KR101585490B1 - 가변동 밸브 기구 - Google Patents

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준이치 오카와라
단 나가노
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가부시키가이샤 오틱스
후지 주코교 카부시키카이샤
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Abstract

내연 기관의 크랭크축에 의해 회전 구동되는 인풋 샤프트에 계란형 캠 대신에 크랭크 기구를 설치함으로써 소형화한 가변동 밸브 기구를 제공한다.
밸브(13)의 개폐량을 변경하는 가변기구(30)를 가지는 가변동 밸브 기구(10)에 있어서, 내연 기관에 의해 회전 구동되는 인풋 샤프트(12)를 가지고, 가변기구(30)에 연결되고, 인풋 샤프트(12)의 회전운동을 밸브(13)를 개폐하기 위한 왕복운동으로 변환하는 크랭크 기구(14)가 인풋 샤프트(12)에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 가변동 밸브 기구.

Description

가변동 밸브 기구{VARIABLE VALVE MECHANISM}
본 발명은 내연 기관의 운전 상태에 따라서 밸브 특성을 제어하는 가변동 밸브 기구에 관한 것이다.
종래, 내연 기관의 운전 상태에 따라서 밸브의 리프트량, 작용각 및 개폐 타이밍을 제어하는 가변동 밸브 기구로서 도 7에 나타내는 특허문헌 1의 가변동 밸브 기구(100)가 알려져 있다.
이 가변동 밸브 기구(100)는 내연 기관의 크랭크축(도시하지 않음)에 의해 회전되는 캠샤프트(101)와, 밸브(102)를 개폐하는 동밸브(動弁) 부재 부재(103)를 구비하고 있다. 캠샤프트(101)상에는 구동 캠(104)이 일체 회동 가능하게 고정됨과 아울러, 동밸브 부재(103)에 걸어맞춰지는 캠면(105)을 구비한 요동 캠(106)이 상대 회동 가능하게 지지되어 있다.
또, 캠샤프트(101)와 평행한 컨트롤 샤프트(107)상에는 편심 캠(108)을 통하여 가변 링크(109)가 요동 가능하게 지지되어 있다. 가변 링크(109)의 일단은 링형상 링크(110)로 구동 캠(104)에 연결되고, 가변 링크(109)의 타단이 로드형상 링크(111)로 요동 캠(106)에 연결되어 있다. 그리고, 구동 캠(104)의 동력을 3개의 링크(109, 110, 111)를 통하여 요동 캠(106)에 전하고, 가변 링크(109)의 요동 각도를 편심 캠(108)으로 변화시키고, 밸브(102)의 리프트량 및 작용각을 내연 기관의 운전 상태에 따라서 변경하도록 되어 있다.
일본 특허 공개 평11-324625호 공보
그러나, 상기 가변동 밸브 기구(100)는 캠샤프트(101)의 상방(실린더로부터 멀어지는 방향)에 컨트롤 샤프트(107)가 설치되어 있기 때문에, 가변동 밸브 기구(100) 전체가 높이가 높아져, 실린더 헤드의 전체 높이가 높아지고 있었다.
그래서, 본 발명자들은 가변기구를 지지하는 샤프트와 컨트롤 샤프트를 일체로 한 가변동 밸브 기구를 개발했지만, 구동 캠이 베이스 원부와 캠 노즈부를 가지는, 소위 계란형 캠인 점에서, 캠 노즈의 높이 때문에, 컨트롤 샤프트와 구동 샤프트와의 거리(축간 피치)를 작게 할 수 없었다.
그래서, 본 발명은 내연 기관에 의해 회전 구동되는 인풋 샤프트에 계란형 캠 대신에 크랭크 기구를 설치함으로써 소형화한 가변동 밸브 기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 가변동 밸브 기구는, 밸브의 개폐량을 변경하는 가변기구를 가지는 가변동 밸브 기구에 있어서, 내연 기관에 의해 회전 구동되는 인풋 샤프트를 가지고, 상기 인풋 샤프트의 회전운동을 상기 밸브를 개폐하기 위한 왕복운동으로 변환하는 크랭크 기구가 상기 인풋 샤프트에 설치되고, 상기 크랭크 기구가 상기 가변기구에 연결되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
여기서, 밸브의 개폐량을 변경한다는 것은 특별히 한정되지는 않지만, 밸브를 구동하는 상태와 이 구동을 완전히 정지하는 상태 사이에서 전환하는 경우나, 밸브를 비교적 큰 리프트량으로 개폐하는 상태와 비교적 작은 리프트량으로 개폐하는 상태 사이에서 전환하는 경우 등을 예시할 수 있다.
