KR20100120640A - 엔진의 밸브 제어 장치 - Google Patents

Abstract

위상각을 결정한 후에는 전력을 소비하지 않고, 위상각을 결정한 위상각으로 유지하는 것이 본 발명의 과제이다. 본 발명의 과제를 해결하기 위하여 외통부(10)와 중간 부재(14)를 연결하고, 중간 부재(14)와 내통부(12)를 핀(74)을 통하여 연결하며, 중간 부재(14)에 장착된 롤러(76)의 양측에 회전 드럼(84, 86)을 배치하고, 일방의 회전 드럼의 회전에 의해 일방의 회전 드럼의 회전력이 중간 부재(14)와 롤러(76)를 통하여 타방의 회전 드럼에 전달되면, 일방의 회전 드럼이 타방의 회전 드럼측으로 이동함과 아울러, 핀(74)이 내통부(12)의 가이드 홈(48, 50)을 따라 이동하고, 내통부(12)와 외통부(10)가 둘레방향을 따라 서로 역방향으로 회전한다. 중간 부재(14)는 핀(74)의 이동에 따라서 내통부(12)의 축방향을 따라 이동하고, 회전 드럼(84, 86)의 회전이 정지되었을 때에 그 위치에 위치 결정된다. 이 때, 외통부(10) 또는 캠샤프트(2)로부터의 토크 입력에 대해서 롤러(76)가 회전하지 않으므로, 중간 부재(14)는 셀프 로크 상태가 된다.

Description

엔진의 밸브 제어 장치{ENGINE VALVE CONTROLLER}

본 발명은 엔진의 흡기 밸브 또는 배기 밸브를 개폐시키는 캠샤프트의 회전 위상을 변화시켜, 흡기 밸브 또는 배기 밸브의 개폐 타이밍을 제어하는 엔진의 밸브 제어 장치에 관한 것이다.

엔진의 흡기 밸브 또는 배기 밸브의 개폐 타이밍을 제어하기 위한 장치로서는 예를 들어 엔진의 크랭크샤프트의 구동력이 전달되는 스프로킷과 동밸브 기구를 구성하는 캠샤프트가 일체가 되어 회전운동하도록 구성되어, 스프로킷과 캠샤프트는 동기하여 회전하는데, 전자 브레이크 수단에 의해 회전 드럼에 제동력이 작용하면 회전 드럼에는 스프로킷에 대한 회전 지연이 생기고, 이 회전 드럼의 회전 지연에 연계하여 스프로킷에 대한 캠샤프트의 위상이 변하는 위상 가변 장치가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).

이 위상 가변 장치에 있어서는 클러치 케이스의 마찰재와 회전 드럼 사이의 상대 슬라이딩운동부에는 캠샤프트내에 설치한 오일 통로, 클러치 케이스의 반경방향 내측에 설치한 오일 저류부 및 클러치 케이스의 내주벽 전측 가장자리부에 설치한 오일 도입용 절결을 통하여 엔진오일이 도입되는 구조를 채용하고 있으므로, 마찰재와 회전 드럼의 상대 슬라이딩운동면을 냉각할 수 있다.

일본 특허 공개 2002-371814호 공보(제4페이지 내지 제6페이지, 도 1 내지 도 4 참조)

특허문헌 1에 기재되어 있는 위상 가변 장치에서는 스프로킷 본체에 대한 캠샤프트의 위상을 변화시킬 때에 위상각의 초기 위치 이외에서는 비틀림 코일 스프링(리턴 스프링)의 탄성력에 저항하여 전자 클러치의 구동에 의해 회전 드럼에 제동력을 작용시켜야 하여, 위상각 가변시 및 위상각을 가변으로 한 후(위상각을 결정한 후)에도 전자 클러치의 구동에 따른 전력이 상시 소비된다. 게다가, 회전 드럼에 작용하는 제동력에 따라서 중간 부재를 캠샤프트의 축방향을 따라 이동시키기 위해서 중간 부재에 헬리컬 스프라인을 형성하고, 스프로킷 본체에는 중간 부재의 헬리컬 스프라인과 맞물리는 헬리컬 스프라인을 형성하며, 내통부에는 중간 부재의 헬리컬 스프라인과 맞물리는 헬리컬 스프라인을 형성하고, 중간 부재의 축방향의 이동 거리를 위상각으로 변환하는 위상각 변환 기구를 채용하고 있으므로, 위상각 변환 기구가 복잡해져 비용이 증대된다.

본 발명은 상기 종래 기술의 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 위상각을 결정한 후에는 전력을 소비하지 않고, 위상각을 결정한 위상각으로 유지할 수 있는 엔진의 밸브 제어 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 청구항 1에 따른 엔진의 밸브 제어 장치에 있어서는, 엔진의 크랭크샤프트의 구동력이 전달되는 외통부와, 상기 외통부 내주측에 상대 회전 가능하게 배치되어, 상기 엔진의 흡기 밸브 또는 배기 밸브를 개폐시키는 캠샤프트에 동축상에 연결된 내통부와, 통형상으로 형성되어 그 일부가 상기 외통부에 슬라이딩운동이 자유롭게 연결되고, 또한 상기 내통부 외주에 상기 내통부의 축방향을 따라 이동이 자유롭게 배치된 중간 부재와, 상기 엔진의 운전 상태에 따라서 상기 중간 부재의 축방향에 있어서의 위치를 제어하는 위치 제어 기구와, 상기 중간 부재의 축방향에 있어서의 위치에 따라서 상기 외통부 외주의 스프로킷과 상기 캠샤프트 사이의 위상을 가변으로 조정하는 위상 조정 기구를 구비하고, 상기 내통부와 상기 중간 부재는 상기 위상 조정 기구를 통하여 서로 연결되고, 상기 위치 제어 기구는 통전시에 상기 중간 부재를 축방향으로 변위시키고, 비통전시에는 상기 외통부 외주의 스프로킷 또는 상기 캠샤프트로부터 상기 중간 부재로의 토크 입력에 대해서 상기 토크 입력에 따른 상기 중간 부재의 축방향 변위를 저지하며, 상기 위상 조정 기구는 상기 중간 부재에 고정되어, 그 일부가 상기 중간 부재 내주로부터 상기 내통부 외주를 향하여 돌출된 핀과, 상기 핀을 최진각(最進角) 위상에 대응한 위치로부터 최지각(最遲角) 위상에 대응한 위치까지 안내하는 홈으로서 상기 내통부 외주에 스파이럴형상으로 형성된 가이드 홈을 구비하고, 상기 핀은 상기 중간 부재의 축방향 변위에 따라서 상기 가이드 홈내를 이동하고, 상기 중간 부재의 축방향 변위에 따른 힘을 상기 내통부의 둘레방향 변위를 위한 힘으로서 상기 가이드 홈에 부여하며, 상기 중간 부재의 축방향 변위에 응답하여, 상기 중간 부재의 축방향 변위를 상기 내통부의 둘레방향 변위로 변환하여 이루어지는 구성으로 했다.

(작용) 위치 조정 기구는 외통부 외주의 스프로킷과 캠샤프트 사이의 위상을 가변으로 조정할 때에만 통전 상태가 되어 중간 부재를 축방향으로 변위시키고, 그 이외일 때에는 비통전 상태가 되어 중간 부재의 축방향 변위를 저지한다. 엔진으로부터의 회전력이 외통부로부터 중간 부재와 내통부를 통하여 캠샤프트에 전달되고 있을 때에, 통전 상태의 위치 조정 기구에 의해 중간 부재가 축방향으로 변위하면, 이 축방향 변위가 위상 조정 기구에 의해 내통부의 둘레방향 변위로 변환되어, 내통부의 둘레방향 변위에 따라서 외통부 외주의 스프로킷과 캠샤프트 사이의 위상이 조정된다. 즉, 중간 부재가 최진각 위치와 최지각 위치 사이에 있을 때에, 중간 부재가 축방향 변위하면, 핀이 중간 부재의 축방향 변위에 따라서 가이드 홈내를 이동하고, 중간 부재의 축방향 변위에 따른 힘이 내통부의 둘레방향 변위를 위한 힘으로서 가이드 홈에 부여되며, 중간 부재의 축방향 변위에 따라서 내통부가 둘레방향으로 변위하고, 중간 부재의 축방향에 있어서의 위치에 따라서 외통부 외주의 스프로킷과 캠샤프트 사이의 위상을 가변으로 조정할 수 있음과 아울러, 중간 부재를 진각(進角) 위치 또는 지각(遲角) 위치로 위치 결정할 수 있다. 외통부 외주의 스프로킷과 캠샤프트 사이의 위상이 결정된 후에는 외통부 외주의 스프로킷 또는 캠샤프트로부터 중간 부재로의 토크 입력에 대해서 이 토크 입력에 따른 중간 부재의 축방향 변위를 비통전 상태의 위치 조정 기구가 저지한다. 이 때문에, 외통부 외주의 스프로킷과 캠샤프트 사이의 위상이 결정된 후에는 외통부 외주의 스프로킷 또는 캠샤프트로부터 토크가 입력되어도 전력을 소비하지 않고, 외통부 외주의 스프로킷과 캠샤프트 사이의 위상을 지정된 위상으로 유지할 수 있으며, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

청구항 2에 따른 엔진의 밸브 제어 장치에 있어서는, 엔진의 크랭크샤프트의 구동력이 전달되는 외통부와, 상기 외통부 내주측에 상대 회전 가능하게 배치되어, 상기 엔진의 흡기 밸브 또는 배기 밸브를 개폐시키는 캠샤프트에 동축상에 연결된 내통부와, 통형상으로 형성되어 그 일부가 상기 외통부에 슬라이딩운동이 자유롭게 연결되고, 또한 상기 내통부 외주에 상기 내통부의 축방향을 따라 이동이 자유롭게 배치된 중간 부재와, 상기 엔진의 운전 상태에 따라서 상기 중간 부재의 축방향에 있어서의 위치를 제어하는 위치 제어 기구와, 상기 중간 부재의 축방향에 있어서의 위치에 따라서 상기 외통부 외주의 스프로킷과 상기 캠샤프트 사이의 위상을 가변으로 조정하는 위상 조정 기구를 구비하고, 상기 내통부와 상기 중간 부재는 상기 위상 조정 기구를 통하여 서로 연결되고, 상기 위치 제어 기구는 통전시에 상기 중간 부재를 축방향으로 변위시키고, 비통전시에는 상기 외통부 외주의 스프로킷 또는 상기 캠샤프트로부터 상기 중간 부재로의 토크 입력에 대해서 상기 토크 입력에 따른 상기 중간 부재의 축방향 변위를 저지하며, 상기 위상 조정 기구는 상기 중간 부재에 고정되어, 그 일부가 상기 중간 부재 내주로부터 상기 내통부 외주를 향하여 돌출된 볼과, 상기 볼을 최진각 위상에 대응한 위치로부터 최지각 위상에 대응한 위치까지 안내하는 홈으로서 상기 내통부 외주에 스파이럴형상으로 형성된 가이드 홈을 구비하고, 상기 볼은 상기 중간 부재의 축방향 변위에 따라서 상기 가이드 홈내를 이동하고, 상기 중간 부재의 축방향 변위에 따른 힘을 상기 내통부의 둘레방향 변위를 위한 힘으로서 상기 가이드 홈에 부여하며, 상기 중간 부재의 축방향 변위에 응답하여, 상기 중간 부재의 축방향 변위를 상기 내통부의 둘레방향 변위로 변환하여 이루어지는 구성으로 했다.

