JP5675259B2 - 可変動弁機構 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブを駆動するとともに、内燃機関の運転状況に応じて少なくとも吸気バルブの駆動状態を変更する吸排気用の可変動弁機構に関する。

可変動弁機構としては、次の従来例１〜４等がある。

［従来例１］
図１０（ａ）に示す従来例１（特許文献１）の可変動弁機構１１０は、吸気カムシャフト１１１にテーパカム１１２，１１２を備え、そのテーパカム１１２，１１２でバルブリフタ１１３，１１３を介して吸気バルブ４，５を駆動する。そして、図１０（ｂ）に示すように、吸気カムシャフト１１１をその長さ方向に駆動することによってテーパカム１１２，１１２とバルブリフタ１１３，１１３との当接位置を変更して吸気バルブ４，５のリフト量及び開弁時間を変化させる。

［従来例２］
図１１（ａ）に示す従来例２（特許文献２，３）の可変動弁機構１２０は、吸気カムシャフト１２１に相対回動可能に外嵌された偏心部材１２２と、該偏心部材１２２に外嵌されて該偏心部材１２２を中心に吸気カムシャフト１２１の回転に従い回転するハーモニックリング１２３と、その隣で吸気カムシャフト１２１に相対回動可能に外嵌されて該吸気カムシャフト１２１を中心にハーモニックリング１２３の回転に従い回転する吸気カム１２４，１２４とを備え、その吸気カム１２４，１２４で吸気バルブ４，５を駆動する。そして、図１１（ｂ）に示すように、偏心部材１２２を回動装置１２５で回動させることによってハーモニックリング１２３の回転中心を変位させて吸気バルブ４，５の開弁時間を変化させる。その回動装置１２５は、吸気カムシャフト１２１と平行に設けられたコントロールシャフト１２６と、該コントロールシャフト１２６をその回動方向に駆動するアクチュエータと、該コントロールシャフト１２６の回動力を偏心部材１２２に伝えて該偏心部材１２２を回動させる動力伝達機構１２７とを含み構成されている。

［従来例３］
図１２に示す従来例３（特許文献４）の可変動弁機構１３０は、排気バルブ６，７の直上に設けられて該排気バルブ６，７を駆動する排気カム１３２を備えたカムシャフト１３１と、該カムシャフト１３１の回転力を吸気バルブ４，５に伝えて該吸気バルブ４，５を駆動するリンク機構１３５とを含み構成されている。そして、リンク機構１３５を可変機構１３６で操作することにより、吸気バルブ４，５のリフト量及び開弁時間を変化させている。

［従来例４］
図１３に示す従来例４（特許文献５）の可変動弁機構１４０は、吸気カムシャフト１４１に吸気カム１４２，１４２を備え、その吸気カム１４２，１４２で吸気バルブ４，５を駆動する。また、この可変動弁機構１４０は、吸気カムシャフト１４１の回転位相を変更する回転位相可変装置１４５を備え、その回転位相可変装置１４５で吸気カムシャフト１４１の回転位相を変更することにより、吸気バルブ４，５を駆動するタイミングを変化させる。

特開２０００−２５７４１０号公報 特開平９−１６６００６号公報 特開平１０−２８０９２５号公報 特開２００２−１６８１０５号公報 特開２０１０−２０３３７２号公報

従来例１では、テーパカム１１２，１１２がテーパ状であるため、該テーパカム１１２，１１２に当接するバルブリフタ１１３，１１３やロッカアームを専用品に代える必要がある。また、テーパによる斜め荷重により編摩耗の心配がある。

従来例２では、吸気カムシャフト１２１の他にもコントロールシャフト１２６が必要になるため、シリンダヘッドが大型化してしまう。

従来例３では、吸気バルブ４，５に駆動力を伝達するためのリンク機構１３５が長く複雑になってしまう。そのため、動弁系の剛性が低下し、それにより異常運動が発生して、エンジン性能が低下したり、燃費が悪化するおそれがある。

従来例４では、従来例１〜３に比べて比較的シンプルで安定した構造で吸気バルブ４，５の駆動状態を変更することができるが、本発明者は、更なる性能向上のためには、一対の吸気バルブ４，５の駆動タイミングを一緒に変更するのではなく、一方の吸気バルブ４の駆動タイミングのみを、他方の吸気バルブ５の駆動タイミングから独立して単独で変更できるようにした方がよいと考えた。

