KR0185718B1 - 내연기관의 밸브 작동 장치 - Google Patents

내연기관의 밸브 작동 장치 Download PDF

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마사미 후꾸자와
까즈히데 꾸마가이
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가와모또 노부히꼬
혼다기겐고오교 가부시끼가이샤
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Abstract

내연기관의 흡기 밸브 또는 배기 밸브를 구동하는 밸브 작동 장치로서, 밸브 작동캠과 로커 아암 유닛을 갖는다. 로커 아암 유닛은, 밸브와 접촉하여 작동하는 구동 로커 아암과, 밸브와 접촉하지 않는 자유 로커 아암 및, 양 로커 아암을 상호 연결 및 연결해제 하여 밸브의 상승량과 밸브의 개폐시기를 변화시키는 전환 기구로 이루어진다. 자유 로커 아암은 밸브 작동캠에 접촉하도록 토오션 스프링에 의해 힘을 받는다. 토오션 스프링은 로커 아암 유닛의 중공의 로커 아암 샤프트 내부에 수납되어 있다. 자유 로커 아암의 로커 아암 샤프트에 고정될 경우, 코일 스프링이 로커 아암 샤프트를 회전 자재하게 지지하는 지지부내에 수납되어, 자유 로커 아암은 로커 아암 샤프트를 통해 코일 스프링에 의해 힘을 받는다.

Description

내연기관의 밸브 작동 장치
제1도는 본 발명에 따른 장치를 구비하는 실린더 헤드의 일실시예의 단면도.
제2도는 제1도의 선 II-II에 따른 평단면도.
제3도는 제2도의 선 III--III에 따른 측단면도.
제4도는 본 발명의 제2실시예의 평단면도.
제5도는 본 발명의 제3실시예의 평단면도.
제6도는 제5도의 선VI-VI에 따른 측단면도.
제7도는 본 발명의 제4실시예의 평단면도.
제8도는 본 발명의 제5실시예의 평단면도.
제9도는 제8도의 선IX-IX에 따른 측단면도.
제10도는 본 발명의 제6실시예의 평단면도.
제11도는 제10도의 선XI-XI에 따른 측단면도.
제12도는 본 발명의 제7실시예의 평단면도.
제13도는 본 발명의 제8실시예의 평단면도.
제14도는 제13도의 선 XIV-XIV에 따른 측단면도.
제15도는 제13도의 선 XV-XV에 따른 측단면도.
제16도는 종래예의 측단면도.
제17도는 다른 종래예의 측단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 실린더 헤드 2 : 밸브 작동캠
3 : 흡기 밸브 4 : 로커 아암 유닛
5 : 배기 밸브 7 : 캠 홀더
411,422: 구동 로커 아암 42,421,422: 자유 로커 아암
43,431,432,433: 전환기구 44 : 로커 아암 샤프트
44a : 개구부 45 : 가압수단(토오션 스프링)
본 발명은 내연기관의 흡기(흡입) 밸브 및/또는 배기 밸브를 구동시키기 위한 밸브 작동캠과 로커 아암 유닛으로 이루어진 밸브 작동장치에 관한 것으로서, 특히, 각 로커 아암 유닛은, 밸브에 접촉하여 작동하는 구동 로커 아암과, 밸브에 접촉하지 않고 작동하는 자유 로커 아암 및, 양 로커 아암을 상호 연결 및 연결을 해제하여 밸브의 상승(lift)량이나 밸브의 개폐 시기를 변경하는 전환 기구로 이루어진 밸브 작동 장치에 관한 것이다.
이러한 종류의 밸브 작동 장치에 있어서는, 자유 로커 아암과 구동 로커 아암 사이의 연결이 해제되면, 자유 로커 아암에는 밸브 스프링의 가압력이 더 이상 작용하지 않게 되기 때문에, 자유 로커 아암을 밸브 작동캠과 접촉하여 작동하도록 힘을 가해주는 가압수단을 설치할 필요가 있다.
