JP2017218924A - 内燃機関用のカム位相可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関用動弁装置のカム位相変更機構に遠心ウエイトを用いても、遠心ウエイトの振動を抑制してカム位相の保持を安定させ、且つ動弁カムを低速用位相から高速用位相へ移行させる際の応答性を良好にする。
【解決手段】カム位相変更機構Ａは、入力回転部材３０に軸支されて遠心力で縮径位置５０Ｘから拡径位置５０Ｙまで揺動する遠心ウエイト５０と、遠心ウエイト５０の縮径位置５０Ｘ及び拡径位置５０Ｙにそれぞれ対応して動弁カム２０ｃに低速用位相及び高速用位相を付与するように、遠心ウエイト５０にカム軸２０を連動させる連動機構Ｉと、遠心力で遠心ウエイト５０に生じる拡径方向の揺動トルクが所定値未満のときは遠心ウエイト５０を縮径位置５０Ｘにロックし、また揺動トルクが所定値以上になるとロック解除して遠心ウエイト５０の拡径方向への揺動を許容するロック機構Ｌ１とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内燃機関用の動弁装置、特に内燃機関のクランク軸により回転駆動される入力回転部材と、入力回転部材に同一軸線上で相対回転可能に連結されるカム軸と、入力回転部材に対しカム軸を相対回転させてカム軸上の動弁カムの位相を変更するカム位相変更機構とを備えたカム位相可変動弁装置に関する。

遠心作動装置を、動弁カムの位相を変更するための制御に用いた内燃機関用のカム位相可変動弁装置は、例えば特許文献１に示されるように従来公知である。

特開平８−２５４１０８号公報 特開２００６−１７０１１７号公報

特許文献１に示される従来のカム位相可変動弁装置では、入力回転部材に軸支した遠心ウエイトの遠心力と、遠心ウエイトを縮径位置に保持する戻しばねとの力関係に基づいて遠心ウエイトを揺動させ、その揺動に連動させてカム軸を入力回転部材に対し相対回転させる。そのため、内燃機関の振動等に因り遠心ウエイトが振動したときは、遠心ウエイトの特に縮径位置での保持、延いては動弁カムの低速用位相の保持が安定しない不都合を生じる虞れがある。

一方、特許文献２のカム位相可変動弁装置では、カム軸を低速用位相及び高速用位相にそれぞれ保持する低速用ストッパピン及び高速用ストッパピンを、入力回転部材とカム軸間を係脱し得るように配設し、入力回転部材に軸支した遠心ウエイトの遠心力と遠心ウエイトを縮径位置に保持する戻しばねとの力関係に基づいて、両ストッパピンをカム軸に対し交互に抜差可能としている。そして、両ストッパピンが抜けているときに、動弁装置の弁ばねからカム軸が受ける弁駆動反力を利用して、カム軸を入力回転部材に対し相対回転させることでカム軸上の動弁カムの位相を変更できるようにしている。

このような特許文献２のカム位相変更機構は、ストッパピンの使用により動弁カムの低，高速用位相への保持性が良好である反面、動弁カムを特に低速用位相から高速用位相へと変更する際に、カム軸の上記弁駆動反力のみを利用する関係からカム軸のトルク不足を生じて、位相変更の応答性が低下する虞れがある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、カム位相変更機構に遠心ウエイトを用いながらも、特許文献１，２のカム位相変更機構の上記問題を一挙に解決可能とする（即ち、遠心ウエイトの振動を抑制してカム位相の保持を安定させると共に、動弁カムを低速用位相から高速用位相へ移行させる際の応答性を良好にした）内燃機関用のカム位相可変動弁装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、内燃機関のクランク軸により回転駆動される入力回転部材と、前記入力回転部材に同一軸線上で相対回転可能に連結されるカム軸と、前記入力回転部材に対し前記カム軸を相対回転させて該カム軸上の動弁カムの位相を変更するカム位相変更機構とを備えた、内燃機関用のカム位相可変動弁装置において、前記カム位相変更機構は、前記入力回転部材にピボット軸を介して支持されて、該入力回転部材の回転速度の上昇に伴い遠心力で縮径位置から拡径位置まで揺動する遠心ウエイトと、前記遠心ウエイトの前記縮径位置及び前記拡径位置にそれぞれ対応して前記動弁カムに低速用位相及び高速用位相を付与するように、該遠心ウエイトに前記カム軸を連動させる連動機構と、前記遠心力で前記遠心ウエイトに生じる拡径方向の揺動トルクが所定値未満のときは該遠心ウエイトを前記縮径位置にロックし、また前記揺動トルクが前記所定値以上になるとロック解除して該遠心ウエイトの拡径方向への揺動を許容するロック機構とを備えることを第１の特徴とする。

また、本発明は、第１の特徴に加えて、前記入力回転部材と、該入力回転部材の外側面に隣接する前記遠心ウエイトとの間に前記ロック機構が配設されることを第２の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴に加えて、前記連動機構は、前記カム軸に一体に回転するよう設けられて前記入力回転部材に隣接配置される被動フランジと、前記遠心ウエイトの揺動に連動して前記入力回転部材に対し前記カム軸を相対回転させ得るよう、前記入力回転部材の貫通孔を通して前記被動フランジ及び前記遠心ウエイト間を連結する駆動ピンとを備え、前記入力回転部材と前記被動フランジとの間に前記ロック機構が配設されることを第３の特徴とする。

また本発明は、第１〜第３の何れかの特徴に加えて、前記ロック機構は、クリックストップ機構で構成されることを第４の特徴とする。

また本発明は、第１〜第４の何れかの特徴に加えて、前記遠心ウエイトは、前記入力回転部材に隣接配置されると共に前記ピボット軸に軸方向移動可能に取付けられ、前記ロック機構は、前記遠心ウエイトを前記入力回転部材の側に弾発するロックばねと、前記遠心ウエイト及び前記入力回転部材の相対向面の何れか一方及び他方にそれぞれ設けられて互いに摺接可能な一対の規制カムとを備えたクリックストップ機構で構成され、前記一対の規制カムは、斜面及び平坦面を各々有していて、前記遠心ウエイトが前記縮径位置にあり且つ前記拡径方向の揺動トルクが前記所定値未満の場合は、前記ロックばねの弾発力で前記斜面相互を係合させることで前記ロックがなされ、また前記拡径方向の揺動トルクが前記所定値以上になると、前記ロックばねの弾発力に抗して前記斜面相互が滑りを生じて前記平坦面相互の係合状態へと移行しながら前記遠心ウエイトの拡径方向への揺動を許容することを第５の特徴とする。

また本発明は、第３の特徴に加えて、前記ロック機構は、前記入力回転部材及び前記被動フランジの相対向面の何れか一方に開口するクリック凹部と、前記相対向面の何れか他方に設けられる収容孔と、前記収容孔に摺動可能に収容されて前記クリック凹部に係脱可能なクリック部材と、前記クリック部材を前記クリック凹部に向けて弾発するクリックばねと、前記クリック部材及び前記クリック凹部の少なくとも一方に設けられて、該クリック部材の該クリック凹部への滑りによる係脱を許容する斜面とを備えたクリックストップ機構で構成されることを第６の特徴とする。

