KR20150072977A - 캠 페이져와 캠샤프트-인-캠샤프트를 포함하는 밸브 트레인 레이아웃 구조 - Google Patents

캠 페이져와 캠샤프트-인-캠샤프트를 포함하는 밸브 트레인 레이아웃 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 캠 페이져와 캠샤프트-인-캠샤프트를 포함하는 밸브 트레인 레이아웃 구조에 관한 것으로, 엔진 타이밍과 연동하는 체인 스프라켓에 연결되고 밸브 개폐 타이밍을 변화 시키지 않도록 된 비제어 캠샤프트와, 아우터 샤프트, 아우터 샤프트에 고정되는 제1캠, 아우터 샤프트에 회전 가능하게 삽입되는 이너 샤프트, 그리고 이너 샤프트에 고정되는 제2캠을 포함하며 제1캠 및 제2캠 사이의 위상을 변화시켜 제1캠에 의하여 개폐되는 밸브와 제2캠에 의하여 개폐되는 밸브 중 적어도 하나의 밸브 개폐 타이밍을 변화시키도록 된 제어 캠샤프트와, 서로 상대 회전 가능한 로우터와 스테이터를 포함하고 상기 로우터와 스테이터 중 어느 하나는 아우터 샤프트에 작동적으로 결합되며 상기 로우터와 스테이터 중 다른 하나는 이너 샤프트에 작동적으로 결합되어 상기 제1캠과 상기 제2캠 사이의 위상을 변화시키도록 된 캠 페이져를 포함하고, 로우터는 엔진 타이밍으로 구동되고 스테이터는 로우터에 대하여 상대 회전이 가능하도록 되어 있는 밸브 트레인 레이아웃 구조가 개시된다.

Description

캠 페이져와 캠샤프트-인-캠샤프트를 포함하는 밸브 트레인 레이아웃 구조 {Valve Train Layout Structure Including Cam Phaser and Camshaft-In-Camshaft}
본 발명은 밸브 트레인 레이아웃 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캠 페이져와 캠샤프트-인-캠샤프트를 포함하는 밸브 트레인 레이아웃 구조에 관한 것이다.
내연기관은 연소실에 연료와 공기를 받아들여 이를 연소함으로써 동력을 발생시킨다. 공기를 흡입할 때에는 캠축의 구동에 의해 흡기밸브가 열리게 되고, 흡기밸브가 열려있는 동안 공기가 연소실에 흡입된다. 또한 연소 발생 후 캠축의 구동에 의해 배기밸브가 열리게 되고 배기밸브가 열려있는 동안 연소 가스가 연소실에서 배출된다.
최적의 흡기밸브 및 배기밸브의 동작은 엔진의 회전속도에 따라 조절된다. 적절한 밸브 리프트 또는 밸브 개폐 시기가 엔진 회전속도의 변화에 따라 달라지기 때문이다. 이와 같이 일반적인 엔진의 단점을 보완하여 엔진이 느리게 회전할 때와 빠르게 회전할 때 각각 상태에 맞게 흡기와 배기 밸브의 개폐시기를 조절하는 것을 가변 밸브 타이밍(Variable Valve Timing; VVT) 방식이라고 한다.
캠샤프트-인-캠샤프트는 종래의 캠샤프트와는 달리, 하나의 샤프트로 이루어져 있는 것이 아니라 중공의 캠샤프트, 즉 아우터 샤프트와 그 내부에 회전 가능하도록 끼워지는 또 다른 캠샤프트, 즉 이너 샤프트로 구성된다. 캠샤프트-인-캠샤프트의 캠 로우브(cam lobe)에는 아우터 샤프트에 고정되는 제1캠, 이너 샤프트에 고정되고 아우터 샤프트 상에서 회전 가능한 제2캠의 두 종류가 있다. 캠샤프트-인-캠샤프트는 캠샤프트에 연결된 2종의 밸브에 대해 그 중 하나는 별다른 제어 없이 엔진 타이밍에만 연동시키고, 다른 하나만을 제어하여 위상(phase)이 상기 하나와 달라지도록 고안된 것이다. 제1캠과 제2캠 사이의 위상을 변화시키는 제어 장치가 캠 페이져(cam phaser)이다. 상기 캠샤프트-인-캠샤프트와 캠 페이져를 활용함으로써 연속적인 가변 밸브 타이밍(Continuous Variable Valve Timing; CVVT)이 구현될 수 있다. 캠 페이져에 의해 제1캠과 제2캠의 위상이 가변되는 캠샤프트-인-캠샤프트를 일반적으로 제어 캠샤프트라고 부른다.
