(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関のクランクシャフトに同期して回転する駆動軸と、
前記駆動軸に設けられた駆動カムと、
前記駆動軸に揺動自在に支持される揺動カムと、
前記揺動カムの揺動によって開閉駆動される機関弁と、
前記駆動軸と平行な揺動軸と、
前記揺動軸に揺動自在に支持されるロッカーアームと、
前記ロッカーアームと前記駆動カムとを連係する第１リンクと、
前記ロッカーアームと前記揺動カムとを連係する第２リンクと、
前記揺動軸の駆動軸に対する相対位置を変化させることで機関弁の作動角およびリフト量を変更する揺動軸位置変更手段と、
を備え、
前記機関弁の所定の作動角範囲では、前記所定の作動角範囲の範囲外で作動角を変更したときに比べ、作動角の変更に伴う機関弁の最大リフトの変化が抑制されるように、機関を正面から見たときの前記駆動軸の中心と前記揺動軸の中心とを結ぶ直線の角度変化に基づく機関弁の最大リフト変化量と、前記駆動軸の中心と前記揺動軸の中心との間の距離の変化に基づく機関弁の最大リフト変化量とが、互いに打ち消し合うように揺動軸が駆動軸に対して変位することを特徴とする可変動弁装置。
【請求項２】
機関を正面から見たときに、前記ロッカーアームと前記第１リンクの第１連結点と、前記ロッカーアームと前記第２リンクの第２連結点は、駆動軸の中心と揺動軸の中心とを結ぶ直線に対して同じ側、かつ第２連結点は第１連結点よりも揺動軸の中心から遠い位置にあり、前記揺動カムは前記直線に対して第１連結点及び第２連結点と同じ側にカムノーズを有し、前記駆動軸の回転方向は、前記機関弁を開くときの揺動カムの回転方向と同じであることを特徴とする請求項１に記載の可変動弁装置。
【請求項３】
前記所定の作動角範囲では、作動角の拡大に伴って、前記駆動軸の中心と前記揺動軸の中心との間の距離が短くなることを特徴とする請求項２に記載の可変動弁装置。
【請求項４】
前記所定の作動角範囲は、最小作動角と最大作動角の間の所定の作動角から、最大作動角までの作動角範囲であることを特徴とする請求項３に記載の可変動弁装置。
【請求項５】
前記所定の作動角範囲は、最小作動角から、最小作動角と最大作動角の間の所定の作動角までの作動角範囲であることを特徴とする請求項３に記載の可変動弁装置。
【請求項６】
機関を正面から見たときに、前記ロッカーアームと前記第１リンクの第１連結点と、前記ロッカーアームと前記第２リンクの第２連結点は、駆動軸の中心と揺動軸の中心とを結ぶ直線に対して同じ側、かつ第２連結点は第１連結点よりも揺動軸の中心から遠い位置にあり、前記揺動カムは前記直線に対して第１連結点及び第２連結点と異なる側にカムノーズを有し、前記駆動軸の回転方向は、前記機関弁を開くときの揺動カムの回転方向と反対であることを特徴とする請求項１に記載の可変動弁装置。
【請求項７】
前記所定の作動角範囲では、作動角の拡大に伴って、前記駆動軸の中心と前記揺動軸の中心との間の距離が長くなることを特徴とする請求項６に記載の可変動弁装置。
【請求項８】
前記所定の作動角範囲は、最小作動角と最大作動角の間の所定の作動角から、最大作動角までの作動角範囲であることを特徴とする請求項７に記載の可変動弁装置。
【請求項９】
前記所定の作動角範囲は、最小作動角から、最小作動角と最大作動角の間の所定の作動角までの作動角範囲であることを特徴とする請求項７に記載の可変動弁装置。
【請求項１０】
機関の正面から見たときに、最大リフトを一定に保つ揺動軸の中心位置の移動軌跡を等リフト線とした場合に、揺動軸の中心位置の軌跡は、最大作動角に近づくに従って前記等リフト線に漸近することを特徴とする請求項４または８に記載の可変動弁装置。
【請求項１１】
最大作動角における揺動軸の中心と駆動軸の中心との間の距離が、最小作動角における揺動軸の中心と駆動軸の中心との間の距離以上であることを特徴とする請求項４または１０に記載の可変動弁装置。
【請求項１２】
前記揺動軸は、該揺動軸の中心と異なる位置に回転中心を持った制御軸の一部として構成されており、最大作動角における揺動軸の中心と駆動軸の中心との間の距離は、制御軸の中心と駆動軸の中心との間の距離よりも長いことを特徴とする請求項４、請求項１０または１１のいずれか一つに記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項１３】
機関の正面から見たときに、最大リフトを一定に保つ揺動軸の中心位置の移動軌跡を等リフト線とした場合に、前記制御軸の回転中心は、作動角が最大作動角の半分付近のときの前記揺動軸の中心と駆動軸の中心とを結んだ直線上にあり、かつ、最大作動角における揺動軸の中心は、前記等リフト線の法線に対して駆動軸側にあることを特徴とする請求項５または請求項１０から請求項１２のいずれか一つに記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項１４】
機関のクランクシャフトに同期して回転する駆動軸と、
前記駆動軸に設けられた駆動カムと、
前記駆動軸に揺動自在に支持される揺動カムと、
前記揺動カムの揺動によって開閉駆動される機関弁と、
前記駆動軸と平行な揺動軸と、
前記揺動軸に揺動自在に支持されるロッカーアームと、
前記ロッカーアームと前記駆動カムとを連係する第１リンクと、
前記ロッカーアームと前記揺動カムとを連係する第２リンクと、
前記揺動軸の駆動軸に対する相対位置を変化させることで機関弁の作動角またはリフト量を変更する揺動軸位置変更手段と、
を備え、
前記揺動カムが揺動しているときの、機関弁のリフトを減少させる向きの揺動カムの角加速度を、揺動負角加速度とした場合に、最大作動角より小さい所定の作動角における揺動負角加速度の絶対値が、最大作動角における揺動負角加速度と同じかまたはそれ以上となるように、揺動軸の駆動軸に対する相対位置が変化することを特徴とする可変動弁装置。
【請求項１５】
機関のクランクシャフトに同期して回転する駆動軸と、
前記駆動軸に設けられた駆動カムと、
前記駆動軸に揺動自在に支持される揺動カムと、
前記揺動カムの揺動によって開閉駆動される機関弁と、
前記駆動軸と平行な揺動軸と、
前記揺動軸に揺動自在に支持されるロッカーアームと、
前記ロッカーアームと前記駆動カムとを連係する第１リンクと、
前記ロッカーアームと前記揺動カムとを連係する第２リンクと、
前記揺動軸の駆動軸に対する相対位置を変化させることで機関弁の作動角またはリフト量を変更する揺動軸位置変更手段と、
を備え、