また本発明は、前記遠心ウエイトを縮径方向に付勢する戻しばねを省略した、第１〜第６の何れかの特徴を有する内燃機関用のカム位相可変動弁装置において、前記動弁カムの位相が前記高速用位相であるときに、前記拡径方向の揺動トルクが前記所定値未満に低下すると、動弁装置の弁ばねから前記カム軸が受ける弁駆動反力により該カム軸が前記低速用位相の側に前記入力回転部材に対し相対回転することで、前記ロック機構をロック解除状態からロック状態に切換可能であることを第７の特徴とする。

また本発明は、第１〜第７の何れかの特徴に加えて、前記ロック機構のロック解除状態において、前記揺動トルクが前記所定値よりも高い第２所定値未満のときは前記遠心ウエイトを前記縮径位置と前記拡径位置との間の中間拡径位置にロックし、また前記揺動トルクが前記第２所定値以上になるとロック解除して該遠心ウエイトの拡径方向への揺動を許容する第２のロック機構を更に備えることを第８の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば、カム位相変更機構は、遠心ウエイトに遠心力で生じる拡径方向の揺動トルクが所定値未満のとき、即ち機関回転数が所定の高速回転域に到達するまでは、ロック機構のロック作用により遠心ウエイトを縮径位置にロックできるため、遠心ウエイトの拡径方向への揺動が的確に阻止され、従って、遠心ウエイトは、内燃機関の振動を受けても妄りに振動せず、低速用位相の保持を安定させることができる。また上記揺動トルクが所定値以上になる状態、即ち機関回転数が所定値以上となった内燃機関の高速回転域では、ロック機構がロック解除されることから、遠心ウエイトに生じる十分な遠心力を以てカム軸を入力回転部材に対し強制的に相対回転させて、動弁カムを高速用位相に迅速且つ的確に変更可能となり、これにより、動弁カムの位相変更の応答性を効果的に高めることができる。

また第２の特徴によれば、入力回転部材と、入力回転部材の外側面に隣接する遠心ウエイトとの間にロック機構が配設されるので、遠心ウエイトの振動をロック機構で直接的に抑制可能となり、動弁カムの低速用位相をより安定させることができる。

また第３の特徴によれば、遠心ウエイトにカム軸を連動させる連動機構が、カム軸に一体に回転するよう設けられて入力回転部材に隣接配置される被動フランジと、遠心ウエイトの揺動に連動して入力回転部材に対しカム軸を相対回転させ得るよう、入力回転部材の貫通孔を通して被動フランジ及び遠心ウエイト間を連結する駆動ピンとを備えるものにおいて、入力回転部材と被動フランジとの間にロック機構を配設したので、ロック機構で入力回転部材とカム軸（被動フランジ）の相互間を直結可能となり、その相互間の相対回転位置、延いては動弁カムの低速用位相を精度よく保持可能となる。

また第４の特徴によれば、ロック機構は、クリックストップ機構で構成されるので、アクチュエータ等の動力を特別に用いることなく、遠心ウエイトに対するロック状態およびロック解除状態が切換え可能となり、ロック機構、延いては動弁装置のコスト節減に寄与することができる。しかもクリックストップ機構を構成するカムの斜面角度やばねのセット荷重に基づいて、遠心ウエイトのロックトルクおよびロック解除トルクを高い自由度を以て設定可能となる。

また第５の特徴によれば、ロック機構は、入力回転部材に隣接配置されてピボット軸に軸方向移動可能に取付けた遠心ウエイトを入力回転部材の側に弾発するロックばねと、遠心ウエイト及び入力回転部材の相対向面の何れか一方及び他方にそれぞれ設けられて互いに摺接可能な一対の規制カムとを備えたクリックストップ機構で構成されるので、遠心ウエイト及び入力回転部材の相対向面には、遠心ウエイトの比較的大きい揺動角度に対応して、ピボット軸の周囲に比較的広いカム設置領域を確保可能であり、従って、入力回転部材及び遠心ウエイト間にクリックストップ機構を容易に設けることができ、ロック機構の設計自由度を高めることができる。

また第６の特徴によれば、ロック機構は、入力回転部材及び被動フランジの相対向面の何れか一方に開口するクリック凹部と、相対向面の何れか他方に設けられる収容孔と、収容孔に摺動可能に収容されてクリック凹部に係脱可能なクリック部材と、クリック部材をクリック凹部に向けて弾発するクリックばねと、クリック部材及びクリック凹部の少なくとも一方に設けられて滑りによる上記係脱を許容する斜面とを備えたクリックストップ機構で構成されるので、遠心ウエイトの支持構造を簡素化しながら、入力回転部材及び被動フランジ間にクリックストップ機構をコンパクトに構成することができる。

また第７の特徴によれば、遠心ウエイトの戻しばねを省略したカム位相変更機構において、動弁カムの位相が高速用位相であるときに、遠心ウエイトの拡径方向の揺動トルクが前記所定値未満に低下すると、動弁装置の弁ばねからカム軸が受ける弁駆動反力によりカム軸が低速用位相の側に入力回転部材に対し相対回転することで、ロック機構をロック解除状態からロック状態に切換可能としたので、戻しばねに遠心力で対抗させる必要のない遠心ウエイトは、遠心力の全部を動弁カムの低速用位相から高速用位相への位相変更力に利用可能となり、それだけ遠心ウエイトの軽量化に寄与することができる。しかも高速用位相から低速用位相への位相変更には、カム軸の弁駆動反力を利用するため、戻しばねを備えずとも動弁カムを低速用位相へ支障なく復帰させることができる。

また第８の特徴によれば、ロック機構のロック解除状態において、遠心ウエイトの揺動トルクが前記所定値よりも高い第２所定値未満のときは遠心ウエイトを縮径位置と拡径位置との間の中間拡径位置にロックし、また揺動トルクが第２所定値以上になるとロック解除して遠心ウエイトの拡径方向への揺動を許容する第２のロック機構を更に備えるので、低速用位相と高速用位相との間で中速用位相に変更可能となって、カム位相の変更段数を容易に増やすことができ、これにより、内燃機関の要求特性に即してカム位相をきめ細かく変更制御することができる。

第１実施形態に係るカム位相変更機構の要部縦断面図（図２の１−１線断面図） 第１実施形態に係るカム位相変更機構を、遠心ウエイトが縮径位置にある状態を実線で、拡径位置にある状態を鎖線で示す要部端面図（図１の２矢視図） 第１実施形態に係るロック機構の要部を示す断面図（図２の３−３線拡大断面図）であって、（ａ）はロック作動状態を示し、（ｂ）はロック解除状態を示す 第１実施形態のカムリフトと位相の関係図であって、（ａ）は機関が低速回転域にあって遠心ウエイトが縮径位置にある状態を示し、（ｂ）は機関が高速回転域にあって遠心ウエイトが拡径位置にある状態を示す 第２実施形態に係るカム位相変更機構の要部縦断面図（図１対応図） 第３実施形態に係るカム位相変更機構の要部縦断面図（図１対応図，図７の６−６線断面図） 第３実施形態に係るカム位相変更機構を、遠心ウエイトが縮径位置にある状態を実線で、拡径位置にある状態を鎖線で示す要部端面図（図６の７矢視図） 第３実施形態に係るロック機構の要部を示す断面図（図６の８−８線拡大断面図）であって、（ａ）はロック作動状態を、（ｂ）はロック作動状態からロック解除状態への移行途中の状態を、（ｃ）はロック解除状態をそれぞれ示す 第４実施形態に係るロック機構の要部を示す断面図（図３対応図）であって、（ａ）は機関が低速回転域にあって遠心ウエイトが縮径位置にあるときの第１ロック機構によるロック作動状態を示し、（ｂ）は機関が中速回転域にあって遠心ウエイトが中間拡径位置にあるときの第２ロック機構のロック作動状態（第１ロック機構のロック解除状態）を示し、（ｃ）は機関が高速回転域にあって遠心ウエイトが拡径位置にあるときの第１，第２ロック機構のロック解除状態を示す 第４実施形態のカムリフトと位相の関係図であって、（ａ）は機関が低速回転域にあって遠心ウエイトが縮径位置にある状態を、（ｂ）は機関が中速回転域にあって遠心ウエイトが中間拡径位置にある状態を示し、（ｃ）は機関が高速回転域にあって遠心ウエイトが拡径位置にある状態を示す

