KR20120000413A - 가변 밸브 리프트 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가변 밸브 리프트 장치에 관한 것으로, 본 발명에 의한 가변 밸브 리프트 장치는 캠 샤프트 내부에 슬라이딩 가능하게 구비되는 콘트롤 샤프트; 상기 캠 샤프트에 슬라이딩 가능하게 구비되며, 하이 리프트 캠 로브(lobe)와 로우 리프트 캠 로브가 형성된 캠; 상기 캠과 접촉하는 밸브 개폐 유닛; 및 상기 콘트롤 샤프트의 작동에 따라 상기 캠을 이동시켜 상기 하이 리프트 캠 로브 또는 상기 로우 리프트 캠 로브가 선택적으로 상기 밸브 개폐 유닛과 접촉하도록 하는 제어부;를 포함한다.

Description

가변 밸브 리프트 장치{VARIABLE VALVE LIFT APPARATUS}
본 발명은 가변 밸브 리프트 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밸브 리프트를 조절하는 구성을 캠 샤프트 내부에 구성한 가변 밸브 리프트 장치에 관한 것이다.
내연기관(internal combustion engine)은 연소실(combustion chamber)에 연료와 공기를 받아들여 이를 연소함으로써 동력을 형성한다. 공기를 흡입할 때에는 캠축(camshaft)의 구동에 의해 흡기밸브(intake valves)를 작동시키고, 흡기밸브가 열려있는 동안 공기가 연소실에 흡입되게 된다. 또한, 캠축의 구동에 의해 배기밸브(exhaust valve)를 작동시키고 배기밸브가 열려있는 동안 공기가 연소실에서 배출되게 된다.
그런데, 최적의 흡기밸브/배기밸브 동작은 엔진의 회전속도에 따라 달라진다. 즉, 엔진의 회전속도에 따라 적절한 리프트(lift) 또는 밸브 오프닝/클로징 타임이 달라지게 된다. 이와 같이 엔진의 회전속도에 따라 적절한 밸브 동작을 구현하기 위하여, 밸브를 구동시키는 캠의 형상을 복수개로 설계하거나, 밸브가 엔진회전수에 따라 다른 리프트(lift)로 동작하도록 구현하는 가변 밸브 리프트(variable valve lift; VVL) 장치가 연구되고 있다.
그러나, 종래의 가변 밸브 리프트 장치는 밸브 리프트를 조절하는 구성이 추가로 공간을 차지하여 엔진의 전체 부피가 증가하는 문제가 있다.
또한, 기존 사용하는 밸브 트레인을 변경해야 하므로 생산 단가가 증가하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 밸브 리프트를 조절하는 구성을 캠 샤프트 내부에 구성하여 엔진의 부피가 증가하는 것을 방지하는 가변 밸브 리프트 장치를 제공하는 것이다.
또한, 기존 사용하는 밸브 트레인을 변경할 필요가 없어 생산 단가를 낮출 수 있는 가변 밸브 리프트 장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치는 캠 샤프트 내부에 슬라이딩 가능하게 구비되는 콘트롤 샤프트; 상기 캠 샤프트에 슬라이딩 가능하게 구비되며, 하이 리프트 캠 로브(lobe)와 로우 리프트 캠 로브가 형성된 캠; 상기 캠과 접촉하는 밸브 개폐 유닛; 및 상기 콘트롤 샤프트의 작동에 따라 상기 캠을 이동시켜 상기 하이 리프트 캠 로브 또는 상기 로우 리프트 캠 로브가 선택적으로 상기 밸브 개폐 유닛과 접촉하도록 하는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 콘트롤 샤프트에 슬라이딩 가능하게 구비되며, 원주 방향으로 하이 리프트 패스(path)와 로우 리프트 패스가 인접하여 형성되고, 상기 하이 리프트 패스와 상기 로우 리프트 패스 사이에는 파티션(partition)이 형성된 시프트 레버; 및 상기 캠 샤프트에 그 내부로 돌출되어 구비되어 상기 하이 리프트 패스와 상기 로우 리프트 패스를 따라 회전하는 콘트롤 핀; 을 포함하되, 상기 파티션에는 관통 그루브(groove)가 형성되어 상기 콘트롤 핀이 상기 하이 리프트 패스와 상기 로우 리프트 패스 간에 이동이 가능할 수 있다.
