KR100521293B1 - 밸브 타이밍 조정 장치 - Google Patents

Abstract

밸브 타이밍 조정 장치는 크랭크 샤프트에 대한 캠 샤프트의 회전 위상을 변환시킴으로써 밸브 타이밍을 조정한다. 상기 장치는 위상 형성 부재를 구동하여 소정 위치로 이동시키는 로터 부재를 회전하기 위한 전기 모터를 갖는다. 위상 형성 부재는 자신의 위치에 따라 캠 샤프트의 회전 위상을 형성한다. 위상 형성 부재는 로터 부재로서의 편심 샤프트 상에 회전 가능하게 지지된 유성 기어일 수도 있다. 유성 기어는 감속 기구 및 위상 변화 기구 모두로서 작용한다. 위상 형성 부재는 로터 부재로서의 회전 부재 상에 미끄럼 가능하게 지지된 제어 핀일 수도 있다. 유성 기어는 회전 부재를 회전시키기 위한 감속 부재로서 부가로 사용될 수도 있다. 위상을 높은 정확도 및 내구성으로 제어하는 것이 가능하다.

Description

밸브 타이밍 조정 장치{VALVE TIMING ADJUSTING DEVICE}

본 발명은 흡입 밸브와 배기 밸브 중 적어도 하나의 개폐 타이밍을 조정하기 위한 내연 기관용 밸브 타이밍 조정 장치에 관한 것이다. 이하에는, 내연 기관은 엔진이라 칭한다. 밸브들 중 적어도 하나의 개방 타이밍 및 폐쇄 타이밍은 밸브 타이밍이라 칭한다.

엔진 구동 샤프트로서의 크랭크 샤프트의 구동 토오크를 종동 샤프트로서의 캠 샤프트로 전달하기 위한 전동 시스템에 제공되고, 엔진의 흡입 또는 배기 밸브를 개폐시키도록 기능하는 캠 샤프트를 조정하는 밸브 타이밍 조정 장치는 공지되어 있다. 이 밸브 타이밍 조정 장치는 크랭크 샤프트에 대한 캠 샤프트의 회전 위상을 변화시킴으로써 엔진 출력 또는 연비를 개선하기 위해 밸브 타이밍을 조정한다. 이하, 캠 샤프트의 회전 위상은 위상이라 칭한다.

유압을 이용하여 크랭크 샤프트에 대한 캠 샤프트의 위상을 변화시키는 다른 밸브 타이밍 조정 장치가 공지되어 있다. 그러나, 이 장치는 위상 변화를 높은 정확도로 제어하는 경우, 저온의 환경에서 또는 엔진의 시동 직후에도 유압을 제어하기 위해 필요한 특정 안정 조건이 요구되는 문제점을 갖는다.

크랭크 샤프트에 대한 캠 샤프트의 위상을 유압이 아닌 전기 모터를 사용하여 변화시키는 또 다른 밸브 타이밍 조정 장치가 일본 실용신안 공개 평4-105906호에 개시되어 있다. 이 장치는 전기 모터의 전자기 유닛에 의해 발생된 전기장에 의해 토오크가 회전 샤프트에 인가되고, 그 후 위상 변화를 유도하기 위해 회전 샤프트의 토오크가 캠 샤프트로 전달되도록 설계되어 있다.

상기 문헌의 장치는 또한 이하의 문제점을 갖는다. 전기 모터 전체가 크랭크 샤프트로부터 구동 토오크를 수용하는 스프로켓과 함께 회전하여, 장치의 관성 중량이 커지게 한다. 이는 장치의 내구성의 열화를 초래한다. 게다가, 회전하는 전기 모터의 전자기 유닛을 여기하기 위해서는, 전자기 유닛의 단자와 전자기 유닛으로의 전류의 공급을 위한 배선의 단자를 미끄럼 접촉에 의해 서로 전기적으로 접속시키는 브러시와 같은 미끄럼 접촉 접속 부재가 필요하다. 이러한 미끄럼 접촉 접속 부재는 마모되기 쉬워, 낮은 내구성 및 전파 잡음을 발생시킨다.

본 발명의 목적은 내구성이 우수한 밸브 타이밍 조정 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 구동 샤프트에 대한 종동 샤프트의 위상 변화를 높은 정확도로 연속적으로 제어할 수 있고 내구성이 우수한 밸브 타이밍 조정 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 태양에 따르면, 전자기 유닛이 작용 샤프트의 외주연을 따라 자기장을 발생시키고 회전 방향에 대향하는 방향으로 작용하는 제1 토오크가 작용 샤프트에 인가될 때, 작용 샤프트와 상기 작용 샤프트에 접속된 편심 샤프트는 회전 부재에 대해 지각 방향(delay direction)으로 상대 회전한다. 이는 유성 기어가 유성 기어에 결합된 출력 샤프트 및 출력 샤프트에 접속된 종동 샤프트와 함께 회전 부재에 대해 진각 방향으로 상대 회전하면서, 편심 샤프트에 대해 진각 방향(advance direction)으로 상대 회전할 수 있게 하고, 이 유성 기어는 종동 샤프트 축에 대해 편심인 편심 샤프트의 외주벽에 의해 상대 회전 가능하게 지지되어, 회전 부재의 내부 기어와 맞물리며 종동 샤프트 축 둘레로 회전하도록 적용된다. 따라서, 제1 토오크가 작용 샤프트에 인가될 때, 회전 부재에 대한 종동 샤프트의 위상, 즉 회전 부재가 구동 토오크로 회전할 수 있게 하는 구동 샤프트에 대한 종동 샤프트의 위상은 진각측으로 변화될 수 있다.

전자기 유닛이 작용 샤프트의 외주연을 따라 자기장을 발생시키고 회전 방향으로 작용하는 제2 토오크가 작용 샤프트에 인가될 때, 작용 샤프트와 편심 샤프트는 회전 부재에 대해 진각 방향으로 상대 회전한다. 이는 유성 기어가 출력 샤프트와 종동 샤프트와 함께 회전 부재에 대해 지각 방향으로 상대 회전하면서 편심 샤프트에 대해 지각 방향으로 상대 회전할 수 있게 한다. 따라서, 제2 토오크가 작용 샤프트에 인가될 때, 회전 부재에 대한 종동 샤프트의 위상, 즉 구동 샤프트에 대한 종동 샤프트의 위상은 지각측으로 변화될 수 있다.

주위 온도 및 작동 개시로부터 경과된 시간과 같은 작동 조건에 영향을 받지 않는 자기장이 발생되어 위상을 변화시키기 위해 인가되기 때문에, 위상을 높은 정확도로 변화시키는 것이 가능하다.

구동 샤프트에 대한 종동 샤프트의 위상 변화를 유도하는 제1 및 제2 토오크를 작용 샤프트에 인가하기 위한 전자기 유닛은 변위 불가능하게 엔진에 고정된다. 따라서, 장치에 부과되는 관성 중량은 작아질 수 있고, 따라서 장치의 내구성이 향상된다. 게다가, 엔진에 고정된 전자기 유닛으로 전류를 공급하기 위한 배선의 전기 접속부는 이 접속부로부터 브러시와 같은 미끄럼 접촉 접속 부재를 배제한다. 이는 미끄럼 접촉 접속 부재의 마모에 기인하여 내구성이 열화되는 종래의 장치의 문제점을 해결할 수 있다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 작용 샤프트와, 작용 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 전자기 유닛과, 전자기 유닛으로의 전류의 공급을 제어하고 전자기 유닛에 접합되는 전류 공급 제어 유닛은 전기 모터를 구성한다. 따라서, 작용 샤프트, 전자기 유닛 및 전류 공급 제어 유닛은 단일의 전기 모터로서 용이하게 교체될 수 있어 유지 보수성을 향상시킨다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기 장치는 작용 샤프트의 회전각을 검출하기 위한 센서 유닛을 더 구비하고, 센서 유닛에 의해 검출된 회전각에 따라 전류 공급 제어 유닛은 전자기 유닛으로의 전류의 공급을 제어한다. 따라서, 구동 샤프트에 대한 종동 샤프트의 위상 변화는 더욱 높은 정확도로 제어될 수 있다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 작용 샤프트의 외주연은 자극(magnetic pole)을 형성하는 자석을 가지므로, 전자기 유닛에 의해 발생된 자기장 내의 작용 샤프트에 더욱 큰 제1 및 제2 토오크가 인가될 수 있다. 이는 전자기 유닛으로의 전류의 공급에 의해 소비되는 에너지를 감소시킬 수 있다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 자석은 희토류 자석으로 구성된다. 따라서, 희토류 자석으로 구성된 자석의 외형이 소형일지라도, 강한 자극을 형성하고 더욱 큰 제1 및 제2 토오크를 얻는 것이 가능하므로, 장치의 크기가 감소될 수 있다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 장치는 회전 부재와 이 회전 부재에 대해 상대 회전하도록 적용된 유성 기어 및 출력 샤프트 중 적어도 하나 사이의 마찰력을 향상시키는 마찰 부재를 더 구비한다. 이 구성에 따르면, 유성 기어 및 출력 샤프트를 회전 부재에 대해 상대 회전시키기 위한 토오크가, 종동 샤프트를 통해 전달되는 엔진 토오크의 갑작스런 변화에 의해 발생될지라도, 발생된 토오크는 마찰 부재의 마찰력에 의해 감소될 수 있다. 따라서, 엔진 토오크의 갑작스런 변화의 경우에도, 유성 기어와 출력 샤프트는 제1 및 제2 토오크에 비례하는 정규의 각도로 회전 부재에 대해 상대 회전할 수 있으므로, 소정 위상 변화가 종동 샤프트에 대해 실현될 수 있다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 출력 샤프트는 원형 단면의 하나 이상의 결합 구멍을 종동 샤프트 축 주위에 갖고, 유성 기어는 구멍의 개구로부터 대응 결합 구멍 내로의 삽입을 위한 원형 단면의 하나 이상의 결합 돌기(lug)를 편심 샤프트 축 주위에 갖는다. 대응 결합 구멍 및 결합 돌기의 내주벽 및 외주벽의 각각의 상호 결합시에, 출력 샤프트는 유성 기어와 결합하게 된다. 이러한 비교적 간단한 구성에 의해, 출력 샤프트와 유성 기어의 결합을 얻는 것이 가능하다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 결합 구멍의 내주벽은 결합 돌기가 삽입되는 결합 구멍의 개구측을 향해 직경이 커지도록 테이퍼지고, 결합 돌기의 외주벽은 돌기의 팁을 향해 직경이 작아지도록 테이퍼진다. 또한, 결합 돌기는 돌기의 중심축 방향에서 양 측면으로 이동 가능하도록 유성 기어에 제공되고 압박 수단에 의해 결합 구멍 내로의 삽입 방향으로 압박된다. 따라서, 결합 돌기의 외주벽은 결합 구멍의 내주벽과 압력 접촉되고, 이에 의해 유성 기어로부터 출력 샤프트로의 토오크의 전달이 결합 돌기와 결합 구멍 사이의 백래시(backlash)에 의해 방해받는 것이 방지될 수 있다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 작용 샤프트에 토오크를 인가하는 전자기 유닛은 변위 불가능하게 엔진에 고정되고, 이 토오크는 구동 샤프트에 대한 종동 샤프트의 위상 변화를 유도하도록 위상 변화 수단의 입력 샤프트에 전달된다. 따라서, 장치에 부과되는 관성 중량이 작아질 수 있고, 따라서 장치의 내구성이 향상된다. 게다가, 전자기 유닛으로의 전류의 공급을 위한 배선은 엔진에 고정된 전자기 유닛에 전기적으로 접속되므로, 브러시와 같은 미끄럼 접촉 접속 부재가 접속부에 제공될 필요가 없다. 따라서, 미끄럼 접촉 접속 부재의 마모에 의해 내구성이 열화되는 종래 장치의 문제점을 제거하는 것이 가능하다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 작용 샤프트와 전자기 유닛은 전기 모터를 구성하고, 이 모터는 밸브 타이밍 조정 장치의 다른 부품들에 대해 부착 및 탈착될 수 있으며, 따라서 작용 샤프트와 전자기 유닛이 단일 전기 모터로서 용이하게 교체될 수 있게 하여 유지 보수성이 향상된다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 작용 샤프트와 입력 샤프트는 샤프트 커플링에 의해 함께 접속된다. 따라서, 전기 모터의 장착 및 제거를 가능하게 하면서, 작용 샤프트로부터 입력 샤프트로의 토오크의 전달이 보장될 수 있다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 작용 샤프트와 입력 샤프트는 양 샤프트 상에 걸쳐지는 환형 부재를 통해 서로 접속된다. 따라서, 전기 모터의 장착 및 제거를 가능하게 하면서 작용 샤프트로부터 입력 샤프트로의 토오크의 전달이 보장될 수 있다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 작용 샤프트와 입력 샤프트는 두 개의 샤프트에 각각 제공된 기어의 맞물림에 의해 서로 접속된다. 따라서, 전기 모터의 장착 및 제거를 가능하게 하면서 작용 샤프트로부터 입력 샤프트로의 토오크의 전달이 보장될 수 있다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 위상 변화 수단은 입력 샤프트의 회전 속도를 감소시키기 위한 감속 기구를 갖는다. 감속 기구에 의해, 작용 샤프트로부터 입력 샤프트로 전달되는 토오크를 증가시키는 것이 가능하고, 따라서 작용 샤프트로 인가되는 토오크는, 전기 모터의 크기의 결과적인 감소에 따라 전자기 유닛에 의해 작아질 수 있다. 이는 모터 교체 작업의 작업 효율의 향상을 가능하게 한다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 감속 기구의 부품들은 입력 샤프트의 축방향에서의 변위가 불가능하기 때문에, 감속 기구의 배치는 장치가 입력 샤프트의 축방향으로 연장되는 것을 방지하는 것이 가능하게 한다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 전류 공급 제어 유닛은, 작용 샤프트의 회전에 의해 발생된 기류가 케이스의 내부로 도입될 수 있도록 전자기 유닛 수용 하우징에 접합된 케이스에 수용된다. 이 구성에 의해, 케이스의 내부에 위치된 전류 공급 제어 유닛은 작용 샤프트의 회전에 의해 발생된 기류를 이용하여 냉각될 수 있다. 따라서, 열을 발생시키기 쉬운 전자기 유닛에 인접하여 전류 공급 제어 유닛이 위치될지라도, 전류 공급 제어 유닛의 오작동을 방지하는 것이 가능하다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 케이스는 수직 방향에서 상부측과 하부측에 각각 유입 통로 및 유출 통로를 갖고, 이에 의해 입력 샤프트의 회전에 의해 발생된 기류를 유입 통로를 통해 케이스의 내부로 도입하고 유출 통로를 통해 외부로 유도한다. 이 구성에 의해, 전류 공급 제어 유닛의 냉각 효율이 향상될 수 있고, 게다가 유입 통로를 통해 케이스로 액체가 유입되는 경우에도, 액체는 하부 유출 통로로부터 유입 통로를 통해 배출될 수 있다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 유출 통로는 하나 이상의 만곡부로 형성되고, 따라서 유출 통로로부터 케이스 내로의 액체의 유입이 방지될 수 있다.