흡기밸브 또는 배기밸브를 밸브 개폐 타이밍에 있어 진각 또는 지각(이하 가변이라 칭함) 시키기 위하여 캠 페이져를 가변하려는 캠축, 즉 제어 캠샤프트에 직접 장착하는 것이 일반적이다. 그러나, 엔진이 차량에 장착될 경우 레이아웃 구조에 의해 제어 캠샤프트에 직접 캠 페이져를 장착할 수 없는 경우가 발생한다. 이를 극복하기 위해서는 레이아웃을 제약하는 부품들에 대한 대폭적인 변경이 필요하게 되나, 그러한 변경은 엔진뿐만 아니라 차량의 전체 패키지까지 변경해야 하는 매우 큰 과제로서 신규 엔진 개발에 버금가는 것이다. 개조 엔진의 경우 상기 문제에 대응하는 것이 거의 불가능한 실정이다. 따라서, 캠 페이져의 구조 및 설치 위치 또는 방법의 변경이 요구된다.
본 발명의 목적은 엔진 또는 차량 패키지의 대폭적인 변경 없이 구현할 수 있는 다양한 밸브 트레인 레이아웃 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 엔진 타이밍과 연동하는 체인 스프라켓에 연결되고 밸브 개폐 타이밍을 변화 시키지 않도록 된 비제어 캠샤프트와, 아우터 샤프트, 상기 아우터 샤프트에 고정되는 제1캠, 상기 아우터 샤프트에 회전 가능하게 삽입되는 이너 샤프트, 그리고 상기 이너 샤프트에 고정되는 제2캠을 포함하며 제1캠 및 제2캠 사이의 위상을 변화시켜 제1캠에 의하여 개폐되는 밸브와 제2캠에 의하여 개폐되는 밸브 중 적어도 하나의 밸브 개폐 타이밍을 변화시키도록 된 제어 캠샤프트와, 서로 상대 회전 가능한 로우터와 스테이터를 포함하고 상기 로우터와 스테이터 중 어느 하나는 아우터 샤프트에 작동적으로 결합되며 상기 로우터와 스테이터 중 다른 하나는 이너 샤프트에 작동적으로 결합되어 상기 제1캠과 상기 제2캠 사이의 위상을 변화시키도록 된 캠 페이져를 포함하고, 상기 로우터는 엔진 타이밍으로 구동되고 상기 스테이터는 상기 로우터에 대하여 상대 회전이 가능하도록 되어 있는 밸브 트레인 레이아웃 구조가 제공될 수 있다.
상기 아우터 샤프트의 일측부에는 제1피동 기어가 장착되고, 상기 이너 샤프트의 일측부에는 제2피동 기어가 장착되며, 상기 로우터에는 상기 제1,2피동 기어 중 하나와 기어 결합하는 제1구동 기어가 장착되고, 상기 스테이터에는 상기 제1,2피동 기어 중 다른 하나와 기어 결합하는 제2구동 기어가 장착될 수 있다.
상기 로우터는 체인 스프라켓에 고정되고, 상기 제1구동 기어는 제2피동 기어에 기어 결합하며, 상기 스테이터는 상기 로우터에 대하여 상대 회전이 가능하고 제2구동 기어는 제1피동 기어에 기어 결합하는 밸브 트레인 레이아웃 구조가 제공될 수 있다.
상기 로우터는 체인 스프라켓에 고정되고, 상기 제1구동 기어는 제1피동 기어에 기어 결합하며, 상기 스테이터는 상기 로우터에 대하여 상대 회전이 가능하고 제2구동 기어는 제2피동 기어에 기어 결합하는 밸브 트레인 레이아웃 구조가 제공될 수 있다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 상기 비제어 캠샤프트의 일측부에는 체인 스프라켓과 제1구동 기어가 장착되고, 타단에는 제2구동 기어가 구비된 캠 페이져가 장착되며, 상기 이너 샤프트와 아우터 샤프트 중 어느 하나에는 상기 제1구동 기어와 기어 결합하는 제1피동 기어가 장착되고 상기 이너 샤프트와 아우터 샤프트 중 다른 하나에는 제2구동 기어와 기어 결합하는 제2피동 기어가 장착되는 것을 특징으로 하는 밸브 트레인 레이아웃 구조가 제공될 수 있다.