前記揺動カムが揺動しているときの、機関弁のリフトを減少させる向きの揺動カムの角加速度を、揺動負角加速度とした場合に、最小作動角より大きい所定の作動角における揺動負角加速度の絶対値が、最小作動角における揺動負角加速度と同じかまたはそれ以下となるように、揺動軸の駆動軸に対する相対位置が変化することを特徴とする可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変動弁装置に関し、リフト量または作動角を連続的に可変制御可能な可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機関弁のリフト量または作動角を連続的に可変制御可能な可変動弁装置が、特許文献１に開示されている。具体的には、機関に同期して回転し、駆動カムが設けられた駆動軸と、機関弁を開閉駆動する揺動カムと、駆動軸に平行に設けられた制御軸と、制御軸上に偏心して設けられた揺動軸の中心が、第１の回動支点（Ｐ１）となるように、一端が揺動軸に揺動自在に支持されると共に、駆動カムと揺動カムにそれぞれ第２、第３の回動支点（Ｐ２、Ｐ３）を介して連係するロッカーアームと、駆動カムとロッカーアームとを連係するリンクアームと、揺動カムとロッカーアームとを連係するリンクロッドとを備え、第１の回動支点（Ｐ１）と駆動軸の回転中心（Ｘ）とを結んだ線に対して、第２、第３の回動支点（Ｐ２、Ｐ３）が同じ側に存在する構成となっており、駆動カムの駆動力はロッカーアームの揺動を介して揺動カムに伝達される。そして、制御軸の回動位置を変化させることにより揺動軸の位置を変える、すなわちロッカーアームの揺動支点（Ｐ１）の位置を変化させることにより、揺動カムによる機関弁のバルブリフトを変化させている。
【特許文献１】特開２００２−３８９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の構成は、機関弁の作動角を変更するとき、駆動軸中心（Ｘ）と揺動軸中心（Ｐ１）とを結ぶ直線（長さを一定にに固定して仮定した線分）の角度変化に伴う機関弁のリフト変化量と、駆動軸中心（Ｘ）と揺動軸中心（Ｐ１）との間の距離（一定の角度に固定して仮定した距離）の変化に伴う機関弁のリフト変化量とを、何ら考慮することなく揺動軸の位置を移動させているため、作動角に対する機関弁のリフト量が望ましいリフト量とはならない。最小リフト制御時の状態から最大リフト制御時の状態に至る過程で、駆動軸中心と揺動軸中心とを結ぶ直線の角度変化は、機関弁のリフト量を増大させる方向に作用する一方、駆動軸中心と揺動軸中心との間の距離は、途中まで（最小作動角から中間作動角まで）は増加してリフト量を増大させる方向に作用し、その後（中間作動角から最大作動角まで）は減少してリフト量を減少させる方向に作用する。このとき特許文献１では、揺動軸中心の偏心量（軸心Ｐに対する揺動軸中心Ｐ１の偏心量）が適当でないため、作動角が増大するのに対してリフト量が大きく減少してしまうような、望ましくない作動角範囲（作動角が変化する範囲）が発生する。すなわち、特許文献１の揺動軸中心の偏心量は極めて小さいために、駆動軸中心と揺動軸中心とを結ぶ直線の角度変化が極端に小さくなっており、駆動軸中心と揺動軸中心とを結ぶ直線の角度変化がもたらす機関弁のリフト量の増大作用が極めて小さくなってしまうことから、中間作動角から最大作動角までの間は、駆動軸中心と揺動軸中心との間の距離変化がもたらす機関弁のリフト量の減少作用を打ち消すことができず、作動角が増大するのに対してリフト量が大きく減少してしまうことになる。
【０００４】
本発明では所定の作動角範囲における、揺動カムのリフト量の拡大、または低下を抑制し得る可変動弁装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の可変動弁装置は、機関のクランクシャフトに同期して回転する駆動軸と、駆動軸に設けられた駆動カムと、駆動軸に揺動自在に支持される揺動カムと、揺動カムの揺動によって開閉駆動される機関弁と、駆動軸と平行な揺動軸と、揺動軸に揺動自在に支持されるロッカーアームと、ロッカーアームと駆動カムとを連係する第１リンクと、ロッカーアームと揺動カムとを連係する第２リンクと、揺動軸の駆動軸に対する相対位置を変化させることで機関弁の作動角およびリフト量を変更する揺動軸位置変更手段と、を備え、機関弁の所定の作動角範囲では、所定の作動角範囲の範囲外で作動角を変更したときに比べ、作動角の変更に伴う機関弁の最大リフトの変化が抑制されるように、機関を正面から見たときの前記駆動軸の中心と前記揺動軸の中心とを結ぶ直線の角度変化に基づく機関弁の最大リフト変化量と、前記駆動軸の中心と前記揺動軸の中心との間の距離の変化に基づく機関弁の最大リフト変化量とが、互いに打ち消し合うように揺動軸が駆動軸に対して変位する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、揺動カムの作動角が変化するときの最大リフトの変化が抑制されるので、相対的に小さな作動角のときから比較的に大きな最大リフトを得ることができる。従って所定の作動角範囲において、揺動カムのリフト量の拡大、または低下の抑制が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【０００８】
図１は、機関を正面（クランクシャフト軸直方向）から見たときの、本実施形態を適用する可変動弁機構Ａの基本的な構成を示す図である。
【０００９】
可変動弁機構Ａは吸気弁のリフト量及び作動角を連続的に可変制御可能な機構である。なお、ここではリフト量を変化させることの説明は最大リフト量を変化させることの説明を指す。つまり、リフト量の可変制御とは最大リフト量を変化させる制御のことをいい、エンジンのクランクシャフトの回転に同期して開閉する際のリフト量の変化を指すものではない。
【００１０】
図１中の１は駆動軸、３は可変動弁用ロッカーアーム、４は第１リンク、５は第２リンク、６は揺動カム、７は揺動軸、８は第１アーム、９は第２アーム、１０〜１２はそれぞれ連結ピンである。
【００１１】
駆動軸１は、機関本体としてのシリンダヘッドに回転自在に支持されている。駆動軸１はタイミングチェーンないしはタイミングベルトを介して機関のクランクシャフトによって駆動される。駆動軸の回転方向は、図１において時計回りとする。
【００１２】
駆動軸１は、駆動軸１の中心に対して偏心した円形の外周面を有する、駆動カム１３を備える。実施例の駆動カム１３は、駆動軸１の外周に、偏心した孔を有する円盤状の別部品が圧入等によって固定されることで構成されている。また、駆動軸１には、駆動カム１３を固定した位置から軸方向にずれた位置に、気筒ごとに一対の揺動カム６が、駆動軸１に対して回転自在（揺動自在）に支持される。この一対の揺動カム６が駆動軸１の周りを所定の角度範囲で揺動（上下動）することによって、揺動カム６のカムノーズ６ａの下方に位置する吸気弁が押圧され、吸気弁が下方にリフトする。なお、一対の揺動カム６は、駆動軸１の外周を覆う円筒部を介して互いに一体化しており、同位相で揺動する。
