KR20090064013A - 연속 가변 밸브 리프트 장치 - Google Patents

연속 가변 밸브 리프트 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 편심 샤프트를 이용하여 밸브 리프트를 연속으로 가변 할 수 있는 연속 가변 밸브 리프트 장치에 관한 것으로 입력 축에 구비된 입력 캠, 밸브 개폐부, 상기 입력 축에 평행하게 구비된 회전 중심 축, 출력 캠을 구비하며, 상기 입력 캠의 회전을 전달 받아 상기 회전 중심 축을 중심으로 일정 각도로 회전하며 상기 밸브 개폐부를 개폐하는 레버 및 상기 회전 중심 축과 상기 입력 축의 상대적인 위치를 조절하도록 구비된 조절부를 포함한다.
Figure P1020070131568
연속 가변 밸브 리프트(CVVL:Continuous Variable Valve Lift), 입력 캠, 캠 축

Description

연속 가변 밸브 리프트 장치{CONTINUOUS VARIABLE VALVE LIFT APPARATUS}
본 발명은 가변 밸브 리프트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 밸브의 리프트량을 엔진의 동작상태에 따라 가변 시킬 수 있는 연속 가변 밸브 리프트 장치에 관한 것이다.
일반적으로 엔진에는 연료가 연소되어 동력을 발생시키는 연소실이 구비되고, 이 연소실에는 연소될 연료가 포함된 혼합가스를 제공하는 흡기밸브와 연소된 가스를 방출하는 배기밸브가 형성되어 있다. 이들 흡기밸브 및 배기밸브는 크랭크 샤프트에 연결된 밸브 개폐기구에 의해 연소실을 개폐한다.
통상적인 밸브 개폐기구는 일반적으로 일정한 형상을 갖는 캠에 의해 밸브가 항상 일정한 리프트 양을 가지게 되며, 따라서 흡입 또는 배출되는 가스의 양을 조절할 수 없다. 이에 따라 엔진은 그 운전영역 전반에 걸쳐서 필요로 하는 최적의 상태를 발휘하지 못하게 된다.
즉, 저속의 운전상태에 맞추어 밸브 개폐기구가 설계되면 고속의 운전상태에서는 밸브가 열려있는 시간과 양이 충분하지 못하게 되고, 고속의 운전상태에 맞추어 설계되면 저속의 운전상태에서 반대의 현상이 일어나게 된다.
본 발명은 작동 영역을 다양하게 구성할 수 있도록 편심 샤프트를 구비한 연속 가변 밸브 리프트 장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 구성이 간단하고, 일반적인 밸브 장치의 캠을 이용할 수 있어 실린더 밸브 트레인이 과도한 구조 변경 없이 제작이 가능한 연속 가변 밸브 리프트 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 리프트 장치는 입력 축에 구비된 입력 캠, 밸브 개폐부; 상기 입력 축에 평행하게 구비된 회전 중심 축, 출력 캠을 구비하며, 상기 입력 캠의 회전을 전달 받아 상기 회전 중심 축을 중심으로 일정 각도로 회전하며 상기 밸브 개폐부를 개폐하는 레버 및 상기 회전 중심 축과 상기 입력 축의 상대적인 위치를 조절하도록 구비된 조절부를 포함할 수 있다.
상기 조절부는 상기 회전 중심 축과 연결된 연결 링크 및 상기 연결 링크와 연결된 편심 샤프트를 포함할 수 있다.
상기 조절부는 상기 편심 샤프트의 회전 각도를 조절하는 편심 샤프트 기어 및 상기 편심 샤프트기어를 구동하는 편심 샤프트 구동 모터를 포함할 수 있다.
상기 편심 샤프트는 편심 샤프트 저널에 편심되어 연결되고, 상기 편심 샤프트 저널은 저널 지지부에 의하여 지지될 수 있다.
상기 레버의 일단에는 입력 롤러를 구비하여 상기 입력 캠과 접촉할 수 있다.
상기 입력 캠과 상기 입력 롤러가 항상 접촉하도록 리턴 스프링이 구비될 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 연속 가변 밸브 리프트 장치에 의하면 편심 샤프트를 구비하여 구성이 간단하고, 일반적인 밸브 장치의 캠을 이용할 수 있어 실린더 밸브 트레인이 과도한 구조 변경 없이 제작이 가능한 연속 가변 밸브 리프트 장치를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도2는 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트 장치의 밸브 개폐부를 중심으로 도시한 사시도이다.
도3은 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트 장치의 밸브 개폐부를 중심으로 도시한 측면도이고, 도4는 도3의 A부분을 확대 도시한 도면이다.
도1 내지 도4를 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트 장치의 구성을 설명한다.
본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트 장치는 입력 축(100)에 구비된 입력 캠(110), 밸브 개폐부(500), 상기 입력 축(100)에 평행하게 구비된 회전 중심 축(200)을 포함한다.
상기 입력 캠(110)의 회전을 전달 받아 상기 회전 중심 축(200)을 중심으로 일정 각도로 회전하며 상기 밸브 개폐부(500)를 개폐하는 레버(300)가 구비되고 상기 레버(300)에는 출력 캠(310)이 구비된다.
상기 회전 중심 축(200)과 상기 입력 축(100)의 상대적인 위치를 조절하도록 조절부(400)가 구비된다.
상기 조절부(400)는 상기 회전 중심 축(200)과 연결된 연결 링크(410) 및 상기 연결 링크(410)와 연결된 편심 샤프트(420)를 포함한다.
상기 조절부(400)는 상기 편심 샤프트(420)의 회전 각도를 조절하는 편심 샤프트 기어(430) 및 상기 편심 샤프트기어(430)를 구동하는 편심 샤프트 구동 모터(440)를 포함한다.
상기 조절부(400)는 유압 밸브를 구비하여 상기 편심 샤프트(420)의 각도를 조절할 수도 있다.
상기 편심 샤프트(420)는 편심 샤프트 저널(450)에 편심되어 연결되고, 상기 편심 샤프트 저널(450)은 저널 지지부(460)에 의하여 지지된다.
상기 레버(300)의 일단에는 입력 롤러(320)를 구비하여 상기 입력 캠(110)과 접촉한다.
상기 입력 캠(110)과 상기 입력 롤러(320)가 항상 접촉하도록 리턴 스프링(330)이 구비될 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트 장치의 작동을 설명한다.
상기 편심 샤프트(420)은 상기 편심 샤프트 저널(450)에 ??r 만큼 편심되어 있다.
따라서, 상기 편심 샤프트(420)가 회전하게 되면 상기 ??r에 의하여 상기 회전 중심 축(200)의 상대적인 위치가 변하게 된다.
상기 회전 중심 축(200)의 상대적인 위치가 변동되어 상기 입력 축(100)과의 거리가 멀어지게 되면 상기 출력 캠(310)의 오른쪽 부분과 상기 밸브 개폐부(500)가 접촉하게 된다.
상기 회전 중심 축(200)의 상대적인 위치가 변동되어 상기 입력 축(100)과의 거리가 가까워지면 상기 출력 캠(310)의 왼쪽 부분과 상기 밸브 개폐부(500)가 접촉하게 된다.
따라서, 상기 밸브 개폐부(500)의 단면 프로파일(profile)의 형상 결정에 따라 상기 밸브 개폐부(500)의 리프트 양이 변동될 수 있고, CDA 모드의 실현도 가능하다.
또한, 출력 캠의 위치 변화는 밸브의 개폐 시기를 진각 또는 지각 시킬 수 도 있다.
단면 프로파일(profile)의 형상은 편심 샤프트의 편심량(??r), 입력 캠의 크 기 등에 따라 결정 될 수 있는 것으로 당해 기술분야의 평균 지식을 가진 자가 본 발명의 실싱예를 참조하여 구현 가능하므로 자세한 설명은 생략한다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
도1은 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트 장치의 밸브 개폐부를 중심으로 도시한 사시도이다.
도3은 본 발명의 실시예에 의한 연속 가변 밸브 리프트 장치의 밸브 개폐부를 중심으로 도시한 측면도이다.
도4는 도3의 A부분을 확대 도시한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 입력 축 110: 입력 캠
200: 회전 중심 축 300: 레버
310: 출력 캠 320: 입력 롤러
330: 리턴 스프링 400: 조절부
410: 연결 링크 420: 편심 샤프트
430: 편심 샤프트 기어 440: 편심 샤프트 구동 모터
450: 편심 샤프트 저널 460: 지지부
500: 밸브 개폐부