종래는, 제16도에 도시된 바와 같이, 로커 아암 유닛의 로커 아암 샤프트(a)를 지지하는 캠 홀더(b) 사이에 브리지 부재(c)가 설치되고, 스프링(d1)에 의해 힘이 가해지는 피스톤(d2)을 갖는 가압수단(d)을 브리지 부재(c)상에, 피스톤(d2)이 자유 로커 아암(e)에 접촉하여 작동하도록 장착되어 있으며, 자유 로커 아암(e)이 밸브 작동캠(f) 측에 힘을 가하도록 하고 있다(일본국 특허공개 제1405/1992호 공보 참조). 또는, 제17도에 도시한 바와 같이, 전술한 바와 동일한 구조를 갖는 가압수단(d)을 실린더 헤드 위에 돌기하도록 설치된 보스부(g)에, 피스톤(d2)이 자유 로커 아암(e)에 접촉하여 작동하므로써, 자유 로커 아암(e)이 밸브 작동캠(f)측에 힘을 가하도록 부착되어 있다.
상기 제16도에 도시한 종래예는 하기와 같은 단점을 갖는다. 즉, 가압수단(d)을 부착하는 브리지 부재(c)가 필요하게 되어서 중량 상승이나, 원가 상승의 요인이 되며, 또한 로커 아암 유닛의 상방에 가압수단(d)을 배치하기 위한 공간을 확보할 필요가 있기 때문에, 기관의 높이가 증가된다.
또, 상기 제17도에 도시한 종래예도 하기와 같은 단점을 갖는다. 즉, 가압수단(d)의 부착용 보스부(g)를 실린더 헤드 위에 돌기하도록 설치해야 하므로, 중량 상승의 요인이 되며, 또한, 인접하는 밸브 사이에 가압수단(d)의 배치 공간을 확보할 필요가 있기 때문에, 밸브의 배치 설계시의 자유도가 제한된다.
또, 전술한 종래예의 어느 것에 있어서도, 가압수단(d) 구조가 복잡하게 되어 비용이 상승되는 폐단이 있다.
본 발명은, 전술한 종래기술의 단점을 감안하여, 가압수단을 부착시킬 전용의 부재를 필요로 함이 없이 높은 공간 효율로 배치할 수 있고, 또한 가압수단의 구조도 단순화 시킨 경량이고 가격이 저렴한 밸브 작동 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 목적 및 여타의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1의 특징에 따라서, 내연기관의 흡기 밸브 또는 배기 밸브를 구동하기 위한 밸브 작동장치가 제공되며, 상기 밸브 작동 장치는 밸브를 작동캠과 로커 아암 유닛을 갖는다. 로커 아암 유닛은 밸브에 접촉하여 작동하는 구동 로커 아암과, 밸브에 접촉하지 않는 자유 로커 아암 및, 양 로커 아암의 상호 연결 및 연결 해제에 의해 밸브의 상승량과 밸브의 개폐시기를 변경하는 전환기구로 이루어진다. 자유 로커 아암은 밸브 작동캠에 접촉하여 작동하도록 가압수단에 의해 가압되며, 상기 가압수단은 로커 아암 유닛의 중공의 로커 아암 샤프트내에 배치되어 있다.
본 발명의 제2의 특징에 의하면, 자유 로커 아암이 로커 아암 유닛의 로커 아암 샤프트와 일체로 형성되며, 가압수단이 이 로커 아암 샤프트의 일단부에 지지된 캠홀더내에 수납되어, 로커 아암 샤프트를 거쳐서 자유 로커 아암에 힘을 가하도록 배치되어 있다.
로커 아암 샤프트나 그의 지지부내에 가압수단이 배치되기 때문에, 로커 아암 샤프트의 외부에 가압수단의 배치 공간을 확보할 필요가 없고, 따라서, 기관의 높이를 감소시킬 수 있는 동시에, 배브 배치시에 설계의 자유도를 향상시킬 수 있다. 또한, 가압수단용의 부착 부재가 불필요함에 따라 경량화의 비용 절감을 도모할 수 있다.
