(57)【要約】【課題】吸気側にＶＶＬを採用し排気側を位相可変する場合は、低リフト域吸気時間面積が出力に比例して狭く、オーバーラップのずれが出力、排ガスに大きな影響を与えるので、出きる限り応答遅れを零に抑える必要がある。【解決手段】同軸に並列配置されたカムの一部又は全てのカムを位相可変するものに於いて、カムシャフトを二重軸とし、内軸か外軸、又は位相可変するカムにカム溝を設け、位相可変するカムを軸方向固定、位相方向回転自在に外軸に軸支し、内軸をカムシャフト軸方向にスライドさせることでカム溝に臨ませたピンにてカムを位相可変する。【選択図】図１−７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸上に並列配置されたカムの一部カムを位相可変するものに於いて、カムシャフトを二重軸とし、内軸にピンを固定、外軸に軸方向で位相が変化するピンガイドカム溝を設け、位相可変するカムは軸方向固定、回転方向自在に外軸に軸支すると共に、軸穴部にピンをガイドする溝を設け、内軸をスライドさせることでピンにてカムの位相を可変する動弁装置。
【請求項２】
位相固定カムの回転方向を外軸にキー等にて固定し、軸方向を位相可変カムと共にカム列の外側端面部をサークリップ等にて外軸に固定した請求項１に記載した動弁装置。
【請求項３】
同軸上に並列配置されたカムの全てのカムを位相可変するものに於いて、カムシャフトを二重軸とし、内軸にピンを固定、外軸に軸に平行にピンをガイドする溝を設け、位相可変するカムは軸方向固定、回転方向自在に外軸に軸支すると共に、軸穴部に軸方向で位相が変化するピンガイドカム溝を設け、内軸をスライドさせることでピンにてカムの位相を可変する動弁装置。
【請求項４】
ピンガイドカム溝の軸方向移動量に対する位相変化量を各カムで違えた請求項３に記載した動弁装置。
【請求項５】
吸、排気カムを同軸上に並列配置したものに於いて、カム軸穴部のピンガイドカム溝の位相変化方向を逆向きとした請求項３に記載した動弁装置。
【請求項６】
低回転側に於いて吸、排気オーバーラップを小さく設定し、高回転になるに従いオーバーラップが大きくなるようピンガイドカム溝を設定した請求項５に記載した動弁装置。
【請求項７】
カムシャフト軸芯に対する開、閉弁カムフォロワアーム部端のローラフォロワ中心のカム軸上位相差を、吸、排気リフトカーブ山のクランク軸上位相差の１／２付近に設定し、カム軸における吸、排気カム山の位相を略合せる請求項３に記載した動弁装置。
【請求項８】
カムシャフトを二重軸とし、内軸に固定された吸気３次元カムを回転方向固定、軸方向自在にスライドさせ、カム山形状にてタイミング、リフト量、開弁角を可変すると共に、同軸上に配置した排気平カムを位相可変するものに於いて、排気平カムを外軸に回転自在、軸方向固定にて軸支し、外軸に軸直角に設けたガイド溝にて、排気平カムに回転方向固定で係止したピンを軸方向固定、回転方向自在とし、内軸に設けたピンガイドカム溝にて、内軸のスライドによりピンにて排気平カムの位相を可変する動弁装置。
【請求項９】
ピンガイドカム溝の軸方向移動量に対する位相変化量を変化させた請求項１〜８に記載した動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【００１】本発明は、二輪車或いは自動車等における内燃機関において、同軸に並列配置されたカムの一部又は全てのカムを位相可変するものに於いて、カムシャフトを二重軸とし、内軸か外軸、又は位相可変するカムにカム溝を設け、位相可変するカムを軸方向固定、位相方向回転自在に外軸に軸支し、内軸をカムシャフト軸方向にスライドさせることでカム溝に臨ませたピンにてカムを位相可変する動弁装置に関するものである。
【背景技術】
【００２】位相可変機構にて外軸に対しカムを固定した内軸の位相を可変する特許文献１〜６が開示されている。
【特許文献１】特開平３−８８９０７号公報
【特許文献２】特開平７−２２４６１７号公報
【特許文献３】特開平９−１７７５１７号公報
【特許文献４】特開２００２−５４４１０号公報
【特許文献５】特開２００９−２９３５６７号公報
【特許文献６】特開２０１０−１９６４８５号公報
【００３】また、内軸スライド手段にて内軸に固定した３次元カムをスライドさせタイミング、リフト量、開弁角を可変する特許文献７が開示されている。
