JP4026634B2 - 可変動弁装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の可変動弁装置に関し、詳しくは、バルブの開弁特性を機械的に変更可能な可変動弁装置に関する。

従来、例えば、特許文献１に開示されるように、エンジンの運転状況に応じてバルブのリフト量やバルブタイミングを機械的に変更する可変動弁装置が知られている。特許文献１に記載される可変動弁装置では、カム軸と平行に設けられた制御軸に制御アームが固定され、この制御アームにフォロワの一方の端部が揺動自在に取り付けられている。また、制御軸には揺動カムが揺動自在に取り付けられ、その揺動カム面にロッカーアームが押し当てられている。フォロワには互いに独立回転可能な第１ローラと第２ローラとが同心に取り付けられており、第１ローラはカム軸の弁カムに当接し、第２ローラは揺動カムの揺動カム面とは逆側に形成された当接面に当接している。

このような構成によれば、制御軸の回転により制御アームの回転位置が変更されることで、フォロワが変位して制御軸から揺動カムと第２ローラとの当接箇所までの距離が変化し、これによりバルブのリフト量が変更される。また、カム軸の同じ回転角度位置において第１ローラと当接する弁カムの周方向位置が変化することにより、同時にバルブタイミングも変更される。つまり、特許文献１に記載される可変動弁装置によれば、モータにより制御軸の回転角を制御することで、バルブのリフト量とバルブタイミングを同時に変更することができる。
特開２００３−２３９７１２号公報 特開平７−６３０２３号公報 特開平６−７４０１１号公報 特開平６−１７６２８号公報 特開平１１−３６８３３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の可変動弁装置では、カムによってロッカーアームを駆動する通常の動弁装置に比較して、制御軸、揺動カム、制御アーム、フォロア、及びローラ等の複数の部材からなる機構をシリンダヘッド内に新たに配置する必要がある。シリンダヘッドにはスペースの余裕が少ないため、上記のような複雑な機構を配置しようとすると、既存の部材の位置関係を大きく見直したり、或いは、シリンダヘッド自体を大型化したりする必要が生じてしまう。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、コンパクトな構成によりバルブの開弁特性を機械的に変更できるようにした可変動弁装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、上記目的を達成するため、カム軸の回転に対するバルブの開弁特性を機械的に変化させる可変動弁装置であって、
前記カム軸に設けられた駆動カムと、
前記カム軸と平行に設けられ、回転角度を連続的に或いは多段階に変更可能な制御軸と、
前記制御軸に回転可能に取り付けられ、前記制御軸を中心として揺動する揺動部材と、
前記揺動部材に形成され、前記バルブを支持するバルブ支持部材に接触して前記バルブをリフト方向に押圧する揺動カム面と、
前記揺動部材に前記駆動カムと対向して形成されたスライド面と、
前記駆動カムと前記揺動部材との間に配置され、前記駆動カムのカム面と前記スライド面の双方に接触する中間部材と、
前記カム軸に回転可能に取り付けられた制御部材と、
前記制御部材に取り付けられ、前記中間部材を前記制御部材に対して所定の経路に沿って相対移動可能に支持する支持部材と、
前記制御部材の前記カム軸回りの回転を前記制御軸の回転に連動させる回転連動機構と、
を備えることを特徴としている。

また、第２の発明は、上記第１の発明において、前記支持部材は、前記制御部材と一体化されたガイドとして構成されていることを特徴としている。

また、第３の発明は、上記第２の発明において、前記ガイドは、前記カム軸の中心から外側に向かって形成されていることを特徴としている。

また、第４の発明は、上記第１の発明において、前記支持部材は、前記制御部材に前記カム軸から偏心した位置を中心として揺動可能に取り付けられ、前記制御部材と前記中間部材とをリンク結合するリンク部材として構成されていることを特徴としている。

また、第５の発明は、上記第１乃至第４の何れか１つの発明において、前記回転連動機構は、前記制御軸に固定され前記制御軸とともに回転する第１ギヤと、前記制御部材に設けられ前記第１ギヤと噛み合う第２ギヤとからなることを特徴としている。

また、第６の発明は、上記第１乃至第５の何れか１つの発明において、前記回転連動機構は、前記制御軸の回転をギヤにより減速して前記制御部材に伝達する減速機構であることを特徴としている。

また、第７の発明は、上記第１乃至第６の何れか１つの発明において、前記揺動カム面は、前記揺動部材の揺動中心からの距離が一定の非作用面と、前記非作用面と連続して設けられ前記非作用面から離れるに従い揺動中心からの距離が次第に大きくなるように形成された作用面とを含み、
前記揺動部材の揺動に伴い前記揺動カム面の前記バルブ支持部材との接触位置が前記非作用面から前記作用面に移動することによって前記バルブがリフトすることを特徴としている。

また、第８の発明は、上記第１乃至第７の何れか１つの発明において、前記中間部材は、前記駆動カムのカム面に接触する第１ローラと、前記第１ローラと同心に配置されて前記スライド面に接触する第２ローラと、前記第１ローラと前記第２ローラとを独立回転可能に連結する連結軸とを含むことを特徴としている。

第１の発明では、カム軸の回転運動は駆動カムのカム面から中間部材を介して揺動部材のスライド面に伝達され、揺動部材の揺動運動に変換される。さらに、揺動部材の揺動運動は揺動カム面からバルブ支持部材に伝達され、バルブのリフト運動に変換される。つまり、カム軸の回転運動は、中間部材と揺動部材を介してバルブのリフト運動に変換される。

第１の発明において制御軸の回転角度が変更されると、制御軸の回転は回転連動機構を介して制御部材に伝達され、制御部材はカム軸を中心として回転する。中間部材は、支持部材を介して制御部材に支持されているので、制御部材がカム軸を中心に回転することにより中間部材もカム軸の回りを回動し、中間部材の駆動カム面上での位置とスライド面上での位置が変化する。中間部材のスライド面上での位置が変化することで、揺動部材の揺動角幅や初期揺動角度が変化することになり、バルブのリフト量が変化する。また、中間部材の駆動カム面上での位置が変化することで、カム軸の位相に対する揺動部材の揺動タイミングが変化することになり、バルブタイミングが変化する。

このように、第１の発明によれば、制御軸の回転角度を制御することで、バルブの開弁特性を機械的に変更することができる。しかも、第１の発明によれば、中間部材を支持する支持部材や制御部材は既存のカム軸の回りに配置されるので、装置全体をコンパクトに構成することができる。

第２の発明によれば、支持部材が制御部材と一体化されたガイドとして構成されることで、バルブのリフト運動時に可動するのは揺動部材と中間部材のみとなり、可動部全体の慣性質量の増加を抑制することができる。