本発明の実施形態を添付図面に基づいて以下に説明する。

先ず、図１〜図４を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。本実施形態は、本発明の遠心作動装置を内燃機関用動弁装置におけるカム位相変更機構に適用した一例である。車両例えば自動二輪車に搭載される内燃機関としてのＳＯＨＣ型単気筒内燃機関のシリンダヘッドＣＨには、複数の動弁用カム（即ち吸・排気カム２０ｃ・１０ｃ）のうちの一部（即ち吸気カム２０ｃ）のカム位相だけを機関回転数の増大変化に応じて変更させるカム位相変更機構Ａが設けられる。次に、図１〜図３を参照して、カム位相変更機構Ａの一例を具体的に説明する。

シリンダヘッドＣＨには、内燃機関の図示しないクランク軸にチェーン伝動機構３３を介して連動回転する第１カム軸１０が、軸受Ｂ１，Ｂ２を介して回転自在に支持される。第１カム軸１０の一端部には、スプロケット歯３０ｔを外周に有するカムスプロケット３０が、第１カム軸１０と一体回転するように適当な固定手段（例えばボルト３７及びワッシャ３８と、図示しない回止め手段の併用等）により一体的に締結される。カムスプロケット３０と、クランク軸に固定の駆動スプロケット（図示せず）と、その両スプロケット間に巻き掛けられる無端状チェーン３４とによりチェーン伝動機構３３が構成される。そして、カムスプロケット３０は、本発明の入力回転部材を構成する。

第１カム軸１０の外周部には、排気カム１０ｃが一体に形成される。排気カム１０ｃには、シリンダヘッドＣＨに揺動可能に軸支されて排気弁（図示せず）に係合する排気側ロッカアームＲ１が摺動可能に当接しており、第１カム軸１０の回転に連動して排気カム１０ｃが排気側ロッカアームＲ１を介して排気弁を開閉駆動する。

また、第１カム軸１０の外周部には、動弁カムとしての吸気カム２０ｃを一体に有する円筒状の第２カム軸２０が、複数の軸受Ｂ３，Ｂ４を介して相対回動可能に嵌合、支持される。吸気カム２０ｃには、シリンダヘッドＣＨに揺動可能に軸支されて吸気弁（図示せず）に係合する吸気側ロッカアームＲ２が摺動可能に当接しており、第２カム軸２０の回転に連動して吸気カム２０ｃが吸気側ロッカアームＲ２を介して吸気弁を開閉駆動する。そして、第２カム軸２０は、本発明のカム軸を構成する。

尚、本実施形態では、第１カム軸１０を回転自在に支持する複数の上記軸受Ｂ１，Ｂ２のうちの一部の軸受Ｂ２が、吸気カム２０の外側方で第２カム軸２０の外周部に装着される。即ち、第１カム軸１０は、第２カム軸２０及び軸受Ｂ３，Ｂ４を介してシリンダヘッドＣＨに回転自在に支持される。

また第２カム軸２０の外端部には、カムスプロケット３０の内側面（図１で右側面）に隣接する被動フランジ２１が、適当な固定手段（例えば圧入手段やスプライン嵌合等）で一体的に連結される。尚、本実施形態では被動フランジ２１を第２カム軸２０と別々に製作して第２カム軸２０に後付けで固定しているが、被動フランジ２１を第２カム軸２０に一体に形成してもよい。

カムスプロケット３０には、カムスプロケット３０の外側面に隣接する遠心ウエイト５０の薄肉の基端部５０ａがピボット軸３２を介して揺動可能に支持される。これにより、遠心ウエイト５０は、後述するように所定の縮径位置５０Ｘ（図２実線）と拡径位置５０Ｙ（図２鎖線）との間で揺動可能である。

遠心ウエイト５０は、上記基端部５０ａと、基端部５０ａの一端に段差を介して一体に連なり且つ軸方向外側（第２カム軸２０から離間する側）に張出す薄肉の中間部５０ｂと、中間部５０ｂの外端に一体に連なる厚肉の先部５０ｍとを備えていて、カムスプロケット３０の周方向に延びる弓状に形成される。

ピボット軸３２の基端部３２ａは、カムスプロケット３０に適当な固定手段（本実施形態では圧入）で固着される。遠心ウエイト５０の基端部５０ａは、ピボット軸３２の中間部の外周に軸方向摺動可能に嵌合され、ピボット軸３２の先端部外周に連設した環状フランジ３２ｂと基端部５０ａとの間には、遠心ウエイト５０をカムスプロケット３０側に弾発付勢するロックばね６０が縮設される。ロックばね６０は、本実施形態ではピボット軸３２を囲繞するコイルばねで構成されるが、コイルばね以外のばね、例えば板ばね等の使用も可能である。

またピボット軸３２には、遠心ウエイト５０とカムスプロケット３０の相互間隔を一定に保持するスペーサ３５（例えばワッシャ、ディスタンスカラー等）が設けられる。尚、上記スペーサを省略して遠心ウエイト５０とカムスプロケット３０とを直接的に摺接可能としてもよい。

遠心ウエイト５０と第２カム軸２０とは、相互を連動させる連動機構Ｉを介して相対回動可能に連結される。連動機構Ｉは、前記した被動フランジ２１と、被動フランジ２１に基部２２ａを固着（本実施形態では圧入固定）した駆動ピン２２と、遠心ウエイト５０の基端部５０ａに設けられて駆動ピン２２の先部が摺動可能に嵌挿、連結される連結孔５２とを備える。連結孔５２は、第２カム軸２０と一体に回動する駆動ピン２２を遠心ウエイト５０の揺動に追従して連動させ得るように、ピボット軸３２の略径方向に延びる長孔より構成される。そして、連結孔５２の長手方向に沿う内側面は、駆動ピン２２と協働してカム機能を発揮するカム面となる。また駆動ピン２２は、ピボット軸３２よりも、カムスプロケット３０の径方向で外方に配置される。

而して、遠心ウエイト５０がカムスプロケット３０に対しピボット軸３２回りに揺動すれば、その揺動に駆動ピン２２を介して第２カム軸２０を連動させることで、カムスプロケット３０（従って第１カム軸１０）に対し第２カム軸２０を相対回動させることができる。そして、上記相対回動により、カムスプロケット３０に対し第１カム軸１０の回転位相を変更しないで第２カム軸２０の回転位相のみが変更される。

また、遠心ウエイト５０のカムスプロケット３０に対する揺動位置が固定された状態では、カムスプロケット３０から遠心ウエイト５０、駆動ピン２２及び被動フランジ２１を介して第２カム軸２０へ回転駆動力を伝達して、カムスプロケット３０に第２カム軸２０を連動回転させることができる。