상기 제어부는 상기 콘트롤 샤프트에 연결된 콘트롤 링; 상기 콘트롤 샤프트에 슬라이딩 가능하게 구비되어 상기 캠 샤프트와 함께 회전하며, 상기 캠과 연결된 캠 연결 핀이 구비된 회전 링; 및 상기 콘트롤 링과 상기 회전 링 사이에 구비된 탄성부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 콘트롤 샤프트에 연결된 콘트롤 링; 상기 콘트롤 샤프트에 슬라이딩 가능하게 구비되며, 원주 방향으로 하이 리프트 패스(path)와 로우 리프트 패스가 파티션(partition)에 의해 분할되어 형성되고, 상기 파티션에 관통 그루브(groove)가 형성되며 상기 콘트롤 링의 이동에 의하여 상기 콘트롤 샤프트 길이 방향을 따라 이동 가능한 시프트 레버; 상기 캠 샤프트에 그 내부로 돌출되어 구비되어 상기 하이 리프트 패스와 상기 로우 리프트 패스를 따라 회전하는 콘트롤 핀; 상기 콘트롤 샤프트에 슬라이딩 가능하게 구비되어 상기 캠 샤프트와 함께 회전하며, 상기 캠과 연결된 캠 연결 핀이 구비된 회전 링; 및 상기 콘트롤 링과 상기 회전 링 사이에 구비된 탄성부;를 포함할 수 있다.
상기 시프트 레버 양단에 상기 회전 링이 구비되고, 상기 콘트롤 링은 복수개로 구비되어 상기 시프트 레버와 상기 회전 링이 상기 콘트롤 링 사이에 배치되고, 상기 회전 링과 상기 콘트롤 링 사이에는 각각 상기 탄성부가 구비될 수 있다.
상기 캠 샤프트에는 상기 캠 연결 핀이 상기 캠 샤프트 길이 방향으로 이동 가능하도록 캠 샤프트 가이드 그루부가 형성될 수 있다.
상기 제어부는 상기 탄성부와 상기 회전 링 사이에 구비되는 탄성부 지지 링을 더 포함할 수 있다.
상기 캠 샤프트와 상기 캠은 상기 캠이 상기 콘트롤 샤프트의 길이 방향으로 이동 가능하도록 스플라인(spline) 결합될 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치에서, 상기 제어부는 상기 콘트롤 샤프트에 슬라이딩 가능하게 구비되며, 원주 방향으로 하이 리프트 패스(path)와 로우 리프트 패스가 인접하여 형성되고, 상기 하이 리프트 패스와 상기 로우 리프트 패스 사이에는 관통 그루브(groove)가 형성된 파티션(partition)이 구비되며, 그 길이 방향으로 시프트 레버 가이드 그루부(guide groove)가 형성되고, 그 원주 방향으로 캠 연결핀 가이드부가 형성된 시프트 레버; 상기 캠 샤프트에 그 내부로 돌출되어 구비되어 상기 하이 리프트 패스와 상기 로우 리프트 패스를 따라 회전하는 콘트롤 핀; 상기 시프트 레버에 슬라이딩 가능하게 구비되며, 상기 시프트 레버 가이드 그루부를 통해 상기 콘트롤 샤프트에 연결된 콘트롤 링; 및 상기 캠 연결핀 가이드부를 따라 회전하며 상기 캠과 연결된 캠 연결핀;를 포함하되, 상기 콘트롤 링의 이동에 의하여 상기 콘트롤 샤프트 길이 방향을 따라 상기 시프트 레버가 이동 가능할 수 있다.
상기 시프트 레버에 복수개의 캠 연결핀 가이드부가 형성되고, 상기 캠 연결핀 가이드부 사이에 상기 콘트롤 링이 구비되며, 상기 콘트롤 링과 상기 캠 연결핀 가이드부 사이에 탄성부가 구비될 수 있다.