また、第３の発明によれば、カム軸の中心から外側に向かってガイドが形成されることで、中間部材は駆動カムの回転に応じてカム軸の略径方向に往復運動することになり、中間部材のスライド面上での無駄な動きは抑制される。これにより、駆動カムから揺動部材への駆動力の伝達ロスを抑えることができる。

第４の発明によれば、中間部材はリンク部材によって制御部材にリンク結合されるので、中間部材を制御部材に対して確実に位置決めすることができる。

第５の発明によれば、回転連動機構として第１ギヤ及び第２ギヤからなる歯車機構を用いることで、制御部材の回転を制御軸の回転に正確に連動させることができ、制御部材の回転角度を正確に制御することができる。

また、第６の発明によれば、回転連動機構としてギヤによる減速機構が用いられることで、制御部材から制御軸へのトルクの逆入力は抑制される。中間部材がスライド面から受ける反力によって制御部材にはカム軸回りのトルクが作用し、このトルクは駆動カムの回転に応じて変動する。制御軸にトルク変動が入力されると制御軸の回転角度にずれが生じてしまうが、第６の発明によれば、上記のように減速機構によって制御部材から制御軸へのトルクの逆入力が抑制されることにより、制御軸の回転角度のずれは防止される。

第７の発明によれば、バルブ支持部材の作用面上での到達位置によってリフト量が決まり、バルブ支持部材が作用面上に位置している期間により作用角が決まる。前述のように揺動部材の揺動角幅や初期揺動角度が変化することで、バルブ支持部材の作用面上での到達位置が変わり、それに応じてバルブ支持部材が作用面上に位置している期間も変化する。したがって、第７の発明によれば、作用角とリフト量を連動して変化させることができる。

第８の発明によれば、中間部材として独立回転可能な２つのローラを有し、一方の第１ローラは駆動カムのカム面に接触させ、他方の第２ローラはスライド面に接触させるようになっているので、カム軸からバルブへの駆動力の伝達系内の摩擦損失を低減し、燃費の悪化を防止することができる。しかも、２つのローラは同軸上に配置されているので、中間部材がコンパクトになるだけでなく、駆動カムのカム面とスライド面との間の距離を抑えることができ可変動弁装置全体をコンパクトに構成することができる。

実施の形態１．
以下、図１乃至図５参照して、本発明の実施の形態１について説明する。

［本実施形態の可変動弁装置の構成］
図１は、本発明の実施の形態１にかかる可変動弁装置１００の構成を示す側面図である。本可変動弁装置１００はロッカーアーム方式の機械式動弁機構を有し、カム軸１２０の回転運動がカム軸１２０に設けられた駆動カム１２２によってロッカーアーム（バルブ支持部材）１１０の揺動運動に変換され、ロッカーアーム１１０に支持されるバルブ１０４の上下方向へのリフト運動に変換される。駆動カム１２２はプロフィールの異なる２つのカム面１２４ａ，１２４ｂを有している。一方のカム面である非作用面１２４ａはカム軸１２０の中心からの距離を一定に形成されている。他方のカム面である作用面１２４ｂはカム軸１２０の中心からの距離が次第に大きくなり、頂部を越えた後に次第に小さくなるように形成されている。本明細書では、非作用面１２４ａと作用面１２４ｂの双方を区別しないときには、単に駆動カム面１２４と表記する。

本可変動弁装置１００では、駆動カム１２２によって直接、ロッカーアーム１１０を駆動するのではなく、駆動カム１２２とロッカーアーム１１０との間に、駆動カム１２２の回転運動にロッカーアーム１１０の揺動運動を連動させる可変機構１３０を介在させている。本可変動弁装置１００は、この可変機構１３０を可変制御することで駆動カム１２２の回転運動とロッカーアーム１１０の揺動運動との連動状態を連続的に変化させることができ、これによりロッカーアーム１１０の揺動量や揺動タイミングを変化させて、バルブ１０４のリフト量やバルブタイミングを連続的に変更できるようになっている。

可変機構１３０は、以下に説明するように、制御軸１３２、揺動カムアーム（揺動部材）１５０、制御アーム（制御部材）１６０、第１ローラ１７０、第２ローラ１７２、及び、第１ローラ１７０と第２ローラ１７２を連結する連結軸１７４を主たる構成部材として構成されている。制御軸１３２は、カム軸１２０に平行な軸であって、ロッカーアーム１１０よりもカム軸１２０の回転方向の下流側にカム軸１２０に対する相対位置を固定して配置されている。制御軸１３２の外周面には制御軸１３２と同心の第１ギヤ１３４が配置され、制御軸１３２に固定されている。また、制御軸１３２には図示しないアクチュエータ（例えばモータ）が接続されており、内燃機関のＥＣＵはアクチュエータを制御することによって制御軸１３２の回転角度を任意の角度に調整することができる。

揺動カムアーム１５０は制御軸１３２に揺動可能に支持され、その先端を駆動カム１２２の回転方向の上流側に向けて配置されている。揺動カムアーム１５０の駆動カム１２２に対向する側には、後述する第２ローラ１７２に接触するスライド面１５６が形成されている。スライド面１５６は駆動カム１２２側に緩やかに湾曲するとともに、揺動中心である制御軸１３２の中心から遠くなるほど駆動カム１２２のカム基礎円（非作用面１２４ａ）との距離が大きくなるように形成されている。

一方、揺動カムアーム１５０のスライド面１５６とは逆側の面には、揺動カム面１５２（１５２ａ，１５２ｂ）が形成されている。揺動カム面１５２は揺動カムアーム１５０の揺動中心をカム中心とするカム面であり、プロフィールの異なる非作用面１５２ａと作用面１５２ｂから構成されている。そのうち非作用面１５２ａはカム基礎円の周面であり、制御軸１３２の中心からの距離を一定に形成されている。他方の面である作用面１５２ｂは非作用面１５２ａから見て揺動カムアーム１５０の先端側に設けられ、非作用面１５２ａに滑らかに連続するように接続されるとともに、揺動カムアーム１５０の先端に向けて制御軸１３２の中心からの距離（すなわち、カム高さ）が次第に大きくなるよう形成されている。本明細書では、非作用面１５２ａと作用面１５２ｂの双方を区別しないときには、単に揺動カム面１５２と表記する。

