KR20060009518A

KR20060009518A - 실린더 디액티베이션용 로커암 장치

Info

Publication number: KR20060009518A
Application number: KR1020040058122A
Authority: KR
Inventors: 이상민
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-07-26
Filing date: 2004-07-26
Publication date: 2006-02-01

Abstract

본 발명은 실린더 디액티베이션용 로커암 장치에 관한 것으로서, 특히 록커암 바디의 일측에 캠과 접촉하는 작동봉을 상하 회전가능하게 결합하고, 그 작동봉과 록커암 바디의 사이에 유압의 공급여부에 따라 작동봉과 록커암 바디를 선택적으로 연결시켜주는 결합수단을 형성하므로서, 유압공급 여부에 따라 흡배기밸브의 작동을 정지시켜 효율적인 실린더 디액티베이션의 구현이 가능하고, 구조가 단순하면서도 디액티베이션 작동시 밸브의 동작이 정지되므로 해당 부품의 마모를 줄여줄 수 있도록 한 실린더 디액티베이션용 로커암 장치에 관한 것이다.

록커암 바디, 작동봉, 작동체, 유압, 캠

Description

실린더 디액티베이션용 로커암 장치{Locker arm device}

도 1 은 본 발명의 로커암 장치에 의해 밸브가 개폐되는 상태를 보인 도면.

도 2 는 도 1의 A-A선 단면도.

도 3 은 본 발명의 로커암 장치에 의해 밸브가 디액티베이션된 상태를 보인 도면.

도 4 는 도 3 의 B-B선 단면도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 캠 2 : 밸브

3 : 실린더헤드 4 : 록커암 바디

5 : 헤드부 6 : 삽입공간부

7 : 유동홈 8 : 탄지스프링

9 : 작동봉 10 : 축

11 : 장착홈 12 : 작동체

13 : 유압홀 14 : 유압라인

15 : 개폐밸브 20 : 이시유

본 발명은 실린더 디액티베이션용 로커암 장치에 관한 것으로서, 특히 유압공급 여부에 따라 흡배기밸브의 작동을 정지시켜 효율적인 실린더 디액티베이션의 구현이 가능하고, 구조가 단순하면서도 디액티베이션 작동시 밸브의 동작이 정지되므로 해당 부품의 마모를 줄여줄 수 있도록 한 실린더 디액티베이션용 로커암 장치에 관한 것이다.

현재 엔진의 연비향상과 배기가스저감을 위해 부분부하영역에서 특정 실린더를 휴지시키는 실린더 디액티베이션(Cylinder deactivation) 기술이 제공되고 있다.

실린더 디액티베이션은 연료분사를 차단하는 방법 및 연료분사차단과 흡배기밸브를 닫는 밸브 디액티베이션 방법이 사용되고 있다.

그러나, 연료만을 차단할 경우 흡/배기 밸브를 통한 공기의 유동으로 인해 펌핑손실이 조재하여 디액티베이션의 효과가 감소되는 단점이 있기 때문에 디액티베이션 시 해당 실린더의 밸브 개폐를 완전히 휴지시키는 기술, 즉 밸브를 구동하는 태핏에 유압회로 및 복잡한 메카니즘을 형성하여 디액팁이션 기능시 밸브가 개폐되지 않도록 하였다.

하지만, 상기와같이 태핏을 이용하는 종래기술은 태핏의 구조가 매우 복잡해져서 운동부의 질량이 늘어나게되고, 이에의해 운동부의 동작에 대한 신뢰도가 하락하게되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 록커암 바디의 일측에 캠과 접촉하는 작동봉을 상하 회전가능하게 결합하고, 그 작동봉과 록커암 바디의 사이에 유압의 공급여부에 따라 작동봉과 록커암 바디를 선택적으로 연결시켜주는 결합수단을 형성하므로서, 유압공급 여부에 따라 흡배기밸브의 작동을 정지시켜 효율적인 실린더 디액티베이션의 구현이 가능하고, 구조가 단순하면서도 디액티베이션 작동시 밸브의 동작이 정지되므로 해당 부품의 마모를 줄여줄 수 있도록 한 실린더 디액티베이션용 로커암 장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