そこで、本発明は、一方の吸気バルブの駆動タイミングのみを、他方の吸気バルブの駆動タイミングから独立して単独で変更できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の吸排気用の可変動弁機構は、内燃機関の回転に従い回転する２本のカムシャフトを備え、該２本のカムシャフトの回転力で一対の吸気バルブと一対の排気バルブとの二対のバルブを駆動する吸排気用の可変動弁機構（ダブルカムシャフトの可変動弁機構）において、前記２本のカムシャフトのうちの一方のカムシャフトの回転位相のみを変更し、他方のカムシャフトの回転位相を変更しない回転位相可変装置と、前記一方のカムシャフトの回転力を前記一対の吸気バルブのうちの一方の第一吸気バルブに伝達して該第一吸気バルブを駆動する第一吸気力伝達機構と、前記他方のカムシャフトの回転力を前記一対の吸気バルブのうちの他方の第二吸気バルブに伝達して該第二吸気バルブを駆動する第二吸気力伝達機構とを備え、前記一方のカムシャフトは、前記他方のカムシャフトよりも吸気バルブ側に設けられ、該一方のカムシャフトに、前記第二吸気力伝達機構の一部を構成するアームが相対回動可能に軸支されたことを特徴とする。

ここで、前記一方のカムシャフトは、前記他方のカムシャフトよりも吸気バルブ側に設けられ、該一方のカムシャフトに、前記第二吸気力伝達機構の一部を構成するアームが相対回動可能に軸支されているのは、アームをカムシャフトに軸支することにより、該アームを軸支する専用の支持シャフトを設ける必要性を省いて、可変動弁機構をよりコンパクトに纏めることができるからである。

また、前記一対の排気バルブを駆動するための構造は、特に限定されないが、次の［１］［２］の態様を例示する。

［１］前記他方のカムシャフトの回転力を前記一対の排気バルブのうちの一方の第一排気バルブに伝達して該第一排気バルブを駆動する第一排気力伝達機構と、前記他方のカムシャフトの回転力を前記一対の排気バルブのうちの他方の第二排気バルブに伝達して該第二排気バルブを駆動する第二排気力伝達機構とを備えた態様。
この場合には、前記一方のカムシャフトの回転位相を変更した際には、前記第一吸気バルブの駆動タイミングのみが変更され、第二吸気バルブ、第一排気バルブおよび第二排気バルブの駆動タイミングは変更されない。
上記の［１］の場合のより具体的な態様としては、第一吸気力伝達機構は、一方のカムシャフトに形成された第一吸気カムを含み構成され、第二吸気力伝達機構は、他方のカムシャフトに形成された第二吸気カムと、前記アームと、前記第二吸気カムの回転力を揺動力に変えて前記アームに伝えるための吸気リンクとを含み構成され、第一排気力伝達機構は、他方のカムシャフトに形成された第一排気カムを含み構成され、第二排気力伝達機構は、他方のカムシャフトに形成された第二排気カムを含み構成された態様を例示する。

［２］前記一方のカムシャフトの回転力を前記一対の排気バルブのうちの一方の第一排気バルブに伝達して該第一排気バルブを駆動する第一排気力伝達機構と、前記他方のカムシャフトの回転力を前記一対の排気バルブのうちの他方の第二排気バルブに伝達して該第二排気バルブを駆動する第二排気力伝達機構とを備えた態様。
この場合には、前記一方のカムシャフトの回転位相を変更した際には、前記第一吸気バルブと前記第一排気バルブとの駆動タイミングが同時に変更され、第二吸気バルブおよび第二排気バルブの駆動タイミングは変更されない。
また、同目的を達成するため、本発明の別の吸排気用の可変動弁機構は、内燃機関の回転に従い回転する２本のカムシャフトを備え、該２本のカムシャフトの回転力で一対の吸気バルブと一対の排気バルブとの二対のバルブを駆動する吸排気用の可変動弁機構において、前記２本のカムシャフトのうちの一方のカムシャフトの回転位相のみを変更し、他方のカムシャフトの回転位相を変更しない回転位相可変装置と、前記一方のカムシャフトの回転力を前記一対の吸気バルブのうちの一方の第一吸気バルブに伝達して該第一吸気バルブを駆動する第一吸気力伝達機構と、前記他方のカムシャフトの回転力を前記一対の吸気バルブのうちの他方の第二吸気バルブに伝達して該第二吸気バルブを駆動する第二吸気力伝達機構と、前記一方のカムシャフトの回転力を前記一対の排気バルブのうちの一方の第一排気バルブに伝達して該第一排気バルブを駆動する第一排気力伝達機構と、前記他方のカムシャフトの回転力を前記一対の排気バルブのうちの他方の第二排気バルブに伝達して該第二排気バルブを駆動する第二排気力伝達機構とを備えたことを特徴とする。