상기 제1피동 기어는 상기 이너 샤프트의 일측부에 장착되고 상기 제2피동 기어는 상기 아우터 샤프트의 타단에 장착될 수 있다.
상기 제2피동 기어는 상기 이너 샤프트의 일측부에 장착되고 상기 제1피동 기어는 상기 아우터 샤프트의 타단에 장착될 수 있다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 상기 비제어 캠샤프트의 일측부에는 체인 스프라켓과 제1구동 기어가 장착되고, 상기 제어 캠샤프트의 타단에는 상기 캠 페이져가 장착되며, 상기 캠 페이져의 로우터는 상기 이너 샤프트에 연결되고, 상기 캠 페이져의 스테이터는 상기 아우터 샤프트에 연결되며, 제1구동 기어는 상기 아우터 샤프트의 일단에 장착되는 제1피동 기어와 기어 결합하는 것을 특징으로 하는 밸브 트레인 레이아웃 구조가 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 레이아웃 또는 차량 패키지 문제로 인해 캠 페이져를 직접 장착할 수 없는 경우 밸브 트레인 레이아웃 구조의 변경을 통해 문제를 해결할 수 있다. 대폭적인 엔진 설계 변경 또는 신 엔진 개발 프로젝트 없이 개조 엔진을 활용할 수 있게 되어 원가 절감이 가능해지는 효과도 있다.
도1은 캠 페이져(cam phaser)의 구성도이다.
도2는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 밸브 트레인 레이아웃 구조(아우터 샤프트 페이징)를 나타낸 도면이다.
도3은 본 발명의 실시 예에 따른 제2 밸브 트레인 레이아웃 구조(이너 샤프트 페이징)를 나타낸 도면이다.
도4는 본 발명의 실시 예에 따른 제3 밸브 트레인 레이아웃 구조(아우터 샤프트 페이징)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도5는 본 발명의 실시 예에 따른 제4 밸브 트레인 레이아웃 구조(이너 샤프트 페이징)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도6은 본 발명의 실시 예에 따른 제5 밸브 트레인 레이아웃 구조(이너 샤프트 페이징)를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이러한 실시 예는 본 발명에 따른 일 실시 예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현할 수 있으므로, 본 발명의 권리범위는 이하에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다 할 것이다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 구성요소의 이름이 해당 구성요소의 기능을 한정하지 않는다.
도1은 캠 페이져(cam phaser)의 구성도이다.
캠 페이져(10, 도2 내지 도6 참조)는 일반적으로 로우터(15, 도2 내지 도3 참조), 스테이터(16, 도2 내지 도3 참조, 캠 페이져 하우징이라고 함), 그리고 베인(vane)을 포함하여 구성된다. 캠 페이져(10)에는 기어 또는 체인 스프라켓(11, sprocket)이 장착될 수 있다. 체인 스프라켓(11)은 엔진 크랭크축을 구동축으로 하는 체인에 맞물려 엔진 타이밍으로 동력을 전달한다.
캠 페이져(10)를 구성하는 로우터(15) 또는 스테이터(16) 중 어느 하나는 체인 스프라켓(11)에 고정되어 엔진 타이밍으로 구동되면서 로우터(15) 또는 스테이터(16) 중 다른 하나는 나머지 하나에 대해 상대 회전 가능하도록 구성된다. 유압식 제어 장치에 의해 오일이 공급됨으로써 또는 전기식 구동 제어 장치에 의해 로우터(15) 또는 스테이터(16)가 구동됨으로써 상기 상대 회전 운동이 발생된다. 로우터(15)와 스테이터(16) 중 어느 하나는 아우터 샤프트(20, 도2 내지 도6 참조)에 작동적으로 결합되며, 로우터(15)와 스테이터(16) 중 다른 하나는 이너 샤프트(25, 도2 내지 도5 참조)에 작동적으로 결합됨으로써 캠 페이져(10)는 제어 캠샤프트(2, 도2 내지 도6 참조, 캠샤프트-인-캠샤프트)와 작동적으로 연결될 수 있다. 이로써 제1캠(23, 도2,3 참조)과 제2캠(24, 도2,3 참조)의 상대 회전이 발생할 수 있고, 가변 밸브 타이밍이 실현된다.
