURPOSE: A valve timing system is to increase power output of internal combustion engines by providing the internal combustion engine applicable to engines having multi-inlet and multi-exhaust configurations per combustion chamber. CONSTITUTION: A variable valve timing system used in varying the opening and closing cycle of the inlet and outlet valves of an internal combustion engine comprises a cam follower(4) and a cam(1) and a cam(1) which is rotated about the cam shaft(3) to move the valve between an open and closed position of the valves. A cam has a contoured outlet or contact surface and is supported on the cam shaft. In addition, to vary the cycle of the opening and closing of the valves, a rotational unit(11,12) is connected to the cam follower(4) and rotates the cam follower(4). Also, the cam follower(4) and cam(1) are out of alignment such that the cam lobe engages the contact surface(2) at a higher point before the cam follower(4) and the cam(1) are aligned. Therefore, the valve is opened sooner and closed later such that the degrees of cycle increases in case that the engine revolutions increase.

Description

밸브 타이밍 장치Valve timing device

본 발명은 내연기관용 출력 장치에 관한 것으로서, 특히 연소실 마다 다중 흡입 및 배기 밸브를 갖는 엔진에 적용되는 내연기관용 밸브 타이밍 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an output device for an internal combustion engine, and more particularly, to a valve timing device for an internal combustion engine that is applied to an engine having multiple intake and exhaust valves for each combustion chamber.

많은 장치가 내연기관의 출력을 증가시키기 위해 개발되어 왔다. 이러한 장치 중 어떤 것들은 다중 밸브와 BMW에 의해 특허허여된 바노스(Vanos) 가변형 밸브 타이밍 장치와 같은 가변형 밸브 타이밍 장치를 사용한다.Many devices have been developed to increase the output of internal combustion engines. Some of these devices use variable valve timing devices, such as multiple valves and the Vanos variable valve timing device patented by BMW.

본 발명은,The present invention,

폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 밸브를 이동시키고 등고형 결합면을 갖는 캠 플로어(cam follower)와,A cam follower which moves the valve between the closed position and the open position and has a contoured engagement surface,

캠축 상에 위치되고 상기 캠축에 의해 구동되는 캠으로서, 상기 밸브를 작동시키기 위해 상기 캠 플로어의 결합면과 결합하여 상기 캠 플로어를 구동시키도록 형성된 접촉면을 구비하고 있으며, 상기 접촉면이 적어도 그의 일부를 따라 등고를 이루고 있는, 캠과, 그리고A cam located on a camshaft and driven by the camshaft, the cam having a contact surface configured to engage the engagement surface of the cam floor to drive the cam floor to operate the valve, the contact surface being at least a portion thereof. Along the cams and

상기 캠의 등고형 접촉면과 상기 캠 플로어의 등고형 결합면이 초기에 서로 결합하고 이후 상기 캠 플로어가 회전되지 않는 경우에 해제되도록 상기 캠의 이동 평면에 대해 상기 캠 플로어를 회전시키는 회전 수단을 포함하는 가변형 밸브 타이밍 장치를 제공하는 것이다.Rotating means for rotating the cam floor with respect to the cam's moving plane such that the contoured contact surface of the cam and the contour engaging surface of the cam floor are initially engaged with each other and then released when the cam floor is not rotated. It is to provide a variable valve timing device.

이하에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 캠 및 캠 플로어의 개략적인 사시도이다.1 is a schematic perspective view of a cam and a cam floor according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 캠 및 캠 플로어의 개략적인 사시도이다.2 is a schematic perspective view of a cam and a cam floor according to another embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 캠 플로어의 개략적인 평면도이다.3 is a schematic plan view of the cam floor shown in FIG.

도 4는 도 3에 도시된 4개의 캠 플로어를 조절하는 조절 로드 조립체를 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 4 is a schematic illustration of an adjustment rod assembly for adjusting the four cam floors shown in FIG. 3.

도 5는 도 4에 도시된 캠 플로어와 회전 수단의 개략적인 확대도이다.FIG. 5 is a schematic enlarged view of the cam floor and the rotating means shown in FIG. 4.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 캠 플로어의 평면도이다.6 is a plan view of a cam floor according to another embodiment of the present invention.

도 7은 푸쉬 로드식 엔진에 적용되는 본 발명에 따른 실시예의 사시도이다.7 is a perspective view of an embodiment according to the present invention applied to a push rod engine.

도 8은 도 7에 도시된 상부 캠식 엔진에서 캠 플로어 조립체를 따라 취한 단면도이다.FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the cam floor assembly in the upper cam engine shown in FIG.