가변기구의 태양으로서는, 특별히 한정되지는 않지만, 부품수가 감소하여, 가변동 밸브 기구 전체를 작게 할 수 있는(특히 가변동 밸브 기구의 높이를 낮게 할 수 있는) 점에서, 크랭크 기구에 연결되어 있는 입력 요동 부재와, 밸브를 압압하는 출력 요동 부재와, 회전에 의해 입력 요동 부재와 출력 요동 부재의 상대 위상을 변위시키는 컨트롤 부재를 가지고, 입력 요동 부재 및 출력 요동 부재는 인풋 샤프트와 평행하게 설치된 컨트롤 샤프트에 요동 가능하게 축지지되고, 컨트롤 부재는 컨트롤 샤프트에 설치되어 있는 태양이 바람직하다.
또, 입력 요동 부재 및 출력 요동 부재에 연결 부재를 통하여 연결되고, 컨트롤 부재의 회동에 의해 변위하는 변위 부재를 가지고, 변위 부재로부터 돌출하여 2개의 연결 부재를 요동 가능하게 지지하고 있는 지지부의 중심과, 컨트롤 샤프트의 축심과의 거리가 변화됨으로써, 입력 요동 부재와 출력 요동 부재의 상대 위상이 변위하는 태양이 보다 바람직하다.
또, 변위 부재의 태양으로서는, 특별히 한정되지는 않지만, 컨트롤 부재에 회전이 자유롭게 외측에서 끼워지는 링부와, 링부로부터 연장되는 암부로 이루어지는 링암이나, 회전이 자유롭게 축지지되고, 컨트롤 부재에 외접하는 롤러 등을 예시할 수 있다. 이 중, 변위 부재가 링암인 경우에는 로스토 모션 기구를 설치하지 않고 변위 부재가 컨트롤 부재의 회동에 추종할 수 있다. 한편, 변위 부재가 롤러인 경우에는 컨트롤 부재와의 마찰이 작아진다.
또, 컨트롤 부재의 태양으로서는, 특별히 한정되지는 않지만, 컨트롤 샤프트의 축심으로부터의 거리가 점차 변화하는 외주면을 가지는 것이 바람직하고, 구체적인 태양으로서는, 컨트롤 샤프트의 축심으로부터 편기한 원기둥형상의 컨트롤 캠 등을 예시할 수 있다.
밸브 클리어런스를 자동 조정할 수 있는 점에서, 출력 요동 부재와 밸브 사이에 동밸브 부재를 개재시키는 것이 바람직하다.
동밸브 부재의 태양으로서는, 특별히 한정되지는 않지만, 기단을 지지점으로 요동하는 로커 암이나, 밸브 축선방향으로 직선 이동 가능한 밸브 리프터 등을 예시할 수 있다.
본 발명에 의하면, 내연 기관에 의해 회전 구동되는 인풋 샤프트에 계란형 캠 대신에 크랭크 기구를 설치함으로써 소형화한 가변동 밸브 기구를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 가변동 밸브 기구의 전체도이다.
도 2는 동 가변동 밸브 기구의 가변기구의 사시도이다.
도 3은 동 가변동 밸브 기구의 가변기구의 분해 사시도이다.
도 4는 동 가변동 밸브 기구의 컨트롤 캠의 회동에 의한 캠암의 변위의 설명도이다.
도 5는 동 가변동 밸브 기구에 있어서의 밸브 리프트량을 최소화할 때의 설명도이다.
도 6은 동 가변동 밸브 기구에 있어서의 밸브 리프트량을 최대화할 때의 설명도이다.
도 7은 종래의 가변동 밸브 기구의 전체도이다.
밸브(13)의 개폐량을 변경하는 가변기구(30)를 가지는 가변동 밸브 기구(10)에 있어서, 내연 기관에 의해 회전 구동되는 인풋 샤프트(12)를 가지고, 인풋 샤프트(12)의 회전운동을 밸브(13)를 개폐하기 위한 왕복운동으로 변환하는 크랭크 기구(14)가 인풋 샤프트(12)에 설치되고, 크랭크 기구(14)가 가변기구(30)에 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.