캠의 회전에 따라 시이소 동작하여 실린더헤드에 장착된 흡배기밸브를 상하 왕복운동시켜 개폐하는 로커암에 있어서,

밸브의 상측 끝단에 접촉되는 헤드부를 일측에 구비한 로커암바디의 타측에 삽입공간부를 형성하고, 삽입공간부 내측으로 일측이 캠과 접촉되는 일정길이의 작동봉을 회동가능하게 축 결합하되,

상기 록커암바디의 내측면과 맞닿은 작동봉의 양측면에 작동체가 유동가능하게 수용된 장착홈을 형성하고, 록커암바디의 대향면에는 작동체를 밀어내는 방향으로 탄지하는 스프링이 형성된 유동홈을 형성하며,

상기 작동체가 유동홈 측으로 유동되도록 유압이 장착홈에 인가되도록 하는 유압홀을 작동봉내에 형성하여 유압의 공급여부에 따라 작동체가 유동홈과 장착홈 사이에 걸려 작동봉과 록커암바디가 일체로 움직이도록 한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 유압홀은 유압공급원인 유압라인에 연결하고, 그 유압라인 의 도중에는 엔진 운전조건에 따른 이시유의 제어신호에 따라 개폐되어 유압의 공급을 단속하는 개폐밸브를 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이시유는 개폐밸브를 개방시켜 유압이 장착홈에 공급되도록 하여 작동봉과 록커암바디가 서로 연결되어 흡배기밸브가 지속적으로 작동하도록 하고,

상기 개폐밸브를 차단시켜 유압이 장착홈에 공급되지 않도록 하여 작동봉과 록커암바디가 서로 분리되어 해당 밸브가 작동하지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 4 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도면부호 1 은 록커암을 작동시키는 캠을 나타내고, 도면부호 2 는 실린더헤드(3)상에 설치되어 록커암에 의해 상하 왕복운동하면서 흡기포트와 배기포트를 선택적으로 개폐하는 밸브를 나타낸다.

본 발명에서는 록커암을 록커암바디(4)와 작동봉(9)으로 대별 구성한다.

상기 록커암바디(4)는 그 일측에 밸브(2)의 상측에 접촉되는 헤드부(5)가 형성되고, 타측에는 작동봉(9)이 상하 회동 가능하게 결합되기 위한 삽입공간부(6)가 장방형으로 형성된다.

상기 작동봉(9)의 일측은 캠(1)의 상측에 접촉되면서 타측은 상기 삽입공간부(6)로 삽입되어 축(10)에 의해 회동가능하게 결합된다.

즉, 상기 작동봉(9)은 캠(1)의 회전에 의해 상하로 유동하면서 록커암바디 (4)를 시이소 작동시키는 수단으로 작용하게되는 것이다.

상기 작동봉(9)과 록커암바디(4)사이에 선택적으로 체결력을 갖도록 하는 수단으로서, 장착홈(11), 유동홈(7), 작동체(12), 탄지스프링(8)을 구성한다.

상기 장착홈(11)은 삽입공간부(6)에 삽입된 작동봉(9)의 양측면상에 요입 형성하고, 이 장착홈(11)에 작동체(12)를 유동 가능하게 장착한다.

그리고, 상기 장착홈(11)에 대응하여 록커암 바디(4)의 내측면상에 작동체(12)가 부분적으로 삽입되어 걸리도록 하기 위한 유동홈(7)을 요입 형성하고, 이 유동홈(7) 내부에 상기 작동체(12)를 밀어내는 방향으로 탄성을 가하는 탄지스프링(8)을 형성한다.

상기 작동봉(9)에는 장착홈(11)으로 유압을 공급하기 위한 유압홀(13)을 형성하고, 유압홀(13)의 입구측은 유압이 공급되는 유압라인(14)과 연결하며, 유압라인(14)의 도중에는 이시유(20)의 제어신호에 따라 선택적으로 개폐되는 개폐밸브(15)가 형성된다.

상기 이시유(20)는 엔진 정상구동시 상기 개폐밸브(15)를 개방시켜 유압홀(13)로 유압이 공급되도록 하므로서, 유압홀(13)을 통해 공급된 유압이 장착홈(11)으로 인가되어 도 2 와같이 작동체(12)가 탄지스프링(8)의 탄성을 이기고 전진하게되고, 이에의해 작동체(12)가 장착홈(11)과 유동홈(7) 사이에 걸리면서 작동봉(9)과 록커암 바디(4) 사이에 체결력이 존재하게된다.

