KR101438622B1

KR101438622B1 - 가변 밸브 리프트 장치

Info

Publication number: KR101438622B1
Application number: KR1020120157499A
Authority: KR
Inventors: 최병영; 오정한; 김우태; 김백식; 서인기; 김대성; 김강일
Original assignee: 현대자동차 주식회사
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2014-09-15
Also published as: KR20140087368A; CN103912335B; CN103912335A; US8899196B2; US20140182531A1

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치는, 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치는, 캠샤프트, 일측에는 리프트양이 다른 제1캠들이 형성되고, 상기 제1캠들과 인접하여 제1캠돌출부가 형성되며, 상기 캠샤프트와 함께 회전하되 상기 캠샤프트에서 이동가능하게 배치되는 캠피스, 상기 제1캠돌출부의 외주면 일측에서 돌출되어 형성되는 제1가이드핀, 상기 제1캠돌출부와 대응하여 배치되고, 상기 제1가이드핀의 회전에 따라서 상기 제1캠피스를 상기 캠샤프트를 따라서 일측방향으로 움직이도록 제1가이드홈이 형성되는 제1가이드, 및 상기 제1가이드의 상기 제1가이드홈으로 상기 제1가이드핀이 삽입되도록 상기 제1가이드를 상기 제1캠돌출부 측으로 움직이는 제1구동부를 포함할 수 있다.
따라서, 캠샤프트에서 길이방향으로 움직이는 캠피스에 여러 개의 캠들을 형성하고, 가이드핀과 가이드의 체결구조를 통해서 캠피스를 캠샤프트의 길이방향으로 움직임으로써 밸브의 리프트를 다단으로 제어할 수 있다. 또한, 상기 캠피스에 형성되는 리턴돌기는 가이드를 외측으로 밀어냄으로써 캠피스의 길이방향 이동을 중단시킨다.

Description

가변 밸브 리프트 장치{VARIABLE VALVE LIFT DEVICE}

본 발명은 밸브 리프트 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내연 기관의 흡기포트 또는 배기포트를 개폐하는 밸브의 리프트 양을 다단으로 가변시키는 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 타이밍이 달라지게 된다.

이와 같이 엔진의 회전속도에 따라 적절한 밸브 동작을 구현하기 위하여, 밸브를 구동시키는 캠의 형상을 복수 개로 설계하거나, 밸브가 엔진회전 수에 따라 다른 리프트(lift)로 동작하도록 구현하는 가변 밸브 리프트(variable valve lift; VVL) 장치가 연구되고 있다.

한편, 로커암이 로커암샤프트에 장착되고, 상기 로커암의 일측을 캠을 이용하여 움직임으로써 상기 로커암의 타측에 배치되는 밸브를 구동시키는 구조에서, 상기 밸브의 움직임을 단계적으로 제어하는 구조가 연구되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 밸브의 리프트를 2단, 3단, 4단 등을 포함하는 다단으로 가변시킴으로써 엔진의 부하/회전수에 따라서 운전성능을 향상시킬 수 있는 가변 밸브 리프트 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치는, 캠샤프트, 일측에는 리프트양이 다른 제1캠들이 형성되고, 상기 제1캠들과 인접하여 제1캠돌출부가 형성되며, 상기 캠샤프트와 함께 회전하되 상기 캠샤프트에서 이동가능하게 배치되는 캠피스, 상기 제1캠돌출부의 외주면 일측에서 돌출되어 형성되는 제1가이드핀, 상기 제1캠돌출부와 대응하여 배치되고, 상기 제1가이드핀의 회전에 따라서 상기 캠피스를 상기 캠샤프트를 따라서 일측방향으로 움직이도록 제1가이드홈이 형성되는 제1가이드, 및 상기 제1가이드의 상기 제1가이드홈으로 상기 제1가이드핀이 삽입되도록 상기 제1가이드를 상기 제1캠돌출부 측으로 움직이는 제1구동부를 포함할 수 있다.

