KR100224339B1 - Variable valve lifting structure - Google Patents
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Abstract
본 발명은 종래의 밸브 기구는 상기 밸브의 개폐 시기는 엔진의 회전 속도에 따라 결정되나 밸브의 리프트량은 일정하므로 엔진 rpm이 상승될 경우 밸브가 개폐되는 시간이 너무 짧아 충분한 가스 교환이 이루어지지 않게 되어 출력이 떨어지게 되는 문제점이 있기 때문에, 크랭크샤프트 스프로켓에 타이밍 벨트(60)로 연결되어 회전되는 캠 스프로켓(61)과, 상기 캠스프로켓(61)과 일체형으로 형성되어 캠샤프트 기어(56)를 회전시키는 캠샤프트 구동 기어(62)와, 엔진의 유압이 작용되는 유압 작동부(64)와, 유압에 의해 상하 이동되는 가동봉(65)과, 일단이 캠샤프트(50)에 외삽되고 타단은 가동봉(65)에 연결되어 상기 힌지 샤프트(63)를 중심으로 회동되는 가로봉(66)으로 구성됨으로써, 엔진 속도가 빨라지면 엔진 오일의 압력이 상승되어 밸브 리프트량을 향상시킴으로써 충분한 양의 가스 교환이 이루어지므로 출력이 향상되고, 저속시에는 리턴 스프링(64c)의 작용에 의해 밸브 리프트량이 상승되어 토크가 향상되는 가변형 밸브 리프팅 구조에 관한 것이다.The present invention is a conventional valve mechanism, the opening and closing time of the valve is determined according to the rotational speed of the engine, but the lift amount of the valve is constant, so the valve opening and closing time is too short when the engine rpm is increased so that sufficient gas exchange is not made. Since there is a problem that the output falls, the cam sprocket 61 is connected to the crankshaft sprocket with the timing belt 60 and rotated, and the cam sprocket 61 is integrally formed to rotate the camshaft gear 56. The camshaft drive gear 62 to be made, the hydraulic actuating part 64 to which the hydraulic pressure of the engine is applied, the movable rod 65 which is moved up and down by the hydraulic pressure, and one end are extrapolated to the camshaft 50 and the other end is movable. It is composed of a horizontal rod 66 connected to the rod 65 and rotated about the hinge shaft 63, so that the engine oil pressure is increased when the engine speed is increased to improve the valve lift Since a sufficient amount of the gas exchange performed by Kim output is improved, the amount of valve lift is raised by the action of the low speed at the time of the return spring (64c) relates to a variable valve lift structure that the torque is increased.
Description
본 발명은 엔진의 작동에 따라 밸브를 개폐시키는 밸브 기구에 관한 것으로서, 특히 엔진의 속도에 따라 밸브 리프트량을 변화시킴으로써 저속에서 토크를 향상시키고 고속에서는 출력을 향상시킬 수 있는 가변 밸브 리프팅 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a valve mechanism for opening and closing a valve in accordance with the operation of the engine, and more particularly to a variable valve lifting structure capable of improving torque at low speed and output at high speed by varying the valve lift amount according to the engine speed. will be.
종래의 밸브 기구는 도 1에 도시된 바와 같이 크랭크샤프트에 의해 회전되는 캠샤프트(10)에 복수개 형성된 캠(11)과, 상기 캠(11)에 의해 일정 정도 회동되어 밸브(15)를 개폐시키는 스윙 암(12)과, 상기 스윙 암(12)의 지점에 설치되어 밸브 간극을 제로(0)로 유지시키는 유압식 간극 어저스터(13)를 포함하여 구성되어 있다.Conventional valve mechanism is a plurality of cam 11 formed on the cam shaft 10 rotated by the crankshaft, as shown in Figure 1 and rotated by the cam 11 to some extent to open and close the valve 15 The swing arm 12 and the hydraulic clearance adjuster 13 which are provided in the position of the said swing arm 12 and hold | maintain a valve clearance to zero are comprised.
이때, 상기 스윙 암(12) 대신에 로커 암을 사용하기도 하고, 상기 스윙 암(12)의 지점을 밸브 간극 조정 나사로 고정하고 스윙 암 스프링을 이용하여 스윙 암(12)을 작동시키기도 한다.In this case, a rocker arm may be used instead of the swing arm 12, the point of the swing arm 12 may be fixed by a valve gap adjusting screw, and the swing arm 12 may be operated using a swing arm spring.
상기와 같이 구성된 종래의 밸브 기구는 상기 캠샤프트(10)에 설치된 캠(11)이 상기 스윙 암(12)을 일정 정도 회동시켜 밸브(15)를 개폐시키도록 되어 있다.In the conventional valve mechanism configured as described above, the cam 11 provided on the cam shaft 10 rotates the swing arm 12 to some extent to open and close the valve 15.
