KR960008543Y1 - Suction & exhaust valve driving apparatus of a car - Google Patents

Abstract

내용 없음.No content.

Description

자동차의 흡배기밸브 가변 구동장치Variable intake valve of automobile

제1도는 본 고안에 의한 가변 구동장치의 일실시예를 나타내는 도면이다.1 is a view showing an embodiment of a variable drive device according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

2 : 흡기포트 3 : 배기포트2: intake port 3: exhaust port

4 : 흡기밸브 5 : 배기밸브4: intake valve 5: exhaust valve

8, 9 : 연장부 10 : 탄성부재8, 9: extension part 10: elastic member

11 : 가변부재 14 : 록커아암11 variable member 14 rocker arm

15 : 타이밍 조정캠 16 : 피동기어15: Timing Adjustment Cam 16: Driven Gear

17 : 구동기어17: drive gear

본 고안은 자동차의 흡배기밸브 가변 구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 상태에 따라 밸브의 양정과 개폐시기를 가변시켜 전회전수 영역에서 큰 출력을 얻을수 있도록 한 흡배기밸브 가변 구동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a variable intake valve of the vehicle, and more particularly, to a variable intake valve of the intake and exhaust valve to obtain a large output in the full speed range by varying the head lift and closing timing of the valve in accordance with the state of the engine. .

흡입, 압축, 폭발, 배기행정으로 이루어지는 4사이클 엔진에 있어서, 연소실로 혼합기를 흡입하는 행정에는 흡기밸브를 열어주고, 압축 및 폭발행정에서는 흡기밸브와 배기밸브를 닫고, 배기행정에서는 배기밸브를 열어 연소가스를 배출시킨다.In a four-cycle engine consisting of intake, compression, explosion and exhaust stroke, open the intake valve on the stroke to intake the mixer into the combustion chamber, close the intake valve and exhaust valve on the compression and explosion stroke, and open the exhaust valve on the exhaust stroke. Exhaust combustion gases.

이러한 밸브의 개폐작동은 통상적으로 크랭크 축이 2회전할 때 1회전하는 캠축에 의해 로커아암이 연동하여 일어나게 되므로 밸브개폐시기가 엔진의 조건에 관계없이 일정하게 된다.This valve opening and closing operation is usually caused by the rocker arm is interlocked by the cam shaft rotates once when the crank shaft rotates two times, the valve opening and closing time is constant regardless of the engine conditions.

따라서 특정한 회전수 영역에서는 큰 출력을 얻을 수 있지만, 특정 회전수보다 빠르거나 느린 영역에서는 출력이 저하되는 문제점이 있다. 내연기관의 흡배기밸브의 구동 타이밍은 외적 부하상태와 기관의 속도에 의한 영향을 받더라도 바람직한 효율과 성능을 나타내야 하는데, 실제에 있어서는 그러하지 못하다.Therefore, a large output can be obtained in a specific speed range, but the output is degraded in a region faster or slower than the specific speed. The driving timing of the intake / exhaust valve of the internal combustion engine should exhibit the desired efficiency and performance even though it is influenced by the external load condition and the speed of the engine, but this is not the case in practice.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래부터 여러 가지 방안이 시도되고 있는데, 일예로서 미국특허 제3,413,965호는 밸브를 연동시키는 록커아암에 레버를 평행하게 연장시키고 이 레버의 내면에 록커아암의 외면을 접촉시켜서 작동상태에 따라 흡배기밸브의 구동 타이밍을 가변시키도록 하고 있다.In order to solve this problem, various methods have been conventionally attempted. For example, US Patent No. 3,413,965 operates by extending a lever in parallel to a rocker arm for interlocking a valve and contacting the outer surface of the rocker arm with an inner surface of the lever. The driving timing of the intake / exhaust valve is varied according to the state.

이러한 방식은 작동에 있어서 밸브가 개방위치로 들려 졌을 때 레버는 록커아암을 개재하여 캠축으로 부하를 가하기 때문에 록커아암과 캠축사이에는 대단히 큰 마찰력이 생기게 된다.In this way, when the valve is lifted up in operation, the lever exerts a load on the camshaft via the rocker arm, thus creating a very large friction force between the rocker arm and the camshaft.