【００１３】
なお、図示しないが駆動軸１の前端には、クランクシャフトに対する駆動軸の位相を変化させ、作動角の位相を変化させる位相可変機構が備えられている。この位相可変機構は、一般的に知られているものと同様に、駆動軸１の前端部に設けられたスプロケットと、このスプロケットと駆動軸１とを、所定の角度範囲内において相対的に回転させる位相制御用アクチュエータと、から構成されている。スプロケットは、図示せぬタイミングチェーンもしくはタイミングベルトを介して、クランクシャフトと同期して回転している。位相制御用アクチュエータは、コントロールユニット（図示せず）からの制御信号に基づいて制御される。この位相制御用アクチュエータの制御によって、スプロケットと駆動軸１とが相対的に回転し、リフト中心角が遅進する。つまり、リフト特性の曲線自体は変わらずに、全体が進角もしくは遅角する。また、この変化は連続的に得ることができる。位相可変機構としては、油圧式、電磁式アクチュエータを利用したものなど、種々の構成が可能であるが、本実施形態では油圧式アクチュエータを用いることとする。
【００１４】
可変動弁用ロッカーアーム３は、揺動軸７に揺動自在に支持されており、駆動軸１の中心と揺動軸７の中心とを結んだ直線に対して同一側に突出する第１アーム８及び第２アーム９を備える。なお、第１アーム８より第２アーム９の方が突出量が大きい。また、可変動弁用ロッカーアーム３は分割された二つの部材からなり、揺動軸７を挟んだ状態でボルト１５により締結されている。
【００１５】
揺動カム６の下面には、駆動軸１と同心状の円弧をなす基円面と、この基円面からカムノーズ６ａの外形を構成するように、所定の曲線を描いて延びるカム面と、が連続して形成されており、これらの基円面ならびにカム面が、揺動カム６の揺動位置に応じて吸気弁またはバルブリフタに接触するようになっている。すなわち、基円面はベースサークル区間として、リフト量がゼロとなる区間であり、揺動カム６が揺動してカム面がバルブリフタに接触する区間は、吸気弁が徐々にリフトしていくリフト区間になる。なお、ベースサークル区間とリフト区間との間には若干のランプ区間が設けられている。
【００１６】
第１リンク４は、一端が駆動カム１３に回転可能に嵌合し、他端が第１アーム８の先端付近に連結ピン１０を介して連結している。
【００１７】
第２リンク５は、一端が第２アーム９の先端付近と連結ピン１１を介して連結され、他端が揺動カム６のカムノーズ６ａの端部付近と連結ピン１２を介して連結されている。連結ピン１０は、ロッカーアーム３と第１リンク４との第１連結点をなし、連結ピン１１は、ロッカーアーム３と第２リンク５との第２連結点をなす。第１連結点と第２連結点は、駆動軸１の中心と揺動軸７の中心とを結ぶ直線に対して同じ側にある。そして、第２連結点（連結ピン１２）は第１連結点（連結ピン１０）よりも前記揺動軸７の中心から遠い位置にある。また揺動カム６は、駆動軸１の中心と揺動軸７の中心とを結ぶ直線に対して、第１連結点と第２連結点と同じ側にカムノーズ６ａを有し、駆動軸は機関弁を開くときの揺動カムの回転方向と同じ向きに回転する。
【００１８】
上記のような構成の可変動弁機構Ａでは、駆動軸１が機関のクランクシャフトの回転に同期して回転すると、駆動カム１３の作用によって第１リンク４が上下運動し、これに伴って可変動弁用ロッカーアーム３が揺動軸７の中心周りに揺動する。この可変動弁用ロッカーアーム３の揺動は、第２リンク５を介して揺動カム６へ伝達され、揺動カム６が揺動する。そして、揺動カム６のカム作用により吸気弁が開閉動作を行う。
【００１９】
図２は、揺動カム６の揺動角、揺動角速度、揺動角加速度について説明するための図である。図２中の実線Ａは揺動角、実線Ｂは揺動角速度、実線Ｃは揺動角加速度の駆動軸回転角に対する特性を示している。なお、図２では最大リフト量となるときの駆動軸回転角を１８０度に合わせている。
【００２０】
揺動カム６の揺動角θ（実線Ａ）は、バルブリフト開始時をゼロ度とし、バルブリフト量が増大する方向、つまり図１中で時計回り方向を正とする。最大揺動角は、バルブの最大リフトが大きいときほど大きくなる。揺動角速度はｄθ／ｄｘ（ｘは駆動軸回転角度）、揺動角加速度はｄ2θ／ｄｘ2と表すことができる。なお、負の方向（吸気弁のリフトを減少させる向き）の揺動角加速度を揺動負角加速度といい、負の方向の揺動角加速度の絶対値が大きい場合を「揺動負角加速度が大きい」という。
【００２１】
揺動角θは、駆動軸回転角で３６０度を一周期とし、駆動軸回転角ゼロ度から１８０度までは揺動角θは増大し、駆動軸回転角１８０度から３６０度までは揺動角θは減少する。揺動角θが最大値となるときに吸気弁は最大リフト量となり、揺動角θが正の値の区間（駆動軸回転角Ｄ１〜Ｄ２）がバルブリフト区間となる。揺動角速度は揺動角θに対して位相が略９０度ずれており、揺動角θが最大値となるときにゼロになる。揺動角加速度は、揺動角が最大値となるときに最小、つまり揺動負角加速度が最大となる。
【００２２】
上記のような構成の可変動弁機構Ａにおいて、作動角を変化させるということは、揺動カム６の初期揺動角を変化させると考えても差し障りがない。ここで、初期揺動角とは、図２中における駆動軸回転角がゼロのときの揺動角（ゼロ度（バルブリフト開始の揺動角）からマイナス側にどれだけ振れているかを示す、負の角度）をいう。
【００２３】
例えば、作動角（リフト量）を小さくする場合には、初期揺動角を小さくすればよい（基準となるリフト開始時（ゼロ）からマイナス側に大きく離すことになる）。これにより、駆動軸１の回転に伴って揺動カム６が揺動する際に、基円面が長い間バルブリフタ（図示せず）に接触し続け、カム面がバルブリフタ（図示せず）に接触する期間が短くなる。このため、リフト量が全体として小さくなり、かつ作動角も縮小する。
【００２４】
一方、作動角（リフト量）を大きくする場合には、初期揺動角を大きくすればよい（基準となるリフト開始時（ゼロ）からマイナス側へ大きく離れないようにする）。この場合、作動角（リフト量）を小さくする場合とは逆に、基円面がバルブリフタ（図示せず）に接触する期間が短く、カム面がバルブリフタ（図示せず）に接触する期間が長くなるので、リフト量が大きく、作動角も拡大する。
【００２５】
上記のように初期揺動角を変化させるためには、等しい駆動軸回転角度で（駆動カムの角度を揃えて）見比べたときの、揺動カム６のバルブリフタに対する角度を変化させる必要があり、そのため、揺動軸７の位置を変化させる。
