KR20030025331A - 가변식 밸브타이밍을 가지는 밸브타이밍 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 엔진이 저속으로 구동될 때는 밸브타이밍을 늦추고 엔진이 고속으로 운전되면 밸브타이밍을 진각시키게 되는 가변식밸브 타이밍을 갖는 타이밍 벨트장치를 제공하는데 있다.

이를 위해 본 발명은 크랭크축에 장착되는 크랭크축 풀리와, 캠축구동용 풀리 및 풀리 구동을 위한 타이밍 벨트를 포함하는 타이밍 벨트 구동장치에 있어서,

상기 크랭크축 풀리는 동심으로 상대 운동이 가능하게 계합되는 유압회로 풀리를 개재하여 크랭크축에 접속되며, 상기 유압회로 풀리의 외주 일부에 접하도록 크랭크축 풀리내에 형성되는 부채꼴 형상의 공간과, 상기 부채꼴 형상의 공간을 유압작용 공간과 빈공간으로 구획하도록 상기 유압 회로 풀리로부터 상기 공간내로 방사상으로 돌출연장하는 차단벽부재와,

상기 차단벽부재에 의해 구획된 일측 빈공간내에 상기 차단벽 부재를 유압 작용 공간으로 이동하도록 탄발하는 압축스프링과;

상기 유압회로 풀리를 통해 상기 유압 작용공간에 연통하도록 형성하는 오일공급통로와,

상기 오일공급통로를 통해 오일을 공급하는 유압펌프와;

상기 오일공급통로의 도중에 설치되어 엔진의 운전 속도에 비례하여 오일공급량을 절환하는 밸브;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

가변식 밸브타이밍을 가지는 밸브타이밍 장치{Valve timing apparatus}

본 발명은 가변식 밸브타이밍을 가지는 타이밍 벨트장치에 관한 것이다.

밸브기구는 각 실린더의 흡입밸브와 배기밸브를 점화순서대로 설계된 시기에 개폐 작용을 하는 기구로서, 통상 캠축 구동장치에 의해 구동되는데 4사이클 엔진의 캠축은 크랭크축 회전수의 1/2로 회전하며, 또한 크랭크축의 회전에 대해서 각 밸브의 개폐시기가 밸브 타이밍에 맞도록 해야한다.

그런데 밸브의 개폐 시기는 캠축에 의해 설정되는 밸브타이밍에 의하게 되는데 일반적으로 엔진의 회전 rpm이 높을수록 밸브타이밍을 앞당겨주는 것이 유리한 것으로 알려져 있다.

그러나 도 3에 도시하는 것과 같이 종래의 타이밍 벨트장치의 경우 캠축풀리(20)가 크랭크축풀리(21)와 타이밍벨트(22)로 연결되어 타이밍이 넘어가는 것이 방지되도록 되어 있어, 타이밍 벨트장치 자체로서는 엔진의 운전조건에 따라 밸브 개폐를 위한 타이밍의 조정이 곤란하다는 문제가 있다.

이에 본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 엔진이 저속으로 구동될 때는 밸브타이밍을 늦추고 엔진이 고속으로 운전되면 밸브타이밍을 진각시키게 되는 가변식밸브 타이밍을 갖는 타이밍 벨트장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 크랭크축에 장착되는 크랭크축 풀리와, 캠축구동용 풀리 및 풀리 구동을 위한 타이밍 벨트를 포함하는 타이밍 벨트 구동장치에 있어서,

상기 크랭크축 풀리는 동심으로 상대 운동이 가능하게 계합되는 유압회로 풀리를 개재하여 크랭크축에 접속되며, 상기 유압회로 풀리의 외주 일부에 접하도록 크랭크축 풀리내에 형성되는 부채꼴 형상의 공간과, 상기 부채꼴 형상의 공간을 유압작용 공간과 빈공간으로 구획하도록 상기 유압 회로 풀리로부터 상기 공간내로 방사상으로 돌출연장하는 차단벽부재와,

상기 차단벽부재에 의해 구획된 일측 빈공간내에 상기 차단벽 부재를 유압 작용 공간으로 이동하도록 탄발하는 압축스프링과;

상기 유압회로 풀리를 통해 상기 유압 작용공간에 연통하도록 형성하는 오일공급통로와,

상기 오일공급통로를 통해 오일을 공급하는 유압펌프와;

상기 오일공급통로의 도중에 설치되어 엔진의 운전 속도에 비례하여 오일공급량을 절환하는 밸브;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 가변식 밸브타이밍을 가지는 밸브타이밍 장치의 요부구성도

도 2는 도 1의 A-A 단면도를 포함한 전체 시스템을 도시한 도면

도 3은 종래기술

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 크랭크축 풀리 2 : 크랭크축

3 : 유압회로 풀리 4 : 공간

4a : 유압작용공간 4b : 빈공간

5 : 차단벽부재 6 : 압축스프링

7 : 오일공급통로 8 : 유압펌프

9 : 밸브 10 : 액츄에이터

11 : 전자제어장치 12 : 오일통로

13 : 속도센서 14 : 오일탱크

이하 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 가변식 밸브 타이밍을 가지는 타이밍 벨트장치의 요부구성도이며, 도 2는 동상 타이밍 벨트장치의 A-A 단면도를 포함한 전체 시스템을 도시한 도면으로 도면중 부호 1은 크랭크축풀리이다.

크랭크축풀리(1)는 크랭크축(2)에 직접 고정장착되지 않고 크랭크축(2)에 고정된 유압회로풀리(3)를 개재하여 장착되어 있다.

그리고 유압회로 풀리(3)와 크랭크축 풀리(1)는 서로 상대 운동이 가능하게계합되며, 유압회로풀리(3)의 외주에 접한 크랭크축풀리(1)의 내측 일부에는 부채꼴 형상의 공간(4)이 형성되어 있다.

