KR20080025819A - 연속 가변 밸브 리프트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 연속 가변 밸브 리프트 장치에 관한 것으로, 특히 편심축의 높이를 낮추고 중간레버상에 홈을 형성하여 이 홈에 롤러를 설치하여 롤러와 접촉하는 캠간의 접촉점이 상기 편심축의 동작에 의해 이동되도록 하여 구조의 단순화와 작동의 정확성 및 자유도를 높일 수 있도록 한 연속 가변 밸브 리프트 장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명의 연속 가변 밸브 리프트 장치는 내측에 장공형의 홈이 형성된 중간레버와, 상기 중간레버의 일측면에 위치한 편심축과, 상기 중간레버의 홈에 결착되며 상기 편심축의 동작에 의해 홈을 따라 이동하는 롤과, 상기 중간레버의 측면에 위치하여 상기 롤과 접촉하는 캠과, 상기 중간레버의 저부에 위치하여 중간레버의 조작에 의해 상하로 이동하는 로커아암을 포함하는 구성을 갖는다.

Description

연속 가변 밸브 리프트 장치{CONTINUOUS VARIABLE VALVE LIFT DEVICE}

도 1 은 종래의 연속 가변 밸브 리프트 장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도,

도 2a 와 도 2b 는 상기 도 1 의 연속 가변 밸브 리프트 장치에 있어서, 최대 및 최소 밸브 리프트 상태인 경우를 도시한 도면,

도 3a 와 도 3b 는 본 발명에 따른 연속 가변 밸브 리프트 장치의 구조 및 작동상태를 도시한 단면도임.

<도면의 주요 부분의 부호에 대한 설명>

1, 30 : 편심축 3,50 : 캠축

5, 40 : 중간레버 7 : 롤러

9 : 스프링 11 : 로커암

본 발명은 연속 가변 밸브 리프트 장치에 관한 것으로, 특히 편심축의 높이를 낮추고 중간레버상에 홈을 형성하여 이 홈에 롤러를 설치하여 롤러와 접촉하는 캠간의 접촉점이 상기 편심축의 동작에 의해 이동되도록 하여 구조의 단순화와 작 동의 정확성 및 자유도를 높일 수 있도록 한 연속 가변 밸브 리프트 장치에 관한 것이다.

일반적으로 4행정 가솔린 엔진에 있어서 흡배기 밸브가 갖는 기능은 실린더 내 흡기와 배기의 흐름을 제어하고, 실린더 내의 기밀을 유지하는 데 있다.

즉, 압축행정과 폭발 행정시에는 흡배기 밸브가 모두 닫혀 실린더 내의 기밀을 유지하고, 흡입 행정과 배기 행정시에는 각각 흡기 밸브 혹은 배기 밸브만 열려 연료가스의 흡입과 연소가스의 배출이 이루어진다.

상기 밸브의 개폐는 캠 샤프트에 형성된 캠이 밸브의 단부를 로커암에 의해 누룸으로써 이루어지며, 상기 캠 샤프트는 크랭크 샤프트의 구동력을 타이밍 체인 혹은 타이밍 벨트 등에 의해 전달받아 회전한다.

상기 캠은 밸브와의 마찰 혹은 마멸을 적게 하기 위하여 접촉면을 원호 모양으로 형성한다.

한편, 상기 밸브의 기밀성, 흡배기 가스의 양 등을 결정짓는 중요한 요소는 밸브 리프트(valve lift)이며, 이는 밸브 페이스가 밸브 시프트로부터 얼마만큼 떨어져 있는 가를 나타내는 척도로서, 배기밸브의 경우 밸브 리프트가 클수록 배기시 배출되는 연소가스의 양이 늘어나 흡배기 효율이 높아진다.

도 1 은 종래의 연속 가변 밸브 리프트 장치(CVVL)의 일예인 밸브트로닉스의 구조를 도시한 단면도이고,

도 2a 와 도 2b 는 상기 도 1 의 연속 가변 밸브 리프트 장치에 있어서, 최대 및 최소 밸브 리프트 상태인 경우를 각각 도시한 도면이다.

상기 도면에서 밸브(70)은 스로틀 밸브이다.

도시된 바와 같이, 상기 예시된 종래의 연속 가변 밸브 리프트 장치는 최상측에 편심축(30)이 위치하고, 그 하부에 로커암(60), 우측에 캠축(50)이 위치하며, 그 가운데에 중간레버(40)가 위치해 있는 구조로 되어 있다. 상기 구조에서 특히 중간레버(40)는 편심축(30)과 캠(50) 및 로커암(60)의 사이에 떠 있어 중간레버(40)가 오작동할 가능성이 있는 문제점이 있다.