도2는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 밸브 트레인 레이아웃 구조(아우터 샤프트 페이징)를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 제1 밸브 트레인 레이아웃 구조는 비제어 캠샤프트(1), 제어 캠샤프트(2), 캠 페이져(10), 그리고 체인 스프라켓(11)을 포함하여 구성된다.
상기 비제어 캠샤프트(1)는 엔진 타이밍과 연동하는 상기 체인 스프라켓(11)에 고정 연결되고 밸브 개폐 타이밍을 변화 시키지 않도록 작동된다.
상기 제어 캠샤프트(2)는 캠샤프트-인-캠샤프트이고, 아우터 샤프트(20), 상기 아우터 샤프트(20)에 고정되는 제1캠(23), 상기 아우터 샤프트(20)에 회전 가능하도록 삽입되는 이너 샤프트(25), 그리고 상기 이너 샤프트(25)에 고정되고 상기 아우터 샤프트(20) 상에서 회전 가능한 제2캠(24)을 포함하여 구성된다. 상기 제어 캠샤프트(2)는 상기 제1캠(23) 및 제2캠(24) 사이의 위상을 변화시켜 상기 제1캠(23)에 의해 개폐되는 밸브와 상기 제2캠(24)에 의해 개폐되는 밸브 중 적어도 하나의 밸브 개폐 타이밍을 변화시킬 수 있다.
상기 캠 페이져(10)는 로우터(15)와 스테이터(16)를 포함하여 구성된다. 상기 로우터(15)와 상기 스테이터(16)는 서로 상대 회전 가능하며 상기 로우터(15)와 스테이터(16) 중 어느 하나는 상기 아우터 샤프트(20)에 작동적으로 결합되며, 상기 로우터(15)와 스테이터(16) 중 다른 하나는 상기 이너 샤프트(25)에 작동적으로 결합된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 결합은 기어 결합에 의한 것이다. 즉, 상기 캠 페이져(10)는 상기 비제어 캠샤프트(1)와 고정 결합되고, 상기 로우터(15)에는 제1구동 기어(12)가 장착되며 상기 스테이터(16)에는 제2구동 기어(13)가 장착된다. 도2를 참조하면 상기 로우터(15)와 상기 제1구동 기어(12)는 고정핀(30)에 의해 회전 방향으로 고정 결합되어 있음을 알 수 있다. 따라서 상기 로우터(15)와 상기 제1구동 기어(12)는 회전 방향으로 같은 위상을 갖게 된다. 상기 제1구동 기어(12)와 상기 제2구동 기어(13)는 각각 상기 이너 샤프트(25)의 일측부에 장착된 제2피동 기어(22)와 상기 아우터 샤프트(20)의 일측부에 장착된 제1피동 기어(21)와 기어 결합되어 있다. 이로써 상기 로우터(15)는 기어 결합에 의해 상기 이너 샤프트(25)와 작동적으로 결합되고, 상기 스테이터(16)는 기어 결합에 의해 상기 아우터 샤프트(20)와 작동적으로 결합된다.
상기 체인 스프라켓(11)은 캠 페이져 볼트(31)에 의해 상기 로우터(15), 상기 비제어 캠샤프트(1)에 고정 결합되며 체인 스프라켓 볼트(27)에 의해 상기 제1구동 기어(12)와 고정 결합된다. 상기 체인 스프라켓(11)은 체인에 의해 구동되며 엔진 타이밍과 연동된다. 따라서 상기 로우터(15), 상기 비제어 캠샤프트(1), 그리고 상기 제1구동 기어(12)는 엔진 타이밍으로 구동된다.
이하, 도2를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 제1 밸브 트레인 레이아웃 구조가 상기 제어 캠샤프트(2)의 밸브 개폐 타이밍을 가변시키는 작동 원리를 설명한다.
