JP4278152B2 - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の動弁装置に関し、詳細には、吸気弁または排気弁からなる機関弁のバルブ作動特性を制御するバルブ特性可変機構を備える動弁装置に関する。

内燃機関に備えられて、機関弁の開閉時期や最大リフト量の変更が可能な可変動弁機構として、例えば特許文献１，２に開示されたものがある。

特許文献１に開示された可変動弁機構は、吸気弁または排気弁を開閉すべくカム軸に揺動可能に支持される揺動カムと、アクチュエータにより駆動される制御シャフトと、駆動ピンを有すると共に制御シャフトに取り付けられた制御レバーと、カム軸と一体に回転する回転カムにより揺動させられて揺動カムを揺動させるロッカレバーを有すると共に制御レバーの運動を揺動カムの揺動運動に変換する制御部材と、ロッカレバーを回転カムに押し付ける渦巻バネとを備える。制御レバーと制御部材とは、駆動ピンに設けられたスライダが制御部材のフレームに形成されたスロットに係合することにより相対運動可能に連結され、渦巻バネは、揺動カムとフレームとの間に設けられている。

また、特許文献２に開示された可変動弁機構は、吸気弁または排気弁を開閉すべくカム軸に揺動可能に支持される出力カムと、カム軸と一体に回転する入力カムにより揺動させられて出力カムを揺動させるロッカアームを支持すると共にアクチュエータにより駆動されてカム軸を中心として揺動するフレームと、ロッカアームを入力カムに押し付けるコイルバネとを備える。コイルバネは、自然状態で弧状に湾曲しており、その一端部は、出力カムに一体に形成されたバネ受けカップに保持され、その他端はフレームに一体に形成されたバネ受けカップに保持される。
米国特許第６，０１９，０７６号明細書 米国特許第６，４０１，６７７ Ｂ１号明細書

特許文献１に開示された従来技術において、アクチュエータにより回転駆動される制御シャフトが、制御レバーのスライダを介して該スライダが係合するスロットを有するフレームをカム軸回りに揺動させ、ひいては揺動カムを揺動させることにより、機関弁の開閉時期および最大リフト量が変更される。ここで、両者の円滑な移動を確保するうえから、スライダとフレームとの間に僅かな隙間、すなわち遊びが存在する。しかしながら、遊びが存在することにより、制御レバーからフレームへの運動の精度のよい伝達が困難になる。したがって、バルブ作動特性を高精度に制御するためには、このような遊びをなくすことが好ましい。

また、特許文献１に開示された従来技術では、ロッカレバーを回転カムに押し付けるバネは、カム軸の周方向で全周に渡って、かつカム軸を複数回取り巻く形態の渦巻バネであることから、可変動弁機構が大型化する。一方、特許文献２に開示された従来技術では、ロッカアームを入力カムに押し付けるバネは、カム軸の周方向での部分的範囲に渡って配置されるコイルバネであることから、コンパクト化されている。しかしながら、コイルバネは、弧状に湾曲した形状に形成された特殊なものであることから、そのコストが高くなる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１−５記載の発明は、バルブ特性可変機構の連結部での遊びをなくして、バルブ作動特性の制御精度を高めることを目的とする。さらに、請求項２記載の発明は、機関弁の開閉作動の影響を受けることなく、バルブ作動特性の高精度な制御を維持すると共に、連結部での摺動による摩耗の進行を抑制することを目的とし、請求項３記載の発明は、バルブ作動特性の制御精度をさらに高めるために、バルブ特性可変機構の作動状態の検出精度を高めること目的とし、請求項４記載の発明は、バルブ特性可変機構の構造を簡素化することを目的とし、請求項５記載の発明は、ロッカアームの制御バネに直円筒状のコイルバネの使用を可能にすることで動弁装置のコストを削減し、さらに制御バネを確実に保持すると共に制御バネの耐久性を高めることを目的とする。

請求項１記載の発明は、吸気弁または排気弁からなる機関弁を開閉作動させるべくカム軸に枢支される動弁カムと、前記カム軸に枢支されるホルダと、駆動機構により駆動されて前記ホルダを前記カム軸を中心に揺動させる制御機構と、前記ホルダに枢支されると共に前記カム軸と一体に回転する駆動カムにより揺動させられて前記動弁カムを前記カム軸を中心に揺動させるロッカアームとを備えるバルブ特性可変機構を備え、前記バルブ特性可変機構が前記ホルダの揺動位置に応じて前記機関弁のバルブ作動特性を制御する内燃機関の動弁装置において、前記制御機構および前記ホルダは制御機構側連結部とホルダ側連結部とにより相対運動可能に連結され、前記バルブ特性可変機構は、前記ホルダ側連結部を前記制御機構側連結部に常時揺動方向に押し付けることにより前記ホルダ側連結部および前記制御機構側連結部を接触した状態に保つ押圧用付勢手段を備える内燃機関の動弁装置である。

これによれば、押圧用付勢手段によりホルダ側連結部が制御機構側連結部に常時揺動方向に押し付けられることから、両連結部間の遊びの影響が解消されて、バルブ作動特性を制御するために制御機構とホルダとが相対運動するときに、両者はその連結部で揺動方向に常に接触した状態に保たれるので、制御機構の運動がホルダに精度よく伝達される。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関の動弁装置において、前記押圧用付勢手段の付勢力が前記ホルダ側連結部を前記制御機構側連結部に押し付ける向きは、前記動弁カムが前記機関弁を開弁するときに前記機関弁から前記動弁カムに作用する反力が前記ホルダ側連結部を前記制御機構側連結部に押し付ける向きと同じであるものである。

これによれば、押圧用付勢手段の付勢力が、機関弁からの反力により打ち消されることがないので、機関弁の開閉作動とは無関係に、制御機構とホルダとの接触状態が保たれる。そして、付勢力は前記反力に打ち勝つ必要がないので、制御機構とホルダとの接触状態が保たれる限り、押圧用付勢手段の付勢力を小さくすることができて、摺動による連結部での摩耗が抑制される。

請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の内燃機関の動弁装置において、前記駆動機構の駆動量を制御するために前記ホルダの揺動位置を検出する揺動位置検出手段を備え、前記揺動位置検出手段の検知部は前記ホルダに揺動方向で係合して運動するものである。

これによれば、押圧用付勢手段により、ホルダが検知部に常時揺動方向に押し付けられた状態で係合するので、ホルダと検知部との間での遊びによる影響が解消されて、検知部がホルダの運動に精度よく追随して運動し、その検知部の運動に基づいてホルダの揺動位置が揺動位置検出手段により検出される。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の内燃機関の動弁装置において、前記バルブ特性可変機構は、前記ロッカアームを前記駆動カムに押し付ける制御バネを備え、前記押圧用付勢手段は押圧バネであり、前記ホルダには、前記押圧バネの一端部を保持するバネ保持部と、前記制御バネの一端部を保持するバネ保持部とが設けられるものである。

これによれば、押圧バネおよび制御バネは、いずれもバネ保持部が設けられたホルダに保持されるので、それらバネ保持部を別個の部材に設ける必要がない。

請求項５記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の内燃機関の動弁装置において、前記バルブ特性可変機構は、前記ロッカアームを前記駆動カムに押し付けるべく自然状態で直円筒状の圧縮コイルバネからなる制御バネと、前記制御バネの両端部をそれぞれ保持する１対のバネ保持部とを備え、前記各バネ保持部は、前記端部の内側に挿入されるバネガイドを有し、前記バネガイドは、前記端部がその径方向での移動を阻止された状態で嵌合する基部と、前記基部に連なると共に前記ロッカアームの揺動により前記制御バネが湾曲したときに前記制御バネとの干渉を回避すべく先端に向かうにつれて先細になる先細部とを有するものである。

これによれば、制御バネは、汎用性がある自然状態で直円筒状のバネから構成されるので、低コストである。また、各バネガイドは、制御バネの端部の内側に挿入されると共に、径方向での移動が阻止された状態で基部に保持されるので、ロッカアームの揺動による制御バネの伸縮時にもバネ保持部から外れることがない。さらに、制御バネは、ロッカアームの揺動により弧状に湾曲したときに、先細部により、バネガイドとの接触が回避される。