カムスプロケット３０には、駆動ピン２２の中間部が貫通する貫通孔３１が設けられる。貫通孔３１は、カムスプロケット３０に対する遠心ウエイト５０の上記揺動に伴う駆動ピン２２の、第２カム軸２０の回転軸線Ｘ回りの回動を一定範囲で許容する孔形状（即ち第２カム軸２０の回転軸線Ｘを中心とした円弧状）に形成される。従って、駆動ピン２２が貫通孔３１の長手方向一方側及び他方側の各内端面とそれぞれ当接することで、駆動ピン２２に連係する遠心ウエイト５０の、カムスプロケット３０に対する一方側の揺動限界と他方側の揺動限界がそれぞれ規定される。

而して、遠心ウエイト５０はカムスプロケット３０に対し、上記一方側の揺動限界に対応する縮径位置５０Ｘと、上記他方側の揺動限界に対応する拡径位置５０Ｙとの間で、ピボット軸３２回りに揺動可能である。

そして特に遠心ウエイト５０が縮径位置５０Ｘに保持されるときには、後述するように第２カム軸２０が吸気カム２０ｃに低速用位相を付与する第１作動態様、即ち、内燃機関の低速回転域（例えば４０００ｒｐｍ以下の回転域、以下同様）において好適な開弁特性で吸気弁を開閉駆動する作動態様となる。

また、遠心ウエイト５０が縮径位置５０Ｘから拡径位置５０Ｙへと揺動するときは、そのときの揺動位置に応じて第２カム軸２０が進角して吸気カム２０ｃに高速用位相を付与する第２作動態様、即ち、内燃機関の高速回転域（例えば４０００ｒｐｍ以上の回転域、以下同様）において好適な開弁特性で吸気弁を開閉駆動する作動態様となる。

カムスプロケット３０と遠心ウエイト５０との間には、内燃機関（従ってカムスプロケット３０）が低速回転域にあって遠心ウエイト５０の遠心力が所定値未満の低い状態にあるときに遠心ウエイト５０を縮径位置５０Ｘにロックするロック機構Ｌ１が介設されている。

ロック機構Ｌ１は、前記したロックばね６０と、遠心ウエイト５０及びカムスプロケット３０の相対向面の一方及び他方にそれぞれ設けられて互いに摺接可能な一対の第１，第２規制カム６１，６２とを備えたクリックストップ機構で構成される。また、遠心ウエイト５０の中間部５０ｂの少なくとも一部は、該中間部５０ｂに突設される一方の規制カム６１の設置スペースを確保すべく、ピボット軸３２の周方向に幅広（図２参照）に形成されている。

第１，第２規制カム６１，６２は、互いに摺接可能な斜面ｆ１，ｆ２及び斜面ｆ１，ｆ２の高位側に連なる平坦面ｆ１′，ｆ２′を各々有しており、特に平坦面ｆ１′，ｆ２′は、カムスプロケット３０の回転軸線Ｘと直交するように形成される。しかも個々の規制カム６１，６２において、斜面ｆ１，ｆ２及び平坦面ｆ１′，ｆ２′は、ピボット軸３２を中心として周方向に（即ち扇形状に）延びる領域において周方向に互いに隣接するよう配置される。

而して、内燃機関が低速回転域にあって遠心ウエイト５０の拡径方向の揺動トルクが所定値未満の場合は、遠心ウエイト５０が縮径位置５０Ｘに在り、このときは、ロックばね６０の弾発力で第１，第２規制カム６１，６２の斜面ｆ１，ｆ２相互を係合（図３の（ａ）を参照）させることで遠心ウエイト５０の拡径方向への揺動が規制され、即ち、ロック機構Ｌ１がロック作動状態に保持される。

また、内燃機関が高速回転域に移行して遠心ウエイト５０の拡径方向の揺動トルクが所定値以上になると、その揺動トルクが、ロックばね６０の弾発力に抗して第１，第２規制カム６１，６２の斜面ｆ１，ｆ２相互に滑りを生じさせて平坦面ｆ１′，ｆ２′相互の係合状態（図３の（ｂ）を参照）へと移行させる。そして、移行後は、平坦面ｆ１′，ｆ２′相互が滑ることで遠心ウエイト５０の拡径方向へのスムーズな揺動が許容され、即ちロック機構Ｌ１がロック解除状態になる。

また本実施形態のカム位相変更機構Ａにおいては、特に遠心ウエイト５０に対する戻しばねが省略されている。即ち、遠心ウエイト５０には、遠心ウエイト５０を縮径位置５０Ｘ側に付勢する戻しばね（即ち、後述する第３実施形態の戻しばね５１に相当するばね）が接続されていない。

次に、第１実施形態の作用について、図４も併せて参照して説明する。

カム位相変更機構Ａは、内燃機関（従ってカムスプロケット３０）が低速運転域にあって遠心ウエイト５０に遠心力で生じる拡径方向の揺動トルクが所定値未満のときは、ロック機構Ｌ１においてロックばね６０の弾発力で斜面ｆ１，ｆ２相互の係合状態が保持されて、遠心ウエイト５０の拡径方向への揺動が規制され、即ちロック機構Ｌ１がロック作動状態に保持される。

而して、ロック機構Ｌ１により遠心ウエイト５０が縮径位置５０Ｘにロックされるため、遠心ウエイト５０は戻しばねに依らなくても、拡径方向への揺動が的確に阻止される。これにより、遠心ウエイト５０は、内燃機関や車両から振動を受けても妄りに振動せず、吸気カム２０ｃは低速用位相に安定よく保持される。従って、内燃機関の低速回転域で好適な開弁特性（即ち図４（ａ）に示す吸気弁のリフトカーブを参照）により吸気弁を開閉駆動することができる。

また内燃機関（従ってカムスプロケット３０）が高速回転域になって遠心ウエイト５０の上記揺動トルクが所定値以上になると、増大した上記揺動トルクは、ロックばね６０の弾発力に抗して斜面ｆ１，ｆ２相互に滑りを生じさせて平坦面ｆ１′，ｆ２′相互の係合状態へと移行させる。その移行後は、平坦面ｆ１′，ｆ２′相互が滑ることで遠心ウエイト５０の拡径方向へのスムーズな揺動が許容され、即ちロック機構Ｌ１がロック解除状態になる。

上記ロック解除状態では、遠心ウエイト５０が遠心力で拡径位置５０Ｙまで揺動し、その揺動に連動して第２カム軸２０をカムスプロケット３０に対し強制的に相対回転させるため、吸気カム２０ｃを高速用位相へ迅速且つ的確に変更可能となる。これにより、内燃機関の高速回転域で好適な開弁特性（即ち図４（ｂ）に示す吸気弁のリフトカーブを参照）により吸気弁を開閉駆動することができ、しかも吸気カム２０ｃの位相変更の応答性は良好である。

かくして、本実施形態では、内燃機関の低速回転域から高速回転域への移行に伴い、遠心ウエイト５０が縮径位置５０Ｘから拡径位置５０Ｙに揺動するのに応じて、吸気カム２０ｃのカム位相が低速用位相から高速用位相へと変更（具体的には吸気弁の開閉時期を進角）させることができる。一方、排気カム１０ｃのカム位相は常に一定、即ち高速回転域になっても変化しない。従って、吸気弁の上記進角により、吸・排気弁が共に開いているバルブオーバラップ期間が長くなって掃気効率を高めることができるから、内燃機関の高速運転性能を向上させることができる。