가변기구(30)는 크랭크 기구(14)에 연결되어 있는 입력 요동 부재(35)와, 밸브(13)를 압압하는 출력 요동 부재(40)와, 회동에 의해 입력 요동 부재(35)와 출력 요동 부재(40)의 상대 위상을 변위시키는 컨트롤 부재(31)를 가지고 있다. 입력 요동 부재(35)와 출력 요동 부재(40)는 인풋 샤프트(12)와 평행하게 설치된 컨트롤 샤프트(25)에 요동 가능하게 축지지되어 있다. 컨트롤 부재(31)는 컨트롤 샤프트(25)에 설치되고, 컨트롤 샤프트(25)의 축심(26)으로부터의 거리가 점차 변화하는 외주면(32)을 가지고 있다. 가변기구(30)는 입력 요동 부재(35) 및 출력 요동 부재(40)에 연결 부재(46, 47)를 통하여 연결되고, 컨트롤 부재(31)의 회동에 의해 변위하는 변위 부재(49)를 가지고 있다.
변위 부재(49)로부터 돌출되어 2개의 연결 부재(46, 47)를 요동 가능하게 지지하고 있는 지지부(50)의 중심(48)과, 축심(26)과의 거리가 변화됨으로써, 입력 요동 부재(35)와 출력 요동 부재(40)의 상대 위상이 변위한다.
변위 부재(49)는 컨트롤 부재(31)에 회전이 자유롭게 외측에서 끼워지는 링부(49a)와, 링부(49a)로부터 연장되는 암부(49b)로 이루어지는 링암(49)이며, 컨트롤 부재(31)는 축심(26)으로부터 편기한 원기둥형상의 컨트롤 캠(31)이다.
다음에, 본 발명의 실시예를 도 1 내지 도 6에 기초하여 설명한다. 본 실시예의 가변동 밸브 기구(10)는 자동차용 가솔린 엔진의 흡기계에 사용되고 있다. 단, 동일한 기구를 가솔린 엔진의 배기계에 적용하는 것도 가능하다. 도 1 내지 도 3에 나타내는 바와 같이, 가변동 밸브 기구(10)의 인풋 샤프트(12)는 실린더 헤드(11)의 상방(실린더로부터 멀어지는 방향, 이하 동일)의 하우징(도시하지 않음)에 지지되고, 엔진의 크랭크 축에 의해 회전 구동된다.
인풋 샤프트(12)의 중간부의 밸브(13)에 대응하는 위치에는 크랭크 기구(14)가 설치되어 있다. 크랭크 기구(14)는 인풋 샤프트(12)에 고착되고, 그 축심(18)으로부터 편기한 대략 원기둥형상의 크랭크 핀(15)과, 크랭크 핀(15)에 회전 가능하게 외측에서 끼워지는 링(17)을 기단에 가지는 크랭크 로드(16)로 이루어져 있다.
인풋 샤프트(12)의 하방(실린더에 근접하는 방향, 이하 동일)에는 밸브 클리어런스를 자동 조정하는 로커 암(21)이 기단측의 피봇(22)으로 상하로 요동 가능하게 지지되고, 밸브(13)상의 스프링(도시하지 않음)으로 상방으로 가압되어 있다. 로커 암(21)의 선단에는 밸브(13)를 압압하는 압압면(23)이 설치되고, 로커 암(21)의 중간부에는 베이스 롤러(24)가 회전 가능하게 지지되어 있다.
로커 암(21)의 상방에서, 축심(26)의 높이가 인풋 샤프트(12)의 축심(18)의 높이와 대략 동일하게 되는 높이에는 컨트롤 샤프트(25)가 인풋 샤프트(12)와 평행하게 설치되고, 컨트롤 샤프트(25)의 일단에는 엔진의 운전 상태에 따라서 제어되고, 컨트롤 샤프트(25)를 회동시키는 액추에이터(도시하지 않음)가 연결되어 있다.
컨트롤 샤프트(25)에는 가변기구(30)가 설치되어 있다. 가변기구(30)는 컨트롤 샤프트(25)에 형성된 컨트롤 캠(31)과, 컨트롤 샤프트(25)의 축선방향인 컨트롤 캠(31)의 측방에서, 컨트롤 샤프트(25)에 요동 가능하게 축지지되어 있는 캠암(40)과, 컨트롤 샤프트(25)의 축선방향인 캠암(40)의 측방(컨트롤 캠(31)의 반대측)에서, 컨트롤 샤프트(25)에 요동 가능하게 축지지되어 있는 메인 암(35)과, 메인 암(35)과는 제1 연결 부재(46)를 통하여 연결되고, 캠암(40)과는 제2 연결 부재(47)를 통하여 연결되어 있는 링암(49)을 가지고 있다.