크랭크샤프트에 의해 회전되는 캠샤프트(10)의 캠(11)이 회전되면서 상기 스윙 암(12)을 회동시키게 되고, 상기 스윙 암(12)은 유압식 간극 어저스터(13)에 의해 일단이 지지된 상태에서 일정 정도 회동되어 상기 밸브(15)를 개폐시키게 된다.As the cam 11 of the cam shaft 10 rotated by the crankshaft rotates, the swing arm 12 is rotated, and the swing arm 12 is supported by one end of the hydraulic gap adjuster 13. It rotates to a certain degree in a state to open and close the valve 15.
이때, 상기 유압식 간극 어저스터(13)는 상기 스윙 암(12)의 일단을 지지함과 동시에 상기 스윙 암(12)과 밸브(15) 사이에 간극이 발생되지 않도록 하여 밸브 구동에 따른 엔진 소음을 저감시키게 된다.At this time, the hydraulic clearance adjuster 13 supports one end of the swing arm 12 and prevents a gap between the swing arm 12 and the valve 15 so as to prevent engine noise due to valve driving. Will be reduced.
그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 밸브 기구는 상기 밸브(15)의 개폐 시기는 엔진의 회전 속도에 따라 결정되나 밸브(15)의 리프트량은 일정하기 때문에, 엔진 rpm이 상승될 경우 밸브(15)가 개폐되는 시간이 너무 짧아 충분한 가스 교환이 이루어지지 않게 되므로 출력이 떨어지게 되는 문제점이 있다.However, in the conventional valve mechanism configured as described above, the opening and closing timing of the valve 15 is determined according to the rotational speed of the engine, but the lift amount of the valve 15 is constant, so that the valve 15 when the engine rpm is raised. There is a problem that the output time is reduced because the time for opening and closing is not so short enough gas exchange is made.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 엔진 rpm에 따라 밸브의 개폐 시기뿐만 아니라 밸브의 리프트량까지 조절되도록 구성됨으로써 엔진 속도에 관계없이 충분한 가스 교환이 이루어짐으로써 저속시에는 토크를 향상시키고 고속시에는 출력을 향상시킬 수 있는 가변형 밸브 리프팅 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, it is configured to adjust the lift amount of the valve as well as the opening and closing time of the valve in accordance with the engine rpm to ensure sufficient gas exchange regardless of the engine speed at low speed It is an object of the present invention to provide a variable valve lifting structure capable of improving torque and improving output at high speeds.
도 1은 종래의 밸브 기구가 개략적으로 도시된 구성도이고,1 is a configuration diagram schematically showing a conventional valve mechanism,
도 2는 본 발명에 의한 가변형 밸브 리프팅 구조가 도시된 구성도이며,2 is a block diagram showing a variable valve lifting structure according to the present invention,
도 3은 본 발명에 의한 가변형 밸브 리프팅 구조의 일부가 개략적으로 도시된 사시도이다.3 is a perspective view schematically showing a part of the variable valve lifting structure according to the present invention.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
50 : 캠샤프트 51 : 캠50: camshaft 51: cam
52 : 스윙 암 53 : 유압식 간극 어저스터52: swing arm 53: hydraulic clearance adjuster
55 : 밸브 56 : 캠샤프트 기어55 valve 56 camshaft gear
60 : 타이밍 벨트 61 : 캠 스프로켓60: timing belt 61: cam sprocket
62 : 갬샤프트 구동 기어 63 : 힌지 샤프트62: Gumshaft drive gear 63: Hinge shaft
64 : 유압 작동부 64' : 오일 유로64: hydraulic actuator 64 ': oil flow path
64a : 실린더 64b : 압력판64a: cylinder 64b: pressure plate
64c : 리턴 스프링 64d : 스토퍼64c: return spring 64d: stopper
65 : 가동봉 65a : 캠샤프트 가동부65: movable rod 65a: cam shaft moving part
65b : 지지점 66 : 가로봉65b: support point 66: horizontal bar
본 발명은 크랭크샤프트에 의해 회전되는 캠샤프트에 복수개 형성된 캠과, 상기 캠에 의해 일정 정도 회동되어 밸브를 개폐시키는 스윙 암과, 상기 스윙 암의 지점에 설치되어 밸브 간극을 제로로 유지시키는 유압식 간극 어저스터를 포함하여 구성된 밸브 기구에 있어서, 크랭크샤프트 스프로켓에 타이밍 벨트로 연결되어 회전되는 캠 스프로켓과, 상기 캠 스프로켓과 일체형으로 형성되어 캠샤프트 기어를 회전시키는 캠샤프트 구동 기어와, 엔진의 회전 속도에 따라 캠샤프트를 상기 캠 스프로켓의 힌지 샤프트 주위로 회동시키는 캠샤프트 구동부로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention provides a plurality of cams formed on a cam shaft rotated by a crankshaft, a swing arm pivoted by the cam to open and close a valve, and a hydraulic clearance installed at a point of the swing arm to maintain a valve clearance at zero. A valve mechanism including an adjuster, comprising: a cam sprocket which is rotated by being connected to a crankshaft sprocket with a timing belt, a camshaft drive gear which is formed integrally with the cam sprocket and rotates the camshaft gear, and the rotational speed of the engine And a camshaft drive for rotating the camshaft around the hinge shaft of the cam sprocket.