【００２６】
ところで、揺動軸７の位置を変化させる方法は、大きく２つに分けることができる。一つは駆動軸１の中心と揺動軸７の中心との距離（以下、「Ｌ０長さ」という）を変化させる方法であり、もう一つは、駆動軸１の中心と揺動軸７の中心とを結んだ線の角度を変える（装置全体を傾ける）方法であって、別な言い方をすれば、図１中において駆動軸１の中心を通る任意の基準線と、駆動軸１の中心と揺動軸７の中心とを結ぶ直線とがなす角（以下、「Ｌ０角」という）を変化させる方法である。
【００２７】
例えば、図１において（Ｌ０角を変えずに）Ｌ０長さを長くすると、Ｌ０長さが短いときに比べて揺動軸７の中心７ａは、駆動軸１の中心１ａから離れて上方に位置することになる。このとき、駆動軸１の中心１ａの位置は一定であり、駆動カム１３の中心１３ａの位置も同じ（駆動軸の回転角度を変えない前提）とする。また、制御軸７の中心７ａと第１連結点１０ａ間の長さと、第１連結点１０ａと駆動カム１３の中心１３ａ間の長さも一定だから、制御軸中心７ａと第１連結点１０ａを結んだ線と、第１連結点１０ａと駆動カム中心１３ａを結んだ線のなす角は、Ｌ０長さを長くした場合に大きくなる。従ってＬ０長さを長くすると、制御軸中心７ａと第１連結点１０ａを結んだ線は時計回りに回転したのと同様の傾きの変化が生じる。このとき、第１連結点１０ａよりも、揺動軸中心７ａから遠く離れた第２連結点１１ａは、てこの原理によって（第１連結点１０ａの位置が大きく変化しない中、制御軸中心７ａが上方に移動することから）図内において下方へと移動することになる。これにより、第２リンク全体が下方に押し下げられ、第２リンク５と揺動カム６を連結する連結ピン１２の中心１２ａが相対的に下方に押し下げられるので、初期揺動角が大きく（マイナス度合いが小さく）なり、作動角（リフト量）が大きくなる。反対にＬ０長さが短くなると、初期揺動角が小さく（マイナス度合いが大きく）なって作動角（リフト量）が小さくなる。
【００２８】
一方、（Ｌ０長さが変化しない状態で）Ｌ０角が大きくなると、可変動弁用ロッカーアーム３、第１リンク４、第２リンク５、及び揺動カム６が、相対的な姿勢は変化しないまま揺動カム６の揺動軸を中心として図１中で時計回り方向に回転することとなるので、初期揺動角が大きく（マイナス度合いが小さく）なって作動角（リフト量）が大きくなる。Ｌ０角が小さくなると、これとは反対に初期揺動角が小さく（マイナス度合いが大きく）なって作動角（リフト量）が小さくなる。なお、「相対的な姿勢」が変化するか否かは、揺動軸７の中心７ａ、連結ピン１０の中心１０ａ、駆動軸１の中心１ａ及び駆動カム１３の中心１３ａを結んで形成した四角形、あるいは、揺動軸７の中心７ａ、連結ピン１１の中心１１ａ、連結ピン１２の中心１２ａ及び駆動軸１の中心１ａを結んで形成した四角形の形状が変化するか否かで判断することができる（図１参照のこと）。
【００２９】
図３、図４は、吸気弁の作動角が大作動角の場合と小作動角の場合について、揺動カム６の揺動角及び揺動角加速度の特性を示した図であり、図３はＬ０長さを変化させることで作動角を変更する場合、図４はＬ０角を変化させることで作動角を変更する場合について示している。
【００３０】
図３に示すように、Ｌ０長さを変化させる場合には、小作動角時（揺動負角加速度は図中上側の破線で示される）に比べて大作動角時（揺動負角加速度は図中下側の破線で示される）の方が、バルブリフトピーク時における揺動負角加速度（リフトを減少させる向きの揺動カムの角加速度）の絶対値（加速度ゼロからの乖離）が大きくなる。これは、Ｌ０長さが変化すると可変動弁用ロッカーアーム３、第１リンク４、第２リンク５及び揺動カム６の相対的な姿勢が変化するので、駆動軸１の単位回転角あたりの揺動カム６の揺動角が変化する、すなわち、Ｌ０長さが長くなると、駆動軸１の単位回転角あたりの揺動カム６の揺動角が（特に大作動角時の最大リフト付近で）大きくなるためである。
【００３１】
上記のように、Ｌ０長さを長くして、作動角を大きくしたときに、揺動負角加速度の絶対値が大きくなるということは、作動角を大きくするにつれて、吸気弁の加速度が増加するということである。作動角を大きくするにつれて、吸気弁の加速度が増加すると、（他の条件が変わらなければ相対的に）駆動軸１の回転角当たりのバルブリフト量（変化）が増加（拡大）し、作動角の拡大に対応して増加するバルブリフト量を速やかに増加させる（急にリフト量を増やす）ことができるようになる。中間作動角（最大作動角と最小作動角の間の所定の作動角）時のバルブリフト量が速やかに得られないとすると、充填効率の低下やポンピングロスの増大につながり、機関出力の低下をもたらす恐れがあるが、Ｌ０長さを長くして、作動角を大きくしたときの揺動負角加速度の絶対値を大きくし、作動角の拡大に対応して増加するバルブリフト量を速やかに増加させることができれば、そのような心配はない。
【００３２】
一方、図４に示すように、Ｌ０角を変化させる場合には、大作動角時と小作動角時とで揺動負角加速度が変わらない。これは、上述したようにＬ０角を変化させると可変動弁用ロッカーアーム３、第１リンク４、第２リンク５及び揺動カム６の相対的な姿勢が変化しないためである。尚、揺動角と角加速度のピークは、Ｌ０角の変化に伴い装置全体が回転するので、変化前と変化後とで駆動軸角度に対する位置がずれる。駆動軸の回転方向と同じ向きに装置全体を傾けると、駆動軸角度に対するピーク位置は、遅れる側に移動する。
【００３３】
図５、図６は、それぞれＬ０長さ、Ｌ０角と揺動角及び揺動負角加速度の絶対値との関係をまとめた図である。
【００３４】
図５に示すように、Ｌ０長さが長くなるほど揺動角及び揺動負角加速度の絶対値はいずれもその最大値が大きくなる。つまり、Ｌ０長さが長くなると、駆動軸１の単位回転角あたりの揺動カム６の揺動角が（特に大作動角時の最大リフト付近で）大きくなる。これに対して、図６に示すように、Ｌ０角を大きくすると揺動角の最大値は大きくなるが、揺動負角加速度の最大値は一定のままである。
【００３５】
Ｌ０長さを長くして作動角を大きくしたときに、揺動負角加速度の最大絶対値が大きくなって、吸気弁の加速度が増加すると、（他の条件が変わらなければ相対的に）駆動軸１の回転角当たりのバルブリフト量が増加するので、所定の作動角（中間作動角）付近でのバルブリフト量を増加させることができ、充填効率の低下やポンピングロスの増大を解消し、機関出力の増加をもたらす。ところが、バルブリフト量の速やかな増加が望ましいのは所定の作動角（中間作動角）までであって、最大作動角付近のバルブリフト量の増加が速過ぎると最大リフト量が不必要に大きくなって、メカニカルな損失（例えばバルブスプリング反力に打ち勝つための仕事）ばかりが大きくなり、かえって効率を悪化させてしまう。そこで、所定の作動角（中間作動角）から最大作動角付近までは、Ｌ０長さをむしろ短くしつつ、Ｌ０角を増加させることによって、吸気弁の作動角を拡大させつつも、最大作動角付近の最大リフト量が不必要に大きくなることを抑え、メカニカルな損失が大きくなる等の問題を解消することができるようにする。Ｌ０長さを変えることなくＬ０角のみを変化させて作動角を変化させることについては、理解を助けるために、より具体的な構造（参考例）を示してさらに詳しく説明することとする。