컨트롤 캠(31)은 컨트롤 샤프트(25)의 축심(26)으로부터 편기한 대략 원기둥형상의 소위 편심 캠이며, 외주면(캠면)(32)은 컨트롤 샤프트(25)의 축심(26)으로부터의 거리가 점차 변화하는 것으로 되어 있다. 또, 컨트롤 샤프트(25)에 고착되어 있고, 컨트롤 샤프트(25)의 회동에 의해 컨트롤 캠(31)은 회동한다.
캠암(40)은 중간부에 컨트롤 샤프트(25)가 삽입 통과되고, 상단에 제2 연결 부재(47)가 요동 가능하게 부재(51)에 의해 축착(軸着)되어 있다. 하측의 면은 베이스 롤러(24)에 맞닿고, 로커 암(21)을 통하여 밸브(13)를 압압하는 캠면(41)으로 되어 있다.
캠면(41)은 컨트롤 샤프트(25)의 축심(26)을 중심으로 하는 호형상 곡면의 베이스면부(44)와, 베이스면부(44)로부터 연속되고, 오목곡면형상의 리프트면부(45)로 이루어져 있다.
메인 암(35)은 중간부에 컨트롤 샤프트(25)가 삽입 통과되고, 일단에 제1 연결 부재(46)가 요동 가능하게 부재(52)에 의해 축착되어 있다. 타단에는 크랭크 로드(16)의 선단이 요동 가능하게 부재(53)에 의해 축착되어 있다.
링암(49)은 컨트롤 캠(31)에 회전 가능하게 외측에서 끼워져 있는 링부(49a)와, 링부(49a)로부터 연장되는 암부(49b)로 이루어져 있다. 암부(49b)의 선단은 연결 핀(50)에 의해, 제1 연결 부재(46) 및 제2 연결 부재(47)를 각각 요동 가능하게 축착되어 있다.
이와 같이 구성된 가변기구(30)는 각 부재가 요동 가능하게 연결된 상태로 되어 있다.
가변동 밸브 기구(10)의 작용을 도 4 내지 도 6에 따라서 설명한다.
도 4는, 컨트롤 캠(31)의 회동에 의한 메인 암(35)과 캠암(40)의 상대 위상의 변위를 나타내고 있다. 구체적으로는, 도 4의 a, b는 모두 크랭크 로드(16)의 선단이 인풋 샤프트(12)의 축심(18)으로부터 가장 멀어진 경우이다. 그리고, 도 4a는, 연결 핀(50)의 축심(48)이 컨트롤 샤프트(25)의 축심(26)에 가장 근접하고 있는 상태, 즉, 연결 핀(50)의 축심(48)과 컨트롤 샤프트(25)의 축심(26)의 거리가 가장 짧은 상태를 나타내고, 도 4b는, 연결 핀(50)의 축심(48)이 컨트롤 샤프트(25)의 축심(26)으로부터 가장 멀어져 있는 상태, 즉, 연결 핀(50)의 축심(48)과 컨트롤 샤프트(25)의 축심(26)의 거리가 가장 긴 상태를 나타내고 있다. 또한, 링암(49), 제1 연결 부재(46) 및 제2 연결 부재(47)는 파선으로 나타내고, 크랭크 로드(16)는 2점쇄선으로 나타내고 있다.
도 4의 a, b에 나타내는 바와 같이, 컨트롤 샤프트(25)의 회동에 따른 컨트롤 캠(31)이 회동함으로써, 링암(49)이 연속적으로 변위한다. 링암(49)이 연속적으로 변위함으로써, 연결 핀(50)의 축심(48)과 컨트롤 샤프트(25)의 축심(26)의 거리가 연속적으로 변화한다.
연결 핀(50)의 축심(48)과 컨트롤 샤프트(25)의 축심(26)의 거리가 변화함으로써, 연결 핀(50)으로 축지지되어 있는 제2 연결 부재(47)를 요동 가능하게 축지지하고 있는 캠암(40)은 컨트롤 샤프트(25)를 중심으로 하여 요동하고, 베이스 롤러(24)와의 캠면(41)에 있어서의 맞닿음 위치가 변화한다.
