KR100310095B1 - 엔진의밸브타이밍제어장치 - Google Patents

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KR100310095B1
KR100310095B1 KR1019940010387A KR19940010387A KR100310095B1 KR 100310095 B1 KR100310095 B1 KR 100310095B1 KR 1019940010387 A KR1019940010387 A KR 1019940010387A KR 19940010387 A KR19940010387 A KR 19940010387A KR 100310095 B1 KR100310095 B1 KR 100310095B1
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valve
driven
camshaft
valve timing
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후쿠마마사키
데구치히로아키
니시다마사미
아사이아키라
아이노히로시
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야마모토 사다오
니탄 밸브 가부시키가이샤
제임스 이. 미러
마츠다 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 전력소비량이 적고 또한 마모가 적은 엔진의 밸브타이밍제어장치를 제공하는 것을 목적으로한 것이며, 그 구성에 있어, 엔진E에 있어서는, 흡기밸브V의 밸브타이밍을 변화시킬 수 있는 밸브타이밍제어장치 S1가 설치되고, 기본적으로는 전자(電滋)식의 아우터클러치(28)를 온시키므로써 캠샤프트(2)를 앞쪽으로 이동시키는 한편, 전자식으로 브레이크해제용클러치(27)를 온시키므로서 캠샤프트(2)를 뒤쪽으로 이동시킬 수 있으며, 이와같은 캠샤프트(2)의 이동에 의해서 흡기밸브V의 밸브타이밍이 변경되도록 되어 있다. 여기서, 밸브타이밍을 변화시키고 있는 과도시이외는, 클러치(27),(28)은 온되지 않아, 전력소비량이 저감된다. 또, 과도시이외는 클러치(27),(28)는 디스크(13)에 당접하지 않아, 클러치(27),(28) 또는 디스크(13)에서의 마모가 저감된다.

Description

엔진의 밸브 타이밍제어장치
제1도는 본 발명의 제 1실시예를 표시한 밸브 타이밍제어장치의 측 단면설명도.
제2도는 제1도에 표시한 밸브 타이밍제어장치를 B방향에서 본 입면설명도.
제3도는 제1도에 표시한 밸브 타이밍제어장치의 A-A선 단면설명도.
제4도는 제1도에 표시한 밸브 타이밍제어장치를 구비한 엔진의 평면설명도.
제5도는 제1도에 표시한 밸브 타이밍제어장치의 C-C선 단면설명도.
제6도는 본 발명의 제 2실시예를 표시한 밸브 타이밍제어장치의 측단면설명도.
제7도는 제6도에 표시한 밸브 타이밍제어장치의 스톱핀의 위치관계를 표시한 도면.
제8도는 제6도에 표시한 밸브 타이밍제어장치의 스톱핀주위의 사시설명도.
제9도는 제6도에 표시한 밸브 타이밍제어장치의 스톱핀주위의 사시설명도.
제10(a)도는 웨이브스프링의 평면설명도이고, (b)는 (a)에 표시한 웨이브스프링의 측면설명도이고, (c)는 웨이브스프링의 변형예를 표시한 도면.
제11도는 제6도에 표시한 밸브 타이밍제어장치의 걸어맞춤부부근의 사시설명도.
제12(a)도는 걸어맞춤부가 맞물린 상태를 표시한 도면이고, (b)는 걸어맞춤부의 맞물림이 해제된 상태를 표시한 도면.
제13도는 본 발명의 제 3실시예를 표시한 밸브 타이밍제어장치의 측면단면설명도.
제14도는 본 발명의 제 4실시예를 표시한 밸브 타이밍제어장치의 측면단면설명도.
제15도는 본 발명의 제 5실시예를 표시한 밸브 타이밍제어장치의 측면단면설명도.
제16(a)~(c)도는 각각, 록핀의 록상태를 표시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
S1~S5 : 밸브 타이밍제어장치 E : 엔진
V : 흡기밸브 2 : 흡기밸브용캠샤프트
4 : 흡기밸브용캠 2 : 가변용디스크
14 : 소용돌이스프링 17 : 나사맞춤부
22 : 브레이크용디스크
25, 26 : 제1, 제2브레이크용스프링
27 : 브레이크해제용솔레노이드
28 : 아우터클러치 44 : 외통부재
44t : 외통부재쪽맞물림부 51 : 이너솔레노이드
65 : 디스크부재 68 : 스프링
72 : 제동클러치 74 : 록핀
76 : 록캠 77 : 해제솔레노이드
82,92 : 중간부재
본 발명은 캠샤프트의 회전위상변화 및 축 선방향이동 중의 적어도 한쪽의 의해, 밸브 개폐타이밍 및 밸브 리프트량중의 적어도 한쪽을 변화시키도록한 엔진의 밸브 타이밍제어장치에 관한 것이다.
일반적으로, 엔진에는 구동밸브(흡기밸브 또는 배기밸브)를 크랭크측의 회전과 동기하는 소정의 타이밍에서 개폐하는 밸브구동기구가 설치된다. 그리고, 이러한 밸브구동기구를 구비한 엔진에 있어서 구동밸브의 가장 적합한 개폐타이밍(밸브타이밍)은, 엔진의 운전상태, 예를 들면 엔진부하, 엔진회전수 등에 의해서 변화한다. 그래서 최근 운전상태에 따라서 구동밸브의 개폐타이밍을 변화시키는 밸브 타이밍제어장치를 구비한 엔진이 여러 가지 제안되고 있다.
예를 들면, 미국 특허 5,031,585호에 의거해서 우선권이 주장되고 있는 일본국 특개평 4-272411호 공보에는, 크랭크샤프트에 의해서 회전구동되는 풀리(구동부재)와, 이 풀리에 의해서 회전구동되는 캠샤프트와의 사이에, 양자간의 회전위상차를 변화시키는 각위상변화장치를 설치하고, 운전상태에 따라서 캠샤프트의 풀리(크랭크샤프트)에 대한 상대회전위상차를 변화시키고(전진각 또는 지연각시키고), 구동 밸브의 개폐타이밍을 변화시키도록 한 것이 개시되어 있다.
이 일본국 특개평 4-272411호 공보에 개시되어 있는 밸브타이밍제어장치에서는, 캠샤프트(허브)와 풀리와의 사이에, 캠샤프트를 기존위치에 복귀시키는 방향으로 부세하는 스프링과, 저항이 가해졌을 때에 스프링의 부세력에 대항해서 캠축을 기준위치로부터 전진각 또는 지연각시키는 드럼이 설치되어 있다. 그리고, 드럼에 저항을 가하는 전자식브레이크가 설치되고, 이 브레이크로부터 드럼에 가하는 저항력의 크기를 조절함으로써 캠샤프트의 전진각량(지연각량)을 변화시키도록 하고 있다. 또한 이 경우 전진각량(지연각량)은 스프링의 부세력과 브레이크의 저항력이 균형잡힌 시점에서 유지된다.
그러나, 예를 들면 일본국 특개평 4-272411호 공보에 개시되어 있는 바와 같은 종래의 밸브타이밍제어장치에서는, 캠샤프트가 기존위치로부터 전진각 또는 지연각된 상태에 있을 때에는, 항상 브레이크에 전력을 공급하지 않으면 안되고 전력소비량의 증가를 초래하는 등의 문제가 있다. 또, 캠샤프트가 기준위치로부터 전진각 또는 지연각된 상태에 있을 때에는, 항상 브레이크로부터 드럼에 저항이 가해지므로, 드럼 혹은 브레이크의 마모가 심하게 되어 그 내구성이 저하한다는 문제가 있다.
또, 드럼 혹은 브레이크가 마모하면 브레이크의 저항특성이 변화하므로 캠샤프트의 전진각량 또는 지연각량을 소정량으로 유지하기 위해서는, 브레이크의 저항을 피드백제어하지 않으면 안되고, 그 제어기구가 복잡화한다는 문제가 있다. 또한 캠샤프트가 기준위치로부터 전진각 또는 지연각된 상태에 있을 때에는, 캠샤프트에 항상 저항이 가해지므로, 엔진의 동력손실이 증가한다는 문제가 있다.
본 발명은, 상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 캠샤프트가 기준위치로부터 전진각 또는 지연각된 상태에 있을 때에 있어서, 전력소비량의 저감, 각종부재의 마모의 저감, 캠샤프트에 가해지는 저항의 저감 또는 제어기구의 간소화중의 적어도 1개를 실현할 수 있는 밸브타이밍제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 제 1발명은, 구동측회전부재와 이 구동측회전부재에 대해서 상대회전가능하게 지지되어 있고 구동측회전부재에 의해서 회전구동되어 엔진의 밸브를 개폐시키는 피구동측회전부재와, 구동측회전부재쪽과 피구동측회전부재쪽과의 사이에 상대회전위상차를 변화시킴으로써 밸브 개폐타이밍과 밸브리프트량중의 양쪽 또는 적어도 한쪽을 변화시킬수 있는 밸브특성가변수단이 설치되어 있는 엔진의 밸브타이밍제어장치에 있어서, 상기 밸브특성가변수단에, 구동측회전부재쪽과 피구동측회전부재쪽과의 사이에 상대회전위상차를 변화시킬 때에 피구동측회전부재쪽에 회전의 제동저항을 가함으로써, 피구동측회전부재의 구동측회전부재에 대한 상대회전위상차와, 피구동측회전부재의 축 선방향위치중의 양쪽 또는 적어도 한쪽을 변화시키는 위상차변경수단과, 양 회전부재중의 적어도 한쪽에 고정되고, 구동측회전부재쪽과 피구동측회전부재쪽과의 사이의 상대회전위상차를 유지하는 위상차유지수단과, 상기 위상차유지수단에 의한 상대회전위상차를 유지를 해제할 수 있는 위상차유지해제수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브타이밍제어장치를 제공한다.
제 2발명은, 제 2발명에 관한 엔진의 밸브타이밍제어장치에 있어서, 위상차변경수단에, 구동측회전부재에 대해서 상대회전가능하게 되도록해서, 피구동측회전부재에 나사맞춤결합된 디스크부재와, 양 회전부재간의 상대회전위상차변화시에 디스크부재에 당접해서 상기 디스크부재의 회전을 구속하고, 피구동측회전부재의 구동측회전부재에 대한 상대회전위상차와, 피구동측회전부재의 축 선방향위치를 변화시키는 회전특성변경부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브타이밍제어장치를 제공한다.
