KR960008551Y1

KR960008551Y1 - 자동차의 가변 밸브 타이밍 장치

Info

Publication number: KR960008551Y1
Application number: KR92027763U
Authority: KR
Inventors: 곽세영
Original assignee: 전성원; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1992-12-30
Filing date: 1992-12-30
Publication date: 1996-10-04
Also published as: KR940016188U

Abstract

내용 없음.

Description

자동차의 가변 밸브 타이밍 장치

제1도는 본 고안인 자동차의 가변 밸브 타이밍 장치로 오프(off)시를 도시한 도면.

제2도는 본 고안인 자동차의 가변 밸브 타이밍 장치로 온(on)시를 도시한 도면.

제3도는 종래기술인 타이밍 벨트에 의한 밸브 타이밍 구동부의 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 크랭크축 5 : 크랭크축 타이밍기어

21 : 제1타이밍 체인 23 : 흡기 캠축

25 : 타이밍기어 27 : 제2타이밍 체인

29 : 배기 캠축 33 : 중공

35 : 체인가이드 37 : 피스톤

39 : 솔레노이드 41 : 전자제어장치

본 고안은 가변 밸브 타이밍 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차의 밸브 타이밍 장치의 타이밍 벨트에 체인 가이드를 구성하므로서 복수의 캠축간에 위상각을 갖게하여 회전력을 향상시킴과 아울러 밸브의 개폐시기 조정이 자동적으로 이루어지도록 한 자동차용 가변 밸브 타이밍 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 기관은 흡기 밸브와 배기 밸브의 구동방식에 따라 오버헤드 밸브식과 오버헤드 캠샤프트식으로 나뉜다.

상기한 오버헤드 밸브식 기관이나 오버헤드 캠샤프트식 기관이나 크랭크축의 회전에 대해 각 밸브의 개폐시기를 정확하게 맞추는 것은 상당히 중요하다.

그리고 각 밸브의 개폐를 담당하는 캠축은 크랭크축의 회전에 의해 구동된다. 이의 각 밸브의 개폐시기를 맞추기 위해 크랭크축과 타이밍 기어나 타이밍 체인이나 타이밍 벨트등으로 연결되어 있다.

상기한 크랭크축에 의한 구동은 여러 경우가 있는데, 그 하나로 DOHC엔진으로 두 개의 캠축을 크랭크축에서 일체로 구동하는 경우가 있고, 다른 하나는 크랭크축이 한 개의 캠축만을 구동하는 경우가 있다.

그리고 다른 한 경우는 두 개의 캠축중에 일측의 캠축만이 크랭크축에 의해 구동되고 타측의 캠축은 크랭크축으로 구동된 캠축에 의해 간접 구동되는 방법이 있다.

상기한 구동에서 타이밍 체인이나 벨트를 사용하면 소음을 적게할 수 있고, 캠축의 위치를 자유롭게 정할 수 있는 장점이 있으나, 사용중에 체인이나 벨트가 늘어나서 헐거워져 밸브의 개폐시기가 틀리게 되므로 헐거움을 자동적으로 조정하는 텐셔너나 체인의 헐거움을 바로 잡는 댐퍼가 부착되어 있다.

제3도는 종래 기술로 크랭크축이 한 개의 캠축만을 구동하는 밸브 타이밍 구동부의 개략도이다. 부호(1)은 벨브 타이밍 장치를 지칭한다.

상기한 밸브 타이밍 장치(1)는 크랭크축(3)에 장착된 크랭크축 타이밍 기어(5)와, 이 크랭크축 타이밍 기어(5)에서 소정간격으로 이격되어 캠축(7)에 장착된 캠축 타이밍 기어(9)와, 상기 양기어(5), (9)를 연결하면서 일측의 동력을 전달하는 타이밍 벨트(11)와, 이 타이밍 벨트(11)의 일측에 장치된 텐셔너(13)로 이루어진 구성이다.

상기한 크랭크축 타이밍 기어(5)에 형성된 타이밍 마크(15)를 BTDC 45°정도에 위치하고, 또 캠축 타이밍 기어(9)에 형성된 타이밍 마크(17)는 실린더 헤드부와 타이밍 마크와 일치 시킨다.

또한 상기 캠축 타이밍 기어(9)에 형성된 타이밍 마크(17)를 실린더 헤드부의 타이밍 마크와 일치 시킨 다음에 크랭크축(3)의 크랭크축 타이밍 기어(5)의 타이밍 마크(15)를 돌려 프론트 케이스에 표시되어 있는 타이밍 마크와 일치시킨다.