위상 변화 수단이, 종동 샤프트로부터 종동측 로터로 전달된 엔진 토오크가 입력 샤프트로 전달되는 것이 곤란한 구조를 채택하는 조건하에서, 엔진 토오크가 갑자기 변화되면, 입력 샤프트는 이 엔진 토오크에 의해 회전하지 않고 관성에 의해 계속 회전하는 경향이 있는 작용 샤프트 상의 토오크에 의해 회전한다. 이는 구동 샤프트에 대한 종동 샤프트의 위상을 변화시킨다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 엔진 토오크가 갑자기 변화할 때, 작용 샤프트의 관성에 의해 발생되는 입력 샤프트의 회전을 방지하는 것이 가능한데, 이는 위상 변화 수단의 전달 부재가 입력 샤프트와 종동측 로터 사이의 토오크의 전달을 위해 사용되고 위상 변화 수단의 마찰 부재가 전달 부재 또는 입력 샤프트와 구동측 로터 사이의 마찰을 향상시키거나 마찰을 발생시키기 때문이다. 따라서, 구동 샤프트에 대한 종동 샤프트의 위상은 높은 정확도로 제어될 수 있다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 마찰 부재는 탄성 변형에 의해 마찰력을 발생시키는 탄성 부재로 구성되고, 따라서 마찰 수단의 구성이 단순화될 수 있다.

본 발명의 실시예의 특징 및 장점 뿐만 아니라, 관련 부분의 기능 및 작동 방법은 본원의 부분을 형성하는 하기의 상세한 설명, 첨부된 청구 범위 및 도면의 검토에 의해 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

<제1 실시예>

본 발명의 제1 실시예에 따른 엔진용 밸브 타이밍 조정 장치는 도1 내지 도4에 도시된다. 본 실시예의 밸브 타이밍 조정 장치(10)는 엔진(2)의 흡입 밸브를 구동하는 캠 샤프트의 회전 위상을 제어하여, 이에 의해 흡입 밸브의 밸브 타이밍을 조정한다.

밸브 타이밍 조정 장치(10)는 엔진(2)의 크랭크 샤프트의 구동 토오크를 엔진의 캠 샤프트(4)로 전달하는 전동 시스템에 제공된다. 캠 샤프트(4)는 그의 축(O) 둘레로 회전하여 엔진(2)의 흡입 밸브를 개폐하도록 적용된다. 이하, 축(O)은 캠축이라 칭한다. 엔진(2)의 크랭크 샤프트는 구동 샤프트를 구성하고 캠 샤프트(4)는 종동 샤프트를 구성한다.

스프로켓(12)은 캠축(O) 둘레로 상대 회전 가능한 방식으로, 후술하는 출력 샤프트(22)의 외주벽 상에 지지된다. 체인, 기어 열 또는 벨트와 같은 동력 전달 부재가 스프로켓(12)과 크랭크 샤프트를 결합한다. 본 실시예에서, 체인이 엔진(2)의 크랭크 샤프트와 스프로켓(12) 사이로 연장되어 걸쳐진다. 상기 스프로켓(12)은 캠 샤프트 상의 구동 토오크가 체인을 통해 스프로켓에 전달될 때 캠축(O) 둘레로 회전한다.

링 기어(14)가 스프로켓(12)의 내주벽에 고정된다. 링 기어(14)는 그의 치근면(root surface)의 내주측 상에 위치된 팁 표면을 갖는 내부 기어로 구성된다. 링 기어(14)는 캠축(O)과 동심으로 배치된다. 링 기어(14)는 그의 중심축, 즉 캠축(O) 둘레로 스프로켓(12)과 함께 회전 가능하다. 링 기어(14)는 내부 기어를 구성하고 링 기어(14)와 스프로켓(12) 모두는 회전 부재를 구성한다. 또한, 스프로켓(12)은 구동측 로터를 구성한다.

출력 샤프트(22)의 일 단부(22a)는 대향 단부(22b)보다 직경이 크게 형성된다. 캠 샤프트(4)의 일 단부는 일 단부(22a)의 내주측에 동심적으로 끼워진다. 또한, 출력 샤프트(22)와 캠 샤프트(4)는 고정 볼트(25)를 사용하여 서로 접속되고 고정된다.

따라서, 출력 샤프트(22)는 캠 샤프트(4)와 일체로 캠축(O) 둘레로 회전 가능하다. 출력 샤프트(22)는 종동측 로터를 구성한다.

입력 샤프트로서 기능하는 편심 샤프트(18)가 캠축(O)에 대해 그의 중심축(P)에서 편심되어 있고 캠축(O) 둘레로 상대 회전 가능하도록 출력 샤프트(22)의 캠 샤프트 반대측 단부(22b)의 외주벽에 지지된다. 이하, 편심 샤프트(18)의 축(P)은 편심축(P)이라 칭한다. 도3에서, "e"는 캠축(O)에 대한 편심축(P)의 편심량을 나타낸다.

유성 기어(30)가 출력 샤프트(22)의 중앙부의 외주측 상에 유성 운동을 위해 배치된다. 보다 구체적으로는, 유성 기어(30)는 그의 치근면의 외주측 상에 위치된 팁 표면을 갖는 외부 기어로 구성된다. 유성 기어(30)의 팁 표면의 곡률 반경은 링 기어(14)의 치근면의 곡률 반경보다 작게 설정되고, 유성 기어(30)의 잇수(number of teeth)는 링 기어(14)의 잇수보다 1개 작게 설정된다. 유성 기어(30)에는 원형 단면의 끼워맞춤 구멍(32)이 형성된다. 끼워맞춤 구멍(32)의 중심축은 유성 기어의 중심축과 일치한다. 편심 샤프트(18)의 일 단부(18a)는 베어링(도시 생략)을 통해 끼워맞춤 구멍(32)에 끼워지고, 유성 기어(30)는 유성 기어의 축과 일치하는 편심축(P) 둘레로 상대 회전 가능하도록 편심 샤프트 단부(18a)의 외주벽에 의해 지지된다. 이러한 지지 상태에서, 유성 기어(30)의 복수의 치형부의 일부는 링 기어(14)의 복수의 치형부의 일부와 맞물린다.

편심 샤프트(18)에 대한 유성 기어(30)의 상대 회전이 발생되지 않을 때, 유성 기어(30)는, 링 기어에 대한 상대 위치 관계를 변경하지 않고 링 기어(14)와 맞물림 상태를 유지하면서 스프로켓(12)과 편심 샤프트(18)와 함께 캠축(O) 둘레로 회전한다. 이 회전 중에, 편심 샤프트(18)가 스프로켓(12)에 대해 캠축(O) 둘레로 지각 방향(Y)으로 상대 회전하면, 편심 샤프트(18)의 외주벽에 의해 가압되는 유성 기어(30)는 유성 기어와 맞물리는 링 기어(14)의 작용을 받고 편심 샤프트(18)에 대해 편심축(P) 둘레로 진각 방향(X)으로 상대 회전한다. 이 경우, 유성 기어(30)는 링 기어(14)와 부분적으로 맞물리면서 캠 스프로켓(12)에 대해 진각 방향(X)으로 상대 회전한다. 한편, 편심 샤프트(18)가 스프로켓(12)에 대해 캠축(O) 둘레로 진각 방향(X)으로 상대 회전하는 경우, 편심 샤프트(18)의 외주벽에 의해 가압되는 유성 기어(30)는 링 기어(14)의 작용을 받고 편심 샤프트(18)에 대해 편심축(P) 둘레로 지각 방향(Y)으로 상대 회전한다. 또한, 이 경우, 유성 기어(30)는 링 기어(14)와 부분적으로 맞물리면서 스프로켓(12)에 대해 지각 방향(Y)으로 상대 회전한다.

출력 샤프트(22)의 중앙부에는, 캠축(O)을 회전 대칭축으로서 사용하는 디스크 형상의 결합부(24)가 형성된다. 결합 구멍(26)은 결합부(24)의 복수의 위치에 형성된다. 9개의 결합 구멍(26)이 제공된다. 복수의 결합 구멍(26)은 캠축(O) 주위에 등간격으로 배열된다. 각각의 결합 구멍(26)은 원형 단면이고 플레이트 두께 방향으로 결합부(24)를 통해 연장된다. 각각의 결합 구멍(26)의 일 개구(27)는 유성 기어(30)에 대면한다. 결합부(24)에 정대향하는 유성 기어(30)의 외주벽 상에는, 결합 돌기(34)가 결합 구멍(26)에 대응하는 복수의 위치에 일체로 형성된다. 복수의 결합 돌기(34)는 캠축(O)으로부터 편심량(e)만큼 편심된 편심축(P) 주위에 등간격으로 배열된다. 각각의 결합 돌기(34)는 결합부(24)를 향해 돌출된 원형 단면의 핀의 형상이고, 개구(27)측으로부터 대응 결합 구멍(26) 내로 삽입된다. 본 실시예에서, 결합 구멍(26)과 결합 돌기(34)는 각각의 중심축의 방향으로 직선으로 연장된다. 각각의 결합 돌기(34)의 직경은 대응 결합 구멍(26)의 직경보다 작게 설정된다.

각각의 결합 구멍(26)의 형상에 있어서, 본 실시예에서와 같은 양 단부 개방 형상에 부가하여, 각각의 결합 구멍(26)의 유성 기어측 단부만이 개방되고 유성 기어 반대측 단부는 폐색되는 오목 형상이 채택될 수도 있다.

유성 기어(30)와 스프로켓(12)이 서로 일체로 회전하는 동안, 유성 기어(30)의 결합 돌기(34)의 외주벽은 대응 결합 구멍(26)의 내주벽과 결합되고 회전 방향[여기서는 진각 방향(X)에 일치]으로 결합 구멍의 결합된 내주벽을 가압한다. 따라서, 출력 샤프트(22)와 그에 부착된 캠 샤프트(4)는 스프로켓(12)에 대한 위상을 일정하게 유지하면서 캠축(O) 둘레로 회전한다. 이 회전 중에, 스프로켓(12)에 대한 진각 방향(X)에서의 유성 기어(30)의 상대 회전이 발생되면, 결합 돌기(34)는 이들이 결합되는 결합 구멍(26)의 내주벽을 회전 방향으로 더욱 가압한다. 이는 출력 샤프트(22)와 캠 샤프트(4)가 스프로켓(12)에 대해 캠축(O) 둘레로 진각 방향(X)으로 상대 회전할 수 있게 한다. 한편, 스프로켓(12)에 대한 지각 방향(Y)에서의 유성 기어(30)의 상대 회전이 발생하면, 결합 돌기(34)는 이들이 결합되는 결합 구멍(26)의 내주벽을 회전 방향에 대향하는 방향[여기서는 지각 방향(Y)에 일치]으로 가압한다. 이는 출력 샤프트(22)와 캠 샤프트(4)가 스프로켓(12)에 대해 캠축(O) 둘레로 지각 방향(Y)으로 상대 회전할 수 있게 한다. 따라서, 밸브 타이밍 조정 장치(10)에서, 출력 샤프트(22)와 유성 기어(30)의 결합은 복수의 결합 돌기(34)와 복수의 결합 구멍(26)의 결합과 같은 비교적 간단한 구성에 의해 실현된다.