上記の［２］の場合及び別の吸排気用の可変動弁機構において、前記２本のカムシャフトは、特に限定されないが、前記一方のカムシャフトは、前記他方のカムシャフトよりも吸気バルブ側に設けられ、該一方のカムシャフトに、前記第二吸気力伝達機構の一部を構成するアームが相対回動可能に軸支され、前記他方のカムシャフトは、前記一方のカムシャフトよりも排気バルブ側に設けられ、該他方のカムシャフトに、前記第一排気力伝達機構の一部を構成するアームが相対回動可能に軸支されていることが好ましい。アームをカムシャフトに軸支することにより、該アームを軸支する専用の支持シャフトを設ける必要性を省いて、可変動弁機構をよりコンパクトに纏めることができるからである。

本発明によれば、一方のカムシャフトの回転位相を変更することにより、第一吸気バルブの駆動タイミングを、第二吸気バルブの駆動タイミングから独立して単独で変更することができる。

実施例１の可変動弁機構を示す斜視図である。 実施例１の可変動弁機構を示す平面図である。 実施例１の可変動弁機構を示す側面断面図（III−III 断面）である。 実施例１の可変動弁機構を示す側面断面図（IＶ−IＶ 断面）である。 実施例１の可変動弁機構を示す側面断面図（Ｖ−Ｖ 断面）である。 （ａ）は、実施例１の可変動弁機構の低速回転時のバルブタイミングを示す図であり、（ｂ）は、実施例１の可変動弁機構の高速回転時のバルブタイミングを示す図である。 （ａ）は、実施例２の可変動弁機構の低速回転時のバルブタイミングを示す図であり、（ｂ）は、実施例２の可変動弁機構の高速回転時のバルブタイミングを示す図である。 実施例３の可変動弁機構を示す平面図である。 （ａ）は、実施例３の可変動弁機構の低速回転時のバルブタイミングを示す図であり、（ｂ）は、実施例３の可変動弁機構の高速回転時のバルブタイミングを示す図である。 （ａ）は、従来例１の可変動弁機構を示す正面図であり、（ｂ）は従来例１の可変動弁機構でリフト量およびバルブタイミングを変更した際の様子を示す正面図である。 （ａ）は、従来例２の可変動弁機構を示す平面図であり、（ｂ）は従来例２の可変動弁機構でリフト量およびバルブタイミングを変更した際の様子を示す平面図である。 従来例３の可変動弁機構を示す側面断面図である。 従来例４の可変動弁機構を示す斜視図である。

図１〜図６に示す本実施例１の吸排気用の可変動弁機構９は、同一気筒に対して設けられた一対の吸気バルブ４，５と一対の排気バルブ６，７との二対のバルブ４，５，６，７を、バルブスプリング８４，８５，８６，８７の復元力に抗して押圧して駆動する機構である。この吸排気用の可変動弁機構９は、次に示す、一方のカムシャフト１０と、他方のカムシャフト２０と、回転位相可変装置３０と、第一吸気力伝達機構４０と、第二吸気力伝達機構５０と、第一排気力伝達機構６０と、第二排気力伝達機構７０とを含み構成されている。

［一方のカムシャフト１０］
一方のカムシャフト１０は、吸気バルブ４，５の直上に設けられたシャフトであって、内燃機関の回転に従い回転する（詳しくは、内燃機関が２回転する毎に１回転する）回転シャフト１５に回転位相可変装置３０を介して連結されて該回転シャフト１５と共に回転する。

