KR100980867B1

KR100980867B1 - 가변 밸브 리프트 장치용 로커암, 및 이를 구비한 가변밸브 리프트 장치

Info

Publication number: KR100980867B1
Application number: KR1020070126231A
Authority: KR
Inventors: 최명식
Original assignee: 기아자동차주식회사; 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-12-06
Filing date: 2007-12-06
Publication date: 2010-09-10
Anticipated expiration: 2027-12-06
Also published as: CN101451448A; US8028668B2; DE102008019904A8; CN101451448B; KR20090059392A; DE102008019904A1; US20090145389A1

Abstract

하우징; 상기 하우징에 회동가능하도록 배치된 복수의 스윙암; 및 상기 스윙암을 선택적으로 래칭시키기 위한 복수의 래칭기구;를 포함하는 가변밸브 리프트 장치용 로커암에 의하여 가변 밸브 리프트를 구현한다.

가변 밸브 리프트, 로커암, 스윙암

Description

가변 밸브 리프트 장치용 로커암, 및 이를 구비한 가변 밸브 리프트 장치 {ROCKER ARM FOR VARIABLE VALVE LIFT, AND VARIABLE VALVE LIFT APPARATUS HAVING THE SAME}

본 발명은 자동차의 엔진에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 가변 밸브 리프트 장치용 로커암, 이를 구비한 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 다른 양정(lift) 또는 밸브 오프닝/클로징 타임이 달라지게 된다. 이와 같이 엔진의 회전속도에 따라 적절한 밸브 동작을 구현하기 위하여, 밸브를 구동시키는 캠의 형상을 복수개로 설계하거나, 밸브가 엔진회전수 에 따라 다른 양정(lift)로 동작하도록 구현하는 가변 밸브 리프트 장치가 연구되고 있다.

이러한 가변 밸브 리프트 장치의 예로는, 구현해야 할 밸브 리프트에 따라 각각 유압라인(hydraulic line)을 형성하여, 이에 공급되는 오일을 오일 컨트롤 밸브(oil control valve; OCV)로 제어하는 경우가 있다.

그런데, 이러한 구성(scheme)에 따르면, 여러 가지 밸브리프트를 구현해야 할 경우 실린더 헤드의 오일라인 자체를 증가시키거나, 통상적으로 부피가 큰 OCV의 개수를 증가시켜야 하게 된다. 이는, 실린더 헤드의 공간이 한정되어 있음을 고려하면, 실린더 헤드에는 매우 한정된 수의 OCV만이 장착될 수 있으며, 실린더 헤드의 오일회로(hydraulic circuit)의 구성이 매우 복잡해지고, 실린더 헤드의 제작비용이 크게 증가하게 되는 것이다.

따라서, 간단한 단품(예를 들어, 로커암)의 개선을 통해 다양한 밸브 리프트를 구현할 수 있는 가변 밸브 리프트 장치가 구현된다면, 이는 큰 비용을 들이지 않고도 엔진의 성능을 향상할 수 있게 되는 것이며, 고성능 엔진의 소형화에도 기여하게 되는 것이다.

아울러, 최근에는 엔진의 고출력이 요구되지 않는 경우, 특정한 실린더를 휴지시키는 실린더 휴지기능이 연구되고 있다. 이는 엔진의 최고출력을 유지하면서도 엔진의 연비(fuel consumption)를 향상시킬 수 있는 것이다.

따라서, 이러한 개선된 가변 밸브 리프트 장치에 의하여 엔진의 실린더 휴지기능까지 구현할 수 있게 된다면, 이는 엔진의 다양한 성능향상을 최소의 공간과 비용으로 구현할 수 있게 되는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 단순한 구성으로서 가변 밸브 리프트를 구현할 수 있어, 고성능 엔진의 소형화가 가능하며 실린더 휴지기능의 구현이 가능한 가변 밸브 리프트 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 가변 밸브 리프트 장치용 로커암은, 하우징(housing); 상기 하우징에 회동가능하도록 배치된 복수의 스윙암(swing arm); 및 상기 스윙암을 선택적으로 래칭시키기 위한 복수의 래칭기구(latching mechanism);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시 형태에 따른 가변 밸브 리프트 장치용 로커암은, 하우징(housing); 상기 하우징에 회동가능하도록 배치된 복수의 스윙암(swing arm); 상기 복수의 스윙암에 캠축(camshaft) 방향으로 탄성력을 인가하는 복수의 스프링(spring); 및 상기 스윙암을 선택적으로 래칭시키기 위한 복수의 래칭기구(latching mechanism);를 포함하되,

상기 하우징에는, 복수의 래쉬 어드저스터(lash adjuster)가 위치하기 위한 복수의 래쉬 어드저스터 수용 홈(lash adjuster receiving indentation)이 형성되고; 상기 래쉬 어드저스터 수용 홈의 반대편에는 밸브가 위치하기 위한 하나 이상의 밸브 수용 홈(valve receiving indentation)이 형성되며; 상기 복수의 래쉬 어 드저스터 수용 홈으로부터 상기 복수의 래칭기구에 오일을 공급하기 위한 복수의 오일통로가 형성된; 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 래칭기구(latching mechanism)는, 비작동시 래칭 위치(latched position)를 유지하는 래칭기구 또는 비작동시 래칭 위치(latched position)를 유지하는 래칭기구를 포함하는 것으로 할 수 있다.

상기 복수의 스윙암은 캠에 접촉하는 면에 각각 롤러 또는 패드가 형성된 것으로 할 수 있다.