(작용) 위치 조정 기구는 외통부 외주의 스프로킷과 캠샤프트 사이의 위상을 가변으로 조정할 때에만 통전 상태가 되어 중간 부재를 축방향으로 변위시키고, 그 이외일 때에는 비통전 상태가 되어 중간 부재의 축방향 변위를 저지한다. 엔진으로부터의 회전력이 외통부로부터 중간 부재와 내통부를 통하여 캠샤프트에 전달되고 있을 때에, 통전 상태의 위치 조정 기구에 의해 중간 부재가 축방향으로 변위하면, 이 축방향 변위가 위상 조정 기구에 의해 내통부의 둘레방향 변위로 변환되고, 내통부의 둘레방향 변위에 따라서 외통부 외주의 스프로킷과 캠샤프트 사이의 위상이 조정된다. 즉, 중간 부재가 최진각 위치와 최지각 위치 사이에 있을 때에, 중간 부재가 축방향 변위하면, 볼이 중간 부재의 축방향 변위에 따라서 가이드 홈내를 이동하고, 중간 부재의 축방향 변위에 따른 힘이 내통부의 둘레방향 변위를 위한 힘으로서 가이드 홈에 부여되며, 중간 부재의 축방향 변위에 따라서 내통부가 둘레방향으로 변위하고, 중간 부재의 축방향에 있어서의 위치에 따라서 외통부와 캠샤프트 사이의 위상을 가변으로 조정할 수 있음과 아울러, 중간 부재를 진각 위치 또는 지각 위치로 위치 결정할 수 있다. 외통부 외주의 스프로킷과 캠샤프트 사이의 위상이 결정된 후에는 외통부 외주의 스프로킷 또는 캠샤프트로부터 중간 부재로의 토크 입력에 대해서 이 토크 입력에 따른 중간 부재의 축방향 변위를 비통전 상태의 위치 조정 기구가 저지한다. 이 때문에 외통부 외주의 스프로킷과 캠샤프트 사이의 위상이 결정된 후에는 외통부 외주의 스프로킷 또는 캠샤프트로부터 토크가 입력되어도 전력을 소비하지 않고, 외통부 외주의 스프로킷과 캠샤프트 사이의 위상을 지정된 위상으로 유지할 수 있으며, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

청구항 3에 따른 엔진의 밸브 제어 장치에 있어서는, 청구항 1 또는 2에 기재된 엔진의 밸브 제어 장치에 있어서, 상기 위치 제어 기구는 상기 중간 부재 외주의 축방향 일단측에 상기 중간 부재의 축심과 직교하는 선에 대해서 경사진 방향이며 또한 둘레방향을 따라 형성된 제1 램프와, 상기 중간 부재 외주의 축방향 타단측에 상기 중간 부재의 축심과 직교하는 선에 대해서 상기 제1 램프와는 역방향으로 경사진 방향이며 또한 둘레방향을 따라 형성된 제2 램프와, 상기 제1 램프와 상기 제2 램프를 사이에 두고, 상기 중간 부재 외주측에 서로 나뉘어 배치되어 있음과 아울러, 상기 내통부의 주위에 회전 가능하게 배치된 복수의 회전 드럼과, 진각일 때와 지각일 때에 전자력을 발생시키고, 그 이외일 때에는 전자력의 발생을 정지시키며, 상기 진각일 때에는 상기 복수의 회전 드럼 중 일방의 회전 드럼에 회전력을 부여하고, 지각일 때에는 상기 복수의 회전 드럼 중 타방의 회전 드럼에 회전력을 부여하는 복수의 전자 클러치와, 상기 중간 부재 외주 중 상기 일방의 회전 드럼과 상기 타방의 회전 드럼 사이의 부위에 회전이 자유롭게 배치되어, 상기 일방의 회전 드럼 또는 상기 타방의 회전 드럼으로부터의 회전력을 받아서 회전하는 롤러를 구비하고, 상기 일방의 회전 드럼의 상기 타방의 회전 드럼과의 대향면측에는 상기 제1 램프와 걸어맞춤 가능하며, 상기 제1 램프를 상기 캠샤프트측으로 압압(押壓)하기 위한 제3 램프가 형성되고, 상기 타방의 회전 드럼의 상기 일방의 회전 드럼과의 대향면측에는 상기 제2 램프와 걸어맞춤 가능하며, 상기 제2 램프를 상기 캠샤프트로부터 멀어지는 방향으로 압압하기 위한 제4 램프가 형성되어 이루어지는 구성으로 했다.

(작용) 진각 제어할 때에, 중간 부재가 외통부와 함께 회전하고 있을 때에 일방의 전자 클러치로부터 전자력을 발생시켜 일방의 회전 드럼에 회전력을 부여하면, 일방의 회전 드럼의 회전에 따라서 일방의 회전 드럼의 제3 램프가 제1 램프를 캠샤프트측으로 압압함과 아울러 롤러를 회전시킨다. 이 때, 중간 부재는 제3 램프가 제1 램프를 캠샤프트측으로 압압함에 따라 캠샤프트측으로 이동한다. 이 후에 일방의 전자 클러치를 비통전 상태로 하면, 일방의 회전 드럼의 회전이 정지됨과 아울러 중간 부재의 이동이 정지되고, 중간 부재는 임의의 진각 위치에 위치 결정된다. 한편, 중간 부재가 진각 위치에 있을 때에 타방의 전자 클러치로부터 전자력을 발생시켜 타방의 회전 드럼에 회전력을 부여하면, 타방의 회전 드럼의 회전에 따라서 타방의 회전 드럼의 제4 램프가 제2 램프를 캠샤프트로부터 멀어지는 방향으로 압압함과 아울러 롤러를 회전시킨다. 이 때, 중간 부재는 제4 램프가 제2 램프를 캠샤프트로부터 멀어지는 방향으로 압압함에 따라 캠샤프트로부터 멀어지는 방향으로 이동한다. 이 후에 타방의 전자 클러치를 비통전 상태로 하면, 중간 부재는 임의의 지각 위치에 위치 결정된다. 즉, 중간 부재를 임의의 진각 또는 지각 위치로 이동시킬 때에만 어느 하나의 전자 클러치를 통전 상태로 하고, 그 이외일 때에는 각 전자 클러치를 비통전 상태로 함으로써, 중간 부재를 임의의 진각 또는 지각 위치에 세트할 수 있고, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

청구항 4에 따른 엔진의 밸브 제어 장치에 있어서는, 청구항 3에 기재된 엔진의 밸브 제어 장치에 있어서, 상기 제1 램프와 제2 램프와 제3 램프 및 제4 램프의 경사각을 θ로 하고, 상기 롤러로부터 상기 일방의 회전 드럼 또는 상기 타방의 회전 드럼에 작용하는 힘으로서 상기 각 회전 드럼의 축심과 평행한 힘을 P로 하며, 상기 일방의 회전 드럼 또는 상기 타방의 회전 드럼의 둘레방향에 작용하는 저널 프릭션을 Fr로 하고, 상기 일방의 회전 드럼 또는 상기 타방의 회전 드럼과 상기 중간 부재 사이의 마찰 계수를 μ로 했을 때에, 상기 중간 부재가 임의의 진각 위치 또는 지각 위치에 있고, 상기 중간 부재에 대한 축방향 변위가 행해지지 않을 때의, 상기 외통부 또는 캠샤프트로부터 상기 중간 부재로의 토크 입력에 대해서 상기 경사각(θ)은

P×cos(θ)-P×μ-Fr<0

의 관계를 만족하여 이루어지는 구성으로 했다.

(작용) 중간 부재가 임의의 진각 위치 또는 지각 위치에 있고, 진각 제어 또는 지각 제어가 행해지지 않을 때에, 외통부 또는 캠샤프트로부터 중간 부재에 토크가 입력된 경우여도 상기식의 값이 부(負)가 되므로 롤러가 움직이지 않는(회전하지 않는) 상태에 있어, 롤러로부터 일방의 회전 드럼 또는 타방의 회전 드럼에 토크가 전달되는 일은 없고, 중간 부재는 임의의 진각 위치 또는 지각 위치에 유지되어 자기 유지 상태(셀프 로크 상태)가 된다.

청구항 5에 따른 엔진의 밸브 제어 장치에 있어서는, 청구항 3 또는 4에 기재된 엔진의 밸브 제어 장치에 있어서, 상기 복수의 회전 드럼은 상기 내통부의 축방향 일단부 외주에 고정된 스토퍼와 상기 외통부 사이에 배치되고, 상기 복수의 회전 드럼 중 일방의 회전 드럼과 상기 스토퍼 사이에 탄성체가 장착되며, 상기 탄성체의 탄성력에 의해 상기 복수의 회전 드럼이 상기 캠샤프트측으로 압압되어 이루어지는 구성으로 했다.

(작용) 탄성체의 탄성력에 의해 복수의 회전 드럼이 캠샤프트측으로 압압되어 있기 때문에, 외통부와 캠샤프트 사이의 위상각이 결정된 후, 외통부 또는 캠샤프트로부터 중간 부재에 토크 입력이 있어도 이 토크 입력에 의해 중간 부재가 캠샤프트로부터 멀어지는 방향으로 이동하는 것을 저지할 수 있다. 즉, 외통부와 캠샤프트 사이의 위상각이 결정된 후에는 캠샤프트로부터 반력을 받아도 전력을 소비하지 않고, 외통부를 포함하는 구동축측과 내통부를 포함하는 종동축측을 보다 확실히 자기 유지 상태(셀프 로크 상태)로 할 수 있어, 외통부와 캠샤프트 사이의 위상각을 중간 부재의 위치에 의해 결정된 위상각으로 보다 확실히 유지할 수 있고, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

청구항 6에 따른 엔진의 밸브 제어 장치에 있어서는, 엔진의 크랭크샤프트의 구동력이 전달되는 외통부와, 상기 외통부 내주측에 상대 회전 가능하게 배치되어, 상기 엔진의 흡기 밸브 또는 배기 밸브를 개폐시키는 캠샤프트에 동축상에 연결된 내통부와, 상기 내통부의 축방향을 따라서 이동이 자유롭게 배치되어, 상기 외통부 내주측과 상기 내통부 외주측을 연결하는 연결 핀과, 상기 엔진의 운전 상태에 따라서 상기 연결 핀의 상기 내통부의 축방향에 있어서의 위치를 제어하는 위치 제어 기구와, 상기 연결 핀의 상기 내통부의 축방향에 있어서의 위치에 따라서 상기 외통부 외주의 스프로킷과 상기 캠샤프트 사이의 위상을 가변으로 조정하는 위상 조정 기구를 구비하고, 상기 위치 제어 기구는 통전시에 상기 연결 핀을 상기 내통부의 축방향으로 변위시키고, 비통전시에는 상기 외통부 외주의 스프로킷 또는 상기 캠샤프트로부터 상기 연결 핀으로의 토크 입력에 대해서 상기 토크 입력에 따른 상기 연결 핀의 상기 내통부의 축방향에 있어서의 변위를 저지하고, 상기 위상 조정 기구는 상기 연결 핀을 최진각 위상에 대응한 위치로부터 최지각 위상에 대응한 위치까지 안내하는 홈으로서 상기 내통부 외주에 스파이럴형상으로 형성된 제1 가이드 홈 및 상기 외통부 내주에 상기 외통부의 축방향을 따라 형성된 제2 가이드 홈을 구비하고, 상기 연결 핀의 양단측은 상기 위치 제어 기구에 의한 축방향 변위에 따라서 상기 제1 가이드 홈과 제2 가이드 홈내를 이동하고, 상기 위치 제어 기구에 의한 축방향 변위에 따른 힘을 상기 내통부의 둘레방향 변위를 위한 힘으로서 상기 제1 가이드 홈에 부여하며, 상기 연결 핀의 상기 내통부의 축방향에 있어서의 변위에 응답하여, 상기 연결 핀의 상기 내통부의 축방향에 있어서의 변위를 상기 내통부의 둘레방향 변위로 변환하여 이루어지는 구성으로 했다.

(작용) 위치 조정 기구는 외통부와 캠샤프트 사이의 위상을 가변으로 조정할 때에만 통전 상태가 되어 연결 핀을 내통부의 축방향을 따라 변위시키고, 그 이외일 때에는 비통전 상태가 되어 연결 핀의 내통부의 축방향에 있어서의 변위를 저지한다. 엔진으로부터의 회전력이 외통부로부터 연결 핀과 내통부를 통하여 캠샤프트에 전달되고 있을 때에, 통전 상태의 위치 조정 기구에 의해 연결 핀이 내통부의 축방향을 따라 변위하면, 이 축방향 변위가 위상 조정 기구에 의해 내통부의 둘레방향 변위로 변환되고, 내통부의 둘레방향 변위에 따라서 외통부와 캠샤프트 사이의 위상이 조정된다. 즉, 연결 핀이 최진각 위치와 최지각 위치 사이에 있을 때에, 연결 핀이 내통부의 축방향을 따라서 변위하면, 연결 핀의 길이방향 일단측이 제1 가이드 홈내를 이동하고, 연결 핀의 길이방향 타단측이 제2 가이드 홈내를 이동하며, 연결 핀의 내통부의 축방향에 있어서의 변위에 따른 힘이 내통부의 둘레방향 변위를 위한 힘으로서 제1 가이드 홈에 부여되어, 연결 핀의 내통부의 축방향에 있어서의 변위에 따라서 내통부가 둘레방향으로 변위하고, 연결 핀의 내통부의 축방향에 있어서의 위치에 따라서 외통부와 캠샤프트 사이의 위상을 가변으로 조정할 수 있음과 아울러, 연결 핀을 진각 위치 또는 지각 위치에 위치 결정할 수 있다. 외통부와 캠샤프트 사이의 위상이 결정된 후에는 외통부 또는 캠샤프트로부터 중간 부재로의 토크 입력에 대해서 이 토크 입력에 따른 연결 핀의 내통부의 축방향에 있어서의 변위를 비통전 상태의 위치 조정 기구가 저지한다. 이 때문에, 외통부와 캠샤프트 사이의 위상이 결정된 후에는 외통부 또는 캠샤프트로부터 토크가 입력되어도 전력을 소비하지 않고, 외통부와 캠샤프트 사이의 위상을 지정된 위상으로 유지할 수 있으며, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