스토퍼 홈(35)이 스프로켓(12)의 내주벽에 형성된다. 스토퍼 홈(35)은 캠 샤프트(4) 상에 중심을 갖는 원호 형상으로 소정 길이로 연장되고 출력 샤프트(22)의 단부(22a)의 외주벽을 향해 개방된다. 스토퍼 돌기(37)는 출력 샤프트 단부(22a)의 외주벽에 일체로 형성된다. 스토퍼 돌기(37)는 스토퍼 홈(35) 내로 돌출되고 캠축(O) 상에 중심을 갖는 원호 형상으로 스토퍼 홈(35)보다 짧은 길이로 연장된다.

출력 샤프트(22)가 스프로켓(12)에 대해 상대 회전할 때, 스토퍼 돌기(37)는 스토퍼 홈(35) 내에서 캠축(O) 둘레로 상대 회전한다. 이 때, 스토퍼 돌기(37)의 진각 방향측 단부(37a)는 스토퍼 홈(35)의 진각 방향측 단부(35a)에 접하게 되고, 이에 의해 진각 방향(X)에서의 출력 샤프트(22)의 상대 회전이 저지된다. 이 저지된 위치는 출력 샤프트(22)의 최대 진각 위치이다. 또한, 스토퍼 돌기(37)의 지각 방향측 단부(37b)는 스토퍼 홈(35)의 지각 방향측 단부(35b)에 접하게 되고, 이에 의해 지각 방향(Y)에서의 출력 샤프트(22)의 상대 회전이 저지된다. 이 저지된 위치는 출력 샤프트(22)의 최대 지각 위치이다. 따라서, 본 실시예에서, 출력 샤프트(22)의 상대 회전 범위 및 따라서 캠 샤프트(4)의 상대 회전 범위는 스토퍼 홈(35) 및 스토퍼 돌기(37)의 원호 길이에 의해 정해진다. 예를 들면, 캠 샤프트(4)의 큰 상대 회전 범위는, 스토퍼 홈(35)의 원호 길이를 비교적 길게 설정하고 스토퍼 돌기(37)의 원호 길이를 비교적 짧게 설정함으로써 보장될 수 있다.

전기 모터(70)는 하우징(71), 작용 샤프트(72), 전자기 유닛(74), 센서 유닛(76) 및 전류 공급 제어 유닛(78)으로 구성된다. 하우징(71)은 스테이(stay) (79)를 통해 엔진(2)에 볼트 결합된다.

작용 샤프트(72)는 하우징(71) 내에 수용되어 고정되는 전자기 유닛(74)에 베어링(80, 81)에 의해 캠축(O) 둘레로 회전 가능하게 지지된다. 작용 샤프트(72)의 일단부(72a)측은 정렬 커플링(82)을 통해 편심 샤프트(18)의 유성 기어 반대측 단부(18b)에 접속된다. 따라서, 작용 샤프트(72)는 편심 샤프트(18)와 일체로 캠축(O) 둘레로 회전 가능하다. 정렬 커플링(82)은 편심 샤프트(18)에 작용 샤프트(72)가 접속될 때 캠축(O)과 작용 샤프트(72)의 중심축(N)을 정렬하는데 사용된다. 정렬 커플링(82)과 편심 샤프트(18)가 단일 부재로 구성된 본 실시예의 변형예는 도5에 도시된다.

작용 샤프트(72)는 작용 샤프트의 중앙부의 외주벽으로부터 반경 방향 외향으로 돌출되는 자석(84)을 구비하고, 자석(84)은 각각의 돌출 팁에 자극을 갖는다. 본 실시예에서, 자석(84)은 희토류 자석으로 각각 형성되고 캠축(O) 주위의 두 개의 상호 대향 위치에 위치되므로, 각각의 돌출 팁에서의 자극은 서로 상이하다.

전자기 유닛(74)은 하우징(71)과 스테이(79)를 통해 변위 불가능하게 엔진(2)에 고정되고 작용 샤프트(72)의 중앙부의 외주연 상에 배치된다. 전자기 유닛(74)은 일반적으로 원통형의 본체(88), 복수의 코어부(86), 복수의 코일(90) 및 베어링(80, 81)을 갖는다. 복수의 코어부(86)는 본체(88)의 내주벽 상의 캠축(O) 주위의 등간격으로 이격된 위치로부터 작용 샤프트(72)의 외주벽을 향해 돌출되도록 제공된다. 복수의 코일(90)은 대응 코어부(86)에 각각 원형으로 권취된다. 본 실시예에서, 각각의 코어부(86)는 복수의 철편(iron piece)을 적층함으로써 형성된다. 더욱이, 본 실시예에서, 4개의 세트의 코어부(86)와 코일(90)이 캠축(O) 주위에 서로로부터 90°의 간격으로 배열된다. 또한, 본 실시예에서, 코일(90)의 권취 방향은, 대응 코어부(86)의 돌출 팁으로부터 볼 때 대향 코일(90) 사이에서 서로에 대해 대향되도록 설정된다. 전자기 유닛(74)은 코일(90)로의 전류의 공급에 따라 작용 샤프트(72)의 외주연을 따라 자기장을 발생시킨다.

센서 유닛(76)은 작용 샤프트(72)의 중앙부의 외주연 상의 전자기 유닛(74)의 본체(88) 내에 수용되어 고정된다. 예를 들면, 센서 유닛(76)은 작용 샤프트(72)의 자석(84)의 자극의 강도를 검출하고, 이에 의해 작용 샤프트(72)의 회전각의 절대값을 검출한다.

전류 공급 제어 유닛(78)은 작용 샤프트(72)의 편심 샤프트 반대측 단부(72b) 부근에서 하우징(71) 내에 수용되고, 전자기 유닛(74)의 본체(88)에 직접 접합되어 고정된다. 전류 공급 제어 유닛(78)은 구동 회로(92)와 제어 회로(94)를 갖는다. 구동 회로(92)는 접속된 코일(90)에 전류를 공급하도록 전자기 유닛(74)의 각각의 코일(90)에 전기적으로 접속된다. 제어 회로(94)는 구동 회로(92)와 센서 유닛(76) 모두에 전기적으로 접속된다. 센서 유닛(76)에 의해 검출된 작용 샤프트(72)의 회전각에 기초하여, 제어 회로(94)는 구동 회로(92)로부터 각각의 코일(90)로 공급되는 전류를 제어한다.

제어 회로(94)에 의한 코일(90)에 대한 전류 공급 제어는, 각각의 코일(90)에 의해 발생된 자기장에 의해, 회전 방향에 대향하는 방향[여기서는 지각 방향(Y)에 일치]으로 작용하는 제1 토오크와 회전 방향[여기서는 진각 방향(X)에 일치]으로 작용하는 제2 토오크 중 하나가 선택되어 작용 샤프트(72)에 인가되는 방식으로 수행된다. 보다 구체적으로는, 본 실시예에서, 구동 회로(92)로부터, 동일 위상의 교류가 서로 대향하는 코일(90)에 공급되고 위상이 +90°상이한 교류가 서로 인접한 코일(90)에 공급되어, 이에 의해 도3의 반시계 방향[여기서는 지각 방향(Y)에 일치]으로 회전하는 회전 자기장이 각각의 코일(90)에 의해 출력 샤프트(72)의 외주연에 형성된다. 이와 같이 형성된 자기장 내에서, 작용 샤프트(72) 상의 자석(84)은 인력과 척력을 받고, 이에 의해 제1 토오크가 작용 샤프트(72) 상에 인가된다. 제1 토오크가 인가된 작용 샤프트(72)는 스프로켓(12)에 대해 캠축(O) 둘레로 지각 방향(Y)으로 편심 샤프트(18)와 함께 상대 회전한다. 더욱이, 본 실시예에서, 구동 회로(92)로부터, 동일 위상의 교류가 상호 대향하는 코일(90)에 공급되고 위상이 -90°상이한 교류가 상호 인접 코일(90)에 공급되어, 이에 의해 도3의 시계 방향[여기서는 진각 방향(X)에 일치]으로 회전하는 회전 자기장이 각각의 코일(90)에 의해 작용 샤프트(72)의 외주연에 형성된다. 이와 같이 형성된 자기장 내에서, 작용 샤프트(72) 상의 자석(84)은 인력과 척력을 받고, 이에 의해 제2 토오크가 작용 샤프트(72)에 인가된다. 제2 토오크가 인가된 작용 샤프트(72)는 스프로켓(12)에 대해 캠축(O) 둘레로 진각 방향(X)으로 편심 샤프트(18)와 함께 상대 회전한다.

본 실시예에서, 제1 및 제2 토오크를 작용 샤프트(72)에 인가하기 위해, 4개의 세트의 코어부(86) 및 코일(90)이 캠축(O) 주위에 배열되고 회전 자기장이 전술한 방식으로 작용 샤프트(72)의 외주연을 따라 형성된다. 그러나, 예를 들면, 4개의 세트의 코어부(86) 및 코일(90) 이외의 복수의 세트가 작용 샤프트(72)의 외주연을 따라 회전 자기장을 형성하도록 캠축(O) 주위에 형성될 수도 있다. 이 경우, 자석(84)의 적절한 수는 코어(86)/코일(90) 세트의 수에 따라 결정될 수 있다. 대안적으로, 캠축(O) 주위로 등간격으로 배열된 복수의 코일(90)이 코어부(86)의 돌출 팁으로부터 볼 때 동일 방향으로 모두 권취되고 캠축(O) 주위로 하나씩 연속적으로 여기되며, 이 여기에 따라 작용 샤프트(72)의 외주연 상에 코일(90)에 의해 형성되는 자기장이, 제1 및 제2 토오크를 제공하도록 작용 샤프트(72) 상의 자석(84)에 연속적으로 인가되는 구성이 또한 적용될 수도 있다. 이 경우, 자석(84)의 수는 1개로 설정될 수 있다.

이하, 밸브 타이밍 조정 장치(10)의 전체 작동에 대해 설명한다.

엔진(2)의 크랭크 샤프트가 제어 회로(94)에 의해 턴 오프된 구동 회로(92)로부터 각각의 코일(90)로의 전류의 공급에 의해 회전 구동될 때, 크랭크 샤프트의 구동 토오크는 스프로켓(12)으로 전달된다. 이는 스프로켓(12)과 그에 고정된 링 기어(14)가 일체로 회전할 수 있게 한다. 크랭크 샤프트에 대한 스프로켓(12)의 위상은 일정하게 유지된다. 이 때, 비여기 상태의 각각의 코일(90)은 회전 자기장을 형성하지 않으므로, 제1 및 제2 토오크가 작용 샤프트(72)에 인가되지 않고 스프로켓(12)에 대한 작용 샤프트(72)와 편심 샤프트(18)의 상대 회전이 발생하지 않는다. 그 결과, 스프로켓(12)의 회전에 의해, 유성 기어(30), 뿐만 아니라 편심 샤프트(18) 및 작용 샤프트(72)가 스프로켓(12)과 함께 회전한다. 이는 캠 샤프트(4) 및 유성 기어(30)와 결합된 출력 샤프트(22)가 스프로켓(12)에 대해 일정한 위상으로 회전할 수 있게 한다.

구동 회로(92)로부터 각각의 코일(90)로의 전류의 공급이 스프로켓(12)의 회전 중에 제어 회로(94)에 의해 제어되어, 도3의 반시계 방향 회전 자기장이 작용 샤프트(72)의 외주연을 따라 발생하는 경우, 제1 토오크가 작용 샤프트(72)에 인가되고 편심 샤프트(18)에 전달된다. 제1 토오크가 인가된 편심 샤프트(18)는 스프로켓(12)에 대해 지각 방향(Y)으로 상대 회전하고 감속된다. 지각 방향(Y)에서의 편심 샤프트(18)의 이 상대 회전을 수용할 때, 유성 기어(30)는 편심 샤프트(18)에 대해 진각 방향(X)으로 상대 회전하면서 스프로켓(12)에 대해 진각 방향(X)으로 상대 회전한다. 그 결과, 출력 샤프트(22)와 캠 샤프트(4)는 스프로켓(12)에 대해 진각 방향(X)으로 상대 회전하고 속도가 증가된다. 즉, 스프로켓(12)에 대한 캠 샤프트(4)의 위상은 진각측으로 변화되고, 크랭크 샤프트에 대한 캠 샤프트(4)의 위상은 또한 진각측으로 변화된다. 이 때, 제어 회로(94)는, 센서 유닛(76)에 의해 검출된 작용 샤프트(72)의 회전각의 값을 사용하여, 각각의 코일(90)로 공급되는 전류의 값을 피드백 제어한다. 따라서, 각각의 여기 코일(90)에 의해 형성된 회전 자기장의 강도가 제어되고 작용 샤프트(72)에 인가된 제1 토오크의 크기도 제어된다. 그 결과, 크랭크 샤프트에 대한 캠 샤프트(4)의 진각측으로의 위상 변화도가 제어된다. 이 때, 진각 방향(X)에서의 출력 샤프트(22)와 캠 샤프트(4)의 상대 회전은 스토퍼 홈 단부(35a)에 대한 스토퍼 돌기 단부(37a)의 접촉에 의해 제한된다.