請求項１記載の発明によれば次の効果が奏される。すなわち、バルブ特性可変機構の制御機構の運動が精度よくホルダに伝達されるので、制御機構とホルダとの間の連結部の遊びによる運動伝達精度の低下が回避されて、制御機構を介して駆動機構により揺動されるホルダの揺動位置に応じて制御されるバルブ作動特性の制御精度が高められる。

請求項２記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、機関弁の開閉作動とは無関係に、制御機構の運動がホルダに精度よく伝達されるので、バルブ作動特性の高精度な制御が維持される。また、付勢力を所要の範囲で極力小さくすることができるので、連結部での摺動による摩耗の進行が抑制されて、耐久性が高められて、バルブ作動特性の高精度な制御が長期に渡って維持されると共に、押圧用付勢手段が小型化・軽量化される。

請求項３記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、ホルダの運動が精度よく揺動位置検出手段により検出されるので、ホルダの揺動位置の検出精度が高められ、この検出結果に基づいて制御される駆動機構により制御されるバルブ特性可変機構によるバルブ作動特性の精度がさらに高められる。

請求項４記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、押圧バネおよび制御バネのバネ保持部がいずれもホルダに設けられるので、バルブ特性可変機構の構造が簡素化される。

請求項５記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、制御バネは低コストの直円筒状のバネから構成されるので、動弁装置のコストが削減される。また、直円筒状の制御バネは、両端部でその内側に挿入されるバネガイドによりバネ保持部から外れることがないので、制御バネがバネ保持部に確実に保持され、しかも弧状に湾曲したときにもバネガイドとの接触が回避されるので、制御バネの耐久性が高められる。

以下、本発明の実施形態を図１ないし図１２を参照して説明する。
図１を参照すると、本発明が適用された内燃機関Ｅは、車両としての自動二輪車Ｖに搭載される。自動二輪車Ｖは、前フレーム１ａおよび後フレーム１ｂを有する車体フレーム１と、前フレーム１ａの前端に結合されたヘッドパイプ２に回転可能に支持されたフロントフォーク３の上端部に固定されるハンドル４と、フロントフォーク３の下端部に回転可能に支持される前輪７と、車体フレーム１に支持されるパワーユニットＵと、車体フレーム１に揺動可能に支持されたスイングアーム５の後端部に回転可能に支持される後輪８と、後フレーム１ｂとスイングアーム５の後部とを連結するリヤクッション６と、車体フレーム１を覆う車体カバー９とを備える。

パワーユニットＵは、自動二輪車Ｖの左右方向に延びるクランク軸15を有する横置き配置の内燃機関Ｅと、変速機を有して内燃機関Ｅの動力を後輪８に伝達する伝動装置とを備える。内燃機関Ｅは、クランク軸15が収容されるクランク室を形成すると共に変速機ケースを兼ねるクランクケース10と、クランクケース10に結合されて前方に延びるシリンダ11と、シリンダ11の前端部に結合されるシリンダヘッド12と、シリンダヘッド12の前端部に結合されるヘッドカバー13とを備える。シリンダ11のシリンダ軸線Ｌ１は、前方に向かって水平方向に対してやや上向きに傾斜して延びる（図１参照）か、または水平方向にほぼ平行に延びる。そして、ピストン14（図２参照）により回転駆動されるクランク軸15の回転が前記変速機により変速されて後輪８に伝達され、後輪８が駆動される。

図２を併せて参照すると、内燃機関ＥはＳＯＨＣ型の空冷式の単気筒４ストローク内燃機関であり、シリンダ11には、ピストン14が往復動可能に嵌合するシリンダ孔11ａが形成され、シリンダヘッド12には、シリンダ軸線方向Ａ１でシリンダ孔11ａに対向する面に燃焼室16が形成され、さらに燃焼室16にそれぞれ開口する吸気口17ａを有する吸気ポート17および排気口18ａを有する排気ポート18が形成される。また、燃焼室16に臨む点火栓19（図３参照）は、シリンダヘッド12に形成された取付孔12ｃに挿入されてシリンダヘッド12に装着される。ここで、燃焼室16は、ピストン14とシリンダヘッド12との間の前記シリンダ孔11ａと共に燃焼空間を構成する。

さらに、シリンダヘッド12には、弁ガイド20ｉ，20ｅに往復動可能に支持されて、弁バネ21により閉弁方向に常時付勢される機関弁である１つの吸気弁22および１つの排気弁23が設けられる。吸気弁22および排気弁23は、内燃機関Ｅに備えられる動弁装置40により開閉作動させられて、バルブシート24により形成される吸気口17ａおよび排気口18ａをそれぞれ開閉する。動弁装置40は、電動モータ80（図３参照）を除いて、シリンダヘッド12とヘッドカバー13とで形成される動弁室25内に配置される。

吸気ポート17の入口17ｂが開口するシリンダヘッド12の一側面である上面12ａには、外部から取り入れられた空気を吸気ポート17に導くために、エアクリーナ26（図１参照）とスロットルボディ27（図１参照）とを備える吸気装置が取り付けられ、排気ポート18の出口18ｂが開口するシリンダヘッド12の他側面である下面12ｂには、燃焼室16から排気ポート18を通って流出する排気ガスを内燃機関Ｅの外部に導く排気管28（図１参照）を備える排気装置が取り付けられる。また、前記吸気装置には、吸入空気に液体燃料を供給する燃料供給装置である燃料噴射弁が備えられる。

そして、エアクリーナ26およびスロットルボディ27を通って吸入された空気は、ピストン14が下降する吸気行程において開弁した吸気弁22を経て吸気ポート17から燃焼室16に吸入され、ピストン14が上昇する圧縮行程において燃料と混合された状態で圧縮される。混合気は圧縮行程の終期に点火栓19により点火されて燃焼し、ピストン14が下降する膨張行程において燃焼ガスの圧力により駆動されるピストン14がクランク軸15を回転駆動する。既燃ガスは、ピストン14が上昇する排気行程において開弁した排気弁23を経て、排気ガスとして、燃焼室16から排気ポート18に排出される。

図２〜図５，図１０を参照すると、動弁装置40は、吸気弁22を開閉作動させるべくその弁ステム22ａに当接する吸気カムフォロアとしての吸気メインロッカアーム41と、排気弁23を開閉作動させるべくその弁ステム23ａに当接する排気カムフォロアとしての排気メインロッカアーム42と、吸気弁22および排気弁23の開閉時期および最大リフト量を含むバルブ作動特性を制御するバルブ特性可変機構Ｍとを備える。

吸気メインロッカアーム41および排気メインロッカアーム42は、それぞれ、中央部の支点部41ａ，42ａにおいてカム軸ホルダ29に固定される１対のロッカ軸43に揺動可能に支持され、一端部の作用部を構成する調整ネジ41ｂ，42ｂにおいて弁ステム22ａ，23ａに当接し、他端部の接触部を構成するローラ41ｃ，42ｃにおいて吸気カム53および排気カム45に接触する。

バルブ特性可変機構Ｍは、動弁室25に収容される内部機構と、動弁室25外に配置される外部機構であって前記内部機構を駆動する電動アクチュエータである電動モータ80とを備える。前記内部機構は、シリンダヘッド12に回転可能に支持されると共にクランク軸15に連動して回転駆動される１つのカム軸50と、カム軸50に設けられてカム軸50と一体に回転する駆動カムである吸気駆動カム51および排気駆動カム52と、カム軸50に枢支されてカム軸50を中心に揺動可能な連動機構としてのリンク機構Ｍ1i，Ｍ1eと、リンク機構Ｍ1i，Ｍ1eに連結されて吸気メインロッカアーム41および排気メインロッカアーム42をそれぞれ作動させるべくカム軸50に枢支された動弁カムである吸気カム53および排気カム54と、リンク機構Ｍ1i，Ｍ1eをカム軸50を中心にして揺動させるべく電動モータ80を駆動源として備える駆動機構Ｍ２（図３参照）と、駆動機構Ｍ２とリンク機構Ｍ1i，Ｍ1eの間に介在して電動モータ80の駆動力に応じてリンク機構Ｍ1i，Ｍ1eのカム軸50回りの揺動を制御する制御機構Ｍ３と、リンク機構Ｍ1i，Ｍ1eを制御機構Ｍ３に押し付けるためにカム軸50回りのトルクをリンク機構Ｍ1i，Ｍ1eに作用させる押圧用付勢手段としての押圧バネ55と、を備える。