구체적으로는, 연결 핀(50)의 축심(48)이 컨트롤 샤프트(25)의 축심(26)에 가장 근접하고 있는 경우에는, 도 4a에 나타내는 바와 같이, 캠암(40)은 리프트면부(45)로부터 멀어진 베이스면부(44)내의 위치에서 베이스 롤러(24)와 맞닿는다. 한편, 연결 핀(50)의 축심(48)이 컨트롤 샤프트(25)의 축심(26)으로부터 가장 멀어져 있는 경우에는, 도 4b에 나타내는 바와 같이 캠암(40)은 리프트면부(45)에 가까운 베이스면부(44)내의 위치에서 베이스 롤러(24)와 맞닿는다.
따라서, 연결 핀(50)의 축심(48)과 컨트롤 샤프트(25)의 축심(26)의 거리가 길어질수록, 즉, 연결 핀(50)의 축심(48)이 컨트롤 샤프트(25)의 축심(26)으로부터 멀어질수록, 캠암(40)은 리프트면부(45)에 보다 가까운 베이스면부(44)내의 위치에서 베이스 롤러(24)와 맞닿고, 반대로 연결 핀(50)의 축심(48)과 컨트롤 샤프트(25)의 축심(26)의 거리가 짧아질수록, 즉, 연결 핀(50)의 축심(48)이 컨트롤 샤프트(25)의 축심(26)에 근접할수록, 캠암(40)은 리프트면부(45)로부터 보다 멀어진 베이스면부(44)내의 위치에서 베이스 롤러(24)와 맞닿는다.
한편, 메인 암(35)은 연결 핀(50)으로 축지지되어 있는 제1 연결 부재(46)를 일단에서 요동 가능하게 축지지하고 있지만, 타단이 크랭크 로드(16)의 선단에 연결되어 있기 때문에, 크랭크 로드(16)의 선단의 위치가 변화하지 않는 경우에는, 메인 암(35)은 요동하지 않는다. 따라서, 연결 핀(50)의 축심(48)과 컨트롤 샤프트(25)의 축심(26)의 거리가 연속적으로 변화함으로써, 메인 암(35)과 캠암(40)의 상대 위상이 연속적으로 변위한다.
도 5는, 밸브(13)를 최소의 리프트량으로 개폐할 때의, 가변동 밸브 기구(10)의 작용을 나타내고 있다. 도 5의 a, b의 컨트롤 캠(31)의 상태는 모두 밸브(13)를 최대로 리프트했을 때의 리프트량이 최소가 되는 상태, 즉, 밸브(13)를 가장 밀어내리고 있을 때(도 5b의 상태)에, 연결 핀(50)의 축심(48)과 컨트롤 샤프트(25)의 축심(26)의 거리가 가장 짧아지는 상태로 되어 있다.
도 5a에 나타내는 바와 같이, 크랭크 로드(16)의 선단이 인풋 샤프트(12)의 축심(18)으로부터 가장 멀어져 있는 경우에는, 베이스 롤러(24)는 리프트면부(45)로부터 멀어진 베이스면부(44)내의 위치에서 캠암(40)에 맞닿고 있다. 또, 밸브(13)는 폐쇄 위치로 되어 있다.
인풋 샤프트(12)가 회전하면, 그 회전에 따라, 크랭크 핀(15)이 인풋 샤프트(12)의 축심(18)을 중심으로 하여 회전한다. 이 크랭크 핀(15)의 회전에 의해, 기단의 링(17)이 크랭크 핀(15)에 회전 가능하게 외측에서 끼워져 있는 크랭크 로드(16)는 변위하고, 크랭크 로드(16)의 선단과 인풋 샤프트(12)의 축심(18)의 거리가 변화한다. 그러나, 크랭크 로드(16)의 선단은 메인 암(35)의 선단에 축착되어 있는 점에서, 크랭크 로드(16)의 선단(특히 메인 암에 의한 축착축의 축심)의 변위는 컨트롤 샤프트(25)의 축심(26)을 중심으로 하는 원호 상의 일정한 길이의 변위가 된다. 이 인풋 샤프트(12)의 회전에 의해, 크랭크 로드(16)의 선단이 원호 상의 일정한 길이를 왕복동함으로써, 인풋 샤프트(12)의 회전운동은 메인 암(35)에 작용하는(최종적으로는 밸브(13)를 개폐하는) 왕복운동으로 변환된다.