제 3발명은, 제 1발명에 관한 엔진의 밸브타이밍제어장치에 있어서, 위상차변경수단, 양 회전부재에 대해서 각각 상대회전가능하게 되도록해서, 양 회전부재에 각각 나사맞춤결합된 중간부재와, 구동측회전부재에 대해서 상대회전가능하게 되도록 해서, 중간부재에 나사맞춤결합된 디스크부재와, 양 회전부재간의 상대회전위상차변화시에 디스크부재에 당접해서 상기 디스크부재의 회전을 구속하고, 중간부재와 구동측회전부재와의 사이의 상대회전위상차와 중간부재의 축 선방향위치를 변화시켜서, 피구동측회전부재의 구동측부재에 대해 상대회전위상차를 변화시키는 회전특성변경부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브타이밍제어장치를 제공한다.
제 4발명은 제1발명에 관한 엔진의 밸브타이밍제어장치에 있어서 위상차변경수단에, 양회전부재에 대해서 각각 상대회전가능하게 되도록해서, 양 회전부재에 각각 나사맞춤 결합된 중간부재와, 양 회전부재간의 상대회전위상차변화시에 피구동측회전부재에 당접해서 이 피구동측회전부재의 회전을 구속하고, 중간부재와 피구동측회전부재와의 사이의 상대회전위상차와 중간부재의 축 선방향위치를 변화시켜서, 피구동측회전부재의 구동측회전부재에 대한 상대회전위상차를 변화시키는 회전특성변경부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브타이밍제어장치를 제공한다.
제 5발명은, 제 2 ~ 제 4발명의 어느 하나에 관한 엔진의 밸브타이밍제어장치에 있어서, 위상차변경수단의 구동측회전부재쪽과 피구동측회전부재쪽과의 사이에 배치되고, 양자간에 회전방향의 부세력을 부여하는 스프링을 구비하고 있고, 피구동측회전부재의 구동측회전부재에 대한 상대회전위상차 또는 피구동측회전부재의 축 선방향위치를 복귀시킬때에는, 상기 스프링의 부세력에 의해서 상기 회전위상차 또는 상기 축 선방향위치가 복귀되도록 되어있는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브타이밍제어장치를 제공한다.
제 6발명은, 제 1 ~ 제 5발명의 어느 하나에 관한 엔진의 밸브타이밍제어장치에 있어서, 피구동측회전부재에 캠면이 형성되어 있고, 상기 캠면과 걸어맞춤하고, 피구동측회전부재의 구동측회전부재에 대한 상대회전위치상의 변화에 따라서 밸브 개폐타이밍을 변화시키는 캠기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브타이밍제어장치를 제공한다.
제 7발명은, 제1 또는 제 2발명에 관한 엔진의 밸브타이밍제어장치에 있어서, 피구동측회전부재에 테이퍼형상으로 형성된 캠면이 형성되어 있고, 상기 캠면과 걸어맞춤하고, 피구동측회전부재의 축 선방향이동에 따라서 밸브 개폐타이밍과 밸브리프트량중의 양쪽 또는 적어도 한쪽을 변화시키는 캠기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브타이밍제어장치를 제공한다.
제 8발명은 크랭크축과 동기해서 회전하고 엔진의 밸브를 개폐시키는 제 1회전부재와, 제 1회전부재의 축선방향위치를 변화시킴으로써 밸브 개폐타이밍과 밸브리프트량 중의 양쪽 또는 적어도 한쪽을 변화시킬수 있는 밸브특성가변수단이 설치되어 있는 엔진의 밸브타이밍제어장치에 있어서 상기 밸브특성가변수단이, 제 1회전부재에 대해서 상대회전가능하게 지지되고 있고 제 1회전부재에 의해서 회전구동되고, 또한 제 1회전부재에 대한 상대회전위치상가 변화했을 때에는 1회전부재를 축선방향으로 이동시키는 제 2회전부재와, 제 2회전부재의 제 1회전부재에 대한 상대회전위상차를 변화시킬 때에 제 2회전부재에 회전의 제동저항을 가함으로써, 제 2회전부재의 제 1회전부재에 대한 상대회전위상차를 변화시키는 위상차변경수단과, 양 회전부재중의 적어도 한쪽에 고정되고, 제 2회전부재의 제 1회전부재에 대한 상대회전위상차를 유지하는 위상차유지수단과, 이 위상차유지수단에 의해 상대회전위상차의 유지를 해제할 수 있는 위상차유지해제수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브타이밍제어장치를 제공한다.
제 9발명은, 제 8발명에 관한 엔진의 밸브타이밍제어장치에 있어서, 제 2회전부재가, 제 1회전부재에 나사맞춤결합되고, 제 1회전부재에 대한 상대회전위상차의 변화에 따라서 제 1회전부재를 그 축선방향으로 이동시키는 디스크부재로 되어있고, 위상차변경수단에 , 양회전부재간의 상대회전위상차변화시에 디스크부재에 당접해서 이 디스크부재의 회전을 구속하고, 디스크부재의 제 1회전부재에 대한 상대회전위상차를 변화시키는 위상차변경부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브타이밍제어장치를 제공한다.
제 10발명은, 제 8 또는 제 9발명에 관한 엔진의 밸브타이밍제어장치에 있어서, 위상차변경수단에, 제 1회전부재쪽과 제 2회전부재쪽과의 사이에 배치되고 양자간에 회전방향의 부세력을 부여하는 부세부재가 설치되어 있고, 제 2회전부재 또는 디스크부재의 제 1회전부재에 대한 상대회전위상차를 복귀시킬때에는, 상기 부세부재의 부세력에 의해서 상기 회전위상차가 복귀되도록 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브타이밍제어장치를 제공한다.
제 11발명은, 제 8 ~ 제 10발명의 어느 하나에 관한 엔진의 밸브타이밍제어장치에 있어서, 제 1회전부재에 테이터형상으로 형성된 캠면이 형성되어 있고, 상기 캠면과 걸어맞춤하고, 제 1회전부재의 축선방향이동에 따라서 밸브 개폐타이밍과 밸브리프트량중의 양쪽 또는 적어도 한쪽을 변화시키는 캠기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브타이밍제어장치를 제공한다.
제 12발명은, 제 8 ~ 제 11발명의 어느 하나에 관한 엔진의 밸브타이밍제어장치에 있어서, 위상차유지수단이, 제 2회전부재 또는 디스크부재와 제 1회전부재쪽 부재와의 사이에 설치되고, 스프링의 부세력에 의해서 양자에 당접해서 양자간에 마찰력이 발생시키는 마찰부재인 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브타이밍제어장치를 제공한다.
제 13발명은, 제 8~제 11발명의 어느 하나에 관한 엔진의 밸브타이밍제어장치에 있어서, 위상차유지수단이, 제 2회전부재 또는 디스크부재에 형성된 맞물림부와, 제 1회전부재쪽의 부재에 형성되고 상기 맞물림부와 맞물리는 맞물림부로 이루어지고, 상기 양맞물림부재중의 적어도 한쪽이, 대응하는 부재의 전체주위에 걸쳐서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브타이밍제어장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.
[제 1실시예]
이하, 제 1실시예를 설명한다.
제1도 ~ 제5도에 표시한 바와 같이, 엔진 E의 실린더헤드(1)의 상단부근처에는, 흡기밸브용 캠샤프트(2)와 배기밸브용 캠샤프트(3)가, 각각, 축선이 엔진 E의 긴쪽방향(제4도에서는 좌우방향)을 향하도록 해서 병렬로 배치되어 있다. 그리고, 흡기밸브용 캠샤프트(2)에는, 흡기밸브 V를 개폐시키기 위한 복수의 흡기밸브용캠(4)이 배설되어 있다. 여기서, 이들 흡기밸브용캠(4)은 각각, 캠샤프트축선방향으로 넓어지는 테이퍼형상의 캠면을 가지고 있다.
또한, 흡기밸브용캠샤프트(2) 및 흡기밸브 V는 각각, 본 발명의 제 1~13발명에 기재한 "캠샤프트" 및 "밸브"에 상당한다.
또, 흡기밸브용캠샤프트(2)에 대해서, 흡기밸브 V개폐타이밍(밸브타이밍) 내지는 밸브리프트량을 변화시킬수 있는 밸브타이밍제어장치 S1가 설치되어 있다. 그리고, 흡기밸브용 캠샤프트(2)는 , 도시생략의 크랭크풀리, V벨트, 캠스프로킷등을 개재해서 크랭크측에 의해서 이것과 동기해서 회전구동되게되어 있다. 이와 같이 흡기밸브용 캠샤프트(2)가 크랭크축과 동기해서 회전하면 이것과 일체적으로 회전하는 흡기밸브용캠(4)에 의해서 흡기밸브 V가, 흡기밸브용캠(4)과 흡기밸브 V와의 사이에 배치된 요동캠(6)을 개재해서 상하로 변위하게되고, 이에 의해서 흡기밸브 V가 개폐된다. 즉, 흡기밸브 V는, 흡기밸브용캠(4)에 의해 요동되는 요동캠(6)을 개재해서 개폐구동된다.
상기한 바와 같이 흡기밸브용캠(4)의 캠면은 캠샤프트축선방향으로 넓어지는(좁아지는)테이퍼형상으로 되어있으므로, 나중에 설명하는 바와 같이, 흡기밸브용 캠샤프트(2)를 그 축선방향으로 이동시키므로써, 흡기밸브 V의 개폐타이밍 내지는 리프트량을 변화시킬수 있도록 되어있다.
또한, 흡기밸브용 캠샤프트(2)내에는, 윤활유공급통로(7)가 형성되어 있다.
다른 한편, 배기밸브용 캠샤프트(3)에서는, 배기밸브(도시생략)를 개폐하는 복수의 배기밸브용캠(8)이 배설되고, 배기밸브용캠(8)에 의해서 배기밸브가 소정의 타이밍으로 개폐되도록 되어있다. 또한, 배기밸브용 캠샤프트(3)에는 디스트리뷰터(9)가 부설되어 있다.