한편, 스프로켓(12)의 회전 중에, 구동 회로(92)로부터 각각의 코일(90)로의 전류의 공급이 제어 회로(94)에 의해 제어되어, 도3의 시계 방향 회전 자기장이 작용 샤프트(72)의 외주연을 따라 형성되는 경우, 제2 토오크가 작용 샤프트(72)에 인가되고 편심 샤프트(18)로 전달된다. 제2 토오크가 인가된 편심 샤프트(18)는 스프로켓(12)에 대해 진각 방향(X)으로 상대 회전하고 속도가 증가된다. 진각 방향(X)에서의 이러한 편심 샤프트(18)의 상대 회전에 의해, 유성 기어(30)는 편심 샤프트(18)에 대해 지각 방향(Y)으로 상대 회전하면서 스프로켓(12)에 대해 지각 방향(Y)으로 상대 회전한다. 그 결과, 출력 샤프트(22)와 캠 샤프트(4)는 스프로켓(12)에 대해 지각 방향(Y)으로 상대 회전하고 감속된다. 즉, 스프로켓(12)에 대한 캠 샤프트(4)의 위상은 지각측으로 변화되고 크랭크 샤프트에 대한 캠 샤프트(4)의 위상도 지각측으로 변화된다. 이 때, 제어 회로(94)는, 센서(76)에 의해 검출된 작용 샤프트(72)의 회전각 값을 사용하여, 각각의 코일(90)로 공급되는 전류의 값을 피드백 제어한다. 이 제어에 의해, 각각의 코일(90)에 의해 형성된 회전 자기장의 강도가 제어되고 작용 샤프트(72)에 인가되는 제2 토오크의 크기도 제어되므로, 크랭크 샤프트에 대한 캠 샤프트(4)의 지각측으로의 위상 변화도가 제어된다. 이 때, 지각 방향(Y)에서의 출력 샤프트(22)와 캠 샤프트(4)의 상대 회전은 스토퍼 돌기 단부(37b)와 스토퍼 홈 단부(35b)의 상호 접촉에 의해 저지된다.

따라서, 본 실시예에서, 링 기어(14), 편심 샤프트(18), 유성 기어(30) 및 결합부(24)는 함께 위상 변화 수단을 구성한다. 즉, 위상 변화 수단은 스프로켓(12)에 대한 편심 샤프트(18)의 상대 회전 운동을 스프로켓(12)에 대한 출력 샤프트(22)의 상대 회전 운동으로 변환하고, 이에 의해 크랭크 샤프트에 대한 캠 샤프트(4)의 위상을 변화시킨다.

전술한 밸브 타이밍 조정 장치(10)에 따르면, 캠 샤프트(4)의 위상이 크랭크 샤프트에 대해 진각측 및 지각측으로 변화될지라도, 위상 변화를 유도하는 제1 및 제2 토오크는, 전자기 유닛(74)의 각각의 코일(90)에 의해 작용 샤프트(72)의 외주연을 따라 형성된 자기장에 기초하여 발생한다. 자기장의 강도는 주위 온도 및 작동 개시로부터 경과된 시간과 같은 작동 조건에 영향을 받지 않으므로, 저온 환경 또는 엔진의 시동시에도, 크랭크 샤프트에 대한 캠 샤프트(4)의 위상의 변화를 정확하게 제어하는 것이 가능하다.

게다가, 밸브 타이밍 조정 장치(10)에 따르면, 전자기 유닛(74)은 변위 불가능하게 엔진(2)에 고정되기 때문에, 장치(10)에 인가되는 관성 중량은 종래 장치보다 작아질 수 있다. 따라서, 장치(10)의 부품들의 접속부 및 부품들 자체의 내구성이 향상된다. 더욱이, 밸브 타이밍 조정 장치(10)에 따르면, 제어 회로(94)와 구동 회로(92)가 함께 전자기 유닛(74)으로의 전류의 공급을 제어하는 전류 공급 제어 유닛(92)은 엔진(2)에 고정된 전자기 유닛(74)에 전기적으로 접속되어, 해당 접속부에 브러시와 같은 미끄럼 접촉 접속 부재를 배제한다. 이는 또한 이러한 미끄럼 접촉 접속 부재가 마모되어 내구성이 열화되는 문제점 뿐만 아니라 미끄럼 접촉 접속 부재의 단자와의 미끄럼 접촉시에 발생하는 전파 잡음의 문제점을 배제할 수 있다.

밸브 타이밍 조정 장치(10)에 따르면, 전류 공급 제어 유닛(78)의 제어 회로(94)는 센서 유닛(76)에 의해 검출된 작용 샤프트(72)의 회전각에 기초하여 전자기 유닛(74)으로의 전류의 공급을 피드백 제어하기 때문에, 크랭크 샤프트에 대한 캠 샤프트(4)의 위상 변화가 더욱 정밀하게 제어될 수 있다.

또한, 밸브 타이밍 조정 장치(10)에 따르면, 하우징(71), 작용 샤프트(72), 전가지 유닛(74), 센서 유닛(76) 및 전류 공급 제어 유닛(78)은 단일 전기 모터(70)로서 구성되기 때문에, 이 부품들(71, 72, 74, 76, 78)은 용이하게 교환된다.

센서 유닛(76)과 전류 공급 제어 유닛(78)의 일부 또는 전체는 전기 모터(70)의 구성 요건에서 제외될 수도 있고 전기 모터와는 개별적으로 제공될 수도 있다.

또한, 밸브 타이밍 조정 장치(10)에 따르면, 자극을 형성하기 위한 자석(84)은 작용 샤프트(72)의 외주연에 제공되기 때문에, 자석(84)은 전자기 유닛(74)의 각각의 코일(90)에 의해 형성된 자기장 내에서 비교적 큰 인력 및 척력을 받는다. 따라서, 자석(84)이 없는 경우보다 큰 제1 및 제2 토오크가 작용 샤프트(72)에 인가될 수 있고, 따라서 전자기 유닛(74)으로의 전류의 공급을 위해 필요한 에너지를 감소시키는 것이 가능해진다. 특히 본 실시예에서, 자석(84)은 강한 자극을 형성하는 것이 가능한 소형 외형의 희토류 자석으로 구성되어, 제1 및 제2 토오크를 보장하면서 장치 크기를 감소시킬 수 있게 한다.

자석(84) 대신에, 작용 샤프트(72)의 외주벽으로부터 돌출되는 금속 돌기를 제공할 수도 있다.

<제2 실시예>

본 발명의 제2 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치는 도6에 도시되고, 제1 실시예와 실질적으로 동일한 구성 부분은 동일한 도면 부호로 나타낸다.

본 제2 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치(100)에서, 마찰 부재로서의 원추형 디스크 스프링(102)이 유성 기어(30)와 스프로켓(12) 사이에 개재된다. 원추형 디스크 스프링(102)의 대직경측의 단부(102a)는 스프로켓(12)에 고정되고, 원추형 디스크 스프링(102)의 소직경측의 단부(102b)는 유성 기어(30)의 결합부 반대측의 외부벽에 대해 미끄럼 접촉을 위해 가압된다. 이 구성에 따르면, 유성 기어(30)가 스프로켓(12)에 대해 상대 회전하려 할 때, 원추형 디스크 스프링(102)의 탄성 특성에 비례하는 마찰력이 원추형 디스크 스프링(102)과 유성 기어(30) 사이, 즉 스프로켓(12)과 유성 기어(30) 사이의 미끄럼 접촉부에 발생한다.

원추형 디스크 스프링(102)을 구비한 밸브 타이밍 조정 장치(100)에서, 출력 샤프트(22) 및 따라서 유성 기어(30)를 스프로켓(12)에 대해 상대 회전시키는 토오크가, 캠 샤프트(4)를 통해 장치(100)로 전달되는 엔진 토오크의 갑작스런 변화에 의해 발생될지라도, 발생된 토오크는 원추형 디스크 스프링(102)에 의해 얻어진 마찰력에 의해 감소될 수 있다. 그러나, 밸브 타이밍 조정 장치(100)에서, 전류 공급 제어 유닛(78), 즉 제어 회로(94)는 작용 샤프트(72)에 인가되는 제1 및 제2 토오크를 제어하므로, 양 토오크는 원추형 디스크 스프링(102)에 의해 발생되는 마찰력에 대응하는 각각의 소정의 크기로 인가된다. 따라서, 밸브 타이밍 조정 장치(100)에 따르면, 엔진 토오크가 크게 변화되는 경우에도, 유성 기어(30)와 출력 샤프트(22)는 캠 샤프트(4)의 소정 위상 변화에 요구되는 각도에 의해서만 상대적으로 정확하게 회전할 수 있다.

마찰 부재는 전술한 원추형 디스크 스프링(102)에만 한정되는 것은 아니고, 스프로켓(12)과 유성 기어(30) 중 적어도 하나와의 미끄럼 접촉에 의해 마찰력을 발생시키는 한 임의의 다른 마찰 수단이 채택될 수도 있다. 마찰 부재는, 유성 기어(30)에 배치되지 않고, 출력 샤프트(22)와 스프로켓(12) 사이에 배치될 수도 있다.

<제3 실시예>

본 발명의 제3 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치는 도7 및 도8에 도시되고, 제1 실시예와 실질적으로 동일한 구성 부분은 동일한 도면 부호로 나타낸다.

본 제3 실시예의 밸브 타이밍 조정 장치(150)에서, 출력 샤프트(22)에 형성된 각각의 결합 구멍의 내주벽은, 유성 기어(30)의 대응 결합 돌기(34)가 삽입되는 개구(27)측을 향해 직경이 커지도록 테이퍼진다. 각각의 결합 돌기(34)의 외주벽은 돌출 팁부(34a)를 향해 직경이 작아지도록 테이퍼진다. 각각의 결합 돌기(34)는 중심축(Q) 방향으로 양 측면으로 이동 가능하도록 유성 기어(30)의 본체(31)에 의해 그의 기부(34b)에서 지지되고, 압박 수단으로서의 코일 스프링(152)에 의해 대응 결합 구멍(26) 내로의 삽입 방향으로 압박된다. 본 실시예에서, 도8에 도시한 바와 같이, 각각의 결합 돌기(34)의 직경 및 각각의 결합 구멍(26)의 직경은, 각각의 결합 돌기(34)의 외주벽이 하나의 모선(generation line)을 포함하는 부분에서 대응 결합 구멍(26)의 내주벽과 접하고, 모선에 인접하여 위치된 부분을 제외한 결합 돌기(34)의 외주벽은 이 외주벽과 결합 구멍(26)의 내주벽 사이에 백래시를 형성하는 방식으로 형성된다.

이러한 구성의 밸브 타이밍 조정 장치(100)에서, 코일 스프링(152)의 압박력을 받을 때 각각의 결합 돌기(34)의 외주벽은 대응 결합 구멍(26)의 내주벽과 압력 접촉하게 된다. 따라서, 결합 돌기(34)와 결합 구멍(26) 사이에 형성된 백래시에 의해 발생하는, 대응 결합 구멍(26)에 대한 각각의 결합 돌기(34)의 불충분한 가압력에 의해 유성 기어(30)로부터 출력 샤프트(22)로의 토오크의 전달이 방해되는 것이 방지될 수 있다.

<제4 실시예>

본 발명의 제4 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치는 도9a 내지 도19에 도시되고, 제1 실시예와 실질적으로 동일한 구성 부분은 동일한 도면 부호로 나타낸다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치(155)에 사용되는 전기 모터(70)에서, 도9a, 도9b 및 도10에 도시한 바와 같이, 전류 공급 제어 유닛(78)은 하우징(71)에 접합되는 케이스(160) 내에 수용되고, 하우징(71)은 전자기 유닛(74) 등을 내부에 수용하고 변위가 불가능하도록 엔진(2)에 고정된다. 케이스(160)는 차량에 대한 장치(155)의 장착 상태에서 각각 수직 상부 및 하부 위치에 유입 통로(162) 및 유출 통로(163)를 갖는다. 유입 통로(162)는 케이스(160)의 본체(161)의 내부와 하우징(71)의 내부 사이의 연통을 제공한다. 유입 통로(162)의 하우징(71)측 개구는 작용 샤프트(72)의 단부(72b)에 인접하여 위치되고, 이에 의해 유입 통로(162)는 본체(161) 내로 기류를 도입하며, 이 기류는 작용 샤프트(72)와 자석(84)의 회전에 의해 발생된다. 유출 통로(163)는 케이스(160)의 본체(161)의 내부와 장치(155) 주위의 외부 공간 사이의 연통을 제공한다. 유출 통로는 그의 한 위치에서 L 형상으로 만곡되어 만곡부(164)를 형성한다. 유입 통로(162) 내로 도입된 기류는 케이스(160)의 본체(161)를 통과하고 유출 통로(163)로부터 외부 공간으로 배출된다.