다음에, 크랭크 로드(16)의 선단과 인풋 샤프트(12)의 축심(18)의 거리가 변화(크랭크 로드(16)의 선단이 왕복동)하면, 메인 암(35)이 요동한다. 메인 암(35)이 요동하면, 제1 연결 부재(46)를 통하여 메인 암(35)에 연결되어 있는 링암(49)은 컨트롤 캠(31)을 중심으로 하여 요동한다. 링암(49)이 요동하면, 제2 연결 부재(47)를 통하여 링암(49)에 연결되어 있는 캠암(40)이 요동한다. 캠암(40)이 요동하면, 베이스 롤러(24)는 캠면(41)내를 슬라이딩운동한다. 베이스 롤러(24)가 베이스면부(44)와 맞닿고 있는 동안은, 로커 암(21)에는 스프링의 가압력에 저항하여, 밸브(13)를 밀어내리는 힘이 발생하지 않고, 밸브(13)는 폐쇄 위치에서 유지되어 있다. 그리고, 베이스 롤러(24)가 리프트면부(45)에 맞닿으면, 캠암(40)에 의해 로커 암(21)이 밀어내려진다. 이것에 의해, 압압면(23)이 스프링의 가압력에 저항하여, 밸브(13)을 밀어내린다.
도 5b에 나타내는 바와 같이, 크랭크 로드(16)의 선단이 인풋 샤프트(12)의 축심(18)에 가장 근접하면, 베이스 롤러(24)가 리프트면부(45)상을 약간 슬라이딩운동하게 된다. 이것에 의해, 캠암(40)에 의해, 로커 암(21)이 작게 밀어내려진다. 그리고, 로커 암(21)은 스프링의 가압력에 저항하여, 밸브(13)를 작게 밀어내리고, 밸브(13)는 최소의 리프트량(Lmin)으로 개방된다.
도 6은, 밸브(13)를 최대의 리프트량으로 개폐할 때의, 가변동 밸브 기구(10)의 작용을 나타내고 있다. 도 6의 a, b의 컨트롤 캠(31)의 상태는 모두 밸브(13)를 최대로 리프트했을 때의 리프트량이 최대가 되는 상태, 즉, 밸브(13)를 가장 밀어내리고 있을 때(도 6b의 상태)에, 연결 핀(50)의 축심(48)과 컨트롤 샤프트(25)의 축심(26)의 거리가 가장 길어지는 상태로 되어 있다.
도 6a에 나타내는 바와 같이, 크랭크 로드(16)의 선단이 인풋 샤프트(12)의 축심(18)으로부터 가장 멀어져 있는 경우에는, 베이스 롤러(24)는 리프트면부(45)에 가까운 베이스면부(44)내의 위치에서 캠암(40)에 맞닿고 있다. 또, 밸브(13)는 폐쇄 위치로 되어 있다.
도 6b에 나타내는 바와 같이, 크랭크 로드(16)의 선단이 인풋 샤프트(12)의 축심(18)에 가장 근접하면, 베이스 롤러(24)가 리프트면부(45)상을 길게 슬라이딩운동함으로써, 캠암(40)에 의해 로커 암(21)이 크게 밀어내려진다. 그리고, 로커 암(21)은 스프링의 가압력에 저항하여, 밸브(13)를 크게 밀어내리고, 밸브(13)는 최대의 리프트량(Lmax)으로 개방된다.
본 실시예에 의하면, 다음 (a) 내지 (e)의 효과가 얻어진다.
(a) 계란형 캠 대신에 크랭크 기구(14)를 사용함으로써, 컨트롤 샤프트(25)와 인풋 샤프트(12)의 거리(축간 피치)를 작게 할 수 있고, 가변동 밸브 기구를 소형화할 수 있다. 이것을 상세히 설명하면 계란형 캠은 가변기구가 맞닿고 있는 부위를 압압하는 작용밖에 할 수 없지만, 크랭크 기구는 가변기구가 연결되어 있는 부위를 압압하는 작용과 견인하는 작용을 교대로 행할 수 있어, 가변기구의 해당 부위를 보다 크게 변위할 수 있는 것에 의한 것이다.
