KR960013348B1 - 내연기관용 가변 타이밍 밸브 구동장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

내연기관용 가변 타이밍 밸브 구동장치

제 1도는 본 발명에 의한 가변 타이밍 밸브 구동장치의 분해 사시도.

제 2도는 본 발명에 의한 가변 타이밍 밸브 구동장치가 실린더 헤드에 설치된 상태를 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 캠축 2, 3 : 밸브

4 : 스윙아암 5, 6 : 꺽임부재

7 : 플레이트 10, 11 : 제 1경사부

12, 13 : 래쉬 어저스터 14, 15 : 제 2경사부

16, 17, 21 ,22 : 흠 18 : 시이트

19, 20 : 돌기

본 발명은 내연기관용 가변 타이밍 밸브 구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밸브의 리프트와 개폐 타이밍을 동시에 가변시킬 수 있도록 한 내연기관용 가변 타이밍 밸브 구동장치에 관한 것이다.

내연기관에서 흡 배기밸브의 구동 타이밍은 외적 부하의 상태와 기관의 속도에 의해 영향을 받더라도 바람직한 효율과 성능을 나타내야 하는데, 실질적으로는 외적 부하의 기관의 속도가 어떤 특정한 범위에 있을때는 효율과 성능이 저하되는 것으로 알겨지고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래부터 여러 가지 방안이 연구되고 있는데, 그 한 예로서 미국특허 제 4,773.359를 소개할 수 있다.

이 특허의 캠 표면과 접촉하고 있는 슈와 슈-홀더 새들을 포함하고 있는 것으로서, 상기한 슈-홀더 새들의 낮은 벽에는 실린더 헤드에 있는 자리에 끼워지는 실린더형 가이드텅(Tang)을 포함하고, 상기한 새들은 이것의 양측에 대칭형으로 위치하여 틈새 조정공간의 내부를 통하는 밸브 스템을 제어하기 위하여 제공된 2개의 포크를 포함하는 것으로 이루어져 있다.

상기한 방식은 소기의 목적을 실현할 수 있으나, 구조적인 면에서 복잡하기 때문에 실린더 헤드의 형상이 복잡함을 피할 수 없으며, 이러한 이유로 인하여 엔진 롬내의 다른 부품들이 설치제약을 받는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와같이 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 구조가 간단하고 밸브의 개폐 타이밍과 밸브의 리프트 조정을 동시에 할 수 있는 내연기관용 가변 타이밍 밸브 구동장치를 제공하는데 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 캠축과 함께 회전하며 축방향을 이동가능하게 설치되는 캠과, 이 캠과 접촉하는 면을 갖고 이 면의 하방에 1쌍의 돌기를 갖는 시이트와, 상기한 돌기가 위치하는 흡이 형서되는 플레이트와 이 플레이트의 양측에 대향하는 자세로 위치하는 꺽임부재를 포함하여 이루어짐으로서 캠의 이동에 따라 밸브의 개폐 타이밍과 리프트과 가변되도록 하는 내연기관용 타이밍 밸브 구동장치를 제공한다.

상기한 꺽임부재는 밸브를 연동시키는 제 1경사부와 밸브 개폐시 스윙아암의 요동을 방지하는 래쉬 어저스트가 받쳐지는 제 2경사부로 구성됨을 특징으로 하는 내연기관용 가변 타이밍 밸브 구동장치를 제공한다.

상기한 돌기는 캠축과 직교방향으로 위치됨을 특징으로 하는 내연기관용 가변 타이밍 밸브 구동장치를 제공된다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 밸브 구동장치는, 캠축에 설치된 전자제어 유닛에 의한 제어로 축 방향으로 이동하면서 함께 회전하게 되므로 밸브의 개폐 타이밍을 기관의 부하나 맞추어 조절시킬 수 있으며, 또 이러한 구성은 타이밍 조절과 동시에 밸브 리프트가 조절되므로 최적의 상태로 기관을 운전할 수 있고 1개의 스윙아암을 사용하기 때문에 특히 1개의 이상의 흡기밸브를 갖는 기관에서 실린더 헤드의 구조를 간단히 할 수 있는 이점이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.

제 1도는 본 발명에 의한 밸브 구동장치의 분해 사시도이고, 제 2도는 내연기관에 설치된 상태를 나타내는 도면으로서, 기관의 크랭크 축의 회전을 캠축(1)과, 이 캠축(1)의 회전운동에 의해 승강하는 1쌍의 밸브(2)(3)를 포함하여 이루어지고 있다.

상기한 밸브(2)(3)느 포핏형으로 이루어져 밸브헤드가 연소실내로 밀겨 들여가면서 열려지는 구조로 설치된다.

이 밸브(2)(3)와 캠축(1) 사이에는 스윙아암(4)이 설치되어 캠축(1) 회전운동을 전달하도록 되어 있는데. 이 스윙아암(4)은 대향하는 자세로 위치하는 1쌍의 꺽임부재(5)(6)와 이 꺽임부재(5)(6)를 동일 위상으로 연결하는 플레이트(7)로 이루어지고 있다.

상기한 꺽임부재(5)(6)는 밸브(2)(3)의 스템(8)(9) 상측면이 접하는 제 1경사부(10)(11)와, 래쉬 어저스터(12)(13)가 접하는 제 2경사부 (14)(15)를 포함하고 있다.

상기한 제 2경사부(14)(15)는 래쉬 어저스터 (12)(13)의 볼이 위치될 수 있는 반구형의 흡(16)(17)를 보유하고 있다.