이하, 밸브타이밍제어장치S1에 대해서 설명한다. 또한, 이하에서는 편의상, 캠샤프트축선방향(제1도, 제4도에서는 좌우방향)으로봐서, 밸브타이밍제어장치S1가 설치되어 있는 쪽(제1도, 제4도에서는 우측)을 엔진 E의 뒤쪽이므로 단순히 "뒤"라고 하고, 이것과 반대쪽(제1도, 제4도에서는 좌측)을 단순히 "앞"이라고 하는 것으로 한다. 또, 흡기밸브용 캠샤프트(2)를 단순히 "캠샤프트(2)"라고 하기도 한다.
밸브타이밍제어장치S1에는, 그 하우징을 이루고 볼트(10)를 사용해서 엔진본체쪽에 고정되는 대략 원통형상의 아우터케이스(11)가 매설되어 있다. 그리고, 아우터케이스전단부부근에 있어서 아우터케이스(11)내에는 대략 원주형의 스프링케이스(12)가 배설되어 있다. 여기서, 스프링케이스(12)는 아우터케이스(11)의 전단면에 형성된 구멍 구멍부(11a)를 통과해서 앞쪽으로 돌출하고, 이 돌출부는 캠샤프트(2)와 인벌류트스플라인부(16)에 의해서 스플라인감합되어 있다. 따라서, 스프링케이스(12)와 캠샤프트(2)는, 동일한 위상으로 일체적으로 회전하면서, 캠샤프트축선방향(전후방향)으로 서로 상대적으로 이동할 수 있도록 되어있다.
아우터케이스(11)내에 있어서 스프링케이스(12)의 뒤쪽에는, 대략 링형상의 가변용디스크(13)가 배치되고, 이 가변용디스크(13)의 안쪽단부에는 암나사부가 형성되고, 이 암나사부는 캠샤프트(2)의 후단부에 동축으로 고정된 세축부(36)의 외주부에 형성된 숫나사부와, 나사맞춤부(17)에서 나사맞춤연결되어 있다. 또, 가변용디스크(13)의 외주부와 아우터케이스(11)의 내주면과의 사이에는 부시(18)이 개재설치되어 있다. 이 부시(18)는, 정지(靜止)하고 있는 아우터케이스(11)내에는 가변용디스크(13)를 저항없이 회전시키기 위하여 설치되어 있다. 즉, 부시(18)는, 아우터케이스(11)와 가변용디스크(13)와 사이의 접동저항을 없애기 위해서 설치되어 있다.
또, 가변용디스크(13)에 대해서 스톱핀(21)이 설치되어 있다. 이 스톱핀(21)은, 가변용디스크(13)와 스프링케이스(12)와의 사이의 상대회전위상차를 소정범위에 억제하기 위하여 설치되어 있다. 구체적으로는, 제5도중에 표시된 위치관계에 있어서, 가변용디스크(13)와 스프링케이스(12)는, X1, X2방향으로 상대회전가능하나, 이러한 상대회전이 가능한 범위를 L1~L2의 범위로 억제하기 위한 것이다.
캠샤프트(2)와 세축부(36)는 3줄네모나사(15)에 의해 연결, 고정되어 있다. 여기서, 3줄네모나사(15)는, 나사산(山)의 면압을 작게하는 동시에, 나사 1회전당의 피치를 크게하는 기능을 가지고 있다.
또한, 가변용디스크(13)는 본 발명의 제1~제13발명에 기재된 "디스크부재"에 상당한다.
따라서, 가변용디스크(13)와 세축부(36)(캠샤프트(2)는, 기본적으로는 일체적으로 회전할 수 있도록 되어있으나, 가변용디스크(13)와 세축부(36)(캠샤프트(2)의 사이에 상대적인 회전위상치가 발생하였을 때에는, 이 회전위상차의 변화량에 대응해서, 가변용디스크(13)가 세축부(36)(캠샤프트(2)를 캠샤프트축선방향(전후방향)으로 이동시키도록 되어있다.
아우터케이스(11)내에 있어서, 스프링케이스(12)의 후단면과 가변용디스크(13)의 전단면과의 사이에 형성된 공간부에는 소용돌이스프링(14)이 배설되고, 이 소용돌이스프링(14)의 외주쪽의 단부는 스프링케이스(12)에 고정된 바깥쪽고정핀(19)에 고정되고, 다른 소용돌이스프링(14)의 내주쪽의 단부는 가변용디스크(13)에 고정된 안쪽고정핀(20)에 고정되어 있다. 또한, 소용돌이스프링(14)은 본 발명의 제 1~제 13발명에 기재된 "부세부재"에 상당한다.
즉, 스프링케이스(12)와 가변용디스크(13)는, 소용돌이스프링(14)에 의해서 상시 회전위상차가 작아지는 방향으로 서로 부세되어 있는 것으로 된다. 즉, 가변용디스크(13)에 제동력이 걸려있지 않는 때에는, 가변용디스크(13)는 소용돌이스프링(14)의 부세력에 의해서 회전위상차가 최소(0)으로 되는 상태에서 스프링케이스(12)(캠샤프트(2))와 동일회전수로 회전한다. 다른 한편, 가변용디스크(13)에 제동력이 걸렸을 때에는, 이 제동력에 의해서, 소용돌이스프링(14)의 부세력에 대향해서 회전위상차가 증가하고, 제동력과 부세력이 균형이 잡히는 위치(회전위상차)에서 정상상태가 된다. 여기서 가변용디스크(10)에의 제동력이 제거되면, 가변용디스크(13)가 소용돌이스프링(14)의 부세력에 의해서 상기 회전위상차가 작아지는 방향으로 상대적으로 회전한다.
여기서, 가변용디스크(13)의 스프링케이스(12)(캠샤프트(2))에 대한 상대적인 회전위상차가 증가하면 상기한 나사맞춤부(17)의 작용에 의해 캠샤프트(2)가 앞쪽으로 이동되고, 반대로 회전위상차가 감소하면 캠샤프트(2)가 뒤쪽으로 이동되게 되어있다.
가변용디스크(13)의 후단면에 바로 뒤쪽에는, 가변용디스크(13)의 후단면에 당접(마찰걸어맞춤)해서 이에 적절한 제동력(브레이크력)을 가하는 대략 원주형의브레이크용디스크(22)가 장착되어 있다. 그리고, 이 브레이크용디스크(22)의 후단면과, 스프링받이 록너트(23)에 의해서 세축부(36)에 고정된 스프링받이(24)와의 사이에는, 제1, 제2브레이크용스프링(25),(26)이 배설되고, 브레이크용디스크(22)는 제1, 제2브레이크용스프링(25),(26)에 의해서 항상 앞쪽(가변용디스크(13)쪽)으로 부세되어 있다.
여기서, 제1, 제2브레이크용스프링(25),(26)의 부세력은, 브레이크용디스크(22)가 가변용디스크(13)에 대해서, 1흡기밸브용캠(4)의 최대감아올림시에 있어서도 소용돌이스프링(14)의 부세력에 대항해서, 가변용디스크(13)의 캠샤프트(2)에 대한 상대회전위상차를 유지(고정)될 수 있는 적절한 제동력을 가할 수 있도록 바람직하게 설정되어 있다.
또한, 브레이크용디스크(22)와 제1, 제2브레이크용스프링(25),(26)으로 이루어진 조립체는, 본 발명의 제 1~제 13발명에 기재된 「위상차유지부재」에 상당한다.
그리고, 브레이크용디스크(22)의 주연부후단면을 면해서, 전자식의 브레이크해제용솔레노이드(27)가 장착되어 있다. 이 브레이크해제용솔레노이드(27)가 온되었을 때에는 브레이크용디스크(22)의 뒤방향의 전자력이 가해지고, 이 전자력에 의해서 브레이크용디스크(22)가, 제1, 제2브레이크용스프링(25),(26)의 부세력에 대항해서 후퇴하게 되어, 브레이크용디스크(22)로부터 가변용디스크(13)에의 제동력이 해제되도록 되어 있다. 즉, 브레이크해제용솔레노이드(27)가 오프되어 있을 때에는 가변용디스크(13)에 상기와 같은 적절한 제동력이 가해지는 한편, 브레이크해제용솔레노이드(27)가 온되어 있을 때에는 상기 제동력이 해제된다. 또한, 브레이크해제용솔레노이드(27)는, 제 발명의 제1~제13발명에 기재된 "당접해제부재"에 상당한다.
또, 가변용디스크(13)의 주연부후단면의 뒤쪽에는, 전자식의 아우터클러치(28)가 배설되어 있다. 이 아우터클러치(28)가 온되었을 때에는, 전자력에 의해서 상기 아우터클러치(28)가 가변용디스크(13)에 당접(마찰걸어맞춤)하고, 아우터클러치(28)로부터 가변용디스크(13)에 비교적 강한 제동력이 가해지도록 되어 있다. 여기서, 아우터클러치(28)의 전자력 내지는 제동력은, 가변용디스크(13)에 대해서, 소용돌이스프링(14)의 최대상승시에 있어서도 그 부세력에 대항해서 가변용디스크(13)의 캠샤프트(2)에 대한 상대적인 회전위상차를 증가하게 되는 비교적 강한 제동력을 줄 수 있도록 바람직하게 설정되어 있다. 즉, 아우터클러치(28)을 온하므로써, 가변용디스크(13)의 캠샤프트(2)에 대한 회전위상차를 증가시킬 수 있게 된다. 또한, 아우터클러치(28)은, 본 발명의 제1~제13발명에 기재된 "위상차변경부재"에 상당한다.
이하, 이러한 밸브타이밍제어장치 S1에 의한 캠샤프트(2)의 축선방향의 위치제어 즉 밸브타이밍제어장치의 제어방법을 설명한다.
캠샤프트(2)의 전후방향의 위치 즉 흡기밸브 V의 밸브리프트량을 형상()으로 유지할 경우는, 브레이크해제용솔레노이드(27)와 아우터클러치(28)을 오프한다. 이 경우, 제1, 제2브레이크용스프링(25),(26)의 부세력에 의해서 브레이크용디스크(22)로부터 가변용디스크(13)에 적절한 제동력이 가해지고, 가변용디스크(13)가 회전위상차가 최대가 되는 위치 즉 캠샤프트(2)가 앞쪽 위치에 있을 때 혹은 회전위상차가 최소로 되는 위치 즉 캠샤프트(2)가 뒤쪽위치에 있을 때의 어느 것이나, 가변용디스크(13)의 캠샤프트(2)에 대한 회전위상차가 현상으로 유지(고정)되고, 따라서 캠샤프트(2)의 위치가 축선방향에 관하여 일정한 위치로 유지되고, 흡기밸브 V의 밸브리프트량이 유지된다.