청구항 7에 따른 엔진의 밸브 제어 장치에 있어서는, 청구항 6에 기재된 엔진의 밸브 제어 장치에 있어서, 상기 위치 제어 기구는 상기 내통부와 상기 외통부 사이에 회전이 자유롭게 배치되고, 또한 외통부의 직경방향을 따라서 서로 인접하여 배치된 복수의 회전 드럼과, 통전시에 전자력을 발생시키고, 비통전시에는 전자력의 발생을 정지시키며, 통전에 따른 진각일 때에는 상기 복수의 회전 드럼 중 일방의 회전 드럼에 회전력을 부여하고, 통전에 따른 지각일 때에는 상기 복수의 회전 드럼 중 타방의 회전 드럼에 회전력을 부여하는 복수의 전자 클러치를 구비하고, 상기 복수의 회전 드럼 중 일방의 회전 드럼에는 상기 연결 핀을 삽입통과시키는 제1 가이드 구멍이 상기 일방의 회전 드럼의 축심과 직교하는 직선에 대해서 경사진 방향이며 또한 둘레방향을 따라 직선형상으로 형성되고, 타방의 회전 드럼에는 상기 연결 핀을 삽입통과시키는 제2 가이드 구멍이 상기 타방의 회전 드럼의 축심과 직교하는 직선에 대해서 상기 제1 가이드 구멍과는 역방향으로 경사진 방향이며 또한 둘레방향을 따라 직선형상으로 형성되며, 상기 제1 가이드 구멍의 길이방향을 따른 한 쌍의 가장자리는 제1 램프로서 형성되고, 상기 제2 가이드 구멍의 길이방향을 따른 한 쌍의 가장자리는 제2 램프로서 형성되어 이루어지는 구성으로 했다.

(작용) 진각 제어할 때에, 내통부와 외통부가 함께 회전하고 있을 때에 일방의 전자 클러치로부터 전자력을 발생시켜 일방의 회전 드럼에 회전력을 부여하면, 일방의 회전 드럼의 회전에 따라서 일방의 회전 드럼의 제1 램프가 연결 핀을 캠샤프트측으로 압압하면, 연결 핀의 길이방향 양단측이 제1 가이드 홈과 제2 가이드 홈을 따라 이동함과 아울러, 연결 핀의 중간부가 제1 가이드 구멍을 따라 이동하여, 연결 핀 전체가 캠샤프트측으로 이동한다. 이 후에 일방의 전자 클러치를 비통전 상태로 하면 일방의 회전 드럼의 회전이 정지됨과 아울러, 연결 핀의 이동이 정지되어 연결 핀은 임의의 진각 위치에 위치 결정된다. 한편, 연결 핀이 진각 위치에 있을 때에 타방의 전자 클러치로부터 전자력을 발생시켜 타방의 회전 드럼에 회전력을 부여하면, 타방의 회전 드럼의 회전에 따라서 타방의 회전 드럼의 제2 램프가 연결 핀을 캠샤프트로부터 멀어지는 방향으로 압압하면, 연결 핀의 길이방향 양단측이 제1 가이드 홈과 제2 가이드 홈을 따라 이동함과 아울러, 연결 핀의 중간부가 제2 가이드 구멍을 따라 이동하여, 연결 핀 전체가 캠샤프트로부터 멀어지는 방향으로 이동한다. 이 후에 타방의 전자 클러치를 비통전 상태로 하면 연결 핀은 임의의 지각 위치에 위치 결정된다. 즉, 연결 핀을 임의의 진각 또는 지각 위치로 이동시킬 때에만 어느 하나의 전자 클러치를 통전 상태로 하고, 그 이외일 때에는 각 전자 클러치를 비통전 상태로 함으로써 연결 핀을 임의의 진각 또는 지각 위치에 세트할 수 있고, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

청구항 8에 따른 엔진의 밸브 제어 장치에 있어서는, 청구항 7에 기재된 엔진의 밸브 제어 장치에 있어서, 상기 제1 램프와 제2 램프의 경사각을 θ로 하고, 상기 연결 핀으로부터 상기 일방의 회전 드럼 또는 상기 타방의 회전 드럼에 작용하는 힘으로서 상기 각 회전 드럼의 축심과 평행한 힘을 P로 하며, 상기 일방의 회전 드럼 또는 상기 타방의 회전 드럼의 둘레방향에 작용하는 저널 프릭션을 Fr로 하고, 상기 일방의 회전 드럼 또는 상기 타방의 회전 드럼과 상기 연결 핀 사이의 마찰 계수를 μ로 했을 때에, 상기 연결 핀이 임의의 진각 위치 또는 지각 위치에 있고, 상기 연결 핀에 대한 내통부의 축방향을 따른 축방향 변위가 행해지지 않을 때의, 상기 외통부 또는 캠샤프트로부터 상기 연결 핀으로의 토크 입력에 대해서 상기 경사각(θ)은

P×cos(θ)-P×μ-Fr<0

의 관계를 만족하여 이루어지는 구성으로 했다.

(작용) 연결 핀이 임의의 진각 위치 또는 지각 위치에 있고, 진각 제어 또는 지각 제어가 행해지지 않을 때에, 외통부 또는 캠샤프트로부터 연결 핀에 토크가 입력된 경우여도 상기식의 값이 부가 되므로, 연결 핀으로부터 일방의 회전 드럼 또는 타방의 회전 드럼에 토크가 전달되는 일은 없고, 연결 핀은 임의의 진각 위치 또는 지각 위치에 유지되어 자기 유지 상태(셀프 로크 상태)가 된다.

청구항 9에 따른 엔진의 밸브 제어 장치에 있어서는, 청구항 3 또는 7에 기재된 엔진의 밸브 제어 장치에 있어서, 상기 복수의 회전 드럼 중 상기 외통부에 인접한 회전 드럼과 상기 외통부 사이에는 환형상의 리테이너가 장착되고, 상기 리테이너에는 복수개의 관통 구멍이 둘레방향을 따라 분산되어 형성되며, 상기 각 관통 구멍에는 상기 회전 드럼과 상기 외통부에 접촉하는 회전체가 회전이 자유롭게 장착되어 이루어지는 구성으로 했다.

(작용) 외통부에 인접한 회전 드럼과 외통부 사이에는 환형상의 리테이너가 장착되고, 리테이너에 형성된 관통 구멍에는 회전 드럼과 외통부에 접촉하는 회전체가 회전이 자유롭게 장착되어 있으므로, 외통부에 인접한 회전 드럼의 회전에 따른 힘이 회전체를 통하여 외통부에 작용해도 외통부에 인접한 회전 드럼과 외통부 사이의 마찰 저항을 회전체의 회전에 의해 낮출 수 있어, 결과적으로 회전 드럼의 작동시에 있어서의 필요 토크를 낮출 수 있다.

이상의 설명으로부터 분명한 바와 같이, 청구항 1에 따른 엔진의 밸브 제어 장치에 의하면, 중간 부재의 축방향에 있어서의 위치에 따라서 외통부 외주의 스프로킷과 캠샤프트 사이의 위상을 가변으로 조정할 수 있음과 아울러, 중간 부재를 진각 위치 또는 지각 위치에 위치 결정할 수 있으며, 또한 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

청구항 2에 따른 엔진의 밸브 제어 장치에 의하면, 중간 부재의 축방향에 있어서의 위치에 따라서 외통부 외주의 스프로킷과 캠샤프트 사이의 위상을 가변으로 조정할 수 있음과 아울러, 중간 부재를 진각 위치 또는 지각 위치에 위치 결정할 수 있으며, 또한 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

청구항 3에 따른 엔진의 밸브 제어 장치에 의하면, 중간 부재를 임의의 진각 또는 지각 위치에 세트할 수 있음과 아울러 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

청구항 4에 따른 엔진의 밸브 제어 장치에 의하면, 중간 부재를 임의의 진각 위치 또는 지각 위치에 유지함과 아울러 자기 유지 상태(셀프 로크 상태)로 할 수 있다.

청구항 5에 따른 엔진의 밸브 제어 장치에 의하면, 외통부 외주의 스프로킷과 캠샤프트 사이의 위상각이 결정된 후에는, 외통부 외주의 스프로킷과 캠샤프트 사이의 위상각을 중간 부재의 위치에 의해 결정된 위상각으로 보다 확실히 유지할 수 있고, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

청구항 6에 따른 엔진의 밸브 제어 장치에 의하면, 연결 핀의 내통부의 축방향에 있어서의 위치에 따라서 외통부 외주의 스프로킷과 캠샤프트 사이의 위상을 가변으로 조정할 수 있음과 아울러, 연결 핀을 진각 위치 또는 지각 위치에 위치 결정할 수 있으며, 또한 전력을 저감시킬 수 있다.

청구항 7에 따른 엔진의 밸브 제어 장치에 의하면, 연결 핀을 임의의 진각 또는 지각 위치에 세트할 수 있음과 아울러 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

청구항 8에 따른 엔진의 밸브 제어 장치에 의하면, 연결 핀을 임의의 진각 위치 또는 지각 위치에 유지할 수 있음과 아울러, 연결 핀을 자기 유지 상태(셀프 로크 상태)로 할 수 있다.

청구항 9에 따른 엔진의 밸브 제어 장치에 의하면, 회전 드럼의 작동시에 있어서의 필요 토크를 낮출 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 엔진의 밸브 제어 장치의 종단면도이다.
도 2는 외통부와 소직경 외통부의 정면도이다.
도 3(a)는 외통부의 단면도, (b)는 외통부의 배면도이다.
도 4(a)는 내통부의 평면도, (b)는 내통부 외주측의 전개도이다.
도 5(a)는 중간 부재의 평면도, (b)는 중간 부재의 정면도, (c)는 중간 부재 외주측의 전개도이다.
도 6은 중간 부재에 핀과 롤러를 부착한 상태를 도시한 도면이다.
도 7(a)는 핀의 단면도, (b)는 롤러의 평면도, (c)는 롤러의 단면도, (d)는 롤러 핀의 평면도이다.
도 8(a)는 커버의 배면도, (b)는 도 8(a)의 A-A선을 따른 단면도이다.
도 9(a)는 프론트측 회전 드럼의 평면도, (b)는 프론트측 회전 드럼의 정면도, (c)는 프론트측 회전 드럼 외주측의 전개도이다.
도 10(a)는 리어측 회전 드럼의 정면도, (b)는 리어측 회전 드럼의 단면도, (c)는 리어측 회전 드럼 내주측의 전개도이다.
도 11(a)는 프론트측 회전 드럼과 리어측 회전 드럼 및 중간 부재의 관계를 설명하기 위한 전개도, (b)는 내통부의 회전 방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 엔진의 밸브 제어 장치의 종단면도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예를 나타낸 엔진의 밸브 제어 장치의 종단면도이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예를 나타낸 엔진의 밸브 제어 장치의 요부 종단면도이다.
도 15는 제4 실시예에 있어서의 외통부의 배면도이다.
도 16(a)는 제4 실시예에 있어서의 프론트측 회전 드럼과 리어측 회전 드럼의 관계를 설명하기 위한 도면, (b)는 제4 실시예에 있어서의 프론트측 회전 드럼 외주측의 전개도, (c)는 제4 실시예에 있어서의 리어측 회전 드럼 외주측의 전개도이다.
도 17은 본 발명의 제5 실시예를 나타낸 엔진의 밸브 제어 장치의 요부 종단면도이다.
도 18은 제5 실시예에 있어서의 리테이너의 정면도이다.
도 19는 제5 실시예에 있어서의 리어측 회전 드럼과 롤러 및 외통부의 관계를 설명하기 위한 전개도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 엔진의 밸브 제어 장치의 종단면도, 도 2는 외통부와 소직경 외통부의 정면도, 도 3(a)는 외통부의 단면도, 도 3(b)는 외통부의 배면도, 도 4(a)는 내통부의 평면도, 도 4(b)는 내통부 외주측의 전개도, 도 5(a)는 중간 부재의 평면도, 도 5(b)는 중간 부재의 정면도, 도 5(c)는 중간 부재 외주측의 전개도, 도 6은 중간 부재에 핀과 롤러를 부착한 상태를 도시한 도면, 도 7(a)는 핀의 단면도, 도 7(b)는 롤러의 평면도, 도 7(c)는 롤러의 단면도, 도 7(d)는 롤러 핀의 평면도, 도 8(a)는 커버의 배면도, 도 8(b)는 도 8(a)의 A-A선을 따른 단면도, 도 9(a)는 프론트측 회전 드럼의 평면도, 도 9(b)는 프론트측 회전 드럼의 정면도, 도 9(c)는 프론트측 회전 드럼 외주측의 전개도, 도 10(a)는 리어측 회전 드럼의 정면도, 도 10(b)는 리어측 회전 드럼의 단면도, 도 10(c)는 리어측 회전 드럼 내주측의 전개도, 도 11(a)는 프론트측 회전 드럼과 리어측 회전 드럼 및 중간 부재의 관계를 설명하기 위한 전개도, 도 11(b)는 내통부의 회전 방향을 설명하기 위한 도면, 도 12는 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 엔진의 밸브 제어 장치의 종단면도, 도 13은 본 발명의 제3 실시예를 나타낸 엔진의 밸브 제어 장치의 종단면도, 도 14는 본 발명의 제4 실시예를 나타낸 엔진의 밸브 제어 장치의 요부 종단면도, 도 15는 제4 실시예에 있어서의 외통부의 배면도, 도 16(a)는 제4 실시예에 있어서의 프론트측 회전 드럼과 리어측 회전 드럼의 관계를 설명하기 위한 도면, 도 16(b)는 제4 실시예에 있어서의 프론트측 회전 드럼 외주측의 전개도, 도 16(c)는 제4 실시예에 있어서의 리어측 회전 드럼 외주측의 전개도, 도 17은 본 발명의 제5 실시예를 나타낸 엔진의 밸브 제어 장치의 요부 종단면도, 도 18은 제5 실시예에 있어서의 리테이너의 정면도, 도 19는 제5 실시예에 있어서의 리어측 회전 드럼과 롤러 및 외통부의 관계를 설명하기 위한 전개도이다.