또한, 가압수단을 로커 아암 샤프트에 배치하므로써, 가압수단을 조립시킨 상태에서 로커 아암 유닛을 서브-어셈블리(sub-assemble) 할 수가 있어 밸브 작동 장치의 조립성 또는 작업성이 향상된다. 이들 구성에 있어, 자유 로커 아암이 로커 아암 샤프트에 고정되는 경우, 가압수단을 로커 아암 샤프트에 연결되는 토오션(torsion) 스프링으로 구성할 수도 있다. 또한, 자유 로커 아암 샤프트에 의해 회전자재하게 지지되는 경우, 가압수단을 로커 아암 샤프트에 형성된 반경방향의 개구부를 통해 자유 로커 아암에 연결되는 토오션 스프링으로 구성할 수도 있다. 아뭇튼, 가압수단의 구조를 단순화시킬 수 있고, 원가절감을 도모할 수 있다.
본 발명의 전술한 장점 및 여타의 장점은, 첨부 도면과 관련하여 하기의 설명으로부터 용이하게 파악될 것이다.
제1도를 참조하면, 도면부호 1은 내연기관의 실린더 헤드를 나타내며, 이 실린더 헤드(1) 상에는, 밸브 작동캠(2)과 흡기(흡입)밸브(3)용의 로커 아암 유닛(4) 및, 배기 밸브(5)용의 로커 아암 유닛(6)이 설치되어 있다.
흡기밸브(3)는 한쌍으로 설치되어 있고, 로커 아암 유닛(4)은, 각 흡기밸브(3)에 접촉하여 작동하는 한쌍의 제1과 제2의 구동 로커 아암(411, 412)과, 흡기밸브(3)에 접촉하지 않은 중간 자유 로커 아암(42) 및, 자유 로커 아암(42)과 양구동 로커 아암(411, 412)을 서로 연결 및 연결 해제하는 전환기구(43)로 구성되어 있다. 양 구동 로커 아암(411, 412)은 실린더 헤드(1) 상의 캠홀더(7,7) 사이에 회전자재하게 지지된 로커 아암 샤프트(44) 상에 요동자재하게 지지되어 있고, 이 각 구동 로커 아암(411, 412)은 그의 일단부에 부착된 조정 스크류(411a, 412a)를 통해 각 흡기 밸브(3)에 접촉하도록 되어 있고, 로커 아암의 타단부는 밸브 작동캠(2)의 저속캠부(2a)에 접촉하도록 되어 있다. 자유 로커 아암(42)은 로커 아암 샤프트(44)와 일체로 형성되어 있고, 그의 단부는 밸브 구동캠(2)의 고속캠부(2b)에 접촉하도록 되어 있다.
상기 전환 기구(43)는, 제1구동 로커 아암(411)에 삽입되어, 자유 로커 아암(42)에 결합 및 분리가 자유로운 제1연결핀(43a)과; 자유 로커 아암(42)에 삽입되어, 제2구동 로커 아암(412)에 결합과 분리가 자유로운 제2연결핀(43b)과; 제2구동 로커 아암(412)에 삽입되어, 스프링(43c)에 의해 자유 로커 아암(42) 쪽으로 힘을 가하는 규제핀(43d) 및; 제1구동 로커 아암(411)에 형성되어, 제1연결핀(43a)을 자유 로커 아암(42) 쪽으로 힘을 가해주는 오일실(43e)로 구성되어 있다. 즉, 캠 홀더(7) 내에 형성된 오일 통로(43f)로부터 코러 아암 샤프트(44) 내부를 통해 오일실(43e)에 입력되는 유압이 상승될 때, 제1연결핀(43a)은 자유 로커 아암(42)에 결합되고, 또 제1연결핀(43a)에 의해 눌려 제2연결핀(43b)이 제2구동 로커 아암(412)에 결합되므로써, 양구동 로커 아암(411, 412)과 자유 로커 아암(42)이 연결되어진다. 이 상태에서는, 고속캠부(2b)에 의해서 규정되는 고속 운전에 적합한 비교적 큰 밸브 상승량으로 또한 밸브의 열린 기간이 긴 개폐시기로 흡기밸브(3)가 개폐된다. 