이때의 마찰력은 기관의 동력 손상을 가져오게 되므로 개선되어야 할 문제점으로 지적되고 있다.At this time, the frictional force has been pointed out as a problem to be improved because it brings about power damage of the engine.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 엔진의 전 회전수 영역에서 엔진의 동력 손실을 유발시키지 않고 큰 출력을 얻을 수 있는 자동차의 흡배기밸브 가변 구동장치를 제공하는데 있다.The present invention is devised to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to change the intake and exhaust valves of a vehicle that can obtain a large output without causing power loss of the engine in the full speed range of the engine To provide a drive.

이를 실현하기 위하여 본 고안은, 흡배기 밸브를 개폐시켜 흡입, 압축, 폭발, 배기행정을 실현가능케 하는 흡배기밸브 구동장치에 있어서, 엔진의 회전수에 따라 ECU에 의해 제어되는 액츄에이터의 구동축에 설치되는 구동기어와, 이 구동기어의 치차결합되어 회전력을 전달받는 피동기어와, 이 피동기어와 동축상에 설치되어 함께 회전하는 타이밍 조정캠과, 이 타이밍 조정캠에 의해 힌지점을 중심으로 요동하는 록커아암과, 이 록커아암의 일측단과 접하여 흡배기포트를 개폐하는 흡배기 밸브로 이루어지며, 상기한 흡배기 밸브는 상측에 밸브 스프링과 별도의 탄성부재로 지지되는 가변부재의 변위에 의해 개폐 타이밍이 조절되도록 하는 자동차의 흡배기밸브 가변 구동장치를 제공한다.In order to realize this, the present invention provides an intake / exhaust valve driving apparatus that opens and closes the intake / exhaust valve to realize intake, compression, explosion, and exhaust stroke, and is provided in a drive shaft of an actuator controlled by the ECU according to the rotational speed of the engine. A gear, a driven gear that is geared to the drive gear to receive rotational force, a timing adjustment cam that is coaxially rotated with the driven gear, and a rocker arm that swings around the hinge point by the timing adjustment cam. And an intake and exhaust valve for opening and closing the intake and exhaust port in contact with one end of the rocker arm, wherein the intake and exhaust valve is configured to control the opening and closing timing by a displacement of a variable member supported by an elastic member separate from the valve spring. Provides a variable drive of the intake and exhaust valves.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 고안에 의한 일실시예를 나타내는 도면으로서, 실린더 헤드(1)에 형성된 흡기포트(2)와 배기포트(3)를 개폐하는 흡기밸브(4) 및 배기밸브(5)는 각각 스템 상부에 스프링 시이트(6)(7)를 갖고 있다.1 is a view showing an embodiment according to the present invention, the intake valve (4) and the exhaust valve (5) for opening and closing the intake port (2) and exhaust port 3 formed in the cylinder head (1), respectively, the stem It has the spring sheet 6 (7) in the upper part.

이 스프링 시이트(6)(7)의 상측으로 스템 연장부(8)(9)가 이어지고 있는데, 이 연장부(8)(9)의 상측으로는 탄성부재(10)를 개재하여 가변부재(11)가 위치되고 있다.The stem extension parts 8 and 9 are continued to the upper side of the spring sheets 6 and 7, and the variable member 11 is disposed above the extension parts 8 and 9 via the elastic member 10. ) Is located.

이 가변부재(11)는 캠축(12)에 설치된 캠(13)에 연동하는 록커아암(14)의 일측단과 탄성적으로 접촉하고 있으며, 이 록커아암(14)의 타단부는 타이밍 조정캠(15)과 접촉하고 있다.The variable member 11 is in elastic contact with one end of the rocker arm 14 interlocked with the cam 13 provided on the camshaft 12, and the other end of the rocker arm 14 has a timing adjustment cam 15. ).

이 타이밍 조정캠(15)는 피동기어(16)와 동축상에 고정되어 함께 회전할 수 있도록 되어 있으며, 이 피동기어(16)는 ECU에 의해 제어되는 액츄에이터의 구동기어(17)와 치자결합되어 회전력을 전달받도록 되어 있다.The timing adjustment cam 15 is coaxially fixed to the driven gear 16 so as to be rotated together. The driven gear 16 is connected to the drive gear 17 of the actuator controlled by the ECU. It is supposed to receive rotational force.