따라서, 작용 샤프트(72)와 자석(84)의 회전에 의해 발생된 기류는 유입 통로(162)로부터 케이스(160)의 본체(161) 내로 도입되고 유출 통로(163)로부터 배출되기 때문에, 전류 공급 제어 유닛(78)을 구성하는 회로(92, 94)는 효율적으로 냉각될 수 있다. 따라서, 전류 공급 제어 유닛(78)이, 열을 발생시키기 쉬운 전자기 유닛(74)에 인접하여 배치될지라도, 전류 공급 유닛(78)의 오작동을 방지하는 것이 가능하다. 또한, 유입 통로(162)로부터 케이스(160)의 본체(161) 내로 액체가 유입될지라도, 액체는 유입 통로(162)보다 하부측 상에 위치된 유출 통로(163)로부터 배출될 수 있다. 게다가, 유출 통로(163)로부터 케이스(160)의 본체(161) 내로의 액체의 유입은 만곡부(164)에 의해 방지될 수 있다.

유입 통로(163)와 관련하여, 유입 통로는 변형예를 도시하는 도11의 미로 형상으로 복수의 위치에서 만곡될 수도 있다.

밸브 타이밍 조정 장치(155)에서, 작용 샤프트(72)의 단부(72a)는 도9a 및 도12에 도시한 샤프트 커플링(170) 등을 통해 입력 샤프트로서의 편심 샤프트(18)의 단부(18b)에 일체 회전을 위해 접속된다. 샤프트 커플링(170)은 작용 샤프트(72) 상에 제공된 제1 고정부와 편심 샤프트(18)의 단부(18b)로 구성된 제2 고정부(178)를 갖는다. 작용 샤프트(72)와 편심 샤프트(18)는 양 고정부(171, 178)의 상호 끼워맞춤에 의해 함께 접속된다.

보다 구체적으로, 제1 고정부(171)는 접속 부재(172)와 안내 부재(173)로 구성된다. 접속 부재(172)는 I 형상으로 연장되고, 관통 구멍(174)이 접속 부재(172)의 연장 방향으로 중앙부를 통해 수직으로 연장된다. 또한, 안내 구멍(175)이 접속 부재(172)의 연장 방향으로 중앙부를 통해 형성되고, 이 안내 구멍(175)은 상기 연장 방향으로 축에 수직으로 또한 관통 구멍(174)의 연장 방향으로 축에 수직으로 연장된다. 안내 부재(173)는 핀의 형상으로 형성되고 작용 샤프트(72)에 수직으로 장착된다. 작용 샤프트(72)는 관통 구멍(72)을 통과하고, 안내 부재(173)는 안내 구멍(175)을 통과한다. 관통 구멍(174)의 내주벽과 작용 샤프트(72)의 외주벽 사이 및 안내 구멍(175)의 내주벽과 안내 부재(173)의 외주벽 사이에는 소정 치수의 간극이 각각 형성된다.

제2 고정부(178)는 원통형이고, 제2 고정부의 원통형 벽을 통해 제2 고정부의 중심축(P), 즉 편심축(P)에 수직으로 연장되는 두 개의 안내 구멍(179)을 갖는다. 각각의 안내 구멍(179)은 제2 고정부(178)의 유성 기어 반대측 단부면으로 개방된다. 접속 부재(172)의 연장 방향에서의 양 단부는 각각 안내 구멍(179)에 제거 가능하게 끼워지며, 이에 의해 작용 샤프트(72)는 제2 고정부(178)를 포함하는 편심 샤프트(18)의 내주측과 평행하게 배치되고 편심 샤프트(18)에 접속된다.

따라서, 토오크의 전달은 샤프트 커플링(170)에 의해 함께 접속된 작용 샤프트(72)와 편심 샤프트(18) 사이에서 완전하게 실행된다. 더욱이, 제1 고정부(171)와 제2 고정부(178)의 접속 부재는 함께 제거 가능하게 끼워지기 때문에, 전기 모터(70)는 밸브 타이밍 조정 장치(155)의 다른 부품들에 대해 용이하게 장착 및 제거될 수 있다. 이는 유지 보수성을 향상시킨다. 또한, 편심 샤프트(18)에 대한 작용 샤프트(72)의 상대 위치는, 안내 구멍(175)에 의한 안내 부재(173)의 안내 방향과 안내 구멍(179)에 의한 접속 부재(172)의 안내 방향 모두에서, 즉 편심 샤프트(18)에 대해 수직인 방향과 서로 수직인 두 방향에서 자유롭게 설정된다. 따라서, 전기 모터(70)가 설치될 때, 작용 샤프트의 중심축(N)은 캠축(O)과 용이하게 정렬된다.

밸브 타이밍 조정 장치에서, 도9a 및 도9b에 도시한 바와 같이, 제1 실시예의 출력 샤프트(22)의 결합부(24)에 대응하는 부분은 출력 샤프트(22)와는 개별적인 회전 부재(200)로서 형성된다. 회전 부재(200)는 도18에 도시된 바와 같이 디스크 형상으로 형성되고, 캠축(O) 둘레로 상대 회전하는 것이 가능하도록 스프로켓(12)의 내주벽에 의해 지지된다.

전기 모터(70)의 작용 샤프트(72)로부터 편심 샤프트(18)로 토오크가 전달되지 않을 때, 편심 샤프트(18)에 대한 유성 기어(30)의 상대 회전이 발생하지 않는다. 따라서, 유성 기어(30)는, 링 기어에 대한 상대 위치 관계를 변경시키지 않고 링 기어(14)와 맞물리면서 스프로켓(12)과 편심 샤프트(18)와 일체로 회전한다. 이 때, 결합 돌기(34)는 도14에 도시한 바와 같이, 돌기가 결합되는 결합 구멍(26)의 내주벽을 회전 방향으로 가압하므로, 회전 부재(200)는 스프로켓(12)에 대한 위상을 일정하게 유지하면서 캠축(O) 둘레로 회전한다. 이 회전 중에 제1 토오크가 작용 샤프트(72)로부터 편심 샤프트(18)로 전달되면, 편심 샤프트(18)는 스프로켓(12)에 대해 캠축(O) 둘레로 지각 방향(Y)으로 상대 회전한다. 이는 편심 샤프트(18)의 외주벽에 의해 가압된 유성 기어(30)가 그와 결합된 링 기어(14)의 작용을 받게 하고, 편심 샤프트(18)에 대해 편심축(P) 둘레로 진각 방향(X)으로 상대 회전하게 한다. 이 경우, 유성 기어(30)는 링 기어(14)와 부분적으로 맞물리면서 스프로켓(12)에 대해 진각 방향(X)으로 상대 회전한다. 그 결과, 그 방향이 진각 방향(X)으로 변화하는 동안 증가된 제1 토오크는, 결합 돌기(34)가 회전 방향으로 결합 구멍(26)을 더욱 가압할 때 회전 부재(200)로 전달된다. 이는 회전 부재(200)가 스프로켓(12)에 대해 진각 방향(X)으로 상대 회전할 수 있게 한다. 한편, 제2 토오크가 작용 샤프트(72)로부터 편심 샤프트(18)로 전달될 때, 편심 샤프트(18)는 스프로켓(12)에 대해 캠축(O) 둘레로 진각 방향(X)으로 상대 회전한다. 이는 편심 샤프트(18)의 외주벽에 의해 가압된 유성 기어(30)가 링 기어(14)의 작용을 받고 편심 샤프트(18)에 대해 편심축(P) 둘레로 지각 방향(Y)으로 상대 회전할 수 있게 한다. 이 경우, 유성 기어(30)는 링 기어(14)와 부분적으로 맞물리면서 스프로켓(12)에 대해 캠축(O) 둘레로 지각 방향(Y)으로 상대 회전한다. 그 결과, 그 방향이 지각 방향(Y)으로 변화하는 동안 증가된 제2 토오크는, 결합 돌기(34)가 회전 방향에 대향하는 방향으로 결합 구멍(26)을 가압할 때 회전 부재(200)로 전달된다. 이는 회전 부재(200)가 스프로켓(12)에 대해 지각 방향(Y)으로 상대 회전할 수 있게 한다.

따라서, 본 실시예에서, 링 기어(14), 편심 샤프트(18), 유성 기어(30) 및 회전 부재(200)는 함께 감속 기구를 구성한다. 이 감속 기구에서, 그의 부품들(14, 18, 30, 200)은 편심 샤프트(18)의 축방향으로 변위가 불가능하고 따라서 장치(155)는 편심 샤프트(18)의 축방향으로 길어지지 않는다. 게다가, 상기 감속 기구에 의해, 작용 샤프트(72)로부터 편심 샤프트(18)로 전달된 토오크가 증가하여, 전자기 유닛(74)에 의해 작용 샤프트(72)로 인가된 토오크를 감소시킬 수 있다. 따라서, 전기 모터(70)의 크기는 작아질 수 있고, 따라서 전기 모터(70)의 교체 작업 효율이 향상된다.

상기 구조의 감속 기구 이외에, 부품들의 축방향 변위가 수반되지 않는 공지의 감속 기구가 또한 사용될 수도 있다.

밸브 타이밍 조정 장치(155)에서, 도9a, 도9b 및 도15에 도시한 바와 같이, 캠축(O)에 수직인 디스크형 전환부(210)가 스프로켓(12)의 중심에 형성된다. 또한, 밸브 타이밍 조정 장치(155)의 출력 샤프트(22)는, 캠 샤프트(4)에 대향하는 측에 형성된 단부(22b)에서 캠축(O)에 수직인 일반적으로 삼각형 플레이트 형상의 전환부(220)를 형성한다. 전환부(220)는 스프로켓(12)에 고정된 커버(230)와 전환부(210) 사이에 유성 기어(30) 및 회전 부재(200)와 함께 결합된다. 전환부(220)는 전환부(210)의 내부벽(210a)에 접하고, 회전 부재(200)의 외부벽(200a)에 정대향한다.

제어 부재로서의 제어 핀(250)이 회전 부재(200)와 전환부(210, 220)에 접속된다. 이하에는 도9a, 도9b 및 도15 내지 도19를 참조하여 이 접속 구조에 대해 설명한다. 도15 내지 도17 및 도19에서, 단면을 나타내는 음영이 생략되어 있다.

도15에 도시한 바와 같이, 구멍(260)이 캠축(O) 둘레로 각각 120°회전될 때 서로 중첩되도록 전환부(210)의 3개의 위치에 형성된다. 도9a, 도9b 및 도15에 도시한 바와 같이, 각각의 구멍(260)은 전환부(220)에 접하는 전환부(210)의 내주벽(210a)으로 개방되어 있다. 제어 핀(260)의 내주벽은 각각 제어 핀(250)의 내부 통로를 위한 트랙(262)을 형성한다. 각각의 구멍(260)에 의해 형성된 트랙(262)은, 캠축(O)으로부터의 반경 방향 거리가 변화되도록 전환부(210)의 반경 방향 축에 대해 경사진다. 본 실시예에서, 각각의 구멍(260)에 의해 형성된 트랙(262)은 직선형으로 연장되고 캠축(O)으로부터 분리된 반경 방향에 대해 진각 방향(X)으로 경사진다.

전환부(220)에서, 도15에 도시한 바와 같이, 구멍(270)이 전환부(210)의 구멍(260)에 각각 대향하는 3개의 위치에 형성된다.

구멍(270)은 이들이 캠축(O) 둘레로 각각 120°회전될 때 서로 중첩되도록 전환부(220)의 3개의 정점에 인접하여 형성된다. 도9a, 도9b 및 도15에 도시한 바와 같이, 구멍(270)은 플레이트 두께 방향으로 전환부(220)를 통해 연장되고, 전환부(210)에 접한 전환부(220)의 외부벽(220a)으로 개방되고 또한 회전 부재(200)에 정대향하는 전환부(220)의 외부벽(220b)으로 개방된다. 구멍(270)의 내주벽은 각각 제어 핀(250)의 내부 통로를 위한 트랙(272)을 형성한다. 구멍(270)에 의해 형성된 트랙(272)은 캠축(O)으로부터의 반경 방향 거리가 변화되도록 전환부(220)의 반경 방향 축에 대해 경사진다. 본 실시예에서, 구멍(270)의 트랙(272)은 직선형으로 연장되고 캠축(O)으로부터 분리된 반경 방향에 대해 지각 방향(Y)으로 경사진다. 따라서, 도15 내지 도17에 도시한 바와 같이, 구멍(270)에 의해 형성된 트랙(272)과 구멍(260)에 의해 형성되고 트랙(272)에 대면하는 트랙(262)은 각각 스프로켓(12)에 대한 출력 샤프트(22)의 회전 위상에 대응하는 위치에서 서로 교차한다.