상기 복수의 스윙암은, 제1스윙암, 및 상기 제1스윙암의 좌우측에 각각 배치되는 제2,3스윙암을 포함하고, 상기 복수의 래칭기구는, 상기 제1,2,3스윙암을 각각 래칭시키기 위한 제1,2,3래칭기구를 포함하는 것으로 할 수 있다.

상기 복수의 래쉬 어드저스터 수용 홈은, 제1래쉬 어드저스터 수용 홈, 및 상기 제1래쉬 어드저스터 수용 홈의 좌우측에 각각 배치되는 제2,3래쉬 어드저스터 수용 홈을 포함하고, 상기 복수의 오일통로는, 상기 제1,2,3래쉬 어드저스터 수용 홈과 상기 제1,2,3래칭기구를 각각 연결하는 제1,2,3오일통로를 포함하는 것으로 할 수 있다.

상기 복수의 래쉬 어드저스터 수용 홈은, 상기 제1래칭기구에 오일을 공급하기 위한 제1래쉬 어드저스터 수용 홈; 및 상기 제2,3래칭기구에 오일을 공급하기 위한 제2래쉬 어드저스터 수용 홈;을 포함하는 것으로 할 수 있다.

상기 복수의 스윙암은, 제1스윙암, 및 상기 제1스윙암의 좌우측에 각각 배치되는 제2,3스윙암, 상기 제2,3스윙암에 각각 인접하게 배치되는 제4,5스윙암을 포 함하고; 상기 복수의 래칭기구는, 상기 제1,2,3,4,5스윙암을 각각 래칭시키기 위한 제1,2,3,4,5래칭기구를 포함하는 것으로 할 수 있다.

상기 복수의 래쉬 어드저스터 수용 홈은, 제1,2,3래쉬 어드저스터 수용 홈을 포함하되, 상기 복수의 오일통로는, 상기 제1래쉬 어드저스터 수용 홈과 상기 제1래칭기구를 연결하는 제1오일통로; 상기 제2래쉬 어드저스터 수용 홈과 상기 제2,3래칭기구를 각각 연결하는 제2,3오일통로; 및 상기 제3래쉬 어드저스터 수용 홈과 상기 제4,5래칭기구를 각각 연결하는 제4,5오일통로;를 포함하는 것으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 가변 밸브 리프트 장치는, 엔진의 밸브를 복수의 양정으로 구동하기 위한 가변 밸브 리프트 장치로서, 서로 다른 프로파일의 복수의 캠이 실린더당 형성된 캠축; 실린더 헤드에 배치되는 복수의 래쉬 어드저스터; 상기 실린더 헤드에 형성되어 상기 복수의 래쉬 어드저스터에 오일을 공급하는 오일 파이프; 및 상기 캠 축의 하방에서 상기 래쉬 어드저스터와 상기 밸브에 연결된 로커암;을 포함하되,

상기 로커암은, 하우징(housing); 상기 하우징에 회동가능하도록 배치된 복수의 스윙암(swing arm); 상기 복수의 스윙암에 상기 캠축 방향으로 탄성력을 인가하는 복수의 스프링(spring); 및 상기 스윙암을 선택적으로 래칭시키기 위한 복수의 래칭기구(latching mechanism);를 포함하되,

상기 하우징에는, 상기 복수의 래쉬 어드저스터(lash adjuster)가 위치하기 위한 복수의 래쉬 어드저스터 수용 홈(lash adjuster receiving indentation)이 형 성됨과 아울러, 상기 래쉬 어드저스터 수용 홈의 반대편에는 밸브가 위치하기 위한 하나 이상의 밸브 수용 홈(valve receiving indentation)이 형성되고, 상기 복수의 래쉬 어드저스터 수용 홈으로부터 상기 복수의 래칭기구에 오일을 공급하기 위한 복수의 오일통로가 형성된 것으로 할 수 있다.

상기 복수의 래칭기구(latching mechanism)는, 비작동시 래칭 위치(latched position)를 유지하는 하나 이상의 래칭기구; 및 비작동시 언래칭 위치(unlatched position)를 유지하는 하나 이상의 래칭기구;를 포함하는 것으로 할 수 있다.

상기 복수의 스윙암은, 제1스윙암, 및 상기 제1스윙암의 좌우측에 각각 배치되는 제2,3스윙암, 상기 제2스윙암의 좌측 및 상기 제3스윙암의 우측에 각각 배치되는 제4,5스윙암을 포함하고, 상기 복수의 래칭기구는, 상기 제1,2,3,4,5스윙암을 각각 래칭시키기 위한 제1,2,3,4,5래칭기구를 포함하는 것으로 할 수 있다.

상기 래쉬 어드저스터는 유압식 래쉬 어드저스터(hydraulic lash adjuster)인 것으로 할 수 있다.

상기 래쉬 어드저스터는 기계식 래쉬 어드저스터(mechanical lash adjuster)인 것으로 할 수 있다.

상기 오일 파이프는 상기 래쉬 어드저스터의 측면에 배치된 것으로 할 수 있다.

상기 오일 파이프는 상기 래쉬 어드저스터의 하방에 배치된 것으로 할 수 있다.

상기 래쉬 어드저스터는 그 내부에 상기 오일 파이프에서 유입된 오일을 상기 로커암에 전달하는 오일 전달 통로가 형성된 것으로 할 수 있다.