상기 가변 밸브 리프트 장치는 상기 시프트 레버 일단에 구비되며 캠 연결핀 가이드부가 형성된 엔드 링을 더 포함하며, 상기 콘트롤 링은 상기 엔드 링과 상기 시프트 레버에 각각 형성된 캠 연결핀 가이드부 사이에 구비되며, 상기 각각의 캠 연결핀 가이드부와 상기 콘트롤 링 사이에 탄성부가 구비될 수 있다.
상기 콘트롤 샤프트에는 상기 시프트 레버의 이동을 제한하는 제한 링이 구비될 수 있다.
상기 캠 샤프트에는 상기 캠 연결 핀이 상기 캠 샤프트 길이 방향으로 이동 가능하도록 캠 샤프트 가이드 그루부가 형성될 수 있다.
상기 캠 샤프트와 상기 캠은 상기 캠이 상기 콘트롤 샤프트의 길이 방향으로 이동 가능하도록 스플라인(spline) 결합될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치에 의하면, 밸브 리프트를 조절하는 구성을 캠 샤프트 내부에 구성하여 엔진의 부피가 증가하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치에 의하면 기존 사용하는 밸브 트레인을 변경할 필요가 없어 생산 단가를 낮출 수 있다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 사시도이다.
도2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 캠의 사시도이다.
도3 및 도4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 일부 구성을 도시한 사시도이다.
도5는 본 발명의 제1 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 시프트 레버를 도시한 사시도이다.
도6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 회전 링을 도시한 사시도이다.
도7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 사시도이다.
도8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 일부 구성을 도시한 사시도이다.
다.
도9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 시프트 레버를 도시한 사시도이다.
도10은 본 발명의 제2 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 엔드 링을 도시한 사시도이다.
도11은 본 발명의 제2 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 콘트롤 링을 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 사시도이고, 도2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 캠의 사시도이다.
도3 및 도4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 일부 구성을 도시한 사시도이다.
도5는 본 발명의 제1 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 시프트 레버를 도시한 사시도이고, 도6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 회전 링을 도시한 사시도이다.
도1 내지 도6을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치는 캠 샤프트(101) 내부에 슬라이딩 가능하게 구비되는 콘트롤 샤프트(103); 상기 캠 샤프트(101)에 슬라이딩 가능하게 구비되며, 하이 리프트 캠 로브(lobe; 112)와 로우 리프트 캠 로브(114)가 형성된 캠(110); 상기 캠(110)과 접촉하는 밸브 개폐 유닛(미도시) 및 상기 콘트롤 샤프트(103)의 작동에 따라 상기 캠(110)을 이동시켜 상기 하이 리프트 캠 로브(112) 또는 상기 로우 리프트 캠 로브(114)가 선택적으로 상기 밸브 개폐 유닛과 접촉하도록 하는 제어부를 포함한다.
상기 밸브 개폐 유닛은 도7의 참조번호 300을 참조한다.
상기 제어부는 시프트 레버(120) 및 콘트롤 핀(130)을 포함한다.
상기 시프트 레버(120)는, 도5를 참조하면, 상기 콘트롤 샤프트(103)에 슬라이딩 가능하게 구비되며, 원주 방향으로 하이 리프트 패스(path; 122)와 로우 리프트 패스(124)가 인접하여 형성되고, 상기 하이 리프트 패스(122)와 상기 로우 리프트 패스(124) 사이에는 파티션(partition; 126)이 형성된다.
상기 콘트롤 핀(130)은 상기 캠 샤프트(101)에 그 내부로 돌출되어 구비되어 상기 하이 리프트 패스(122)와 상기 로우 리프트 패스(124)를 따라 회전한다.
상기 파티션(126)에는 관통 그루브(groove; 128)가 형성되어 상기 콘트롤 핀(130)이 상기 하이 리프트 패스(122)와 상기 로우 리프트 패스(124) 간에 이동이 가능할 수 있다.
상기 제어부는 상기 콘트롤 샤프트(103)에 연결된 콘트롤 링(140); 상기 콘트롤 샤프트(103)에 슬라이딩 가능하게 구비되어 상기 캠 샤프트(101)와 함께 회전하며, 상기 캠(110)과 연결된 캠 연결 핀(152)이 구비된 회전 링(150); 및 상기 콘트롤 링(140)과 상기 회전 링(150) 사이에 구비된 탄성부(160)를 더 포함한다.