本可変動弁装置１００は、１つの駆動カム１２２によって２つのバルブ１０４を駆動する１カム２弁駆動構造を採用している。このため、揺動カムアーム１５０は、駆動カム１２２の両側に一対配置されている（図１では手前側の揺動カムアーム１５０のみ図示されている）。そして、揺動カムアーム１５０毎にロッカーアーム１１０が配置されている。揺動カム面１５２は、ロッカーアーム１１０のロッカーローラ１１２に接触している。ロッカーローラ１１２はロッカーアーム１１０の中間部に回転自在に取り付けられている。ロッカーアーム１１０の一端にはバルブ１０４を支持するバルブシャフト１０２が取り付けられ、ロッカーアーム１１０の他端は油圧ラッシャアジャスタ１０６によって回動自在に支持されている。バルブシャフト１０２は図示しないバルブスプリングによって、閉方向、すなわち、ロッカーアーム１１０を押し上げる方向に付勢されている。ロッカーアーム１１０は、バルブスプリングの付勢力を受けたバルブシャフト１０２によって支持され、ロッカーローラ１１２は油圧ラッシャアジャスタ１０６によって揺動カム面１５２に押し当てられている。

また、揺動カムアーム１５０には、ロストモーションスプリング１９０を掛けるためのバネ座１５８が設けられている。バネ座１５８は、非作用面１５２ａの後方に揺動カムアーム１５０の延伸方向とは逆方向に延びるように設けられている。ロストモーションスプリング１９０は圧縮バネであり、図示しない静止部材に他方の端部を固定されている。揺動カムアーム１５０は、ロストモーションスプリング１９０からバネ座１５８に作用するバネ力によってスライド面１５６側に回転するよう付勢されている。

制御アーム１６０はカム軸１２０に回転可能に支持されている。制御アーム１６０には制御アーム１６０の回転中心、すなわち、カム軸１２０と同心の円弧に沿って形成された扇状の第２ギヤ１６２が設けられている。制御アーム１６０は第２ギヤ１６２が第１ギヤ１３４と同一面内に位置するようにカム軸１２０上の位置を調整され、また、第２ギヤ１６２が第１ギヤ１３４に対向するように回転位相を調整されている。第２ギヤ１６２は第１ギヤ１３４に噛み合わされ、制御軸１３２の回転が第１ギヤ１３４及び第２ギヤ１６２を介して制御アーム１６０に入力されるようになっている。つまり、第１ギヤ１３４と第２ギヤ１６２により、制御アーム１６０の回転を制御軸１３２の回転に連動させる連動機構が構成されている。また、第２ギヤ１６２の径は第１ギヤ１３４の径よりも大径に設定されており、第１ギヤ１３４と第２ギヤ１６２により、制御軸１３２の回転を減速して制御アーム１６０に伝達する減速機構が構成されてもいる。

なお、制御アーム１６０は、駆動カム１２２の両側に一対設けられている（図１では手前側の制御アーム１６０のみ図示されている）。第１ギヤ１３４も制御アーム１６０に対応して左右の揺動カムアーム１５０の外側に一対設けられ、それぞれ対応する制御アーム１６０の第２ギヤ１６２に噛み合わされている。

制御アーム１６０には、カム軸１２０の中心側から外側に向けて、すなわち、カム軸１２０の略径方向に延びるガイド１６６が一体的に形成されている。制御アーム１６０は、ガイド１６６が揺動カムアーム１５０のスライド面１５６に対して略直角に対向するようにカム軸１２０に対するおおよその回転角度を調整されている。前述のように制御アーム１６０は駆動カム１２２の両側に一対配置されており、左右それぞれの制御アーム１６０にガイド１６６が形成されている。左右のガイド１６６には連結軸１７４が通されており、連結軸１７４はガイド１６６に沿って移動可能になっている。この連結軸１７４上には、１つの第１ローラ１７０と、その両側に２つの第２ローラ１７２が回転自在に支持されている（図１では手前側の第２ローラ１７２のみ図示されている）。両ローラ１７０，１７２は駆動カム面１２４とスライド面１５６に挟まれるように配置されている。駆動カム面１２４には第１ローラ１７０が接触し、各揺動カムアーム１５０のスライド面１５６には第２ローラ１７２が接触している。揺動カムアーム１５０がロストモーションスプリング１９０から受ける付勢力により、第２ローラ１７２はスライド面１５６によって押し上げられ、第２ローラ１７２と同軸一体の第１ローラ１７０は駆動カム面１２４に押し付けられている。

［本実施形態の可変動弁装置の動作］
次に、本可変動弁装置１００の動作について図２乃至図４を参照して説明する。なお、図２及び図３では、ローラ１７０，１７２の動きがよく分かるように、手前側の制御アーム１６０と第１ギヤ１３４の図示は省略されている。

（１）可変動弁装置のリフト動作
まず、図２を参照して可変動弁装置１００のリフト動作について説明する。図中、（Ａ）はリフト動作の過程でバルブ１０４が閉弁しているときの可変動弁装置１００の状態を、また、（Ｂ）はリフト動作の過程でバルブ１０４が開弁しているときの可変動弁装置１００の状態を、それぞれ表している。

本可変動弁装置１００では、駆動カム１２２の回転運動は、先ず、駆動カム面１２４に接触する第１ローラ１７０に入力される。第１ローラ１７０は同軸一体に設けられた第２ローラ１７２とともにガイド１６６に沿って往復運動する。このとき、制御アーム１６０は、カム軸１２０に対して自由回転可能であり、且つ、第１ギヤ１３４（図１参照）と第２ギヤ１６２を介して制御軸１３２に回転を拘束されているので、駆動カム１２２の回転にかかわらず一定の姿勢で静止している。ローラ１７０，１７２のガイド１６６に沿った往復運動は、第２ローラ１７２を支持している揺動カムアーム１５０のスライド面１５６に入力される。スライド面１５６はロストモーションスプリング（図示略）の付勢力によって常に第２ローラ１７２に押し当てられているので、揺動カムアーム１５０は駆動カム１２２の回転に応じて制御軸１３２を中心にして揺動する。

具体的には、図２の（Ａ）に示す状態からカム軸１２０が回転すると、図２の（Ｂ）に示すように、第１ローラ１７０の駆動カム面１２４上での接触位置Ｐ１は非作用面１２４ａから作用面１２４ｂへと移っていく。相対的に第１ローラ１７０は駆動カム１２２によって押し下げられ、同軸一体の第２ローラ１７２とともにガイド１６６によって規定された軌跡に沿って回動する。これにより、揺動カムアーム１５０はそのスライド面１５６を第２ローラ１７２によって押し下げられ、制御軸１３２を中心にして図中、時計回り方向に回動する。カム軸１２０がさらに回転し、第１ローラ１７０の駆動カム面１２４上での接触位置Ｐ１が作用面１２４ｂの頂部を過ぎると、今度はロストモーションスプリングとバルブスプリングによる付勢力によって、揺動カムアーム１５０は制御軸１３２を中心にして図中、反時計回り方向に回動する。