캠샤프트(2)를 뒤쪽위치로부터 앞쪽위치로 이동시키는 경우는, 먼저 브레이크해제용솔레노이드(27)를 온한다. 이때 브레이크해제용솔레노이드(27)에 의해서 브레이크용디스크(22)가 후퇴하게 되고, 브레이크용디스크(22)로부터 가변용디스크(13)에의 제동력이 해제된다. 계속해서, 아우터클러치(28)를 온해서 이 아우터클러치(28)로부터 가변용디스크(13)에 강한 제동력을 부가한다. 이 제동력에 의해서 가변용디스크(13)의 회전속도는 캠샤프트(2)의 회전속도보다도 작아지고, 이 때문에 가변용디스크(13)의 캠샤프트(2)에 대한 회전위상차는 소용돌이스프링(14)의 부세력에 대항해서 증가하게 되고, 이에 따라서 캠샤프트(2)가 앞쪽으로 이동한다. 그리고, 캠샤프트(2)가 소정의 앞쪽위치에 달했을 때에, 브레이크해제용솔레노이드(27) 및 아우터클러치(28)을 오프한다. 이때, 제1, 제2브레이크용스프링(25),(26)의 부세력에 의해서 브레이크용디스크(22)로부터 가변용디스크(13)에 적절한 제동력이 부가되고, 가변용디스크(13)가 회전위상차 최대로 되는 위치에 유지(고정)되고, 따라서 캠샤프트(2)가 소정의 전방위치에 유지된다.
이때 걸어맞춤부재(6)가 흡기밸브용캠(4)의 캠면의 직경이 큰 부분(제1도에서는 후단부부근)에 당접하고, 캠면의 이 직경이 큰부분의 캠면형상에 대응하는 소정의 밸브리프트량으로 흡기밸브 V가 개폐된다.
캠샤프트(2)를 앞쪽위치로부터 뒤쪽위치로 이동시키는 경우는, 브레이크해제용솔레노이드(27)만을 온한다. 이때, 브레이크해제용솔레노이드(27)에 의해서 브레이크용디스크(22)가 후퇴하게되고, 브레이크용디스크(22)로부터 가변용디스크(13)에의 제동력이 해제하게 된다. 따라서, 가변용디스크(13)에는 아무런 제동력이 부가도지 않으므로, 소용돌이스프링(14)의 부세력대문에 가변용디스크(13)의 회전속도가 캠샤프트(2)의 회전속도보다도 크게되고, 가변용디스크(13)의 캠샤프트(2)에 대한 회전위상차는 감소하게 되고, 이에 따라서 캠샤프트(2)가 뒤쪽으로 이동한다. 그리고, 캠샤프트(2)가 소정의 뒤쪽위치에 달했을 때에, 브레이크해제용솔레노이드(27)를 오프한다. 이때, 제1, 제2브레이크용스프링(25),(26)의 부세력에 의해서 브레이크용디스크(22)로부터 가변용디스크(13)에 적절한 제동력이 부가되고, 가변용디스크(13)가 회전위상차가 최소로 되는 위치에 유지(고정)되고, 따라서 캠샤프트(2)가 소정의 뒤쪽위치에 유지된다. 이때 걸어맞춤부재(6)가 흡기밸브용캠(4)의 캠면의 직경이 작은 부분(제1도에서는 전단부부근)에 당접하고, 캠면의 이 직경이 작은 부분의 캠면형상에 대응하는 소정의 밸브리프트량으로 흡기밸브 V가 개폐된다.
도시하고 있지 않으나, 밸브타이밍제어장치S1에 캠샤프트(2)의 축선방향의 위치를 검출하는 위치검출수단을 형성하고, 이 위치검출수단에 의해서 검출되는 캠샤프트(2)의 위치와, 운전상태에 따라서 설정되는 목표캠샤프트위치와의 사이의 편차가 0이 되도록, 컨트롤유닛에 의해서 브레이크해제용솔레노이드(27)와 아우터클러치(28)를 듀티제어하도록 해도 된다.
또한, 후기의 제2실시예에 있어서도 이러한 구성을 이용할 수 있다.
이와같이, 본 발명에 관한 밸브타이밍제어장치 S1에 의하면, 캠샤프트(2)를 어느쪽의 위치에 유지하는 경우에도, 브레이크해제용솔레노이드(27)와 아우터클러치(28)가 오프된 상태에 있으므로, 양자(27),(28) 함께 통전되지 않고, 전력소비량이 저감된다. 또, 이때 양자(27)(28)로부터 가변용디스크(13)에 는 제동력이 가해지지 않으므로, 양자(27)(28) 혹은 가변용디스크(13)가 마모되지 않고, 이들의 내구성이 높아진다. 또한, 캠샤프트(2)에는 저항이 부가되지 않고 엔진의 동력손실이 저감된다.
또, 제1,제2캠샤프트(2)를 앞쪽위치 또는 뒤쪽위치에 유지할 때에는, 가변용디스크(13)가 제1, 제2브레이크용스프링(25),(26)에 의해서 캠샤프트(2)에 고정되므로, 가변용디스크(13)의 위치를 피이드백 제어할 필요가 없고, 제어기구가 간소화된다. 또, 요동캠 및 그 지지수단, 록캠 및 그 지지수단 혹은 유압기구를 설치하는 일없이 간소하고 또한 콤팩트한 구조로 캠샤프트(2)를 그 축선방향으로 이동시킬 수 있고, 흡기밸브 V의 개폐타이밍(밸브타이밍)을 엔진 E의 운전상태에 따라서 바람직하게 변경할 수 있다.
또한, 제1실시예에서는 흡기밸브용캠샤프트(2)에 대해서 밸브타이밍제어장치(5)를 설치하고 있으나, 배기밸브용캠샤프트(3)에 대해서는 밸브타이밍제어장치를 설치하도록 해도 되는 것은 물론이다.
또, 상세하게는 도시하고 있지 않으나, 흡기밸브용캠샤프트(2)의 전단부와, 크랭크축으로부터 V밸트를 개재해서 구동력이 전달되는 캠스프로켓을, 헬리컬스플라인을 개재해서 걸어맞추고, 흡기밸브용캠샤프트(2)가 그 축선방향으로 이동한 때에는 이 이동에 따라서, 흡기밸브용캠샤프트(2)와 캠스프로켓과의 사이의 상대회전위상차가 변화하도록 해도 된다. 이와 같이한 경우에는, 흡기밸브용캠(4)의 캠면을, 테이퍼형상이 아니고 스트레이트형상으로 하므로서, 밸브개폐타이밍만을 변화시키게 된다.
또한, 후기의 제2실시예에 있어서도, 이러한 구성을 사용할 수 있다.
[제 2실시예]
다음에, 제6도~제12도를 참조하면서 제2실시예를 설명하나, 제2실시예의 기본구성은, 제1도~제5도에 표시한 제1실시예와 공통이므로, 설명의 중복을 피하기 위해서, 이하에서는 제1실시예와 다른 점에 대해서만 설명한다. 제6도 제12도에 있어서, 제1실시예와 공통하는 부재에는 동일번호를 붙이고 있다. 또한, 제1실시예와의 공통부분에 대해서만, 적당히 제1도~제5도를 참조한다.
제6도에 표시한 바와같이, 제2실시예의 밸브타이밍제어장치 S2에서는, 가변용디스크(13)가 베어링(48)을 개재해서 아우터케이스(11)쪽(아우터클러치(28)의 케이스)에 의해서 회전자재하게 지지되어 있다. 또한 베어링(48)은, 베어링워셔(49)와 베어링니트(50)를 사용해서 캠샤프트 축선방향으로 위치결정되어 있다. 또, 스프링케이스(12)는, 베어링(47)을 개재해서 아우터케이스(11)쪽(이너솔레이노이드(51)의 케이스)에 회전자재하게 지지되어 있다.
그리고, 제7도~제9도에 표시한 바와같이, 이 밸브타이밍제어장치 S2에서는, 스프링케이스(12)와 가변용디스크(13)와의 사이의 상대회전위상차를 소정범위로 한정하기 위한 스톱핀(40)은, 제1실시예의 경우와는 달리 캠샤프트축선방향으로 뻗은 막대형상으로 되어 있다. 제7도중의 위치관계에 있어서, 가변용디스크(13)와 스프링케이스(12)는, 화살표 X3, X4방향으로 상대회전가능하나. 스톱핀(40)은, 이러한 상대회전이 가능한 범위를 L3~L4로 한정하고 있다.
스프링케이스(12)에는, 이것을 포위하도록 해서 외통부재(44)가 외감되어 있다. 여기서 외통부재(44)는 스프링케이스(12)에 대해서 캠샤프트축선방향으로는 상대이동가능하게 되어 있으나, 회전방향으로는 고정되어 있다. 따라서, 외통부재(44)는 스프링케이스(12) 나아가서는 캠샤프트(2)와 일체회전한다. 그리고, 외통부재(44)는, 이것과 스프링케이스(12)에 고정된 스토퍼(57)와의 사이의 공간부에 배치된 웨이브스프링(46)에 의해서 항상 후방으로 부세되고 있다. 웨이브스프링(12)의 형상은, 제10(a)도~(c)도에 표시한 바와 같다.
외통부재(44)의 바로 앞쪽에는 전자식 이너솔레이노이드(51)가 배치되고, 이 이너솔레이노이드(51)가 ON되었을 때에는, 외통부재(44)가 웨이브스프링(46)의 부세력에 대항해서 전방으로 이동된다. 여기서 이너솔레이노이드(51)가 OFF되면 외통부재(44)는 웨이브스프링(46)에 의해서 다시 후방으로 이동된다.
여기서, 외통부재(44)의 후단부는, 걸어맞춤부(45)에 의해서 가변용디스크(13)의 전단부와 걸어맞춤하고 있다.