［他方のカムシャフト２０］
他方のカムシャフト２０は、排気バルブ６，７の直上に設けられたシャフトであって、内燃機関の回転に従い回転する（詳しくは、内燃機関が２回転する毎に１回転する）。

［回動位相可変装置３０］
回動位相可変装置３０は、回転シャフト１５に対する一方のカムシャフト１０の連結位置を、図３（ａ）に示すように、回転方向の反対側にシフトさせることによって該一方のカムシャフト１０の回転位相を遅らし、また、該連結位置を、図３（ｂ）に示すように、回転方向側にシフトさせることによって該一方のカムシャフト１０の回転位相を早める機構である。この回動位相可変装置３０は、回転シャフト１５の端部に相対回動不能に固着されたボディ３１と、一方のカムシャフト１０の端部に相対回動不能に固着されるとともにボディ３１に連結（ハウジング）されて該ボディ３１と共に回転するベーン３２と、ボディ３１に対するベーン３２の連結位置を回転方向の反対側にシフトさせる一方の油圧機構３３，３３，３３，３３と、該連結位置を回転方向側にシフトさせる他方の油圧機構３４，３４，３４，３４とを含み構成されている。なお、この回動位相可変装置３０は、一方のカムシャフト１０の回転位相のみを変更し、他方のカムシャフト２０の回転位相は変更しない。

［第一吸気力伝達機構４０］
第一吸気力伝達機構４０は、一方のカムシャフト１０の回転力を第一吸気バルブ４に伝達して該第一吸気バルブ４を駆動する機構であって、よって、その駆動タイミングは、一方のカムシャフト１０の回転位相の変更に従い変更される。この第一吸気力伝達機構４０は、次に示す、第一吸気カム４１と、第一吸気ロッカアーム４７とを含み構成されている。

第一吸気カム４１は、一方のカムシャフト１０に一体形成されており、断面形状が真円形のベース円４２と該ベース円４２から突出したカムノーズ４３とを含み構成されている。

第一吸気ロッカアーム４７は、第一吸気カム４１に押圧されると揺動して第一吸気バルブ４を駆動するアームであって、後端部はラッシュアジャスタ４９によって揺動可能に軸支されており、長さ方向中間部には第一吸気カム４１に回転可能に当接するローラ４８を備え、先端部は第一吸気バルブ４に当接している。

［第二吸気力伝達機構５０］
第二吸気力伝達機構５０は、他方のカムシャフト２０の回転力を第二吸気バルブ５に伝達して該第二吸気バルブ５を駆動する機構であって、よって、その駆動タイミングは、一方のカムシャフト１０の回転位相の変更に関係なく一定である。そして、この第二吸気力伝達機構５０は、内燃機関のピストンが上がりきる上死点以前（排気工程の末期）に、一対の排気バルブ７，８とバルブオーバラップするタイミングで、第二吸気バルブ５を開き始め、内燃機関のピストンが下がりきる下死点（吸気工程の終了点）又はその周辺で第二吸気バルブ５を閉じる。この第二吸気力伝達機構５０は、次に示す、第二吸気カム５１と、吸気リンク５２と、吸気アーム５５と、第二吸気ロッカアーム５７とを含み構成されている。

第二吸気カム５１は、他方のカムシャフト２０に一体形成された断面形状が真円形でその中心が他方のカムシャフト２０の軸心から偏心した偏心カムである。

吸気リンク５２は、第二吸気カム５１の回転力を揺動力に変えて吸気アーム５５に伝えるための棒状のリンクであって、後端部は第二吸気カム５１に相対回動可能に外嵌されている。

吸気アーム５５は、第二吸気カム５１の回転力が吸気リンク５２を介して伝えられると揺動して第二吸気ロッカアーム５７を介して第二吸気バルブ５を駆動するアームである。この吸気アーム５５は、長さ方向中間部が一方のカムシャフト１０に相対回動可能に外嵌されることによって該一方のカムシャフト１０に揺動可能に軸支されており、後端部は連結軸５３を介して吸気リンク５２の先端部に相対回動可能に軸着されている。