このように揺動カムアーム１５０が制御軸１３２を中心にして回動することで、ロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での接触位置Ｐ３が変化することになる。なお、図中では、ロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での接触位置をＰ３ｉ，Ｐ３ｆとして表記しているが、これは後述する初期接触位置Ｐ３ｉと最終接触位置Ｐ３ｆとを区別するためである。本明細書では、単にロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での接触位置を指す場合には、接触位置Ｐ３と表記するものとする。

図２の（Ａ）に示すように、ロッカーローラ１１２が非作用面１５２ａに接触している場合には、非作用面１５２ａは制御軸１３２の中心からの距離が一定であるので、その接触位置にかかわらずロッカーローラ１１２の空間内での位置は変化しない。したがって、ロッカーアーム１１０は揺動することがなく、バルブ１０４は一定位置に保持される。本可変動弁装置１００では、ロッカーローラ１１２が非作用面１５２ａに接触しているとき、バルブ１０４が閉弁状態になるように各部位の位置関係が調整されている。

そして、図２の（Ｂ）に示すように、ロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での接触位置Ｐ３が非作用面１５２ａから作用面１５２ｂに切り換わると、ロッカーアーム１１０は作用面１５２ｂの制御軸１３２の中心からの距離に応じて押し下げられ、油圧ラッシャアジャスタ１０６による支持点を中心に時計回り方向へ揺動する。これにより、バルブ１０４はロッカーアーム１１０によって押し下げられ、開弁する。

（２）可変動弁装置のリフト量変更動作
次に、図２乃至図５を参照して可変動弁装置１００のリフト量変更動作について説明する。ここで、図３は可変動弁装置１００がバルブ１０４に対して小さなリフトを与えるように動作している様子を示している。一方、前掲の図２は可変動弁装置１００がバルブ１０４に対して大きなリフトを与えるように動作している様子を示している。各図中、（Ａ）はリフト動作の過程でバルブ１０４が閉弁しているときの可変動弁装置１００の状態を、また、（Ｂ）はリフト動作の過程でバルブ１０４が開弁しているときの可変動弁装置１００の状態を、それぞれ表している。

図２に示すリフト量から図３に示すリフト量にリフト量を変更する場合、図２の（Ａ）に示す状態において制御軸１３２をカム軸１２０の回転方向と同方向（図中、時計回り方向）に回転駆動し、図３の（Ａ）に示す回転角度に制御アーム１６０を回転させる。制御アーム１６０の回転量は、制御軸１３２の回転量と、第１ギヤ１３４（図１参照）と第２ギヤ１６２のギヤ比によって決まる。両ローラ１７０，１７２は制御リンク１６４によって制御アーム１６０に連結されているので、制御アーム１６０の回転に伴い、第１ローラ１７０は駆動カム面１２４に沿ってカム軸１２０の回転方向の上流側に移動し、第２ローラ１７２はスライド面１５６に沿って制御軸１３２から遠ざかる方向に移動する。

第２ローラ１７２が制御軸１３２から遠ざかる方向に移動することで、揺動カムアーム１５０の揺動中心Ｃ０から第２ローラ１７２のスライド面１５６上での接触位置Ｐ２までの距離が長くなり、揺動カムアーム１５０の揺動角幅は減少する。揺動カムアーム１５０の揺動角幅は揺動中心Ｃ０から振動の入力点である接触位置Ｐ２までの距離に反比例するからである。バルブ１０４のリフトは、各図の（Ｂ）に示すように、第１ローラ１７０の駆動カム面１２４上での接触位置Ｐ１が作用面１２４ｂの頂部にあるときに最大となり、その時点におけるロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での接触位置Ｐ３ｆ（以下、最終接触位置）によってバルブ１０４のリフト量が決まる。図４は、ロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での位置とバルブリフトとの関係を示す図である。この図に示すように、最終接触位置Ｐ３ｆは、前述の揺動カムアーム１５０の揺動角幅と、各図の（Ａ）に示すロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での接触位置Ｐ３ｉ（以下、初期接触位置）とによって決まる。

本実施形態の可変動弁装置１００では、スライド面１５６は、その揺動中心からの距離が大きいほど駆動カム１２２のカム基礎円（非作用面１２４ａ）との距離が大きくなるように形成されている。このため、上記の接触位置Ｐ２が揺動カムアーム１５０の揺動中心Ｃ０から遠ざかるほど、揺動カムアーム１５０はスライド面１５６が駆動カム面１２４に近づく方向に傾斜することになる。図では、揺動カムアーム１５０は制御軸１３２を中心にして反時計回り方向に回動することになる。これにより、図３の（Ａ）に示すように、ロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での初期接触位置Ｐ３ｉは作用面１５２ｂから遠ざかる方向に移動する。

上記のように、制御軸１３２をカム軸１２０の回転方向と同方向に回転させると、揺動カムアーム１５０の揺動角幅が減少するとともに、初期接触位置Ｐ３ｉが作用面１５２ｂから遠ざかる方向に移動する。その結果、図４に示すように、ロッカーローラ１１２が到達できる最終接触位置Ｐ３ｆは非作用面１５２ａ側に移動することになり、バルブ１０４のリフト量は減少する。また、ロッカーローラ１１２が作用面１５２ａ上に位置している期間（クランク角度）が、バルブ１０４の作用角となるが、最終接触位置Ｐ３ｆが非作用面１５２ａ側に移動することで、バルブ１０４の作用角も減少する。さらに、第１ローラ１７０がカム軸１２０の回転方向の上流側に移動することで、カム軸１２０が同一回転角度にあるときの第１ローラ１７０の駆動カム面１２４上での接触位置Ｐ１は、駆動カム１２２の進角側に移動する。これにより、カム軸１２０の位相に対する揺動カムアーム１５０の揺動タイミングは進角され、その結果、バルブタイミング（最大リフトタイミング）は進角されることになる。

図５は可変動弁装置１００により実現されるバルブ１０４のリフト量とバルブタイミングとの関係を示すグラフである。この図に示すように、可変動弁装置１００によれば、バルブ１０４のリフト量の増大に連動して作用角を増大させるとともにバルブタイミングを遅角することができ、逆に、バルブ１０４のリフト量の減少に連動して作用角を減少させるとともにバルブタイミングを進角することができる。したがって、例えば、バルブ１０４が吸気バルブである場合、ＶＶＴ等のバルブタイミング制御機構を用いることなく、バルブ１０４の開きタイミングをほぼ一定とするように開弁特性を可変制御することも可能になる。

［本実施形態の可変動弁装置の利点］
以上説明した通り、本実施形態の可変動弁装置１００によれば、制御軸１３２を回転駆動して第１ギヤ１３４の回転角度を変化させることにより、第２ローラ１６４のスライド面上での接触位置Ｐ２と第１ローラ１６２の駆動カム面１２４上での接触位置Ｐ１を変化させ、その結果としてバルブ１０４のリフト量、作用角、及びバルブタイミングを連動して変化させることができる。