상기 캠샤프트 구동부는 엔진의 유압이 작용되는 유압 작동부와, 유압에 의해 상하 이동되는 가동봉과, 일단이 상기 캠샤프트에 외삽되고 타단은 가동봉에 연결되어 상기 힌지 샤프트를 중심으로 회동되는 가로봉으로 구성된 것을 특징으로 한다.The camshaft drive unit is a hydraulic rod operating the hydraulic pressure of the engine, a movable rod that is moved up and down by hydraulic pressure, and one end is extrapolated to the camshaft and the other end is connected to the movable rod is a horizontal rod rotated around the hinge shaft Characterized in that configured.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 의한 가변형 밸브 리프팅 구조는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 크랭크샤프트에 의해 회전되는 캠샤프트(50)에 복수개 형성된 캠(51)과, 상기 캠(51)에 의해 일정 정도 회동되어 밸브(55)를 개폐시키는 스윙 암(52)과, 상기 스윙 암(52)의 지점에 설치되어 밸브 간극을 제로(0)로 유지시키는 유압식 간극 어저스터(53)와, 크랭크샤프트 스프로켓(미 도시)에 타이밍 벨트(60)로 연결되어 회전되는 캠 스프로켓(61)과, 상기 캠 스프로켓(61)과 일체형으로 형성되어 캠샤프트 기어(56)를 회전시키는 캠샤프트 구동 기어(62)와, 엔진의 회전 속도에 따라 캠샤프트(50)를 상기 캠 스프로켓(60)의 힌지 샤프트(63) 주위로 회동시키는 캠샤프트 구동부로 구성된다.The variable valve lifting structure according to the present invention has a plurality of cams 51 formed on a cam shaft 50 rotated by a crankshaft as shown in FIGS. 2 and 3, and rotated by the cam 51 to some extent. A swing arm 52 for opening and closing the valve 55, a hydraulic clearance adjuster 53 provided at a point of the swing arm 52 to maintain the valve clearance at zero, and a crankshaft sprocket (not shown). Cam sprocket 61 connected to the timing belt 60 and rotated, a cam shaft drive gear 62 formed integrally with the cam sprocket 61 to rotate the cam shaft gear 56, and the engine. And a camshaft driver for rotating the camshaft 50 around the hinge shaft 63 of the cam sprocket 60 in accordance with the rotational speed.
상기 캠샤프트 구동부는 엔진의 유압이 작용되는 유압 작동부(64)와, 유압에 의해 상하 이동되는 가동봉(65)과, 일단이 상기 캠샤프트(50)에 외삽되고 타단은 가동봉(65)에 연결되어 상기 힌지 샤프트(63)를 중심으로 회동되는 가로봉(66)으로 구성된다.The camshaft driving unit is a hydraulic actuating unit 64 to which the hydraulic pressure of the engine is applied, a movable rod 65 that is moved up and down by hydraulic pressure, and one end of the camshaft 50 is extrapolated to the camshaft 50 and the other end of the camshaft driving rod 65. It is connected to the hinge shaft 63 is composed of a horizontal rod (66) rotated about the center.
상기 유압 작동부(64)는 오일 유로(64')의 유압이 작용되는 실린더(64a)와, 상기 실린더(64a)의 내부에 위치되고 상측에 상기 가동봉(65)이 결합되며 유압에 의해 상하 이동되는 압력판(64b)과, 상기 가동봉(65)에 외삽되어 압력판(64b)을 탄발시키는 리턴 스프링(64c)을 구성되고, 상기 실린더(64a)의 내부에는 상기 압력판(64b)의 지나친 하강을 차단하는 스토퍼(64d)가 설치된다.The hydraulic actuating unit 64 is located in the cylinder 64a to which the oil pressure of the oil passage 64 'is actuated, the cylinder 64a is located inside, and the movable rod 65 is coupled to the upper side, and the upper and lower sides by the hydraulic pressure. A pressure spring 64b to be moved and a return spring 64c which is extrapolated to the movable rod 65 to repel the pressure plate 64b. An excessive drop of the pressure plate 64b is provided inside the cylinder 64a. A stopper 64d for blocking is provided.