도 9는 도 8에서 화살표 IX의 방향을 따라 취한 개략적인 단면도이다.9 is a schematic cross-sectional view taken along the direction of arrow IX in FIG. 8.

본 발명의 제 1실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이 캠(1)은 등고형 외부면 또는 접촉면(2)을 구비하고 있다. 등고 형태는 소정의 원하는 형상일 수도 있지만 바람직하게는 V자 형태이다. 캠(1)은 내연기관에 수직하게 캠축(3) 상에 지지되어 있다.In the first embodiment of the invention, the cam 1 has a contoured outer surface or a contact surface 2 as shown in FIG. The contour shape may be any desired shape but is preferably V-shaped. The cam 1 is supported on the camshaft 3 perpendicular to the internal combustion engine.

캠 플로어(4)는 밸브(도시되지 않음)를 작동시키며, 소정의 원하는 형태의 등고형 상부 결합면(5)을 구비하고 있다. 그렇지만, 바람직하게 캠 플로어(4)의 상부 등고형 결합면(5)과 캠(1)의 등고형 접촉면(2)은 상호 보족적이다. 본 실시예에서, 캠 플로어(4)의 등고형 상부 결합면(5)은 원하는 각도로 형성된 벽을 갖는 V형 리셋스(6)이다.The cam floor 4 actuates a valve (not shown) and has a contoured upper engagement surface 5 of any desired shape. However, preferably the upper contour engagement surface 5 of the cam floor 4 and the contour contact surface 2 of the cam 1 are mutually supportive. In this embodiment, the contoured upper engagement surface 5 of the cam floor 4 is a V-shaped reset 6 having a wall formed at a desired angle.

본 발명의 타이밍 장치의 일반적인 작용은 캠축이 예컨대 엔진 속도의 1/2과 같이 엔진 속도에 의해 결정된 속도로 회전되고 캠이 캠축의 축선을 중심으로 회전하며 캠 로브(lobe)의 결합면이 캠 플로어와 결합하여 밸브를 개폐시키는 다른 표준 타이밍 장치와 동일하다.The general action of the timing device of the present invention is that the camshaft rotates at a speed determined by the engine speed, for example 1/2 of the engine speed, the cam rotates about the axis of the camshaft and the engagement surface of the cam lobe is the cam floor. And other standard timing devices to open and close the valve.

그렇지만, 본 발명에서는 캠 플로어(4)가 도 3에 도시된 바와 같이 엔진 속도에 따라 소정 등급의 속도로 그의 축선을 중심으로 회전한다. 따라서, V형 리셋스(6)와 캠(1)의 V형 접촉면(2)이 V형 리셋스(6)와 캠(1)의 V형 접촉면(2)이 정렬되기 전에 약간 이탈하게 되어서 싸이클 초기에 캠 로브 접촉면(2)이 V형 리셋스(6)의 벽의 경사진 평면과 높은 지점에서 결합하게 되며, V형 리셋스(6)와 캠(1)의 V형 접촉면(2)이 정렬된 후에 해제된다. 따라서, 밸브는 엔진 회전수가 증가될 때 밸브를 개방시키기 위한 싸이클의 정도를 증가시키면서 보다 초기에 개방되고 더 늦게 폐쇄된다.However, in the present invention, the cam floor 4 rotates about its axis at a speed of a predetermined grade according to the engine speed as shown in FIG. Therefore, the V-type contact surface 2 of the V-type reset 6 and the cam 1 is slightly displaced before the V-type reset surface 6 and the V-type contact surface 2 of the cam 1 are aligned. Initially, the cam lobe contact surface 2 is engaged at a high point with the inclined plane of the wall of the V-shaped reset 6, and the V-shaped contact 6 of the V-shaped reset 6 and the cam 1 is It is released after it is aligned. Thus, the valve opens earlier and closes later, increasing the degree of the cycle for opening the valve when the engine speed is increased.

도 2 및 도 3에 도시된 실시예에서, 캠(1)의 접촉면(2)과 캠 플로어(4)의 기하학적 배열을 유지시키고 캠(1)의 마모를 방지하기 위해 두 개의 로커 삽입부(8)가 V형 리셋스(6) 내에 위치되어 있다. 캠(1)의 등고형 접촉면(2)에 의해 캠(1)과 캠 플로어(4)가 접촉할 때 로커 삽입부(8)는 캠 플로어(4) 내에 끼워맞춤되어서, 캠(1)이 회전하고 캠 플로어(4)가 상호 회전하는 동안 로커 삽입부(8)는 축선(9,10)을 중심으로 각각 회전한다.2 and 3, two rocker inserts 8 to maintain the geometry of the contact surface 2 and cam floor 4 of the cam 1 and to prevent wear of the cam 1. Is located in the V-shaped reset 6. When the cam 1 and the cam floor 4 are contacted by the contoured contact surface 2 of the cam 1, the rocker insert 8 is fitted into the cam floor 4 so that the cam 1 rotates. The rocker inserts 8 rotate about the axes 9 and 10, respectively, while the cam floors 4 rotate.