제11도에 표시한 바와 같이, 이 걸어맞춤부(45)에 있어서는, 외통부재(44)의 후단부에 그 전체주위에 걸쳐서 형성된 외부통재쪽맞물림부(44t)와, 가변용디스크(13)의 전단부에 그 전체주위에 걸쳐서 형성된 디스크쪽 맞물림부(13t)가 걸어맞춤되고 있다. 그리고, 이너솔레이노이드(51)가 오프되어 있어서 외통부재(44)가 웨이브스프링(46)의 부세력에 의해서 뒤쪽에 위치하고 있을 때에는, 제12(a)도에 그 상태를 표시한 바와같이, 외통부재쪽 맞물림부(44t)와 디스크쪽 맞물림부(13t)가 맞물리고, 이때 외통부재(44)가 가변용디스크(13)는 회전방향에 관해서는 고정된다. 즉, 외통부재(44)(캠축 2)와 가변용디스크(13)가 일체적으로 회전한다.
다른 한편, 이너솔레이노이드(51)가 온되어 외통부재(44)가 전방으로 위치되어 있을 때에는, 제12(b)도 그 상태를 표시한 바와 같이, 외통부재쪽 맞물림부(44t)와 디스크쪽 맞물림부(13t)의 맞물림이 해제되어, 외통부재(44)(캠축 2)와 가변용디스크(13)는 상대적으로 회전가능하게 된다.
세축부(36)내에 형성된 윤활유공급통로(7)의 후단부에는 윤활유공급관(52)이 접동가능하게 차입되고, 이 윤활유공급관(52)은 세축부(36)(캠축 2)와는 자재롭게 상대 회전할 수 있도록 되어있다. 그리고, 윤활유공급부재(54)로부터, 윤활유공급관(52)내에 형성된 유로(53)에 윤활유가 공급되고, 이 윤활유는 세축부(36)내에 윤활유공급통로(7)에 유입되도록 되어 있다. 여기서, 윤활유공급통로(7)내의 윤활유는, 세축부(36)(캠축 2)의 회전에 수반되는 원심력에 의해, 세축부(36)의 직경이 방향으로 뻗은 복수의 유로(43)에 의해서 주로 아우터클러치(28) 및 이너솔레이노이드(51)의 마찰면과, 베어링(47), (48)등에 공급된다.
밸브타이밍제어장치(S2)에는, 캠축(2)의 축선방향의 위치를 검출하는 캠축위치센서(56)가 부설되어 있다. 이 캠축위치센서(56)에서 검출된 캠축(2)의 축선방향의 위치는, 도시하고 있지 않는 제어유닛에 입력되고, 제어유닛은 이 캠축위치에 기초해서 캠축(2)의 축선방향의 위치, 즉 밸브리프트량을 제어한다. 또한, 세축부(36)에는 걸어맞춤부재(42)가 고정되고, 이 걸어맞춤부재(42)는 캠축위치센서(56)로부터 돌출하는 레버(도시하지 않음)와 걸어맞춤하고 있다. 그리고, 그와 같은 걸어맞춤에 의해, 캠축(2)이 그 축선방향으로 이동하면 이것에 추종해서 레버가 이동하고, 이 레버의 이동에 의해서 캠축(2)의 축선방향의 위치가 검출되도록 되어 있다.
이하, 그와 같은 밸브타이밍제어장치(S2)에 의한 캠축(2)의 축선방향의 위치제어 즉 밸브타이밍제어장치의 제어방법을 설명한다.
캠축(2)의 전후방향의 위치 즉 흡기밸브 (V)의 밸브리프트량을 현상태에서 유지하는 경우는, 이너솔레이노이드(51)와 아우터클러치(28)를 오프한다. 이 경우, 웨이브스프링(46)의 부세력에 의해서 외통부재(44)가 후방으로 부세되어, 걸어맞춤부(45)에서 외통부재쪽맞물림부(44t)와 디스크쪽맞물림부(13t)가 맞물리고, 외통부재(44)와 가변용디스크(13)가 고정되어서 일체적으로 회전한다. 따라서, 가변용디스크(13)가 회전위상차가 최대가 되는 위치 즉 캠축(2)이 전방위치에 있을 때, 혹은 회전위상차가 최소가 되는 위치 즉 캠축(2)이 후방위치에 있을 때의 어느쪽에서도 가변용디스크(13)의 캠축(2)에 대한 회전위상차가 현상태에서 유지(고정)되고, 따라서 캠축(2)의 위치가 축선방향에 관해서 일정한 위치로 유지되고, 흡기밸브 (V)의 밸브리프트량이 유지된다.
캠축(2)을 후방위치로부터 전방위치로 이동시키는 경우는, 먼저 이너솔레이노이드(51)를 온한다. 이때 이너솔레이노이드(51)에 의해서 외통부재(44)가 앞방향으로 이동되고, 걸어맞춤부(45)에서의 외통부재쪽맞물림부(44t)와 디스크쪽맞물림부(13t)의 맞물림이 해제된다. 이어서 아우터클러치(28)을 온해서 이 아우터클러치(28)로부터 가변용디스크(13)에 제동력을 부가한다. 이 제동력에 의해서 가변용디스크(13)의 회전속도는 캠축(2)의 회전속도보다 작게되고, 이 때문에 가변용디스크(13)의 캠축(2)에 대한 회전위상차는 소용돌이스프링(14)의 부세력에 대항해서 증가되고, 이에 수반해서 캠축(2)이 전방으로 이동한다. 그리고, 캠축(2)의 소정의 전방위치에 도달했을 때에, 이너솔레이노이드(51)를 오프한다. 이에 의해, 외통부재쪽맞물림부(44t)와 디스크쪽맞물림부(13t)가 다시 맞물리고, 외통부재(44)와 가변용디스크(12)가 고정되어 일체적으로 회전한다. 따라서, 가변용디스크(13)가, 회전위상차가 최대가 되는 위치에 유지(고정)되고, 캠축(2)의 소정의 전방위치에 유지된다.
캠축(2)을 전방위치로부터 후방위치로 이동시키는 경우는, 이너솔레이노이드(51)만을 온한다. 이때, 외통부재쪽맞물림부(44t)와 디스크쪽맞물림부(13t)의 맞물림이 해제되고, 외통부재(44)(캠축 2)와 가변용디스크(13)가 상대적으로 회전가능하게 된다. 따라서, 가변용디스크(13)에는 하동 제동력이 부가되지 않으므로, 소용돌이스프링(14)의 부세력에 의해 가변용디스크(13)의 회전속도가 캠축(2)의 회전속도보다 크게 되고, 가변용디스크(13)의 캠축(2)에 대한 회전위상차는 감소되고, 이에 수반해서 캠축(2)의 후방으로 이동한다. 그리고, 캠축(2)의 소정의 후방위치에 도달했을 때에, 이너솔레이노이드(51)를 오프해서, 외통부재(44)와 가변용디스크(13)를 맞물리게 한다(고정한다). 이때, 가변용디스크(13)가 회전위상차가 최소가 되는 위치에 유지(고정)되고, 따라서 캠축(2)이 소정의 후방위치에 유지된다.
이렇게 해서, 제 2실시예에 관한 밸브타이밍제어장치(S2)에 의해서, 제 1실시예의 경우와 마찬가지로, 캠축(2)을 어느쪽 위치에 유지하는 경우에는, 이너솔레이노이드(51)와 아우터클러치(28)가 오프된 상태에 있으므로 전력소비량이 저감된다. 또, 이때 아우터클러치(28)로부터 가변용디스크(13)에는 제동력이 부가되지 않으므로, 아우터클러치(28) 혹은 가변용디스크(13)가 마모되지 않고, 이들의 내구성이 향상된다. 또한, 캠축(2)은 저항이 부가되지 않고 엔진의 동력손실이 저감된다.
[제 3실시예]
이하, 제 3실시예를 설명한다.
제13도에 표시한 바와 같이, 제 3실시예의 밸브타이밍제어장치(S3)에서는, 기본적으로는, 캠축(2)은, 이 캠축(2)과 헬리컬스플라인(61)을 개재해서 걸어맞춤하는 구동쪽회전부재(62)에 의해서 회전구동되도록 되어 있다. 또한, 제13도에 있어서 Y1방향은 엔진뒤쪽이며, Y2방향은 엔진앞쪽이므로, 이하에서는 편의상 Y1방향을 「뒤」라고 하고, Y2방향을 「앞」이라고 한다. 여기서, 구동쪽회전부재(62)는, 프리(63)를 개재해서 크랭크축(도시않음)에 의해서 회전구동되도록 되어 있다. 캠축(2)은, 구동쪽회전부재(62)에 의해서 회전자재롭게 지지되어 있다. 또, 구동쪽회전부재(62)는, 캠쓰러스트저어널(64)에 의해서 회전자재롭게 지지되어 있다. 또한, 밸트등에의 윤활유의 부착을 방지하기 위하여, 내부의 윤활유가 외부로 누설되는 것을 방지하는 오일시일(70)(71)이 배설되어 있다.
구동쪽회전부재(62)와 캠축(2)은, 각각, 본 발명의 발명범위에 기재된「제 1회전부재」와 「제 2회전부재」에 상당한다.
구동쪽회전부재(62)의 바로 앞쪽에는, 대략링형상의 디스크부재(65)(드림)가 배치되고, 이 디스크부재(65)의 내주부, 사각나사부(66)를 개재해서 캠축(2)의 외주부에 나사맞춤·연결되어 있다. 또한, 상세하게는 도시되어있지 않으나, 사각나사부(66)는 디스크부재(65)의 내주부에 형성된 암나사부와 캠축(2)의 외주부에 형성되어 상기 암나사부와 맞물리는 숫나사부에 의해 구성되어있다. 여기서, 디스크부재(65)는, 기본적으로는 구동쪽회전부재와는 상대적으로 회전가능하게 되어 있다.
디스크부재(65)와 캠축(2)은, 기본적으로는 동기해서 회전될 수 있도록 되어 있으나, 디스크부재(65)와 캠축(2)과의 사이에 상대적인 회전위상차가 발생했을 때에는, 이 회전위상차의 변화량에 대응해서, 디스크부재(65)가 캠축(2)을 캠축축선방향(전후방향)으로 이동시키도록 되어 있다.