이들 도면에 있어서는, 본 발명에 따른 엔진의 밸브 제어 장치는 예를 들어 자동차용 엔진에 부착된 형태로 엔진오일 분위기하에서 사용되며, 크랭크샤프트의 회전에 동기하여 흡배기 밸브가 개폐하도록 크랭크샤프트의 회전을 캠샤프트에 전달함과 아울러, 엔진의 부하나 회전수 등의 운전 상태에 따라 엔진의 흡기 밸브 또는 배기 밸브의 개폐의 타이밍을 변화시키기 위한 장치로서 구성되어 있다.

구체적으로는, 엔진의 밸브 제어 장치는 도 1에 도시한 바와 같이 엔진의 크랭크샤프트의 구동력이 전달되는 원환형상 외통부(10)와, 외통부(10) 내주측에 외통부(10)와 동축이며 또한 외통부(10)에 대해서 상대 회전운동 가능하게 배치되어, 엔진의 흡기 밸브 또는 배기 밸브를 개폐시키는 캠샤프트(2)에 동축상에 연결된 원환형상 내통부(12)와, 원통형상으로 형성되어, 내통부(12) 외주에 내통부(12)의 축방향을 따라서 이동이 자유롭게 배치된 중간 부재(14)와, 엔진의 운전 상태에 따라서 중간 부재(14)의 축방향에 있어서의 위치를 제어하는 위치 제어 기구(16)와, 중간 부재(14)의 축방향에 있어서의 위치에 따라서 외통부(10) 외주의 스프로킷(24)과 캠샤프트(2) 사이의 위상을 가변으로 조정하는 위상 조정 기구(18)를 구비하여 구성되어 있다.

내통부(12)의 내주측에는 캠샤프트(2)의 축방향 일단측이 끼워맞춰지고, 이 캠샤프트(2)의 축방향 일단측에는 캠 볼트(20)가 체결되어 있다. 캠 볼트(20)는 내통부(12)의 축방향 일단측에 스토퍼(22)를 통하여 고정되어 있다. 스토퍼(22)는 내통부(12)의 축방향 일단측 외주면에 고정되어 있다.

외통부(10)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 구동축측의 통체로서 스프로킷(24)이 외주측에 복수개 배열되어 있고, 스프로킷(24)에는 엔진의 크랭크샤프트의 구동력이 체인을 통하여 전달되도록 되어 있다. 외통부(10)는 엔진의 크랭크샤프트의 구동력이 체인을 통하여 스프로킷(24)에 전달되었을 때에 크랭크샤프트에 동기하여 회전하고, 이 회전에 따른 구동력을 위상 조정 기구(18)를 통하여 내통부(12)에 전달한다.

외통부(10)의 내주측에는 내통부(12)를 삽입통과시키기 위한 관통 구멍(26)이 형성되어 있음과 아울러, 위상 조정 기구(18)의 한 요소로서 관통 구멍(26)의 가장자리에 이어지는 한 쌍의 연결 홈(28)이 외통부(10)의 축방향을 따라서 서로 대향하여 형성되어 있다. 각 연결 홈(28)은 중간 부재(14)와의 연결부로서 단면이 대략 직사각형형상으로 형성되어 있다. 외통부(10)의 헤드(H)측에는 외통부(10)에 인접하여 소직경 외통부(30)가 병설되어 있고, 소직경 외통부(30)는 내통부(12) 외주에 배치되어 볼트(32)에 의해 외통부(10)에 고정되어 있다. 이 소직경 외통부(30)는 그 외주측에 복수개의 스프로킷(34)을 구비하고, 스프로킷(34)에 엔진의 크랭크샤프트의 구동력이 체인을 통하여 전달되었을 때에 크랭크샤프트에 동기하여 회전하도록 되어 있다.

내통부(12)는 캠샤프트(2)에 연결되는 통체로서 구성되어 있고, 도 4에 도시한 바와 같이 내통부(12)의 외주측에는 헤드(H)측으로부터 연결부(36), 플랜지부(38), 대직경부(40), 소직경부(42)가 형성되고, 내주측에는 캠 볼트 삽입통과 구멍(44), 캠 샤프트 끼워맞춤 구멍(46)이 형성되어 있다(도 1 참조). 연결부(36)는 캠샤프트(2)의 축방향 단부측과 연결되고, 플랜지부(38)는 소직경 외통부(30)의 내주측 단부(段部)에 삽입된다. 대직경부(40) 외주에는 위상 조정 기구(18)의 한 요소로서 한 쌍의 가이드 홈(48, 50)이 스파이럴형상으로 형성되어 있다. 가이드 홈(48, 50)은 최진각 위상에 대응한 위치로부터 최지각 위상에 대응한 위치에 걸쳐서 형성되어 있다.

중간 부재(14)는 도 5에 도시한 바와 같이 소직경부(52), 대직경부(54)를 가지는 통체로서 구성되고, 내통부(12)의 대직경부(40) 외주측에 내통부(12)의 축방향을 따라 이동이 자유롭게 배치되어 있다(도 1 및 도 4 참조). 중간 부재(14)의 소직경부(52)의 축방향 일단측에는 한 쌍의 돌기(56)가 일체가 되어 형성되어 있다. 각 돌기(56)는 외통부(10)의 연결 홈(28)과 연결 가능한 연결부로서, 대략 직사각형형상(장방형형상)으로 형성되어 있다. 각 돌기(56)는 외통부(10)의 축방향을 따라 슬라이딩운동이 자유롭게 외통부(10)의 연결 홈(28) 내에 삽입되어 있다.

즉, 중간 부재(14)는 그 일부(돌기(56))가 외통부(10)의 축방향을 따라 슬라이딩운동이 자유롭게 외통부(10)에 연결되어, 외통부(10)와 함께 회전하도록 되어 있다. 중간 부재(14)의 대직경부(54)는 둘레방향을 따라 대략 삼각형형상으로 형성된 가이드(58, 60, 62, 64)를 구비하고 있으며, 각 가이드(58 내지 64)는 소직경부(52)의 외주측의 영역을 대략 4분할하도록 배치되고, 가이드(60, 64)의 일부에는 오목부(66, 68)가 형성되어 있다.

각 오목부(66, 68)에는 핀 삽입통과 구멍(70, 72)이 형성되어 있다. 핀 삽입통과 구멍(70, 72)에는 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 원통형상으로 형성된 핀(74)이 삽입된다. 각 핀(74)은 그 선단부가 중간 부재(14)의 내주측으로 돌출되도록 핀 삽입통과 구멍(70, 72)에 삽입되고, 돌출된 선단부가 각각 내통부(12) 외주측의 가이드 홈(48, 50)에 장착되도록 되어 있다. 이 때, 각 핀(74)은 중간 부재(14)의 축방향 변위에 따라서 가이드 홈(48, 50) 내를 이동하고, 중간 부재(14)의 축방향 변위에 따른 힘을 내통부(12)의 둘레방향 변위를 위한 힘으로서 가이드 홈(48, 50)에 부여하도록 되어 있다.

각 오목부(66, 68)에는 대략 밥공기형상으로 형성된 롤러(76)가 장착된다. 롤러(76)의 바닥부에는 관통 구멍(78)이 형성되어 있고, 관통 구멍(78)에는 핀(74) 내에 삽입 가능한 롤러 핀(80)이 삽입된다. 각 오목부(66, 68)에 장착된 롤러(76)의 관통 구멍(78)에 롤러 핀(80)이 삽입되면, 롤러 핀(80)은 머리부(82)를 남기고 핀(74) 내에 삽입되고, 머리부(82)가 롤러(76)의 바닥부에 장착된다. 이 경우, 롤러(76)는 롤러 핀(80)을 회전 중심으로 하여, 각 오목부(66, 68)에 회전이 자유롭게 장착된다.

각 가이드(58 내지 64)는 프론트측 회전 드럼(84)과 리어측 회전 드럼(86)의 이동을 가이드하는 볼록부로서 구성되며, 각 가이드(58 내지 64)의 일방의 측벽은 위치 결정용 램프(제1 램프)(88, 90, 92, 94)로서 중간 부재(14)의 축심과 직교하는 선에 대해서 경사진 방향으로 직선형상으로 형성되고, 타방의 측벽은 램프(88, 90, 92, 94)와는 둘레방향에 있어서의 위상이 상이한 위치 결정용(제2 램프) 램프(96, 98, 100, 102)로서 중간 부재(14)의 축심과 직교하는 선에 대해서 경사진 방향으로 직선형상으로 형성되어 있다(도 5(c) 참조). 램프(88, 90)와 램프(92, 94)는 180도마다 경사가 점차 변화되는 형상으로 형성되고, 램프(96, 98)와 램프(100, 102)는 180도마다 경사가 점차 변화되는 형상으로 형성되어 있다. 단, 가이드(58)에 있어서의 램프(88)와 램프(90)는 서로 위상이 90도 어긋나 있다.

중간 부재(14)의 위치(내통부(12)의 축방향에 있어서의 위치)를 제어하기 위한 위치 제어 기구(16)는 환형상으로 형성된 회전 드럼(84, 86)과 환형상으로 형성된 전자 클러치(104, 106)를 구비하고 있고, 회전 드럼(84)과 회전 드럼(86)은 중간 부재(14)를 사이에 두고 중간 부재(14)의 양측으로 나뉘어 배치되어 있다(도 1 참조). 전자 클러치(104, 106)는 도 8에 도시한 바와 같이 솔레노이드(108, 110)가 리드 선(112, 114)을 통하여 제어 회로(도시하지 않음)에 접속되고, 핀(116, 118)이 커버(120)의 구멍(122, 124) 내에 삽입되어 둘레 고정되어 있다. 제어 회로는 엔진의 운전 상태를 검출하고, 엔진의 운전 상태에 따른 제어 신호를 전자 클러치(104, 106) 등에 출력하여 전자 클러치(104, 106)의 온오프를 제어하도록 되어 있다. 또한, 커버(120)는 엔진 체인 케이스(126)에 고정되어 있다.

회전 드럼(84)은 도 9에 도시한 바와 같이 대략 원통형상으로 형성된 소직경부(130)와 대직경부(132)를 구비하고, 내통부(12)의 외주측에 회전이 자유롭게 배치되어 있다. 소직경부(130)의 헤드(H)측에는 절결에 의한 램프(134, 136)가 회전 드럼(84)의 축심과 직교하는 선에 대해서 경사진 방향으로 직선형상으로 형성되어 있고, 램프(134, 136)는 180도마다 경사가 점차 변화되는 형상으로 형성되어 있다. 이 소직경부(130)는 중간 부재(14)의 소직경부(52)의 크랭크 풀리(CP)측에 장착되고, 램프(134, 136)(제3 램프)가 중간 부재(14)의 램프(제1 램프)(88, 90, 92, 94)와 걸어맞춰지도록 배치됨과 아울러 롤러(76)에 맞닿도록 배치된다. 대직경부(132)는 스토퍼(22)와 맞닿는 위치에 배치되고, 대직경부(132)와 스토퍼(22)의 맞닿음에 의해 회전 드럼(84)의 크랭크 풀리(CP)측으로의 이동이 저지되도록 되어 있다.