상기 제1가이드핀과 상기 제1가이드홈이 서로 이탈되도록 상기 제1가이드를 외측으로 밀어내도록 상기 제1캠돌출부의 외측에 돌출되어 형성되는 제1리턴돌기를 더 포함할 수 있다.

상기 제1리턴돌기는 상기 제1캠돌출부의 회전방향으로 점차 상기 캠샤프트와 멀어지는 형태를 가질 수 있다.

상기 제1리턴돌기는 상기 제1가이드핀과 회전방향으로 설정된 간격을 두고 형성될 수 있다.

상기 캠피스와 이격되어 배치되는 다른 캠피스를 포함하고, 상기 다른 캠피스는 상기 제1캠들과 이격되어 서로 리프트양이 다른 제2캠들이 형성되고, 상기 제2캠들과 인접하여 제2캠돌출부가 형성되며, 상기 제2캠돌출부의 외주면 일측에서 돌출되어 형성되는 제2가이드핀, 상기 제2캠돌출부와 대응하여 배치되고, 상기 제2가이드핀의 회전에 따라서 상기 제2캠피스를 상기 캠샤프트를 따라서 타측방향으로 움직이도록 상기 제2가이드핀의 움직임을 가이드하는 제2가이드홈이 형성되는 제2가이드, 상기 제2가이드의 상기 제2가이드홈으로 상기 제2가이드핀이 삽입되도록 상기 제2가이드를 상기 제2캠돌출부 측으로 움직이는 제2구동부, 및 상기 제2가이드핀과 상기 제2가이드홈이 서로 이탈되도록 상기 제2가이드를 외측으로 밀어내도록 상기 제2캠돌출부의 외측에 돌출되어 형성되는 제2리턴돌기를 포함할 수 있다.

상기 제1캠들은 로우캠, 상기 로우캠보다 높은 제1미들캠, 상기 제1미들캠보다 높은 제2미들캠, 및 상기 제2미들캠보다 높은 하이캠을 포함할 수 있다.

상기 제1캠에 의해서 하부의 밸브를 리프트시키도록 로커암샤프트에서 움직이는 로커암을 더 포함하고, 상기 로커암은 일측은 밸브를 누르도록 배치되는 제1부재, 및 상기 제1부재와 인접하여 배치되고, 상기 제1캠에 의해서 움직이도록 배치되는 제2부재를 포함하고, 상기 로커암샤프트와 나란하게 배치되되, 상기 제1부재와 상기 제2부재를 순차적으로 관통하여 배치되고, 그 단부에는 상기 캠피스에 형성되는 래칭홈에 삽입되는 날개가 돌출되어 형성되며, 상기 제1캠피스의 위치에 따라서 상기 제1부재와 상기 제2부재가 함께 움직이도록 하거나 상기 제1부재와 상기 제2부재가 서로 분리시키는 래칭핀을 더 포함할 수 있다.

상기 제1가이드홈의 내측폭은 상기 제1가이드핀의 외경보다 크고, 상기 리턴돌기의 폭은 상기 제1가이드홈의 내측폭보다 클 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치는 캠샤프트, 일측에는 리프트양이 다른 제1캠들이 형성되고, 상기 제1캠들과 인접하여 제1캠돌출부가 외측으로 돌출되어 형성되며, 상기 캠샤프트와 함께 회전하되 상기 캠샤프트에서 이동가능하게 배치되는 캠피스, 상기 제1캠돌출부에서 상기 캠샤프트의 회전방향으로 돌출되되, 상기 캠샤프트의 길이방향으로 경사지게 형성되는 제1가이드브릿지, 상기 제1캠돌출부와 대응하여 배치되고, 이들 사이에 상기 가이드브릿지가 사이에 배치될 수 있는 갭을 두고 여러 개가 배치되어 상기 제1가이드브릿지의 회전에 따라서 상기 캠피스를 상기 캠샤프트를 따라서 일측방향으로 움직이도록 하는 가이드샤프트들, 상기 가이드샤프트들의 상기 갭으로 상기 제1가이드브릿지가 삽입되도록 상기 제1가이드를 상기 제1캠돌출부 측으로 움직이는 제1구동부를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 가변 밸브 리프트 장치는, 캠샤프트에서 길이방향으로 움직이는 캠피스에 여러 개의 캠들을 형성하고, 가이드핀과 가이드의 체결구조를 통해서 캠피스를 캠샤프트의 길이방향으로 움직임으로써 밸브의 리프트를 다단으로 제어할 수 있다.