그리고, 구동쪽회전부재(62)의 전단부와 디스크부재(65)의 후단부와의 사이에 형성된 공간부(67)에는 스프링(68)(소용돌이스프링)이 배설되고, 이 스프링(68)의 외주쪽의 끝부분은 구동쪽회전부재(62)에 고정된 바깥쪽고정핀(69)에 고정되고, 다른쪽스프링(68)의 내주쪽의 끝부분은 디스크부재(65)에 고정되어 있다. 즉, 구동쪽회전부재(62)와 디스크부재(65)는, 스프링(68)에 의해서 상식 상대회전위상차가 작아지는 방향으로 서로 부세되어있게 된다.
디스크부재(65)의 전단면의 바로 앞쪽에는, 이 디스크부재(65)의 전단면에 당접(마찰걸어맞춤)해서 이것에 적절한 제동력(브레이크힘)을 가하는 전자식의 제동클러치(72)가 설치되어 있다. 이 제동클러치(72)가 온되었을 때에는, 전자력에 의해서 이 제동클러치(72)가 디스크부재(65)에 당접(마찰걸어맞춤)하고, 제동클러치(72)로부터 디스크부재(65)에 대해서, 스프링(68)의 최대호이스트시에 있어서도 그 부세력에 대항해서 디스크부재(65)의 구동쪽회전부재(62)에 대한 상대회전위상차를 증가시키게 되는 비교적 강한 제동량을 부여할 수 있도록 바람직하게 설정되어 있다. 즉, 제동클러치(72)를 온하므로서, 디스크부재(65)구동쪽회전부재에 대한 회전위상차를 증가시킬 수 있게 된다. 또한, 제동클러치(72)는, 본 발명의 발명범위에 기재된 「회전특성변경부재」에 상당한다.
구동쪽회전부재(62)에는, 직경방향으로 뻗은 복수의 구멍부(73)가 형성되고, 이 구멍부(73)내에 록핀(74)과 볼(75)이 끼워 넣어져 있다. 그리고, 록핀(74)의 바깥쪽에는 이 록핀의 선단과 걸어맞춤하는 테이퍼부를 구비한 록캠(76)이 배치되고, 이 록캠(76)은 웨이브스프링(78)에 의해서 상식 앞방향으로 부세되어 있다. 여기서, 록캠(76)은 웨이브스프링(78)에 의해서 앞방향으로 압압되며, 테이퍼부의 작용에 의해서 록핀(74)이 안쪽방향으로 압압된다.
이때, 제 16(a)도에 표시한 바와 같은, 볼(75)이 캠축(2)의 헬리컬스플라인(61)에 파고들고, 구동쪽회전부재(62)와 캠축(2)이 회전방향으로 록(고정)된다. 즉, 구동쪽회전부재(62)와 캠축(2)이 일체적으로 회전하게 된다. 웨이브스프링(78)은 스탭링(79)에 의해 구동쪽회전부재(62)에 대해서 위치결정되어 있다.
또한, 제16(b)도에 표시한 바와같이, 볼을 설치하지 않고, 록핀(74)에 의해서 직접적으로 구동쪽회전부재(62)와 캠샤프트(2)를 록하도록 해도 된다.
록캠(76)의 바깥쪽에는 해제솔레노이드(77)이 설치되어 있다. 이 해제솔레노이드는 온도면 전자력에 의해서 록캠(76)에 뒷방향의 힘을 가하고, 이때 록캠(76)은 웨이브스프링(78)의 부세력에 대향해서 후퇴시키게 되고, 록핀(74)와 볼(75)가 바깥방향으로 이동해서, 구동쪽회전부재(62)와 캠샤프트(2)와는 상대회전가능하게 된다.
이러한 밸브타이밍제어장치 S3에 있어서, 캠샤프트(2)의 위상을 전진각시킬때에는, 이하와 같이 조작한다. 또한, 캠샤프트는 앞방향으로 이동시켰을때에는 전진각하고, 뒤방향으로 이동시켰을 때에는 지연각된다.
먼저, 해제솔레노이드(77)을 온해서 록캠(76)을 후퇴시키고, 록핀(74) 및 볼(75)에 의한 구동쪽회전부재(62)와 캠샤프트(2)의 록을 해제한다. 다음에, 제동클러치(72)를 온해서 디스크부재(65)를 감속시킨다. 이때, 스프링(68)이 말아올려지는 한편, 캠샤프트(2)가 앞방향으로 이동한다. 여기서, 캠샤프트(2)는 제동클러치(72)를 듀티제어하므로서 소정위치에 유지된다. 계속해서, 해제솔레노이드(77)을 오프하고, 이때 웨이브스프링(78)의 부세력에 의해 록캠(76)이 전진시키게되고, 록핀(74) 및 볼(75)가 안쪽방향으로 이동해서, 구동쪽회전부재(62)와 캠샤프트(2)가 록된다. 이렇게 하여 , 진각동작이 종료된다.
다른한편, 캠샤프트(2)의 위상을 지연각시킬때는, 이하와 같이 조작한다. 즉, 먼저 해제솔레노이드(77)을 온해서 록캠(76)을 후퇴시키고, 록핀(74) 및 볼(75)에 의한 구동쪽회전부재(62)와 캠샤프트(2)의 록을 해제한다. 이때, 스프링(68)의 도로풀리는 힘(부세력)에 의해 듀티부재(65)가 증속된다. 그결과, 각나사부(66)을 개재해서 캠샤프트(2)가 뒷방향으로 이동시키게 된다. 여기서, 캠샤프트(2)는 제동클러치(72)를 듀티제어하므로서 소정위치에 유지된다. 계속해서, 해제솔레노이드(77)을 오프하고, 이때 웨이브스프링(78)의 부세력에 의해 록캠(76)이 전진시켜지며, 록핀(74) 및 볼(75)가 안쪽방향으로 이동해서, 구동쪽회전부재(62)와 캠샤프트(2)가 록된다. 이렇게 하여, 지연각동작이 종료된다
제 3실시예의 밸브타이밍제어장치 S3에 있어서도, 제 1실시예의 경우와 마찬가지로, 캠샤프트(2)를 어느 한쪽의 위치에 유지할 경우에는, 제동클러치(72)와 해제솔레노이드(77)이 오프된 상태에 있으므로 전력소비량이 저감된다. 또, 이때 제동클러치(72)로부터 디스크부재(65)에는 제동력이 가해지지 않으므로, 제동클러치(72) 또는 디스크부재(65)가 마모되지 않고, 이들 내구성을 높이게 된다. 또한, 캠샤프트(2)에는 저항이 가해지지 않고 엔진의 동력손실이 저감된다.
또한, 제 3실시예에서는, 캠샤프트 축선방향으로 스트레이트형상의 캠면을 가지고 있으나, 제 1, 제 2실시예의 경우와 마찬가지로 테이퍼형상의 캠면을 형성하므로서, 캠샤프트(2)를 축선방향으로 이동시키므로서 밸브리프트량을 변화시킬수 있다. 또, 캠샤프트(2)와 구동쪽회전부재(62)가 헬리컬스플라인(61)을 개재해서 걸어맞춤하고 있으므로, 캠샤프트(2)의 축선방향으로의 이동에 수반해서, 캠샤프트(2) 구동쪽회전부재(62)에 대한 상대회전위상차도 변화하므로, 밸브개폐타이밍을 변호시킬 수도 있다.
[제 4실시예]
이하, 제14도를 참조하면서 제 4실시예를 설명하나, 제 4실시예의 밸브타이밍제어장치 S4의 기본구성은, 제13도에 표시한 제 3실시예와 공통이므로, 이하에서는 설명의 중복을 피하기 위해서, 제 3실시예와 다른점에 대해서만 설명한다. 또한, 제14도에 있어서는, 제13도에 표시한 제 3실시예와 공통의 부재에는 동일번호를 부여하고 있다.
제14도에 표시한 바와 같이, 제 4실시예의 밸브타이밍제어장치 S4에서는, 구동쪽회전부재(62)의 내주부와 캠샤프트(2)의 외주부와의 사이에, 내주부가 제1헬리컬스플라임(81)을 개재해서 캠샤프트(2)의 외주부와 걸어맞춤하고, 외주부가 제2헬리컬스플라인(83)을 개재해서 구동쪽회전부재(62)의 내주부와 걸어맞춤하는 중간부재(82)(가이드스플라인)가 설치되어 있다. 또한, 제 1헬리컬스플라인(81)와 제 2헬리컬스플라인(83)과는, 반대방향의 헬리컬로 되어있다. 그리고, 디스크부재(65)의 소직경부(65S)의 외주부가 각나사부(84)를 개재해서 중간부재(82)의 내주부와 걸어맞춤하고 있다. 또, 록핀(74)와 볼(75)는, 구동쪽회전부재(62)와 중간부재(82)를 록하도록 되어있다. 그외의 점에 대해서는, 제 3실시예와 마찬가지다.
이 제 4실시예의 밸브타이밍제어장치 S4에 있어서, 캠샤프트(2)의 위상을 전진각시킬 때에는, 이하와 같이 조작한다. 또한, 캠샤프트(2)는, 중간부재(82)가 뒷방향으로 이동시키게 되었을 때에는 전진각하고, 앞방향으로 이동시키게 했을 때에는 지연각시키게 된다.
먼저, 해제솔레노이드(77)을 온해서 록캠(76)을 후퇴시키고, 록핀(74)및 볼(75)에 의한 구동쪽회전부재(62)와 중간부재(82)와의 록을 해제한다. 다음에, 제동클러치(72)를 온해서 듀티부재(65)를 감속시킨다. 이때, 스프링(68) 말라 올려지는 한편, 중간부재(82)가 뒷방향으로 이동한다. 여기서, 캠샤프트(2)는 제동클러치(72)를 듀티제어하므로서 소정위치에 유지된다. 계속해서, 해제솔레노이드(77)을 오프하고, 이때 웨이브스프링(78)의 부세력에 의해 록캠(76)이 전진시켜지게되고, 록핀(74) 및 볼(75)가 안쪽방향으로 이동해서, 구동쪽회전부재(62)와 중간부재(82)가 록된다. 이렇게 하여, 전진각동작이 종료한다.