しかも、既存のカム軸１２０に制御アーム１６０が取り付けられ、この制御アーム１６０によってローラ１７０，１７２が支持されることで、制御軸に取り付けたアームによってローラを支持する構造の従来技術に比較して装置全体をコンパクトに構成することができ、シリンダヘッド内に配置される他の部材や装置への影響を最小限に抑えることができる。さらに、両ローラ１７０，１７２が同軸上に配置されることによって駆動カム面１２４とスライド面１５６との間の距離が抑えられることも、装置全体のコンパクト化につながっている。

また、上記のような開弁特性の変更を実現する可変機構１３０のうち、バルブ１０４のリフト運動時に可動するのはローラ１７０，１７２及び連結部材１７４からなる中間部材と揺動カムアーム１５０のみであるので、可変機構１３０を有しない通常の動弁装置との比較において、可動部全体の慣性質量の増加は抑制されている。したがって、本実施形態の可変動弁装置１００によれば、内燃機関の高回転化を妨げることがなく、また、燃費の低下も抑制することができる。

さらに、ローラ１７０，１７２を支持するガイド１６６はカム軸１２０の中心から外側に向かって形成されているので、ローラ１７０，１７２は駆動カム１２２の回転に応じてカム軸１２０の略径方向に往復運動することになる。これにより、ローラ１７０，１７２のスライド面１５６上での無駄な動きは抑制され、駆動カム１２２から揺動カムアーム１５０への駆動力の伝達ロスを抑えることができる。このことによっても、内燃機関の燃費の低下は抑制される。

なお、駆動カム１２２の回転によるバルブ１０４のリフト運動時には、ロストモーションスプリング１９０や図示しないバルブスプリングの反力がスライド面１５６からローラ１７０，１７２に入力され、ローラ１７０，１７２を支持する制御アーム１６０にはカム軸１２０回りのトルクが作用する。上記の反力は揺動カムアーム１５０の揺動によって変動するため、制御アーム１６０に作用するトルクにも変動が生じる。このトルク変動が制御アーム１６０から制御軸１３２に逆入力されると、制御軸１３２の回転角度にずれが生じてしまう。制御軸１３２の回転角度にずれが生じると、ローラ１７０，１７２の駆動カム面１２４やスライド面１５６上での接触位置Ｐ１，Ｐ２にもずれが生じることになり、所望の開弁特性を得ることができなくなってしまう。

この点に関し、本実施形態の可変動弁装置１００によれば、制御軸１３２の回転と制御アーム１６０の回転とを連動させるギヤ１３４，１６２は減速機構を構成しているので、制御アーム１６０から制御軸１３２へのトルク変動の逆入力を抑制することができ、制御軸の回転角度のずれを防止することができる。つまり、高い精度でバルブ１０４の開弁特性を可変制御することができる。

実施の形態２．
以下、図６乃至図８参照して、本発明の実施の形態２について説明する。

［本実施形態の可変動弁装置の構成］
図６は、本発明の実施の形態２にかかる可変動弁装置２００の構成を示す側面視図である。本可変動弁装置２００はロッカーアーム方式の機械式動弁機構を有し、カム軸２２０の回転運動がカム軸２２０に設けられた駆動カム２２２によってロッカーアーム（バルブ支持部材）２１０の揺動運動に変換され、ロッカーアーム２１０に支持されるバルブ２０４の上下方向へのリフト運動に変換される。駆動カム２２２はプロフィールの異なる２つのカム面２２４ａ，２２４ｂを有している。一方のカム面である非作用面２２４ａはカム軸２２０の中心からの距離を一定に形成されている。他方のカム面である作用面２２４ｂはカム軸２２０の中心からの距離が次第に大きくなり、頂部を越えた後に次第に小さくなるように形成されている。本明細書では、非作用面２２４ａと作用面２２４ｂの双方を区別しないときには、単に駆動カム面２２４と表記する。

本可変動弁装置２００も、実施の形態１と同様、駆動カム２２２とロッカーアーム２１０との間に、駆動カム２２２の回転運動にロッカーアーム２１０の揺動運動を連動させる可変機構２３０を介在させている。可変機構２３０は、以下に説明するように、制御軸２３２、揺動カムアーム（揺動部材）２５０、制御アーム（制御部材）２６０、制御リンク（リンク部材）２６４、第１ローラ２７０、第２ローラ２７２、及び、第１ローラ２７０と第２ローラ２７２を連結する連結軸２７４を主たる構成部材として構成されている。制御軸２３２は、カム軸２２０に平行な軸であって、ロッカーアーム２１０よりもカム軸２２０の回転方向の下流側にカム軸２２０に対する相対位置を固定して配置されている。制御軸２３２の外周面には制御軸２３２と同心の第１ギヤ２３４が配置され、制御軸２３２に固定されている。また、制御軸２３２には図示しないアクチュエータ（例えばモータ）が接続されており、内燃機関のＥＣＵはアクチュエータを制御することによって制御軸２３２の回転角度を任意の角度に調整することができる。

揺動カムアーム２５０は制御軸２３２に揺動可能に支持され、その先端を駆動カム２２２の回転方向の上流側に向けて配置されている。揺動カムアーム２５０の駆動カム２２２に対向する側には、後述する第２ローラ２７２に接触するスライド面２５６が形成されている。スライド面２５６は駆動カム２２２側に緩やかに湾曲するとともに、揺動中心である制御軸２３２の中心から遠くなるほど駆動カム２２２のカム基礎円（非作用面２２４ａ）との距離が大きくなるように形成されている。

一方、揺動カムアーム２５０のスライド面２５６とは逆側の面には、揺動カム面２５２（２５２ａ，２５２ｂ）が形成されている。揺動カム面２５２は揺動カムアーム２５０の揺動中心をカム中心とするカム面であり、プロフィールの異なる非作用面２５２ａと作用面２５２ｂから構成されている。そのうち非作用面２５２ａはカム基礎円の周面であり、制御軸２３２の中心からの距離を一定に形成されている。他方の面である作用面２５２ｂは非作用面２５２ａから見て揺動カムアーム２５０の先端側に設けられ、非作用面２５２ａに滑らかに連続するように接続されるとともに、揺動カムアーム２５０の先端に向けて制御軸２３２の中心からの距離（すなわち、カム高さ）が次第に大きくなるよう形成されている。本明細書では、非作用面２５２ａと作用面２５２ｂの双方を区別しないときには、単に揺動カム面２５２と表記する。