이러한 가변 밸브 리프트 장치는, 상기 오일 파이프에 연결된 모터를 더 포함하고, 상기 오일 파이프는 상기 복수의 래쉬 어드저스터에 오일을 각각 공급하기 위한 복수의 오일 공급 홀이 그 외주면에 형성되며, 상기 복수의 오일 공급 홀은 상기 오일 파이프의 외주면에 각도상의 위치를 달리하여 형성된 복수의 관통홀을 포함하는 것으로 할 수 있다.

상기 복수의 오일 공급 홀은 상기 오일 파이프의 외주면에 각도상의 위치가 동일한 복수의 관통홀을 포함하는 것으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 로커암 및 가변 밸브 리프트 장치에 의하면, 매우 단순한 구성으로서 가변 밸브 리프트를 구현할 수 있다. 따라서, 고성능 엔진의 소형화가 가능하다. 뿐만 아니라 가변 밸브 리프트 장치에 의하여 엔진의 실린더 휴지기능의 구현이 가능하다.

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

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엔진의 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다.

본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치(800)는, 엔진(900)의 밸브(960)를 복수의 양정(lift)으로 구동하기 위한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 가변 밸브 리프트 장치(800)는, 서로 다른 프로파일의 복수의 캠이 실린더당 형성된 캠축(700); 엔진(900)의 실린더 헤드(950)에 배치되는 래쉬 어드저스터 유닛(lash adjuster unit)(500); 상기 실린더 헤드(950)에 형성되어 상기 래쉬 어드저스터 유닛(500)에 오일을 공급하는 오일 컨트롤 유닛(oil control unit)(600); 및 상기 캠축(700)의 작동시 상기 밸브(960)를 복수의 양정으로 구동하는 로커암(100)을 포함한다.

상기 래쉬 어드저스터 유닛(500)은 실린더당 복수의 래쉬 어드저스터(도 8의 510,520,530 및 도 9의 510,520,530 참고)를 포함한다.

상기 복수의 래쉬 어드저스터는 유압식 래쉬 어드저스터(hydraulic lash adjuster)일 수 있으며, 또한, 기계식 래쉬 어드저스터(mechanical lash adjuster)로 할 수 있다.

상기 오일 컨트롤 유닛(600)은 상기 실린더 헤드에 형성되어 상기 복수의 래쉬 어드저스터에 오일을 공급하는 오일 파이프(도 8의 880 또는 도 9의 880 참고)를 포함한다.

이하에서는, 도 2 내지 도 3을 참조로, 본 발명의 실시예에 따른 로커암(100)을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로커암(100)의 사시도이다. 도 3는 본 발명의 실시예에 따른 로커암(100)의 평면도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로커암(100)의 저면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 로커암(100)은, 하우징(housing)(150); 상기 하우징(150)에 회동가능하도록 배치된 복수의 스윙 암(swing arm)(110,120,130); 상기 복수의 스윙암(110,120,130)에 캠축(700) 방향으로 탄성력을 인가하는 복수의 스프링(spring)(114a,114b,124a,124b,134a,134b); 상기 복수의 스윙암(110,120,130)을 선택적으로 래칭시키기 위한 복수의 래칭기구(latching mechanism)(119,129,139);를 포함한다.

상기 복수의 래칭기구(119,129,139)는 상기 하우징(150)의 내부에 형성되어 있으며, 이에 관해서는 상세히 후술한다

상기 하우징(150)의 저면에는, 상기 복수의 래쉬 어드저스터(510,520,530)(도 8 참조)가 위치하기 위한 복수의 래쉬 어드저스터 수용 홈(lash adjuster receiving indentation)(117,127,137)이 형성된다.

상기 복수의 래쉬 어드저스터 수용 홈(117,127,137)의 반대편에는 밸브가 위치하기 위한 하나 이상의 밸브 수용 홈(valve receiving indentation)(190)이 형성된다(도 4 참조).

도 4에서는 두 개의 밸브 수용 홈(190)을 도시하였으나, 본 발명의 보호범위가 반드시 이에 한정된 것으로 이해되어서는 안된다. 이는 2 밸브 엔진(즉, 실린더당 흡기밸브 2개 및 배기 밸브 2개를 가지는 엔진)을 예시한 것으로서, 싱글 밸브 엔진의 경우에는 하나의 밸브 수용 홈이 형성된 것으로 할 수 있다. 또한, 흡기 또는 배기밸브가 3개 이상으로 형성된 경우라도, 그 밸브 개수에 맞추어 상기 밸브 수용 홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 하우징(150)에는, 상기 복수의 래쉬 어드저스터 수용 홈(117,127,137)으로부터 상기 복수의 래칭기구(119,129,139)에 오일을 공급하기 위한 복수의 오일통로(118,128,138)가 형성된다.

더욱 구체적으로, 상기 복수의 스윙암(110,120,130)은, 제1,2,3스윙암(110,120,130)을 포함한다. 상기 제2,3스윙암(120,130)은 상기 제1스윙암(110)의 좌우측에 각각 배치된다.

상기 제1,2,3스윙암(110,120,130)은, 각각 패드 타입 또는 롤러 타입으로 형성될 수 있다. 즉, 캠축(700)의 캠(710,720,730)(도 7 참조)이 닿는 곳에 패드 또는 롤러가 형성될 수 있다.

그 예로서, 본 발명의 실시예에 따른 로커암(100)에서, 제1스윙암(110)은 롤러 타입으로서 제1캠(710)이 접촉하는 곳에 롤러(113)를 구비하고 있다. 제2스윙암(120)은 패드 타입으로서 제2캠(720)이 접촉하는 곳에 패드(123)를 구비하고 있다. 제3스윙암(130)은 패드 타입으로서 제3캠(730)이 접촉하는 곳에 패드(133)를 구비하고 있다. 즉, 도 7에 도시된 캠축(700)은 로커암(100)의 상부에 배치되어 제1,2,3캠(710,720,730)은 각각 제1,2,3스윙암(110,120,130) 위에 배치되어 이를 각각 작동시키게 되는 것이다.