상기 시프트 레버(120) 양단에 상기 회전 링(150)이 구비되고, 상기 콘트롤 링(140)은 복수개로 구비되어 상기 시프트 레버(120)와 상기 회전 링(150)이 상기 콘트롤 링(140) 사이에 배치되고, 상기 회전 링(150)과 상기 콘트롤 링(140) 사이에는 각각 상기 탄성부(160)가 구비된다.
상기 캠 샤프트(101)에는 상기 캠 연결 핀(152)이 상기 캠 샤프트(101) 길이 방향으로 이동 가능하도록 캠 샤프트 가이드 그루부(105)가 형성된다.
상기 제어부는 상기 탄성부(160)와 상기 회전 링(150) 사이에 구비되는 탄성부 지지 링(170)을 더 포함할 수 있다.
상기 캠 샤프트(101)와 상기 캠(110)에는 각각 캠 샤프트 스플라인(107) 및 캠 스플라인(116)이 형성되며, 상기 캠(110)이 상기 콘트롤 샤프트(103)의 길이 방향으로 이동 가능하도록 스플라인(spline) 결합된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 작동을 설명한다.
도1 내지 도4에 도시된 상기 가변 밸브 리프트 장치는 로우 리프트 모드 작동 상태를 도시한 도면이다.
로우 리프트 모드에서는 상기 콘트롤 핀(130)이 상기 시프트 레버(120)의 상기 로우 리프트 패스(124)를 따라 회전하며, 상기 캠(110)의 로우 리프트 캠 로브(114)가 상기 미도시한 밸브 개폐 유닛과 접촉하여 상기 밸브 개폐 유닛을 개폐한다.
엔진의 작동 상태에 따라 하이 리프트 모드로 변환이 요구되는 경우, 미도시한 ECU (engine control unit)는 미도시한 엑추에이터 또는 스텝 모터 등을 작동시켜 상기 콘트롤 샤프트(103)를 도면의 오른쪽으로 이동시킨다.
여기서, 상기 ECU와 상기 엑추에이터 등의 작동 및 구성은 본 발명의 요지를 벗어나는 것으로 자세한 설명은 생략한다.
그러면, 상기 콘트롤 샤프트(103)와 연결된 상기 콘트롤 링(140)도 상기 콘트롤 샤프트(103)와 함께 도면의 오른쪽으로 이동한다.
상기 콘트롤 링(140)과 접한 상기 탄성부(160) 중 도면의 좌측에 위치한 탄성부(160)가 압축되어 상기 시프트 레버(120)를 도면의 오른쪽으로 밀게 된다.
상기 시프트 레버(120)에서는 상기 콘트롤 핀(130)이 상기 관통 그루부(128)를 통과하여 상기 하이 리프트 패스(122)를 따라 회전하게 된다.
그러면, 상기 회전 링(150)도 도면의 오른쪽으로 이동하여 상기 캠(110)도 상기 캠 샤프트(101)에서 도면의 오른쪽으로 이동하게 된다.
따라서, 상기 밸브 개폐 유닛은 상기 하이 리프트 캠 로브(112)와 접촉하여 개폐된다.
다시, 엔진의 작동 상태에 따라 하이 리프트 모드에서 로우 리프트 모드로 변환이 요구되는 경우, 상기 콘트롤 샤프트(103)가 도면의 왼쪽으로 복귀하며, 상기 콘트롤 샤프트(103)와 연결된 상기 콘트롤 링(140)도 상기 콘트롤 샤프트(103)와 함께 도면의 왼쪽으로 이동한다.
상기 시프트 레버(120)는 상기 시프트 레버(120)의 오른쪽에 위치한 상기 탄성부(160)의 탄성력에 의하여 도면의 왼쪽으로 힘을 받게 되며, 상기 콘트롤 핀(130)이 상기 관통 그루부(128)를 통과하여 상기 로우 리프트 패스(122)를 따라 회전하게 된다.