또한, 상기 캠피스에 형성되는 리턴돌기는 가이드를 외측으로 밀어냄으로써 캠피스의 길이방향 이동을 중단시킨다.

아울러, 로커암을 제1부재와 제2부재로 나누고, 이들을 래칭핀을 통해서 래칭시킨 후, 상기 캠피스와 함께 상기 래칭핀이 움직이게 함으로써 래칭핀이 상기 제1,2부재를 서로 분리시켜, 로커암이 밸브를 리프트시키는 것을 보다 유연하게 가변시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치의 일부 단면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치에 구비되는 제1가이드의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치가 하이리프트로 작동되는 상태를 보여주는 일부 단면 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치가 제1미들리프트로 작동되는 상태를 보여주는 일부 단면 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치가 제2미들리프트로 작동되는 상태를 보여주는 일부 단면 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치가 로우리프트로 작동되는 상태를 보여주는 일부 단면 평면도이다.
도 7a, 7b, 및 7c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치의 일부 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치에 구비되는 캠피스의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치에 구비되는 제1가이드의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치의 일부 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치의 일부 단면 사시도이다.

도 1을 참조하면, 가변 밸브 리프트 장치는 밸브(105), 밸브스프링(105), 로커암(115), 제1,2롤러(117a, 117b), 누름부(110), 캠피스(140), 캠샤프트(120), 제1가이드(155), 제2가이드(155a), 및 제1구동부(160)를 포함한다.

상기 캠피스(140)에는 제1캠들(136, 134, 132, 130) 및 상기 제1캠들(136, 134, 132, 130)과 인접하여 제1캠돌출부(138)가 형성된다. 상기 제1캠들(136, 134, 132, 130)은 로우캠(136), 제1미들캠(134), 제2미들캠(132), 및 하이캠(130)을 포함한다.

상기 캠피스(140)에는 제1캠들(136, 134, 132, 130)과 대응하여 형성되는 제2캠들(136a, 134a, 132a, 130a), 및 상기 제2캠들(136a, 134a, 132a, 130a)과 인접하여 제2캠돌출부(138a)가 형성된다. 상기 제2캠들(136a, 134a, 132a, 130a)은 로우캠(136a), 제1미들캠(134a), 제2미들캠(132a), 및 하이캠(130a)을 포함한다.

상기 제1가이드(155)는 상기 제1캠돌출부(138)와 대응하여 상기 제1캠돌출부(138)의 외주면과 인접하여 배치되고, 상기 제1구동부(160)는 상기 제1가이드(155)를 상기 제1캠돌출부(138) 측으로 민다.

상기 제1캠돌출부(138)와 인접하여 상기 제1가이드(155)가 배치되고, 상기 제2캠돌출부(138a)와 대응하여 상기 제2가이드(155a)가 배치되면, 상기 제2가이드(155a)와 대응하여 제2구동부(미도시)가 배치된다.

상기 제1캠돌출부(138)의 외주면 일측에는 제1가이드핀(145)이 외측으로 돌출되어 형성되고, 상기 제1가이드핀(145)의 반대측에 리턴돌기(150)가 형성된다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치에 구비되는 제1가이드의 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 제1가이드(155)에서 상기 제1캠돌출부(138)와 대응하는 면에는 제1가이드홈들(200)이 형성된다. 상기 제1가이드홈들(200)은 상기 제1캠들(136, 134, 132, 130)의 개수와 대응하여 그 개수가 설정될 수 있다.