상기 캠축(700)의 제1,2,3캠(710,720,730) 전후에는 베이스 서클(base circle) 형상이 형성되어, 상기 하우징(150)의 접촉패드(140)에 접촉하게 된다.

상기 제1,2,3스윙암(110,120,130)에는 각각 스프링이 연결되어, 항시 캠축(700) 방향으로 탄성력이 인가된다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1스윙암(110)에는 한 쌍의 스프링(114a,114b)이 걸림돌기(111)를 통해 연결되어 있다. 또한, 제2스윙암(120)에는 한 쌍의 스프링(124a,124b)이 걸림돌기(121) 연결되어 있으며, 제3스윙암(130)에는 한 쌍의 스프링(134a,134b)이 걸림돌기(131)를 통해 연결되어 있다.

상기 제1,2,3스윙암(110,120,130)에는, 래칭 기능을 위한 걸림턱(catching projection)(115,125,135)이 각각 형성되어 있다.

상기 복수의 래칭기구(119,129,139)는, 상기 제1,2,3스윙암(110,120,130)을 각각 래칭시키기 위한 제1,2,3래칭기구(119,129,139)를 포함한다. 즉, 상기 제1래칭기구(119)는 상기 제1스윙암(110)에 대응되는 위치에 형성되어 이를 래칭하게 된다. 상기 제2,3래칭기구(129,139)는 상기 제1래칭기구(119)의 좌우측에 각각 형성되어, 상기 제2,3스윙암(120,130)을 각각 래칭하게 된다.

상기 복수의 래쉬 어드저스터 수용 홈(117,127,137)은, 제1,2,3래쉬 어드저스터 수용 홈(117,127,137)을 포함한다. 상기 제2,3래쉬 어드저스터 수용 홈(127,137)은 상기 제1래쉬 어드저스터 수용 홈(117)의 좌우측에 각각 배치된다.

상기 복수의 오일통로(118,128,138)는, 상기 제1,2,3래쉬 어드저스터 수용 홈(117,127,137)과 상기 제1,2,3래칭기구(119,129,139)를 각각 연결하는 제1,2,3오일통로(118,128,138)를 포함한다. 즉, 본 발명의 제1실시예에 따른 로커암(100)에서는, 상기 제1오일통로(118)는 상기 제1래쉬 어드저스터 수용 홈(117)과 상기 제1래칭기구(119)를 연결하고, 상기 제2오일통로(128)는 상기 제2래쉬 어드저스터 수용 홈(127)과 상기 제2래칭기구(129)를 연결하고, 상기 제3오일통로(138)는 상기 제3래쉬 어드저스터 수용 홈(137)과 상기 제3래칭기구(139)를 연결한다.

이러한 래쉬 어드저스터 수용 홈의 개수 및 배치, 그리고 상기 래쉬 어드저 스터 수용 홈과 상기 래칭기구들을 연결하는 오일통로의 연결관계에 관하여는 다양한 변형이 가능하며 이에 관하여는 상세히 후술한다.

래칭기구에는, 비작동시 래칭 위치(latched position)를 유지하는 래칭기구, 그리고 비작동시 언래칭 위치(unlatched position)를 유지하는 래칭기구를 구비할 수 있다.

도 5은 비작동시 언래칭 위치를 유지하는 래칭기구의 작동을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 비작동시 래칭 위치를 유지하는 래칭기구의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

도 5을 참조로, 래칭기구의 보디(910) 내에는 플런저(920)이 배치되어 있으며, 보디(910)와 플런저(920) 사이에는 오일이 유입될 수 있는 공간이 형성되어 있다. 플런저(920)의 스윙암(110) 쪽에는 스프링(930)이 배치되어 플런저(920)를 스윙암(110) 반대 방향으로 밀게 된다. 따라서, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 비작동 상태에서 플런저(920)는 도면에서 좌측으로 스토퍼(940) 위치까지 움직이게 되며, 따라서 래칭이 해제된다. 래쉬 어드저스터(510)를 통해 오일이 공간(950)에 공급되면, 오일 압력에 의해 플런저(920)이 도면에서 우측으로 이동하게 되어, 스윙암(110)과 래칭되게 된다.

도 6을 참조로, 래칭기구의 보디(910) 내에는 플런저(920)이 배치되어 있으며, 보디(910)와 플런저(920) 사이에는 오일이 유입될 수 있는 공간이 형성되어 있다. 플런저(920)의 스윙암(110) 반대 쪽에는 스프링(930)이 배치되어 플런저(920)를 스윙암(110) 방향으로 밀게 된다. 따라서, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 비작 동 상태에서 플런저(920)는 도면에서 우측으로 이동하여 스윙암(110)과 래칭되게 된다. 래쉬 어드저스터(510)를 통해 오일이 공간(950)에 공급되면, 오일 압력에 의해 플런저(920)이 도면에서 우측으로 스토퍼(940) 위치까지 이동하게 되며, 따라서 래칭이 해제된다.

일예로, 본 발명의 실시예에 따른 제1,2,3래칭기구(119,129,139)는 모두 비작동시 래칭 위치를 유지하는 래칭기구로 형성된다.