그러면, 상기 회전 링(150)도 도면의 왼쪽으로 이동하여 상기 캠(110)도 상기 캠 샤프트(101)에서 도면의 왼쪽으로 이동하게 된다.
따라서, 상기 밸브 개폐 유닛은 상기 로우 리프트 캠 로브(114)와 접촉하여 개폐된다.
여기서, 상기 탄성부(160)가 상기 시프트 레버(120)의 좌우에 배치된 것으로 도면에 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 하나의 탄성부를 구비하여 탄성부의 압축/팽창을 이용하는 것도 가능하다.
도7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 사시도이고, 도8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 일부 구성을 도시한 사시도이다.
도9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 시프트 레버를 도시한 사시도이고, 도10은 본 발명의 제2 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 엔드 링을 도시한 사시도이다.
도11은 본 발명의 제2 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 콘트롤 링을 도시한 사시도이다.
본 발명의 제2 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 구성 중 본 발명의 제1 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 구성과 동일한 구성에 대하여는 반복되는 설명을 생략하기로 한다.
도7 내지 도11을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치에서, 제어부는 시프트 레버(220), 콘트롤 핀(240), 콘트롤 링(250) 및 캠 연결 핀(252)를 포함한다.
상기 시프트 레버(220)는 콘트롤 샤프트(203)에 슬라이딩 가능하게 구비되며, 원주 방향으로 하이 리프트 패스(path; 222)와 로우 리프트 패스(224)가 인접하여 형성되고, 상기 하이 리프트 패스와 상기 로우 리프트 패스 사이에는 관통 그루브(groove; 228)가 형성된 파티션(partition; 226)이 구비되며, 그 길이 방향으로 시프트 레버 가이드 그루부(guide groove; 230)가 형성되고, 그 원주 방향으로 캠 연결핀 가이드부(232)가 형성된다.
상기 콘트롤 핀(240)은 캠 샤프트(201)에 그 내부로 돌출되어 구비되어 상기 하이 리프트 패스(222)와 상기 로우 리프트 패스(224)를 따라 회전한다.
상기 콘트롤 링(250)는 상기 시프트 레버(220)에 슬라이딩 가능하게 구비되며, 상기 시프트 레버 가이드 그루부(230)를 통해 상기 콘트롤 샤프트(203)에 연결된다. 도11에 도시된 구멍(254)을 통해 상기 콘트롤 링(250)을 상기 콘트롤 샤프트(203)에 핀(미도시)를 연결하여 결합할 수 있다.
상기 캠 연결 핀(252)는 상기 캠 연결핀 가이드부(232)를 따라 회전하며 캠(210)과 연결된다.
상기 캠 샤프트(201)에는 캠(210)이 구비되며, 상기 캠(210)에는 하이 리프트 캠 로브(212)와 로우 리프트 캠 로브(214)가 형성되며, 밸브 개폐 유닛(300)이 선택적으로 상기 하이 리프트 캠 로브(212) 또는 상기 로우 리프트 캠 로브(214)와 접촉하여 개폐된다.
여기서, 상기 콘트롤 링(250)의 이동에 의하여 상기 콘트롤 샤프트(203) 길이 방향을 따라 상기 시프트 레버(220)가 이동 가능하다.
상기 시프트 레버(220)에 복수개의 캠 연결핀 가이드부(232,282)가 형성되고, 상기 캠 연결핀 가이드부(232,282) 사이에 상기 콘트롤 링(250)이 구비되며, 상기 콘트롤 링(250)과 상기 캠 연결핀 가이드부(232,282) 사이에 탄성부(260)가 구비된다.
도면에서, 상기 시프트 레버(220)에 복수개의 캠 연결핀 가이드부(232,282)가 형성된 하나의 부품일 수도 있고, 도9 및 도10에 도시된 바와 같이, 상기 시프트 레버(220)와 엔드 링(280)으로 분리되며, 복수개의 캠 연결핀 가이드부(232,282)가 각각 형성될 수도 있다.