회전 드럼(86)은 도 10에 도시한 바와 같이 대략 원통형상으로 형성된 소직경부(138)와 대직경부(140)를 구비하고, 중간 부재(14)의 외주측에 회전이 자유롭게 배치되어 있다. 소직경부(138)와 대직경부(140)의 내주측에는 가이드 홈으로서의 램프(142, 144)가 회전 드럼(86)의 축심과 직교하는 선에 대해서 경사진 방향으로 직선형상으로 형성되어 있고, 램프(142, 144)는 180도마다 경사가 점차 변화되는 형상으로 형성되어 있다. 이 소직경부(138)는 외통부(10)의 원환형상 오목부(10a) 내에 장착되고, 원환형상 오목부(10a)와의 맞닿음에 의해 회전 드럼(86)의 헤드(H)로의 이동이 저지되도록 되어 있다. 대직경부(140)는 중간 부재(14)의 소직경부(52)의 헤드(H)측에 장착되고, 램프(제4 램프)(142, 144)가 중간 부재(14)의 램프(제2 램프)(96, 98, 100, 102)와 걸어맞춰지도록 배치됨과 아울러 롤러(76)에 맞닿도록 배치된다.

회전 드럼(84, 86)의 축방향에 있어서의 위치는 전자 클러치(104, 106)의 온오프 상태에 따라서 제어되고, 전자 클러치(104)는 진각 제어시에 솔레노이드(108)가 통전되었을 때에 온이 되고, 그 이외일 때에는 오프가 된다. 전자 클러치(106)는 지각 제어시에 솔레노이드(110)가 통전되었을 때에 온이 되고, 그 이외일 때에는 오프가 된다. 솔레노이드(108 또는 110)가 통전되면 회전 드럼(84 또는 86)의 축방향으로의 이동에 따라 중간 부재(14)가 진각 위치 또는 지각 위치로 이동하도록 되어 있다.

구체적으로는 솔레노이드(108)와 솔레노이드(110)가 비통전 상태에 있을 때에는 회전 드럼(84, 86)은 중간 부재(14)에 회전력을 부여하지 않고 중간 부재(14)와 함께 회전하고, 예를 들어 흡기 밸브의 개폐 타이밍을 제어하는 경우, 아이들링시에는 중간 부재(14)는 최지각 위치에 있다. 이 후, 진각 제어하기 위해서 솔레노이드(108)만을 통전하면, 도 11(a)에 도시한 바와 같이 회전 드럼(84)이 화살표 X방향으로 회전하고, 회전 드럼(84)의 회전력이 회전 드럼(84)의 램프(134, 136)로부터 중간 부재(14)의 램프(88, 90, 92, 94)와 롤러(76)에 부여된다.

이것에 의해, 중간 부재(14)에 장착된 핀(74)이 내통부(12)의 가이드 홈(48, 50)을 따라 이동함과 아울러 중간 부재(14)의 돌기(56)가 외통부(10)의 연결 홈(28)을 따라 이동함에 따라, 내통부(12)가 화살표 Y방향으로 회전하고(도 11(b) 참조), 중간 부재(14)가 내통부(12)의 축방향을 따라 헤드(H)측(캠샤프트측 또는 진각측)으로 이동한다. 중간 부재(14)가 최지각 위치로부터 최진각 위치로 이동하는 과정에서, 임의의 타이밍에 솔레노이드(108)를 비통전 상태로 하면 전자 클러치(104)가 오프가 되어 중간 부재(14)는 임의의 진각 위치에 위치 결정된다.

이 때, 중간 부재(14)의 이동에 따라, 외통부(10)와 내통부(12)에 대해서는 서로 역방향의 둘레방향 변위이며, 중간 부재(14)의 축방향에 있어서의 위치에 따라서 크기가 상이한 둘레방향 변위가 부여되어, 외통부(10)는 크랭크 풀리(CP)측으로부터 보아 반시계 방향으로 회전하고, 내통부(12)는 크랭크 풀리(CP)측으로부터 보아 시계 방향(화살표 Y방향)으로 회전하며, 외통부(10)와 캠샤프트(2) 사이의 위상이 진각측으로 조정된다.

한편, 중간 부재(14)가 최진각 위치에 있을 때에 지각 제어하기 위해서 솔레노이드(110)만을 통전하여 전자 클러치(106)를 온으로 하면, 회전 드럼(86)이 화살표 X방향으로 회전하고(도 11(a) 참조), 회전 드럼(86)의 회전력이 회전 드럼(86)의 램프(142, 144)로부터 중간 부재(14)의 램프(96, 98, 100, 102)와 롤러(76)에 부여된다. 이것에 의해, 중간 부재(14)의 핀(74)이 내통부(12)의 가이드 홈(48, 50)을 따라 이동함과 아울러 중간 부재(14)의 돌기(56)가 외통부(10)의 연결 홈(28)을 따라 이동함에 따라, 내통부(12)가 화살표 Z방향으로 회전하고(도 11(b) 참조), 중간 부재(14)가 내통부(12)의 축방향을 따라 크랭크 풀리(CP)측(지각측)으로 이동한다. 중간 부재(14)가 최진각 위치로부터 최지각 위치로 이동하는 과정에서, 임의의 타이밍에 솔레노이드(110)를 비통전 상태로 하면, 전자 클러치(106)가 오프가 되어 중간 부재(14)는 임의의 지각 위치에 위치 결정된다.

이 때, 중간 부재(14)의 이동에 따라, 외통부(10)와 내통부(12)에 대해서는 서로 역방향의 둘레방향 변위이며, 중간 부재(14)의 축방향에 있어서의 위치에 따라서 크기가 상이한 둘레방향 변위가 부여되어, 외통부(10)는 크랭크 풀리(CP)측으로부터 보아 시계 방향으로 회전하고, 내통부(12)는 크랭크 풀리(CP)측으로부터 보아 반시계 방향(화살표 Z방향)으로 회전하며, 외통부(10)와 캠샤프트(2) 사이의 위상이 지각측으로 조정된다.

중간 부재(14)가 임의의 진각 위치 또는 지각 위치에 있을 때에, 솔레노이드(108, 110)를 각각 비통전 상태로 하면, 회전 드럼(84, 86)은 중간 부재(14)에 회전력을 부여하지 않고 중간 부재(14)와 함께 회전한다. 이 후, 진각 제어할 때에는 솔레노이드(108)를 통전함으로써 중간 부재(14)를 다른 진각 위치에 위치 결정할 수 있고, 또 지각 제어할 때에는 솔레노이드(110)를 통전함으로써 중간 부재(14)를 다른 지각 위치에 위치 결정할 수 있다.

한편, 솔레노이드(108, 110)가 각각 비통전 상태가 되어 중간 부재(14)가 임의의 진각 위치 또는 지각 위치에 위치 결정되었을 때에는 중간 부재(14)는 그 위치에 자기 유지되도록 되어 있다.

즉, 회전 드럼(84)의 램프(134, 136)와 중간 부재(14)의 램프(88, 90, 92, 94)는 도 11에 도시한 바와 같이 경사각(회전 드럼(84)의 축심과 직교하는 선에 대해서 경사진 각도)(θ)이 마찰각 이하이며 또한 0도를 넘는 각도로서, 이하의 (1)식을 만족하는 값으로 설정되어 있다.

P×cos(θ)-P×μ-Fr<0……(1)

여기서, P는 롤러(76)로부터 회전 드럼(84, 86)에 대해서 작용하는 힘으로서, 회전 드럼(84, 86)의 축심과 평행이 되는 힘, Fr은 회전 드럼(84, 86)의 둘레방향에 작용하는 저널 프릭션, μ는 회전 드럼(84) 또는 회전 드럼(86)과 중간 부재(14) 사이의 마찰 계수이다. 또한, 회전 드럼(86)의 램프(142, 144)와 중간 부재(14)의 램프(96, 98, 100, 102)의 경사각(θ)도 (1)식을 만족하는 값으로 설정되어 있다.

회전 드럼(84)의 램프(134, 136)와 중간 부재(14)의 램프(88, 90, 92, 94)의 경사각(θ)을 (1)식을 만족하는 값으로 설정하면, 중간 부재(14)가 임의의 진각 위치 또는 지각 위치에 있고, 진각 제어 또는 지각 제어가 행해지지 않을 때에, 외통부(10) 또는 캠샤프트(2)로부터 중간 부재(14)에 토크가 입력된 경우라도 (1)식의 값이 부가 되므로, 롤러(76)가 움직이지 않는(회전하지 않는) 상태에 있어, 롤러(76)로부터 회전 드럼(84, 86)에 토크가 전달되지 않고, 중간 부재(14)는 임의의 진각 위치 또는 지각 위치에 유지되어 자기 유지 상태(셀프 로크 상태)가 된다.

본 실시예에 있어서는, 솔레노이드(108) 또는 솔레노이드(110)의 통전에 따라, 중간 부재(14)가 진각 위치 또는 지각 위치로 이동하는 과정에서는, 중간 부재(14)의 이동에 따른 축방향 변위에 응답하여 돌기(56)가 외통부(10)의 연결 홈(28)을 따라 이동함과 아울러, 핀(74)이 내통부(12)의 가이드 홈(48, 50)을 따라 이동하고, 내통부(12)에 대해서 중간 부재(14)의 축방향에 있어서의 위치에 따른 둘레방향 변위가 부여되어, 내통부(12)의 둘레방향 변위(내통부(12)의 회전)에 따라 외통부(10) 외주의 스프로킷(24)과 캠샤프트(2) 사이의 위상이 가변으로 조정된다.

한편, 솔레노이드(108) 및 솔레노이드(110)의 비통전에 따라, 중간 부재(14)가 진각 위치 또는 지각 위치에 세트되고, 외통부(10)와 캠샤프트(2) 사이의 위상각이 결정되었을 때에는, 외통부(10) 외주의 스프로킷(24) 또는 캠샤프트(2)로부터의 토크 입력에 대해서 롤러(76)가 회전하지 않는 상태에 있고, 중간 부재(14)의 축방향의 이동이 정지되어, 중간 부재(14)로부터 회전 드럼(84 또는 86)으로의 토크 입력의 전달이 저지되므로, 외통부(10)를 포함하는 구동축측과 내통부(12)를 포함하는 종동축측은 토크 전달이 비가역이며 자기 유지 상태(셀프 로크 상태)가 된다.

본 실시예에 의하면, 솔레노이드(108) 또는 솔레노이드(110)의 통전에 따라, 중간 부재(14)가 진각 위치 또는 지각 위치로 이동하는 과정에서는, 중간 부재(14)의 이동에 따른 축방향 변위에 응답하여, 돌기(56)를 외통부(10)의 연결 홈(28)을 따라 이동시킴과 아울러, 핀(74)을 내통부(12)의 가이드 홈(48, 50)을 따라 이동시키고, 중간 부재(14)의 축방향 변위를 내통부(12)의 둘레방향 변위로 변환시키도록 했기 때문에, 중간 부재(14)의 위치에 따라서 외통부(10) 외주의 스프로킷(24)과 캠샤프트(2) 사이의 위상을 가변으로 조정할 수 있다.

또, 본 실시예에 의하면, 외통부(10) 외주의 스프로킷(24)과 캠샤프트(2) 사이의 위상각이 결정된 후에는 캠샤프트(2)로부터 반력을 받아도 전력을 소비하지 않고, 외통부(10)를 포함하는 구동축측과 내통부(12)를 포함하는 종동축측이 자기 유지 상태(셀프 로크 상태)가 되어, 외통부(10) 외주의 스프로킷(24)과 캠샤프트(2) 사이의 위상각을 중간 부재(14)의 위치에 따라 결정된 위상각으로 유지할 수 있고, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에 의하면, 위치 제어 기구(16)나 위상 조정 기구(18)를 적은 부품으로 구성할 수 있어, 비용 저감에 기여할 수 있다.

또, 본 실시예에 의하면, 리턴 스프링의 탄성력에 저항하여, 중간 부재(14)를 이동시킬 필요는 없고, 솔레노이드(108) 또는 솔레노이드(110)를 통전하는 것만으로 중간 부재(14)를 이동시킬 수 있으므로, 리턴 스프링을 사용한 것보다 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

다음에 본 발명의 제2 실시예를 도 12에 따라서 설명한다. 본 실시예는 핀(74) 대신에 볼(강구)(146)을 사용하고, 중간 부재(14)의 핀 삽입통과 구멍(70, 72) 내에 볼(146)을 삽입하여 고정하고, 볼(146)의 일부를 중간 부재(14) 내주로부터 내통부(12) 외주를 향하여 돌출시키며, 중간 부재(14)의 축방향 변위에 따라 볼(146)이 가이드 홈(48, 50) 내를 이동하고, 중간 부재(14)의 축방향 변위에 따른 힘을 내통부(12)의 둘레방향 변위를 위한 힘으로서 가이드 홈(48, 50)에 부여하도록 한 것이며, 다른 구성은 제1 실시예와 마찬가지이다.