또 오일실(43e)의 유압을 저하시키면, 스프링(43c)의 가압력에 의해 규제핀(43d)을 통해 제2연결핀(43b)과 제1연결핀(43a)이 각각 자유 로커 아암(42)과 제1구동 로커 아암(411)내로 되밀려 지므로써, 양 구동 로커 아암(411, 412)과 자유 로커 아암(42)과의 연결이 해제된다. 이 상태에서, 저속캠부(2a)에 의해서 규정되는 저속 운전에 적합한 비교적 작은 밸브 상승량으로 또한 밸브가 연린 기간이 짧은 개폐시기로 흡입밸브(3)가 개폐된다. 그런데, 구동 로커 아암(411, 412)과 자유 로커 아암(42)과의 연결을 해제하면, 자유 로커 아암(42)에는 흡기밸브(3)의 밸브 스프링(3a)의 가압력이 작용되지 않게 되기 때문에, 별도의 가압수단(45)을 설치하여 자유 로커 아암(42)을 고속캠부(2b)에 접촉시키고 있다. 본 실시예에 있어서, 가압수단(45)은 중공의 로커 아암 샤프트(44)내에 삽입되는 봉상의 토오션 스프링, 즉, 토오션 바아로 구성되어 있다. 가압수단(45)은 하기와 같은 구성을 갖는다. 즉, 토오션 스프링(45)의 양단부를 캠홀더(7, 7)에 회전이 되지 않도록 고정함과 동시에, 토오션 스프링(45)의 중간부를 로커 아암 샤프트(44)에 회전이 되지 않도록 연결한다. 따라서, 자유 로커 아암(42)은 토오션 스프링(45)에 의해 로커 아암 샤프트(44)를 통해 제3도에서 보는 바와 같이, 반시계 방향으로 가압되고, 그에 따라, 자유 로커 아암(42)의 단부가 고속캠부(2b)에 접촉되도록 한다. 본 실시예에서는, 토오션 스프링(45)의 양단부와 중간부에 각각 톱니부(45a)를 형성시켜, 캠홀더(7,7)와 로커 아암 샤프트(44)에 회전을 하지 않도록 고정한다. 그러나, 핀이나 키등으로 토오션 스프링(45)의 회전을 방지해도 좋고, 또는 토오션 스프링(45)의 중간부를 마찰 용접에 의해 로커 아암 샤프트(44)에 고정시켜도 좋다.
전술한 바와 같이, 자유 로커 아암(42)의 가압수단(45)을 로커 아암 샤프트(44)내에 수납하면, 자유 로커 아암(42)의 외부에 가압수단의 배치 공간을 확보할 필요가 없기 때문에, 내연 기관의 높이를 감소시킬 수 있는 동시에, 밸브 배치시의 설계의 자유도도 증가한다. 또한, 가압수단용의 전용의 부착부재가 불필요하게 되기 때문에, 내연기관의 경량화와 원가 절감을 도모할 수 있다. 또, 로커 아암 유닛(4)을 가압수단(45)을 조립한 상태에서 서브어셈블리 할 수가 있어, 밸브 작동 장치의 조립성이 향상된다.
또한, 상기 실시예에서는, 가압수단(45)으로서 토오션 바아를 사용하였으나, 제4도에 도시한 바와 같이, 일단을 캠홀더(7), 타단을 로커 아암 샤프트(44)에 연결한 토오션 코일 스프링을 사용하여도 좋다.
또, 상기 실시예에서는, 자유 로커 아암(42)이 로커 아암 샤프트(44)에 고정되었으나, 자유 로커 아암(42)을 코러 아암 샤프트(44)에 의해 회전 자재하도록 지지시킨 경우는 하기 구성을 채택할 수도 있다. 즉, 제5도 및 제6도에 도시한 바와 같이, 로커 아암 샤프트(44)내에 반경 방향의 개구부(44a)를 형성하고, 로커 아암 샤프트(44)에 수납한 토오션 스프링(45)에 자유 로커 아암(42)을 이것에 부착한 연결 부재(42a)에 의해, 상기 개구부(44a)를 통하여 연결한다. 또한, 이 실시예에서는, 토오션 스프링(45)이 양단을 캠 홀더(7,7)내에 형성한 홈(7a, 7a)에 결합시켜 회전하지 않게 한 판 스프링으로 구성하였으나, 제7도에 도시한 바와 같이 선재로 이루어지는 토오션 스프링(45)을 사용하여도 좋다.