구멍(260) 내의 트랙(262)과 구멍(270) 내의 트랙(272) 중 하나는 반경 방향 축에 대해 항상 경사질 필요는 없다. 또는 구멍(260) 내의 트랙(262)은 캠축(O)으로부터 분리된 반경 방향 축에 대해 지각 방향(Y)으로 경사질 수도 있고, 구멍(270) 내의 트랙(272)은 캠축(O)으로부터 분리된 반경 방향 축에 대해 진각 방향(X)으로 경사질 수도 있다. 또한, 트랙(262, 272)은 각각 곡선 형상 또는 곡선과 직선의 조합 형상으로 형성될 수도 있다.

도15에 도시한 바와 같이, 3개의 제어 핀(250)이 제공되고 상호 대향하는 3개의 세트의 구멍(260, 270)에 대응하도록 배열된다.

도9a 및 도9b에 도시한 바와 같이, 제어 핀(250)은 각각 캠축(O)과 평행하게 연장되는 원통형 핀이고, 대응 구멍(260, 270)에 형성된 트랙(262, 272)의 교점을 통과하도록 전환부(210)와 회전 부재(200) 사이에 파지식으로 유지된다. 도9a, 도9b 및 도15 내지 도17에 도시한 바와 같이, 구멍(260)은 그들의 내주벽의 각각의 측벽(260a, 260b)에서 트랙(262) 내의 제어 핀(250)에 접하고, 이 측벽들은 회전 방향으로 양 측면에 위치된다. 마찬가지로, 구멍(270)은 그들의 내주벽의 각각의 측벽(270a, 270b)에서 트랙(272) 내의 제어 핀(250)에 접하고, 이 측벽들은 회전 방향으로 양 측면에 위치된다. 각각의 제어 핀(250)은 대응 구멍(260)에 접하는 위치에 구름 요소(rolling element)(252)를 갖고, 구멍(270)에 접하는 위치에 구름 요소(253)를 갖는다. 또한, 각각의 제어 핀(250)은 대응 구멍(260)의 저부벽(260c)에 접하는 볼 요소(254)를 일 단부에 구비한다.

도18 및 도19에 도시한 바와 같이, 구멍(280)은 회전 부재(200)의 3개의 위치에 형성된다. 구멍(280)은 이들이 캠축(O) 둘레로 각각 120°회전할 때 서로 중첩되도록 형성된다. 구멍(280)은 전환부(220)에 정대향하는 회전 부재(200)의 외부벽(200a)으로 개방된다. 구멍(280)의 내주벽은 제어 핀(250)의 내부 통로를 위한 트랙(282)을 형성한다. 구멍(280)에 형성된 트랙(282)은 캠축(O)으로부터의 반경 방향 거리가 변화되도록 회전 부재(200)의 회전축에 대해 경사진다. 본 실시예에서, 구멍(280)의 트랙(282)은 캠축(O)에 편심인 원호의 형태로 각각 연장되고, 캠축(O)으로부터 분리된 반경 방향 축에 대해 진각 방향(X)으로 경사진다. 도19에 도시한 바와 같이, 이 경사는 각각의 구멍(280)에 형성된 트랙(282)이 임의의 세트의 구멍(260, 270)에 형성된 트랙(262, 272)을 교차하도록 설정된다. 더욱이, 본 실시예에서, 각각의 구멍(280)의 트랙(282)의 양 단부는 도18에 도시한 바와 같이 회전 부재(200)의 반경 방향에 대략 직각이다.

각각의 구멍(280)의 트랙(282)과 관련하여, 트랙은 캠축(O)으로부터 분리된 반경 방향에 대해 지각 방향(Y)으로 경사질 수도 있다.

도9a, 도9b 및 도19에 도시한 바와 같이, 임의의 제어 핀의 볼 요소(254)에 대향하는 측의 단부에 제공된 볼 요소(256)는 각각의 구멍(280)에 형성된 트랙(282)을 통과한다. 각각의 구멍(280)은 그의 내주벽의 양 측벽(280a, 280b)에서 관련 트랙(282)의 제어 핀(250)의 볼 요소(256)에 접하고, 이 측벽들은 트랙(282)의 반경 방향에 위치된다.

본 실시예에서, 각각의 구멍(280)의 트랙(282) 뿐만 아니라 반경 방향에 대한 경사도는 구멍(260, 270, 280)에 형성된 트랙(262, 272, 282)에 대해 조정된다. 그 결과, 캠 샤프트(4)로부터 출력 샤프트(22)로 전달된 엔진 토오크는 회전 부재(200) 및 더욱이 편심 샤프트(18)로 전달되는 것이 곤란하다.

구멍(280)의 트랙(282)과 관련하여, 트랙은 나선형 또는 직선형으로 연장될 수도 있다. 나선형이 적용되는 경우, 상기 편심 원호를 적용하는 경우와 마찬가지로, 엔진 토오크가 편심 샤프트(18)로 전달되는 것이 곤란한 구조를 실현하는 것이 가능하다.

코일(90)이 구동 토오크에 의한 스프로켓(12)의 회전 중에 비여기되면, 전자기 유닛(74)에 의한 작용 샤프트(72)로의 토오크의 인가가 수행되지 않으며, 따라서 스프로켓(12)에 대한 편심 샤프트(18) 및 더욱이 회전 부재(200)의 상대 회전이 발생하지 않는다. 이 상태에서, 각각의 제어 핀(250)은 대응 구멍(280)에 형성된 트랙(282)을 통해 이동하지 않고 회전 부재(200)와 함께 회전한다. 따라서, 각각의 제어 핀(250)은 대응 구멍(260, 270)에 형성된 트랙(262, 272)을 통해 이동하지 않고, 스프로켓(12)에 입력된 구동 토오크를 출력 샤프트(22)에 전달한다. 그 결과, 출력 샤프트(22)는 스프로켓(12)에 대한 위상을 유지하면서 캠 샤프트(4)와 함께 회전한다. 따라서, 크랭크 샤프트에 대한 캠 샤프트(4)의 위상은 일정하게 유지된다.

스프로켓(12)의 회전 중에, 코일(90)이 여기되어 작용 샤프트(74)의 외주연을 따라 도14의 시계 방향으로 회전 자기장이 형성되면, 제2 토오크가 작용 샤프트(72)에 인가되고 편심 샤프트(18)로 전달된다. 이는 편심 샤프트(18)가 스프로켓(12)에 대해 진각 방향(X)으로 상대 회전할 수 있게 한다. 편심 샤프트(18)의 이 상대 회전에 의해, 제2 토오크는 감속 기구에 의해 증가되고 지각 방향(Y)으로 방향을 변경하면서 회전 부재(200)로 전달된다. 이는 회전 부재(200)가 스프로켓(12)에 대해 지각 방향(Y)으로 상대 회전할 수 있게 한다. 그 결과, 각각의 제어 핀(250)은 관련 트랙(282)의 반경 방향 내향으로 연장되는, 대응 구멍(280)의 내주벽의 측벽(280a)에 의해 가압된다. 이 가압력은 각각의 제어 핀(250)을, 진각 방향(X)으로 관련 트랙(282)을 상대적으로 통과하면서 회전 부재(200)의 실질적으로 반경 방향 외향으로 이동할 수 있게 하고, 이에 의해 캠축(O)으로부터의 반경 방향 거리가 증가되며, 이 거리는 반경 방향 거리라 칭한다. 이 때, 각각의 제어 핀(250)은 관련 트랙(262)의 지각측으로 연장되는, 대응 구멍(260)의 내주벽의 측벽(260b)을 지각 방향(Y)으로 가압하고, 또한 관련 트랙(272)의 진각측으로 연장되는, 대응 구멍(270)의 내주벽의 측벽(270a)을 진각 방향(X)으로 가압한다. 그 결과, 각각의 제어 핀(250)은 대응 구멍(260, 270)의 양 트랙(262, 272)을 통과하고, 출력 샤프트(22)는 스프로켓(12)에 대해 진각 방향(X)으로 상대 회전한다. 즉, 스프로켓(12)에 대한 출력 샤프트(22)의 위상은 진각측으로 변환되므로, 크랭크 샤프트에 대한 캠 샤프트(4)의 위상도 진각측으로 변환된다.

한편, 스프로켓(12)의 회전 중에, 코일(90)이 여기되어 작용 샤프트(72)의 외주연을 따라 도14의 반시계 방향으로 회전 자기장을 형성하면, 제1 토오크가 작용 샤프트(72)에 인가되고 편심 샤프트(18)로 전달된다. 이는 편심 샤프트(18)가 스프로켓(12)에 대해 지각 방향(Y)으로 상대 회전할 수 있게 한다. 이 때, 편심 샤프트(18)의 상대 회전을 위한 제1 토오크는 감속 기구에 의해 증가되고, 진각 방향(X)으로 방향을 변경하면서 회전 부재(200)로 전달된다. 이는 회전 부재(200)가 스프로켓(12)에 대해 진각 방향(X)으로 상대 회전할 수 있게 한다. 그 결과, 각각의 제어 핀(250)은 관련 트랙(282)의 반경 방향 외향으로 연장되는, 대응 구멍(280)의 내주벽의 측벽(280b)에 의해 가압된다. 이 가압력에 의해, 각각의 제어 핀(250)은 지각 방향(Y)으로 관련 트랙(282)을 통해 상대적으로 통과하면서 회전 부재(200)의 대략 반경 방향 내향으로 이동하고, 이에 의해 반경 방향 거리가 감소한다. 이 때, 각각의 제어 핀(250)은 관련 트랙(262)의 진각측으로 연장되는, 대응 구멍(260)의 내주벽의 측벽(260a)을 진각 방향(X)으로 가압한다. 제어 핀(250)은 또한 관련 트랙(272)의 지각측으로 연장되는, 대응 구멍(270)의 내주벽의 측벽(270b)을 지각 방향(Y)으로 가압한다. 그 결과, 출력 샤프트(22)는, 각각의 제어 핀(250)이 대응 구멍(260, 270)에 형성된 양 트랙(262, 272)을 통과하는 동안 스프로켓(12)에 대해 지각 방향(Y)으로 상대 회전한다. 즉, 스프로켓(12)에 대한 출력 샤프트(22)의 위상은 지각측으로 변환되므로, 크랭크 샤프트에 대한 캠 샤프트(4)의 위상도 지각측으로 변환된다.

따라서, 본 실시예에서, 상기 부품들(14, 18, 30, 200)로 구성된 감속 기구 뿐만 아니라 전환부(210, 220) 및 제어 핀(250)은 함께 위상 변화 수단을 구성한다. 위상 변화 수단은 스프로켓(12)에 대한 편심 샤프트(18)의 상대 회전 운동을 스프로켓(12)에 대한 출력 샤프트(22)의 상대 회전 운동으로 변환시키고, 이에 의해 크랭크 샤프트에 대한 캠 샤프트(4)의 위상을 변화시킨다.

전술한 밸브 타이밍 조정 장치(155)에 따르면, 작용 샤프트(72)에 토오크를 인가하는 전자기 유닛(74)은 변위 불가능하게 엔진(2)에 고정되고, 토오크는 위상 변화 수단의 편심 샤프트(18)에 전달되고 크랭크 샤프트에 대한 캠 샤프트(4)의 위상 변화를 유도한다. 그 결과, 장치(155)에 인가되는 관성 중량은 종래 장치보다 작아지고 따라서 장치(155)의 부품의 접속부, 뿐만 아니라 부품들 자체의 내구성이 향상될 수 있다. 더욱이, 밸브 타이밍 조정 장치(155)에 따르면, 전류 공급 제어 유닛(78)은 변위되지 않도록 엔진(2)에 고정된 전자기 유닛(74)에 전기적으로 접속되기 때문에, 전기 접속부는 미그럼 접촉 접속 부재를 구비할 필요가 없다. 이는 종래 장치에서 발생되는 내구성 열화 및 전파 잡음의 문제점을 제거한다.

또한, 밸브 타이밍 조정 장치(155)에서, 각각의 코일(90)로 공급되는 전류의 값은 케이스(160) 내에 수용되는 전류 공급 제어 회로(7)의 제어 회로(94)에 의해서 제1 실시예와 동일한 방식으로 피드백 제어되므로, 크랭크 샤프트에 대한 캠 샤프트(4)의 위상 변화도가 정밀하게 제어될 수 있다. 게다가, 밸브 타이밍 조정 장치(155)에 따르면, 전술한 바와 같이, 전류 공급 제어 유닛(78)의 오작동은 전류 공급 제어 유닛(78)의 구성 회로(92, 94)를 냉각함으로써 방지될 수 있기 때문에, 위상 변화도 제어의 결함이 발생하기 어렵다.