이 때, 중간 부재(14)가 최진각 위치와 최지각 위치 사이에 있을 때에, 중간 부재(14)가 축방향 변위하면, 볼(146)이 중간 부재(14)의 축방향 변위에 따라서 가이드 홈(48, 50) 내를 이동함과 아울러, 중간 부재(14)의 돌기(56)가 외통부(10)의 연결 홈(28)을 따라 이동하고, 중간 부재(14)의 축방향 변위에 따른 힘이 내통부(12)의 둘레방향 변위를 위한 힘으로서 가이드 홈(48, 50)에 부여된다. 중간 부재(14)의 축방향 변위에 따라 내통부(12)가 둘레방향으로 변위하면, 중간 부재(14)의 축방향에 있어서의 위치에 따라서 외통부(10) 외주의 스프로킷(24)과 캠샤프트(2) 사이의 위상을 가변으로 조정할 수 있음과 아울러, 중간 부재(14)를 진각 위치 또는 지각 위치에 위치 결정할 수 있다.

본 실시예에 의하면, 솔레노이드(108) 또는 솔레노이드(110)의 통전에 따라, 중간 부재(14)가 진각 위치 또는 지각 위치로 이동하는 과정에서는, 중간 부재(14)의 이동에 따른 축방향 변위에 응답하여, 볼(146)이 내통부(12)의 가이드 홈(48, 50)을 따라 이동하고, 외통부(10)와 내통부(12)에 대해서 서로 역방향의 둘레방향 변위이며, 중간 부재(14)의 축방향에 있어서의 위치에 따라서 크기가 상이한 둘레방향 변위가 부여되고, 외통부(10) 외주의 스프로킷(24)과 캠샤프트(2) 사이의 위상이 가변으로 조정된다.

한편, 솔레노이드(108) 및 솔레노이드(110)의 비통전에 따라, 중간 부재(14)가 진각 위치 또는 지각 위치에 세트되고, 외통부(10)와 캠샤프트(2) 사이의 위상각이 결정되었을 때에는, 외통부(10) 또는 캠샤프트(2)로부터의 토크 입력에 대해서 중간 부재(14)의 축방향의 이동이 정지되고, 중간 부재(14)로부터 회전 드럼(84 또는 86)으로의 토크 입력의 전달이 저지되므로, 외통부(10)를 포함하는 구동축측과 내통부(12)를 포함하는 종동축측은 토크 전달이 비가역이며 자기 유지 상태(셀프 로크 상태)가 된다.

즉, 외통부(10) 외주의 스프로킷(24)과 캠샤프트(2) 사이의 위상각이 결정된 후에는 캠샤프트(2)로부터 반력을 받아도 전력을 소비하지 않고, 외통부(10)를 포함하는 구동축측과 내통부(12)를 포함하는 종동축측이 자기 유지 상태(셀프 로크 상태)가 되어, 외통부(10) 외주의 스프로킷(24)과 캠샤프트(2) 사이의 위상각을 중간 부재(14)의 위치에 따라 결정된 위상각으로 유지할 수 있고, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

다음에 본 발명의 제3 실시예를 도 13에 따라서 설명한다. 본 실시예는 내통부(12)의 외주측 중 스토퍼(22)와 회전 드럼(84) 사이에 원환형상의 탄성체인 접시 스프링(148)을 장착하고, 접시 스프링(148)의 탄성력을 회전 드럼(84, 86)에 부여하도록 한 것이며, 다른 구성은 제1 실시예 또는 제2 실시예와 마찬가지이다.

접시 스프링(148)의 탄성력은 내통부(12)의 축방향을 따른 힘으로서, 회전 드럼(84, 86)을 헤드(H)(캠샤프트측)으로 압압하도록 작용한다. 이 때문에, 솔레노이드(108) 및 솔레노이드(110)의 비통전에 따라, 중간 부재(14)가 진각 위치 또는 지각 위치에 세트되고, 외통부(10) 외주의 스프로킷(24)과 캠샤프트(2) 사이의 위상각이 결정된 후, 외통부(10) 외주의 스프로킷(24) 또는 캠샤프트(2)로부터 중간 부재(14)에 토크 입력이 있어도, 이 토크 입력에 의해 중간 부재(14)가 크랭크 풀리(CP)로 이동하는 것을 저지할 수 있다.

즉, 외통부(10) 외주의 스프로킷(24)과 캠샤프트(2) 사이의 위상각이 결정된 후에는 캠샤프트(2)로부터 반력을 받아도 전력을 소비하지 않고, 외통부(10)를 포함하는 구동축측과 내통부(12)를 포함하는 종동축측을 보다 확실하게 자기 유지 상태(셀프 로크 상태)로 할 수 있으며, 외통부(10) 외주의 스프로킷(24)과 캠샤프트(2) 사이의 위상각을 중간 부재(14)의 위치에 따라 결정된 위상각으로 보다 확실하게 유지할 수 있고, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

본 실시예에 의하면, 제1 실시예 또는 제2 실시예와 마찬가지의 효과를 나타낼 수 있음과 아울러, 외통부(10) 외주의 스프로킷(24)과 캠샤프트(2) 사이의 위상각이 결정된 후에는 캠샤프트(2)로부터 반력을 받아도 전력을 소비하지 않고, 외통부(10)를 포함하는 구동축측과 내통부(12)를 포함하는 종동축측을 보다 확실하게 자기 유지 상태(셀프 로크 상태)로 할 수 있으며, 외통부(10) 외주의 스프로킷(24)과 캠샤프트(2) 사이의 위상각을 중간 부재(14)의 위치에 따라 결정된 위상각으로 보다 확실하게 유지할 수 있고, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

다음에, 본 발명의 제4 실시예를 도 14 내지 도 16에 따라서 설명한다. 본 실시예는 외통부(10) 대신에 외통부(150)를 사용하고, 회전 드럼(84, 86) 대신에 회전 드럼(152, 154)을 사용하며, 전자 클러치(104, 106) 대신에 전자 클러치(156, 158)를 사용하고, 중간 부재(14) 대신에 연결 핀(160)을 사용하며, 위치 제어 기구(16) 대신에 위치 제어 기구(16A)를 사용하고, 위상 조정 기구(18) 대신에 위상 조정 기구(18A)를 사용한 것이며, 다른 구성은 제1 실시예와 마찬가지이다.

구체적으로는, 외통부(150)는 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이 구동축측의 통체로서 외통부(10)보다 축방향의 길이가 길게 형성되고, 스프로킷(162)이 외주측 중앙부에 복수개 배열되어 있으며, 스프로킷(162)에는 엔진의 크랭크샤프트의 구동력이 체인을 통하여 전달되도록 되어 있다. 외통부(150)는 엔진의 크랭크샤프트의 구동력이 체인을 통하여 스프로킷(162)에 전달되었을 때에 크랭크샤프트에 동기하여 회전하고, 이 회전에 따른 구동력을 위상 조정 기구(18A)를 통하여 내통부(12)에 전달한다.

외통부(150)의 내주측에는 내통부(12) 및 회전 드럼(152, 154)을 삽입통과시키기 위한 관통 구멍(164)이 형성되어 있음과 아울러, 위상 조정 기구(18A)의 1요소로서 관통 구멍(164)의 가장자리에 이어지는 한 쌍의 가이드 홈(166)이 서로 대향하여 형성되어 있다. 각 가이드 홈(166)은 연결 핀(160)과의 연결부로서 단면이 대략 직사각형형상으로 형성되어 있음과 아울러, 연결 핀(160)의 이동을 가이드하기 위해서, 외통부(150)의 축방향을 따라 최진각 위상에 대응한 위치로부터 최지각 위상에 대응한 위치에 걸쳐서 형성되어 있다. 외통부(150)의 헤드(H)측에는 외통부(150)에 인접하여 소직경 외통부(30)가 병설되어 있고, 소직경 외통부(30)는 내통부(12) 외주에 배치되어 볼트(32)에 의해 외통부(150)에 고정되어 있다.

한 쌍의 연결 핀(160)은 외통부(150)와 내통부(12)를 연결하기 위한 연결 부재로서, 대략 원기둥형상으로 형성되어 있고, 길이방향(축방향)의 일단측이 회전 드럼(152, 154)을 관통하여 내통부(12)의 가이드 홈(제1 가이드 홈)(48, 50) 내에 장착되고, 타단측이 회전 드럼(152, 154)을 관통하여 외통부(150)의 가이드 홈(제2 가이드 홈)(166) 내에 장착되어 있다. 각 연결 핀(160)은 위치 제어 기구(16A)에 의해 내통부(12)의 축방향에 있어서의 위치가 제어되고, 각 연결 핀(160)이 위치 제어 기구(16A)에 의해 내통부(12)의 축방향을 따라 변위하면, 각 연결 핀(160)의 일단측이 내통부(12)의 가이드 홈(48, 50)을 따라 이동하고, 각 연결 핀(160)의 타단측이 외통부(150)의 가이드 홈(166)을 따라 이동한다. 이 때, 각 연결 핀(160)은 내통부(12)의 축방향을 따른 축방향 변위에 따른 힘을 내통부(12)의 둘레방향 변위를 위한 힘으로서 가이드 홈(48, 50)에 부여하도록 되어 있다.

각 연결 핀(160)의 위치를 제어하기 위한 위치 제어 기구(16A)는 환형상으로 형성된 회전 드럼(152, 154)과 환형상으로 형성된 전자 클러치(156, 158)를 구비하고 있고, 회전 드럼(152)과 회전 드럼(154)은 회전 드럼(152)을 내측으로 하여 내통부(12)와 외통부(150) 사이에 겹쳐져 배치되어 있다. 전자 클러치(156, 158)는 솔레노이드(168, 170)가 제어 회로(도시하지 않음)에 접속되어, 제어 회로로부터의 제어 신호에 의해 온오프 제어되도록 되어 있다.

회전 드럼(152)은 대략 원통형상으로 형성되어, 내통부(12)의 외주측에 회전이 자유롭게 배치되어 있다. 이 회전 드럼(152)에는 도 16에 도시한 바와 같이 연결 핀(160)을 삽입통과시킴과 아울러, 연결 핀(160)의 이동을 가이드하기 위한 가이드 구멍(제1 가이드 구멍)(172)이 회전 드럼(152)의 축심과 직교하는 선에 대해서 경사진 방향으로 또한 둘레방향을 따라 형성되어 있다. 가이드 구멍(172)의 길이방향 양단측에는 반원형부(174, 176)가 형성되고, 반원형부(174)와 반원형부(176) 사이에 한 쌍의 램프(제1 램프)(178, 180)가 서로 대향하여 직선형상으로 형성되어 있다. 램프(178, 180)는 가이드 구멍(172)의 길이방향을 따른 한 쌍의 가장자리로서, 회전 드럼(152)의 축심과 직교하는 선에 대해서 경사진 방향으로 직선형상으로 형성되어 있다.

회전 드럼(154)은 대략 원통형상으로 형성되어, 회전 드럼(152)의 외주측에 회전이 자유롭게 배치되어 있다. 이 회전 드럼(154)에는 도 16에 도시한 바와 같이 연결 핀(160)을 삽입통과시킴과 아울러, 연결 핀(160)의 이동을 가이드하기 위한 가이드 구멍(제2 가이드 구멍)(182)이 회전 드럼(154)의 축심과 직교하는 선에 대해서 가이드 구멍(172)과는 역방향으로 경사진 방향으로 또한 둘레방향을 따라 형성되어 있다. 가이드 구멍(182)의 길이방향 양단측에는 반원형부(184, 186)가 형성되고, 반원형부(184)와 반원형부(186) 사이에 램프(제2 램프)(188, 190)가 서로 대향하여 직선형상으로 형성되어 있다. 램프(188, 190)는 가이드 구멍(182)의 길이방향을 따른 한 쌍의 가장자리로서, 회전 드럼(154)의 축심과 직교하는 선에 대해서 경사진 방향으로 둘레방향을 따라 직선형상으로 형성되어 있다.

회전 드럼(152, 154)의 축방향에 있어서의 위치는 전자 클러치(156, 158)의 온오프 상태에 따라서 제어되고, 전자 클러치(156)는 진각 제어시에 솔레노이드(168)가 통전되었을 때에 온이 되고, 그 이외일 때에는 오프가 된다. 전자 클러치(158)는 지각 제어시에 솔레노이드(170)가 통전되었을 때에 온이 되고, 그 이외일 때에는 오프가 된다. 솔레노이드(168 또는 170)가 통전되면 회전 드럼(152 또는 154)의 축방향(내통부(12)에 있어서의 축방향)으로의 이동에 따라 각 연결 핀(160)이 진각 위치 또는 지각 위치로 이동하도록 되어 있다.