즉, 상기 가변 밸브 리프트 장치는 상기 시프트 레버(220) 일단에 구비되며 캠 연결핀 가이드부(282)가 형성된 상기 엔드 링(280)을 더 포함하며, 상기 콘트롤 링(250)은 상기 엔드 링(280)과 상기 시프트 레버(220)에 각각 형성된 캠 연결핀 가이드부 (232,282)사이에 구비되며, 상기 각각의 캠 연결핀 가이드부(232,282)와 상기 콘트롤 링(250) 사이에 탄성부(260)가 구비될 수도 있다.
상기 콘트롤 샤프트(203)에는 제한 링(270)이 구비되어 상기 시프트 레버(220)의 이동을 제한할 수 있다.
상기 캠 샤프트(201)에는 상기 캠 연결 핀(250)이 상기 캠 샤프트(201) 길이 방향으로 이동 가능하도록 캠 샤프트 가이드 그루부(205)가 형성된다.
상기 캠 샤프트(201)에는 캠 샤프트 스플라인(207)이 형성되고, 상기 캠(210)되 캠 스플라인(도2 참조)이 형성되어, 상기 캠(210)이 상기 콘트롤 샤프트(203)와 스플라인(spline) 결합된다.
이하, 도7 내지 도11을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 작동을 설명한다.
도7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치의 로우 리프트 모드의 작동을 도시하고 있다.
로우 리프트 모드에서는 상기 콘트롤 핀(240)이 상기 시프트 레버(220)의 상기 로우 리프트 패스(224)를 따라 회전하며, 상기 캠(210)의 로우 리프트 캠 로브(214)가 상기 밸브 개폐 유닛(300)과 접촉하여 상기 밸브 개폐 유닛(300)을 개폐한다.
엔진의 작동 상태에 따라 하이 리프트 모드로 변환이 요구되는 경우, 미도시한 ECU (engine control unit)는 미도시한 엑추에이터 또는 스텝 모터 등을 작동시켜 상기 콘트롤 샤프트(203)를 도면의 왼쪽으로 이동시킨다.
그러면, 상기 콘트롤 샤프트(203)와 연결된 상기 콘트롤 링(250)도 상기 콘트롤 샤프트(203)와 함께 도면의 왼쪽으로 이동한다.
상기 콘트롤 링(250)과 접한 상기 탄성부(260) 중 도면의 좌측에 위치한 탄성부(260)가 압축되어 상기 시프트 레버(220)를 도면의 왼쪽으로 밀게 된다.
상기 시프트 레버(220)에서는 상기 콘트롤 핀(240)이 상기 관통 그루부(228)를 통과하여 상기 하이 리프트 패스(222)를 따라 회전하게 된다.
그러면, 상기 캠 연결 핀(252)도 도면의 왼쪽으로 이동하여 상기 캠(110)도 상기 캠 샤프트(201)에서 도면의 왼쪽으로 이동하게 된다.
따라서, 상기 밸브 개폐 유닛(300)은 상기 하이 리프트 캠 로브(212)와 접촉하여 개폐된다.
다시, 엔진의 작동 상태에 따라 하이 리프트 모드에서 로우 리프트 모드로 변환이 요구되는 경우, 상기 콘트롤 샤프트(203)가 도면의 오른쪽으로 복귀하며, 상기 콘트롤 샤프트(203)와 연결된 상기 콘트롤 링(250)도 상기 콘트롤 샤프트(203)와 함께 도면의 왼쪽으로 이동한다.
상기 시프트 레버(220)는 상기 시프트 레버(220)의 오른쪽에 위치한 상기 탄성부(260)의 탄성력에 의하여 도면의 오른쪽으로 힘을 받게 되며, 상기 콘트롤 핀(240)이 상기 관통 그루부(228)를 통과하여 상기 로우 리프트 패스(222)를 따라 회전하게 된다.
그러면, 상기 캠 연결 핀(252)도 도면의 오른쪽으로 이동하여 상기 캠(210)도 상기 캠 샤프트(201)에서 도면의 오른쪽으로 이동하게 된다.
따라서, 상기 밸브 개폐 유닛(300)은 상기 로우 리프트 캠 로브(214)와 접촉하여 개폐된다.