第二吸気ロッカアーム５７は、吸気アーム５５に押圧されると揺動して第二吸気バルブ５を駆動するアームであって、後端部はラッシュアジャスタ５９によって揺動可能に軸支されており、長さ方向中間部には吸気アーム５５の先端部に回転可能に当接するローラ５８を備え、先端部は第二吸気バルブ５に当接している。

［第一排気力伝達機構６０］
第一排気力伝達機構６０は、他方のカムシャフト２０の回転力を第一排気バルブ６に伝達して該第一排気バルブ６を駆動する機構であって、よって、その駆動タイミングは、一方のカムシャフト１０の回転位相の変更に関係なく一定である。そして、この第一排気力伝達機構６０は、内燃機関のピストンが下がりきる下死点（排気工程の開始点）又はその周辺で第一排気バルブ６を開き始め、内燃機関のピストンが上がりきる上死点以降（吸気工程の初期）に、第一排気バルブ６を閉じる。この第一排気力伝達機構６０は、次に示す、第一排気カム６１と、第一排気ロッカアーム６７とを含み構成されている。

第一排気カム６１は、他方のカムシャフト２０に一体形成されており、断面形状が真円形のベース円６２と該ベース円６２から突出したカムノーズ６３とを含み構成されている。

第一排気ロッカアーム６７は、第一排気カム６１に押圧されると揺動して第一排気バルブ６を駆動するアームであって、後端部はラッシュアジャスタ６９によって揺動可能に軸支されており、長さ方向中間部には第一排気カム６１に回転可能に当接するローラ６８を備え、先端部は第一排気バルブ６に当接している。

［第二排気力伝達機構７０］
第二排気力伝達機構７０は、他方のカムシャフト２０の回転力を第二排気バルブ７に伝達して該第二排気バルブ７を駆動する機構であって、よって、その駆動タイミングは、一方のカムシャフト１０の回転位相の変更に関係なく一定である。そして、この第二排気力伝達機構７０は、内燃機関のピストンが下がりきる下死点（排気工程の開始点）又はその周辺で第二排気バルブ７を開き始め、内燃機関のピストンが上がりきる上死点以降（吸気工程の初期）に、第二排気バルブ７を閉じる。この第二排気力伝達機構７０は、次に示す、第二排気カム７１と、第二排気ロッカアーム７７とを含み構成されている。

第二排気カム７１は、他方のカムシャフト２０に一体形成されており、断面形状が真円形のベース円７２と該ベース円７２から突出したカムノーズ７３とを含み構成されている。

第二排気ロッカアーム７７は、第二排気カム７１に押圧されると揺動して第二排気バルブ７を駆動するアームであって、後端部はラッシュアジャスタ７９によって揺動可能に軸支されており、長さ方向中間部には第二排気カム７１に回転可能に当接するローラ７８を備え、先端部は第二排気バルブ７に当接している。

以上に示した吸排気用の可変動弁機構９によるバルブ駆動時の様子を［１］低速回転時と、［２］高速回転時とに分けて以下に説明する。

［１］低速回転時
低速回転時には、回転位相可変装置３０によって一方のカムシャフト１０の回転位相が遅らされることによって、図６（ａ）に示すように、該一方のカムシャフト１０の回転力で第一吸気バルブ４を駆動するタイミングが、他方のカムシャフト２０の回転力で第二吸気バルブ５を駆動するタイミングよりも遅くなる。それにより、第一吸気バルブ４の下死点（１８０°）以降の圧縮工程（１８０〜３６０°）での開弁時間が長くなり、吸気量が少なくなる。

［２］高速回転時
高速回転時には、回転位相可変装置３０によって一方のカムシャフト１０の回転位相が早められることによって、図６（ｂ）に示すように、該一方のカムシャフト１０の回転力で第一吸気バルブ４を駆動するタイミングが、他方のカムシャフト２０の回転力で第二吸気バルブ５を駆動するタイミングに揃えられる。それにより、第一吸気バルブ４の下死点（１８０°）以降の圧縮工程（１８０〜３６０°）での開弁時間が短くなり、吸気量が多くなる。