<제5 실시예>

본 발명의 제5 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치는 도20에 도시하고, 제1 및 제4 실시예와 실질적으로 동일한 구성 부분은 동일한 도면 부호로 나타낸다.

본 제5 실시예의 밸브 타이밍 조정 장치(300)는 제4 실시예의 밸브 타이밍 조정 장치(155)의 변형예이다. 밸브 타이밍 조정 장치(300)에서, 작용 샤프트(72)의 중심축(N)은 캠축(O)에 대해 편심이다. 밸브 타이밍 조정 장치(300)에서, 이전 실시예들의 링 기어(14)와 유성 기어(30)가 제공되지 않고, 제4 실시예에 사용된 편심 샤프트(18) 대신에 입력 샤프트(305)가 회전 부재(200)와 동심적으로 일체화된다. 또한, 밸브 타이밍 조정 장치(300)에서, 작용 샤프트(72)와 입력 샤프트(305)를 상호 접속하기 위해, 환형 부재로서의 체인(310)이 제4 실시예의 샤프트 커플링(170) 대신에 사용된다. 체인(310)은 작용 샤프트(72)의 단부(72a) 상에 동심적으로 장착된 스프로켓(320)과 입력 샤프트(350)의 단부(305a) 상에 동심적으로 장착된 스프로켓(330) 사이로 연장되어 걸쳐진다. 체인(310)을 통해 작용 샤프트(72)와 입력 샤프트(305)가 동기 작동을 위해 상호 접속된다.

코일(90)이 구동 토오크에 의한 스프로켓(12)의 회전 중에 비여기되고 전자기 유닛(74)에 의해 작용 샤프트(72)로 토오크가 인가되지 않을 때, 스프로켓(12)과 함께 회전하는 입력 샤프트(305)는 작용 샤프트(72)가 체인(310)을 통해 동기적으로 회전할 수 있게 한다. 한편, 코일(90)이 스프로켓(12)의 회전 중에 여기되고 제1 또는 제2 토오크가 전자기 유닛(74)에 의해 작용 샤프트(72)에 인가될 때, 인가된 토오크는 작용 샤프트(72)로부터 체인(310)을 통해 입력 샤프트(305)로 전달된다. 그 결과, 입력 샤프트(305)는 스프로켓(12)에 대해 지각 방향(Y) 또는 진각 방향(X)으로 상대 회전한다.

따라서, 본 실시예에서, 입력 샤프트(305), 회전 부재(200), 전환부(210, 220) 및 제어 핀(250)은 함께 위상 변화 수단을 구성한다.

전술한 밸브 타이밍 조정 장치(300)에 따르면, 작용 샤프트(72)와 입력 샤프트(305) 사이의 토오크의 전달은 체인(310)을 통해 확실하게 얻어질 수 있다. 게다가, 밸브 타이밍 조정 장치(300)에 따르면, 체인(310)은 작용 샤프트(72) 및 입력 샤프트(305) 상의 스프로켓(320, 330)에 대해 부착 및 탈착될 수 있기 때문에, 전기 모터(70)는 밸브 타이밍 조정 장치(300)의 다른 부품들에 대해 용이하게 장착 및 제거될 수 있고, 따라서 유지 보수성이 향상된다.

체인(310) 및 스프로켓(320, 330)은, 예를 들면 환형 부재로서의 벨트 및 풀리로 각각 대체될 수도 있다.

<제6 실시예>

본 발명의 제6 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치는 도21에 도시되고, 제1 및 제4 실시예와 실질적으로 동일한 구성 부분은 동일한 도면 부호로 나타낸다.

본 제6 실시예의 밸브 타이밍 조정 장치(350)는 제4 실시예의 밸브 타이밍 조정 장치(155)의 변형예이다. 밸브 타이밍 조정 장치(350)에서, 작용 샤프트(72)의 중심축(N)은 캠축(O)에 대해 편심이다. 더욱이, 밸브 타이밍 조정 장치(350)에서, 링 기어(14)와 유성 기어(30)가 사용되지 않고, 제4 실시예에 사용된 편심 샤프트(18) 대신에 입력 샤프트(355)가 회전 부재(200)와 동심적으로 일체화된다. 또한, 밸브 타이밍 조정 장치(350)에서, 제4 실시예에 사용된 샤프트 커플링(170)은 작용 샤프트(72)와 입력 샤프트(355)를 상호 접속하기 위해 기어 기구(360)로 대체된다. 기어 기구(360)는 작용 샤프트(72)의 단부(72a)에 동심적으로 장착된 기어(370)를 갖고, 또한 입력 샤프트(355)의 단부(355a)에 동심적으로 장착된 기어(380)를 가지며, 기어(370, 380)는 서로 분리 가능하게 맞물린다. 양 기어(370, 380)의 이러한 맞물림에 의해, 작용 샤프트(72)와 입력 샤프트(355)는 동기 작동을 위해 상호 접속된다.

코일(90)이 구동 토오크에 의한 스프로켓(12)의 회전 중에 비여기되고 전자기 유닛(74)에 의해 작용 샤프트(72)에 토오크가 인가되지 않을 때, 스프로켓(12)과 함께 회전하는 입력 샤프트(355)는 작용 샤프트(72)를 기어 기구(360)를 통해 동기적으로 회전시킨다. 한편, 스프로켓(12)의 회전 중에, 코일(90)이 여기되어 제1 또는 제2 토오크가 전자기 유닛(74)에 의해 작용 샤프트(72)에 인가되면, 인가된 토오크는 작용 샤프트(72)로부터 기어 기구(360)를 통해 입력 샤프트(355)로 전달된다. 이는 입력 샤프트(355)가 스프로켓(12)에 대해 지각 방향(Y) 또는 진각 방향(X)으로 상대 회전할 수 있게 한다.

따라서, 본 실시예에서, 입력 샤프트(355), 회전 부재(200), 전환부(210, 220) 및 제어 핀(250)은 함께 위상 변화 수단을 구성한다.

전술한 밸브 타이밍 조정 장치(350)에 따르면, 작용 샤프트(72)와 입력 샤프트(355) 사이의 토오크의 전달이 기어 기구(360)를 통해 확실하게 얻어질 수 있다. 더욱이, 밸브 타이밍 조정 장치(350)에서, 작용 샤프트(72)와 입력 샤프트(355) 상에 각각 장착된 기어(370, 380)는 서로 맞물리기 때문에, 전기 모터(70)는 밸브 타이밍 조정 장치(350)의 다른 부품들에 대해 용이하게 장착 및 제거될 수 있다.

<제7 실시예>

본 발명의 제7 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치는 도22에 도시되고, 제1 및 제4 실시예와 실질적으로 동일한 부품은 동일한 도면 부호로 나타낸다.

본 제7 실시예의 밸브 타이밍 조정 장치는 제4 실시예의 밸브 타이밍 조정 장치(155)의 변형예이다. 밸브 타이밍 조정 장치(400)에서, 유성 기어(30)는 편심 샤프트(18)와 출력 샤프트(22) 사이의 토오크의 전달을 위한 전달 부재를 구성하고, 스프로켓(12)에 고정된 커버(230)와 유성 기어(30) 사이에 원추형 디스크 스프링으로 구성된 탄성 부재(410)가 마찰 부재로서 개재된다. 탄성 부재(410)의 대직경측 상의 단부(410a)는 커버(230)에 고정되고, 탄성 부재(410)의 소직경측 상의 단부(410b)는 유성 기어(30)의 맞물림 반대측 상의 외부벽에 대한 미끄럼 접촉을 위해 가압된다. 따라서, 유성 기어(30)가 스프로켓(12) 및 커버(230)에 대해 상대 회전하려 하면, 탄성 부재(410)는 탄성 변형되고, 탄성 부재(410)의 탄성 특성에 비례하는 마찰력이 탄성 부재(410)와 유성 기어(30) 사이, 즉 커버(230)와 유성 기어(30) 사이의 미끄럼 접촉부에 생성된다. 본 실시예에서, 스프로켓(12)과 커버(230)는 함께 구동측 로터를 구성한다.

본 제4 실시예이 밸브 타이밍 조정 장치(155)에서, 캠 샤프트(4)로부터 출력 샤프트(22)로 전달된 엔진 토오크는 편심 샤프트(18)까지 전동되는 것이 곤란하고, 따라서 편심 샤프트(18)는 갑작스럽게 변화하는 엔진 토오크 하에서 회전하지 않고, 관성에 의해 계속 회전하는 경향이 있는 작용 샤프트(72)에 의해 회전한다. 이 경우, 크랭크 샤프트에 대한 캠 샤프트(4)의 위상은 변화한다. 그러나, 본 제7 실시예의 밸브 타이밍 조정 장치(400)에서, 엔진 토오크의 갑작스런 변화시에 작용 샤프트(72)의 관성에 의해 발생하는 유성 기어(30)의 회전 및 따라서 유성 기어(30)의 회전에 의해 발생되는 편심 샤프트(18)의 회전은 탄성 부재(410)에 의해 얻어지는 마찰력에 의해 상쇄될 수 있다. 따라서, 크랭크 샤프트에 대한 캠 샤프트(4)의 위상은 높은 정확도로 제어될 수 있다. 그러나, 밸브 타이밍 조정 장치(400)에서, 작용 샤프트(72)에 인가되는 제1 및 제2 토오크는 탄성 부재(410)에 의해 발생하는 마찰력을 고려하여 전류 공급 제어 유닛(78)에 의해 제어된다.

마찰 부재는 원추형 디스크 스프링으로 구성된 탄성 부재에 한정되는 것은 아니다. 입력 샤프트로서의 편심 샤프트(18) 또는 편심 샤프트(18)와 구동측 로터로서의 출력 샤프트(22) 사이의 토오크의 전달을 위한 유성 기어(30)와 같은 전달 부재와 미끄럼 접촉하고 마찰력을 발생시키는 한 임의의 다른 마찰 부재가 채택될 수도 있다.

<제8 실시예>

본 발명의 제8 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치는 도23에 도시되고, 제1 및 제4 실시예와 실질적으로 동일한 구성 부분은 동일한 도면 부호로 나타낸다.

본 제8 실시예의 밸브 타이밍 조정 장치(450)는 제4 실시예의 밸브 타이밍 조정 장치(155)의 변형예이다. 밸브 타이밍 조정 장치(450)에서, 작용 샤프트(72)는 편심 샤프트(18)에 직접 고정된다. 더욱이, 제4 실시예에 사용되는 회전 부재(200)에서, 유성 기어(30)와 결합되는 부분 및 제어 핀(250)과 결합되는 부분은 각각 제1 회전 부재(460)와 제2 회전 부재(470)로서 서로로부터 분리되어 있다. 링 기어(14), 편심 기어(18), 유성 기어(30) 및 제1 회전 부재(460)는 전기 모터(70)의 하우징(71) 내에 수용되고, 링 기어(104)는 하우징(71)에 고정된다.

또한, 제1 회전 부재(460)의 유성 기어 반대측의 단부(460a)와 제2 회전 부재의 제어 핀 반대측 단부(470a)는 동심적으로 연장되는 샤프트로서 형성되고, 제4 실시예에 사용되는 샤프트 커플링(170)에 따라 구성된 샤프트 커플링(480)을 통해 함께 접속된다.

밸브 타이밍 조정 장치(450)에서, 링 기어(14), 편심 기어(18), 유성 기어(30) 및 제1 회전 부재(460)는 함께 축방향 변위가 없는 감속 기구를 구성하고, 감속 기구는 전기 모터(70)의 전자기 유닛(74)을 내부에 수용하는 하우징(71) 내에 수용된다.

상기 부품들(14, 18, 30, 460)로 구성된 감속 기구, 뿐만 아니라 제2 회전 부재(470), 전환부(210, 220) 및 제어 핀(250)은 함께 위상 변화 수단을 구성한다.

본 발명을 복수의 실시예로서 전술하였지만, 위상 변화 수단과 관련하여, 채택된 구조가, 입력 샤프트의 상대 회전 운동을 구동측 로터에 대한 종동측 로터의 상대 회전 운동으로 변환시켜, 이에 의해 구동 샤프트에 대한 종동 샤프트의 회전 위상을 변화시키는 기능을 충족할 수 있는 한 상기 구조 이외의 구조가 채택될 수도 있다. 예를 들면, 일본 특허 공개 제2002-227615호에 개시된 구조가 채택될 수도 있다.

본 발명을 첨부 도면을 참조하여 바람직한 실시예와 관련하여 설명하였지만, 다양한 변경 및 변형이 당 기술 분야의 숙련자들에게 명백할 수 있다는 것을 주목해야 한다. 이러한 변경 및 변형은 첨부된 청구범위에 규정된 바와 같은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로서 이해되어야 한다.