여기서, 상기 탄성부(160)가 상기 시프트 레버(120)의 좌우에 배치된 것으로 도면에 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 하나의 탄성부를 구비하여 탄성부의 압축/팽창을 이용하는 것도 가능하다.
본 발명의 제1 실시예와 제2 실시예에서, 가변 밸브 리프트 장치의 모드를 하이 리프트 모드와 로우 리프트 모드로 설명을 하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 로우 리프트 모드의 로브를 베이스 서클(base circle)로 할 경우, 리프트가 제로(0)인 CDA(cylinder deactivation)도 가능하다.
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.
101: 캠 샤프트 103: 콘트롤 샤프트
105: 캠 샤프트 가이드 그루부 107: 캠 샤프트 스플라인
110: 캠 112: 하이 리프트 캠 로브
114: 로우 리프트 캠 로브 116: 캠 스플라인
120: 시프트 레버 122: 하이 리프트 패스
124: 로우 리프트 패스 126: 파티션
128: 관통 그루부 130: 콘트롤 핀
140: 콘트롤 링 150: 회전 링
152: 캠 연결 핀 160: 탄성부
170: 탄성부 지지 링 201: 캠 샤프트
203: 콘트롤 샤프트 205: 캠 샤프트 가이드 그루부
207: 캠 샤프트 스플라인 210: 캠
212: 하이 리프트 캠 로브 214: 로우 리프트 캠 로브
220: 시프트 레버 222: 하이 리프트 패스
224: 로우 리프트 패스 226: 파티션
228: 관통 그루부 230: 시프트 레버 가이드 그루부
232,282: 캠 연결핀 가이드부 240: 콘트롤 핀
250: 콘트롤 링 252: 캠 연결 핀
260: 탄성부 270: 제한 링
280: 엔드 링 300: 밸브 개폐 유닛

Claims (14)

  1. 캠 샤프트 내부에 슬라이딩 가능하게 구비되는 콘트롤 샤프트;
    상기 캠 샤프트에 슬라이딩 가능하게 구비되며, 하이 리프트 캠 로브(lobe)와 로우 리프트 캠 로브가 형성된 캠;
    상기 캠과 접촉하는 밸브 개폐 유닛; 및
    상기 콘트롤 샤프트의 작동에 따라 상기 캠을 이동시켜 상기 하이 리프트 캠 로브 또는 상기 로우 리프트 캠 로브가 선택적으로 상기 밸브 개폐 유닛과 접촉하도록 하는 제어부;
    를 포함하는 가변 밸브 리프트 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제어부는
    상기 콘트롤 샤프트에 슬라이딩 가능하게 구비되며, 원주 방향으로 하이 리프트 패스(path)와 로우 리프트 패스가 인접하여 형성되고, 상기 하이 리프트 패스와 상기 로우 리프트 패스 사이에는 파티션(partition)이 형성된 시프트 레버; 및
    상기 캠 샤프트에 그 내부로 돌출되어 구비되어 상기 하이 리프트 패스와 상기 로우 리프트 패스를 따라 회전하는 콘트롤 핀;
    을 포함하되,
    상기 파티션에는 관통 그루브(groove)가 형성되어 상기 콘트롤 핀이 상기 하이 리프트 패스와 상기 로우 리프트 패스 간에 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 제어부는
    상기 콘트롤 샤프트에 연결된 콘트롤 링;
    상기 콘트롤 샤프트에 슬라이딩 가능하게 구비되어 상기 캠 샤프트와 함께 회전하며, 상기 캠과 연결된 캠 연결 핀이 구비된 회전 링; 및
    상기 콘트롤 링과 상기 회전 링 사이에 구비된 탄성부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 제어부는
    상기 콘트롤 샤프트에 연결된 콘트롤 링;
    상기 콘트롤 샤프트에 슬라이딩 가능하게 구비되며, 원주 방향으로 하이 리프트 패스(path)와 로우 리프트 패스가 파티션(partition)에 의해 분할되어 형성되고, 상기 파티션에 관통 그루브(groove)가 형성되며 상기 콘트롤 링의 이동에 의하여 상기 콘트롤 샤프트 길이 방향을 따라 이동 가능한 시프트 레버;
    상기 캠 샤프트에 그 내부로 돌출되어 구비되어 상기 하이 리프트 패스와 상기 로우 리프트 패스를 따라 회전하는 콘트롤 핀;
    상기 콘트롤 샤프트에 슬라이딩 가능하게 구비되어 상기 캠 샤프트와 함께 회전하며, 상기 캠과 연결된 캠 연결 핀이 구비된 회전 링; 및
    상기 콘트롤 링과 상기 회전 링 사이에 구비된 탄성부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 시프트 레버 양단에 상기 회전 링이 구비되고,
    상기 콘트롤 링은 복수개로 구비되어 상기 시프트 레버와 상기 회전 링이 상기 콘트롤 링 사이에 배치되고,
    상기 회전 링과 상기 콘트롤 링 사이에는 각각 상기 탄성부가 구비되는 것을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 장치.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에서,
    상기 캠 샤프트에는 상기 캠 연결 핀이 상기 캠 샤프트 길이 방향으로 이동 가능하도록 캠 샤프트 가이드 그루부가 형성된 것을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 장치.