本実施例１によれば、低速回転時には、第一吸気バルブ４を閉じるタイミングが遅くなることによって、吸気量を少なくして燃費を向上させることができる。その一方、第二吸気バルブ５の駆動タイミングは常に一定で低速回転時にも遅くならないので、該第二吸気バルブ５と一対の排気バルブ７，８との間でのバルブオーバラップによる排気再循環（ＥＧＲ）の効果は、低速回転時および高速回転時に関係なく常に確保することができる。

また、ロッカアーム４７，５７，６７，７７および回転位相可変装置３０には、従来品を使用することができ、また、２本のカムシャフト１０，２０以外にはコントロールシャフト等のシャフトを設ける必要がないので、従来のエンジンとの互換性を数多く確保すること（コンパチ化すること）ができる。

図７に示す本実施例２の可変動弁機構は、実施例１の可変動弁機構９と構造的には同様であるが、バルブ駆動時の様子が従来例１と相違する。そのバルブ駆動時の様子を［１］低速回転時と、［２］高速回転時とに分けて以下に説明する。

［１］低速回転時
低速回転時には、回転位相可変装置３０によって一方のカムシャフト１０の回転位相が早められることによって、図７（ａ）に示すように、該一方のカムシャフト１０の回転力で第一吸気バルブ４を駆動するタイミングが、他方のカムシャフト２０の回転力で第二吸気バルブ５を駆動するタイミングよりも早くなる。それにより、第一吸気バルブ４の上死点（７２０°＝０°）以前の排気工程（５４０〜７２０°）での開弁時間が長くなるとともに、上死点（７２０°＝０°）以降の吸気工程（０〜１８０°）での開弁時間が短くなり、吸気量が少なくなる。

［２］高速回転時
高速回転時には、回転位相可変装置３０によって一方のカムシャフト１０の回転位相が遅らされることによって、図７（ｂ）に示すように、該一方のカムシャフト１０の回転力で第一吸気バルブ４を駆動するタイミングが、他方のカムシャフト２０の回転力で第二吸気バルブ５を駆動するタイミングに揃えられる。それにより、第一吸気バルブ４の上死点（７２０°＝０°）以前の排気工程（５４０〜７２０°）での開弁時間が短くなるとともに、上死点（７２０°＝０°）以降の吸気工程（０〜１８０°）での開弁時間が長くなり、吸気量が多くなる。

本実施例２によれば、低速回転時には、第一吸気バルブ４を閉じるタイミングが早くなることにより、吸気量を少なくして燃費を向上させることができる。また、更に、低速回転時には、第一吸気バルブ４と一対の排気バルブ７，８との間でのバルブオーバラップを増加させることによって、排気再循環（ＥＧＲ）の効果をより多く確保することができる。そして、その際にも、第二吸気バルブ５の駆動タイミングは変わらないので、両方の吸気バルブの駆動タイミングが一緒に変わる通常の可変動弁機構（従来例４）に比べて、吸気を安定化させて性能を向上させることができる。

図８，図９に示す本実施例３の吸排気用の可変動弁機構８９は、実施例１の吸排気用の可変動弁機構９と略同様であるが、第一排気力伝達機構９０のみが実施例１の第一排気力伝達機構６０と相違し、その他の点においては、実施例１と同様である。

［第一排気力伝達機構９０］
第一排気力伝達機構９０は、一方のカムシャフト１０の回転力を第一排気バルブ６に伝達して該第一排気バルブ６を駆動する機構であって、よって、その駆動タイミングは、一方のカムシャフト１０の回転位相の変更に従い変更される。この第一吸気力伝達機構９０は、次に示す、第一排気カム９１と、排気リンク９２と、排気アーム９５と、第一排気ロッカアーム９７とを含み構成されている。

第一排気カム９１は、一方のカムシャフト１０に一体形成された断面形状が真円形でその中心が一方のカムシャフト１０の軸心から偏心した偏心カムである。

排気リンク９２は、第一排気カム９１の回転力を揺動力に変えて排気アーム９５に伝えるための棒状のリンクであって、後端部は第一排気カム９１に相対回動可能に外嵌されている。

排気アーム９５は、第一排気カム９１の回転力が排気リンク９２を介して伝えられると揺動して第一排気ロッカアーム９７を介して第一排気バルブ６を駆動するアームである。この排気アーム９５は、長さ方向中間部が他方のカムシャフト２０に相対回動可能に外嵌されることによって該他方のカムシャフト２０に揺動可能に軸支されており、後端部は連結軸９３を介して排気リンク９２の先端部に相対回動可能に軸着されている。