또한, 상기 가동봉(65)의 상단은 상기 가로봉(66)의 끝단이 삽입되도록 ㄷ자 형상의 캠샤프트 가동부(65a)로 형성되고, 캠샤프트 가동부(65a)의 내부에는 가로봉(66)이 삽입되어 일정 정도 회동할 수 있도록 상/하측에 지지점(65b)이 형성된다. 이때, 상기 가동봉(65)의 상단과 가로봉(66)이 힌지 연결되어 사용될 수도 있다.In addition, the upper end of the movable rod 65 is formed of a U-shape camshaft movable portion 65a so that the end of the horizontal rod 66 is inserted, and the horizontal rod 66 is inserted into the camshaft movable portion 65a. Support points 65b are formed on the upper and lower sides so as to rotate about a certain degree. At this time, the upper end and the horizontal bar 66 of the movable rod 65 may be hingedly used.
상기와 같이 구성된 본 발명의 가변형 밸브 리프팅 구조는 오일 유로(64')의 유압에 따라 상기 가로봉(66)이 회동되어 캠샤프트(50)를 회동시킴으로써 밸브 리프트량을 조절하게 된다.The variable valve lifting structure of the present invention configured as described above adjusts the valve lift amount by rotating the cam shaft 50 by rotating the horizontal rod 66 according to the oil pressure of the oil passage 64 '.
저속시에는 엔진 오일의 압력이 낮기 때문에 리턴 스프링(64c)에 의해 압력판(64b)이 하강되고, 압력판(64b)의 하강에 따라 상기 가동봉(65)이 하강되어 상기 가로봉(66)을 일정 정도 회전시키게 된다. 상기 가로봉(66)은 상기 힌지 샤프트(63)에 결합되어 있으므로 그 끝단의 캠샤프트(50)를 일정 정도 상측으로 회동시키게 된다.At low speed, since the pressure of the engine oil is low, the pressure plate 64b is lowered by the return spring 64c, and the movable rod 65 is lowered by the lowering of the pressure plate 64b, and the horizontal rod 66 is fixed to a certain degree. Rotated. Since the horizontal rod 66 is coupled to the hinge shaft 63, the end of the cam shaft 50 is rotated upward by a certain degree.
상기 캠샤프트(50)가 상측으로 회동됨에 따라 상기 캠(51)의 위치도 상승되어 상기 밸브(55)를 개폐시키는 밸브 리프트량이 줄어들게 된다. 밸브 리프트량이 줄어들면 적정한 양의 가스만이 교환되므로 엔진에서 발생되는 토크가 커지게 된다.As the cam shaft 50 is rotated upward, the position of the cam 51 is also increased to reduce the amount of valve lift for opening and closing the valve 55. When the valve lift amount decreases, only an appropriate amount of gas is exchanged, thereby increasing the torque generated by the engine.
고속시에는 엔진 오일의 압력이 상승되므로 오일 유로(64')의 유압이 실린더(64a)에 작용되어 상기 압력판(64b)을 상승시키게 된다. 상기 압력판(64b)이 상승되면 상기 가동봉(65)이 상기 힌지 샤프트(63)를 중심으로 회동되어 상기 캠샤프트(50)를 일정 정도 하측으로 회동시키게 된다.At high speed, the pressure of the engine oil is increased, so that the oil pressure of the oil flow path 64 'acts on the cylinder 64a to raise the pressure plate 64b. When the pressure plate 64b is raised, the movable rod 65 is rotated about the hinge shaft 63 to rotate the cam shaft 50 downward to a certain degree.
상기 캠샤프트(50)가 하측으로 이동되면 상기 캠(51)의 위치도 하강되므로 밸브 리프트량이 커지게 된다. 밸브 리프트량이 커지면 밸브 개폐시 충분한 양의 가스 교환이 이루어져 엔진의 출력이 향상된다.When the cam shaft 50 is moved downward, the position of the cam 51 is also lowered, thereby increasing the valve lift amount. If the valve lift amount is large, a sufficient amount of gas exchange is performed when opening and closing the valve, thereby improving the engine output.
이와 같이, 본 발명의 가변형 밸브 리프팅 구조는 엔진 속도가 빨라지면 엔진 오일의 압력이 상승되어 밸브 리프트량을 향상시킴으로써 충분한 양의 가스 교환이 이루어지므로 출력이 향상되고, 저속시에는 리턴 스프링의 작용에 의해 밸브 리프트량이 상승되어 토크가 향상되는 이점이 있다.As described above, the variable valve lifting structure of the present invention increases the engine oil pressure when the engine speed is increased, thereby improving the valve lift amount, so that a sufficient amount of gas exchange is performed, and the output is improved at a low speed. As a result, the valve lift amount is increased to increase the torque.
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