구체적으로는, 솔레노이드(168)와 솔레노이드(170)가 비통전 상태에 있을 때에는 회전 드럼(152, 154)은 각 연결 핀(160)에 회전력을 부여하지 않고, 외통부(150)나 내통부(12)와 함께 회전하고, 그 때의 회전 드럼(152, 154)의 위치에 따라 각 연결 핀(160)의 위치가 결정된다.

예를 들어, 흡기 밸브의 개폐 타이밍을 제어하는 경우, 아이들링시에는 각 연결 핀(160)은 최지각 위치에 있다. 이 후, 진각 제어하기 위해서 솔레노이드(168)만을 통전하면, 회전 드럼(152)이 화살표 X방향으로 회전하고, 회전 드럼(152)의 회전력이 회전 드럼(152)의 램프(178)로부터 각 연결 핀(160)에 부여된다. 이것에 의해, 각 연결 핀(160)은 회전 드럼(152)의 가이드 구멍(172)과 내통부(12)의 가이드 홈(48, 50)을 따라 이동함과 아울러, 내통부(12)의 축방향을 따라 헤드(H)측(캠샤프트측 또는 진각측)으로 이동한다. 각 연결 핀(160)이 최지각 위치로부터 최진각 위치를 향하여 이동하는 과정에서, 임의의 타이밍에 솔레노이드(168)를 비통전 상태로 하면, 전자 클러치(156)가 오프가 되어 각 연결 핀(160)은 임의의 진각 위치에 위치 결정된다.

이 때, 각 연결 핀(160)의 이동에 따라, 외통부(150)와 내통부(12)에 대해서는 서로 역방향의 둘레방향 변위이며, 각 연결 핀(160)의 축방향에 있어서의 위치에 따라서 크기가 상이한 둘레방향 변위가 부여되어, 외통부(150)는 크랭크 풀리(CP)측으로부터 보아 반시계 방향으로 회전하고, 내통부(12)는 크랭크 풀리(CP)측으로부터 보아 시계 방향으로 회전하며, 외통부(150) 외주의 스프로킷(162)과 캠샤프트(2) 사이의 위상이 진각측으로 조정된다.

한편, 각 연결 핀(160)이 최진각 위치에 있을 때에 지각 제어하기 위해서, 솔레노이드(170)만을 통전하여 전자 클러치(158)를 온으로 하면, 회전 드럼(154)이 화살표 X방향으로 회전하고, 회전 드럼(154)의 회전력이 회전 드럼(154)의 램프(190)로부터 각 연결 핀(160)에 부여된다. 이것에 의해, 각 연결 핀(160)은 회전 드럼(154)의 가이드 구멍(182)과 내통부(12)의 가이드 홈(48, 50)을 따라 이동함과 아울러, 내통부(12)의 축방향을 따라 크랭크 풀리(CP)측(캠샤프트로부터 멀어지는 방향 또는 지각측)으로 이동한다. 각 연결 핀(160)이 최진각 위치로부터 최지각 위치를 향하여 이동하는 과정에서, 임의의 타이밍에 솔레노이드(170)를 비통전 상태로 하면, 전자 클러치(158)가 오프가 되어 각 연결 핀(160)은 임의의 지각 위치에 위치 결정된다.

이 때, 각 연결 핀(160)의 이동에 따라, 외통부(150)와 내통부(12)에 대해서는 서로 역방향의 둘레방향 변위이며, 각 연결 핀(160)의 내통부(12)의 축방향에 있어서의 위치에 따라서 크기가 상이한 둘레방향 변위가 부여되어, 외통부(150)는 크랭크 풀리(CP)측으로부터 보아 시계 방향으로 회전하고, 내통부(12)는 크랭크 풀리(CP)측으로부터 보아 반시계 방향으로 회전하며, 외통부(150) 외주의 스프로킷(162)과 캠샤프트(2) 사이의 위상이 지각측으로 조정된다.

각 연결 핀(160)이 임의의 진각 위치 또는 지각 위치에 위치 결정된 후, 진각 제어할 때에는 솔레노이드(168)를 통전함으로써 각 연결 핀(160)을 다른 진각 위치에 위치 결정할 수 있고, 또 지각 제어할 때에는 솔레노이드(170)를 통전함으로써 각 연결 핀(160)을 다른 지각 위치에 위치 결정할 수 있다.

한편, 솔레노이드(168, 170)가 각각 비통전 상태가 되어, 각 연결 핀(160)이 임의의 진각 위치 또는 지각 위치에 위치 결정되었을 때에는, 각 연결 핀(160)은 그 위치에 자기 유지되도록 되어 있다.

즉, 회전 드럼(152)의 램프(178, 180)와 회전 드럼(154)의 램프(188, 190)는 도 16(a)에 도시한 바와 같이 경사각(회전 드럼(152, 154)의 축심과 직교하는 선에 대해서 경사진 각도)(θ)이 마찰각 이하이며 또한 0도를 넘는 각도로서, 이하의 (2)식을 만족하는 값으로 설정되어 있다.

P×cos(θ)-P×μ-Fr<0……(2)

여기서, P는 각 연결 핀(160)으로부터 회전 드럼(152, 154)에 대해서 작용하는 힘이며, 회전 드럼(152, 154)의 축심과 평행이 되는 힘, Fr은 회전 드럼(152, 154)의 둘레방향에 작용하는 저널 프릭션, μ는 회전 드럼(152) 또는 회전 드럼(154)과 각 연결 핀(160) 사이의 마찰 계수이다.

회전 드럼(152)의 램프(178, 180)와 회전 드럼(154)의 램프(188, 190)의 경사각(θ)을 (2)식을 만족하는 값으로 설정하면, 각 연결 핀(160)이 임의의 진각 위치 또는 지각 위치에 있고, 진각 제어 또는 지각 제어가 행해지지 않을 때에, 외통부(150) 외주의 스프로킷(162) 또는 캠샤프트(2)로부터 각 연결 핀(160)에 토크가 입력된 경우라도 (2)식의 값이 부가 되므로, 각 연결 핀(160)으로부터 회전 드럼(152, 154)에 토크가 전달되지 않고, 각 연결 핀(160)은 임의의 진각 위치 또는 지각 위치에 유지되어 자기 유지 상태(셀프 로크 상태)가 된다.

또한, 각 회전 드럼(152, 154)의 축방향 중앙부에는 스프로킷(162)에 연결된 체인의 장력이 외통부(150)를 통하여 작용하고, 체인 장력에 의해 각 회전 드럼(152, 154)이 내통부(12)측으로 압압되기 때문에, 솔레노이드(168) 및 솔레노이드(170)의 비통전에 따라 각 연결 핀(160)이 진각 위치 또는 지각 위치에 세트되고, 외통부(150) 외주의 스프로킷(162)과 캠샤프트(2) 사이의 위상각이 결정된 후, 외통부(150) 외주의 스프로킷(162) 또는 캠샤프트(2)로부터 각 연결 핀(160)에 토크 입력이 있어도, 이 토크 입력에 의해 각 연결 핀(160)이 크랭크 풀리(CP)로 이동하는 것을 저지할 수 있다.

즉, 외통부(150) 외주의 스프로킷(162)과 캠샤프트(2) 사이의 위상각이 결정된 후에는 캠샤프트(2)로부터 반력을 받아도 전력을 소비하지 않고, 외통부(150)를 포함하는 구동축측과 내통부(12)를 포함하는 종동축측을 보다 확실하게 자기 유지 상태(셀프 로크 상태)로 할 수 있으며, 외통부(150) 외주의 스프로킷(162)과 캠샤프트(2) 사이의 위상각을 각 연결 핀(160)의 위치에 따라 결정된 위상각으로 보다 확실하게 유지할 수 있고, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

본 실시예에 의하면, 솔레노이드(168) 또는 솔레노이드(170)의 통전에 따라, 각 연결 핀(160)이 진각 위치 또는 지각 위치로 이동하는 과정에서는, 각 연결 핀(160)이 내통부(12)의 가이드 홈(48, 50)과 회전 드럼(152)의 가이드 구멍(172) 및 회전 드럼(154)의 가이드 구멍(182)을 따라 이동하고, 각 연결 핀(160)이 내통부(12)의 축방향을 따라 변위하면, 외통부(150)와 내통부(12)에 대해서 서로 역방향의 둘레방향 변위이며, 각 연결 핀(160)의 내통부(12)의 축방향에 있어서의 위치에 따라서 크기가 상이한 둘레방향 변위가 부여되어, 외통부(150) 외주의 스프로킷(162)과 캠샤프트(2) 사이의 위상이 가변으로 조정된다.

또, 본 실시예에 의하면, 외통부(150) 외주의 스프로킷(162)과 캠샤프트(2) 사이의 위상각이 결정된 후에는 캠샤프트(2)로부터 반력을 받아도 전력을 소비하지 않고, 외통부(150)를 포함하는 구동축측과 내통부(12)를 포함하는 종동축측을 보다 확실하게 자기 유지 상태(셀프 로크 상태)로 할 수 있으며, 외통부(150) 외주의 스프로킷(162)과 캠샤프트(2) 사이의 위상각을 각 연결 핀(160)의 위치에 따라 결정된 위상각으로 보다 확실하게 유지할 수 있고, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에 의하면, 위치 제어 기구(16A)나 위상 조정 기구(18A)를 적은 부품으로 구성할 수 있어, 비용 저감에 기여할 수 있다.

또, 본 실시예에 의하면, 리턴 스프링의 탄성력에 저항하여, 각 연결 핀(160)을 이동시킬 필요는 없고, 솔레노이드(168) 또는 솔레노이드(170)를 통전하는 것만으로 각 연결 핀(160)을 이동시킬 수 있으므로, 리턴 스프링을 사용한 것보다 소비 전력을 저감시킬 수 있다.

다음에, 본 발명의 제5 실시예를 도 17 내지 도 19에 따라서 설명한다. 본 실시예는 외통부(10)에 인접하는 회전 드럼(86)과 외통부(10) 사이에 환형상의 리테이너(192)를 장착하고, 리테이너(192)에 복수개의 관통 구멍(194)을 둘레방향을 따라 분산하여 형성하고, 각 관통 구멍(194)에는 회전 드럼(86)과 외통부(10) 측면에 접촉하는 회전체로서의 롤러(196)를 회전이 자유롭게 장착한 것이며, 다른 구성은 제1 실시예와 마찬가지이다. 또한, 회전체로서는 롤러(196) 대신에 볼을 사용할 수도 있다.

본 실시예에 의하면, 회전 드럼(86)과 외통부(10) 사이에 환형상의 리테이너(192)가 장착되고, 리테이너(192)에 형성된 각 관통 구멍(194)에는 회전 드럼(86)과 외통부(10)에 접촉하는 롤러(196)가 회전이 자유롭게 장착되어 있으므로, 회전 드럼(86)의 회전에 따른 힘이 롤러(196)를 통하여 외통부(10)에 작용해도 회전 드럼(86)과 외통부(10) 사이의 마찰 저항을 롤러(196)의 회전에 의해 낮출 수 있고, 결과적으로 회전 드럼(86)의 작동시에 있어서의 필요 토크를 낮출 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 구성을 제1 실시예에 적용한 것에 대해서 서술했는데, 제2 실시예 내지 제4 실시예에도 본 실시예에 따른 구성을 적용할 수 있다.