또, 자유 로커 아암(42)을 로커 아암 샤프트(44)에 고정시키는 경우, 로커 아암 샤프트(44)를 회전자재하도록 지지하는 지지부인 캠홀더(7)내에 제8도 및 제9도에 도시한 바와 같이, 로커 아암 샤프트(44)를 회전 자재하게 가압하는 가압수단(45)을 수납하여도 좋다. 이 실시예에서, 가압수단(45)은 로커 아암 샤프트(44)의 일단부의 돌기부(44b)에 일단부가 접속된 코일 스프링으로 구성되어 있으나, 고무 등의 탄성체로 구성할 수도 있음은 당연하다.
제10도 및 제11도에 도시한 실시예는 하기 구성을 갖는다. 즉, 제1구동 로커 아암(411)을 이것에 회전자재하도록 부착시킨 롤러(411b)를 통하여, 밸브 구동캠(2)의 저속캠부와 접촉시킴과 동시에, 자유 로커 아암(42)을 이것에 회전자재하도록 부착시킨 룰러(42b)를 통하여 밸브 구동캠(2)의 고속캠부(2b)에 접촉되도록 한다. 한편, 제2구동 로커 아암(412)을 밸브 작동캠(2)의 원형축부에 접촉되도록 한다. 전환기구(43)에 의해 양구동 로커 아암(411, 412)과 자유 로커 아암(42)을 연결 시켰을 때, 한쌍의 흡기밸브가 고속캠부(2b)에 의해서 규정되는 밸브 상승량과 개폐시기로 개폐된다. 또, 이 연결을 해제하였을 때, 제2구동 로커 아암(412)에 대응하는 흡기밸브가 닫히 상태로 유지되고, 제1구동 로커 아암(411)에 대응하는 흡기 밸브만이 저속캠부에 의해서 규정되는 밸브 상승량 및 개폐시기로 개폐되도록 한 것이다.
자유 로커 아암(42)은 로커 아암 샤프트(44)와 일체로 형성되어 고정되어 있으며, 자유 로커 아암(42)의 가압수단(45)은 제2도에 도시된 실시예와 동일하게 로커 아암 샤프트(44)내에 배치되는 토오션 스프링으로 구성되어 있다. 이 토오션 스프링(45)의 양단부와 중간부는 각각 톱니부(45a)에 의해 캠홀더(7, 7)와 로커 아암 샤프트(44)에 회전하지 않도록 부착되어 있다.
제12도에 도시한 실시예는 하기 구성을 갖는다. 즉, 제1과 제2의 구동 로커 아암(411, 412)이 각각 롤러(411b, 412b)를 통해 밸브 작동캠의 각 저속캠부에 접촉함과 동시에, 자유 로커 아암(42)이 롤러(42b)를 통하여 밸브 구동캠의 고속캠부에 접촉하고, 또한 전환 기구(43)로 이루어진 제1연결핀(43a)과, 제2연결핀(43b) 및 규제핀(43d)을 각각 롤러(411b, 42b, 412b)와 동축상으로 끼워 설치한 것이다.
이 실시예에서도, 자유 로커 아암(42)은 로커 아암 샤프트(44)에 고정되어 있고, 자유 로커 아암(42)의 가압수단으로 작용하는 토오션 스프링(45)이 로커 아암 샤프트(44)내에 수납되어 있다. 그리고 이 토오션 스프링(45)은 톱니부(45a)에 의해 일단부와 타단부와 타단부가 각각 캠홀더(7)와 로커 아암 샤프트(44)상에 회전하지 않도록 부착되어 있다.