그러나 본 발명의 보호범위가 이에 한정된 것으로 이해되어서는 안된다. 상기 제1,2,3래칭기구(119,129,139)중 일부는 비작동시 래칭 위치를 유지하는 래칭기구로, 나머지는 비작동시 언래칭 위치를 유지하는 래칭기구로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1,2,3래칭기구(119,129,139) 모두 비작동시 언래칭 위치를 유지하는 래칭기구로 형성될 수 있다. 이러한 래칭기구의 비작동 상태의 변경된 실시예에 관하여, 이에 따라 필요한 다른 구성의 변형은 당업자에게 자명하므로 더욱 상세한 설명은 생략한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치의 구성 및 작동을 설명하기 위한 도면이다.

도 8(c)에 도시된 바와 같이, 상기 래쉬 어드저스터 유닛(500)은 실린더당 제1,2,3래쉬 어드저스터(510,520,530)를 포함한다. 본 발명의 실시예에서, 상기 제1,2,3래쉬 어드저스터(510,520,530)는 유압식 래쉬 어드저스터(hydraulic lash adjuster)로 형성된다.

도 8(f)에 도시된 바와 같이, 상기 래쉬 어드저스터(510)는 래쉬 어드저스팅 기능을 위한 오일 홀(519)가 형성되어 있으며, 그 상부에는 래칭 기능을 위한 오일 홀(512)가 형성되어 있다. 상기 오일 홀(512)은 래쉬 어드저스터(510)의 상단으로 상기 래쉬 어드저스터(510)를 관통하여 형성된다. 따라서, 오일 홀(512)에 오일이 공급되는 경우, 래쉬 어드저스터(510)를 통해 로커암(100)에 오일이 공급되어 래칭기구(119)를 작동시키게 된다. 상기 제2,3래쉬 어드저스터(520,530)는 상기 제1래쉬 어드저스터(510)와 동일하게 형성된다.

도 8(c), 도 8(d), 및 도 8(e)에 도시된 바와 같이, 상기 오일 컨트롤 유닛(600)은 상기 실린더 헤드에 형성되어 상기 복수의 래쉬 어드저스터(510,520,530)에 오일을 공급하는 오일 파이프(880)를 포함한다.

상기 오일 파이프(880)는, 상기 복수의 래쉬 어드저스터(510,520,530)에 오일을 공급하기 위한 복수의 관통홀(881,882)이 형성된다. 상기 오일 파이프(880)는 실린더 헤드에 고정된 고정 파이프(870) 내부에 배치되며, 모터(890)에 의하여 회전 가능하도록 배치된다. 이러한 오일 파이프(880)는 상기 래쉬 어드저스터(510,520,530)의 측면에 배치된다.

따라서, 모터(890)에 의하여 오일 파이프(880)이 회전하여, 오일 파이프(880)의 관통홀 중 일부가 상기 래쉬 어드저스터(510,520,530)의 특정한 래쉬 어드저스터의 오일 홀(512)에 일치되는 경우, 상기 특정한 래쉬 어드저스터에 대응되는 래칭기구가 작동하게 된다.

따라서, 오일 파이프(880)에 형성된 관통홀들의 위치를 설정함으로써, 각 실린더의 다양한 밸브 동작을 구현할 수 있게 된다.

일예로, 특정한 실린더의 밸브를 높은 양정(high lift) 또는 낮은 양정(low lift)로 구동할 수 있다. 또한, 특정한 실린더의 밸브를 닫힌 상태로 만듦으로써, 해당 실린더가 휴지 상태가 되도록 할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 관통홀(881)은 상기 오일 파이프(880)의 외주면에 각도상의 위치를 달리하여 형성된다. 또한, 상기 관통홀(882)은 상기 오일 파이프(880)의 외주면에 각도상의 위치가 동일하게 형성된다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변 밸브 리프트 장치의 구성 및 작동을 설명하기 위한 도면이다.

도 9(c)에 도시된 바와 같이, 상기 래쉬 어드저스터 유닛(500)은 실린더당 제1,2,3래쉬 어드저스터(510,520,530)를 포함한다. 본 실시예에서, 상기 제1,2,3래쉬 어드저스터(510,520,530)는 기계식 래쉬 어드저스터(mechanical lash adjuster)로 형성된다.

도 9(f)에 도시된 바와 같이, 상기 래쉬 어드저스터(510)의 하단에는 래칭 기능을 위한 오일 홀(512)가 형성되어 있다. 상기 오일 홀(512)은 래쉬 어드저스터(510)의 상단으로 상기 래쉬 어드저스터(510)를 관통하여 형성된다. 따라서, 오일 홀(512)에 오일이 공급되는 경우, 래쉬 어드저스터(510)를 통해 로커암(100)에 오일이 공급되어 래칭기구(119)를 작동시키게 된다. 상기 제2,3래쉬 어드저스터(520,530)는 상기 제1래쉬 어드저스터(510)와 동일하게 형성된다.

도 9(c), 도 9(d), 및 도 9(e)에 도시된 바와 같이, 상기 오일 컨트롤 유닛(600)은 상기 실린더 헤드에 형성되어 상기 복수의 래쉬 어드저스 터(510,520,530)에 오일을 공급하는 오일 파이프(880)를 포함한다.

상기 오일 파이프(880)는, 상기 복수의 래쉬 어드저스터(510,520,530)에 오일을 공급하기 위한 복수의 관통홀(881,882)이 형성된다. 상기 오일 파이프(880)는 실린더 헤드에 고정된 고정 파이프(870) 내부에 배치되며, 모터(890)에 의하여 회전 가능하도록 배치된다. 이러한 오일 파이프(880)는 상기 래쉬 어드저스터(510,520,530)의 하단에 배치된다.