이에따라, 도 1 의 (a) 및 (b)와 같이 캠(1)의 작동에 의해 작동봉(9)이 상하로 유동되면서 록커암바디(4)를 시이소 작동시키게되므로 밸브(2)가 정상적으로 개폐된다.

한편, 이시유(20)가 엔진 부분부하운전영역에서 실린더 디액티베이션 기능을 위해 개폐밸브(15)를 차단하게되면, 개폐밸브(15)의 차단에 의해 유압홀(13)로 유압이 공급되지 않게되므로서, 작동체(12)가 탄지스프링(8)의 탄성에 의해 밀려 도 4 와같이 장착홈(11) 내부로 완전히 몰입되게 된다.

이에따라, 캠(1)의 회전에 의해 작동봉(9)이 상하로 움직이더라도 작동봉(9)과 록커암바디(4) 사이에 체결력이 존재하지 않는 상태이므로 도 3 의 (a)(b)와 같이 록커암바디(4)가 작동하지 않게되어 밸브(2)가 개폐되지 않게되는 것이다.

상기 설명과같이 동작하는 본 발명에 의하면 록커암바디(4)와 작동봉(9)의 체결력을 선택적으로 단속하여 실린더 디액티베이션 기능을 구현함에 따라 디액티베이션 기능의 효율을 높일 수 있어서 연비향상을 기대할 수 있고, 부품수 감소에 의한 운동부 질량을 줄여줄 수 있게된다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 록커암 바디의 일측에 캠과 접촉하는 작동봉을 상하 회전가능하게 결합하고, 그 작동봉과 록커암 바디의 사이에 유압의 공급여부에 따라 작동봉과 록커암 바디를 선택적으로 연결시켜주는 결합수단을 형성하므로서, 유압공급 여부에 따라 흡배기밸브의 작동을 정지시켜 효율적인 실린더 디액티베이션의 구현이 가능하고, 구조가 단순하면서도 디액티베이션 작동시 밸브의 동작이 정지되므로 해당 부품의 마모를 줄여줄 수 있도록 한 실린더 디액티베이션용 로커암 장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims

캠(1)의 회전에 따라 시이소 동작하여 실린더헤드(3)에 장착된 흡배기밸브를 상하 왕복운동시켜 개폐하는 로커암에 있어서,

밸브(2)의 상측 끝단에 접촉되는 헤드부(5)를 일측에 구비한 로커암바디(4)의 타측에 삽입공간부(6)를 형성하고, 삽입공간부(6) 내측으로 일측이 캠(11)과 접촉되는 일정길이의 작동봉(9)을 회동가능하게 축(10) 결합하되,

상기 록커암바디(4)의 내측면과 맞닿은 작동봉(9)의 양측면에 작동체(12)가 유동가능하게 수용된 장착홈(11)을 형성하고, 록커암바디(4)의 대향면에는 작동체(12)를 밀어내는 방향으로 탄지하는 스프링(8)이 형성된 유동홈(7)을 형성하며,

상기 작동체(12)가 유동홈(7) 측으로 유동되도록 유압이 장착홈(11)에 인가되도록 하는 유압홀(13)을 작동봉(9)내에 형성하여 유압의 공급여부에 따라 작동체(12)가 유동홈(7)과 장착홈(11) 사이에 걸려 작동봉(9)과 록커암바디(4)가 일체로 움직이도록 한 것을 특징으로 하는 실린더 디액팁이션용 로커암 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 유압홀(13)은 유압공급원인 유압라인(14)에 연결하고, 그 유압라인(14)의 도중에는 엔진 운전조건에 따른 이시유(20)의 제어신호에 따라 개폐되어 유압의 공급을 단속하는 개폐밸브(15)를 형성한 것을 특징으로 하는 실린더 디액티베이션용 로커암 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 이시유(20)는 개폐밸브(15)를 개방시켜 유압이 장착홈(11)에 공급되도록 하여 작동봉(9)과 록커암바디(4)가 서로 연결되어 흡배기밸브가 지속적으로 작동하도록 하고,

상기 개폐밸브(15)를 차단시켜 유압이 장착홈(11)에 공급되지 않도록 하여 작동봉(9)과 록커암바디(4)가 서로 분리되어 해당 밸브가 작동하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 실린더 디액팁이션용 로커암 장치.