본 발명에 따르면, 구동 샤프트에 대한 종동 샤프트의 위상 변화를 높은 정확도로 연속적으로 제어할 수 있고, 내구성이 우수하며, 유지 보수성이 향상된 밸브 타이밍 조정 장치가 제공된다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치를 도시하는, 도3의 선 I-I를 따라 취한 단면도.

도2는 제1 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치를 도시하는, 도3의 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 취한 단면도.

도3은 제1 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치를 도시하는, 도1의 선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 취한 단면도.

도4는 제1 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치를 도시하는, 도1의 선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 취한 단면도.

도5는 제1 실시예의 밸브 타이밍 조정 장치의 변형예를 도시하는 단면도.

도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치를 도시하는 단면도.

도7은 본 발명에 제3 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치를 도시하는 단면도.

도8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 도7의 핀 및 주위 부품들을 도시하는 확대 단면도.

도9a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치를 도시하는 단면도.

도9b는 제4 실시예에 따른 도9a의 볼 및 주위 부품들의 확대 단면도.

도10은 제4 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치의 축방향 측면을 도시하는 부분 절결도.

도11은 제4 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치의 변형예를 도시하는 부분 절결도.

도12는 제4 실시예에 따른 샤프트 커플링을 도시하는, 도9a의 선 XⅡ-XⅡ를 따라 취한 단면도.

도13은 제4 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치의 분해도.

도14는 제4 실시예에 따른 도9a의 선 XⅣ-XⅣ를 따라 취한 단면도.

도15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치의 일 작동 상태를 도시하는, 도9a의 선 XⅤ-XⅤ를 따라 취한 단면도.

도16은 제4 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치의 다른 작동 상태를 도시하는, 도9a의 선 XⅤ-XⅤ를 따라 취한 단면도.

도17은 제4 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치의 또 다른 작동 상태를 도시하는, 도9a의 선 XⅤ-XⅤ를 따라 취한 단면도.

도18은 제4 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치에 사용되는 회전 부재를 도시하는, 도9a의 선 XⅧ-XⅧ을 따라 취한 평면도.

도19는 제4 실시예에 따른 도9a의 선 XⅨ-XⅨ를 따라 취한 단면도.

도20은 본 발명의 제5 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치를 도시하는 단면도.

도21은 본 발명의 제6 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치를 도시하는 단면도.

도22는 본 발명의 제7 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치를 도시하는 단면도.

도23은 본 발명의 제8 실시예에 따른 밸브 타이밍 조정 장치를 도시하는 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2: 엔진 (내연 기관)

4: 캠 샤프트

10, 100, 150, 155, 300, 350, 400, 450: 밸브 타이밍 조정 장치

12: 스프로켓

14: 링 기어

18: 편심 샤프트

22: 출력 샤프트

30: 유성 기어

70: 전기 모터

72: 작용 샤프트

78: 전류 공급 제어 유닛

200: 회전 부재

305, 355: 입력 샤프트

N: 중심축

X: 진각 방향

Y: 지각 방향

Claims (22)

1. 흡입 밸브와 배기 밸브 중 적어도 하나를 개폐 구동하기 위해 작동하는 종동 샤프트에 내연 기관의 구동 샤프트의 구동 토오크를 전달하기 위한 전동 시스템에 제공되고, 상기 흡입 밸브와 상기 배기 밸브 중 적어도 하나의 개폐 타이밍을 조정하는 밸브 타이밍 조정 장치이며,

   상기 구동 샤프트의 구동 토오크에 의해 상기 종동 샤프트의 축 둘레로 회전하도록 적용되고, 상기 종동 샤프트의 축에 동심인 내부 기어를 갖는 회전 부재와,

   상기 종동 샤프트의 축에 대해 동심이고, 상기 회전 부재의 회전에 의해 상기 종동 샤프트의 축 둘레로 회전하도록 적용된 편심 샤프트와,

   상기 편심 샤프트의 축 둘레로 상대 회전 가능하도록 상기 편심 샤프트의 외주벽에 의해 지지되고, 상기 내부 기어와 맞물림으로써 상기 회전 부재의 회전에 의해 상기 종동 샤프트의 축 둘레로 회전하도록 적용된 유성 기어와,

   상기 유성 기어와 맞물림으로써 상기 유성 기어의 회전에 의해 상기 종동 샤프트와 일체로 상기 종동 샤프트의 축 둘레로 회전하도록 적용된 출력 샤프트와,

   상기 편심 샤프트에 접속되고, 상기 편심 샤프트와 일체로 상기 종동 샤프트의 축 둘레로 회전하도록 적용된 작용 샤프트와,

   상기 내연 기관에 변위 불가능하게 고정되고, 전류의 공급에 의해 상기 작용 샤프트의 외주연을 따라 자기장을 발생시켜 상기 작용 샤프트의 회전 방향에 대향하는 방향으로 작용하는 제1 토오크 및 상기 작용 샤프트의 회전 방향으로 작용하는 제2 토오크를 상기 작용 샤프트에 인가하는 전자기 유닛을 포함하고,

   상기 전자기 유닛이 상기 작용 샤프트의 회전 상태에서 상기 작용 샤프트에 제1 토오크를 인가할 때, 상기 작용 샤프트 및 상기 편심 샤프트는 상기 회전 부재에 대해 지각 방향으로 상대 회전하고, 이에 의해 상기 유성 기어는 상기 회전 부재에 대해 상기 출력 샤프트 및 상기 종동 샤프트와 함께 진각 방향으로 상대 회전하면서 상기 편심 샤프트에 대해 진각 방향으로 상대 회전하고,

   상기 전자기 유닛이 상기 작용 샤프트의 회전 상태에서 상기 작용 샤프트에 제2 토오크를 인가할 때, 상기 작용 샤프트 및 편심 샤프트는 상기 회전 부재에 대해 진각 방향으로 상대 회전하고, 이에 의해 상기 유성 기어는 상기 회전 부재에 대해 상기 출력 샤프트 및 상기 종동 샤프트와 함께 지각 방향으로 상대 회전하면서 상기 편심 샤프트에 대해 지각 방향으로 상대 회전하는 것을 특징으로 하는 밸브 타이밍 조정 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 전자기 유닛으로의 전류의 공급을 제어하는 전류 공급 제어 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 타이밍 조정 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 작용 샤프트와, 상기 작용 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 전자기 유닛과, 상기 전자기 유닛에 접합된 전류 공급 제어 유닛은 전기 모터를 구성하는 것을 특징으로 하는 밸브 타이밍 조정 장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 작용 샤프트의 회전각을 검출하는 센서 유닛을 더 포함하고, 상기 전류 공급 제어 유닛은 상기 센서 유닛에 의해 검출된 회전각에 기초하여 상기 전자기 유닛으로의 전류의 공급을 제어하는 것을 특징으로 하는 밸브 타이밍 조정 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 작용 샤프트는 자극을 형성하기 위한 자석을 그의 외주연에 구비하는 것을 특징으로 하는 밸브 타이밍 조정 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 자석은 희토류 자석으로 구성되는 것을 특징으로 하는 밸브 타이밍 조정 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 회전 부재와 상기 회전 부재에 대해 상대 회전하도록 적용된 유성 기어 및 출력 샤프트 중 적어도 하나 사이의 마찰력을 향상시키는 마찰 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 타이밍 조정 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 출력 샤프트는 상기 종동 샤프트의 축 주위에 원형 단면의 하나 이상의 결합 구멍을 갖고,

   상기 유성 기어는 상기 편심 샤프트의 축 주위에 원형 단면의 하나 이상의 결합 돌기를 갖고, 상기 결합 돌기는 상기 결합 구멍의 개구를 통해 대응 결합 구멍으로서의 결합 구멍 내로 삽입되고,

   상기 결합 구멍의 내주벽과, 서로 대응하는 결합 돌기의 외주벽은 서로 결합되고, 이에 의해 상기 출력 샤프트가 상기 유성 기어와 결합되는 것을 특징으로 하는 밸브 타이밍 조정 장치.
9. 제8항에 있어서, 압박 수단을 더 구비하고, 상기 결합 구멍의 내주벽은 상기 결합 돌기가 삽입되는 결합 구멍의 개구를 향해 직경이 커지도록 테이퍼지고,

   상기 결합 돌기의 외주벽은 돌출 팁 부분을 향해 직경이 작아지도록 테이퍼지고,

   상기 결합 돌기는 상기 돌기의 중심축 방향으로 양측을 향해 이동 가능하도록 상기 유성 기어 상에 형성되고, 상기 압박 수단에 의해 상기 결합 구멍 내로의 삽입 방향으로 압박되는 것을 특징으로 하는 밸브 타이밍 조정 장치.
10. 흡입 밸브와 배기 밸브 중 적어도 하나를 개폐 구동하기 위해 작동하는 종동 샤프트에 내연 기관의 구동 샤프트의 구동 토오크를 전달하기 위한 전동 시스템에 제공되고, 상기 흡입 밸브와 상기 배기 밸브 중 적어도 하나의 개폐 타이밍을 조정하는 밸브 타이밍 조정 장치이며,

    상기 구동 샤프트의 구동 토오크에 의해 회전하도록 적용된 구동측 로터와,

    상기 구동측 로터의 회전에 의해 상기 종동 샤프트와 함께 회전하도록 적용된 종동측 로터와,

    작용 샤프트와,

    상기 내연 기관에 변위 불가능하게 고정되고, 전류의 공급에 의해 자기장을 발생시켜 이에 의해 두 개의 대향 방향으로 작용하는 토오크를 상기 작용 샤프트에 인가하는 전자기 유닛과,

    상기 전자기 유닛에 의해 상기 작용 샤프트에 인가된 토오크의 전달시에 상기 구동측 로터에 대해 상대 회전하도록 적용된 입력 샤프트를 갖고, 상기 입력 샤프트의 상대 회전 운동을 상기 구동측 로터에 대한 상기 종동측 로터의 상대 회전 운동으로 변환시켜 이에 의해 상기 구동측 로터에 대한 상기 종동측 샤프트의 회전 위상을 변화시키는 위상 변화 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 타이밍 조정 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 작용 샤프트와 상기 전자기 유닛은 전기 모터를 구성하고, 상기 전기 모터는 상기 밸브 타이밍 조정 장치의 다른 부품들에 대해 장착 및 제거가 가능한 것을 특징으로 하는 밸브 타이밍 조정 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 작용 샤프트와 상기 입력 샤프트는 샤프트 커플링을 통해 상호 접속되는 것을 특징으로 하는 밸브 타이밍 조정 장치.
13. 제11항에 있어서, 상기 작용 샤프트와 상기 입력 샤프트는, 상기 양 샤프트 사이로 연장되어 걸쳐지는 환형 부재를 통해 상호 접속되는 것을 특징으로 하는 밸브 타이밍 조정 장치.
14. 제11항에 있어서, 상기 작용 샤프트와 상기 입력 샤프트는 상기 양 샤프트에 각각 장착된 기어의 맞물림에 의해 상호 접속되는 것을 특징으로 하는 밸브 타이밍 조정 장치.
15. 제10항에 있어서, 상기 위상 변화 수단은 상기 입력 샤프트의 회전 속도를 감소시키기 위한 감속 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 밸브 타이밍 조정 장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 감속 기구의 부품들은 상기 입력 샤프트의 축방향으로 변위 불가능한 것을 특징으로 하는 밸브 타이밍 조정 장치.
17. 제10항에 있어서, 상기 전자기 유닛으로의 전류의 공급을 제어하는 전류 공급 제어 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 타이밍 조정 장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 전류 공급 제어 유닛을 내부에 수용하는 케이스를 더 포함하고, 상기 케이스는 상기 작용 샤프트의 회전에 의해 발생하는 기류의 내부 통과를 허용하도록 상기 전자기 유닛의 수용 하우징에 접합되는 것을 특징으로 하는 밸브 타이밍 조정 장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 케이스는 수직 방향의 상부측 및 하부측 각각에 유입 통로 및 유출 통로를 갖고 상기 작용 샤프트의 회전에 의해 발생된 기류는 상기 유입 통로 내로 도입되고 상기 유출 통로로부터 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 밸브 타이밍 조정 장치.
20. 제19항에 있어서, 상기 유출 통로는 하나 이상의 만곡부를 형성하는 것을 특징으로 하는 밸브 타이밍 조정 장치.
21. 제10항에 있어서, 상기 위상 변화 수단은 상기 입력 샤프트와 상기 종동측 로터 사이로 토오크를 전달하기 위한 전달 부재와, 상기 전달 부재 또는 상기 입력 샤프트와 상기 구동측 로터 사이의 마찰력을 향상시키는 마찰 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 밸브 타이밍 조정 장치.
22. 제21항에 있어서, 상기 마찰 부재는 탄성 변형에 의해 마찰력을 발생시키는 탄성 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 밸브 타이밍 조정 장치.