10…외통부
12…내통부
14…중간 부재
16, 16A…위치 제어 기구
18, 18A…위상 조정 기구
30…소직경 외통부
48, 50…가이드 홈
74…핀
76…롤러
84, 86…회전 드럼
88, 90, 92, 94, 96, 98, 100, 102…램프
104, 106…전자 클러치
108, 110…솔레노이드
134, 136, 142, 144…램프
146…볼
148…접시 스프링
150…외통부
152, 154…회전 드럼
156, 158…전자 클러치
160…연결 핀
166…가이드 구멍
168, 170…솔레노이드
192…리테이너
196…롤러

Claims (9)

1. 엔진의 크랭크샤프트의 구동력이 전달되는 외통부와, 상기 외통부 내주측에 상대 회전 가능하게 배치되어, 상기 엔진의 흡기 밸브 또는 배기 밸브를 개폐시키는 캠샤프트에 동축상에 연결된 내통부와, 통형상으로 형성되어 그 일부가 상기 외통부에 슬라이딩운동이 자유롭게 연결되고, 또한 상기 내통부 외주에 상기 내통부의 축방향을 따라 이동이 자유롭게 배치된 중간 부재와, 상기 엔진의 운전 상태에 따라서 상기 중간 부재의 축방향에 있어서의 위치를 제어하는 위치 제어 기구와, 상기 중간 부재의 축방향에 있어서의 위치에 따라서 상기 외통부 외주의 스프로킷과 상기 캠샤프트 사이의 위상을 가변으로 조정하는 위상 조정 기구를 구비하고, 상기 내통부와 상기 중간 부재는 상기 위상 조정 기구를 통하여 서로 연결되고, 상기 위치 제어 기구는 통전시에 상기 중간 부재를 축방향으로 변위시키고, 비통전시에는 상기 외통부 외주의 스프로킷 또는 상기 캠샤프트로부터 상기 중간 부재로의 토크 입력에 대해서 상기 토크 입력에 따른 상기 중간 부재의 축방향 변위를 저지하며, 상기 위상 조정 기구는 상기 중간 부재에 고정되어, 그 일부가 상기 중간 부재 내주로부터 상기 내통부 외주를 향하여 돌출된 핀과, 상기 핀을 최진각 위상에 대응한 위치로부터 최지각 위상에 대응한 위치까지 안내하는 홈으로서 상기 내통부 외주에 스파이럴형상으로 형성된 가이드 홈을 구비하고, 상기 핀은 상기 중간 부재의 축방향 변위에 따라서 상기 가이드 홈내를 이동하고, 상기 중간 부재의 축방향 변위에 따른 힘을 상기 내통부의 둘레방향 변위를 위한 힘으로서 상기 가이드 홈에 부여하며, 상기 중간 부재의 축방향 변위에 응답하여, 상기 중간 부재의 축방향 변위를 상기 내통부의 둘레방향 변위로 변환하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브 제어 장치.
2. 엔진의 크랭크샤프트의 구동력이 전달되는 외통부와, 상기 외통부 내주측에 상대 회전 가능하게 배치되어, 상기 엔진의 흡기 밸브 또는 배기 밸브를 개폐시키는 캠샤프트에 동축상에 연결된 내통부와, 통형상으로 형성되어 그 일부가 상기 외통부에 슬라이딩운동이 자유롭게 연결되고, 또한 상기 내통부 외주에 상기 내통부의 축방향을 따라 이동이 자유롭게 배치된 중간 부재와, 상기 엔진의 운전 상태에 따라서 상기 중간 부재의 축방향에 있어서의 위치를 제어하는 위치 제어 기구와, 상기 중간 부재의 축방향에 있어서의 위치에 따라서 상기 외통부 외주의 스프로킷과 상기 캠샤프트 사이의 위상을 가변으로 조정하는 위상 조정 기구를 구비하고, 상기 내통부와 상기 중간 부재는 상기 위상 조정 기구를 통하여 서로 연결되고, 상기 위치 제어 기구는 통전시에 상기 중간 부재를 축방향으로 변위시키고, 비통전시에는 상기 외통부 외주의 스프로킷 또는 상기 캠샤프트로부터 상기 중간 부재로의 토크 입력에 대해서 상기 토크 입력에 따른 상기 중간 부재의 축방향 변위를 저지하며, 상기 위상 조정 기구는 상기 중간 부재에 고정되어, 그 일부가 상기 중간 부재 내주로부터 상기 내통부 외주를 향하여 돌출된 볼과, 상기 볼을 최진각 위상에 대응한 위치로부터 최지각 위상에 대응한 위치까지 안내하는 홈으로서 상기 내통부 외주에 스파이럴형상으로 형성된 가이드 홈을 구비하고, 상기 볼은 상기 중간 부재의 축방향 변위에 따라서 상기 가이드 홈내를 이동하고, 상기 중간 부재의 축방향 변위에 따른 힘을 상기 내통부의 둘레방향 변위를 위한 힘으로서 상기 가이드 홈에 부여하며, 상기 중간 부재의 축방향 변위에 응답하여, 상기 중간 부재의 축방향 변위를 상기 내통부의 둘레방향 변위로 변환하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브 제어 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 위치 제어 기구는 상기 중간 부재 외주의 축방향 일단측에 상기 중간 부재의 축심과 직교하는 선에 대해서 경사진 방향이며 또한 둘레방향을 따라 형성된 제1 램프와, 상기 중간 부재 외주의 축방향 타단측에 상기 중간 부재의 축심과 직교하는 선에 대해서 상기 제1 램프와는 역방향으로 경사진 방향이며 또한 둘레방향을 따라 형성된 제2 램프와, 상기 제1 램프와 상기 제2 램프를 사이에 두고, 상기 중간 부재 외주측에 서로 나뉘어 배치되어 있음과 아울러, 상기 내통부의 주위에 회전 가능하게 배치된 복수의 회전 드럼과, 진각일 때와 지각일 때에 전자력을 발생시키고, 그 이외일 때에는 전자력의 발생을 정지시키며, 상기 진각일 때에는 상기 복수의 회전 드럼 중 일방의 회전 드럼에 회전력을 부여하고, 지각일 때에는 상기 복수의 회전 드럼 중 타방의 회전 드럼에 회전력을 부여하는 복수의 전자 클러치와, 상기 중간 부재 외주 중 상기 일방의 회전 드럼과 상기 타방의 회전 드럼 사이의 부위에 회전이 자유롭게 배치되어, 상기 일방의 회전 드럼 또는 상기 타방의 회전 드럼으로부터의 회전력을 받아서 회전하는 롤러를 구비하고, 상기 일방의 회전 드럼의 상기 타방의 회전 드럼과의 대향면측에는 상기 제1 램프와 걸어맞춤 가능하며, 상기 제1 램프를 상기 캠샤프트측으로 압압하기 위한 제3 램프가 형성되고, 상기 타방의 회전 드럼의 상기 일방의 회전 드럼과의 대향면측에는 상기 제2 램프와 걸어맞춤 가능하며, 상기 제2 램프를 상기 캠샤프트로부터 멀어지는 방향으로 압압하기 위한 제4 램프가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브 제어 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 제1 램프와 제2 램프와 제3 램프 및 제4 램프의 경사각을 θ로 하고, 상기 롤러로부터 상기 일방의 회전 드럼 또는 상기 타방의 회전 드럼에 작용하는 힘으로서 상기 각 회전 드럼의 축심과 평행한 힘을 P로 하며, 상기 일방의 회전 드럼 또는 상기 타방의 회전 드럼의 둘레방향에 작용하는 저널 프릭션을 Fr로 하고, 상기 일방의 회전 드럼 또는 상기 타방의 회전 드럼과 상기 중간 부재 사이의 마찰 계수를 μ로 했을 때에, 상기 중간 부재가 임의의 진각 위치 또는 지각 위치에 있고, 상기 중간 부재에 대한 축방향 변위가 행해지지 않을 때의, 상기 외통부 또는 캠샤프트로부터 상기 중간 부재로의 토크 입력에 대해서 상기 경사각(θ)은
   P×cos(θ)-P×μ-Fr<0
   의 관계를 만족하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브 제어 장치.
5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 복수의 회전 드럼은 상기 내통부의 축방향 일단부 외주에 고정된 스토퍼와 상기 외통부 사이에 배치되고, 상기 복수의 회전 드럼 중 일방의 회전 드럼과 상기 스토퍼 사이에 탄성체가 장착되며, 상기 탄성체의 탄성력에 의해 상기 복수의 회전 드럼이 상기 캠샤프트측으로 압압되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브 제어 장치.
6. 엔진의 크랭크샤프트의 구동력이 전달되는 외통부와, 상기 외통부 내주측에 상대 회전 가능하게 배치되어, 상기 엔진의 흡기 밸브 또는 배기 밸브를 개폐시키는 캠샤프트에 동축상에 연결된 내통부와, 상기 내통부의 축방향을 따라서 이동이 자유롭게 배치되어, 상기 외통부 내주측과 상기 내통부 외주측을 연결하는 연결 핀과, 상기 엔진의 운전 상태에 따라서 상기 연결 핀의 상기 내통부의 축방향에 있어서의 위치를 제어하는 위치 제어 기구와, 상기 연결 핀의 상기 내통부의 축방향에 있어서의 위치에 따라서 상기 외통부 외주의 스프로킷과 상기 캠샤프트 사이의 위상을 가변으로 조정하는 위상 조정 기구를 구비하고, 상기 위치 제어 기구는 통전시에 상기 연결 핀을 상기 내통부의 축방향으로 변위시키고, 비통전시에는 상기 외통부 외주의 스프로킷 또는 상기 캠샤프트로부터 상기 연결 핀으로의 토크 입력에 대해서 상기 토크 입력에 따른 상기 연결 핀의 상기 내통부의 축방향에 있어서의 변위를 저지하고, 상기 위상 조정 기구는 상기 연결 핀을 최진각 위상에 대응한 위치로부터 최지각 위상에 대응한 위치까지 안내하는 홈으로서 상기 내통부 외주에 스파이럴형상으로 형성된 제1 가이드 홈 및 상기 외통부 내주에 상기 외통부의 축방향을 따라 형성된 제2 가이드 홈을 구비하고, 상기 연결 핀의 양단측은 상기 위치 제어 기구에 의한 축방향 변위에 따라서 상기 제1 가이드 홈과 제2 가이드 홈내를 이동하고, 상기 위치 제어 기구에 의한 축방향 변위에 따른 힘을 상기 내통부의 둘레방향 변위를 위한 힘으로서 상기 제1 가이드 홈에 부여하며, 상기 연결 핀의 상기 내통부의 축방향에 있어서의 변위에 응답하여, 상기 연결 핀의 상기 내통부의 축방향에 있어서의 변위를 상기 내통부의 둘레방향 변위로 변환하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브 제어 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 위치 제어 기구는 상기 내통부와 상기 외통부 사이에 회전이 자유롭게 배치되고, 또한 외통부의 직경방향을 따라서 서로 인접하여 배치된 복수의 회전 드럼과, 통전시에 전자력을 발생시키고, 비통전시에는 전자력의 발생을 정지시키며, 통전에 따른 진각일 때에는 상기 복수의 회전 드럼 중 일방의 회전 드럼에 회전력을 부여하고, 통전에 따른 지각일 때에는 상기 복수의 회전 드럼 중 타방의 회전 드럼에 회전력을 부여하는 복수의 전자 클러치를 구비하고, 상기 복수의 회전 드럼 중 일방의 회전 드럼에는 상기 연결 핀을 삽입통과시키는 제1 가이드 구멍이 상기 일방의 회전 드럼의 축심과 직교하는 직선에 대해서 경사진 방향이며 또한 둘레방향을 따라 직선형상으로 형성되고, 타방의 회전 드럼에는 상기 연결 핀을 삽입통과시키는 제2 가이드 구멍이 상기 타방의 회전 드럼의 축심과 직교하는 직선에 대해서 상기 제1 가이드 구멍과는 역방향으로 경사진 방향이며 또한 둘레방향을 따라 직선형상으로 형성되며, 상기 제1 가이드 구멍의 길이방향을 따른 한 쌍의 가장자리는 제1 램프로서 형성되고, 상기 제2 가이드 구멍의 길이방향을 따른 한 쌍의 가장자리는 제2 램프로서 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브 제어 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 제1 램프와 제2 램프의 경사각을 θ로 하고, 상기 연결 핀으로부터 상기 일방의 회전 드럼 또는 상기 타방의 회전 드럼에 작용하는 힘으로서 상기 각 회전 드럼의 축심과 평행한 힘을 P로 하며, 상기 일방의 회전 드럼 또는 상기 타방의 회전 드럼의 둘레방향에 작용하는 저널 프릭션을 Fr로 하고, 상기 일방의 회전 드럼 또는 상기 타방의 회전 드럼과 상기 연결 핀 사이의 마찰 계수를 μ로 했을 때에, 상기 연결 핀이 임의의 진각 위치 또는 지각 위치에 있고, 상기 연결 핀에 대한 내통부의 축방향을 따른 축방향 변위가 행해지지 않을 때의, 상기 외통부 또는 캠샤프트로부터 상기 연결 핀으로의 토크 입력에 대해서 상기 경사각(θ)은
   P×cos(θ)-P×μ-Fr<0
   의 관계를 만족하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브 제어 장치.
9. 제 3 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 복수의 회전 드럼 중 상기 외통부에 인접한 회전 드럼과 상기 외통부 사이에는 환형상의 리테이너가 장착되고, 상기 리테이너에는 복수개의 관통 구멍이 둘레방향을 따라 분산되어 형성되며, 상기 각 관통 구멍에는 상기 회전 드럼과 상기 외통부에 접촉하는 회전체가 회전이 자유롭게 장착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 밸브 제어 장치.

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