상기한 바와같이 타이밍 마크들이 정렬된 상태에서 타이밍 벨트(11)를 장착한다. 이에 타이밍 벨트(11)를 장착한 기관의 운전은 크랭크(3)이 회전하므로서 타이밍 벨트(11)에 의해 크랭크축(3)의 회전력이 캠축(7)에 전달되어 캠축(7)이 회전되록 한다.

이와 같이 캠축(7)의 회전에 의해 기관의 각 밸브가 개폐되고, 크랭크축(3)과 캠축(7)의 타이밍이 정확하게 맞는 경우에는 기관이 정상으로 작동하나, 타이밍 벨트(11)의 타이밍 마크가 정상위치에서 어긋나게 되는 경우에는 밸브 타이밍의 변화를 유발시킨다.

상기한 밸브 타이밍의 변화 유발은 엔진의 출력저하는 물론 심하게 어긋나는 경우에는 엔진의 정상적인 작동까지도 위협을 받는 경우가 문제점으로 발생한다.

따라서 정비를 목적으로 또는 다른 목적에 의해 밸브 타이밍 구동부를 해체하였다가 제조립한 경우에는, 엔진이 운전을 시작하기 전에 크랭크축(3)과 캠축(7)의 밸브 타이밍을 반드시 확인해야 하는 문제점이 제기되었다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안축된 고안으로서, 본 고안의 목적은 자동차의 밸브 타이밍 장치의 타이밍 체인에 체인 가이드를 구성하므로서 복수의 캠축간에 위상각을 갖게하여 회전력을 향상시킴과 아울러 밸브의 개폐시기 조정이 자동적으로 이루어지도록 한 자동차용 가변 밸브 타이밍 장치를 제공함에 있다.

이를 실현하기 위한 본 고안은 통상의 흡기 캠축과 배기 캠축중 일측의 캠축을 크랭크축이 구동하고 타측의 캠축은 크랭크축으로 구동한 캠축에 의해 간접 구동하는 캠 구동장치에 있어서, 상기한 크랭크축에 장착된 크랭크축 타이밍 기어와, 이 크랭크축 타이밍 기어에서 제1타이밍 체인에 의해 연결된 흡기 캠축과, 이 흡기 캠축에서 제2타이밍 체인에 의해 연결된 배기 캠축과, 상기 제2타이밍 체인의 중간부에 위치하도록 끼워진 중공의 체인가이드와, 이 체인 가이드를 전,후진시키는 피스톤을 장치한 솔레노이드와, 이 솔레노이드에 전기적인 신호를 보내어 작동하도록 하는 전자제어장치를 포함하여 이루어진 자동차용 가변 밸브 타이밍 장치를 특징으로 한다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세히 설명한다.

제1도는 본 고안인 자동차의 가변 밸브 타이밍 장치로 오프(off)시를 도시한 도면이고, 제2도는 본 고안인 자동차용 가변 밸브 타이밍 장치로 온(on)시를 도시한 도면이다. 그리고 제3도와 동일 부분에 대한 부호는 동일하게 부여한다. 부호(19)는 가변 밸브 타이밍장치를 지칭한다.

상기한 가변 밸브 타이밍장치(19)는 크랭크축(3)에 장착된 크랭크축 타이밍 기어(5)와, 이 크랭크축 타이밍 기어(5)에서 제1타이밍 체인(21)에 의해 캠축(23)에 장착되어 연결된 흡기 캠축 타이밍 기어(25)와, 이 흡기 캠축 타이밍 기어(25)에서 제2타이밍 체인(27)에 의해 캠축(29)에 장착된 배기 캠축 타이밍 기어(31)와, 상기 제2타이밍 체인(27)의 중간부에 위치하도록 끼워진 중공(33)의 체인가이드(35)와, 이 체인 가이드(35)를 전,후진 시키는 피스톤(37)을 장치한 솔레노이드(39)와, 이 솔레노이드(39)에 전기적인 신호를 보내어 작동하도록 하는 전자제어장치(41)를 포함하여 이루어진 구성이다.

상기한 크랭크축(3)의 구동에 따라 크랭크축 타이밍 기어(5)에 걸려있는 제1타이밍 체인(21)는 동력을 전달하여 흡기 캠축(23)의 타이밍 기어(25)를 일정방향으로 구동시키도록 구성되어 있다.