제13도 내지 제15도에 도시된 실시예는 하기 구성을 갖는다. 즉, 제1과 제2의 한 쌍의 구동 로커 아암(411, 412)과, 제1과 제2의 한쌍의 자유 로커 아암(411, 412)이 교대로 배치되어 있고, 각 구동 로커 아암(411, 412)이 밸브 작동캠(2)의 원형축부와 접촉하도록 되어 있고, 제1자유 로커 아암(42)이 롤러(421b)를 통해 밸브 작동캠(2)의 저속캠부(2a)와 접촉하도록 되어 있으며, 제2자유 로커 아암(422)이 롤러(422b)를 통해 밸브 작동캠(2)의 고속캠부(2b)와 접하도록 되어 있다. 또한, 제1구동 로커 아암(411)과 제1 자유 로커 아암(421)을 서로 연결 및 연결해제시키는 제1전환기구(431)와, 제2구동 로커 아암(412)과 제2자유 로커 아암(422)을 서로 연결해제시키는 제2전환기구(432)와, 제1과 제2의 구동 로커 아암(411, 412)과, 제2 자유 로커 아암(422)을 서로 연결 및 연결해제시키는 제3전환기구(433)가 설치된다. 따라서, 제1전환기구(431)에 의해 제1구동 로커 아암(411)과 자유 로커 아암(421)을 연결하므로써, 제1구동 로커 아암(411)에 대응하는 일방의 흡기밸브만을 저속캠부(2a)에 의해 개폐하는 상태와, 제2전환기구(432)에 의해, 제2구동 로커 아암(412)과 제2자유 로커 아암(422)을 연결하므로써, 제2구동 로커 아암(412)에 대응하는 타방의 흡기 밸브만을 고속캠부(2b)에 의해 개폐하는 상태와, 제1전환기구(431)와 제2전환기구(432)에 의해 제1구동 로커 아암(411)과 제1 자유 로커 아암(421)을 연결하는 동시에, 제2구동 로커 아암(412)과 제2 자유 로커 아암(422)을 연결하여, 일방의 흡기밸브를 저속캠부(2a)에 의해 개폐하고, 타방의 흡기 밸브를 고속캠부(2b)에 의해, 개폐하는 상태와, 제2전환기구(433)에 의해 양 구동 로커 아암(411, 412)을 제2 자유 로커 아암(422)에 연결하여, 양 흡기 밸브를 고속캠부(2b)에 의해 개폐하는 상태 및, 각 구동 로커 아암(411, 412)과 각 자유 로커 아암(421, 422)과의 연결을 모두 해제하여, 한쌍의 흡기 밸브를 닫은 상태로 유지하는 실린더 휴지 상태로 전환을 자유롭게 한다.
제1과 제2의 전환기구(431, 432)는, 제1과 제2의 각각의 자유 로커 아암(421, 422)에 삽입 설치된 피스톤(431a, 432a)과 ; 각각의 자유 로커 아암(421, 422)과 제1과 제2의 각 구동 로커 아암(411, 412) 사이에 결합된 연결된 연결핀(431b, 432b)과; 각 구동 로커 아암(411, 412)에 삽입 설치된 스프링(431c, 432c)을 갖는 규제핀(431d, 432d) 및 ; 각 자유 로커 아암(421, 422)에 형성되어 있는 오일실(431e, 432e)로 구성되어 있다. 따라서, 오일실(431e, 432e)의 유압이 낮을 때는, 각각의 연결핀(431b, 432ab)을 통해 각 자유 로커 아암(421, 422)과 각 구동 로커 아암(411, 422)이 연결되고, 오일실(431e,432e)의 유압이 상승하였을 때, 연결핀(431b, 432b)이 각 구동 로커 아암(411, 412)내에 밀어 넣어짐에 따라, 각 자유 로커 아암(421, 422)과 각 구동 로커 아암(411, 412)과의 연결이 해제된다.
제3전환기구(433)는 제2구동 로커 아암(412)내에 삽입 설치된 제1연결핀(433a)과 ; 제2 자유 로커 아암(422)내에 삽입설치된 제2연결핀(433b)과 ; 제1구동 로커 아암(411)내에 삽입설치된 스프링(433b)과 ; 제1구동 로커 아암(411)내에 삽입 설치된 스프링(433c)을 갖는 규제핀(433d) 및, 제2구동 로커 아암(412)내에 형성된 오일실(433e)로 구성되어 있다. 오일실(433e)의 유압이 상승하였을 때, 제1연결핀(433a)은 제2 자유 로커 아암(422)에 결합되는 동시에, 제2연결핀(433b)은 제1구동 로커 아암(411)에 결합되므로써, 양 구동 로커 아암(411, 412)과 제2 자유 로커 아암(422)이 연결된다.