第一排気ロッカアーム９７は、排気アーム９５に押圧されると揺動して第一排気バルブ６を駆動するアームであって、後端部はラッシュアジャスタによって揺動可能に軸支されており、長さ方向中間部には排気アーム９５の先端部に回転可能に当接するローラを備え、先端部は第一排気バルブ６に当接している。

以上に示した吸排気用の可変動弁機構８９によるバルブ駆動時の様子を［１］低速回転時と、［２］高速回転時とに分けて以下に説明する。

［１］低速回転時
低速回転時には、回転位相可変装置３０によって一方のカムシャフト１０の回転位相が遅らされることによって、図９（ａ）に示すように、一方のカムシャフト１０の回転力で第一吸気バルブ４を駆動するタイミングが、他方のカムシャフト２０の回転力で第二吸気バルブ５を駆動するタイミングよりも遅くなり、また、一方のカムシャフト１０の回転力で第一排気バルブ６を駆動するタイミングが、他方のカムシャフト２０の回転力で第二排気バルブ７を駆動するタイミングよりも遅くなる。それにより、第一排気バルブ６の上死点（７２０°＝０°）以前の排気工程（５４０〜７２０°）での開弁時間が短くなるとともに、上死点（７２０°＝０°）以降の吸気工程（０〜１８０°）での開弁時間が長くなり、排気量が少なくなる。また、それとともに、第一吸気バルブ４の下死点（１８０°）以降の圧縮工程（１８０〜３６０°）での開弁時間が長くなり、吸気量が少なくなる。

［２］高速回転時
高速回転時には、回転位相可変装置３０によって一方のカムシャフト１０の回転位相が早められることによって、図９（ｂ）に示すように、一方のカムシャフト１０の回転力で第一吸気バルブ４を駆動するタイミングが、他方のカムシャフト２０の回転力で第二吸気バルブ５を駆動するタイミングに揃えられ、また、一方のカムシャフト１０の回転力で第一排気バルブ６を駆動するタイミングが、他方のカムシャフト２０の回転力で第二排気バルブ７を駆動するタイミングに揃えられる。それにより、第一排気バルブ６の上死点（７２０°＝０°）以前の排気工程（５４０〜７２０°）での開弁時間が長くなるとともに、上死点（７２０°＝０°）以降の吸気工程（０〜１８０°）での開弁時間が短くなり、排気量が多くなる。また、それとともに、第一吸気バルブ４の下死点（１８０°）以降の圧縮工程（１８０〜３６０°）での開弁時間が短くなり、吸気量が多くなる。

本実施例３によれば、第一吸気バルブ４および第一排気バルブ６の両方の駆動タイミングを同時に変更することができ、それにより、吸気量と排気量との両方を同時に増減させることができる。

なお、本発明は上記の実施例１〜３の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で変更して具体化することもできる。

４ 第一吸気バルブ
５ 第二吸気バルブ
６ 第一排気バルブ
７ 第二排気バルブ
９ 吸排気用の可変動弁機構（実施例１，２）
１０ 一方のカムシャフト
２０ 他方のカムシャフト
３０ 回転位相可変装置
４０ 第一吸気力伝達機構
５０ 第二吸気力伝達機構
５５ 吸気アーム
６０ 第一排気力伝達機構
７０ 第二排気力伝達機構
８９ 吸排気用の可変動弁機構（実施例３）
９０ 第一排気力伝達機構
９５ 排気アーム

Claims (5)