도시한 바와 같이, 상기 제1가이드홈(200)은 그 내측폭(IW)을 가지며, 상기 내측폭(IW)은 상기 제1가이드핀(145)의 외경보다 작다. 따라서, 상기 제1구동부(160)가 상기 제1가이드(155)를 상기 제1캠돌출부(138) 측으로 밀면, 상기 캠피스(140)와 상기 제1캠돌출부(138)가 회전하면서 상기 제1가이드핀(145)이 상기 제1가이드(155)의 상기 제1가이드홈(200)으로 삽입된다.

그리고, 상기 제1가이드핀(145)이 상기 제1가이드홈(200)을 따라서 움직일 때, 상기 캠피스(140)가 상기 캠샤프트(120)의 길이방향으로 움직일 수 있도록 상기 제1가이드(155)의 상기 제1가이드홈(200)은 물결모양의 곡선형으로 형성된다.

따라서, 상기 캠샤프트(120)와 상기 캠피스(140)가 함께 회전할 때, 상기 제1캠돌출부(138)의 상기 제1가이드핀(145)이 상기 제1가이드(155)의 상기 제1가이드홈(200)을 따라서 움직인다. 그리고, 상기 캠피스(140)는 상기 캠샤프트의 길이방향으로 설정된 스텝만큼 전진 또는 후진한다.

상기 제1캠들(136, 134, 132, 130)의 상기 로우캠(136), 상기 제1미들캠(134), 상기 제2미들캠(132), 상기 하이캠(130)이 상기 로커암(115)의 상기 제1롤러(117a)를 선택적으로 밀어냄으로써, 상기 누름부(110)는 상기 밸브(100)를 로우리프트, 제1미들리프트, 제2미들리프트, 및 하이리프트로 리프트시킨다.

또한, 상기 제2캠들(136a, 134a, 132a, 130a)의 상기 로우캠(136a), 상기 제1미들캠(134a), 상기 제2미들캠(132a), 상기 하이캠(130a)이 로커암의 상기 제2롤러(117b)를 선택적으로 밀어냄으로써, 누름부는 밸브를 로우리프트, 제1미들리프트, 제2미들리프트, 및 하이리프트로 리프트시킨다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제1가이드(155)는 상기 제1캠돌출부(138)의 상기 제1가이드핀(145)을 통해서 상기 캠피스(140)를 일측으로 움직이고, 상기 제2가이드(155a)는 상기 제2캠돌출부(138a)의 상기 제2가이드핀(미도시)을 통해서 상기 캠피스(140)를 타측으로 움직인다.

아울러, 상기 제1구동부(160)가 상기 제1가이드(155)를 상기 제1캠돌출부(138) 측으로 밀어내면, 상기 제1가이드핀(145)이 상기 제1가이드(155)의 상기 제1가이드홈(200)을 따라서 가이드되어 상기 캠피스(140)가 일측으로 이동하고, 상기 제1캠돌출부(138)의 상기 리턴돌기(150)는 상기 제1가이드(155)를 외측으로 밀어내어 상기 캠피스(140)의 위치를 유지한다.

상기 캠피스(140)는 상기 캠샤프트(120)에 스플라인 구조를 통해서 상기 캠샤프트(120)를 따라서 왕복해서 움직일 수 있도록 배치되고, 상기 캠피스(140)의 중심부를 상기 캠샤프트(120)가 관통하는 구조를 갖는다.

상기 캠샤프트(120)의 외주면과 대응하는 내주면에는 볼홈(미도시)이 형성되고, 상기 볼홈과 대응하여 상기 캠샤프트(120)에는 홈이 형성되며, 상기 볼홈에는 볼이 배치되고, 스프링과 같은 탄성부재가 상기 볼을 상기 볼홈 안으로 탄성지지한다. 이러한 볼과 스프링의 구조는 공지기술을 참조하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

따라서, 상기 캠피스(140)와 상기 캠샤프트(120)는 홈, 볼, 탄성부재의 구조를 통해서 설정된 위치에 고정되되, 상기 제1가이드(155)와 상기 제2가이드(155a)를 통해서 일측과 타측으로 움직이는 구조를 동시에 갖는다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치가 하이리프트로 작동되는 상태를 보여주는 일부 단면 평면도이다.