ところで、図示しない吸気弁は、弁ばねから常に閉弁方向の荷重を受けており、第２カム軸２０と一体に回転する吸気カム２０ｃは、弁ばねに抗して吸気弁を強制的且つ周期的に開弁動作させる。従って、第２カム軸２０は回転中、弁ばねから吸気弁及び吸気ロッカアームＲ２を介して弁駆動反力を周期的に受ける。これにより、遠心ウエイト５０に対しては、第２カム軸２０及び連動機構Ｉを介して伝達される上記弁駆動反力が、縮径方向及び拡径方向の各揺動トルクとして短い周期で交互に作用する。

そして、例えば、ロック機構Ｌ１がロック解除状態にあって吸気カム２０ｃが高速用位相にあるときに、内燃機関が特に低回転（例えば１８００ｒｐｍ以下）に速度低下した場合には、遠心ウエイト５０が弁ばねから受ける縮径方向の上記弁駆動反力が、遠心ウエイト５０の遠心力よりも少なからず上回る状態が周期的に発生する。従って、その発生のタイミングで上記弁駆動反力が遠心ウエイト５０を縮径方向に揺動させ、且つその瞬間にロック機構Ｌ１をロック作動（即ち規制カム６１，６２の斜面ｆ１，ｆ２相互を係合）させることができる。これにより、遠心ウエイト５０を縮径位置５０Ｘに自動的に復帰（従って吸気カム２０ｃのカム位相を低速用位相に復帰）させ、且つその復帰した状態をロック機構Ｌ１で的確に保持することができる。

かくして、本実施形態では、遠心ウエイト５０を縮径側へ付勢する戻しばねを省略しても、内燃機関の低速回転域では遠心ウエイト５０を縮径位置５０Ｘに迅速且つ確実に復帰させることができる。そして、このように戻しばねを省略することで、遠心ウエイト５０の遠心力の略全部を、第２カム軸２０（吸気カム２０ｃ）の位相変更制御に利用可能となることから、遠心ウエイト５０の軽量化が図られる。しかも吸気カム２０ｃの特に高速用位相から低速用位相への位相変更には、第２カム軸２０の弁駆動反力を利用するため、上記戻しばねを備えずとも吸気カム２０ｃを低速用位相へ支障なく迅速に復帰させることができる。尚、上記のような遠心ウエイト５０の軽量化の効果は、後述する第３実施形態のように戻しばね５１を使用したとしても、特にばね力が弱い戻しばねを使用した場合には概ね達成可能である。

また、本実施形態では、遠心ウエイト５０を縮径位置５０Ｘにロックするロック機構Ｌ１が、特にカムスプロケット３０と、カムスプロケット３０の外側面に隣接配置した遠心ウエイト５０との間に配設されるため、遠心ウエイト５０の振動をロック機構Ｌ１で直接的に抑制可能となる。これにより、吸気カム２０ｃの低速用位相の保持をより安定させることができる。

また、本実施形態のロック機構Ｌ１は、特にクリックストップ機構で構成されるので、アクチュエータ等の動力を特別に用いることなく、遠心ウエイト５０に対するロック状態およびロック解除状態が切換え可能となる。これにより、ロック機構、延いては動弁装置のコスト節減が図られる。しかも、上記クリックストップ機構を構成するカム６１，６２の斜面ｆ１，ｆ２の角度やロックばね６０のセット荷重に基づいて、遠心ウエイト５０のロックトルク（即ちロック作動する揺動トルク）およびロック解除トルク（即ちロック作動が解除される揺動トルク）を高い自由度を以て任意に設定可能となる。

その上、本実施形態の上記クリックストップ機構は、遠心ウエイト５０及びカムスプロケット３０の相対向面にそれぞれ設けた第１，第２規制カム６１，６２が、互いに摺接可能な斜面ｆ１，ｆ２及び平坦面ｆ１′，ｆ２′を各々有しており、ロック作動状態は、ロックばね６０の弾発力で両規制カム６１，６２の斜面ｆ１，ｆ２相互を係合させることで得られ、またロック解除状態は、両規制カム６１，６２の斜面ｆ１，ｆ２相互の滑りを経て平坦面ｆ１′，ｆ２′相互を滑り可能に係合させることで得られる。そして、遠心ウエイト５０及びカムスプロケット３０の相対向面には、遠心ウエイト５０の比較的大きい揺動角度に対応して、ピボット軸３２の周囲に比較的広いカム設置領域を確保可能である。即ち、図３の横方向距離で示される第１，第２規制カム６１，６２相互の相対移動範囲を大きく設定できる。このカム設置領域は、ピボット軸３２から離間するにつれて拡大する。これにより、遠心ウエイト５０及びカムスプロケット３０間にロック機構Ｌ１を、高い設計自由度を以て容易に設けることが可能である。

次に図５を参照して、本発明の第２実施形態を説明する。先の第１実施形態では、ロック機構Ｌ１のロックばね６０を遠心ウエイト５０とは別個独立したばね部材より構成したものを示したが、第２実施形態では、遠心ウエイト５０の一部がロック機構Ｌ１のロックばねに兼用される構造としている。即ち、遠心ウエイト５０は、金属製のばね板部６５と、ばね板部６５の先部に固着した厚肉のウエイト本体部６６とで構成される。そして、遠心ウエイト５０の基端部となる、ばね板部６５の基端部６５ａは、ピボット軸３２に軸方向移動不能且つ回転可能に嵌合、支持される。

また、ばね板部６５の中間部６５ｂの、カムスプロケット３０との対向面には、第１規制カム６１が一体的に接合される。ばね板部６５は、これの自由状態では先部（従ってウエイト本体部６６）が図５実線位置よりもカムスプロケット３０側に偏位したばね形態に構成される。従って、遠心ウエイト５０が図５に示す正規の組立状態にあるときは、ロックばねとして機能するばね板部６５の弾発力（セット荷重）で第１，第２規制カム６１，６２を相互に圧接させることができる。これにより、両規制カム６１，６２の斜面ｆ１，ｆ１′相互を係合状態、即ちロック作動状態に保持する。

第２実施形態の、その他の構成は、基本的に第１実施形態と同様であり、各構成部材には、第１実施形態と同様の参照符号を付してある。

そして、第２実施形態も、第１実施形態と同様の作用効果を達成可能である。更に第２実施形態では、遠心ウエイト５０の一部（ばね板部６５）をロック機構Ｌ１のロックばねに兼用するため、ロック機構Ｌ１の部品点数を削減し、コスト節減が図られる。

次に図６〜図８を参照して、第３実施形態を説明する。第１，第２実施形態では、カム位相変更機構Ａのロック機構Ｌ１を、カムスプロケット３０と遠心ウエイト５０との間に配設したものを例示したが、第３実施形態では、カムスプロケット３０と被動フランジ２１との間にカム位相変更機構Ａのロック機構Ｌ１′を配設している。そして、ロック機構Ｌ１′もまたクリックストップ機構より構成される。