本可変動弁装置２００は、１つの駆動カム２２２によって２つのバルブ２０４を駆動する１カム２弁駆動構造を採用している。このため、揺動カムアーム２５０は、駆動カム２２２の両側に一対配置されている（図６では手前側の揺動カムアーム２５０のみ図示されている）。そして、揺動カムアーム２５０毎にロッカーアーム２１０が配置されている。揺動カムアーム２５０の揺動カム面２５２は、ロッカーアーム２１０のロッカーローラ２１２に接触している。ロッカーローラ２１２はロッカーアーム２１０の中間部に回転自在に取り付けられている。ロッカーアーム２１０の一端にはバルブ２０４を支持するバルブシャフト２０２が取り付けられ、ロッカーアーム２１０の他端は油圧ラッシャアジャスタ２０６によって回動自在に支持されている。バルブシャフト２０２は図示しないバルブスプリングによって、閉方向、すなわち、ロッカーアーム２１０を押し上げる方向に付勢されている。ロッカーアーム２１０は、バルブスプリングの付勢力を受けたバルブシャフト２０２によって支持され、ロッカーローラ２１２は油圧ラッシャアジャスタ２０６によって揺動カム面２５２に押し当てられている。

また、揺動カムアーム２５０には、図示しないロストモーションスプリングを掛けるためのバネ座面２５８が形成されている。バネ座面２５８は、非作用面２５２ａに関し作用面２５６ｂとは逆側に形成されている。ロストモーションスプリングは圧縮バネであり、図示しない静止部材に他方の端部を固定されている。揺動カムアーム２５０は、ロストモーションスプリングからバネ座面２５８に作用するバネ力によってスライド面２５６側に回転するよう付勢されている。

制御アーム２６０はカム軸２２０に回転可能に支持されている。制御アーム２６０には制御アーム２６０の回転中心、すなわち、カム軸２２０と同心の円弧に沿って形成された扇状の第２ギヤ２６２が設けられている。制御アーム２６０は第２ギヤ２６２が第１ギヤ２３４と同一面内に位置するようにカム軸２２０上の位置を調整され、また、第２ギヤ２６２が第１ギヤ２３４に対向するように回転位相を調整されている。第２ギヤ２６２は第１ギヤ２３４に噛み合わされ、制御軸２３２の回転が第１ギヤ２３４及び第２ギヤ２６２を介して制御アーム２６０に入力されるようになっている。つまり、第１ギヤ２３４と第２ギヤ２６２により、制御アーム２６０の回転を制御軸２３２の回転に連動させる回転連動機構が構成されている。また、第２ギヤ２６２の径は第１ギヤ２３４の径よりも大径に設定されており、第１ギヤ２３４と第２ギヤ２６２により、制御軸２３２の回転を減速して制御アーム２６０に伝達する減速機構が構成されてもいる。

制御アーム２６０には、その回動中心であるカム軸２２０の中心から偏心した位置に制御リンク２６４が回転自在に取り付けられている。制御リンク２６４はその支点側の両端部に接続ピン２６６を備えており、この接続ピン２６６を制御アーム２６０に回転自在に支持されている。制御アーム２６０上での接続ピン２６６の位置は、制御アーム２６０の回動中心に関し第２ギヤ２６２のほぼ反対側となっている。制御リンク２６４は、接続ピン２６６を支点として先端を制御軸２３２に向けて配置されている。なお、制御アーム２６０は駆動カム２２２の両側に一対設けられ、左右の制御アーム２６０によって制御リンク２６４が支持されている（図６では手前側の制御アーム２６０は省略されている）。

制御リンク２６４は、左右一対のアーム２６８を有しており、左右のアーム２６８によって連結軸２７４を支持している（図６では手前側のアーム２６８のみ図示されている）。連結軸２７４上には、１つの第１ローラ２７０と、その両側に２つの第２ローラ２７２が回転自在に支持されている（図６では手前側の第２ローラ２７２のみ図示されている）。制御リンク２６４は、揺動カムアーム２５０の延伸方向に対向するように先端を制御軸２３２の方向に向けて配置され、両ローラ２７０，２７２は駆動カム面２２４とスライド面２５６に挟まれるように配置されている。駆動カム面２２４には第１ローラ２７０が接触し、各揺動カムアーム２５０のスライド面２５６には第２ローラ２７２が接触している。揺動カムアーム２５０がロストモーションスプリングから受ける付勢力により、第２ローラ２７２はスライド面２５６によって押し上げられ、第２ローラ２７２と同軸一体の第１ローラ２７０は駆動カム面２２４に押し付けられている。

［本実施形態の可変動弁装置の動作］
次に、本可変動弁装置２００の動作について図７及び図８を参照して説明する。

（１）可変動弁装置のリフト動作
まず、図７を参照して可変動弁装置２００のリフト動作について説明する。図中、（Ａ）はリフト動作の過程でバルブ２０４が閉弁しているときの可変動弁装置２００の状態を、また、（Ｂ）はリフト動作の過程でバルブ２０４が開弁しているときの可変動弁装置２００の状態を、それぞれ表している。

本可変動弁装置２００では、駆動カム２２２の回転運動は、先ず、駆動カム面２２４に接触する第１ローラ２７０に入力される。第１ローラ２７０は同軸一体に設けられた第２ローラ２７２とともにピン２６６を中心に揺動し、その運動は第２ローラ２７２を支持している揺動カムアーム２５０のスライド面２５６に入力される。スライド面２５６はロストモーションスプリング（図示略）の付勢力によって常に第２ローラ２７２に押し当てられているので、揺動カムアーム２５０は駆動カム２２２の回転に応じて制御軸２３２を中心にして揺動する。

具体的には、図７の（Ａ）に示す状態からカム軸２２０が回転すると、図７の（Ｂ）に示すように、第１ローラ２７０の駆動カム面２２４上での接触位置Ｐ１は非作用面２２４ａから作用面２２４ｂへと移っていく。相対的に第１ローラ２７０は駆動カム２２２によって押し下げられ、同軸一体の第２ローラ２７２とともに制御リンク２６４によって規定された軌跡に沿って回動する。これにより、揺動カムアーム２５０はそのスライド面２５６を第２ローラ２７２によって押し下げられ、制御軸２３２を中心にして図中、時計回り方向に回動する。カム軸２２０がさらに回転し、第１ローラ２７０の駆動カム面２２４上での接触位置Ｐ１が作用面２２４ｂの頂部を過ぎると、今度はロストモーションスプリングとバルブスプリングによる付勢力によって、揺動カムアーム２５０は制御軸２３２を中心にして図中、反時計回り方向に回動する。

このように揺動カムアーム２５０が制御軸２３２を中心にして回動することで、ロッカーローラ２１２の揺動カム面２５２上での接触位置Ｐ３が変化することになる。なお、図中では、ロッカーローラ２１２の揺動カム面２５２上での接触位置をＰ３ｉ，Ｐ３ｆとして表記しているが、これは後述する初期接触位置Ｐ３ｉと最終接触位置Ｐ３ｆとを区別するためである。本明細書では、単にロッカーローラ２１２の揺動カム面２５２上での接触位置を指す場合には、接触位置Ｐ３と表記するものとする。