캠 플로어(4)를 회전시키는 방법이 도 4 및 도 5에 도시되어 있는데, 여기서 조절 요크(11)가 두 개의 볼트(13)에 의해 그의 한단부가 캠 플로어(4)에 피봇식으로 연결되어 있고 다른 단부는 조절 로드(12)에 연결되어 있다. 이러한 요크(11)는 축(14)에 의해 조절 로드(12) 내의 부유형 볼 조립체(15)에 연결되어 있다. 캠 플로어(4)의 각위치의 조절은 좌측 나사형 로드(17)와 조절 로드(12) 내에 결합되어 있는 우측 나사형 로드(18)를 갖는 조절 너트(16)에 의해 행해진다. 조절 로드(12)의 이동은 엔진 회전수 또는 구동 형태에 의해 자동 조절되거나, 또는 원심력에 의해 조절될 수 있다.A method of rotating the cam floor 4 is shown in FIGS. 4 and 5, wherein the adjusting yoke 11 is pivotally connected to the cam floor 4 by one end thereof by means of two bolts 13. The other end is connected to the adjusting rod 12. This yoke 11 is connected to the floating ball assembly 15 in the adjusting rod 12 by a shaft 14. The adjustment of the angular position of the cam floor 4 is performed by the adjusting nut 16 having the left threaded rod 17 and the right threaded rod 18 engaged in the adjusting rod 12. The movement of the regulating rod 12 may be adjusted automatically by the engine speed or the drive type, or by the centrifugal force.

도 6에 도시된 바와 같이, 로커 삽입부(8)는 각각의 그루브(20)내로 미끄러지는 단부(19)를 갖추고 있는데, 이에 의해 삽입부(8)가 리셋스(21) 밖으로 빠지는 것이 방지된다.As shown in FIG. 6, the rocker insert 8 has an end 19 that slides into each groove 20, thereby preventing the insert 8 from falling out of the reset 21. .

도시되지 않은 다른 실시예에서, 특별한 캠 플로어의 두 개의 로커 삽입부의 각각의 결합면과 캠의 각각의 결합면의 각도는 밸브가 전방으로 전진할 수 있도록 상이할 수도 있는대, 이에 의해 밸브의 개폐가 지연되지 않는다. 또한, 로커 삽입부의 결합면은 캠 플로어의 둘레부로부터 캠 플로어(4)의 중심선(26)으로 기울어질 수도 있다(도 3).In another embodiment, not shown, the angles of each engagement surface of each of the two rocker inserts of the particular cam floor and each engagement surface of the cam may be different so that the valve can move forward, thereby opening and closing the valve. Is not delayed. The engagement surface of the rocker insert may also be inclined from the circumference of the cam floor to the centerline 26 of the cam floor 4 (FIG. 3).

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예는 푸쉬 로드식 엔진에 적용될 수 있다. 캠 플로어(4)와 캠(1)의 작용을 조절하는 방법은 다른 실시예와 동일하다. 그렇지만, 가변형 밸브 타이밍에 대한 조절 장치를 설치하기 위해서는 접근해야하기 때문에, 캠축(3)과 캠 플로어(4)는 전체적으로 엔진으로부터 제거될 수 있는 단일 조립체 내에 위치되는 것이 바람직하다. 도 7은 쌍을 이룬 흡입 및 배기 밸브 장치를 도시하고 있다.As shown in FIG. 7, an embodiment of the present invention can be applied to a push rod engine. The method of adjusting the action of the cam floor 4 and the cam 1 is the same as in the other embodiments. However, since the camshaft 3 and the cam floor 4 are preferably located in a single assembly that can be removed from the engine as a whole, in order to install an adjustment device for variable valve timing. 7 shows a paired intake and exhaust valve arrangement.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 캠 플로어 중심선(7)은 밸브 스템 중심(23)으로부터 상쇄된다. 반원형 그루브(24)는 캠 플로어(4)의 하부(25)에서 밀링 가공되어서 밸브 스템(27)에 대한 캠 플로어(4)의 회전을 상승시킨다. 반원형 그루브(24)는 깊이가 변하도록 밀링 가공되어서, 캠 플로어가 회전될 때 태핏 간극이 유지되도록 한다.As shown in FIGS. 8 and 9, the cam floor centerline 7 is offset from the valve stem center 23. The semicircular groove 24 is milled at the bottom 25 of the cam floor 4 to raise the rotation of the cam floor 4 relative to the valve stem 27. Semicircular grooves 24 are milled to vary in depth so that the tappet gap is maintained when the cam floor is rotated.