상기한 스윙아암(4)의 플레이트(7)와 캠축(1)사이에는 캠축(1)의 가압력을 첫 번째로 받는 시이트(18)가 위치되는데, 이 시이트(18)는 저면부에 2개의 구형돌기(19)(20)가 일체로 형성되어 돌출되고 있다.

이 구형돌기 (19)(20)느 플레이트(7)에 형성된 구형의 흠(21)(22)내로 긴밀히 끼워져 요동할 수 있는 상태로 설치되는데, 상기한 제 1경사부 (10)와 제 2경사부(14)를 경계로하여 캠축(1)에 직교방향으로 위치하게 된다.

상기한 밸브(2)(3)는 스템부 상잔이 록(23)에 의해 감싸여지는 상태로 리테이너(24)에 지지되고 밸브 스프링(25)이 실린더 헤드(26)와의 사이에 설치되어 밸브(2)(3)가 항상 상방으로 밀려 올라갈 수 있도록 설치된다.

상기한 캠축(1)에는 3차원 형상의 프로파일 캠(27)이 축ㅇ향으로 이동가능하게 설취됨고 아울러 캠축(1)과 함께 회동되도록 함으로서 캠축(1)과 함께 회동되도록 함으로서 시이트(18)를 눌러 주도록 되어 있다.

상기한 캠(27)은 축방향으로 서로 다른 양정을 갖는 형태로 이루어지고 있는데, 이 캠(27)은 전자제어 유닛(도시생략)에 의해 작동하는 약츄에어터등을 사용하여 축방향으로 이동가능하게 설치된다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 밸브 구동장치는, 기관이 시동되어 크랭크축이 회전함에 의해 캠축(1)이 함께 회전하느 상태가 된다.

캠축(1)의 회전으로 캠(27)이 함께 회전하게 되는데, 이 캠(27)이 아래측으로 위치되면서 시이트(18)를 늘러 주게되므로 스윙아암(4)은 제 1경사부(10)측이 먼저 눌러는 상태가 된다.

따라서 제 1경사부(10)의 아래측에 접하여 있는 밸브(2)(3)가 아래측으로 힘을 받게 되므로 밸브 스프링(25)을 압축시키면서 밸브가 열려지게 된다. 그리고 캠축(1)이 더욱 회전하여 캠(27)이 시이트(18)의 후방을 지나 비접촉상태가 되면 밸브(2)(3)는 압축되었던 밸브 스프링(25)의 복좌력에 의해 상승하면서 폐쇄가 된다.

이러하 작동이 연속 반복되면서 기관이 운전된는데 필요한 공기를 공급하게 되는데, 기관에 걸리는 부하가 커지거나 기관의 속도가 빨라지게 되면 전자제어 유닛에서 밸브가 개폐시기를 결정하여 캠축(1)이 이동 가능하게 설치된 캠(27)을 축방향으로 이동시키게 된다.

이때 캠(27)이 도면에서 보아 좌측으로 이동하게 되면 시이트(18)와 접촉하는 캠(27)의 접촉부위 돌출량이 적은 상태이기 때문에 밸브(2)(3)을 열어주는 시기가 늦어지게 된다.

그리고 반대 캠(27)이 도면에서 보아 좌측으로 이동하게 되면 시이트(18)와 접촉하는 캠의 돌출부위가 크기 때문에 상기한 경우보다 빨리 접촉을 하여 밸브(2)(3)를 열어주게 된다.

이러한 작용이 이루어질 때 스윙아암(4)의 제 2경사부(14)가 래쉬어저스터(12)(13)에 의해 받쳐지게 되므로 이 스윙아암(4)은 상하운동을 자유롭게 할 수 있지만 좌우의 회전은 구속된다.

이상 설명한 바와같이 본 발명에 의한 밸브 구동장치는, 1개의 스윙아암을 이용하여 2개의 밸브를 개폐시키도록 하고 있기 때문에 종래의 밸브 구동장치에 비하여 구조를 간단히 할 수 있으며, 또 캠의 이동으로 밸브 개폐타이밍을 가변시킬 수 있어 기관의 부하나 속도에 부응하여 공기의 공급시길를 조절할 수 있으므로 기과의 출력을 향상시킬 수 있고, 또 이것은 밸브의 리프트르 가변시킬 수 있는 것이므로 기관의 운전을 최적의 상태로 유지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 캠축과 함께 회전하며 축방향으로 이동가능하게 설치되는 캠(27)과, 이 캠(27)과 접촉하는 면을 갖고 이 면의 하방에 1쌍의 돌기(19)(20)를 갖는 시이트(18)와, 상기한 돌기(19)(20)가 위치하는 흡(21)(22)이 형성되는 플레이트(7)와 이 플레이트(7)의 양측에 대향하는 자세로 위치하는 꺽임부재(5)(6)를 포함하여 이루어짐으로서 캠(27)의 이동에 따라 밸브(2)(3)의 개폐 타이밍과 리프트가 가변되도록 하는 내연기관용 가변 타이밍 밸브 구동장치.
2. 제 1항에 있어서 꺽임부재(5)(6)는 밸브(2)(3)를 연동시키는 제 1경사부(10)과 밸브개폐시 스윙아암(4)의 요동을 방지하는 래쉬어저스터(12)(13)가 받쳐지는 제 2경사부(14)로 구성됨을 특징으로 하느 내연기관용 가변 타이밍 밸브 구동장치.
3. 제 1항에 있어서, 돌기(19)(20)는 캠축(1)과 직교방향으로 위치됨을 특징으로하는 내연기관용 가변 타이밍 밸브 구동장치.