제2자유 로커 아암(422)은 로커 아암 샤프트(44)에 고정되어 있고, 제2 자유 로커 아암(422)의 가압수단으로서 작용하는 봉상의 토오션 스프링(45)을 로커 아암 샤프트(44)내에 삽입하고, 이 토오션 스프링(45)의 양단부와 중간부를 각각 톱니부(45a)에서 캠홀더(7,7)와 로커 아암 샤프트(44) 상에 회전하지 않도록 고정시켰다. 중간의 톱니부(45a)는 제2 자유 로커 아암(422)의 배치부에 합치된다. 로커 아암 샤프트(44) 내를 이 톱니부(45a)에 의해 로커 아암 샤프트(44)와 토오션 스프링(45)과의 연결부에 의해 축방향 일방과 타방의 2개의 실(chamber)로 양분하는 동시에, 토오션 스프링(45)에는 축방향으로 신장하는 오일 보어부(45b)가 형성되어 있어, 일방의 캠홀더(7) 내에 형성된 제1의 오일 통로(43f1)로부터 아암 샤프트(44)내의 일방의 실을 통해 제1전환기구(431)의 오일실(431e)과, 타방의 캠홀더(7) 내에 형성된 제2의 오일 통로(43f2)로부터 오일 보어부(45b)와 톱니부(45a)를 통해 제2전환기구(432)의 오일실(433e)과, 타방의 캠홀더(7)내에 형성된 제3의 오일 통로(43f3)로부터 로커 아암 샤프트(44)내의 타방의 실을 통해 제3전환기구(433)의 오일실(433e)과, 타방의 캠홀더(7) 내에 형성된 오일 통로(43f3)로부터 로커 아암 샤프트(44)내의 타방의 실을 통해 제3전환기구(433)의 오일실(433e)에 급유 할 수 있도록 구성되어 있다.
이와 같이, 토오션 스프링(45)을 전환기구용의 배관 부재나, 더 나아가서는 로커 아암 샤프트(44)내의 간막이 부재로서 겸용하므로써, 밸브 상승량이나 개폐시기의 다단계의 전환이 가능케 된다. 또한, 토오션 스프링(45)의 중간부를 로커 아암 샤프트(44)에 마찰 용접등으로 연결하는 경우에도, 토오션 스프링(45)의 오일 보어부(45b)로부터 중간의 연결부를 통해 제2전환기구(432)의 오일실(432e)로 급유할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 2개의 자유 로커 아암(421, 422)을 설치하는 경우, 로커아암 샤프트(44)내에 2개의 자유 로커 아암용의 2개의 가압수단을 수납하는 것이 곤란하며, 따라서, 상기 실시예에서는, 제2 자유 로커 아암(422)용의 가압수단(45)을 로커 아암 샤프트(44)내에 수납하고, 제1 자유 로커 아암(421)용의 종래형식의 가압수단(46)을, 제15도에 도시한 바와 같이, 실린더 헤드(1) 위에 돌출 설치된 보스부(1a)에 장착하고 있다.
지금까지, 흡기밸브용의 로커 아암 유닛(4)에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 배기밸브용의 로커 아암 유닛에도 적용됨은 말할 나위 없다.
전술한 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라서, 로커 아암 유닛의 외부에, 자유 로커 아암용의 가압수단의 배치 공간을 확보할 필요가 없고, 그에 따라, 밸브작동 장치를 콤팩트하게 구성할 수 있어, 내연기관의 높이를 단축시킬 수 있는 동시에, 밸브 설치시의 설계의 자유도를 높일 수 있다. 또한, 가압수단용의 전용의 부착 부재와 복잡한 구조의 가압수단이 불필요하게 되어, 경량화와 원가 절감을 도모할 수 있다.
