KR100384169B1

KR100384169B1 - 가변 밸브 리프트 시스템

Info

Publication number: KR100384169B1
Application number: KR10-2001-0038282A
Authority: KR
Inventors: 공진국
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2003-05-16
Also published as: KR20030002610A; US6588386B2; US20030000491A1

Abstract

본 발명의 목적은 태핏 심 상에서 밸브 리프트 및 밸브 듀레이션 변경을 통하여 2단계로 밸브 리프트를 가변시키면서, 지지대의 내구성 및 스토퍼의 리턴을 향상시키는 가변 밸브 리프트 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 가변 밸브 리프트 시스템은 캠의 작용력을 받는 태핏 심, 이 태핏 심의 작용력을 밸브로 전달하는 바디, 이 바디의 상측과 이의 대향측 태핏 심에 각각 형성되어 탄성부재에 의하여 지지되는 상,하 지지대, 이 상,하 지지대와 탄성부재에 의하여 지지되는 태핏 심을 바디 상에서 선택적으로 지지하도록 바디의 양측에 형성된 제1,2유압실에 탄성부재를 개재하여 설치되는 제1,2스토퍼, 그리고 태핏 심의 대향측 바디에 형성된 제3유압실에 탄성부재를 개재하여 설치되는 제3스토퍼를 포함하여 구성된다.

Description

가변 밸브 리프트 시스템{VARIABLE VALVE LIFT SYSTEM}

본 발명은 가변 밸브 리프트 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태핏 심 상에서 밸브 리프트 및 밸브 듀레이션 변경을 통하여 2단계로 밸브 리프트를 가변시키는 가변 밸브 리프트 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 엔진은 캠 샤프트를 회전시킴에 따라 캠 샤프트에 장착된 캠이 흡기 밸브 및 배기 밸브를 개폐시키도록 구성된다.

최근의 엔진에는 성능 및 연비 향상을 위하여, 밸브 개폐의 타이밍 및 리프트 량을 제어하는 가변 밸브 제어 장치가 사용된다.

이 밸브의 리프트 량을 제어하는 가변 밸브 리프트 시스템은 도 1,2에 도시된 바와 같이, 캠(1)의 작용력을 받는 태핏 심(3)과 이 태핏 심(3)의 작용력을 밸브(5)로 전달하는 바디(7)를 포함한다.

태핏 심(3)과 바디(7)에는 종 방향으로 개재되는 탄성부재(9)에 의하여 탄성적으로 지지되는 지지대(11,13)가 높이 방향으로 4곳에 각각 구비된다. 또 바디(7)에는 오일과 횡 방향으로 개재되는 탄성부재(15)의 상호 작용에 의하여 이동하는 스토퍼(17,19)가 양측 유압실(21,23)에 구비된다. 이 유압실(21,23)에 오일을 공급하도록 바디(7)에는 오일 홀(25)이 형성된다.

상술한 바와 같이 구성된 가변 밸브 리프트 시스템에서 오일 홀(21)로 오일이 공급되지 않으면, 스토퍼(17,19)는 탄성부재(15)의 탄성력에 의하여 유압실 (21,23)에 각각 위치하여 태핏 심(3)을 지지할 수 없는 상태를 유지한다.

따라서 태핏 심(3)으로 전달되는 캠(1)의 작용력은 지지대(11,13)사이의 탄성부재(9)의 의하여 흡수되면서 바디(7)를 통하여 밸브(5)를 작동시킨다. 따라서 밸브(5)의 리프트 량은 변경되지 않는다.

한편, 도 3,4에 도시된 바와 같이, 오일 홀(21)로 오일(a)이 공급되면, 스토퍼(17,19)는 탄성부재(15)의 탄성력을 극복하는 오일에 의하여 유압실(21,23) 밖으로 각각 위치하여 태핏 심(3)을 지지할 수 있는 상태를 유지한다.

따라서 태핏 심(3)으로 전달되는 캠(1)의 작용력은 지지대(11,13) 및 스토퍼 (17,19)에 의하여 바디(7)를 통하여 밸브(5)를 작동시킨다. 따라서 밸브(5)의 리프트 량은 변경된다.