Claims (6)

  1. 입력 축에 구비된 입력 캠;
    밸브 개폐부;
    상기 입력 축에 평행하게 구비된 회전 중심 축;
    출력 캠을 구비하며, 상기 입력 캠의 회전을 전달 받아 상기 회전 중심 축을 중심으로 일정 각도로 회전하며 상기 밸브 개폐부를 개폐하는 레버; 및
    상기 회전 중심 축과 상기 입력 축의 상대적인 위치를 조절하도록 구비된 조절부;
    를 포함하는 연속 가변 밸브 리프트 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 조절부는,
    상기 회전 중심 축과 연결된 연결 링크; 및
    상기 연결 링크와 연결된 편심 샤프트;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 가변 밸브 리프트 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 조절부는,
    상기 편심 샤프트의 회전 각도를 조절하는 편심 샤프트 기어; 및
    상기 편심 샤프트기어를 구동하는 편심 샤프트 구동 모터;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 가변 밸브 리프트 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 편심 샤프트는 편심 샤프트 저널에 편심되어 연결되고, 상기 편심 샤프트 저널은 저널 지지부에 의하여 지지되는 것을 특징으로 하는 연속 가변 밸브 리프트 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 레버의 일단에는 입력 롤러를 구비하여 상기 입력 캠과 접촉하는 것을 특징으로 하는 연속 가변 밸브 리프트 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 입력 캠과 상기 입력 롤러가 항상 접촉하도록 리턴 스프링이 구비된 것을 특징으로 하는 연속 가변 밸브 리프트 장치.
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