【００３６】
図７は、参考例としての、Ｌ０角のみを変化させる構成の一例を示す図である。駆動軸１、第１リンク４、第２リンク５、揺動カム６及び可変動弁用ロッカーアーム３については図１と同様である。
【００３７】
なお、ここでは１気筒当り２つの吸気弁を備えるエンジンの一つの気筒について示している。したがって、揺動カム６を２つ備えている。第２リンク５は一方の揺動カム６のカムノーズ６ａ付近と連結ピン１２を介して連結されている。ここで、第２リンク５は２つの揺動カム６のうちの一方にのみ連結しているのは、２つの揺動カム６はいずれも中空管１４によって連結されており、一方の揺動カム６が揺動すれば他方の揺動カム６も同様に揺動するからである。
【００３８】
揺動軸７は駆動軸１と略平行かつ揺動軸７の方が機関上方となるように配置する。
【００３９】
図７中の２０、２１は、それぞれ揺動軸７、駆動軸１に対して回動可能に嵌合したリング部材、２２はこれらリング部材２０、２１を連結するブリッジ部材である。このようなリング部材２０、２１及びブリッジ部材２２を気筒列方向に複数設ける。駆動軸１及び揺動軸７の後端（図７中の右方向）にも同様にリング部材２３、２４及びブリッジ部材２５を備える。駆動軸１後端のリング部材２４の外周には、モータ２７のピニオンギヤと噛み合うギヤ部２４ａを設ける。このようにリング部材２０、２１、２３、２４、ブリッジ部材２３、２５及びモータ２７等からなる作動角変更機構により、揺動軸７の位置を移動する。
【００４０】
なお、駆動軸１の回転角を検出するセンサ及び揺動軸７の駆動軸１回りの回転角を検出するセンサ（いずれも図示せず）を備え、これらのセンサの検出値はコントロールユニットに読み込まれる。そして、コントロールユニットは車両の運転状態を検出するセンサ（例えばクランク角センサ、アクセル開度センサ等）の検出値に基づいて吸気弁の目標作動角を演算し、モータ２７の駆動、停止を制御する。
【００４１】
上記のような構成によれば、モータ２７を駆動すると、ピニオンギヤ２６とギヤ部２４ａとが噛み合っているため、リング部材２４が駆動軸１回りに回転する。これに伴って、ブリッジ部材２５を介して連結されたリング部材２３が、駆動軸１の回転軸と揺動軸７の長手方向軸間の距離（すなわちＬ０長さ）を半径とする円弧状を移動する。
【００４２】
すなわち、Ｌ０長さ一定のまま、Ｌ０角を変化させることができる。なお、図７の状態を最大作動角時とし、図７中の矢印Ｒ方向に回転させることで作動角を小さくするものとする。
【００４３】
以上のように図７の参考例のような構成によれば、吸気弁の作動角を変化させる場合に、Ｌ０長さを一定に保持したままＬ０角のみを変化させるので、作動角の変化にかかわらず吸気弁（図示せず）の揺動負角加速度を一定に保つことができる。
【００４４】
なお、図７はＬ０長さ一定のままＬ０角を変化させる構成の一例であって、他の構成であっても構わない。例えば、一端がシリンダヘッドに揺動可能に支持され、他端が揺動軸７に連結されており、一端を軸としての回転及び伸縮が可能なアクチュエータロッド等を用いれば、この回転量及び伸縮量を制御することによってＬ０長さ一定のままＬ０角の大きさが変化させるような軌跡で揺動軸７を動かすことができる。
【００４５】
次に、本発明の第１実施形態について説明する。
【００４６】
図８は本実施形態を適用する可変動弁機構Ｂの構成図である。本実施形態では、制御軸２を駆動軸１と略平行かつ制御軸２の方が機関上方側に位置するように、それぞれシリンダヘッド上部のカムブラケットに回転自在に支持する。
【００４７】
制御軸２は、いわゆるクランク形状をしており、カムブラケットに支持されるメインジャーナル２ａと、メインジャーナル２ａの中心から偏心した揺動軸７とを備える。そして、一方の端部に設けられたモータ２７によって所定角度範囲内で回転するように構成されている。このモータ２７への電力供給は、コントロールユニット１００からの制御信号に基づいて制御される。また、モータ２７は、作動角を変更する際に制御軸２を目標角度に回転させるのみならず、運転中に制御軸２の角度が目標角度からずれないように保持する機能も有する。
【００４８】
なお、駆動軸１の回転角を検出するセンサ及び制御軸２の回転角を検出するセンサを備え、これらのセンサの検出値はコントロールユニット１００に読み込まれる。
【００４９】
ところで、揺動軸７は制御軸２の回転軸（メインジャーナル２ａの中心）から偏心しているので、機関を正面から見たときの可変動弁用ロッカーアーム３の揺動中心位置は、制御軸２の回転角に応じて変化する。したがって、モータ２７により制御軸２の回転角を変化させると、可変動弁用ロッカーアーム３の揺動中心位置が移動して揺動カム６の初期揺動位置が変化し、吸気弁の作動角が変化する。
【００５０】
図９は図１と同様に可変動弁機構Ｂを機関前方（正面）から見た図である。図９中のＣ０は制御軸２の回転軸（メインジャーナル２ａの中心）を表し、ＣＲｍａｘ、ＣＲｍｉｎはそれぞれ最大作動角時、最小作動角時の揺動軸７の中心位置を表している。
【００５１】
ところで、上述したようにＬ０長さ及びＬ０角を変化させると、バルブリフト量が変化する。例えば、Ｌ０長さが長くなればバルブリフト量は大きくなり、Ｌ０角が小さくなればバルブリフト量が小さくなる。この特性を利用して、Ｌ０角を小さくし、これにより低下したバルブリフト量と同じだけバルブリフト量が増大するようにＬ０長さを長くすると、結果としてバルブリフト量は変化しない。このように、Ｌ０角の変化によるバルブリフト量変化を相殺するようにＬ０長さを変化させることにより、作動角の変更に伴う最大バルブリフト量の変化を抑制することが可能である。これによって、最大作動角付近のバルブリフト量の増加が速過ぎて、最大リフト量が不必要に大きくなって、メカニカルな損失（例えばバルブスプリング反力に打ち勝つための仕事）が大きくなって効率を悪化させてしまうことを防止する。図９中の「等リフト線」は、バルブリフト量を一定に保つようにＬ０長さ及びＬ０角を変化させた場合の揺動軸７の軌跡（仮想線）を示している。
【００５２】