그러나 상기와 같은 가변 밸브 리프트 시스템은 스토퍼(17,19) 양측에 존재하여 캠(1)의 로브 하중 작용시 태핏 심이 2개의 지지대(11,13)에 의하여 일측이 지지되므로 지지대(11,13)의 내구성을 저하시키고, 스토퍼(17,19) 사이에 개재된 탄성부재(15)가 유압실(21,23)에 오일 제거시 스토퍼(17,19)를 정확하게 리턴시키지 못하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 태핏 심 상에서 밸브 리프트 및 밸브 듀레이션 변경을 통하여 2단계로 밸브 리프트를 가변시키면서, 지지대의 내구성 및 스토퍼의 리턴을 향상시키는 가변 밸브 리프트 시스템을 제공하는 데 있다.

도 1은 종래기술에 따른 가변 밸브 리프트 시스템의 종단면도이다.

도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도이다.

도 3은 도 1의 작동 상태도이다.

도 4는 도 2의 작동 상태도이다.

도 5는 본 발명에 따른 가변 밸브 리프트 시스템의 종단면도이다.

도 6은 도 5의 B-B선에 따른 단면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 가변 밸브 리프트 시스템의 종단면도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 가변 밸브 리프트 시스템은,

캠의 작용력을 받는 태핏 심,

상기 태핏 심의 작용력을 밸브로 전달하는 바디,

상기 바디의 상측과 이의 대향측 상기 태핏 심에 각각 형성되어 탄성부재에 의하여 지지되는 상,하 지지대,

상기 상,하 지지대와 탄성부재에 의하여 지지되는 상기 태핏 심을 상기 바디 상에서 선택적으로 지지하도록 상기 바디의 양측에 형성된 제1,2유압실에 탄성부재를 개재하여 설치되는 제1,2스토퍼, 그리고

상기 태핏 심의 대향측 상기 바디에 형성된 제3유압실에 탄성부재를 개재하여 설치되는 제3스토퍼를 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의하여 보다 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 가변 밸브 리프트 시스템의 종단면도이고, 도 6은 도 5의 B-B선에 따른 단면도로서, 태핏 심(27), 바디(29), 상,하 지지대(31,33), 제1,2스토퍼(35,37), 그리고 제3스토퍼(39)를 포함한다.

태핏 심(27)은 캠(41)의 로브 하중을 받도록 회전하는 캠(41)의 대향측에 구비된다.

바디(29)는 태핏 심(27)의 작용력을 밸브(43)로 전달할 수 있도록 밸브(43)의 상측에 구비된다. 또 바디(29)에는 상기 태핏 심(27)이 캠(41)의 작용력에 의하여 승강할 수 있도록 구성된다.

상기와 같은 태핏 심(27)과 바디(29)는 탄성부재(45)를 개재한 상,하 지지대(31,33)에 의하여 탄성적으로 지지된다.

즉, 이 상 지지대(31)는 태핏 심(27)의 하측에 형성되고, 하 지지대(33)는 이 상 지지대(31)의 대향측 바디(29)의 상측에 형성된다. 그리고 이 상 지지대(31)와 하 지지대(33)는 탄성부재(45)에 의하여 지지된다.

제1,2스토퍼(35,37)는 도 6에 도시된 바와 같이, 바디(29)의 양측에 형성된 제1,2유압실(47,49)에 탄성부재(51,53)를 개재하여 설치된다. 이 제1,2스토퍼 (35,37)는 상,하 지지대(31,33)와 탄성부재(45)에 의하여 지지되는 태핏 심(27)을바디(29) 상에서 선택적으로 지지하도록 구성된다. 이 탄성부재(45)는 오일 홀(55)로 공급되는 오일의 압력에 저항하는 인력을 가하도록 구성된다.

제3스토퍼(39)는 태핏 심(27)의 대향측 바디(29)에 형성된 제3유압실(57)에 탄성부재(59)를 개재하여 설치된다. 이 탄성부재(59)도 오일 홀(55)로 공급되는 오일의 압력에 저항하는 인력을 가하도록 구성된다.