即ち、第３実施形態のロック機構Ｌ１′は、カムスプロケット３０及び被動フランジ２１の相対向面の何れか一方（本実施形態ではカムスプロケット３０の内側面）に開口するクリック凹部３０ｈと、相対向面の何れか他方（本実施形態では被動フランジ２１の外側面）に設けられる有底の収容孔２１ｈと、収容孔２１ｈに摺動可能に収容されてクリック凹部３０ｈに係脱可能なピン状のクリック部材７１と、クリック部材７１をクリック凹部２１ｈに向けて弾発すべく収容孔２１ｈの内底面とクリック部材７１の基端部間に縮設されるクリックばね７２と、クリック部材７１及びクリック凹部３０ｈの相対向する係合面（即ちクリック部材７１の先部外周面及びクリック凹部３０ｈの内周面）の少なくとも一方に設けられて、クリック部材７１のクリック凹部３０ｈへの滑りによる係脱を許容する斜面ｆ３とを備える。尚、本実施形態では上記斜面ｆ３がクリック凹部３０ｈの内周面にテーパ状に形成される。

而して、内燃機関が低速回転域にあって遠心ウエイト５０の拡径方向の揺動トルクが所定値未満であることにより遠心ウエイト５０が縮径位置５０Ｘにある場合は、クリックばね７２の弾発力でクリック部材７１の先部をクリック凹部２１ｈ内に突入、係合させることで遠心ウエイト５０の拡径方向の揺動が規制され、即ちロック機構Ｌ１′がロック作動状態に保持される（図８の（ａ）を参照）。

また内燃機関が高速回転域に移行して遠心ウエイト５０の拡径方向の揺動トルクが所定値以上になると、その揺動トルクが、クリックばね７２の弾発力に抗してクリック部材７１の先部とクリック凹部３０ｈの内周斜面ｆ３との相互間に滑りを生じさせてクリック部材７１の先部をクリック凹部３０ｈから離脱させ、クリック部材７１の先端面がカムスプロケット３０の平坦な内側面に係合する状態へと移行する（図８の（ｂ）（ｃ）を参照）。そして、移行後は、クリック部材７１の先端面がカムスプロケット３０の内側面を滑ることで遠心ウエイト５０の拡径方向へのスムーズな揺動が許容され、即ちロック機構Ｌ１′がロック解除状態になる。

また第３実施形態では、遠心ウエイト５０を縮径位置５０Ｘ（図７実線）の側に常時付勢する戻しばね５１（本実施形態では引張コイルばね）が、遠心ウエイト５０に接続されている。従って、遠心ウエイト５０は、遠心ウエイト５０に作用する遠心力が所定値以下の小さい場合には、戻しばね５１の付勢力及びロック機構Ｌ１′のロック作動力に基づいて縮径位置５０Ｘに保持される。また上記遠心力が所定値を超えることで戻しばね５１の付勢力及びロック機構Ｌ１′のロック作動力に打ち勝つに至ると、ロック機構Ｌ１′がロック解除されて、遠心ウエイト５０は遠心力により、戻しばね５１に抗して拡径位置５０Ｙの側に揺動する。

また、第３実施形態では、遠心ウエイト５０、戻しばね５１及び連動機構Ｉの組が２組有って、カムスプロケット３０の回転軸線Ｘを挟んで点対称に配置される。そして、各々の戻しばね５１は、一方の組の遠心ウエイト５０のピボット軸３２と他方の組の遠心ウエイト５０の中間部５０ｂ又は先部５０ｍとの間にそれぞれ介装される。

第３実施形態の、その他の構成は、基本的に第１実施形態と同様であり、各構成部材には、第１実施形態と同様の参照符号を付してある。

第３実施形態も、第１，第２実施形態と基本的に同様の作用効果を達成可能である。

また特に第３実施形態によれば、特にカムスプロケット３０と被動フランジ２１との間に配設したロック機構Ｌ１′を以て、カムスプロケット３０と被動フランジ２１（従って第２カム軸２０）との相互間を直結可能となるため、その相互間の相対回転位置、延いては吸気カム２０ｃの低速用位相を精度よく保持することができる。しかもロック機構Ｌ１′を構成するクリックストップ機構の上記構造（即ちクリック凹部３０ｈ，収容孔２１ｈ、クリック部材７１及びクリックばね７２の組み合わせ構造）によれば、遠心ウエイト５０の支持構造を簡素化しながら、カムスプロケット３０及び被動フランジ２１間にクリックストップ機構をコンパクトに構成可能となる。

次に図９及び図１０を参照して、第４実施形態を説明する。第１〜第３実施形態では、カム位相変更機構Ａのロック機構Ｌ１，Ｌ１′で吸気カム２０ｃのカム位相を２段階（即ち低速用位相及び高速用位相）に切換えるようにしたものを示したが、第４実施形態は、第１実施形態のロック機構Ｌ１と同様の構成・機能の第１ロック機構Ｌ１に加えて、第２ロック機構Ｌ２を増設することで、吸気カム２０ｃのカム位相を３段階（即ち低速用位相、中速用位相及び高速用位相）に切換え可能としたものである。

而して、第４実施形態は、第１実施形態をベースとしており、第２ロック機構Ｌ２の有無だけが第１実施形態と異なる。即ち、カムスプロケット３０及び遠心ウエイト５０の相対向面間には、第１ロック機構Ｌ１に加えて、第２ロック機構Ｌ２が設けられており、第２ロック機構Ｌ２は、第１ロック機構Ｌ１の第２規制カム６２に隣接してカムスプロケット３０に突設される第３規制カム６３と、遠心ウエイト５０側の第１規制カム６１とを備える。第３規制カム６３は、第２規制カム６２の平坦面ｆ２′上より斜めに立ち上がる第２斜面ｆ４と、第２斜面ｆ４の高位側に連なる第２平坦面ｆ４′とを備える。

第４実施形態の、その他の構成は、基本的に第１実施形態と同様であり、各構成部材には、第１実施形態と同様の参照符号を付してある。そして、第４実施形態によっても、第１〜第３実施形態と同等の作用効果が達成可能である。

而して、内燃機関が低速運転域にあって遠心ウエイト５０に遠心力で生じる拡径方向の揺動トルクが第１所定値未満のときは、図９（ａ）に示すように、第１ロック機構Ｌ１においてロックばね６０の弾発力で斜面ｆ１，ｆ２相互の係合状態が保持され、その係合により第１ロック機構Ｌ１がロック作動状態に保持される。これにより、吸気カム２０ｃは、図１０（ａ）に示すように低速用位相に保持される。

また第１ロック機構Ｌ１がロック作動状態にあるときに、内燃機関が中速回転域（例えば機関回転数が４０００〜６０００ｒｐｍ）になって遠心ウエイト５０の上記揺動トルクが第１所定値以上になると、上記揺動トルクが、第１ロック機構Ｌ１においてロックばね６０の弾発力に抗して斜面ｆ１，ｆ２相互に滑りを生じさせて、平坦面ｆ１′，ｆ２′相互が滑り可能な係合状態に移行し、これにより、第１ロック機構Ｌ１がロック解除状態になる。このとき遠心ウエイト５０の上記揺動トルクが第２所定値未満であれば、図９（ｂ）に示すように、第２ロック機構Ｌ２において、ロックばね６０の弾発力で斜面ｆ１，ｆ４相互の係合状態が保持され、その係合により第２ロック機構Ｌ２がロック作動状態に保持される。これにより、遠心ウエイト５０が縮径位置５０Ｘ及び拡径位置５０Ｙ間の図示しない中間拡径位置に遠心力で保持され、吸気カム２０ｃは、図１０（ｂ）に示すように中速用位相に保持される。