ここで、制御軸２の配置について説明する。制御軸２は、次の３つの条件を満たすように配置する。なお、図９は３つの条件を満たしている場合としての一例を示している。
【００５３】
第１の条件は、最大作動角時のＬ０長さ≧最小作動角時のＬ０長さであること。
【００５４】
第２の条件は、制御軸２の回転軸Ｃ０（メインジャーナル２ａの中心）と駆動軸１の中心とを結ぶ直線と基準線とがなす角をα、最大作動角時のＬ０角をＬ０角ｍａｘ、最小作動角時のＬ０角をＬ０ｍｉｎとしたときに、Ｌ０角ｍａｘ−α≒α−Ｌ０角ｍｉｎであり、制御軸２の回転軸Ｃ０が、最大作動角時の揺動軸７の中心ＣＲｍａｘにおける等リフト線の法線に対して、駆動軸１と同じ側にあることである。
【００５５】
第３の条件は、制御軸２の回転軸Ｃ０を中心として回転する揺動軸７の中心が描く円弧が、最大作動角時の揺動軸７の中心位置ＣＲｍａｘにおける等リフト線に、最大作動角時の揺動軸７の中心位置ＣＲｍａｘにおいて、漸近することである。
【００５６】
次に、これらの条件を満たした場合の効果について説明する。
【００５７】
図１０は揺動負角加速度と作動角との関係、図１１はバルブ加速度と作動角との関係、図１２はバルブリフト量と作動角との関係を示す図である。各図には、比較対照として、特開２００２−３８９１３号公報に開示されているような、本実施形態の制御軸２に相当するシャフトが、揺動軸を擁する偏心構造となっており、Ｌ０角がほとんど変化せず主にＬ０長さの変化によって作動角を変化させる機構についても示している（図中の「従来技術」）。なお、図１０の縦軸は、負の角加速度（減速方向の角加速度）の絶対値である。
【００５８】
図１０に示すように、従来技術では、作動角を最大作動角よりも小さくすると、揺動負角加速度も小さくなる。これは、従来技術ではＬ０長さの変化量に対してＬ０角の変化量が小さいため、作動角の可変制御幅をＬ０長さの変化量で確保しなければならず、このため図５に示すように揺動負角加速度も低下してしまうからである。
【００５９】
一方、Ｌ０角のみを変化させる場合（図１０中の破線）は、前述したように最大作動角〜最小作動角間で揺動負角加速度は一定となる。
【００６０】
これらに対して本実施形態では、最大作動角時及び最小作動角時の揺動負角加速度はＬ０角のみを変化させた場合と同等であるが、中間作動角時の揺動負角加速度は最大作動角時よりも大きくなっている。
【００６１】
これは、図９の揺動軸７の中心位置の軌跡を見るとわかるように、中間作動角時には最大作動角時よりもＬ０長さが長くなっていて、揺動負角加速度が最大作動角時に比べて増えるからである。すなわち、中間作動角時は最大作動角時に比べてＬ０角は小さくなる一方で、Ｌ０長さは長くなっており、図６に示すようにＬ０角を小さくすると揺動負角加速度は一定のままであるのに対し、図５に示すようにＬ０長さを長くすると揺動負角加速度は大きくなるからである。
【００６２】
Ｌ０長さを長くすると揺動角が大きくなるので（図５参照のこと）、作動角は大きくなる方向に変化する。しかしながら、Ｌ０角の減少による揺動角の減少の方が大きいため、結果として作動角は小さくなる。これは前述のように、Ｌ０長さが長くなると、駆動軸１の単位回転角あたりの揺動カム６の揺動角が大きくなるため、Ｌ０長さが長くなることの影響は、（特に作動角が大作動角付近にあるときに）作動角の拡大以上に揺動負角加速度を増加させることに強く効くからである。
【００６３】
揺動カム６の揺動負角加速度が上記のような特性になると、バルブ加速度は図１１に示すように、全域にわたって従来技術よりも大きなバルブ加速度となり、最大作動角付近の中間作動角時に最大値をとり、最大作動角時にはほぼ同等となる。
【００６４】
そして、バルブリフト量は図１２に示すように、中間作動角では従来技術よりも大きなリフト量となり、最大作動角付近ではほぼ最大リフト量に近いリフト量を保っている。これは、最大作動角付近では揺動軸７の軌跡が等リフト線に漸近しているためである。また、本実施例の、制御軸２のメインジャーナルに対する揺動軸７の偏心量は、従来には無かった大きさにまで大きく設定されているため、揺動軸７の移動に伴なう作動角の変化が常に一定方向に向かうようになっているとともに、作動角が増大するのに対してリフト量が減少するようなこともない。このようにして、中間作動角から大作動角の間では、他の作動角範囲に比べ、作動角の変更に伴う機関弁の最大リフトの変化が抑制されるように、揺動軸が駆動軸に対して変位する。また、Ｌ０角の変化に基づく機関弁の最大リフト変化量と、Ｌ０長さの変化に基づく機関弁の最大リフト変化量とが、互いに打ち消し合うように揺動軸が駆動軸に対して変位する。さらに、中間作動角における揺動負角加速度の絶対値が、最大作動角における揺動負角加速度と同じかまたはそれ以上となるように、揺動軸が駆動軸に対して変位する。
【００６５】
以上により本実施形態では次のような効果を得ることができる。
（１）揺動カムは、駆動軸と揺動軸とを結ぶ直線に対して第２連結部側にカムノーズが突出し、かつ当該直線に対してカムノーズと同じ側で前記第２リンクと連結されており、作動角が増大するほどＬ０角が大きくなり、最小作動角から所定作動角まではＬ０長さが増大し、当該所定作動角から最大作動角まではＬ０長さが減少するような軌跡で制御軸７の中心の位置を移動するので、中間作動角時に揺動負角加速度の絶対値が最大値をとる。これにより、中間作動角となる中負荷運転時の充填効率の向上、ポンプロス低減を図ることができるとともに、小作動角時のリフト量が過剰に大きくなることを防止し、低負荷運転時の吸入空気量のバラツキを低減することができる。さらに、最大作動角付近の最大リフト量が不必要に大きくなって、メカニカルな損失が大きくなることを抑え、最大作動角時における揺動軸７への入力荷重を低減することができる。
【００６６】
（２）最大作動角時のＬ０長さ≧最小作動角時のＬ０長さとすることで、駆動軸１の単位回転角あたりの揺動カム６の揺動角を、最大作動角時により大きくすることで、最大作動角付近の揺動負角加速度を大きくすることができる。
【００６７】
（３）最大作動角に近づくにしたがって等リフト線に漸近するような軌跡で揺動軸７が移動するので、最大作動角時のバルブリフト量を抑制しつつ中間作動角時のバルブリフト量を増大することができる。
【００６８】
（４）制御軸２の揺動軸は、作動角が最大作動角時の略半分の場合における可変動弁用ロッカーアーム３の揺動軸と揺動カム６の揺動軸とを結んだ直線上にあり、かつ最大作動角時の揺動軸７の揺動軸位置における等リフト線の法線に対して、揺動カム６の揺動軸１側に位置するので、偏心した揺動軸を有する制御軸２を用いて、最大作動角付近で等リフトを維持することができる。
【００６９】
第２実施形態について説明する。
【００７０】