  7. 제3항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에서,
    상기 제어부는 상기 탄성부와 상기 회전 링 사이에 구비되는 탄성부 지지 링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 장치.
  8. 제3항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에서,
    상기 캠 샤프트와 상기 캠은 상기 캠이 상기 콘트롤 샤프트의 길이 방향으로 이동 가능하도록 스플라인(spline) 결합된 것을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 제어부는
    상기 콘트롤 샤프트에 슬라이딩 가능하게 구비되며, 원주 방향으로 하이 리프트 패스(path)와 로우 리프트 패스가 인접하여 형성되고, 상기 하이 리프트 패스와 상기 로우 리프트 패스 사이에는 관통 그루브(groove)가 형성된 파티션(partition)이 구비되며, 그 길이 방향으로 시프트 레버 가이드 그루부(guide groove)가 형성되고, 그 원주 방향으로 캠 연결핀 가이드부가 형성된 시프트 레버;
    상기 캠 샤프트에 그 내부로 돌출되어 구비되어 상기 하이 리프트 패스와 상기 로우 리프트 패스를 따라 회전하는 콘트롤 핀;
    상기 시프트 레버에 슬라이딩 가능하게 구비되며, 상기 시프트 레버 가이드 그루부를 통해 상기 콘트롤 샤프트에 연결된 콘트롤 링; 및
    상기 캠 연결핀 가이드부를 따라 회전하며 상기 캠과 연결된 캠 연결핀;
    를 포함하되,
    상기 콘트롤 링의 이동에 의하여 상기 콘트롤 샤프트 길이 방향을 따라 상기 시프트 레버가 이동 가능한 것을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 시프트 레버에 복수개의 캠 연결핀 가이드부가 형성되고,
    상기 캠 연결핀 가이드부 사이에 상기 콘트롤 링이 구비되며,
    상기 콘트롤 링과 상기 캠 연결핀 가이드부 사이에 탄성부가 구비된 것을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 장치.
  11. 제9항에서,
    상기 가변 밸브 리프트 장치는
    상기 시프트 레버 일단에 구비되며 캠 연결핀 가이드부가 형성된 엔드 링을 더 포함하며,
    상기 콘트롤 링은 상기 엔드 링과 상기 시프트 레버에 각각 형성된 캠 연결핀 가이드부 사이에 구비되며,
    상기 각각의 캠 연결핀 가이드부와 상기 콘트롤 링 사이에 탄성부가 구비된 것을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 장치.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에서,
    상기 콘트롤 샤프트에는 상기 시프트 레버의 이동을 제한하는 제한 링이 구비된 것을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 장치.
  13. 제9항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에서,
    상기 캠 샤프트에는 상기 캠 연결 핀이 상기 캠 샤프트 길이 방향으로 이동 가능하도록 캠 샤프트 가이드 그루부가 형성된 것을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 장치.
  14. 제9항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에서,
    상기 캠 샤프트와 상기 캠은 상기 캠이 상기 콘트롤 샤프트의 길이 방향으로 이동 가능하도록 스플라인(spline) 결합된 것을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 장치.
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