도 3을 참조하면, 상기 캠샤프트(120)에 장착된 상기 캠피스(140)는 가장 왼쪽에 위치하고, 상기 로커암(115)의 상기 제1롤러(117a)는 상기 제1캠(136, 134, 132, 130)의 하이캠(130)에 대응하여 상기 밸브(100)를 하이리프트로 동작시킨다.

그리고, 상기 제1구동부(160)가 작동하여 상기 제1가이드(155)를 상기 제1캠돌출부(138) 측으로 밀면, 상기 제1가이드(155)가 상기 제1가이드핀(145)을 통해서 상기 캠피스(140)를 오른쪽으로 한 스텝 이동시킨다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치가 제1미들리프트로 작동되는 상태를 보여주는 일부 단면 평면도이다.

도 4를 참조하면, 상기 로커암(115)의 상기 제1롤러(117a)는 상기 제1캠(136, 134, 132, 130)의 제2미들캠(132)에 대응하여 상기 밸브(100)를 제2미들리프트로 동작시킨다.

그리고, 상기 제1구동부(160)가 다시 작동하여 상기 제1가이드(155)를 상기 제1캠돌출부(138) 측으로 밀면, 상기 제1가이드(155)가 상기 제1가이드핀(145)을 통해서 상기 캠피스(140)를 오른쪽으로 1스텝 다시 이동시킨다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치가 제2미들리프트로 작동되는 상태를 보여주는 일부 단면 평면도이다.

도 5를 참조하면, 상기 로커암(115)의 상기 제1롤러(117a)는 상기 제1캠(136, 134, 132, 130)의 제1미들캠(134)에 대응하여 상기 밸브(100)를 제1미들리프트로 동작시킨다.

그리고, 상기 제1구동부(160)가 다시 작동하여 상기 제1가이드(155)를 상기 제1캠돌출부(138) 측으로 밀면, 상기 제1가이드(155)가 상기 제1가이드핀(145)을 통해서 상기 캠피스(140)를 오른쪽으로 한 스텝 다시 이동시킨다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치가 로우리프트로 작동되는 상태를 보여주는 일부 단면 평면도이다.

도 6을 참조하면, 상기 로커암(115)의 상기 제1롤러(117a)는 상기 제1캠(136, 134, 132, 130)의 로우캠(136)에 대응하여 상기 밸브(100)를 로우리프트로 동작시킨다. 상기 제1가이드(155)는 상기 캠피스(140)를 가장 오른쪽으로 이동시킨 상태이다.

반대로 상기 제2가이드(155a)가 상기 캠피스(140)를 왼쪽으로 한 스템씩 움직일 수 있다. 그러면, 상기 밸브(100)는 다시 제1미들리프트, 제2미들리프트, 하이리프트로 동작될 수 있다.

도 7a, 7b, 및 7c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치의 일부 단면도이다.

도 7a를 참조하면, 상기 캠샤프트(120)에는 상기 캠피스(140)가 배치되고, 도 1 및 도7a를 참조하면 상기 캠피스(140)의 일측에는 제1캠들(136, 134, 132, 130), 및 제1캠돌출부(138)가 형성되고, 타측에는 제2캠들(136a, 134a, 132a, 130a), 및 제2캠돌출부(138a)가 형성된다.

도시한 바와 같이, 상기 제2캠들(136a, 134a, 132a, 130a)과 대응하는 제2로커암(115a, 115b)은 제2롤러(117b)를 통해서 밸브(미도시)를 리프트시키고, 상기 제1캠들(136, 134, 132, 130)과 대응하는 제1로커암(115)은 제1롤러(117a)를 통해서 밸브(100)를 리프트시킨다.

상기 제2로커암(115a, 115b)을 통해서 상기 로커암샤프트(125)가 관통하고, 상기 제2로커암(115a, 115b)은 제1부재(115a)과 제2부재(115b)을 포함하고, 상기 제1로커암(115)과 상기 제2로커암(115a, 115b)을 별도의 래칭핀(710)이 관통하는 구조를 갖는다.