図１３は本実施形態を適用する可変動弁機構Ｃの外観図、図１４はこの可変動弁機構Ｃを機関正面から見た図である。
【００７１】
可変動弁用ロッカーアーム３、第１アーム８、第２アーム９、第１リンク４、第２リンク５の配置、及び制御軸２がクランク状に形成されている点については第２実施形態と同様であるが、揺動カム６の向き、制御軸２の回転軸位置が異なる。
【００７２】
また、揺動カム６はローラフォロア３３を有するローラ式ロッカーアーム３０を介して吸気弁３１を駆動し、ローラ式ロッカーアーム３０の支点にはラッシュアジャスタ３２を配置する点でも異なる。なお、制御軸２の回転軸位置については後述する。
【００７３】
揺動カム６は、制御軸２と駆動軸１の回転軸を結んだ線に対して第１、第２アームの突出方向とは反対側にカム面が突出しており、駆動軸１の回転軸に対してカム面と反対側で第２リンク５と連結されている。そして、駆動軸１が回転することで第１リンク４が上方に移動すると、第２リンク５も引き上げられ、これにより揺動カム６は図１４中で反時計回り方向に回転して吸気弁３１はローラ式ロッカーアーム３０を介して押し下げられる。
【００７４】
また、ローラ式ロッカーアーム３０は、ローラフォロア３３と揺動カム６との接触部に対して、吸気弁３１との接触部及び支点が下方となる形状である。これにより、連結ピン１２の揺動軌跡を確保すること、つまり揺動カム６が揺動したときに揺動カム６と第２リンク５との連結部分がローラ式ロッカーアーム３０と衝突することを回避することができる。
【００７５】
図１５、図１６は、図５、図６に相当する図であり、それぞれＬ０長さ、Ｌ０角と揺動角及び揺動負角加速度との関係をまとめた図である。
【００７６】
図１５に示すように、Ｌ０長さが長くなるほど揺動角及び揺動角加速度は小さくなる。そして、図１６に示すように、Ｌ０角が大きくなると、揺動角は小さくなるが揺動角加速度は一定のままである。
【００７７】
図１７は本実施形態の制御軸２の回転軸位置について示す図である。図９と同様に、Ｃ０は制御軸２の回転軸を表し、ＣＲｍａｘ、ＣＲｍｉｎはそれぞれ最大作動角時、最小作動角時の揺動軸７の中心位置を表している。また、基準線、制御軸２の回転軸Ｃ０と駆動軸１の回転軸とを結んだ線と基準線とのなす角についても同様である。
【００７８】
制御軸２の配置について説明する。制御軸２は、次の３つの条件を満たすように配置する。なお、図１７は３つの条件を満たしている場合の一例を示している。
【００７９】
第１の条件は、制御軸２の回転軸Ｃ０と駆動軸１とを結ぶ直線と基準線とがなす角をα、最大作動角時のＬ０角をＬ０角ｍａｘ、最小作動角時のＬ０角をＬ０ｍｉｎとしたときに、Ｌ０角ｍａｘ−α≒α−Ｌ０角ｍｉｎ、つまり最大作動角時のＬ０長さ≧最小作動角時のＬ０長さであること。
【００８０】
第２の条件は、制御軸２の回転軸Ｃ０が、最大作動角時の揺動軸７の中心ＣＲｍａｘにおける等リフト線の法線に対して駆動軸１と反対側にあることである。
【００８１】
第３の条件は、回転軸Ｃ０−揺動軸７の中心位置間距離が、制御軸２を回転させたときの揺動軸７の中心の軌跡、つまり制御軸２の回転軸Ｃ０を中心とし回転軸Ｃ０−揺動軸７の中心位置間距離を半径とする円弧が最小作動角時の揺動軸７の中心位置ＣＲｍｉｎから最大作動角時の揺動軸７の中心位置ＣＲｍａｘに近づくに連れて等リフト線に漸近し、最大作動角時の揺動軸７の中心位置ＣＲｍａｘで両者が一致するような大きさであることである。
【００８２】
次に、これらの条件を全て満たした場合の効果について説明する。
【００８３】
図１８は揺動負角加速度と作動角との関係、図１９はバルブリフトと作動角との関係を示す図である。各図には、図１０、図１２と同様に比較対照として、従来技術についても示している。なお、図１８の縦軸は、図１０と同様に負の角加速度（減速方向の角加速度）の絶対値である。
【００８４】
図１８に示すように、従来技術では、作動角を最大作動角よりも小さくすると、揺動負角加速度も小さくなる。これに対して本実施形態では、最大作動角時には従来技術と同等であるが、中間作動角時には最大作動角時よりも大きくなっている。
【００８５】
これは、図１７の揺動軸７の中心位置の軌跡を見るとわかるように、最大作動角時及び最小作動角時にはＬ０角のみを変化させた場合と同じＬ０長さであるが、中間作動角時には最大作動角時よりもＬ０長さが短くなっているからである。
【００８６】
すなわち、中間作動角時は最大作動角時に比べてＬ０角は大きく、Ｌ０長さは短くなっており、図１６に示すようにＬ０角を大きくすると揺動負角加速度は一定のまま作動角は小さくなり、図１５に示すようにＬ０長さを短くすると揺動負角加速度は大きくなるからである。
【００８７】
揺動カム６の揺動負角加速度が上記のような特性になると、バルブリフト量は図１９に示すように、ほぼ全域にわたって従来技術よりも大きくなり、中間作動角の最大作動角付近になるとほぼ最大リフト量に近いリフト量となっている。これは、最大作動角付近では揺動軸７の軌跡が等リフト線に漸近しているためである。
【００８８】
以上により本実施形態では、駆動軸１と揺動軸７の揺動軸とを結ぶ直線に対して第２リンク５とは反対側に揺動カム６のカムノーズ６ａが突出し、かつ当該直線に対してカムノーズ６ａと同じ側で第２リンク５と連結されており、作動角変更機構は、作動角が増大するほどＬ０角が小さくなり、最小作動角から所定作動角まではＬ０長さが減少し、当該所定作動角から最大作動角まではＬ０長さが増大するような軌跡で前記可変動弁用ロッカーアームの揺動軸の位置を移動する構成についても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
第３実施形態について説明する。
【００９０】
図２０は本実施形態を適用する可変動弁機構Ｄについて、図１７と同様に機関正面から見た図である。図１７との相違点は、制御軸２の回転軸Ｃ０の位置のみなので、この点について説明する。
【００９１】
本実施形態においても、制御軸２は次の３つの条件を満たすように配置する。なお、図２０は３つの条件を満たしている場合の一例を示している。
【００９２】
第１の条件は、制御軸２の回転軸Ｃ０と駆動軸１とを結ぶ直線と基準線とが
なす角α、Ｌ０角ｍａｘ、Ｌ０ｍｉｎが、Ｌ０角ｍａｘ−α≒α−Ｌ０角ｍｉｎ、つまり最大作動角時のＬ０長さ≧最小作動角時のＬ０長さであること。
【００９３】
第２の条件は、制御軸２の回転軸Ｃ０が、最大作動角時の揺動軸７の中心ＣＲｍａｘにおける等リフト線の法線と最大作動角時の揺動軸７の中心位置ＣＲｍａｘと回転軸Ｃ０を結ぶ直線との間で、かつ前記法線に近い位置にあることである。
【００９４】
次に、これらの条件を全て満たした場合の効果について説明する。