다른한편, 캠샤프트(2)의 위상을 지연각시킬때는, 이하와 같이 조작한다. 즉, 먼저 해제솔레노이드(77)을 온해서 록캠(76)을 후퇴시키고, 록핀(74) 및 볼(75)에 의한 구동쪽회전부재(62)와 중간부재(82)의 록을 해제한다. 이때, 스프링(68)의 도로풀리는 힘(부세력)에 의해 듀티부재(65)가 증속된다. 그결과, 각나사부(84)을 개재해서 중간부재(82)가 앞방향으로 이동시키게 된다. 여기서, 캠샤프트(2)는 제동클러치(72)를 듀티제어하므로서 소정위치에 유지된다. 계속해서, 해제솔레노이드(77)을 오프하고, 이때 웨이브스프링(78)의 부세력에 의해 록캠(76)이 전진시켜지며, 록핀(74) 및 볼(75)가 안쪽방향으로 이동해서, 구동쪽회전부재(62)와 중간부재(82)가 록된다. 이렇게 하여, 지연각동작이 종료된다.
제 4실시예의 밸브타이밍제어장치 S4에 있어서도, 제 1실시예의 경우와 마찬가지로, 캠샤프트(2)를 어느위상으로 유지하는 경우에는, 제동클러치(72)와 해제솔레노이드(77)이 OFF된 상태에 있으므로 전력소비량이 저감된다. 또, 이때 제동클러치(72)로부터 디스크부재(65)에는 제동력이 가해지지 않으므로, 제동클러치(72) 또는 디스크부재(65)가 마모하지않고, 이들 내구성이 높이게 된다. 또한, 캠샤프트(2)에는 저항이 가해지지 않고 엔진의 동력손실이 저감된다.
또한, 제 4실시예에서는 캠샤프트(2) 축선방향으로 이동하지 않으므로, 밸브개폐타이밍을 변화시킬수 있으나, 제 1, 제 2실시예의 경우와 마찬가지로 캠기구에서는 밸브리프트량을 변화시킬수 없다.
[제 5실시예]
이하, 제15도를 참조하면서 제 4실시예를 설명하나, 제 4실시예의 밸브타이밍제어장치 S5의 기본구성은, 제14도에 표시한 제 4실시예와 공통이므로, 이하에서는 설명의 중복을 피하기 위해서, 제 4실시예와 다른점에 대해서만 설명한다. 또한, 제15도에 있어서는, 제14도에 표시한 제 4실시예와 공통의 부재에는 동일번호를 부여하고 있다.
제15도에 표시한 바와 같이, 제 5실시예의 밸브타이밍제어장치 S5에서는, 디스크부재(65)가 채결볼트(89)와, 노크핀(90)을 사용해서 캠샤프트(2)의 전단부에 고정되어 있다. 그리고, 구동쪽회전부재(62)의 내주부와 디스크부재(65)의 외주부와의 사이에, 내주부가 제1헬리컬스플라임(91)을 개재해서 캠샤프트(2)의 외주부와 걸어맞춤하고, 외주부가 제2헬리컬스플라인(93)을 개재해서 구동쪽회전부재(62)의 내주부와 걸어맞춤하는 중간부재(92)가 형성되어 있다. 또한, 제 1헬리컬스플라인(91)와 제 2헬리컬스플라인(93)은, 역방향의 헬리컬로 되어있다.
또, 중간부재(92)의 내부에 형성된 오목부(94)내에서 디스크부재(65)(캠샤프트)와 중간부재(92)를 캠샤프트 축선방향으로 부세하는 리턴스프링(95)(코일스프링)이 배치되어 있다. 그리고, 록핀(74)은, 구동쪽회전부재(62)와 중간부재(92)를 록하도록 되어있다. 또한, 중간부재(92)의 외주부에는 래칫(97)이 설치되고, 록핀(74)이 제16(c)도에 표시한 바와같이 래칫(97)과 직접적으로 걸어맞춤하도록 되어있다(볼은 형성되어 있지 않다). 또한, 제16(a)도에 표시한 바와같이, 볼(75)을 형성하도록 해도 된다. 여기서는, 해제솔레노이드(77)의 ON.OFF에 대한 록캠(76)의 이동방향은 제4실시예의 경우와는 반대이다. 그외의 점에 대해서는, 제 4실시예와 마찬가지다.
이 제 5실시예의 밸브타이밍제어장치 S5에 있어서, 캠샤프트(2)의 위상을 전진각시킬 때에는, 이하와 같이 조작한다. 또한, 캠샤프트(2)는, 중간부재(92)가 전면으로 이동시키게 되었을 때에는 전진각하고, 후면으로 이동하게 되었을때에는 지연각하게 된다.
먼저, 해제솔레노이드(77)을 ON해서, 록핀(74)에 의한 구동쪽회전부재(62)와 중간부재(92)(래칫(97))와의 록을 해제한다. 다음에, 제동클러치(72)를 ON해서 디스크부재(65)(캠샤프트(2))를 감속시킨다. 이때, 캠샤프트(2)가 구동쪽 회전부재(62)에 대해서 감속되고, 중간부재(92)가 앞면으로 향하여 이동한다. 여기서 캠샤프트(2)는 제동클러치(72)를 듀티제어하므로서 소정위치에 유지된다. 이어서, 해제솔레노이드(77)을 OFF하고, 이때 웨이브스프링(78)의 부세력에 의해 록캠(76)이 후퇴하게되고, 록핀(74) 안쪽으로 향하여 이동해서, 구동쪽회전부재(62)와 중간부재(92)(래칫(97))가 록된다. 이렇게 하여, 전진각동작이 종료한다.
다른한편, 캠샤프트(2)의 위상을 지연각시킬때는, 이하와 같이 조작한다. 즉, 먼저 해제솔레노이드(77)을 ON해서 록캠(76)을 전진시키고, 록핀(74)에 의한 구동쪽 회전부재(62)와 중간부재(92)의 록을 해제한다. 이때, 구동쪽 회전부재(62)쪽이 종동쪽인 캠샤프트(2)보다도 회전속도 빠르므로, 중간부재(92)는 뒷면으로 향하여 이동한다. 이때, 리턴스프링(95)의 부세력도 부가되고, 작동응답성이 높아진다. 여기서, 캠샤프트(2)는 해제솔레노이드(77)를 듀티제어하므로서 소정위치에 유지된다. 이어서, 해제솔레노이드(77)을 OFF하고, 이때 웨이브스프링(78)의 부세력에 의해 록캠(76)이 후퇴하게 되고, 록핀(74)이 안쪽으로 향하여 이동해서 구동쪽회전부재(62)와 중간부재(92)가 록된다. 이렇게 하여, 지연각동작이 종료된다.
제 5실시예의 밸브타이밍제어장치 S5에 있어서도, 제 1실시예의 경우와 마찬가지로, 캠샤프트(2)를 어느 위상으로 유지하는 경우에는, 제동클러치(72)와 해제솔레노이드(77)이 OFF된 상태에 있으므로 전력소비량이 저감된다. 또, 이때 제동클러치(72)로부터 디스크부재(65)에는 제동력이 가해지지 않으므로, 제동클러치(65) 또는 디스크부재(65)가 마모되지 않고, 이들 내구성이 높이게 된다. 또한, 캠샤프트(2)에는 저항이 가해지지 않고 엔진의 동력손실이 저감된다.
또한, 제 5실시예에서는 캠샤프트(2) 축선방향으로 이동하지 않으므로, 밸브개폐타이밍을 변화하게 되나, 제 1, 제 2실시예의 경우와 마찬가지로 캠기구에서는 밸브리프트량을 변화시킬수없다.
이상 설명한 바와같이, 본 발명의 제 1발명에 의하면, 구동쪽 회진부재쪽과 비구동쪽 회전부재쪽의 상대회전 위상차를 변화시킬 때에 비구동쪽 회전부재쪽에 회전의 제동저항을 가하는 것만으로, 비구동쪽 회전부재의 회전위상 및 축선방향위치의 양쪽 또는 한쪽이 변화하게된다. 이 때문에, 상기 상대회전위상차를 변화시키는 과도시를 제외하면, 전력등의 구동에너지가 불필요하게 되고, 에너지소비량이 저감된다. 또, 상기 과도시를 제외하면 비구동쪽 회전부재에는 저항이 가해지지 않으므로, 위상차 변경수단 혹은 비구동쪽 회전부재의 마모가 저감되는 동시에, 엔진의 동력손실이 저감된다. 또, 상기 과도시를 제외하면, 구동쪽 회전부재와 비구동쪽 회전부재가 위상차 유지수단에 의해서 고정되므로, 위상차를 일정치로 유지하기 위한 제어가 불필요하게 되고 제어기구가 간소화된다.
제 2발명에 의하면, 기본적으로는 제1발명과 마찬가지의 작용·효과를 얻을 수 있다. 또, 위상차 변경수단이, 간소한 구조의 디스크부재와 이 디스크부재의 회전을 구속하는 회전특성 변경부재에 의해 구성되므로, 위상차 변경수단의 구조가 간소화된다.
제 3발명에 의하면, 기본적으로는 제 1발명과 마찬가지로 작용·효과를 얻을 수 있다. 또, 중간부재와 축선방향으로 이동하는 것만으로, 비구동쪽 회전부재가 축선방향으로 이동하지 않으므로, 비구동쪽 회전부재의 지지구조가 간소화된다.
제 4발명에 의하면, 기본적으로는 제1발명과 마찬가지의 작용·효과를 얻을 수 있다. 또, 회전특성 변경부재가, 직접적으로 비구동쪽 회전부재의 회전을 구속하므로, 비구동쪽 호전부재와의 사이에 디스크부재를 개재설치할 필요가 없게 되고, 벨브타이밍 제어장치의 구조가 간소화 된다.
제 5발명에 의하면, 기본적으로는 제 2~제 4발명의 어느 하나의 마찬가지의 작용·효과를 얻을 수 있다. 또, 비구동쪽 회전부재의 상대 회전위상차 혹은 축선방향위치를 원래대로 복귀시킬 때에는, 이것들이 스프링의 부세력에 의해서 복귀되므로, 밸브 타이밍 제어장치가 콤팩트화되는 동시에, 에너지소비량이 저감된다.
제 6발명에 의하면, 기본적으로는 제 1~제 5발명의 어느 하나의 마찬가지의 작용·효과를 얻을 수 있다. 또, 운전상태에 따라서, 비구동쪽 회전부재의 상대 회전위상차를 변화시켜서 밸브 개폐타이밍을 조절할 수 있으므로, 엔진의 동력성능을 높일 수 있다.