또한, 로커 아암 샤프트내에 가압수단을 수납하므로써, 로커 아암 유닛을, 가압수단을 내부에 조립한 상태에서 서브 에셈블리할 수가 있고, 따라서, 밸브 작동 장치의 조립성 또는 작업성도 향상시킬 수 있다.
내연기관의 흡기밸브와 배기밸브를 구동하기 위한 전술한 밸브작동 장치는 전술한 발명의 목적을 모두 충족시키고, 상업적 이용도도 넓은 이점이 있음은 명백하다. 또한, 전술한 본 발명의 특정 형태는 단지 예시적인 것일뿐, 본 발명에 의해 교시된 범위내에서, 당업자에 의한 다양한 변형이 가능할 것으로 본다.
그러므로, 본 발명의 전체 권리범위를 결정치 위해서는, 첨부의 특허청구의 범위를 참조해야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 내연기관의 흡기밸브 또는 배기밸브를 구동하는 밸브 작동 장치로서, 상기 밸브 작동 장치가 밸브 작동캠과 로커 아암 유닛을 가지며, 또한 상기 로커 아암 유닛이, 밸브에 접촉하여 작동하는 구동 로커 아암과, 밸브에 접촉하지 않는 자유 로커 아암 및, 양 로커 아암을 상호 연결 및 연결해제하여 밸브의 상승량과 밸브의 개폐시기를 변경하는 전환기구로 이루어지고, 상기 자유 로커 아암이 밸브 작동캠에 접촉하도록 가압수단에 의해 힘을 받는 밸브 작동장치에 있어서, 상기 가압수단이 로커 아암 유닛의 중공의 로커 아암 샤프트내에 수납되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 작동 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 자유 로커 아암은 상기 로커 아암 샤프트에 고정되어 있고, 또한 상기 가압수단은 상기 로커 아암 샤프트에 연결되는 토오션 스프링으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 작동 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 토오션 스프링은 토오션 바아 스프링으로 구성되며, 상기 토오션 바아 스프링은 상기 로커 아암 샤프트에 대한 연결부에서, 로커 아암 샤프트의 내주에 액밀하게 결합되고, 그에 따라, 작동 유체가 상기 연결부에 의해 상기 로커 아암 샤프트내에 형성되는 실을 통하여 상기 전환 기구로 공급되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 작동 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 토오션 스프링은 토오션 바아 스프링으로 구성되며, 상기 토오션 바아 스프링은 상기 로커 아암 샤프트에 대한 연결부에서, 로커 아암 샤프트의 내주에 액밀하게 결합되고, 또한 상기 토오션 바아 스프링에는 상기 연결부를 통하여 상기 전환기구와 연통하는 통로가 형성되어 있으며, 그에 따라 토오션 바아 스프링이 작동 유체를 상기 전환 기구로 공급하는 배관 부재로서의 역할도 하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 작동 밸브 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 자유 로커 아암은 상기 로커 아암 샤프트상에 회전자재하도록 지지되어 있고, 상기 가압수단은 상기 로커 아암 샤프트에 형성된 반경 방향의 개구부를 통해 상기 자유 로커 아암에 연결되는 토오션 스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 작동 장치.
  6. 내연기관의 흡기밸브 또는 배기 밸브를 구동하는 밸브 작동 장치로서, 상기밸브 작동 장치가 밸브 작동캠과 로커 아암 유닛을 가지며, 또한 상기 로커 아암 유닛이 밸브에 접촉하여 작동하는 구동 로커 아암과, 밸브에 접촉하지 않는 자유 로커 아암 및, 양 로커 아암을 상호 연결 및 연결해제하여 밸브의 상승량과 밸브의 개폐시기를 변경하는 전환기구로 이루어지고, 상기 자유 로커 아암이 밸브 작동캠에 접촉하도록 가압수단에 의해 힘을 받는 밸브 작동 장치에 있어서, 상기 자유 로커 아암이 상기 로커 아암 유닛의 상기 로커 아암 샤프트와 일체로 형성되며, 또한 상기 가압수단이 상기 로커 아암 샤프트의 일단부에 지지된 캠홀더내에 수납되어 상기 로커 아암 샤프트를 거쳐서 상기 자유 로커 아암에 힘을 가하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 밸브 작동 장치.
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