図２〜図４を参照すると、カム軸50は、その両端部に配置された１対の軸受56を介して、シリンダヘッド12とシリンダヘッド12に結合されるカム軸ホルダ29とに回転可能に支持されて、動弁用伝動機構を介して伝達されるクランク軸15（図１参照）の動力により、クランク軸15に連動してその１／２の回転速度で回転駆動される。前記動弁用伝動機構は、カム軸50の一端部である左端部の先端寄りに一体に結合されたカムスプロケット57と、クランク軸15に一体に結合された駆動スプロケットと、カムスプロケット57および前記駆動スプロケットに掛け渡されるタイミングチェーン58とを備える。前記動弁用伝動機構は、シリンダ11およびシリンダヘッド12により形成されてシリンダ11およびシリンダヘッド12の、第１直交平面Ｈ１に対して一側側である左側に位置する伝動室に収容される。そして、前記伝動室のうちシリンダヘッド12に形成される伝動室59は、シリンダ軸線Ｌ１を中心とする径方向（以下、「径方向」という。）で、かつカム軸50の回転中心線Ｌ２の方向Ａ２（以下、「カム軸方向Ａ２」という。）で動弁室25に隣接している。ここで、第１直交平面Ｈ１は、シリンダ軸線Ｌ１を含むと共に後述する基準平面Ｈ０に直交する平面である。

なお、バルブ特性可変機構Ｍにおいて、吸気弁22に関わる部材および排気弁23に関わる部材は互いに対応する部材を含むため、また吸気駆動カム51、排気駆動カム52、リンク機構Ｍ1i，Ｍ1e、吸気カム53および排気カム54は、同じ基本的構造を有するため、以下の説明では、排気弁23に関わる部材を中心に説明し、吸気弁22に関わる部材および関連説明等を必要に応じて括弧内に記す。

図２，図３，図６，図７，図１０を参照すると、カム軸50に圧入されて固定される排気駆動カム52（吸気駆動カム51）は、外周面に全周に渡って形成されたカム面を有する。該カム面は、リンク機構Ｍ1e（Ｍ1i）を介して排気カム54（吸気カム53）を揺動させないベース円部52ａ（51ａ）と、リンク機構Ｍ1e（Ｍ1i）を介して排気カム54（吸気カム53）を揺動させるカム山部52ｂ（51ｂ）とから構成される。ベース円部52ａ（51ａ）は、回転中心線Ｌ２からの半径が一定の円弧からなる断面形状を有し、カム山部52ｂ（51ｂ）は、回転中心線Ｌ２からの半径がカム軸50の回転方向Ｒ１に増加した後に減少する断面形状を有する。そして、ベース円部52ａ（51ａ）は、排気メインロッカアーム42（吸気メインロッカアーム41）が排気カム54（吸気カム53）のベース部54ａ（53ａ）に接触するように排気カム54（吸気カム53）の揺動位置を設定し、カム山部52ｂ（51ｂ）は、排気メインロッカアーム42（吸気メインロッカアーム41）が排気カム54（吸気カム53）のベース円部54ａ（53ａ）およびカム山部54ｂ（53ｂ）に接触するように排気カム54（吸気カム53）の揺動位置を設定する。

リンク機構Ｍ1i，Ｍ1eは、吸気カム53に連結される吸気リンク機構Ｍ1iと、排気カム54に連結される排気リンク機構Ｍ1eとから構成される。図４を併せて参照すると、排気リンク機構Ｍ1e（吸気リンク機構Ｍ1i）は、カム軸50に枢支されてカム軸50を中心に揺動可能なホルダ60ｅ（60ｉ）と、ホルダ60ｅ（60ｉ）に枢支されて排気駆動カム52（吸気駆動カム51）により駆動されて揺動する排気サブロッカアーム66ｅ（吸気サブロッカアーム66ｉ）と、一端部で排気サブロッカアーム66ｅ（吸気サブロッカアーム66ｉ）に枢着されると共に他端部で排気カム54（吸気カム53）に枢着される連結リンク67ｅ（67ｉ）と、排気サブロッカアーム66ｅ（吸気サブロッカアーム66ｉ）を排気駆動カム52（吸気駆動カム51）に押し付ける制御バネ68と、を備える。

カム軸50が挿通される軸受69を介してカム軸50に支持されるホルダ60ｅ（60ｉ）は、カム軸方向Ａ２に離隔した１対の第１，第２プレート61ｅ（61ｉ），62ｅ（62ｉ）と、第１プレート61ｅ（61ｉ）および第２プレート62ｅ（62ｉ）をカム軸方向Ａ２での所定間隔をおいて連結すると共に排気サブロッカアーム66ｅ（吸気サブロッカアーム66ｉ）を枢支する連結部材とを備える。そして、該連結部材は、両プレート61ｅ（61ｉ），62ｅ（62ｉ）間の前記所定間隔を規定すると共に排気サブロッカアーム66ｅ（吸気サブロッカアーム66ｉ）を枢支する支持軸でもあるカラー63ｅ（63ｉ）と、カラー63ｅ（63ｉ）に挿通されて両プレート61ｅ（61ｉ），62ｅ（62ｉ）を一体に結合するリベット64とを備える。図４，図６に示されるように、各プレート61ｅ（61ｉ），62ｅ（62ｉ）には、各プレート61ｅ（61ｉ），62ｅ（62ｉ）をカム軸50に揺動可能に支持する軸受69が装着される装着孔61e3（61i3），62e3（62i3）が形成されている。

図３を併せて参照すると、第１プレート61ｅ（61ｉ）には制御機構Ｍ３の排気制御リンク71ｅ（吸気制御リンク71ｉ）が枢着されて、排気制御リンク71ｅ（吸気制御リンク71ｉ）と第１プレート61ｅ（61ｉ）とが両者の連結部71e2（71i2），61e1（61i1）において相対運動可能に連結される。具体的には、制御機構側連結部としての排気制御リンク71ｅ（吸気制御リンク71ｉ）の連結部71e2（71i2）の孔に、ホルダ側連結部としての第１プレート61ｅ（61ｉ）の連結部61e1（61i1）の孔に圧入されて固定された連結ピン61e1a（61i1a）が相対回転可能に挿入される。

また、第２プレート62ｅ（62ｉ）には、内燃機関Ｅの始動時に圧縮行程で吸気弁22および排気弁23を僅かに開弁することにより圧縮圧力を低下させて始動を容易にするためのデコンプカム62e1（62i1）（図６，図１０参照）が形成される。さらに、第２プレート62ｅには、揺動位置検出手段94（図３，図１２参照）の検知部94ａに検知される被検知部62e2が設けられる。被検知部62e2は、検知部94ａを構成する歯部と噛合することにより第２プレート62ｅ揺動方向で係合する歯部により構成される。なお、この実施形態では使用されないが、第２プレート62ｉにも、被検知部62e2に相当する部分62i2が設けられる。

カラー63ｅ（63ｉ）には、自然状態で直円筒状の圧縮コイルバネからなる制御バネ68の一端部を保持する第１バネ保持部76と、自然状態で直円筒状の圧縮コイルバネからなる押圧バネ55の一端部を保持する可動側バネ保持部78とが一体成形されて設けられている。両バネ保持部76，78は、排気サブロッカアーム66ｅ（吸気サブロッカアーム66ｉ）の支点部66ea（66ia）にカム軸方向Ａ２で隣接して配置されると共にカラー63ｅ（63ｉ）の周方向に間隔をおいて配置される（図４参照）。