이와 같이 다양하게 구현할 수 있는 실린더 구동 상태를 아래에 표로 나타내었다. 아래 표에서 Group 1은 통상적인 실린더 호칭에 따라서(즉, 엔전 정면으로부 터의 순서대로) 제1실린더 및 제4실린더를, Group 2는 제2실린더 및 제3실린더를 포함한다.

아래 표 1은 실린더의 휴지 기능이 포함된 구동상태를 도시하였다.

아래 표 2은 실린더의 휴지 기능이 포함되지 않은 구동상태를 도시하였다.

이상의 설명에서는, 래쉬 어드저스터 수용 홈의 개수와 스윙암의 개수가 동일한 예에 관해 설명하였다.

이하에서는 본 발명의 변형된 실시예에 따른 로커암에 관하여 설명한다.

도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 로커암(200)을 도시한 도면이다.

본 발명의 제2실시예에 따른 로커암(200)에서, 하우징(150)의 기본 구성, 제1,2,3스윙암(110,120,130), 스프링(114a,114b,124a,124b,134a,134b), 래칭기구(119,129,139), 밸브 수용 홈(190)의 구성은 본 발명의 제1실시예에 따른 로커암(100)과 동일하다.

다만, 본 발명의 제2실시예에 따른 로커암(200)에서, 상기 복수의 래쉬 어드저스터 수용 홈은, 상기 제1래칭기구(119)에 오일을 공급하기 위한 제1래쉬 어드저스터 수용 홈(217); 및 상기 제2,3래칭기구(129,139)에 오일을 공급하기 위한 제2래쉬 어드저스터 수용 홈(227);을 포함한다.

즉, 상기 제1래쉬 어드저스터 수용 홈(217)은 제1오일통로(218)에 의하여 제1래칭기구(119)에 연결되며, 상기 제2래쉬 어드저스터 수용 홈(227)은 제2,3오일통로(228,238)에 의하여 제2,3래칭기구(129,139)에 각각 연결되는 것이다.

이와 같은 구성에 의하여, 제1스윙암(110)이 래칭되거나, 제2,3스윙암(120,130)이 동시에 래칭된다. 따라서, 캠축(700)의 회전시 로커암(200)에 전달되는 힘이 대칭적으로 형성되게 된다.

이러한 본 발명의 제2실시예에 따른 로커암(200)이 사용되는 가변 밸브 리프트 장치에서는 2 개의 래쉬 어드저스터가 사용되게 되며, High, Low, 그리고 휴지상태 등 총 3단계의 실린더 작동상태가 구현된다.

도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 로커암(300)을 도시한 도면이다.

본 발명의 제3실시예에 따른 로커암(300)은, 제1스윙암(310), 상기 제1스윙암(310)의 좌우측에 각각 배치되는 제2,3스윙암(320,330), 및 상기 제2,3스윙암(320,330)에 각각 인접하게 배치되는 제4,5스윙암(340,350)을 포함한다.

그리고, 로커암(300)은, 상기 제1,2,3,4,5스윙암(310,320,330,340,350)을 각각 래칭시키기 위한 제1,2,3,4,5래칭기구(319,329,339,349,359)를 포함한다. 그리고, 로커암(300)의 하우징(350)에는 제1,2,3래쉬 어드저스터 수용 홈(317,327,337)이 형성된다.

상기 제1래쉬 어드저스터 수용 홈(317)은 제1오일통로(318)에 의하여 상기 제1래칭기구(319)에 연결된다. 상기 제2래쉬 어드저스터 수용 홈(327)은 제2,3오일통로(328,338)에 의하여 상기 제2,3래칭기구(329,339)에 각각 연결된다. 상기 제3래쉬 어드저스터 수용 홈(337)은 제4,5오일통로(348,358)에 의하여 상기 제4,5래칭기구(349,359)를 각각 연결된다.

이와 같은 구성에 의하여, 제1스윙암(310)이 래칭되거나, 제2,3스윙암(320,330)이 동시에 래칭되거나, 제4,5스윙암(340,350)이 동시에 래칭된다. 따라서, 캠축의 회전시 로커암(300)에 전달되는 힘이 대칭적으로 형성되게 된다.

이러한 본 발명의 제3실시예에 따른 로커암(300)이 사용되는 가변 밸브 리프트 장치에서는 3 개의 래쉬 어드저스터가 사용되게 되며, High, Medium, Low, 그리고 휴지상태 등 총 4단계의 실린더 작동상태가 구현된다.

이상에서는 현재로서 실질적이라 고려되는 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것으로 이해되어서는 안된다. 오히려, 전술한 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로커암의 사시도이다.

도 3는 본 발명의 실시예에 따른 로커암의 평면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로커암의 저면도이다.

도 5은 비작동시 언래칭 위치를 유지하는 래칭기구의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 비작동시 래칭 위치를 유지하는 래칭기구의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 캠축을 도시한 사시도이다.

도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 로커암을 도시한 도면이다.