【特許文献７】特開２００３−３８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４】ＤＯＨＣでは、ドリブンスプロケットとカムシャフト間に位相可変機構（ＶＶＴ）を配置し同軸全体を位相可変することで、吸、排気双方又は片方を可変する方法が一般的に採用されているが、ＳＯＨＣにて吸、排気の片方を可変としたり、ＤＯＨＣにおいて吸気の片方のカムを位相可変する場合は、同軸に並列配置されたカムの一部を可変する必要があるので、カムシャフトを二重軸とし外軸に対する内軸の位相をＶＶＴにて可変し、外軸に設けたカムを固定側カムとし、内軸に固定したカムを位相可変カムとした特許文献１〜６が開示されているが、油圧式ＶＶＴでは応答速度が遅く、機関回転数や、急激な回転変化、アクセル開度変化により応答差が大きく変化し易く、正確なタイミング制御が困難であった。近年では電気式ＶＶＴの採用により応答速度は速くなってきており、急激なアクセレーションを必要とする二輪車にも採用可能レベルに達しているが、吸気側にタイミング、リフト量、開弁角を可変とする所謂ＶＶＬを採用し排気側を位相可変する場合は、低リフト域の吸気開口時間面積が出力に比例して狭く、オーバーラップ量のずれが出力、排ガスに大きな影響を与えるので、出きる限り応答遅れを零に抑える必要があり、たとえ電気式ＶＶＴを用いたとしても、機関回転数、回転変化、アクセル開度変化を低く抑えたエンジンにしか採用できない欠点があった。
また、特許文献１〜６は内軸の軸方向を固定し、位相方向をＶＶＴにて可変するものであるので、位相変化量の制御精度はＶＶＴの制御装置の精度で決まり、万一制御装置が故障すると、目的値に対するずれがどのように変化していくのか条件により千差万別ゆえ、吸気側にＶＶＬを採用したものにおいて排気側に採用すると、低リフト域での故障発生時に排ガスに悪影響がでるので採用困難な機構である。【００５】内軸スライド手段により内軸に固定した３次元カムロブをスライドさせることでタイミング、リフト量、開弁角を可変する特許文献７が開示されているが、カムロブは軸方向にのみ可変で位相方向は固定とし、カム山形状にてタイミング、リフト量、開弁角を可変するもので、平カムの位相を可変できるものではない。【００６】本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたもので、同軸に並列配置されたカムの一部又は全てのカムを位相可変するものに於いて、カムシャフトを二重軸とし、内軸か外軸、又は位相可変するカムにカム溝を設け、位相可変するカムを軸方向固定、位相方向回転自在に外軸に軸支し、内軸をカムシャフト軸方向にスライドさせることでカム溝に臨ませたピンにてカムを位相可変するもので、カム位相制御駆動装置（内軸スライド駆動装置）を動弁装置から離れた場所に配置でき、大きさの自由度が増し、応答速度を速める大出力駆動装置（モーター）の採用、適切減速比の設定が容易となり、ドリブンスプロケット部に配置される電気式ＶＶＴに比べ応答速度を速くできる。
また、同軸全てのカムの位相を可変したり、吸気３次元カムのスライドと排気平カムの位相可変をする場合に、相対するカムの位相はカム溝により決まるので、精度よくしかも応答遅れ零にて可変できると共に、万一カム位相制御（アクセル）シャフトユニットが故障してそのスライド位置で止まっても、違うスライド位置にずれたとしても、相対するカムの位相は設定どおりゆえ悪影響を小さく抑えることができる。更に、カム溝ゆえ軸方向移動量に対する位相変化量を変化させ曲線、折線状等自在に設定できるので、軸方向移動量に対する位相変化量を小さくし位相可変精度を上げたり、吸気３次元カムのタイミングに合わせ排気タイミングを自在に合せることが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【００７】前述の課題を解決する為の請求項１の発明は、同軸上に並列配置されたカムの一部カムを位相可変するものに於いて、カムシャフトを二重軸とし、内軸にピンを固定、外軸に軸方向で位相が変化するピンガイドカム溝を設け、位相可変するカムは軸方向固定、回転方向自在に外軸に軸支すると共に、軸穴部にピンをガイドする溝を設け、内軸をスライドさせることでピンにてカムの位相を可変することを特徴とする。
カム位相制御駆動装置を動弁装置から離れた場所に配置でき、大きさの自由度が増し、応答速度を速める大出力駆動装置（モーター）の採用、適切減速比の設定が容易となり、ドリブンスプロケット部に配置される電気式ＶＶＴに比べ応答速度を速くできる。【００８】また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、位相固定カムの回転方向を外軸にキー等にて固定し、軸方向を位相可変カムと共にカム列の外側端面部をサークリップ等にて外軸に固定したことを特徴とする。