図７の（Ａ）に示すように、ロッカーローラ２１２が非作用面２５２ａに接触している場合には、非作用面２５２ａは制御軸２３２の中心からの距離が一定であるので、その接触位置にかかわらずロッカーローラ２１２の空間内での位置は変化しない。したがって、ロッカーアーム２１０は揺動することがなく、バルブ２０４は一定位置に保持される。本可変動弁装置２００では、ロッカーローラ２１２が非作用面２５２ａに接触しているとき、バルブ２０４が閉弁状態になるように各部位の位置関係が調整されている。

そして、図７の（Ｂ）に示すように、ロッカーローラ２１２の揺動カム面２５２上での接触位置Ｐ３が非作用面２５２ａから作用面２５２ｂに切り換わると、ロッカーアーム２１０は作用面２５２ｂの制御軸２３２の中心からの距離に応じて押し下げられ、油圧ラッシャアジャスタ１０６による支持点を中心に時計回り方向へ揺動する。これにより、バルブ２０４はロッカーアーム２１０によって押し下げられ、開弁する。

（２）可変動弁装置のリフト量変更動作
次に、図７及び図８を参照して可変動弁装置２００のリフト量変更動作について説明する。ここで、図８は可変動弁装置２００がバルブ２０４に対して小さなリフトを与えるように動作している様子を示している。一方、前掲の図７は可変動弁装置２００がバルブ２０４に対して大きなリフトを与えるように動作している様子を示している。各図中、（Ａ）はリフト動作の過程でバルブ２０４が閉弁しているときの可変動弁装置２００の状態を、また、（Ｂ）はリフト動作の過程でバルブ２０４が開弁しているときの可変動弁装置２００の状態を、それぞれ表している。

図７に示すリフト量から図８に示すリフト量にリフト量を変更する場合、図７の（Ａ）に示す状態において制御軸２３２をカム軸２２０の回転方向と同方向（図中、時計回り方向）に回転駆動し、図８の（Ａ）に示す回転角度に制御アーム２６０を回転させる。制御アーム２６０の回転量は、制御軸２３２の回転量と、第１ギヤ２３４（図１参照）と第２ギヤ２６２のギヤ比によって決まる。両ローラ２７０，２７２は制御リンク２６４によって制御アーム２６０に連結されているので、制御アーム２６０の回転に伴い、第１ローラ２７０は駆動カム面２２４に沿ってカム軸２２０の回転方向の上流側に移動し、第２ローラ２７２はスライド面２５６に沿って制御軸２３２から遠ざかる方向に移動する。

第２ローラ２７２が制御軸２３２から遠ざかる方向に移動することで、揺動カムアーム２５０の揺動中心Ｃ０から第２ローラ２７２のスライド面２５６上での接触位置Ｐ２までの距離が長くなり、揺動カムアーム２５０の揺動角幅は減少する。揺動カムアーム２５０の揺動角幅は揺動中心Ｃ０から振動の入力点である接触位置Ｐ２までの距離に反比例するからである。バルブ２０４のリフトは、各図の（Ｂ）に示すように、第１ローラ２７０の駆動カム面２２４上での接触位置Ｐ１が作用面２２４ｂの頂部にあるときに最大となり、その時点におけるロッカーローラ２１２の揺動カム面２５２上での接触位置Ｐ３ｆ（以下、最終接触位置）によってバルブ２０４のリフト量が決まる。この最終接触位置Ｐ３ｆは、実施の形態１の場合と同様（図４参照）、前述の揺動カムアーム２５０の揺動角幅と、各図の（Ａ）に示すロッカーローラ２１２の揺動カム面２５２上での接触位置Ｐ３ｉ（以下、初期接触位置）とによって決まる。

本実施形態の可変動弁装置２００では、スライド面２５６は、その揺動中心からの距離が大きいほど駆動カム２２２のカム基礎円（非作用面２２４ａ）との距離が大きくなるように形成されている。このため、上記の接触位置Ｐ２が揺動カムアーム２５０の揺動中心Ｃ０から遠ざかるほど、揺動カムアーム２５０はスライド面２５６が駆動カム面２２４に近づく方向に傾斜することになる。図では、揺動カムアーム２５０は制御軸２３２を中心にして反時計回り方向に回動することになる。これにより、図８の（Ａ）に示すように、ロッカーローラ２１２の揺動カム面２５２上での初期接触位置Ｐ３ｉは作用面２５２ｂから遠ざかる方向に移動する。

上記のように、制御軸２３２をカム軸２２０の回転方向と同方向に回転させると、揺動カムアーム２５０の揺動角幅が減少するとともに、初期接触位置Ｐ３ｉが作用面２５２ｂから遠ざかる方向に移動する。その結果、ロッカーローラ２１２が到達できる最終接触位置Ｐ３ｆは非作用面２５２ａ側に移動することになり、バルブ２０４のリフト量は減少する。また、ロッカーローラ２１２が作用面２５２ｂ上に位置している期間（クランク角度）が、バルブ２０４の作用角となるが、最終接触位置Ｐ３ｆが非作用面２５２ａ側に移動することで、バルブ２０４の作用角も減少する。さらに、第１ローラ２７０がカム軸２２０の回転方向の上流側に移動することで、カム軸２２０が同一回転角度にあるときの第１ローラ２７０の駆動カム面２２４上での接触位置Ｐ１は、駆動カム２２２の進角側に移動する。これにより、カム軸２２０の位相に対する揺動カムアーム２５０の揺動タイミングは進角され、その結果、バルブタイミング（最大リフトタイミング）は進角されることになる。

［本実施形態の可変動弁装置の利点］
以上説明した通り、本実施形態の可変動弁装置２００によれば、制御軸２３２の回転角度を変化させることにより、第２ローラ２７２のスライド面２５６上での接触位置Ｐ２と第１ローラ２７０の駆動カム面２２４上での接触位置Ｐ１を変化させ、その結果としてバルブ２０４のリフト量、作用角、及びバルブタイミングを連動して変化させることができる。つまり、本実施形態の可変動弁装置２００によっても、実施の形態１の可変動弁装置１００と同様、図５に示すようなバルブタイミング−リフト特性を実現することができる。

また、本実施形態の可変動弁装置２００によっても、実施の形態１と同様、既存のカム軸２２０に制御アーム２６０が取り付けられ、この制御アーム２６０に取り付けられた制御リンク２６４によってローラ２７０，２７２が支持されることで、装置全体をコンパクトに構成することができ、シリンダヘッド内に配置される他の部材や装置への影響を最小限に抑えることができる。両ローラ２７０，２７２が同軸上に配置されることによって駆動カム面２２４とスライド面２５６との間の距離が抑えられることも、実施の形態１と同様である。