상기한 흡기 캠축(23)의 타이밍 기어(25)는 제1타이밍 체인(21)에 의해 크랭크축(3)의 동력을 받아서 제2타이밍 체인(27)를 통해 배기 캠축(29)의 타이밍 기어(31)를 간접 구동시키는 구성으로 되어 있다.

상기와 같이 크랭크축(3)의 구동에 의해 흡기 캠축(23)의 타이밍 기어(25)가 구동하고 이어서 배기 캠축(29)의 타이밍 기어(31)가 구동하는데, 이때 상기 양측 캠축(23), (29)사이의 제2타이밍 체인(27)에 체인 가이드(35)를 끼워 전,후진 동작되도록 한 구성이다.

또한 제2타이밍 체인(27)를 중공(33)에 끼운 체인 가이드(35)는 전자제어장치(41)의 신호를 받아 솔레노이드(39)에 장치된 피스톤(37)을 전,후진 시킴으로서 피스톤(37)과 일체로 체인 가이드(35)도 따라서 움직이는 구성으로 되어 있다.

이러한 본 고안은 제1도 및 제2도의 흡기 캠축(23)의 타이밍 기어(25)가 크랭크축(3)에 의해 구동되므로 솔레노이드(39)에 의해 체인 가이드(35)를 작동시켜도 크랭크축(3)과 배기 캠축(29)의 타이밍 기어(31)와의 상대운동은 변화가 없다.

그러나 기관의 상태에 따라 전자제어장치(41)는 전기적인 신호를 솔레노이드(39)에 보내고, 이에 따라 솔레노이드(39)는 체인가이드(35)와 일체로 된 피스톤(37)을 전,후진시킨다.

이에 따라 배기 캠축(29)는 솔레노이드(39)에 의해 체인가이드(35)를 온(on)하면 ℓ₁-ℓ만큼의 변위가 생겨 A 지점에서 A₁지점으로 이동하여 작동하게 됨으로만큼의 위상각이 생기게 되어 배기 캠축(29)에 연결된 밸브의 작동상태(open∼close)는만큼의 간격을 유지하게 된다.

상기와 같이 배기 캠축(29)에 연결된 밸브의 작동상태에 따라만큼의 위상각을 유지하므로서 저중속 및 고속에서의 회전력과 출력증대를 가져오는 작동을 한다.

왜냐하면 체인(27)을 이용한 구동은 체인(27)을 사용함에 따라 늘어나거나 훨거워지는 문제가 있는데, 이때 체인 가이드(35)는 체인(27)을 당겨주는 역활을 함으로서 동력의 전달이 지체됨이 없이 이루어지도록 작용을 한다.

또한 위상차 변동용(VVT) 장치는 별도로 체인 가이드가 분리되어 있으나 일체로 함으로서 제작상의 원가절감이나 조립공정이 용이하게 된다.

이와 같은 본 고안의 효과는 타이밍 체인을 사용하므로서 소음을 적게 할 수 있어서, 전달효율이 높고, 사용중에 체인이 늘어나서 훨거워짐으로서 밸브의 개폐시기가 틀리게 되는 문제인 헐거움을 자동적으로 조정할 수 있으며, 원가절감의 효과도 있는 유용한 고안이다.

Claims

통상의 흡기 캠축과 배기 캠축중 일측의 캠축을 크랭크축이 구동하고 타측의 캠축은 크랭크축으로 구동한 캠축에 의해 간접 구동하는 캠 구동장치에 있어서, 상기한 크랭크축(3)에 장착된 크랭크축 타이밍 기어(5)와, 이 크랭크축 타이밍 기어(5)에서 제1타이밍 체인(21)에 의해 캠축(23)에 장착되어 연결된 흡기 캠축 타이밍 기어(25)와, 이 흡기 캠축 타이밍 기어(25)에서 제2타이밍 체인(27)에 의해 캠축(29)에 장착된 배기 캠축 타이밍 기어(31)와, 상기 제2타이밍 체인(27)의 중간부에 위치하도록 끼워진 중공(33)의 체인가이드(35)와, 이 체인 가이드(35)를 전, 후진 시키는 피스톤(37)을 장치한 솔레노이드(39)와, 이 솔레노이드(39)에 전기적인 신호를 보내어 작동하도록 하는 전자제어장치(41)를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 자동차용 가변 밸브 타이밍 장치.