また、カラー63ｅ（63ｉ）には、第２プレート62ｅ（62ｉ）に形成された孔62e4（62i4）に嵌合する凸部63e1（63i1）が、排気サブロッカアーム66ｅ（吸気サブロッカアーム66ｉ）の揺動中心線Ｌ３から離れた位置に形成される。凸部63e1（63i1）と孔62e4（62i4）とは、第２プレート62ｅ（62ｉ）とカラー63ｅ（63ｉ）との間の、揺動中心線Ｌ３回りの相対回転を阻止するための係合部を構成する。この係合部により、１対のバネ保持部76，78が設けられることにより、制御バネ68および押圧バネ55のバネ力による同一方向のトルクが作用するカラー63ｅ（63ｉ）が、第１、第２プレート61ｅ（61ｉ），62ｅ（62ｉ）に対して相対回転することが阻止されるので、押圧バネ55によるリンク機構Ｍ1i，Ｍ1eへのカム軸50回りのトルクの付与作用および制御バネ68による排気駆動カム52（吸気駆動カム51）への押付け作用が確実に行われる。

図２〜図４，図６，図７，図１０を参照すると、カム軸方向Ａ２で、排気カム54（吸気カム53）および排気駆動カム52（吸気駆動カム51）と共に第１，第２プレート61ｅ（61ｉ），62ｅ（62ｉ）の間に配置される排気サブロッカアーム66ｅ（吸気サブロッカアーム66ｉ）は、排気駆動カム52（吸気駆動カム51）に接触する接触部としてのローラ66eb（66ib）において排気駆動カム52（吸気駆動カム51）と接触し、一端部の支点部66ea（66ia）においてカラー63ｅ（63ｉ）に揺動可能に支持され、他端部の連結部66ec（66ic）において連結リンク67ｅ（67ｉ）の一端部に固定された連結ピン72に枢支される。それゆえ、排気サブロッカアーム66ｅ（吸気サブロッカアーム66ｉ）は、排気駆動カム52（吸気駆動カム51）がカム軸50と共に回転することによりカラー63ｅ（63ｉ）を揺動中心として揺動する。

連結リンク67ｅ（67ｉ）の他端部に固定された連結ピン73に枢支される排気カム54（吸気カム53）は、カム軸50に軸受44を介して支持されることによりカム軸50を中心に揺動可能な揺動カムから構成され、その外周面の一部にカム面が形成される。該カム面は、排気弁23（吸気弁22）を閉弁状態に維持するベース円部54ａ（53ａ）と、排気弁23（吸気弁22）を押し下げて開弁させるカム山部54ｂ（53ｂ）とから構成される。ベース円部54ａ（53ａ）は、回転中心線Ｌ２からの半径が一定の円弧からなる断面形状を有し、カム山部54ｂ（53ｂ）は、回転中心線Ｌ２からの半径がカム軸50の反回転方向Ｒ２（回転方向Ｒ１）に増加する断面形状を有する。それゆえ、排気カム54（吸気カム53）のカム山部54ｂ（53ｂ）は、反回転方向Ｒ２（回転方向Ｒ１）に次第に排気弁23（吸気弁22）のリフト量が大きくなる形状を有する。

排気カム54（吸気カム53）は、制御機構Ｍ３を介して伝達される駆動機構Ｍ２の駆動力により、排気リンク機構Ｍ1e（吸気リンク機構Ｍ1i）と共に同じ揺動量でカム軸50を中心に揺動させられる一方で、排気駆動カム52（吸気駆動カム51）により揺動させられる排気サブロッカアーム66ｅ（吸気サブロッカアーム66ｉ）によりカム軸50を中心に揺動させられる。そして、カム軸50に対して揺動する排気カム54（吸気カム53）が排気メインロッカアーム42（吸気メインロッカアーム41）を揺動させて、排気弁23（吸気弁22）を開閉作動させる。それゆえ、排気カム54（吸気カム53）は、ホルダ60ｅ（60ｉ）、排気サブロッカアーム66ｅ（吸気サブロッカアーム66ｉ）および連結リンク67ｅ（67ｉ）を順次介して伝達される駆動機構Ｍ２の駆動力により揺動させられ、また排気サブロッカアーム66ｅ（吸気サブロッカアーム66ｉ）および連結リンク67ｅ（67ｉ）を順次介して伝達される排気駆動カム52（吸気駆動カム51）の駆動力により揺動させられる。

排気サブロッカアーム66ｅ（吸気サブロッカアーム66ｉ）のローラ66eb（66ib）を排気駆動カム52（吸気駆動カム51）に押し付けるバネ力を発生する制御バネ68は、カラー63ｅ（63ｉ）と排気カム54との間に配置されて、排気サブロッカアーム66ｅ（吸気サブロッカアーム66ｉ）の揺動に応じてカム軸50の周方向に伸縮可能である。一端部が第１バネ保持部76に保持される制御バネ68の他端部は、排気カム54（吸気カム53）に一体成形された棚状の突出部に設けられる第２バネ保持部77に保持される。

排気リンク機構Ｍ1e（吸気リンク機構Ｍ1i）に、その揺動方向での一方の方向を向いたトルクを作用させるバネ力を常時作用させる押圧バネ55は、一端部がホルダ60ｅ（60ｉ）の可動側バネ保持部78に保持され、他端部がシリンダヘッド12に固定される固定部材であるカム軸ホルダ29に設けられた固定側バネ保持部79に保持される。

排気リンク機構Ｍ1e（吸気リンク機構Ｍ1i）をシリンダ11側に押し付ける押圧バネ55のバネ力は、ホルダ60ｅ（60ｉ）に直接作用して該ホルダ60ｅ（60ｉ）をシリンダ11に向かう方向に押し付け、該バネ力によりホルダ60ｅ（60ｉ）に作用するトルクは前記一方の方向を向いている。そして、前記一方の方向は、排気カム54（吸気カム53）が排気弁23（吸気弁22）を開弁するときに排気弁23（吸気弁22）から排気カム54（吸気カム53）に作用する反力により排気カム54（吸気カム53）に作用するトルクと同じ向きに設定される。それゆえ、押圧バネ55のバネ力が連結部61e1（61i1）を連結部71e2（71i2）に常時揺動方向に押し付ける向きと、排気カム54（吸気カム53）から連結リンク67ｅ（67ｉ）および排気サブロッカアーム66ｅ（吸気サブロッカアーム66ｉ）を介してホルダ60ｅ（60ｉ）に作用するトルクに基づいて、前記反力が連結部61e1（61i1）を連結部71e2（71i2）に揺動方向に押し付ける向きとは同じである。

そして、押圧バネ55により、枢着による僅かな隙間が存在する各連結部71e2（71i2），61e1（61i1）において、一方の連結部61e1（61i1）が他方の連結部71e2（71i2）に常時揺動方向に押し付けられるので、排気制御リンク71ｅ（吸気制御リンク71ｉ）により第１プレート61ｅ（61ｉ）が揺動させられるとき、連結部71e2（71i2）と連結部61e1（61i1）と間の隙間（遊び）の影響が解消されて、排気制御リンク71ｅ（吸気制御リンク71ｉ）の運動がホルダ60ｅ（60ｉ）に精度よく伝達される。

ここで、図２，図４，図６，図１０を参照して、各バネ保持部76，77，78，79についてさらに説明する。各バネ保持部76，77，78，79は、制御バネ68の端部または押圧バネ55の端部の内側に挿入されるバネガイド76ａ，77ａ，78ａ，79ａを有する。各バネガイド76ａ，77ａ，78ａ，79ａは、基部76a1，77a1，78a1，79a1および先細部76a2，77a2，78a2，79a2を備える点で基本的構造が同じである。基部76a1，77a1，78a1，79a1は、制御バネ68または押圧バネ55の端部がその径方向での移動を阻止された状態で嵌合する部分であり、先細部76a2，77a2，78a2，79a2は、基部76a1，77a1，78a1，79a1に連なると共に排気サブロッカアーム66ｅ（吸気サブロッカアーム66ｉ）の揺動またはホルダ60ｅ（60ｉ）の揺動により、制御バネ68または押圧バネ55が湾曲したときおよびほぼ直円筒状になるときに、制御バネ68または押圧バネ55との干渉を回避すべく先端に向かうにつれて先細になる部分である。