また第２ロック機構Ｌ２のロック作動状態にあるときに、内燃機関が高速回転域（例えば機関回転数が６０００ｒｐｍ以上）になって遠心ウエイト５０の上記揺動トルクが第２所定値以上になると、上記揺動トルクが、第２ロック機構Ｌ２においてロックばね６０の弾発力に抗して斜面ｆ１，ｆ４相互に滑りを生じさせて、図９（ｃ）に示すように平坦面ｆ１′，ｆ４′相互が滑り可能な係合状態に移行し、第２ロック機構Ｌ２がロック解除状態になる。これにより、遠心ウエイト５０が遠心力で拡径位置５０Ｙに保持され、吸気カム２０ｃは、図１０（ｃ）に示すように高速用位相に保持される。

かくして、第１，第２ロック機構Ｌ１，Ｌ２を設けることで、遠心ウエイト５０の遠心力変化に応じて吸気カム２０ｃのカム位相を３段階（即ち低速用位相、中速用位相及び高速用位相）に順次切換え可能であり、吸気弁の開閉特性を内燃機関の要求特性に応じて、よりきめ細かく制御可能となる。

ところで、第４実施形態では、第１ロック機構Ｌ１に加えて第２ロック機構Ｌ２を１個設けることで、吸気カム２０ｃのカム位相を３段階に切換えるようにしたものを示したが、第４実施形態の変形例（図示せず）として、例えばロック状態からロック解除状態に切換わる遠心力（即ち遠心ウエイト５０の拡径方向の揺動トルク）の大きさが異なる２個以上の第２ロック機構Ｌ２を使用することにより、吸気カム２０ｃのカム位相を多段（４段階以上）に切換え可能なカム位相変更機構も実施可能である。

而して、上記した第４実施形態及びその変形例においては、少なくとも１つの第２ロック機構Ｌ２における第３規制カム６３の斜面ｆ４の位置および傾斜角度の各選定により、少なくとも１つの中間ロック位置（従って遠心ウエイト５０の中間拡径位置）と、当該中間ロック位置でのロック解除トルク（従ってロック解除に切換わる機関回転数）とを容易に変更設定可能である。

その上、第１，第２ロック機構Ｌ１，Ｌ２のカム設置領域は、遠心ウエイト５０及びカムスプロケット３０の相対向面間でピボット軸３２から離間するにつれて拡大させることができる。従って、規制カム６１〜６３をピボット軸３２から離隔させることにより、規制カム６１〜６３の設置領域（従ってカム相互の相対移動範囲、即ち図９で横方向距離に相当する規制カム６１〜６３の設置範囲）を無理なく拡げることができるため、規制カム６１〜６３の設計自由度を高めることができるばかりか、少なくとも１つの第２ロック機構Ｌ２を無理なく増設可能としてカム位相の切換段数を容易に増やすことが可能となる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、前記実施形態では、本発明のカム位相変更機構を、動弁カムとしての吸気カム２０ｃの位相変更に用いたものを示したが、本発明では、動弁カムとしての排気カム１０ｃの位相変更に用いるようにしてもよい。その場合には、内燃機関の低速回転域では排気カム１０ｃに低速回転域で好適な低速用位相を付与し、また高速回転域では排気カム１０ｃに、低速用位相よりも遅角させた高速用位相を付与するように、第１カム軸１０を制御可能であり、その場合には、高速回転域において排気弁を遅角させることによりバルブオーバラップ期間が長くなって掃気効率を高めることができる。

また前記実施形態では、排気カム１０ｃに対して吸気カム２０ｃの位相を変更可能としたものを示したが、本発明では、実施形態のカム１０ｃ，２０ｃを両方とも吸気カムとし又は両方とも排気カムとした内燃機関に適用してもよい。

また、前記実施形態では、動弁装置が設けられる内燃機関を単気筒エンジンとしたものを示したが、多気筒（例えば２気筒）エンジンに適用してもよい。この場合は、各気筒毎に本発明のカム位相変更機構を設けるようにする。

また、前記実施形態では、動弁装置が設けられる内燃機関をＳＯＨＣ型エンジンとしたものを示したが、本発明は、ＤＯＨＣ型エンジンに適用してもよい。この場合は、吸気弁及び排気弁毎に設けられる吸気用カム軸及び排気用カム軸のうちの少なくとも一方のカム軸に本発明のカム位相変更機構を設けるようにする。

また、前記実施形態では自動二輪車用内燃機関を示したが、本発明は、自動二輪車以外の車両に搭載される内燃機関に適用してもよく、或いは車両用以外の用途の内燃機関（例えば定置式の内燃機関）に適用してもよい。

尚、機関回転数（特に車両用内燃機関の場合は車速）と吸，排気バルブの開閉タイミングとの最適な関係は、内燃機関の構造や仕様によって様々に設定可能である。例えば、内燃機関の機種や要求特性によっては、吸気カム２０ｃを高速回転域では低速回転域のときよりも遅角させるようにしてもよく、或いは、排気カム１０ｃを高速回転域では低速回転域のときよりも進角させるようにしてもよい。

また、前記実施形態では、遠心ウエイト５０が、入力回転部材（カムスプロケット３０）を挟んで被動フランジ２１とは反対側、特にカムスプロケット３０の軸方向外側に配置されるものを示したが、本発明では、遠心ウエイト５０をカムスプロケット３０の軸方向内側に配置してもよく、この場合は、カムスプロケット３０の軸方向外側に配置した被動フランジ２１と第１カム軸１０との間を、カムスプロケット３０を緩く貫通する連結腕で一体的に結合すればよい。

また第１，第２実施形態では、遠心ウエイト５０の戻しばねを省略したものを示し、第３実施形態では、遠心ウエイト５０の戻しばね５１を具備したものを示したが、第１，第２実施形態の変形例として、第３実施形態の戻しばね５１のような戻しばねを遠心ウエイト５０に接続してもよい。この場合には、吸気カム２０ｃが高速用位相にある状態で内燃機関が低速回転域に移行する際に、戻しばねの付勢力で遠心ウエイト５０を縮径位置５０Ｘ側へ戻り易くし、延いては吸気カム２０ｃの高速用位相から低速用位相への位相変更をよりスムーズ化することができる。

また、第３実施形態の変形例として、遠心ウエイト５０の戻しばね５１を省略したものも実施可能であり、この場合は、遠心ウエイト５０の拡径位置５０Ｙから縮径位置５０Ｘへの揺動（即ち吸気カム２０ｃの高速用位相から低速用位相への位相変更）を、第１，第２実施形態と同様に、カム軸２０が動弁装置から受ける弁駆動反力を利用して行うようにする。

また前記実施形態では、入力回転部材として、内燃機関のクランク軸に動弁カム軸を連動回転させる調時伝動系のカムスプロケット３０を例示したが、内燃機関のクランク軸に連動回転する入力回転部材であれば、実施形態のカムスプロケットに限定されず、例えば、調時伝動系のカムプーリ、歯車等であってもよい。

また第１，第２及び第４実施形態のロック機構Ｌ１，Ｌ２では、遠心ウエイト５０側の規制カム６１を、斜面ｆ１及び平坦面ｆ１′を有する突起部で構成したものを示したが、遠心ウエイト５０側の規制カムを、遠心ウエイト５０に設けた球面状突起、回転自在な球体、回転自在なローラ等で構成してもよい。

また、第３実施形態では、ロック機構Ｌ１′のクリック部材７１を、先端面が平坦なピンで構成し、またクリック凹部３０ｈを円形孔で構成したものを示したが、クリック部材７１は、先端面を球面状又は円筒面状としたピン、或いは全体を球体で構成してもよく、またクリック凹部３０ｈを矩形状の凹孔で構成してもよい。