제 7발명에 의하면, 기본적으로는 제 1 또는 제 2발명과 마찬가지의 작용·효과를 얻을 수 있다. 또, 운전상태에 따라서, 비구동쪽 회전부재의 축선방향위치를 변화시켜서 밸브리프트량을 조절할 수 있으므로, 엔진의 동력성능을 높일 수 있다.
제 8발명에 의하면, 제 1회전부재와 제 2회전부재의 상대 회전위상차를 변화시킬 때에 제 2회전부재에 회전의 제동저항을 가하는 것만으로, 제 1회전부재의 축선방향 위치가 변화하게 되고, 밸브 개폐타이밍과 밸브리프트량중의 양쪽 또는 한쪽이 변화하게된다. 이 때문에, 상기 상대회전위상차를 변화시키는 과도시를 제외하면, 전력등의 구동에너지가 불필요하게 되고, 에너지소비량이 저감된다. 또, 상기 과도시를 제외하면 제 2회전부재에는 저항이 가해지지 않으므로, 위상차 변경수단 혹은 비구동쪽 제 2회전부재의 마모가 저감되는 동시에, 엔진의 동력손실이 저감된다. 또, 상기 과도시를 제외하면, 제 1회전부재와 제 2회전부재가 위상차 유지수단에 의해서 고정되므로, 위상차를 일정치로 유지하기 위한 제어가 불필요하게 되고 제어기구가 간소화된다.
제 9발명에 의하면, 기본적으로는 제 8발명과 마찬가지의 작용·효과를 얻을 수 있다. 또, 제 2회전부재가 간소한 구조의 디스크부재로 구성되고, 또 위상차 변경수단이 디스크부재의 회전을 구속하는 회전특성 변경부재로 구성되므로, 밸브타이밍제어장치의 구조가 간소화된다.
제 10발명에 의하면, 기본적으로는 제 8 또는 제 9발명과 마찬가지의 작용·효과를 얻을 수 있다. 또, 제 2호전부재의 상대 회전위상차를 원래대로 복귀시킬 때에는, 이것들이 부세부재의 부세력에 의해서 복귀되므로, 밸브타이밍 제어장치가 콤팩트화되는 동시에, 에너지 소비량이 저감된다.
제 11발명에 의하면, 기본적으로는 제 8~제 10의 발명의 어느 하나와 마찬가지의 작용·효과를 얻을 수 있다. 또, 운전상태에 따라서, 제 1회전부재의 축선방향위치를 변화시켜서 밸브리프트량과 밸브개폐타이밍의 양쪽 또는 한쪽을 조절할 수 있으므로, 엔진의 동력성능이 높여진다.
제 12발명에 의하면, 기본적으로 제 8도~제 11도의 발명의 어느 하나와 마찬가지의 작용·효과를 얻을 수 있다. 또, 위상차 유지부재가 마찰부재로 되므로, 밸브타이밍제어장치가 간소한 구조가 된다.
제 13발명에 의하면, 기본적으로 제 8도 ~제 11발명의 어느 하나와 마찬가지의 작용·효과를 얻을 수 있다. 또, 위상차 유지부재가 제 1회전부재쪽 및 제 2회전부재쪽에 형성된 맞물림부로 이루어지므로, 밸브타이밍제어장치가 간소한 구조가 된다.

Claims (12)

  1. 구동측회전부재와, 상기 구동측회전부재에 대해서 상대회전가능하게 지지되어있고 구동측회전부재에 의해서 회전구동되어 엔진의 밸브를 개폐시키는 피구동측회전부재와, 구동측회전부재쪽과 피구동측회전부재쪽과의 사이에 상대회전위상차를 변화시킴으로써 밸브개폐타이밍과 밸브리프트량 중의 양쪽 또는 적어도 한쪽을 변화시킬수 있는 밸브특성가변수단이 설치되어 있는 엔진의 밸브타이밍제어장치에 있어서, 상기 밸브특성가변수단에, 구동측회전부재쪽과 피구동측회전부재쪽과의 사이에 상대회전위상차를 변화시킬 때에 피구동측회전부재쪽에 회전의 제동저항을 가함으로써, 피구동측회전부재의 구동측회전부재에 대한 상대회전위상차와, 피구동측회전부재의 축선방향위치 중의 양쪽 또는 적어도 한쪽을 변화시키는 위상차변경수단과, 양 회전부재중의 적어도 한쪽에 고정되고, 구동측회전부재쪽과 피구동측회전부재쪽과의 사이의 상대회전위상차를 유지하는 위상차유지수단과, 상기 위상차유지수단에 의한 상대회전위상차를 유지를 해제할 수 있는 위상차유지해제수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브타이밍제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 위상차변경수단에, 구동측회전부재에 대해서 상대회전가능하게 되도록해서, 피구동측회전부재에 나사맞춤결합된 디스크부재와, 양 회전부재간의 상대회전위상차변화시에 디스크부재에 당접해서 상기 디스크부재의 회전을 구속하고, 피구동측회전부재의 구동측회전부재에 대한 상대회전위상차와, 피구동측회전부재의 축선방향위치를 변화시키는 회전특성변경부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브타이밍제어장치.
  3. 제1항에 있어서, 위상차변경수단, 양 회전부재에 대해서 각각 상대회전가능하게 되도록 해서, 양 회전부재에 각각 나사맞춤결합된 중간부재와, 양 회전부재 간의 상대회전위상차변화시에 피구동측회전부재에 당접해서 상기 피구동측회전부재의 회전을 구속하고, 중간부재와 피구동측회전부재와의 사이의 상대회전위상차와, 중간부재의 축선방향위치를 변화시켜서, 피구동측회전부재의 구동측회전부재에 대해 상대회전위상차를 변화시키는 회전특성변경부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브타이밍제어장치.
  4. 제2항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 위상차변경수단이 구동측회전부재쪽과 피구동측회전부재쪽과의 사이에 배치되고, 양자 간에 회전향의 부세력을 부여하는 스프링을 구비하고 있고, 피구동측회전부재의 구동측회전부재에 대한 상대회전위상차 또는 피구동측회전부재의 축선방향위치를 복귀시킬 때에는, 상기 스프링의 부세력에 의해서 상기 회전위상차 또는 상기 축선방향위치가 복귀되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브타이밍제어장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 피구동측회전부재에 캠면이 형성되어 있고, 상기 캠면과 걸어맞춤하고, 피구동측회전부재의 구동측회전부재에 대한 상대회전위치상의 변화에 따라서 밸브개폐타이밍을 변화시키는 캠기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브타이밍제어장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 피구동측회전부재에 테이퍼형상으로 형성된 캠면이 형성되어 있고, 상기 캠면과 걸어맞춤하고, 피구동측회전부재의 축선방향이동에 따라서 밸브개폐타이밍가 밸브리프트량 중의 양쪽 또는 적어도 한쪽을 변화시키는 캠기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브타이밍제어장치.
  7. 크랭크축과 동기해서 회전하고 엔진의 밸브를 개폐시키는 제 1회전부재와, 상기 제 1회전부재의 축선방향위치를 변화시킴으로써 밸브개폐타이밍과 밸브리프트량 중의 양쪽 또는 적어도 한쪽을 변화시킬 수 있는 밸브특성가변수단이 설치되어 있는 엔진의 밸브타이밍제어장치에 있어서, 상기 밸브특성가변수단이, 제 1회전부재에 대해서 상대회전가능하게 지지되고 있고 제 1회전부재에 의해서 회전구동되고, 또한 제 1회전부재에 대한 상대회전위치상가 변화했을 때에는 상기 1회전부재를 축선방향으로 이동시키는 제 2회전부재와, 제 2회전부재의 제 1회전부재에 대한 상대회전위상차를 변화시킬 때에 제 2회전부재에 회전의 제동저항을 가함으로써, 제 2회전부재의 제 1회전부재에 대한 상대회전위치상를 변화시키는 위상차변경수단과, 양 회전부재중의 적어도 한쪽에 고정되고, 제 2회전부재의 제 1회전부재에 대한 상대회전위치상을 유지하는 위상차유지수단과, 상기 위상차유지수단에 의해 상대회전위상차의 유지를 해제할 수 있는 위상차유지해제수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브타이밍제어장치.
  8. 제8항에 있어서, 제 2회전부재가, 제 1회전부재에 나사맞춤결합되고, 제 1회전부재에 대한 상대회전위상차의 변화에 따라서 제 1회전부재를 그 축선방향으로 이동시키는 디스크부재로 되어있고, 위상차변경수단에 , 양회전부재간의 상대회전위상차변화시에 디스크부재에 당접해서 상기 디스크부재의 회전을 구속하고, 디스크부재의 제 1회전부재에 대한 상대회전위상차를 변화시키는 위상차변경부재가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브타이밍제어장치.
  9. 제8항 또는 제9항에 있어서, 위상차변경수단에, 제 1회전부재쪽과 제 2회전부재쪽과의 사이에 배치되고 양자간에 회전방향의 부세력을 부여하는 부세부재가 설치되어 있고, 제 2회전부재 또는 디스크부재의 제 1회전부재에 대한 상대회전위치상차를 복귀시킬 때에는, 상기 부세부재의 부세력에 의해서 상기 회전위상차가 복귀되도록 있는 것을 특징으로하는 엔진의 밸브타이밍제어장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 제 1회전부재에 테이터형상으로 형성된 캠면이 형성되어 있고, 상기 캠면과 걸어맞춤하고, 제 1회전부재의 축선방향이동에 따라서 밸브개폐타이밍과 밸브리프트량중의 양쪽 또는 적어도 한쪽을 변화시키는 캠기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브타이밍제어장치.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서, 제 2회전부재 또는 디스크부재와 제 1회전부재쪽 부재와의 사이에 설치되고, 스프링의 부세력에 의해서 양자에 당접해서 양자간에 마찰력이 발생시키는 마찰부재인 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브타이밍제어장치.
  12. 제8항에 있어서 제9항에 있어서, 위상차유지수단이, 제 2회전부재 또는 디스크부재에 형성된 맞물림부와, 제 1회전부재쪽의 부재에 형성되고 상기 맞물림부와 맞물리는 맞물림부로 이루어지고, 상기 양 맞물림부재중의 적어도 한쪽이, 대응하는 부재의 전체주위에 걸쳐서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브타이밍제어장치.
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