이 제3스토퍼(39)는 바디(29)의 중앙에 설치된다. 따라서 제3스토퍼(39)는 캠(41)의 로브 하중 작용시에도 태핏 심(27)을 균형 잡힌 상태로 지지하게 한다. 또 이 제3스토퍼(39)는 제1,2스토퍼(35,37)보다 높게 형성된다. 따라서 제3스토퍼(39)는 제3유압실(57)로 오일 공급시 태핏 심(27)을 지지하여 밸브(43)의 하이 리프트를 실현한다.

상술한 바와 같이 구성된 가변 밸브 리프트 시스템의 작용을 설명한다.

오일 홀(55)로 오일이 공급되지 않으면, 제1,2,3스토퍼(35,37,39)는 각각에 연결되는 탄성부재(51,53,59)의 탄성력에 의하여 제1,2,3유압실(47,49,57)에 각각 위치하여 태핏 심(27)을 지지할 수 없는 상태를 유지한다.

따라서 태핏 심(27)으로 전달되는 캠(41)의 작용력은 상,하 지지대(31,33)사이의 탄성부재(45)의 의하여 흡수되면서 바디(29)를 통하여 밸브(43)를 작동시킨다. 따라서 밸브(43)의 리프트 량은 변경되지 않는다.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 오일 홀(55)로 오일(a)이 공급되면, 제1,2,3스토퍼(35,37,39)는 탄성부재(51,53,59)의 탄성력을 극복하는 오일에 의하여 제1,2,3유압실(47,49,57) 밖으로 각각 위치하여 태핏 심(27)을 지지할 수 있는상태를 유지한다.

따라서 태핏 심(27)으로 전달되는 캠(41)의 작용력은 상,하 지지대(31,33) 및 제1,2,3스토퍼(35,37,39)에 의하여 바디(29)를 통하여 밸브(43)를 작동시킨다. 따라서 밸브(43)의 리프트 량은 변경된다.

특히, 상기 제3스토퍼(39)가 제1,2스토퍼(35,37)보다 높게 형성하면 태핏 심(27)을 제1,2스토퍼(35,37)보다 먼저 지지하여 밸브(43)의 리프트 량을 하이로 제어할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 가변 밸브 리프트 시스템은 제1,2,3스토퍼를 구비하고 이 제1,2,3스토퍼를 지지하는 탄성부재를 제1,2,3유압실에 각각 개재하므로 2단계로 밸브 리프트를 가변시키면서, 지지대의 내구성 및 스토퍼의 리턴을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따른 가변 밸브 리프트 시스템은 오일 차단시 밸브 리프트와 캠 듀레이션이 작아져 저, 중속 및 아이들시에 유리하며 특히 촉매 웜업 전에 에미션 향상을 위한 희박 연소를 가능케 하며, 오일 공급시 높은 밸브 리프트를 구현하여 출력을 향상시킬 수 있다.

Claims

캠의 작용력을 받는 태핏 심,

상기 태핏 심의 작용력을 밸브로 전달하는 바디,

상기 바디의 상측과 이의 대향측 상기 태핏 심에 각각 형성되어 탄성부재에 의하여 지지되는 상,하 지지대,

상기 상,하 지지대와 탄성부재에 의하여 지지되는 상기 태핏 심을 상기 바디 상에서 선택적으로 지지하도록 상기 바디의 양측에 형성된 제1,2유압실에 탄성부재를 개재하여 설치되는 제1,2스토퍼, 그리고

상기 태핏 심의 대향측 상기 바디에 형성된 제3유압실에 탄성부재를 개재하여 설치되는 제3스토퍼를 포함하는 가변 밸브 리프트 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 제1,2,3유압실에 개재되는 탄성부재는 상기 제1,2,3스토퍼에 작용하는 오일의 압력에 저항하는 인력을 가하도록 구성됨을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 제3스토퍼는 상기 캠의 로브 하중 작용시에도 상기 태핏 심을 균형 잡힌 상태로 지지하도록 상기 바디의 중앙에 설치됨을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 제3스토퍼는 상기 제3유압실로 오일 공급시 상기 태핏 심을 지지하여 상기 밸브의 하이 리프트를 실현하도록 제1,2스토퍼보다 높게 형성됨을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 시스템.