Ａ・・・・・・カム位相変更機構
Ｉ・・・・・・連動機構
ｆ１，ｆ２・・第１，第２規制カムの斜面
ｆ１′，ｆ２′・・第１，第２規制カムの平坦面
ｆ３・・・・・斜面
Ｌ１，Ｌ１′・・・ロック機構
Ｌ２・・・・・第２ロック機構（第２のロック機構）
Ｘ・・・・・・回転軸線（軸線）
２０・・・・・第２カム軸（カム軸）
２０ｃ・・・・吸気カム（動弁カム）
２１・・・・・被動フランジ
２１ｈ・・・・収容孔
２２・・・・・駆動ピン
３０・・・・・カムスプロケット（入力回転部材）
３０ｈ・・・・クリック凹部
３１・・・・・貫通孔
３２・・・・・ピボット軸
５０・・・・・遠心ウエイト
５０Ｘ・・・・縮径位置
５０Ｙ・・・・拡径位置
６０・・・・・ロックばね
６１，６２・・第１，第２規制カム（規制カム）
７１・・・・・クリック部材
７２・・・・・クリックばね

Claims (8)

1. 内燃機関のクランク軸により回転駆動される入力回転部材（３０）と、前記入力回転部材（３０）に同一軸線（Ｘ）上で相対回転可能に連結されるカム軸（２０）と、前記入力回転部材（３０）に対し前記カム軸（２０）を相対回転させて該カム軸（２０）上の動弁カム（２０ｃ）の位相を変更するカム位相変更機構（Ａ）とを備えた、内燃機関用のカム位相可変動弁装置において、
   前記カム位相変更機構（Ａ）は、前記入力回転部材（３０）にピボット軸（３２）を介して支持されて、該入力回転部材（３０）の回転速度の上昇に伴い遠心力で縮径位置（５０Ｘ）から拡径位置（５０Ｙ）まで揺動する遠心ウエイト（５０）と、前記遠心ウエイト（５０）の前記縮径位置（５０Ｘ）及び前記拡径位置（５０Ｙ）にそれぞれ対応して前記動弁カム（２０ｃ）に低速用位相及び高速用位相を付与するように、該遠心ウエイト（５０）に前記カム軸（２０）を連動させる連動機構（Ｉ）と、前記遠心力で前記遠心ウエイト（５０）に生じる拡径方向の揺動トルクが所定値未満のときは該遠心ウエイト（５０）を前記縮径位置（５０Ｘ）にロックし、また前記揺動トルクが前記所定値以上になるとロック解除して該遠心ウエイト（５０）の拡径方向への揺動を許容するロック機構（Ｌ１，Ｌ１′）とを備えることを特徴とする、内燃機関用のカム位相可変動弁装置。
2. 前記入力回転部材（３０）と、該入力回転部材（３０）の外側面に隣接する前記遠心ウエイト（５０）との間に前記ロック機構（Ｌ１）が配設されることを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関用のカム位相可変動弁装置。
3. 前記連動機構（Ｉ）は、前記カム軸（２０）に一体に回転するよう設けられて前記入力回転部材（３０）に隣接配置される被動フランジ（２１）と、前記遠心ウエイト（５０）の揺動に連動して前記入力回転部材（３０）に対し前記カム軸（２０）を相対回転させ得るよう、前記入力回転部材（３０）の貫通孔（３１）を通して前記被動フランジ（２１）及び前記遠心ウエイト（５０）間を連結する駆動ピン（２２）とを備え、前記入力回転部材（３０）と前記被動フランジ（２１）との間に前記ロック機構（Ｌ１′）が配設されることを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関用のカム位相可変動弁装置。
4. 前記ロック機構（Ｌ１，Ｌ１′）は、クリックストップ機構で構成されることを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の内燃機関用のカム位相可変動弁装置。
5. 前記遠心ウエイト（５０）は、前記入力回転部材（３０）に隣接配置されると共に前記ピボット軸（３２）に軸方向移動可能に取付けられ、
   前記ロック機構（Ｌ１）は、前記遠心ウエイト（５０）を前記入力回転部材（３０）の側に弾発するロックばね（６０）と、前記遠心ウエイト（５０）及び前記入力回転部材（３０）の相対向面の何れか一方及び他方にそれぞれ設けられて互いに摺接可能な一対の規制カム（６１，６２）とを備えたクリックストップ機構で構成され、
   前記一対の規制カム（６１，６２）は、斜面（ｆ１，ｆ２）及び平坦面（ｆ１′，ｆ２′）を各々有していて、前記遠心ウエイト（５０）が前記縮径位置（５０Ｘ）にあり且つ前記拡径方向の揺動トルクが前記所定値未満の場合は、前記ロックばね（６０）の弾発力で前記斜面（ｆ１，ｆ２）相互を係合させることで前記ロックがなされ、また前記拡径方向の揺動トルクが前記所定値以上になると、前記ロックばね（６０）の弾発力に抗して前記斜面（ｆ１，ｆ２）相互が滑りを生じて前記平坦面（ｆ１′，ｆ２′）相互の係合状態へと移行しながら前記遠心ウエイト（５０）の拡径方向への揺動を許容することを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の内燃機関用のカム位相可変動弁装置。
6. 前記ロック機構（Ｌ１′）は、前記入力回転部材（３０）及び前記被動フランジ（２１）の相対向面の何れか一方に開口するクリック凹部（３０ｈ）と、前記相対向面の何れか他方に設けられる収容孔（２１ｈ）と、前記収容孔（２１ｈ）に摺動可能に収容されて前記クリック凹部（３０ｈ）に係脱可能なクリック部材（７１）と、前記クリック部材（７１）を前記クリック凹部（３０ｈ）に向けて弾発するクリックばね（７２）と、前記クリック部材（７１）及び前記クリック凹部（３０ｈ）の少なくとも一方に設けられて、該クリック部材（７１）の該クリック凹部（３０ｈ）への滑りによる係脱を許容する斜面（ｆ３）とを備えたクリックストップ機構で構成されることを特徴とする、請求項３に記載の内燃機関用のカム位相可変動弁装置。
7. 前記遠心ウエイト（５０）を縮径方向に付勢する戻しばねを省略した、請求項１〜６の何れか１項に記載の内燃機関用のカム位相可変動弁装置であって、
   前記動弁カム（２０ｃ）の位相が前記高速用位相であるときに、前記拡径方向の揺動トルクが前記所定値未満に低下すると、動弁装置の弁ばねから前記カム軸（２０）が受ける弁駆動反力により該カム軸（２０）が前記低速用位相の側に前記入力回転部材（３０）に対し相対回転することで、前記ロック機構（Ｌ１，Ｌ１′）をロック解除状態からロック状態に切換可能であることを特徴とする、内燃機関用のカム位相可変動弁装置。
8. 前記ロック機構（Ｌ１，Ｌ１′）のロック解除状態において、前記揺動トルクが前記所定値よりも高い第２所定値未満のときは前記遠心ウエイト（５０）を前記縮径位置（５０Ｘ）と前記拡径位置（５０Ｙ）との間の中間拡径位置にロックし、また前記揺動トルクが前記第２所定値以上になるとロック解除して該遠心ウエイト（５０）の拡径方向への揺動を許容する第２のロック機構（Ｌ２）を更に備えることを特徴とする、請求項１〜７の何れか１項に記載の内燃機関用のカム位相可変動弁装置。

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