또한, 편심축(30)의 장착높이가 과다하게 높고, 중간레버(40)의 크기가 커서 관성질량 측면에서 불리한 문제점을 가지고 있다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 중간레버상에 일정 크기의 장공형 홈을 형성하고, 이 홈에 롤러를 결착시켜 편심축의 작동에 의해 롤러의 위치가 상기 홈을 따라 이동되도록 하여 중간레버와 캠이 만나는 지점의 위치가 변화되도록 함으로써, 안정적인 작동과 장치의 동작 자유도를 향상시킬 수 있는 연속 가변 밸브 리프트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연속 가변 밸브 리프트 장치는 내측에 장공형의 홈이 형성된 중간레버와, 상기 중간레버의 일측면에 위치한 편심축과, 상기 중간레버의 홈에 결착되며 상기 편심축의 동작에 의해 홈을 따라 이동하는 롤러와, 상기 중간레버의 측면에 위치하여 상기 롤러와 접촉하는 캠과, 상기 중간레버의 저부에 위치하여 중간레버의 조작에 의해 상하로 이동하는 로커아암을 포함하 는 구성을 갖는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 연속 가변 밸브 리프트 장치의 적합한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 3a 와 도 3b 는 본 발명에 따른 연속 가변 밸브 리프트 장치의 구조 개요 및 작동상태를 도시한 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 연속 가변 밸브 리프트장치는 편심축(1)이 중간레버(5)의 측면에 위치하도록 배열하고, 상기 중간레버(5)상에는 장공형의 길다란 홈(5a)을 형성하고, 이 홈(5a)에 결착부재(7a)를 이용하여 롤러(7)가 장착되도록 하였다.

또한, 상기 롤러(7)는 편심축(1)의 결착되어 편심축(1)의 움직임에 따라 홈(5a)을 따라 상하 방향으로 이동하게 되며, 이동하는 롤러(7)의 타측면에는 캠(3)이 접촉하게 된다. 이때 롤러(7)는 가운데의 결착부재(7a)를 중심으로 회전운동이 이루어진다.

따라서 중간레버(5)의 측면에 위치한 편심축(1)은 롤러(7)와 연결되어 편심축(1)의 이동시 롤러(7)로 홈을 따라 함께 이동시킴으로써 중간레버(5)와 캠(3)이 만나는 지점이 변화되도록 한다.

상기 중간레버(5)의 상측단은 힌지(5b)를 이용하여 고정시킴으로써 종래의 자유상태에 있던 중간레버를 그 일단이 고정되도록 하여 보다 안정된 구조를 이루도록 하고 있으며, 중간레버의 힌지(5b)로 고정된 인접부에는 탄성이 있는 스프링(9)이 설치되어 중간레버(5)의 전체적인 작동이 원활히 이루어지도록 하고 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 연속 가변 밸브 리프트 장치의 작동에 대해 이하에서 설명하기로 한다.

상기 도 3a 는 밸브 리프트가 최소로 발생된 상태를, 도 3b 는 밸브 리프트가 최대로 발생된 상태를 각각 도시한 도면이다.

도 3a 를 참조하면, 편심축(1)이 시계방향으로 이동하면 이와 연결된 롤러(7)가 중간레버(5)의 홈(5a)을 따라 하부로 내려오며, 이에 따라 캠(3)과 중간레버(5)간의 접촉점이 변화된다. 이 경우 중간레버(5)상에 결착된 롤러(7)와 캠(3)의 접촉은 상호간 이격된 거리가 어느 정도 형성되어 있으므로 캠(3)의 회전에 따른 중간레버(5)의 이동량은 그다지 크지 않으며, 이에 의해 로커암(11)의 이동량은 작게 이루어진다.

도 3b 를 참조하면, 편심축(1)을 반시계 방향으로 회전시키면 롤러(7)가 중간레버(5)의 홈(5a)을 따라 상부로 올라가며, 캠(3)과 중간레버(5)의 접촉점이 변화된다. 이에 따라 중간레버(5)는 시계방향으로 회전하여 로커암(11)을 더 이동시켜 밸브 리프트를 증가시킨다. 도시된 예는 밸브 리프트가 최대인 상태를 나타내고 있다.(도 2b 참조)

상기와 같은 본 발명의 연속 가변 밸브 리프트 장치는 편심축(1)이 중간레버(5)의 측면에 위치하여 종래에 비해 상대적으로 장착높이가 줄어들고, 중간레버상의 홈(5a)의 형성으로 중간레버(5) 자체 질량이 감소됨으로써 관성질량면에서 유리한 장점을 갖는다.

또한, 중간레버(5)상의 홈(5a)에 롤러(7)가 결착되어 이동할 수 있는 구조가 되도록 함으로써, 기계적으로 무리한 작동을 줄이고 자유도를 높일 수 있는 잇점이 있으며, 작동 시스템에 과도한 부하를 주지 않게 되는 효과를 나타낸다.

아울러, 중간레버가 힌지로 고정되어 있어 구조가 단순해지고 오작동 가능성이 줄어들게 하는 장점이 있다.

이상에서 기술한 바와 같이, 본 발명에 따른 연속 가변 밸브 리프트 장치는 편심축의 높이를 낮추고 중간레버상에 홈을 형성하고, 이 홈에 편심축과 연결되는 롤러를 설치하여 롤러가 이동할 수 있는 구조를 취함으로써, 구조의 단순화와 작동의 정확성 및 자유도를 높이는 등의 효과를 발휘한다.

Claims (3)

1. 내측에 장공형의 홈이 형성된 중간레버와,

   상기 중간레버의 일측면에 위치한 편심축과,

   상기 중간레버의 홈에 결착되며 상기 편심축의 동작에 의해 홈을 따라 이동하는 롤러와,

   상기 중간레버의 측면에 위치하여 상기 롤러와 접촉하는 캠과,

   상기 중간레버의 저부에 위치하여 중간레버의 조작에 의해 상하로 이동하는 로커아암을 포함하는 연속 가변 밸브 리프트 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 중간레버는 그 상측단이 힌지로 고정되는 것을 특징으로 하는 연속 가변 밸브 리프트 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 장공형의 홀은 중간레버 가운데 부위의 상하 길이방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 연속 가변 밸브 리프트 장치.

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