この実施形態では、第１，第２バネ保持部76，77のバネガイド76ａ，77ａの基部76a1，77a1は、円柱状であり、制御バネ68の内径とほぼ等しいか、または制御バネ68の内径よりも僅かに大きい外径を有する。先細部76a2，77a2は、基部76a1，77a1と等しい外径の底部を有する直円錐台状であり、基部76a1，77a1から先端に向かうにつれて小径となる外径を有する。そして、両先細部76a2，77a2の先細の程度は、排気サブロッカアーム66ｅ（吸気サブロッカアーム66ｉ）の揺動に応じて制御バネ68が伸張すると同時に湾曲したとき、および制御バネ68が最も縮んでほぼ直円筒状になったとき、制御バネ68と干渉しないように設定される。

第２バネ保持部77は、第１バネ保持部76と同様の機能を有する基部77a1および先細部77a2のほかに、取付部77a3を有するバネガイド77ａを備える。バネガイド77ａは、取付部77a3が前記突出部の孔に挿入された後に、かしめられて塑性変形を施されることにより、排気カム54（吸気カム53）に固定される。また、両バネガイド76ａ，77ａの、第１，第２バネ保持部76，77のそれぞれの受け面からの高さは、この実施形態ではほぼ等しいが、制御バネ68の強度などを考慮して異なる値に設定されてもよい。

また、排気サブロッカアーム66ｅ（吸気サブロッカアーム66ｉ）の揺動により、制御バネ68が湾曲するとき、第１バネ保持部76に対して相対的に移動する可動側のバネ保持部である第２バネ保持部77のバネガイド77ａ付近での湾曲の曲率は、固定側のバネ保持部でもある第１バネ保持部76のバネガイド76ａ付近での湾曲の曲率よりも大きくなるため、その先細部77a2の先細の程度が、先細部76a2よりも大きく設定され、この実施形態では、先細部77a2の円錐面を規定する円錐の頂角が、より小さく設定されている。

一方、可動側および固定側バネ保持部78，79のバネガイド78ａ，79ａの基部78a1，79a1は円柱状であり、押圧バネ55の内径とほぼ等しいか、または押圧バネ55の内径よりも僅かに大きい外径を有する。先細部78a2，79a2は、基部78a1，79a1と等しい外径の底部を有する円錐台状であり、基部78a1，79a1から先端に向かうにつれて小径となる外径を有する。
そして、両先細部78a2，79a2の先細の程度は、ホルダ60ｅ（60ｉ）の揺動に応じて押圧バネ55が伸張すると同時に湾曲したとき、および押圧バネ55が最も縮んでほぼ直円筒状になったとき、押圧バネ55と干渉しないように設定される。

固定側バネ保持部79は、可動側バネ保持部78と同様の基部79a1および先細部79a2を有するバネガイド79ａと、押圧バネ55が当接する受け面を有するフランジ部79ｂと、取付部79ｃとが一体成形された部材である。そして、固定側バネ保持部79は、取付部79ｃがカム軸ホルダ29の孔29ｃ（図５も参照）に圧入されることにより、カム軸ホルダ29に固定される。また、両バネガイド78ａ，79ａの、可動側および固定側バネ保持部78，79のそれぞれの受け面からの高さは、この実施形態ではほぼ等しいが、押圧バネ55の強度などを考慮して異なる値に設定されてもよい。

排気リンク機構Ｍ1e（吸気リンク機構Ｍ1i）のホルダ60ｅ（60ｉ）の揺動により、押圧バネ55が湾曲するとき、固定側バネ保持部79に対して移動する可動側バネ保持部78のバネガイド78ａ付近での湾曲の曲率は、固定側バネ保持部79のバネガイド79ａ付近での湾曲の曲率よりも大きくなるため、その先細部78a2の先細の程度が、先細部79a2よりも大きく設定され、この実施形態では、先細部78a2の円錐面を規定する円錐の頂角が、より小さく設定されている。

そして、第１，第２バネ保持部76，77が最も接近した状態で、制御バネ68はほぼ直円筒状の形状を呈し（図１０，図１１参照）、そして可動側および固定側バネ保持部78，79が最も接近した状態で、押圧バネ55はほぼ直円筒状の形状を呈する（図１２参照）。

図２，図３，図１０を参照すると、制御機構Ｍ３は、駆動機構Ｍ２により駆動される制御部材としての円筒状の制御軸70と、制御軸70の運動をリンク機構Ｍ1i，Ｍ1eに伝達して、カム軸50を中心にリンク機構Ｍ1i，Ｍ1eを揺動させる制御リンク71ｉ，71ｅとを備える。

制御軸70は、シリンダ軸線Ｌ１に平行な方向に移動可能であり、したがってカム軸50の回転中心線Ｌ２を含むと共にシリンダ軸線Ｌ１に平行な基準平面Ｈ０に対して平行な方向に移動可能である。

制御リンク71ｉ，71ｅは、吸気制御リンク71ｉと排気制御リンク71ｅとから構成される。吸気制御リンク71ｉは、第１吸気連結部としての連結部71i1で制御軸70に枢着され、第２吸気連結部としての連結部71i2で吸気リンク機構Ｍ1iの第１プレート61ｉの連結部61i1に枢着される。排気制御リンク71ｅは、第１排気連結部としての連結部71e1で制御軸70に枢着され、第２排気連結部としての連結部71e2で排気リンク機構Ｍ1eの第１プレート61ｅの連結部61e1に枢着される。吸気制御リンク71ｉの連結部71i1および制御軸70の連結部70ａは、それぞれ、排気制御リンク71ｅの連結部71e1の孔に圧入されて固定された１つの連結ピン71e3が相対回転可能に挿入される孔を有して、連結ピン71e3に枢支され、２又状の連結部71i2，71e2（図７（Ｄ）も参照）は、それぞれ、連結部71i2，71e2の連結ピン61i1a，61e1aが相対回転可能に挿入される孔を有して、連結ピン61i1a，61e1aに枢支される。そして、押圧バネのバネ力が、枢着による僅かな隙間が存在する各連結部71e1（71i1），70ａにおいて、連結部71e1（71i1）が連結部70ａに常時押し付けられるので、連結部71e1（71i1）と連結部70ａとの間の隙間（遊び）の影響が解消されて、制御軸70の運動が排気制御リンク71ｅ（吸気制御リンク71ｉ）に精度よく伝達される。

図３，図８を参照すると、制御軸70を駆動する駆動機構Ｍ２は、ヘッドカバー13に取り付けられる逆回転可能な電動モータ80と、電動モータ80の回転を制御軸70に伝達する伝達機構Ｍ４とを備える。そして、制御機構Ｍ３および駆動機構Ｍ２は、回転中心線Ｌ２を含むと共に基準平面Ｈ０に直交する第２直交平面Ｈ２に対して、シリンダ11および燃焼室16とは反対側に配置される。

電動モータ80は、コイル部などの発熱部が収容されると共にシリンダ軸線Ｌ１に平行な中心軸線を有する円筒状の本体80ａと、シリンダ軸線Ｌ１に平行に延びる出力軸80ｂとを備える。電動モータ80は、シリンダヘッド12およびヘッドカバー13に関して、動弁室25の径方向で外方に配置される。そして、第１直交平面Ｈ１に対して左側に、伝動室59が配置され、第１直交平面Ｈ１に対して他方側である右側に、本体80ａおよび点火栓19が配置される。本体80ａにおいて、ヘッドカバー13に径方向に突出して庇状に形成された取付部13ａに結合される被取付部80a1には貫通孔80a2が形成され、出力軸80ｂは、該貫通孔80a2を貫通して本体80ａの外部に突出して動弁室25内に延びる。本体80ａは、ヘッドカバー13側からシリンダ軸線方向Ａ１に見て、またはヘッドカバー13の前方から見て、その全体が取付部により覆われる位置に配置される（図８参照）。