도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 로커암을 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100, 200, 300: 로커암

110, 120, 130, 310, 320, 330, 340, 350: 스윙암

111, 121, 131: 걸림돌기

113: 롤러

114a, 114b, 134a, 134b, 124a, 124b, 930: 스프링

115, 125, 135: 걸림턱

117, 127, 137, 217, 227, 317, 327, 337: 래쉬 어드저스터 수용 홈

118, 128, 138, 218, 228, 238, 318, 328, 338, 348, 359: 오일통로

119, 129, 139, 319, 329, 339, 349, 359: 래칭기구

123, 133: 패드

140: 접촉패드

150, 350: 하우징

190: 밸브 수용 홈

500: 래쉬 어드저스터 유닛

510, 520, 530: 래쉬 어드저스터

512, 519: 오일 홀

600: 오일 컨트롤 유닛

700: 캠축

710, 720, 730: 캠

800: 가변 밸브 리프트 장치

870: 고정 파이프

880: 오일 파이프

881, 882: 관통홀

890: 모터

900: 엔진

910: 보디

920: 플런저

940: 스토퍼

950: 공간

950: 실린더 헤드

960: 밸브

Claims

삭제
하우징(housing);

상기 하우징에 회동가능하도록 배치된 복수의 스윙암(swing arm);

상기 복수의 스윙암에 캠축(camshaft) 방향으로 탄성력을 인가하는 복수의 스프링(spring);

상기 스윙암을 선택적으로 래칭시키기 위한 복수의 래칭기구(latching mechanism);

를 포함하되,

상기 하우징에는,

복수의 래쉬 어드저스터(lash adjuster)가 위치하기 위한 복수의 래쉬 어드저스터 수용 홈(lash adjuster receiving indentation)이 형성되고;

상기 래쉬 어드저스터 수용 홈의 반대편에는 밸브가 위치하기 위한 하나 이상의 밸브 수용 홈(valve receiving indentation)이 형성되며;

상기 복수의 래쉬 어드저스터 수용 홈으로부터 상기 복수의 래칭기구에 오일 을 공급하기 위한 복수의 오일통로가 형성된; 것을 특징으로 하는 가변밸브 리프트 장치용 로커암.
제2항에서,

상기 복수의 래칭기구(latching mechanism)는,

비작동시 래칭 위치(latched position)를 유지하는 하나 이상의 래칭기구; 및

비작동시 언래칭 위치(unlatched position)를 유지하는 하나 이상의 래칭기구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변밸브 리프트 장치용 로커암.
제2항에서,

상기 복수의 스윙암은 캠에 접촉하는 면에 각각 롤러 또는 패드가 형성된 것을 특징으로 하는 가변밸브 리프트 장치용 로커암.
제2항에서,

상기 복수의 스윙암은, 제1스윙암, 및 상기 제1스윙암의 좌우측에 각각 배치되는 제2,3스윙암을 포함하고,

상기 복수의 래칭기구는, 상기 제1,2,3스윙암을 각각 래칭시키기 위한 제1,2,3래칭기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변밸브 리프트 장치용 로커암.
제5항에서,

상기 복수의 래쉬 어드저스터 수용 홈은, 제1래쉬 어드저스터 수용 홈, 및 상기 제1래쉬 어드저스터 수용 홈의 좌우측에 각각 배치되는 제2,3래쉬 어드저스터 수용 홈을 포함하고,

상기 복수의 오일통로는, 상기 제1,2,3래쉬 어드저스터 수용 홈과 상기 제1,2,3래칭기구를 각각 연결하는 제1,2,3오일통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변밸브 리프트 장치용 로커암.
제5항에서,

상기 복수의 래쉬 어드저스터 수용 홈은,

상기 제1래칭기구에 오일을 공급하기 위한 제1래쉬 어드저스터 수용 홈; 및

상기 제2,3래칭기구에 오일을 공급하기 위한 제2래쉬 어드저스터 수용 홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변밸브 리프트 장치용 로커암.
제2항에서,

상기 복수의 스윙암은, 제1스윙암, 및 상기 제1스윙암의 좌우측에 각각 배치되는 제2,3스윙암, 상기 제2스윙암의 좌측 및 상기 제3스윙암의 우측에 각각 배치되는 제4,5스윙암을 포함하고;

상기 복수의 래칭기구는, 상기 제1,2,3,4,5스윙암을 각각 래칭시키기 위한 제1,2,3,4,5래칭기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변밸브 리프트 장치용 로커암.
제8항에서,

상기 복수의 래쉬 어드저스터 수용 홈은, 제1,2,3래쉬 어드저스터 수용 홈을 포함하되,

상기 복수의 오일통로는,

상기 제1래쉬 어드저스터 수용 홈과 상기 제1래칭기구를 연결하는 제1오일통로;

상기 제2래쉬 어드저스터 수용 홈과 상기 제2,3래칭기구를 각각 연결하는 제2,3오일통로; 및

상기 제3래쉬 어드저스터 수용 홈과 상기 제4,5래칭기구를 각각 연결하는 제4,5오일통로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변밸브 리프트 장치용 로커암.
엔진의 밸브를 복수의 양정으로 구동하기 위한 가변 밸브 리프트 장치로서,

서로 다른 프로파일의 복수의 캠이 실린더당 형성된 캠축;

실린더 헤드에 배치되는 복수의 래쉬 어드저스터;

상기 실린더 헤드에 형성되어 상기 복수의 래쉬 어드저스터에 오일을 공급하는 오일 파이프; 및

상기 캠 축의 하방에서 상기 래쉬 어드저스터와 상기 밸브에 연결된 로커암;을 포함하되,

상기 로커암은,

하우징(housing);

상기 하우징에 회동가능하도록 배치된 복수의 스윙암(swing arm);

상기 복수의 스윙암에 상기 캠축 방향으로 탄성력을 인가하는 복수의 스프링(spring);