이와 같이 이루어지는 본 고안의 흡배기밸브 가변 구동장치는, 흡입, 압축, 폭발, 배기행정이 이루어지면서 차량이 주행할 때 엔진의 회전수와 부하가 ECU에 입력되는데, 이 정보를 근거로 하여 ECU는 액츄에이터를 제어하여 구동기어(17)를 회전시킴으로서 피동기어(16)를 회전시키게 된다.In this case, the intake / exhaust valve variable drive device according to the present invention receives engine revolutions and loads into the ECU when the vehicle travels while intake, compression, explosion, and exhaust stroke are performed, and based on this information, the ECU is based on the actuator. By rotating the drive gear 17 to rotate the driven gear (16).

피동기어(16)가 회전함에 의해 이와 동축으로 설치되어 있는 타이밍 조정캠(15)이 함께 회전하게 되는데, ECU로 입력되는 신호가 엔진의 고속회전이나, 엔진의 고부하이면 타이밍 조정캠(15)의 돌출부가 록커아암(14)과 접촉하는 상태에서 정지된다.As the driven gear 16 rotates, the timing adjustment cam 15 coaxially installed therewith rotates. When the signal input to the ECU is a high speed rotation of the engine or a high load of the engine, the timing adjustment cam 15 The protrusion is stopped in contact with the rocker arm 14.

이러한 제어작용으로 록커아암(14)은 회전점(H)을 중심으로 밸브측과 접하는 부위가 아래측으로 내려가게 된다.By this control action, the rocker arm 14 has a portion in contact with the valve side descending to the lower side about the rotation point H.

따라서 록커아암(14)과 접촉되고 있는 가변부재(11)는 탄성부재(10)를 압축시키면서 하강하여 밸브스템의 연장부(8)(9)와 접촉하거나 근접한 상태로 된다.Accordingly, the variable member 11 in contact with the rocker arm 14 descends while compressing the elastic member 10 to come into contact with or come into contact with the extension portions 8 and 9 of the valve stem.

가변부재(11)와 연장부(8)(9)의 접촉정도는 타이밍 조정캠(15)의 회전정도에 따라 결정되는데, 이 캠의 최고 돌출부위가 록커아암(14)과 접촉하는 상태에서는 가변부재(11)와 연장부(8)(9)가 접촉하고, 그렇지 않은 경우에는 근접하는 상태가 된다.The degree of contact between the variable member 11 and the extension parts 8 and 9 is determined by the degree of rotation of the timing adjustment cam 15. In the state where the highest protrusion of the cam contacts the rocker arm 14, the degree of contact is variable. The member 11 and the extension part 8 and 9 contact, otherwise it will be in the state of approaching.

이와 같이 가변부재(11)와 밸브 스템의 연장부(8)(9)가 접촉한 상태로 있게되면 캠축(12)과 함께 회전하는 캠(13)에 의해 흡기밸브(4) 또는 배기밸브(5)가 직접 열려지게 되므로 밸브의 열림시간이 빨라지고, 반대로 밸브의 닫힘시간이 길어져 밸브의 개방시간이 길어진다.Thus, when the variable member 11 and the extension part 8 (9) of the valve stem remain in contact with each other, the intake valve 4 or the exhaust valve 5 by the cam 13 rotating together with the cam shaft 12. Since the valve is opened directly, the opening time of the valve is faster, and the closing time of the valve is longer and the opening time of the valve is longer.

그리고 엔진의 회전수가 저속이고 저부하의 신호가 ECU로 입력되면 액츄에이터의 회전으로 타이밍 조정캠(15)의 원호부가 록커아암(14)과 접촉하는 상태로 된다.When the engine speed is low and a low load signal is input to the ECU, the arc of the timing adjustment cam 15 comes into contact with the rocker arm 14 by the rotation of the actuator.