또 상기 공간(4)은 유압회로 풀리(3)로부터 방사상으로 돌출 연장된 차단벽부재(5)에 의해 유압작용공간(4a)과 빈공간(4b)으로 구획되어 있다.

그리고 상기 빈공간(4b)내에는 상기 차단벽부재(5)를 유압작용공간(4a)쪽으로 미는 힘을 가하는 압축스프링(6)이 설치되어 있다.

또 상기 유압회로 풀리(3)의 중심을 통해 상기 유압작용공간(4a)에 연통하는 오일공급통로(7)가 형성되어 있으며, 그 오일공급통로(7)의 단부에는 유압펌프(8)가 접속되고, 오일공급통로(7)의 도중에는 펌핑되는 오일공급 방향을 절환하는 밸브(9)가 설치되어 있다.

또 상기 공간(4)과 압축스프링(6) 및 차단벽부재(5)는 복수개가 형성된다.

이 밸브(9)는 액츄에이터(10)는 전자제어장치(11)에 의해 작동이 제어된다.

한편, 상기 오일공급통로(7)는 크랭크축풀리(1)의 밖으로 연장되는 것으로 도시 및 설명하였으나 사실은 크랭크축(2)의 윤활을 위해 크랭크축에 형성된 오일통로(12, 점선도시)에 연통하도록 구성할 수 있으며, 유압펌프(8) 역시 별도로 구비할 수 있으나 엔진의 윤활을 위한 오일펌프를 겸용하는 것이 바람직하다.

이와같은 본 발명의 작동에 대하여 설명하면 다음과 같다.

엔진이 저속으로 구동될 때는 속도센서(13)로부터의 신호에 의해 전자제어장치(11)는 유압펌프(8)를 오프시킨 후 액츄에이터(10)를 구동하여 밸브(9)를 A부로 절환시키므로써 유압작용공간(4a)이 오일탱크(14)에 접속되어 압력스프링(6)의 신장에 의해 차단벽부재(5)를 유압작용공간(4a)을 축소시키는 방향으로 이동시키게 된다.

이에따라 유압회로풀리(3)가 크랭크축풀리(1)에 대해 반시계 방향으로 움직이게 되므로써 밸브 타이밍이 늦어지게 된다.

그러나 엔진이 고속으로 운전되면 전자제어장치(11)는 액츄에이터(10)를 구동제어하여 밸브(9)를 C부로 절환하고 유압펌프(8)를 구동하므로써 유압펌프(8)로부터 급송되는 오일이 유압작용공간(4a)내로 공급되어 차단막부재(5)로 하여금 압축스프링(6)을 압축하면서 시계방향으로 회전시키게 되어 밸브타이밍이 크랭크축(2)의 회전보다 조금 앞서 형성되게 되는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 엔진의 저속 구동시에는 밸브타이밍을 늦추고 엔진의 고속 구동시에는 밸브타이밍을 진각시키게 되므로서 엔진 구동속도에 따라 최적의 밸브 개폐가 가능하여 연비와 동력 성능 및 배기가스의 정화 향상 효과가 있다.

Claims (6)

1. 크랭크축에 장착되는 크랭크축 풀리와, 캠축구동용 풀리 및 풀리 구동을 위한 타이밍 벨트를 포함하는 타이밍 벨트 구동장치에 있어서,

   상기 크랭크축 풀리는 동심으로 상대 운동이 가능하게 계합되는 유압회로 풀리를 개재하여 크랭크축에 접속되며, 상기 유압회로 풀리의 외주 일부에 접하도록 크랭크축 풀리내에 형성되는 부채꼴 형상의 공간과, 상기 부채꼴 형상의 공간을 유압작용 공간과 빈공간으로 구획하도록 상기 유압 회로 풀리로부터 상기 공간내로 방사상으로 돌출연장하는 차단벽부재와,

   상기 차단벽부재에 의해 구획된 일측 빈공간내에 상기 차단벽 부재를 유압 작용 공간으로 이동하도록 탄발하는 압축스프링과;

   상기 유압회로 풀리를 통해 상기 유압 작용공간에 연통하도록 형성하는 오일공급통로와,

   상기 오일공급통로를 통해 오일을 공급하는 유압펌프와;

   상기 오일공급통로의 도중에 설치되어 엔진의 운전 속도에 비례하여 오일공급량을 절환하는 밸브;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가변식 밸브 타이밍을 가지는 타이밍 벨트장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   엔진의 저속 운전시에는 상기 밸브는 전자제어장치에 의해 상기 유압 작용공간을오일탱크에 연통하도록 절환 제어되며, 엔진의 고속 운전시에는 유압펌프로부터 상기 유압 작용 공간에 오일이 공급되도록 유로를 절환하는 것을 특징으로 하는 가변식 밸브 타이밍을 가지는 타이밍 벨트장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 전자제어장치는 속도센서로부터 검출되는 차속 정보에 의해 상기 밸브와 유압펌프를 구동제어하는 것을 특징으로 하는 가변식 밸브 타이밍을 가지는 타이밍 벨트장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 유압펌프는 엔진의 윤활을 위해 오일을 펌핑하는 오일펌프를 겸용하는 것을 특징으로 하는 가변식 밸브 타이밍을 가지는 타이밍 벨트장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 부채꼴 형상의 공간과 차단벽부재 및 압축스프링의 구성은 복수개가 설치되는 것을 특징으로 하는 가변식 밸브 타이밍을 가지는 타이밍 벨트장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 오일공급통로는 크랭크축의 윤활을 위해 크랭크축에 형성된 오일통로에 연통하는 것을 특징으로 하는 가변식 밸브 타이밍을 가지는 타이밍 벨트장치.