상기 스테이터(16)는 상기 고정핀(30)에 의해 엔진 타이밍으로 연동되면서도 상기 로우터(15)에 대해 상대 회전 가능하도록 설치되어 있으므로 상기 캠 페이져 볼트(31)에 형성된 오일홀(32)을 통해 유입되는 오일의 압력에 의해 상기 로우터(15)에 대해 상대 회전하게 되고 이에 따라 상기 로우터(15)와 상기 스테이터(16) 간 위상 변화가 발생한다.
상기 로우터(15)는 상기 제1구동 기어(12) 및 상기 제2피동 기어(22)의 기어 결합에 의해 상기 이너 샤프트(25)와 작동적으로 결합되므로 상기 이너 샤프트(25)는 엔진 타이밍으로 고정되어 구동된다. 따라서, 상기 아우터 샤프트(20)가 상기 제2구동 기어(13) 및 상기 제1피동 기어(21)의 기어 결합에 의해 상기 스테이터(16)와 작동적으로 결합되고, 상기 스테이터(16)가 유압식 제어 장치에 의해 작동됨에 따라 상기 아우터 샤프트(20)의 위상이 변화됨으로써 상기 제어 캠샤프트(2)의 밸브 개폐 타이밍이 가변된다. 즉, 상기 밸브 타이밍 가변 방식은 아우터 샤프트(20)에 의한 페이징(phasing) 방식이다.
도3은 본 발명의 실시 예에 따른 제2 밸브 트레인 레이아웃 구조(이너 샤프트 페이징)를 나타낸 도면이다.
제2 밸브 트레인 레이아웃 구조에서 구성요소는 제1밸브 트레인 레이아웃 구조와 동일하다. 다만, 비제어 캠샤프트(1)의 일측부에 위치하는 제1구동 기어(12)와 제2구동 기어(13)의 순서가 뒤바뀌도록 캠 페이져(10) 및 기어가 구성되어 있다. 캠샤프트-인-캠샤프트의 특성 상 제어 캠샤프트(2)의 일측부에 장착되는 제1피동 기어(21)와 제2피동 기어(22)의 순서는 제1 밸브 트레인 레이아웃 구조에서와 동일하다.
이하, 도3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 제2 밸브 트레인 레이아웃 구조가 제어 캠샤프트(2)의 밸브 개폐 타이밍을 가변시키는 작동 원리를 설명한다.
스테이터(16)는 고정핀(30)에 의해 엔진 타이밍으로 연동되면서도 로우터(15)에 대해 상대 회전 가능하도록 설치되어 있으므로 캠 페이져 볼트(31)에 형성된 오일홀(32)을 통해 유입되는 오일의 압력에 의해 상기 로우터(15)에 대해 상대 회전하게 되고 이에 따라 상기 로우터(15)와 상기 스테이터(16) 간 위상 변화가 발생한다. 다만, 상기 제1구동 기어(12)와 상기 제2구동 기어(13)의 순서만 역전되어 있다.
상기 로우터(15)는 상기 제1구동 기어(12) 및 상기 제1피동 기어(21)의 기어 결합에 의해 상기 아우터 샤프트(20)와 작동적으로 결합되므로 상기 아우터 샤프트(20)는 엔진 타이밍으로 고정되어 구동된다. 따라서, 상기 이너 샤프트(25)가 상기 제2구동 기어(13) 및 상기 제2피동 기어(22)의 기어 결합에 의해 상기 스테이터(16)와 작동적으로 결합되고, 상기 스테이터(16)가 유압식 제어 장치에 의해 작동됨에 따라 상기 이너 샤프트(25)의 위상이 변화됨으로써 상기 제어 캠샤프트(2)의 밸브 개폐 타이밍이 가변된다. 즉, 상기 밸브 타이밍 가변 방식은 이너 샤프트(25)에 의한 페이징(phasing) 방식이다.
도4는 본 발명의 실시 예에 따른 제3 밸브 트레인 레이아웃 구조(아우터 샤프트 페이징)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도4를 참조하면, 비제어 캠샤프트(1)의 일측부에는 체인 스프라켓(11)과 제1구동 기어(12)가 장착되고, 타단에는 제2구동 기어(13)가 구비된 캠 페이져(10)가 장착된다. 제어 캠샤프트(2)의 이너 샤프트(25)에는 상기 제1구동 기어(12)와 기어 결합하는 제1피동 기어(21)가 장착되고 상기 아우터 샤프트(20)에는 상기 제2구동 기어(13)와 기어 결합하는 제2피동 기어(22)가 장착된다.