상기 스윙암을 선택적으로 래칭시키기 위한 복수의 래칭기구(latching mechanism);

를 포함하되,

상기 하우징에는,

상기 복수의 래쉬 어드저스터(lash adjuster)가 위치하기 위한 복수의 래쉬 어드저스터 수용 홈(lash adjuster receiving indentation)이 형성됨과 아울러, 상기 래쉬 어드저스터 수용 홈의 반대편에는 밸브가 위치하기 위한 하나 이상의 밸브 수용 홈(valve receiving indentation)이 형성되고,

상기 복수의 래쉬 어드저스터 수용 홈으로부터 상기 복수의 래칭기구에 오일을 공급하기 위한 복수의 오일통로가 형성된 것을 특징으로 하는 엔진의 가변밸브 리프트 장치.
제10항에서,

상기 복수의 래칭기구(latching mechanism)는,

비작동시 래칭 위치(latched position)를 유지하는 하나 이상의 래칭기구; 및

비작동시 언래칭 위치(unlatched position)를 유지하는 하나 이상의 래칭기 구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 가변밸브 리프트 장치.
제10항에서,

상기 복수의 스윙암은 캠에 접촉하는 면에 각각 롤러 또는 패드가 형성된 것을 특징으로 하는 엔진의 가변밸브 리프트 장치.
제10항에서,

상기 복수의 스윙암은, 제1스윙암, 및 상기 제1스윙암의 좌우측에 각각 배치되는 제2,3스윙암을 포함하고,

상기 복수의 래칭기구는, 상기 제1,2,3스윙암을 각각 래칭시키기 위한 제1,2,3래칭기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 가변밸브 리프트 장치.
제13항에서,

상기 복수의 래쉬 어드저스터 수용 홈은, 제1래쉬 어드저스터 수용 홈, 및 상기 제1래쉬 어드저스터 수용 홈의 좌우측에 각각 배치되는 제2,3래쉬 어드저스터 수용 홈을 포함하고,

상기 복수의 오일통로는, 상기 제1,2,3래쉬 어드저스터 수용 홈과 상기 제1,2,3래칭기구를 각각 연결하는 제1,2,3오일통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 가변밸브 리프트 장치.
제13항에서,

상기 복수의 래쉬 어드저스터 수용 홈은,

상기 제1래칭기구에 오일을 공급하기 위한 제1래쉬 어드저스터 수용 홈; 및

상기 제2,3래칭기구에 오일을 공급하기 위한 제2래쉬 어드저스터 수용 홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 가변밸브 리프트 장치.
제10항에서,

상기 복수의 스윙암은, 제1스윙암, 및 상기 제1스윙암의 좌우측에 각각 배치되는 제2,3스윙암, 상기 제2스윙암의 좌측 및 상기 제3스윙암의 우측에 각각 배치되는 제4,5스윙암을 포함하고,

상기 복수의 래칭기구는, 상기 제1,2,3,4,5스윙암을 각각 래칭시키기 위한 제1,2,3,4,5래칭기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 가변밸브 리프트 장치.
제16항에서,

상기 복수의 래쉬 어드저스터 수용 홈은, 제1,2,3래쉬 어드저스터 수용 홈을 포함하되,

상기 복수의 오일통로는,

상기 제1래쉬 어드저스터 수용 홈과 상기 제1래칭기구를 연결하는 제1오일통로;

상기 제2래쉬 어드저스터 수용 홈과 상기 제2,3래칭기구를 각각 연결하는 제2,3오일통로; 및

상기 제3래쉬 어드저스터 수용 홈과 상기 제4,5래칭기구를 각각 연결하는 제4,5오일통로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 가변밸브 리프트 장치.
제10항 내지 제17항 중 어느 한 항에서,

상기 래쉬 어드저스터는 유압식 래쉬 어드저스터(hydraulic lash adjuster)인 것을 특징으로 하는 엔진의 가변밸브 리프트 장치.
제10항 내지 제17항 중 어느 한 항에서,

상기 래쉬 어드저스터는 기계식 래쉬 어드저스터(mechanical lash adjuster)인 것을 특징으로 하는 엔진의 가변밸브 리프트 장치.
제10항 내지 제17항 중 어느 한 항에서,

상기 오일 파이프는 상기 래쉬 어드저스터의 측면에 배치된 것을 특징으로 하는 엔진의 가변밸브 리프트 장치.
제10항 내지 제17항 중 어느 한 항에서,

상기 오일 파이프는 상기 래쉬 어드저스터의 하방에 배치된 것을 특징으로 하는 엔진의 가변밸브 리프트 장치.
제10항 내지 제17항 중 어느 한 항에서,

상기 래쉬 어드저스터는 그 내부에 상기 오일 파이프에서 유입된 오일을 상기 로커암에 전달하는 오일 전달 통로가 형성된 것을 특징으로 하는 엔진의 가변밸브 리프트 장치.
제10항 내지 제17항 중 어느 한 항에서,

상기 오일 파이프에 연결된 모터를 더 포함하고,

상기 오일 파이프는 상기 복수의 래쉬 어드저스터에 오일을 각각 공급하기 위한 복수의 오일 공급 홀이 그 외주면에 형성되며,

상기 복수의 오일 공급 홀은 상기 오일 파이프의 외주면에 각도상의 위치를 달리하여 형성된 복수의 관통홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 가변밸브 리프트 장치.
제23항에서,

상기 복수의 오일 공급 홀은 상기 오일 파이프의 외주면에 각도상의 위치가 동일한 복수의 관통홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 가변밸브 리프트 장치.