상기 제2롤러(117b)는 상기 제2부재(115b)에 배치된다. 따라서, 상기 제2캠들(136a, 134a, 132a, 130a) 중 하나가 상기 제2롤러(117b)를 누르면, 상기 제2부재(115b)가 상기 로커암샤프트(125)를 중심으로 회전하는 구조를 갖는다.

아울러, 상기 제2로커암(115a, 115b)이 별도의 누름부(미도시)를 통해서 밸브를 리프트 시키는 구조로, 상기 래칭핀(710)이 상기 제1부재(115a)와 상기 제2부재(115b)를 래칭시켜 함께 움직이도록 한다.

도시한 바와 같이, 상기 래칭핀(710)의 일측은 상기 제1부재(115a)와 상기 제2부재(115b)을 관통하여 이들을 서로 래칭시키고, 타측단부에는 날개(720)가 형성된다. 상기 날개(720)는 상기 래칭핀(710)의 방사방향으로 돌출되고, 상기 날개(720)의 단부는 상기 캠피스(140)에 형성된 래칭홈(730) 안으로 삽입되는 구조를 갖는다.

따라서, 상기 캠피스(140)의 움직임에 따라서 상기 래칭핀(710)도 움직이는 구조를 갖는다. 한편, 상기 제1캠들(136, 134, 132, 130)과 대응하는 래칭핀(710)에는 날개가 형성되지 않고, 상기 제2캠들(136a, 134a, 132a, 130a)과 대응하는 래칭핀(710)에는 날개(720)가 형성된다.

상기 날개(720)가 형성된 래칭핀(710)이 삽입된 제1부재(115a)와 상기 제2부재(115b)는 상기 래칭핀(710)의 슬라이딩 위치에 따라서 서로 분리되는 구조를 갖는다.

도 7a에서는 상기 캠피스(140)가 가장 왼쪽에 있는 상태로, 상기 래칭핀(710)이 상기 제1로커암(115)과 제2로커암(115a, 115b)을 래칭시키는 구조를 갖는다. 그리고, 상기 제1캠들(136, 134, 132, 130)과 대응하는 밸브(100)와 상기 제2캠들(136a, 134a, 132a, 130a)과 대응하는 밸브는 하이리프트로 동작된다.

도 7b에서는 상기 캠피스(140)가 가장 왼쪽에서 오른쪽으로 한 스텝 이동한 상태로, 상기 래칭핀(710)이 상기 제1로커암(115)과 제2로커암(115a, 115b)을 래칭시키는 구조를 갖는다. 그리고, 상기 제1캠들(136, 134, 132, 130)과 대응하는 밸브(100)와 상기 제2캠들(136a, 134a, 132a, 130a)과 대응하는 밸브는 미들리프트로 동작된다.

전술한 바와 같이, 상기 제1캠들(136, 134, 132, 130)과 대응하는 상기 래칭핀(710)은 움직이지 않고, 상기 제2캠들(136a, 134a, 132a, 130a)과 대응하는 상기 래칭핀(710)은 상기 캠피스(140)와 함께 오른쪽으로 움직인다.

도 7c에서는 상기 캠피스(140)가 가장 오른쪽으로 이동한 상태로, 상기 래칭핀(710)이 상기 제1부재(115a)와 제2부재(115b)를 분리시키는 구조를 갖는다. 그리고, 상기 제1캠들(136, 134, 132, 130)과 대응하는 밸브(100)는 로우리프트로 동작되고, 상기 제2캠들(136a, 134a, 132a, 130a)과 대응하는 밸브는 제로리프트의 상태로 동작되지 않는다.

본 발명의 실시예에서, 상기 래칭핀(710)의 길이를 다르게 함으로써, 밸브의 리프트를 하이리프트 또는 제로리프트로만 작동시킬 수 있다.

도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치에 구비되는 캠피스의 사시도이다.