상기 체인 스프라켓(11)에 의해 상기 제1구동 기어(12) 및 상기 비제어 캠샤프트(1)는 엔진 타이밍으로 구동된다. 상기 제1구동 기어(12)에 맞물리는 상기 제1피동 기어(21)는 엔진 타이밍으로 구동되면서 상기 제2구동 기어(13)에 맞물리는 상기 제2피동 기어(22)는 상기 캠 페이져(10)의 유압 변화에 따라 위상이 가변되므로 상기 아우터 샤프트(20)의 위상이 가변되고, 상기 제어 캠샤프트(2)의 밸브 개폐 타이밍이 가변된다. 즉, 상기 밸브 타이밍 가변 방식은 아우터 샤프트(20)에 의한 페이징(phasing) 방식이다
도5는 본 발명의 실시 예에 따른 제4 밸브 트레인 레이아웃 구조(이너 샤프트 페이징)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도5를 참조하면, 비제어 캠샤프트(1)의 일측부에는 체인 스프라켓(11)과 제1구동 기어(12)가 장착되고, 타단에는 제2구동 기어(13)가 구비된 캠 페이져(10)가 장착된다. 제어 캠샤프트(2)의 아우터 샤프트(20)에는 상기 제1구동 기어(12)와 기어 결합하는 제1피동 기어(21)가 장착되고 상기 이너 샤프트(20)에는 상기 제2구동 기어(13)와 기어 결합하는 제2피동 기어(22)가 장착된다.
상기 체인 스프라켓(11)에 의해 상기 제1구동 기어(12) 및 상기 비제어 캠샤프트(1)는 엔진 타이밍으로 구동된다. 상기 제1구동 기어(12)에 맞물리는 상기 제1피동 기어(21)는 엔진 타이밍으로 구동되면서 상기 제2구동 기어(13)에 맞물리는 상기 제2피동 기어(22)는 상기 캠 페이져(10)의 유압 변화에 따라 위상이 가변되므로 상기 이너 샤프트(25)의 위상이 가변되고, 상기 제어 캠샤프트(2)의 밸브 개폐 타이밍이 가변된다. 즉, 상기 밸브 타이밍 가변 방식은 이너 샤프트(25)에 의한 페이징(phasing) 방식이다
도6은 본 발명의 실시 예에 따른 제5 밸브 트레인 레이아웃 구조(이너 샤프트 페이징)를 나타낸 도면이다.
도6을 참조하면, 비제어 캠샤프트(1)의 일측부에는 체인 스프라켓(11)과 제1구동 기어(12)가 장착되고, 제어 캠샤프트(2)의 타단에는 상기 캠 페이져(10)가 장착되며, 상기 캠 페이져(10)의 로우터(도시되지 않음)는 상기 제어 캠샤프트(2)의 이너 샤프트(도시되지 않음)에 연결되고, 상기 캠 페이져(10)의 스테이터(도시되지 않음)는 상기 제어 캠샤프트(2)의 아우터 샤프트(20)에 연결되며, 상기 제1구동 기어(12)는 상기 아우터 샤프트(20)의 일단에 장착되는 제1피동 기어(21)와 기어 결합한다.