【００９５】
図２１は揺動負角加速度と作動角との関係、図２２はバルブリフトと作動角との関係を示す図である。各図には、図１０、図１２と同様に比較対照として、従来技術についても示している。なお、図２１の縦軸は、図１０と同様に負の角加速度（減速方向の角加速度）の絶対値である。
【００９６】
図２１に示すように、従来技術では、作動角を最大作動角よりも小さくすると、揺動負角加速度も小さくなる。これに対して本実施形態では、揺動負角加速度は最小作動角時に最も大きく、そこから作動角が大きくなるに連れて徐々に小さくなり、最大作動角と最小作動角の中間程度の作動角より大きくなると再び大きくなる。そして、最大作動角に近づくと、ほぼ従来技術と同等になる。
【００９７】
これは、図２０の揺動軸７の中心位置の軌跡を見るとわかるように、最大作動角時及び最小作動角時にはＬ０角のみを変化させた場合と同じＬ０長さであるが、中間作動角時には最大作動角時よりもＬ０長さが長くなっているからである。
【００９８】
すなわち、中間作動角時は最大作動角時に比べてＬ０角は大きく、Ｌ０長さは長くなっており、図１６に示すようにＬ０角を大きくすると揺動負角加速度は一定のまま作動角は小さくなり、図１５に示すようにＬ０長さを長くすると揺動負角加速度は小さくなるからである。
【００９９】
揺動カム６の揺動負角加速度が上記のような特性になると、バルブリフト量は図２１に示すように、最大作動角付近及び最小作動角では従来技術と同等であり、中間作動角の最大作動角付近も従来技術との差は小さいが、作動角が小さくなるに連れて従来技術との差が大きくなる。
【０１００】
以上により本実施形態では、駆動軸１と揺動軸７の揺動軸とを結ぶ直線に対して第２リンク５とは反対側に揺動カム６のカムノーズ６ａが突出し、かつ当該直線に対してカムノーズ６ａと同じ側で第２リンク５と連結された構成についても、第１、第２の実施形態と同様の効果の他に、次のような効果を得ることができる。
【０１０１】
また、機関に回動可能に支持される制御軸２と、ここから偏心した揺動軸７とを備え、駆動軸１から制御軸２中心までの距離は最小作動角時のＬ０長さよりも短いので、ほぼ最小作動角のときに揺動負角加速度の絶対値が大きくなる。これにより、小作動角時のリフト量を大きくすることができる。
【０１０２】
第４実施形態について説明する。
【０１０３】
図２３は本実施形態を適用する可変動弁機構Ｂについて、図９と同様に機関正面から見た図である。図９との相違点は、制御軸２の回転軸Ｃ０の位置のみなので、この点について説明する。
【０１０４】
本実施形態においても、制御軸２は次の３つの条件を満たすように配置する。なお、図２０は３つの条件を満たしている場合の一例を示している。
【０１０５】
第１の条件は、制御軸２の回転軸Ｃ０と駆動軸１とを結ぶ直線と基準線とがなす角α、Ｌ０角ｍａｘ、Ｌ０ｍｉｎが、Ｌ０角ｍａｘ−α≒α−Ｌ０角ｍｉｎ、つまり最大作動角時のＬ０長さ≧最小作動角時のＬ０長さであること。
【０１０６】
第２の条件は、制御軸２の回転軸Ｃ０が、最大作動角時の揺動軸７の中心ＣＲｍａｘにおける等リフト線の法線に対して駆動軸１と反対側にあることである。
【０１０７】
これらの条件を全て満たした場合には、図２１、図２２と同様の効果が得られる。
【０１０８】
なお、上記各実施形態では、吸気弁用の可変動弁機構について説明したが、排気弁の開閉駆動にも同様に適用することができる。
【０１０９】
例えば、第１、第２実施形態のように、中間作動角であっても最大作動角に近い部分ではほぼ最大作動角時に近いバルブリフト量となる場合には、中高負荷運転時等における排気効率の向上を図ることができる。また、第３、第４実施形態のように小作動角領域でのバルブリフト量が大きくなる場合には、アイドル運転時等のような低負荷運転時において、残ガス量の低減を図ることができる。
【０１１０】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】第１実施形態を適用する可変動弁機構Ａの基本的な構成を示す図である。
【図２】可変動弁機構Ａの揺動角、揺動角速度、揺動角加速度について説明するための図である。
【図３】Ｌ０長さを変化させることで作動角を変更する場合の、揺動角及び揺動角加速度の特性を示した図である。
【図４】Ｌ０角を変化させることで作動角を変更する場合の、揺動角及び揺動角加速度の特性を示した図である。
【図５】Ｌ０長さと揺動角及び揺動負角加速度との関係をまとめた図である。
【図６】Ｌ０角と揺動角及び揺動負角加速度との関係をまとめた図である。
【図７】参考例としての可変動弁機構Ａの外観図である。
【図８】第１実施形態を適用する可変動弁機構Ｂの外観図である。
【図９】第１実施形態を適用する可変動弁機構Ｂの基本的な構成を示す図である。
【図１０】揺動負角加速度と作動角との関係を示す図である。
【図１１】バルブ加速度と作動角との関係を示す図である。
【図１２】バルブリフト量と作動角との関係を示す図である。
【図１３】第２実施形態を適用する可変動弁機構Ｃの外観図である。
【図１４】可変動弁機構Ｃを機関正面かた見た図である。
【図１５】Ｌ０長さと揺動角及び揺動負角加速度との関係をまとめた図である。
【図１６】Ｌ０角と揺動角及び揺動負角加速度との関係をまとめた図である。
【図１７】第２実施形態の制御軸２の回転軸位置について示す図である。
【図１８】揺動負角加速度と作動角との関係を示す図である。
【図１９】バルブリフト量と作動角との関係を示す図である。
【図２０】第３実施形態を適用する可変動弁機構Ｄを機関正面から見た図である。
【図２１】揺動負角加速度と作動角との関係を示す図である。
【図２２】バルブリフト量と作動角との関係を示す図である。
【図２３】第４実施形態を適用する可変動弁機構Ｂを機関正面から見た図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１    駆動軸
２    制御軸
３    可変動弁用ロッカーアーム
４    第１リンク
５    第２リンク
６    揺動カム
７    揺動軸
８    第１アーム
９    第２アーム
１０〜１２  連結ピン
１３  駆動カム
１４  中空管
１５  ボルト
２０、２１  リング部材
２２  ブリッジ部材
２６  ピニオンギヤ
２７  モータ
３０  ローラ式ロッカーアーム
３１  吸気弁
３２  ラッシュアジャスタ
３３  ローラフォロア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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