도 8을 참조하면, 캠피스(140)에는 제1캠들(136, 134, 132, 130)이 형성되고, 상기 제1캠들(136, 134, 132, 130)과 대응하여 제1캠돌출부(138)가 형성되며, 상기 제1캠돌출부(138)에는 상기 캠피스(140) 또는 상기 캠샤프트(120)의 길이방향으로 경사지게 형성되는 제1가이드브릿지(1000)가 형성된다.

도 9는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치에 구비되는 제1가이드의 사시도이다.

도 9를 참조하면, 도 8의 제1가이드브릿지(1000)를 가이드하는 제1가이드(155)는 서로 일정한 갭을 두고 배치되는 가이드샤프트들(1110) 및 상기 가이드샤프트들(1110)을 고정하는 케이지(1112)를 포함한다.

상기 가이드샤프트들(1110) 사이의 갭으로 상기 제1가이드브릿지(1000)가 삽입된 상태에서 상기 캠샤프트(120)와 상기 캠피스(140)가 회전하면, 상기 제1가이드브릿지(1000)의 형태를 따라서 상기 캠피스(140)가 상기 캠샤프트(120) 위에서 일측으로 또는 타측으로 움직인다.

상기 제1가이드브릿지(1000)가 상기 가이드샤프트들(1110) 사이에 삽입된 상태에서 상기 캠피스(140)가 회전하게 되면, 상기 캠돌출부(138)의 리턴돌기가 상기 가이드샤프트들(1110)을 밀어내어 상기 캠피스(140)의 길이방향 위치가 유지된다.

도 10은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치의 일부 단면도이다.

도 10을 참조하면, 캠샤프트(120)에 상기 캠피스(140)가 스플라인 결합되고, 상기 캠피스(140)의 상기 제1캠돌출부(138)의 외측면에는 상기 제1가이드브릿지(1000)가 돌출되어 형성되고, 상기 제1구동부(160)가 상기 제1가이드(155, 도 9)를 밀어내면, 상기 제1가이드(155)의 상기 가이드샤프트들(1110) 사이로 상기 제1가이드브릿지(1000)가 삽입되는 구조를 갖는다.

그리고, 상기 캠피스(140)가 상기 캠샤프트(120)와 함께 계속적으로 회전하면, 상기 캠피스(140)의 리턴돌기가 상기 제1가이드(155)의 상기 가이드샤프트들(1110)을 밀어내어 원위치시킨다.

상기 캠피스(140)가 상기 제1가이드브릿지(1000)의 형태에 따라서 왼쪽 또는 오른쪽으로 움직이는 구조를 갖는다.

상기 캠피스의 제1가이드브릿지(1000)는 상기 캠피스(140)를 일측으로 움직이고, 제2가이드브릿지는 상기 캠피스(140)를 타측으로 움직인다.

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.

100: 밸브 105: 밸브스프링
115: 로커암 120: 캠샤프트
140: 캠피스 150: 리턴돌기
160: 구동부 155: 제1가이드
155a: 제2가이드 200: 제1가이드홈