상기 체인 스프라켓(11)에 의해 상기 제1구동 기어(12) 및 상기 비제어 캠샤프트(1)는 엔진 타이밍으로 구동된다. 상기 제1구동 기어(12)에 맞물리는 상기 제1피동 기어(21)는 엔진 타이밍으로 구동되면서 상기 이너 샤프트(도시되지 않음)는 상기 캠 페이져(10)의 유압 변화에 따라 위상이 가변되므로, 상기 제어 캠샤프트(2)의 밸브 개폐 타이밍이 가변된다. 즉, 상기 밸브 타이밍 가변 방식은 이너 샤프트에 의한 페이징(phasing) 방식이다
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
1: 비제어 캠샤프트 2: 제어 캠샤프트
10: 캠 페이져(cam phaser) 11: 체인 스프라켓
12: 제1구동 기어 13: 제2구동 기어
15: 로우터 16: 스테이터
20: 아우터 샤프트 21: 제1피동 기어
22: 제2피동 기어 23: 제1캠
24: 제2캠 25: 이너 샤프트
26: 비제어캠 27: 체인 스프라켓 볼트
30: 고정핀 31: 캠 페이져 볼트
32: 오일홀

Claims (8)

  1. 엔진 타이밍과 연동하는 체인 스프라켓에 연결되고 밸브 개폐 타이밍을 변화 시키지 않도록 된 비제어 캠샤프트;
    아우터 샤프트, 상기 아우터 샤프트에 고정되는 제1캠, 상기 아우터 샤프트에 회전 가능하게 삽입되는 이너 샤프트, 그리고 상기 이너 샤프트에 고정되는 제2캠을 포함하며, 제1캠 및 제2캠 사이의 위상을 변화시켜 제1캠에 의하여 개폐되는 밸브와 제2캠에 의하여 개폐되는 밸브 중 적어도 하나의 밸브 개폐 타이밍을 변화시키도록 된 제어 캠샤프트;
    서로 상대 회전 가능한 로우터와 스테이터를 포함하고, 상기 로우터와 스테이터 중 어느 하나는 아우터 샤프트에 작동적으로 결합되며, 상기 로우터와 스테이터 중 다른 하나는 이너 샤프트에 작동적으로 결합되어 상기 제1캠과 상기 제2캠 사이의 위상을 변화시키도록 된 캠 페이져;
    를 포함하고,
    상기 로우터는 엔진 타이밍으로 구동되고 상기 스테이터는 상기 로우터에 대하여 상대 회전이 가능하도록 되어 있는 밸브 트레인 레이아웃 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아우터 샤프트의 일측부에는 제1피동 기어가 장착되고, 상기 이너 샤프트의 일측부에는 제2피동 기어가 장착되며,
    상기 로우터에는 상기 제1,2피동 기어 중 하나와 기어 결합하는 제1구동 기어가 장착되고, 상기 스테이터에는 상기 제1,2피동 기어 중 다른 하나와 기어 결합하는 제2구동 기어가 장착된 것을 특징으로 하는 밸브 트레인 레이아웃 구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 로우터는 체인 스프라켓에 고정되고, 상기 제1구동 기어는 제2피동 기어에 기어 결합하며, 상기 스테이터는 상기 로우터에 대하여 상대 회전이 가능하고 제2구동 기어는 제1피동 기어에 기어 결합하는 것을 특징으로 하는 밸브 트레인 레이아웃 구조.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 로우터는 체인 스프라켓에 고정되고, 상기 제1구동 기어는 제1피동 기어에 기어 결합하며, 상기 스테이터는 상기 로우터에 대하여 상대 회전이 가능하고 제2구동 기어는 제2피동 기어에 기어 결합하는 것을 특징으로 하는 밸브 트레인 레이아웃 구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 비제어 캠샤프트의 일측부에는 체인 스프라켓과 제1구동 기어가 장착되고, 타단에는 제2구동 기어가 구비된 캠 페이져가 장착되며, 상기 이너 샤프트와 아우터 샤프트 중 어느 하나에는 상기 제1구동 기어와 기어 결합하는 제1피동 기어가 장착되고 상기 이너 샤프트와 아우터 샤프트 중 다른 하나에는 제2구동 기어와 기어 결합하는 제2피동 기어가 장착되는 것을 특징으로 하는 밸브 트레인 레이아웃 구조.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1피동 기어는 상기 이너 샤프트의 일측부에 장착되고 상기 제2피동 기어는 상기 아우터 샤프트의 타단에 장착되는 것을 특징으로 하는 밸브 트레인 레이아웃 구조.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2피동 기어는 상기 이너 샤프트의 일측부에 장착되고 상기 제1피동 기어는 상기 아우터 샤프트의 타단에 장착되는 것을 특징으로 하는 밸브 트레인 레이아웃 구조.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 비제어 캠샤프트의 일측부에는 체인 스프라켓과 제1구동 기어가 장착되고, 상기 제어 캠샤프트의 타단에는 상기 캠 페이져가 장착되며, 상기 캠 페이져의 로우터는 상기 이너 샤프트에 연결되고, 상기 캠 페이져의 스테이터는 상기 아우터 샤프트에 연결되며, 제1구동 기어는 상기 아우터 샤프트의 일단에 장착되는 제1피동 기어와 기어 결합하는 것을 특징으로 하는 밸브 트레인 레이아웃 구조.
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