상기 구성에서 유압식 밸브 리프터는 태핏 간극의 약간의 변경을 거의 보상한다. 이는 푸쉬 로드식 엔진에 거의 적용된다.In this configuration the hydraulic valve lifter almost compensates for a slight change in the tappet clearance. This applies almost to push rod engines.

본 발명의 범위 또는 개념을 벗어나지 않으면서 당업자에 의해 상기한 실시예는 변경 및 개조될 수 있음은 명백하다.It will be apparent to those skilled in the art that the above described embodiments can be changed and modified without departing from the scope or concept of the invention.

Claims (7)

가변형 밸브 타이밍 장치로서,Variable valve timing device, 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 밸브를 이동시키고 등고형 결합면을 갖는 캠 플로어와,A cam floor which moves the valve between the closed position and the open position and has a contoured engagement surface, 캠축 상에 위치되고 상기 캠축에 의해 구동되는 캠으로서, 상기 밸브를 작동시키기 위해 상기 캠 플로어의 결합면과 결합하여 상기 캠 플로어를 구동시키도록 형성된 접촉면을 구비하고 있으며, 상기 접촉면이 적어도 그의 일부를 따라 등고를 이루고 있는, 캠과, 그리고A cam located on a camshaft and driven by the camshaft, the cam having a contact surface configured to engage the engagement surface of the cam floor to drive the cam floor to operate the valve, the contact surface being at least a portion thereof. Along the cams and 상기 캠의 등고형 접촉면과 상기 캠 플로어의 등고형 결합면이 초기에 서로 결합하고 이후 상기 캠 플로어가 회전되지 않는 경우에 해제되도록 상기 캠의 이동 평면에 대해 상기 캠 플로어를 회전시키는 회전 수단을 포함하는 가변형 밸브 타이밍 장치.Rotating means for rotating the cam floor with respect to the cam's moving plane such that the contoured contact surface of the cam and the contour engaging surface of the cam floor are initially engaged with each other and then released when the cam floor is not rotated. Variable valve timing device. 제 1항에 있어서, 상기 캠 플로어의 등고형 결합면이 V형상을 갖는 가변형 밸브 타이밍 장치.The variable valve timing device according to claim 1, wherein the contour coupling surface of the cam floor has a V shape. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 두 개의 로커 삽입부가 상기 캠 플로어의 결합면을 형성하는 가변형 밸브 타이밍 장치.The variable valve timing device of claim 1, wherein two rocker inserts form a mating surface of the cam floor. 제 3항에 있어서, 상기 로커 삽입부가 상기 캠 플로어의 리셋스내에 위치되며, 상기 캠 플로어의 리셋스는 상기 로커 삽입부의 단부가 미끄러져서 유지되도록 그루브를 구비하고 있는 가변형 밸브 타이밍 장치.4. The variable valve timing device according to claim 3, wherein the rocker insert is located in a reset of the cam floor, and the reset of the cam floor is provided with a groove so that the end of the rocker insert is slid. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전 수단은 조절 로드를 포함하며, 상기 각각의 캠 플로어는 U형 요크의 두 아암 사이에 유지되며, 상기 요크는 축에 의해 상기 조절 로드 상의 부유형 볼 조립체에 연결되어 있는 가변형 밸브 타이밍 장치.The floating ball assembly according to any one of the preceding claims, wherein the rotating means comprises an adjusting rod, each cam floor being held between two arms of a U-shaped yoke, and the yoke is suspended by the shaft on the floating rod assembly. Variable valve timing device connected to the 제 5항에 있어서, 상기 조절 로드는 캠과 캠 플로어가 원하는데로 정렬하도록 상기 각각의 부유형 볼 조립체 사이에 상기 조절 로드의 길이를 변화시키는 수단을 구비하고 있는 가변형 밸브 타이밍 장치.6. The variable valve timing device of claim 5 wherein the regulating rod includes means for varying the length of the regulating rod between each floating ball assembly such that the cam and cam floor are aligned as desired. 첨부된 도면을 참조하여 실질적으로 이전에 기술된 것과 같은 가변형 밸브 타이밍 장치.Variable valve timing device substantially as previously described with reference to the accompanying drawings.
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