Claims

캠샤프트;
일측에는 리프트양이 다른 제1캠들이 형성되고, 상기 제1캠들과 인접하여 제1캠돌출부가 형성되며, 상기 캠샤프트와 함께 회전하되 상기 캠샤프트에서 이동가능하게 배치되는 캠피스;
상기 제1캠돌출부의 외주면 일측에서 돌출되어 형성되는 제1가이드핀;
상기 제1캠돌출부와 대응하여 배치되고, 상기 제1가이드핀의 회전에 따라서 상기 캠피스를 상기 캠샤프트를 따라서 일측방향으로 움직이도록 제1가이드홈이 형성되는 제1가이드; 및
상기 제1가이드의 상기 제1가이드홈으로 상기 제1가이드핀이 삽입되도록 상기 제1가이드를 상기 제1캠돌출부 측으로 움직이는 제1구동부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 장치.
제1항에서,
상기 제1가이드핀과 상기 제1가이드홈이 서로 이탈되도록 상기 제1가이드를 외측으로 밀어내도록 상기 제1캠돌출부의 외측에 돌출되어 형성되는 제1리턴돌기; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 장치.
제2항에서,
상기 제1리턴돌기는 상기 제1캠돌출부의 회전방향으로 점차 상기 캠샤프트와 멀어지는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 장치.
제2항에서,
상기 제1리턴돌기는 상기 제1가이드핀과 회전방향으로 설정된 간격을 두고 형성되는 것을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 장치.
제1항에서,
상기 캠피스와 이격되어 배치되는 다른 캠피스를 포함하고,
상기 다른 캠피스는,
상기 제1캠들과 이격되어 서로 리프트양이 다른 제2캠들이 형성되고, 상기 제2캠들과 인접하여 제2캠돌출부가 형성되며,
상기 제2캠돌출부의 외주면 일측에서 돌출되어 형성되는 제2가이드핀;
상기 제2캠돌출부와 대응하여 배치되고, 상기 제2가이드핀의 회전에 따라서 상기 다른 캠피스를 상기 캠샤프트를 따라서 타측방향으로 움직이도록 상기 제2가이드핀의 움직임을 가이드하는 제2가이드홈이 형성되는 제2가이드;
상기 제2가이드의 상기 제2가이드홈으로 상기 제2가이드핀이 삽입되도록 상기 제2가이드를 상기 제2캠돌출부 측으로 움직이는 제2구동부; 및
상기 제2가이드핀과 상기 제2가이드홈이 서로 이탈되도록 상기 제2가이드를 외측으로 밀어내도록 상기 제2캠돌출부의 외측에 돌출되어 형성되는 제2리턴돌기;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 장치.
제1항에서,
상기 제1캠들은
로우캠, 상기 로우캠보다 높은 제1미들캠, 상기 제1미들캠보다 높은 제2미들캠, 및 상기 제2미들캠보다 높은 하이캠을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 장치.
제2항에서,
상기 제1캠에 의해서 하부의 밸브를 리프트시키도록 로커암샤프트에서 움직이는 로커암; 을 더 포함하고,
상기 로커암은 일측은 밸브를 누르도록 배치되는 제1부재, 및 상기 제1부재와 인접하여 배치되고, 상기 제1캠에 의해서 움직이도록 배치되는 제2부재를 포함하고,
상기 로커암샤프트와 나란하게 배치되되, 상기 제1부재와 상기 제2부재를 순차적으로 관통하여 배치되고, 그 단부에는 상기 캠피스에 형성되는 래칭홈에 삽입되는 날개가 돌출되어 형성되며,
상기 캠피스의 위치에 따라서 상기 제1부재와 상기 제2부재가 함께 움직이도록 하거나 상기 제1부재와 상기 제2부재가 서로 분리시키는 래칭핀; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 장치.
제2항에서,
상기 제1가이드홈의 내측폭은 상기 제1가이드핀의 외경보다 크고, 상기 리턴돌기의 폭은 상기 제1가이드홈의 내측폭보다 큰 것을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 장치.
캠샤프트;
일측에는 리프트양이 다른 제1캠들이 형성되고, 상기 제1캠들과 인접하여 제1캠돌출부가 외측으로 돌출되어 형성되며, 상기 캠샤프트와 함께 회전하되 상기 캠샤프트에서 이동가능하게 배치되는 캠피스;
상기 제1캠돌출부에서 상기 캠샤프트의 회전방향으로 돌출되되, 상기 캠샤프트의 길이방향으로 경사지게 형성되는 제1가이드브릿지;
상기 제1캠돌출부와 대응하여 배치되고, 이들 사이에 상기 가이드브릿지가 사이에 배치될 수 있는 갭을 두고 여러 개가 배치되어 상기 제1가이드브릿지의 회전에 따라서 상기 캠피스를 상기 캠샤프트를 따라서 일측방향으로 움직이도록 하는 가이드샤프트들;
상기 가이드샤프트들의 상기 갭으로 상기 제1가이드브릿지가 삽입되도록 상기 제1가이드를 상기 제1캠돌출부 측으로 움직이는 제1구동부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 밸브 리프트 장치.