(b) 계란형 캠 대신에 크랭크 기구(14)를 사용함으로써, 계란형 캠에 가변기구가 맞닿기 위한 로스트 모션 기구를 없앨 수 있다.
(c) 가변기구(30)가 컨트롤 샤프트(25)에 지지되어 있는 것으로, 다른 회전 제어계의 연속 가변동 밸브 기구(예를 들면, 가변동 밸브 기구(100))보다, 실린더 헤드의 전체 높이를 낮게 할 수 있어, 가변동 밸브 기구를 소형화할 수 있다.
(d) 가변기구(30)의 각 부재가 연결된 상태인, 소위 링크 기구로 한 것으로, 컨트롤 캠에 추종하기 위한 로스트 모션 기구를 없앨 수 있다.
(e) 각 밸브(13)마다 가변동 밸브 기구를 설치함(단밸브 완결로 함)으로써, 실린더 상방 중앙부에 설치되는 플러그 튜브나, 인젝터 등의 주변 부품으로부터의 영향을 받지 않고 내연 기관에 탑재할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 발명의 취지로부터 일탈하지 않는 범위에서 실시할 수 있다.
예를 들면, 변위 부재를 컨트롤 캠에 접하는 부재로 하고, 링암을 없앤 태양 등을 들 수 있다.
10…가변동 밸브 기구
12…인풋 샤프트
13…밸브
14…크랭크 기구
21…로커 암
25…컨트롤 샤프트
26…컨트롤 샤프트의 축심
30…가변기구
31…컨트롤 캠
32…외주면
35…메인암
40…캠암
41…캠면
46…제1 연결 부재
47…제2 연결 부재
48…연결 핀의 축심
49…링암
49a…링부
49b…암부
50…연결 핀

Claims (5)

  1. 밸브(13)의 개폐량을 변경하는 가변기구(30)를 가지는 가변동 밸브 기구(10)에 있어서,
    내연 기관에 의해 회전 구동되는 인풋 샤프트(12)를 가지고,
    상기 인풋 샤프트(12)의 회전운동을 상기 밸브(13)를 개폐하기 위한 왕복운동으로 변환하는 크랭크 기구(14)가 상기 인풋 샤프트(12)에 설치되고, 상기 크랭크 기구(14)가 상기 가변기구(30)에 연결되어 있고,
    상기 가변기구(30)는 상기 크랭크 기구(14)에 연결되어 있는 입력 요동 부재(35)와, 상기 밸브(13)를 압압하는 출력 요동 부재(40)와, 회동에 의해 상기 입력 요동 부재(35)와 상기 출력 요동 부재(40)의 상대 위상을 변위시키는 컨트롤 부재(31)를 가지고,
    상기 입력 요동 부재(35) 및 출력 요동 부재(40)는 상기 인풋 샤프트(12)와 평행하게 설치된 컨트롤 샤프트(25)에 요동 가능하게 축지지되고,
    상기 컨트롤 부재(31)는 상기 컨트롤 샤프트(25)에 설치되어 있고,
    상기 컨트롤 부재(31)는 상기 컨트롤 샤프트(25)의 축심(26)으로부터의 거리가 점차 변화하는 외주면(32)을 가지고,
    상기 가변기구(30)는 상기 입력 요동 부재(35) 및 출력 요동 부재(40)에 연결 부재(46, 47)를 통하여 연결되고, 상기 컨트롤 부재(31)의 회동에 의해 변위하는 변위 부재(49)를 가지고,
    상기 변위 부재(49)로부터 돌출되어 2개의 상기 연결 부재(46, 47)를 요동 가능하게 지지하고 있는 지지부(50)의 중심(48)과, 상기 축심(26)과의 거리가 변화함으로써, 상기 입력 요동 부재(35)와 상기 출력 요동 부재(40)의 상대 위상이 변위하는 것을 특징으로 하는 가변동 밸브 기구.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 변위 부재(49)는 상기 컨트롤 부재(31)에 회전이 자유롭게 외측에서 끼워지는 링부(49a)와, 상기 링부(49a)로부터 연장되는 암부(49b)로 이루어지는 링암(49)인 것을 특징으로 하는 가변동 밸브 기구.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 컨트롤 부재(31)는 상기 축심(26)으로부터 편기한 원기둥형상의 컨트롤 캠(31)인 것을 특징으로 하는 가변동 밸브 기구.
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