また、本実施形態の可変動弁装置２００では、ローラ２７０，２７２は制御リンク２６４によって支持されているが、制御軸に取り付けたアームによってローラを支持する構造の従来技術に比較して、カム軸２２０の近傍でローラ２７０，２７２を支持する制御リンク２６４の長さは短くてすむ。したがって、本実施形態の可変動弁装置２００によっても、従来技術に比較して可動部全体の慣性質量の増加を抑制することができる。

また、本実施形態の可変動弁装置２００によっても、実施の形態１と同様に、制御軸２３２の回転と制御アーム２６０の回転とを連動させるギヤ２３４，２６４は減速機構を構成しているので、制御アーム２６０から制御軸２３２へのトルク変動の逆入力を抑制することができ、制御軸の回転角度のずれを防止することができる。

その他．
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、次のように変形して実施してもよい。

上記実施の形態では、制御軸１３２，２３２に固定された第１ギヤ１３４，２３４と、制御アーム１６０，２６０に設けられた第２ギヤ１６２，２６２とを噛み合わせることで、第１の発明の「回転連動機構」を構成しているが、第１ギヤ１３４，２３４と第２ギヤ１６２，２６２との間に１又は複数の中間ギヤを配置してもよい。また、ウォームギヤを歯車機構として用いてもよい。さらに、歯車機構の他、チェーン機構やベルト機構を「連動機構」として用いてもよい。

また、上記実施の形態では、本発明をロッカーアーム方式の動弁装置に適用しているが、直動式等の他の形式の動弁装置にも適用可能である。

本発明の実施の形態１にかかる可変動弁装置の構成を示す側面視図である。 本発明の実施の形態１にかかる可変動弁装置の大リフト時の動作を示す図であり、（Ａ）はバルブの閉弁時、（Ｂ）はバルブの開弁時を示している。 本発明の実施の形態１にかかる可変動弁装置の小リフト時の動作を示す図であり、（Ａ）はバルブの閉弁時、（Ｂ）はバルブの開弁時を示している。 ロッカーローラの揺動カム面上での位置とバルブのリフト量との関係を示す図である。 バルブタイミングとリフト量との関係を示す図である。 本発明の実施の形態２にかかる可変動弁装置の構成を示す側面視図である。 本発明の実施の形態２にかかる可変動弁装置の大リフト時の動作を示す図であり、（Ａ）はバルブの閉弁時、（Ｂ）はバルブの開弁時を示している。 本発明の実施の形態２にかかる可変動弁装置の小リフト時の動作を示す図であり、（Ａ）はバルブの閉弁時、（Ｂ）はバルブの開弁時を示している。

符号の説明

１００，２００ 可変動弁装置
１０４．２０４ バルブ
１１０，２１０ ロッカーアーム
１１２．２１２ ロッカーローラ
１２０，２２０ カム軸
１２２，２２２ 駆動カム
１２４（１２４ａ，１２４ｂ），２２４（２２４ａ，２２４ｂ） 駆動カム面
１３０，２３０ 可変機構
１３２，２３２ 制御軸
１３４，２３４ 第１ギヤ
１５０，２５０ 揺動カムアーム
１５２（１５２ａ，１５２ｂ），２５２（２５２ａ，２５２ｂ） 揺動カム面
１５６，２５６ スライド面
１６０，２６０ 制御アーム
１６２，２６２ 第２ギヤ
１６６ ガイド
１７０，２７０ 第１ローラ
１７２，２７２ 第２ローラ
１７４，２７４ 連結軸
２６４ 制御リンク
２６６ ピン
Ｐ１ 第１ローラの駆動カム面上での接触位置
Ｐ２ 第２ローラのスライド面上での接触位置
Ｐ３ｉ ロッカーローラの揺動カム面上での初期接触位置
Ｐ３ｆ ロッカーローラの揺動カム面上での最終接触位置

Claims (8)

1. カム軸の回転に対するバルブの開弁特性を機械的に変化させる可変動弁装置であって、
   前記カム軸に設けられた駆動カムと、
   前記カム軸と平行に設けられ、回転角度を連続的に或いは多段階に変更可能な制御軸と、
   前記制御軸に回転可能に取り付けられ、前記制御軸を中心として揺動する揺動部材と、
   前記揺動部材に形成され、前記バルブを支持するバルブ支持部材に接触して前記バルブをリフト方向に押圧する揺動カム面と、
   前記揺動部材に前記駆動カムと対向して形成されたスライド面と、
   前記駆動カムと前記揺動部材との間に配置され、前記駆動カムのカム面と前記スライド面の双方に接触する中間部材と、
   前記カム軸に回転可能に取り付けられた制御部材と、
   前記制御部材に取り付けられ、前記中間部材を前記制御部材に対して所定の経路に沿って相対移動可能に支持する支持部材と、
   前記制御部材の前記カム軸回りの回転を前記制御軸の回転に連動させる回転連動機構と、
   を備えることを特徴とする可変動弁装置。
2. 前記支持部材は、前記制御部材と一体化されたガイドとして構成されていることを特徴とする請求項１記載の可変動弁装置。
3. 前記ガイドは、前記カム軸の中心から外側に向かって形成されていることを特徴とする請求項２記載の可変動弁装置。
4. 前記支持部材は、前記制御部材に前記カム軸から偏心した位置を中心として揺動可能に取り付けられ、前記制御部材と前記中間部材とをリンク結合するリンク部材として構成されていることを特徴とする請求項１記載の可変動弁装置。
5. 前記回転連動機構は、前記制御軸に固定され前記制御軸とともに回転する第１ギヤと、前記制御部材に設けられ前記第１ギヤと噛み合う第２ギヤとからなることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の可変動弁装置。
6. 前記回転連動機構は、前記制御軸の回転をギヤにより減速して前記制御部材に伝達する減速機構であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の可変動弁装置。
7. 前記揺動カム面は、前記揺動部材の揺動中心からの距離が一定の非作用面と、前記非作用面と連続して設けられ前記非作用面から離れるに従い揺動中心からの距離が次第に大きくなるように形成された作用面とを含み、
   前記揺動部材の揺動に伴い前記揺動カム面の前記バルブ支持部材との接触位置が前記非作用面から前記作用面に移動することによって前記バルブがリフトすることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の可変動弁装置。
8. 前記中間部材は、前記駆動カムのカム面に接触する第１ローラと、前記第１ローラと同心に配置されて前記スライド面に接触する第２ローラと、前記第１ローラと前記第２ローラとを独立回転可能に連結する連結軸とを含むことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の可変動弁装置。

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