図２，図３，図８を参照すると、動弁室25内において、シリンダ軸線方向Ａ１でカム軸ホルダ29とヘッドカバー13との間に配置される伝達機構Ｍ４は、ヘッドカバー13を貫通して動弁室25内に延びる出力軸80ｂに形成された駆動ギヤ80b1に噛合する減速ギヤ81と、減速ギヤ81と噛合すると共にシリンダヘッド12にカム軸ホルダ29を介して回転可能に支持される出力ギヤ82とから構成される。減速ギヤ81は、ヘッドカバー13とヘッドカバー13に形成された開口13ｃを覆うカバー83とに支持される支持軸84に回転可能に支持され、駆動ギヤ80b1と噛合する大ギヤ81ａと、出力ギヤ82と噛合する小ギヤ81ｂとを有する。出力ギヤ82は、カム軸ホルダ29にボルトにより結合された保持筒88に軸受89を介して回転可能に支持される円筒状のボス部82ａを有する。

出力ギヤ82と制御軸70とは、出力ギヤ82の回転運動を、制御軸70の、シリンダ軸線Ｌ１に平行な直線往復運動に変換する運動変換機構としての送りネジ機構を介して駆動連結される。前記送りネジ機構は、ボス部82ａの内周面に形成された台形ネジからなる雌ネジ部82ｂと、制御軸70の外周面に形成されて雄ネジ部70ｂと螺合する台形ネジからなる雄ネジ部70ｂとを備える。制御軸70は、ボス部82ａに固定された案内軸90の外周に摺動可能に嵌合しており、該案内軸90により移動方向に案内された状態で、カム軸ホルダ29に形成された貫通孔91（図５も参照）を通じて、シリンダ軸線方向Ａ１でカム軸50に対して進出および後退可能である。

図３を参照すると、電動モータ80は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという。）92により制御される。そのために、ＥＣＵ92には、内燃機関Ｅの始動時を検出する始動検出手段、機関負荷を検出する負荷検出手段、機関回転速度を検出する機関回転速度検出手段などから構成されて内燃機関Ｅの運転状態を検出する運転状態検出手段93と、電動モータ80により揺動させられる排気リンク機構Ｍ1eのホルダ60ｅひいては排気カム54の、カム軸50に対する揺動角である揺動位置を検出する揺動位置検出手段94（例えばポテンショメータから構成される。）とからの検出信号が入力される。

それゆえ、電動モータ80により駆動される制御軸70の位置が変更されると、排気リンク機構Ｍ1e（吸気リンク機構Ｍ1i）および排気カム54（吸気カム53）のカム軸50に対する相対的な回転位置である揺動位置が、運転状態に応じて変更されることから、ＥＣＵ92により制御されるバルブ特性可変機構Ｍにより、排気弁23（吸気弁22）のバルブ作動特性が内燃機関Ｅの運転状態に応じて制御される。

具体的には、以下のとおりである。
図９に示されるように、吸気弁および排気弁は、それぞれ、開閉時期および最大リフト量を変更するバルブ特性可変機構Ｍにより制御されるバルブ作動特性Ｋi，Ｋeの基本作動特性として、最大バルブ作動特性Ｋimax，Ｋemaxおよび最小バルブ作動特性Ｋimin，Ｋeminを境界値として、最大バルブ作動特性Ｋimax，Ｋemaxと最小バルブ作動特性Ｋimin，Ｋeminとの間の任意の中間バルブ作動特性で開閉作動される。そのために、吸気弁22については、その開時期が連続的に遅角されるにつれて、閉時期が連続的に進角されて開弁期間が連続的に短くなり、さらに最大リフト量が得られるカム軸50の回転角（またはクランク軸15の回転位置であるクランク角）が連続的に遅角されると共に最大リフト量が連続的に小さくなる。そして、吸気弁22のバルブ作動特性の変更と同時に、排気弁23については、その開時期が連続的に遅角されるにつれて、閉時期が連続的に進角されて開弁期間が連続的に短くなり、さらに最大リフト量が得られるカム軸50の回転角が連続的に進角され、最大リフト量が連続的に小さくなる。

図１０を併せて参照すると、駆動機構Ｍ２により駆動される制御軸70および吸気制御リンク71ｉが、図１０（Ａ），（Ｂ）に示される第１位置を占めるとき、吸気弁22の開時期が最進角位置θiomaxになり、その閉時期が最遅角位置θicmaxになり、かつその開弁期間および最大リフト量がいずれも最大になる最大バルブ作動動特性Ｋimaxが得られ、同時に、排気弁23の開時期が最進角位置θeomaxになり、その閉時期が最遅角位置θecmaxになり、かつその開弁期間および最大リフト量がいずれも最大になる最大バルブ作動特性Ｋemaxが得られる。

なお、図１０，図１１においては、排気弁23（吸気弁22）が閉弁しているときの排気リンク機構Ｍ1e（吸気リンク機構Ｍ1i）および排気メインロッカアーム42（吸気メインロッカアーム41）の状態が実線および破線で示され、排気弁23（吸気弁22）が最大リフト量で開弁したときの排気リンク機構Ｍ1e（吸気リンク機構Ｍ1i）および排気メインロッカアーム42（吸気メインロッカアーム41）の状態の概略が二点鎖線で示されている。

内燃機関Ｅの運転状態に応じて、バルブ特性可変機構Ｍにより最大バルブ作動特性Ｋimax，Ｋemaxが得られる状態から最小バルブ作動特性Ｋimin，Ｋeminが得られる状態に向かって移行するときは、電動モータ80が出力ギヤ72を回転駆動して、前記送りネジ機構により制御軸70がカム軸50に向かって進出する。このとき電動モータ80の駆動量に基づいて、制御軸70は、吸気制御リンク71ｉを介して吸気リンク機構Ｍ1iおよび吸気カム53を、カム軸50を中心に回転方向Ｒ１に揺動させ、同時に、排気制御リンク71ｅを介して排気リンク機構Ｍ1eおよび排気カム54を、カム軸50を中心に反回転方向Ｒ２に揺動させる。

そして、制御軸70および排気制御リンク71ｅが図１１（Ａ），（Ｂ）に示される第２位置を占めるとき、吸気弁22の開時期が最遅角位置θiominとなり、その閉時期が最進角位置θicminとなり、かつその開弁期間および最大リフト量がいずれも最小になる最小バルブ作動動特性Ｋimaxが得られ、同時に、排気弁23の開時期が最遅角位置θeominとなり、その閉時期が最進角位置θecminとなり、かつその開弁期間および最大リフト量がいずれも最小になる最小バルブ作動特性Ｋeminが得られる。

そして、制御軸70が前記第２位置から前記第１位置に移行するときは、電動モータ80が出力ギヤ82を逆方向に回転駆動して、前記送りネジ機構により制御軸70がカム軸50から離れるように後退する。このとき、制御軸70は、吸気制御リンク71ｉを介して吸気リンク機構Ｍ1iおよび吸気カム53を、カム軸50を中心に反回転方向Ｒ２に揺動させ、同時に、排気制御リンク71ｅを介して排気リンク機構Ｍ1eおよび排気カム54を、カム軸50を中心に回転方向Ｒ１に揺動させる。

また、制御軸70が前記第１位置と前記第２位置の間の位置を占めるとき、排気弁23（吸気弁22）について、最大バルブ作動特性Ｋemax（Ｋimax）および最小バルブ作動特性Ｋemin（Ｋimin）における開時期、閉時期、開弁期間および最大リフト量の間の値となる開時期、閉時期、開弁期間および最大リフト量が設定される無数の前記中間バルブ作動特性が得られる。

そして、吸気弁および排気弁は、前記基本作動特性のほかに、それぞれ、バルブ特性可変機構Ｍにより補助作動特性で開閉作動される。具体的には、前記補助作動特性としてのデコンプ作動特性が得られることを図１２（Ａ），（Ｂ）を参照して説明する。内燃機関Ｅの始動開始時の圧縮行程時に、電動モータ80が出力ギヤ82を逆方向に回転駆動して、制御軸70が前記第１位置を越えてカム軸50から離れるように後退した位置であるデコンプ位置を占める。このとき、排気リンク機構Ｍ1e（吸気リンク機構Ｍ1i）および排気カム54（吸気カム53）が、回転方向Ｒ１（反回転方向Ｒ２）に揺動して、第２プレート62ｅ（62ｉ）のデコンプカム62e1（62i1）が、排気メインロッカアーム42（吸気メインロッカアーム41）のローラ42ｃ（41ｃ）の近傍に設けられたデコンプ部42ｄ（41ｄ）に接触して、ローラ42ｃ（41ｃ）が排気カム54（吸気カム53）から離れ、排気弁23（吸気弁22）が小開度のデコンプ開度で開弁する。