그러면 록커아암(14)이 밸브스템이 접촉하는 부위는 상승하게 되므로 탄성부재(10)의 탄발력에 의해 가변부재(11)는 상승하게 된다.Then, since the rocker arm 14 is in contact with the valve stem is raised, the variable member 11 is raised by the elastic force of the elastic member 10.

이러한 작용으로 캠(13)에 의해 록커아암(14)이 눌리어지게 되면 고속회전시 보다 늦게 밸브의 개방이 이루어지고 밸브의 닫힘은 빠라지게 된다.When the rocker arm 14 is pressed by the cam 13 by this action, the valve is opened later than the high speed rotation, and the closing of the valve becomes faster.

즉 고속회전시에는 밸브의 개방이 빠르고 저속회전시에는 밸브의 개방이 늦게 되는데, 이와 같이 밸브의 개폐 타이밍이 조절되면 특히 고속에서 많은 양의 공기를 흡입할수 있기 때문에 엔진의 출력을 높일수 있으며, 저속에서는 흡배기밸브가 동시에 열려 있는 시간을 단축시킬 수 있으므로 흡입연료의 오염을 방지할수 있다.In other words, the valve opening is quick at high speed and the valve opening is slow at low speed. In this way, when the opening and closing timing of the valve is adjusted, the engine output can be increased because the large amount of air can be sucked in at high speed. In this case, it is possible to shorten the opening time of the intake and exhaust valves at the same time, thereby preventing contamination of the intake fuel.

이상은 최고속과 최저속에서의 작용을 설명하였으나, 최고속과 최저속사이에서 점차적으로 밸브의 개폐 타이밍이 가변된다.The above has described the operation at the highest speed and the lowest speed, but the opening and closing timing of the valve gradually varies between the highest speed and the lowest speed.

이와 같이 본 고안에 의한 흡배기밸브 가변 구동장치는, 엔진의 회전속도에 따라 밸브의 개폐 타이밍을 가변시켜 흡기량을 제어하기 때문에 엔진의 전 회전수 영역에서 큰 출력을 얻을 있는 이점이 있다.As described above, the intake / exhaust valve variable drive device according to the present invention has an advantage that a large output can be obtained in the entire speed range of the engine because the intake amount is controlled by varying the opening / closing timing of the valve according to the rotational speed of the engine.

Claims (1)

흡배기 밸브를 개폐시켜 흡입, 압축, 폭발, 배기행정을 실현가능케 하는 흡배기밸브 구동장치에 있어서, 엔진의 회전수에 따라 ECU에 의해 제어되는 액츄에이터의 구동축에 설치되는 구동기어(17)와, 이 구동기어(17)와 치차결합되어 회전력을 전달받는 피동기어(16)와, 이 피동기어(16)와 동축상에 설치되어 함께 회전하는 타이밍 조정캠(15)과, 이 타이밍 조정캠(15)에 의해 힌지점(H)을 중심으로 요동하는 록커아암(14)과, 이 록커아암(14)의 일측단과 접하여 흡배기포트(2)(3)를 개폐하는 흡배기 밸브(4)(5)로 이루어지며, 상기한 흡배기 밸브(4)(5)는 상측에 밸브 스프링과 별도의 탄성부재(10)로 지지되는 가변부재(11)의 변위에 의해 기폐 타이밍이 조절되도록 하는 자동차의 흡배기밸브 가변 구동장치.An intake / exhaust valve driving device which opens and closes an intake / exhaust valve to realize intake, compression, explosion, and exhaust stroke, comprising: a drive gear 17 provided on a drive shaft of an actuator controlled by an ECU in accordance with the rotational speed of the engine; A driven gear 16 geared to the gear 17 to receive a rotational force, a timing adjusting cam 15 coaxially mounted with the driven gear 16 and rotating together with the timing adjusting cam 15; It consists of a rocker arm (14) swinging about the hinge point (H) by the center, and an intake and exhaust valve (4) (5) that opens and closes the intake and exhaust ports (2) and (3) in contact with one end of the rocker arm (14). , The intake / exhaust valve (4) (5) of the intake and exhaust valve variable drive device of the vehicle so that the closing timing is adjusted by the displacement of the variable member (11) that is supported by a separate spring and a separate elastic member (10).