1. 内燃機関の回転に従い回転する２本のカムシャフト（１０，２０）を備え、該２本のカムシャフト（１０，２０）の回転力で一対の吸気バルブ（４，５）と一対の排気バルブ（６，７）との二対のバルブを駆動する吸排気用の可変動弁機構において、
   前記２本のカムシャフト（１０，２０）のうちの一方のカムシャフト（１０）の回転位相のみを変更し、他方のカムシャフト（２０）の回転位相を変更しない回転位相可変装置（３０）と、
   前記一方のカムシャフト（１０）の回転力を前記一対の吸気バルブ（４，５）のうちの一方の第一吸気バルブ（４）に伝達して該第一吸気バルブ（４）を駆動する第一吸気力伝達機構（４０）と、
   前記他方のカムシャフト（２０）の回転力を前記一対の吸気バルブ（４，５）のうちの他方の第二吸気バルブ（５）に伝達して該第二吸気バルブ（５）を駆動する第二吸気力伝達機構（５０）とを備え、
   前記一方のカムシャフト（１０）は、前記他方のカムシャフト（２０）よりも吸気バルブ（４，５）側に設けられ、該一方のカムシャフト（１０）に、前記第二吸気力伝達機構（５０）の一部を構成するアーム（５５）が相対回動可能に軸支されたことを特徴とする吸排気用の可変動弁機構。
2. 前記他方のカムシャフト（２０）の回転力を前記一対の排気バルブ（６，７）のうちの一方の第一排気バルブ（６）に伝達して該第一排気バルブ（６）を駆動する第一排気力伝達機構（６０）と、
   前記他方のカムシャフト（２０）の回転力を前記一対の排気バルブ（６，７）のうちの他方の第二排気バルブ（７）に伝達して該第二排気バルブ（７）を駆動する第二排気力伝達機構（７０）とを備えた請求項１記載の吸排気用の可変動弁機構。
3. 第一吸気力伝達機構（４０）は、一方のカムシャフト（１０）に形成された第一吸気カム（４１）を含み構成され、
   第二吸気力伝達機構（５０）は、他方のカムシャフト（２０）に形成された第二吸気カム（５１）と、前記アーム（５５）と、前記第二吸気カム（５１）の回転力を揺動力に変えて前記アーム（５５）に伝えるための吸気リンク（５２）とを含み構成され、
   第一排気力伝達機構（６０）は、他方のカムシャフト（２０）に形成された第一排気カム（６１）を含み構成され、
   第二排気力伝達機構（７０）は、他方のカムシャフト（２０）に形成された第二排気カム（７１）を含み構成された請求項２記載の吸排気用の可変動弁機構。
4. 内燃機関の回転に従い回転する２本のカムシャフト（１０，２０）を備え、該２本のカムシャフト（１０，２０）の回転力で一対の吸気バルブ（４，５）と一対の排気バルブ（６，７）との二対のバルブを駆動する吸排気用の可変動弁機構において、
   前記２本のカムシャフト（１０，２０）のうちの一方のカムシャフト（１０）の回転位相のみを変更し、他方のカムシャフト（２０）の回転位相を変更しない回転位相可変装置（３０）と、
   前記一方のカムシャフト（１０）の回転力を前記一対の吸気バルブ（４，５）のうちの一方の第一吸気バルブ（４）に伝達して該第一吸気バルブ（４）を駆動する第一吸気力伝達機構（４０）と、
   前記他方のカムシャフト（２０）の回転力を前記一対の吸気バルブ（４，５）のうちの他方の第二吸気バルブ（５）に伝達して該第二吸気バルブ（５）を駆動する第二吸気力伝達機構（５０）と、
   前記一方のカムシャフト（１０）の回転力を前記一対の排気バルブ（６，７）のうちの一方の第一排気バルブ（６）に伝達して該第一排気バルブ（６）を駆動する第一排気力伝達機構（９０）と、
   前記他方のカムシャフト（２０）の回転力を前記一対の排気バルブ（６，７）のうちの他方の第二排気バルブ（７）に伝達して該第二排気バルブ（７）を駆動する第二排気力伝達機構（７０）とを備えたことを特徴とする吸排気用の可変動弁機構。
5. 前記一方のカムシャフト（１０）は、前記他方のカムシャフト（２０）よりも吸気バルブ（４，５）側に設けられ、該一方のカムシャフト（１０）に、前記第二吸気力伝達機構（５０）の一部を構成するアーム（５５）が相対回動可能に軸支され、
   前記他方のカムシャフト（２０）は、前記一方のカムシャフト（１０）よりも排気バルブ（６，７）側に設けられ、該他方のカムシャフト（２０）に、前記第一排気力伝達機構（９０）の一部を構成するアーム（９５）が相対回動可能に軸支された請求項４に記載の吸排気用の可変動弁機構。

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