次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
バルブ特性可変機構Ｍの排気制御リンク71ｅ（吸気制御リンク71ｉ）およびホルダ60ｅ（60ｉ）は、連結部71e2（71i2）と連結部61e1（61i1）において枢着され、バルブ特性可変機構Ｍは、連結部61e1（61i1）を連結部71e2（71i2）に常時揺動方向に押し付け、かつ連結部71e1（71i1）を連結部70ａに常時押し付ける押圧バネ55を備えることにより、排気制御リンク71ｅ（吸気制御リンク71ｉ）によりホルダ60ｅ（60ｉ）が揺動させられるときの両連結部71e2（71i2）；61e1（61i1）間の遊びの影響が解消されて、排気制御リンク71ｅ（吸気制御リンク71ｉ）およびホルダ60ｅ（60ｉ）はその連結部71e2（71i2），61e1（61i1）で、そして排気制御リンク71ｅ（吸気制御リンク71ｉ）および制御軸70はその連結部71e1（71i1），70ａで、常に接触した状態に保たれて、制御機構Ｍ３の運動がホルダ60ｅ（60ｉ）に精度よく伝達されるので、排気制御リンク71ｅ（吸気制御リンク71ｉ）とホルダ60ｅ（60ｉ）との間の連結部71e2（71i2），61e1（61i1）での遊び、および排気制御リンク71ｅ（吸気制御リンク71ｉ）と制御軸70との間の連結部71e1（71i1），70ａでの遊びによる運動伝達精度の低下が回避されて、排気制御リンク71ｅ（吸気制御リンク71ｉ）を介して電動モータ80により駆動されるホルダ60ｅ（60ｉ）の揺動位置に応じて制御されるバルブ作動特性の制御精度が高められる。

押圧バネ55のバネ力が連結部61e1（61i1）を連結部71e2（71i2）に揺動方向に押し付ける向き、および連結部71e1（71i1）を連結部70ａに常時押し付ける向きは、排気カム54（吸気カム53）が排気弁23（吸気弁22）を開弁するときに排気弁23（吸気弁22）から排気カム54（吸気カム53）に作用する反力が連結部61e1（61i1）を連結部71e2（71i2）に揺動方向に押し付ける向きと同じであることにより、押圧バネ55のバネ力が、排気弁23（吸気弁22）からの反力で打ち消されることがなく、排気弁23（吸気弁22）の開閉作動とは無関係に、排気制御リンク71ｅ（吸気制御リンク71ｉ）とホルダ60ｅ（60ｉ）との接触状態が保たれるので、制御機構Ｍ３の運動がホルダ60ｅ（60ｉ）に精度よく伝達されて、バルブ作動特性の高精度な制御が維持される。そして、押圧バネ55のバネ力は前記反力に打ち勝つ必要がないことから、制御機構Ｍ３とホルダ60ｅ（60ｉ）との接触状態が保たれる限り、押圧バネ55のバネ力を小さくすることができて、摺動による連結部71e2（71i2），61e1（61i1）での摩耗が抑制されるので、耐久性が高められて、バルブ作動特性の高精度な制御が長期に渡って維持されると共に、押圧バネ55が小型化・軽量化される。

バルブ特性可変機構Ｍは、電動モータ80の駆動量を制御するためにホルダ60ｅ（60ｉ）の揺動位置を検出する揺動位置検出手段94を備え、揺動位置検出手段94の検知部94ａはホルダ60ｅ（60ｉ）の被検知部62e2に揺動方向で係合して運動することにより、押圧バネ55のバネ力により、被検知部62e2が検知部94ａに常時揺動方向に押し付けられた状態で係合するので、被検知部62e2と検知部94ａとの間での遊びによる影響が解消されて、検知部94ａがホルダ60ｅ（60ｉ）の揺動運動に精度よく追随して揺動運動し、その検知部94ａの揺動に基づいてホルダ60ｅ（60ｉ）の揺動位置が揺動位置検出手段94により検出されるので、その揺動運動が精度よく揺動位置検出手段94により検出されて、ホルダ60ｅ（60ｉ）ひいては排気カム54の揺動位置の検出精度が高められ、この検出結果に基づいてＥＣＵ92により制御される電動モータ80により制御されるバルブ特性可変機構Ｍによるバルブ作動特性の精度がさらに高められる。

バルブ特性可変機構Ｍは、排気サブロッカアーム66ｅ（吸気サブロッカアーム66ｉ）を排気駆動カム52（吸気駆動カム51）に押し付ける制御バネ68を備え、ホルダ60ｅ（60ｉ）のカラー63ｅ（63ｉ）には、押圧バネ55の一端部を保持する可動側バネ保持部78と、制御バネ68の一端部を保持する第１バネ保持部76とが設けられることにより、押圧バネ55および制御バネ68は、いずれもバネ保持部76，78が設けられたカラー63ｅ（63ｉ）に保持されるので、それらバネ保持部76，78を別個の部材に設ける必要がなく、バルブ特性可変機構Ｍの構造が簡素化される。

バルブ特性可変機構Ｍは、自然状態で直円筒状の圧縮コイルバネからなる制御バネ68の両端部をそれぞれ保持する第１，第２バネ保持部76，77を備え、各バネ保持部76，77のバネガイド76ａ，77ａは、制御バネ68の端部がその径方向での移動を阻止された状態で嵌合する基部76a1，77a1と、基部76a1，77a1に連なると共に排気サブロッカアーム66ｅ（吸気サブロッカアーム66ｉ）の揺動により制御バネ68が湾曲したときに制御バネ68との干渉を回避すべく先端に向かうにつれて先細になる先細部76a2，77a2とを有することにより、制御バネ68は汎用性がある自然状態で直円筒状のバネから構成されることから、低コストであるので、動弁装置40のコストが削減され、また各バネガイド76ａ，77ａは、制御バネ68の端部の内側に挿入されると共に、径方向での移動が阻止された状態で基部76a1，77a1に保持されるので、排気サブロッカアーム66ｅ（吸気サブロッカアーム66ｉ）の揺動による制御バネ68の伸縮時にもバネ保持部76，77から外れることがなく、制御バネ68がバネ保持部76，77に確実に保持され、さらに制御バネ68は、排気サブロッカアーム66ｅ（吸気サブロッカアーム66ｉ）の揺動により弧状に湾曲したときに、先細部76a2，77a2により、バネガイド76ａ，77ａとの接触が回避されるので、制御バネ68の耐久性が高められる。

バルブ特性可変機構Ｍは、自然状態で直円筒状の圧縮コイルバネからなる押圧バネ55の両端部をそれぞれ保持する可動側および固定側バネ保持部78，79を備え、各バネ保持部78，79のバネガイド78ａ，79ａは、第１，第２バネ保持部76，77のバネガイド76ａ，77ａと同様の基部78a1，79a1と先細部78a2，79a2とを有することにより、電動モータ80で駆動される制御機構Ｍ３により揺動させられるホルダ60ｅ（60ｉ）の揺動による押圧バネ55の伸縮時にも、押圧バネ55がバネ保持部78，79に確実に保持され、さらにホルダ60ｅ（60ｉ）の揺動により弧状に湾曲したときに、先細部78a2，79a2によりバネガイド78ａ，79ａとの接触が回避されるので、押圧バネ55の耐久性が高められる。

第１，第２バネ保持部76，77が最も接近した状態で、制御バネ68はほぼ直円筒状の形状を呈し、可動側および固定側バネ保持部78，79が最も接近した状態で、押圧バネ55はほぼ直円筒状の形状を呈することにより、最大のバネ力が発生する状態で、制御バネ68および押圧バネ55が各バネ保持部76，77，78，79から外れることが確実に防止される。

以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
内燃機関Ｅは、多気筒内燃機関であってもよい。さらに、１つの気筒に複数の吸気弁と１つまたは複数の排気弁が設けられる内燃機関、または１つの気筒に複数の排気弁と１つまたは複数の吸気弁が設けられる内燃機関であってもよい。
電動モータ80はシリンダヘッド12に取り付けられてもよい。揺動位置検出手段94は、吸気リンク機構Ｍ1iのホルダ60ｉの揺動位置を検出するものであってもよい。

本発明の内燃機関が搭載された自動二輪車の概略の右側面図である。 図１の内燃機関において、図４の概略ＩＩ−ＩＩ矢視での断面図であり、部分的に、吸気弁と排気弁の弁ステムの中心軸線、制御軸の中心軸線を通る面での断面図である。 図１の内燃機関において、図８の概略ＩＩＩａ−ＩＩＩａ矢視での断面図であり、部分的に、概略ＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ矢視での断面図である。 図１の内燃機関において、ヘッドカバーを外した状態で、動弁装置の図２の概略ＩＶ−ＩＶ矢視での断面図であり、部分的に、動弁装置の構成部材を適宜断面で示した図である。 図１の内燃機関において、シリンダヘッドに取り付けられるカム軸ホルダをシリンダ軸線に沿ってヘッドカバー側から見た図である。 図１の内燃機関の動弁装置において、（Ａ）は、バルブ特性可変機構の排気駆動カムをカム軸方向から見た図であり、（Ｂ）は、バルブ特性可変機構の排気リンク機構および排気カムを適宜枢動させた状態で示す図である。 （Ａ）は、図６のＶＩＩＡ矢視での断面図であり、（Ｂ）は、図６のＶＩＩＢ矢視図であり、（Ｃ）は、図６のＶＩＩＣ矢視での断面図であり、（Ｄ）は、図６のＶＩＩＤ矢視図である。 図１の内燃機関において、ヘッドカバーを前方からシリンダ軸線に沿って見た図であり、部分的に破断して、バルブ特性可変機構の駆動機構を示す図である。 図１の内燃機関の動弁装置による吸気弁および排気弁のバルブ作動特性を説明する図である。 図１の内燃機関の動弁装置において、（Ａ）は、吸気弁について最大バルブ作動特性が得られるときのバルブ特性可変機構の要部の説明図であり、（Ｂ）は、排気弁について最大バルブ作動特性が得られるときのバルブ特性可変機構の要部の説明図であり、図２の要部拡大図に相当する図である。 （Ａ）は、吸気弁について最小バルブ作動特性が得られるときの図１０（Ａ）に対応する図であり、（Ｂ）は、排気弁について最小バルブ作動特性が得られるときの図１０（Ｂ）に対応する図である。 （Ａ）は、吸気弁についてデコンプ作動特性が得られるときの図１０（Ａ）に対応する図であり、（Ｂ）は、排気弁についてデコンプ作動特性が得られるときの図１０（Ｂ）に対応する図である。

符号の説明

１…車体フレーム、２…ヘッドパイプ、３…フロントフォーク、４…ハンドル、５…スイングアーム、６…リヤクッション、７…前輪、８…後輪、９…車体カバー、10…クランクケース、11…シリンダ、12…シリンダヘッド、13…ヘッドカバー、14…ピストン、15…クランク軸、16…燃焼室、17…吸気ポート、18…排気ポート、19…点火栓、20ｉ，20ｅ…弁ガイド、21…弁バネ、22…吸気弁、23…排気弁、24…バルブシート、25…動弁室、26…エアクリーナ、27…スロットルボディ、28…排気管、29…カム軸ホルダ、
40…動弁装置、41，42…メインロッカアーム、43…ロッカ軸、44…軸受、50…カム軸、51，52…駆動カム、53…吸気カム、54…排気カム、55…押圧バネ、56…軸受、57…カムスプロケット、59…伝動室、60ｅ，60ｉ…ホルダ、61ｅ，61ｉ，62ｅ，62ｉ…プレート、63ｅ，63ｉ…カラー、64…リベット、66ｉ，66ｅ…サブロッカアーム、67ｅ，67ｉ…連結リンク、68…制御バネ、69…軸受、70…制御軸、71ｉ，71ｅ…制御リンク、72，73…連結ピン、76，77，78，79…バネ保持部、76ａ，77ａ，78ａ，79ａ…バネガイド、80…電動モータ、80ｂ…出力軸、81…減速ギヤ、82…出力ギヤ、83…カバー、84…支持軸、88…保持筒、89…軸受、90…案内軸、91…貫通孔、92…ＥＣＵ、93…運転状態検出手段、94…揺動位置検出手段、
Ｅ…内燃機関、Ｖ…自動二輪車、Ｕ…パワーユニット、Ｌ１…シリンダ軸線、Ｌ２…回転中心線、Ｌ３…揺動中心線、Ａ１…シリンダ軸線方向、Ａ２…カム軸方向、Ｍ…バルブ特性可変機構、Ｍ1i，Ｍ1e…リンク機構、Ｍ２…駆動機構、Ｍ３…制御機構、Ｍ４…伝達機構、Ｈ０…基準平面、Ｈ１，Ｈ２…直交平面、Ｒ１…回転方向、Ｒ２…反回転方向、Ｋimax，Ｋemax…最大バルブ作動特性、Ｋimin，Ｋemin…最小バルブ作動特性、θiomax，θicmin，θeomax，θecmin…最進角位置、θicmax，θiomin，θecmax，θeomin…最遅角位置。

Claims (5)

1. 吸気弁または排気弁からなる機関弁を開閉作動させるべくカム軸に枢支される動弁カムと、前記カム軸に枢支されるホルダと、駆動機構により駆動されて前記ホルダを前記カム軸を中心に揺動させる制御機構と、前記ホルダに枢支されると共に前記カム軸と一体に回転する駆動カムにより揺動させられて前記動弁カムを前記カム軸を中心に揺動させるロッカアームとを備えるバルブ特性可変機構を備え、前記バルブ特性可変機構が前記ホルダの揺動位置に応じて前記機関弁のバルブ作動特性を制御する内燃機関の動弁装置において、
   前記制御機構および前記ホルダは制御機構側連結部とホルダ側連結部とにより相対運動可能に連結され、
   前記バルブ特性可変機構は、前記ホルダ側連結部を前記制御機構側連結部に常時揺動方向に押し付けることにより前記ホルダ側連結部および前記制御機構側連結部を接触した状態に保つ押圧用付勢手段を備えることを特徴とする内燃機関の動弁装置。
2. 前記押圧用付勢手段の付勢力が前記ホルダ側連結部を前記制御機構側連結部に押し付ける向きは、前記動弁カムが前記機関弁を開弁するときに前記機関弁から前記動弁カムに作用する反力が前記ホルダ側連結部を前記制御機構側連結部に押し付ける向きと同じであることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の動弁装置。
3. 前記駆動機構の駆動量を制御するために前記ホルダの揺動位置を検出する揺動位置検出手段を備え、
   前記揺動位置検出手段の検知部は前記ホルダに揺動方向で係合して運動することを特徴とする請求項１または請求項２記載の内燃機関の動弁装置。
4. 前記バルブ特性可変機構は、前記ロッカアームを前記駆動カムに押し付ける制御バネを備え、
   前記押圧用付勢手段は押圧バネであり、
   前記ホルダには、前記押圧バネの一端部を保持するバネ保持部と、前記制御バネの一端部を保持するバネ保持部とが設けられることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の内燃機関の動弁装置。
5. 前記バルブ特性可変機構は、前記ロッカアームを前記駆動カムに押し付けるべく自然状態で直円筒状の圧縮コイルバネからなる制御バネと、前記制御バネの両端部をそれぞれ保持する１対のバネ保持部とを備え、
   前記各バネ保持部は、前記端部の内側に挿入されるバネガイドを有し、
   前記バネガイドは、前記端部がその径方向での移動を阻止された状態で嵌合する基部と、前記基部に連なると共に前記ロッカアームの揺動により前記制御バネが湾曲したときに前記制御バネとの干渉を回避すべく先端に向かうにつれて先細になる先細部とを有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の内燃機関の動弁装置。

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