ピンを固定する内軸と、カムの軸方向を固定する外軸が鉄系の同様材質ゆえ、熱膨張差によるピッチのずれやクリアランスの増加を極小に抑えられ、高い位相可変精度が得られる。【００９】また、請求項３の発明は、同軸上に並列配置されたカムの全てのカムを位相可変するものに於いて、カムシャフトを二重軸とし、内軸にピンを固定、外軸に軸に平行にピンをガイドする溝を設け、位相可変するカムは軸方向固定、回転方向自在に外軸に軸支すると共に、軸穴部に軸方向で位相が変化するピンガイドカム溝を設け、内軸をスライドさせることでピンにてカムの位相を可変することを特徴とする。
相対するカムの位相はカム溝により決まるので、精度よくしかも応答遅れ零にて可変できると共に、万一カム位相制御駆動装置が故障してそのスライド位置で止まっても、違うスライド位置にずれたとしても、相対するカムの位相は設定どおりゆえ悪影響を小さく抑えることができる。【０１０】また、請求項４の発明は、請求項３の発明において、ピンガイドカム溝の軸方向移動量に対する位相変化量を各カムで違えたことを特徴とする。
各カム毎に変化量を違えて設定できるので、ＳＯＨＣでは吸気カムと排気カムの位相変化量に差を付けることにより、吸、排気のタイミングとオーバーラップを適切な設定にて可変できる。また、ＤＯＨＣでは左右の吸気カムの位相変化量に差を付けることによりスワール流を発生させることが可能となる。【０１１】また、請求項５の発明は、請求項３の発明において、吸、排気カムを同軸上に並列配置したものに於いて、カム軸穴部のピンガイドカム溝の位相変化方向を逆向きとしたことを特徴とする。
吸、排気の位相可変量を大きくできるので、オーバーラップ零から負のオーバーラップにまでオーバーラップ量を小さくすることが可能になる。【０１２】また、請求項６の発明は、請求項５の発明において、低回転側に於いて吸、排気オーバーラップを小さく設定し、高回転になるに従いオーバーラップが大きくなるようピンガイドカム溝を設定したことを特徴とする。
低回転側でオーバーラップを小さくする方向で適切な値に設定でき、排ガス、燃焼を改善できると共に、吸気側を遅閉じとすることも可能となり、ポンピングロスの低減による燃費低減が図れる。【０１３】また、請求項７の発明は、請求項３の発明において、カムシャフト軸芯に対する開、閉弁カムフォロワアーム部端のローラフォロワ中心のカム軸上位相差を、吸、排気リフトカーブ山のクランク軸上位相差の１／２付近に設定し、カム軸における吸、排気カム山の位相を略合せることを特徴とする。
ピンガイド溝を一本にでき加工が容易になると共に、ベースサークル径の増加が抑えられることにより、エンジンの小型軽量化、高回転化が図れる。【０１４】また、請求項８の発明は、カムシャフトを二重軸とし、内軸に固定された吸気３次元カムを回転方向固定、軸方向自在にスライドさせ、カム山形状にてタイミング、リフト量、開弁角を可変すると共に、同軸上に配置した排気平カムを位相可変するものに於いて、排気平カムを外軸に回転自在、軸方向固定にて軸支し、外軸に軸直角に設けたガイド溝にて、排気平カムに回転方向固定で係止したピンを軸方向固定、回転方向自在とし、内軸に設けたピンガイドカム溝にて、内軸のスライドによりピンにて排気平カムの位相を可変することを特徴とする。
排気カムの位相可変では排気バルブのタイミングを可変するのみで、リフト量、開弁角を可変することはできないが、低出力から高出力間で要求される排気リフトカーブのリフト量、開弁角、タイミング差は小さく、特にリフト量、開弁角の差は小さいのでタイミングを可変できれば、排気側にも３次元カムを採用した場合に遜色無い性能が得られると共に、ヘッドのコンパクト化、重量軽減、コストダウンが図れる。
吸気３次元カムに対する排気平カムの位相がピンガイドカム溝により決まるので、精度よくしかも応答遅れ零にて可変できると共に、万一内軸スライド駆動装置が故障してそのスライド位置で止まっても、違うスライド位置にずれたとしても、相対するカムの位相はピンガイドカム溝により設定されているので悪影響を小さく抑えることができる。【０１５】また、請求項９の発明は、請求項１〜８の発明において、ピンガイドカム溝の軸方向移動量に対する位相変化量を変化させたことを特徴とする。
カム溝ゆえ軸方向移動量に対する位相変化量を変化させ曲線、折線状等自在に設定できるので、一部スライド領域で軸方向移動量に対する位相変化量を小さくし位相可変精度を上げたり、吸気３次元カムのタイミングに合わせ排気タイミングを自在に合せることが可能となる。
【発明の効果】
【０１６】本発明により、同軸に並列配置されたカムの一部又は全てのカムを位相可変するものに於いて、カム位相制御（内軸スライド）駆動装置を動弁装置から離れた場所に配置でき大きさの自由度が増し、応答速度を速める大出力駆動装置（モーター）の採用、適切減速比の設定が容易となり、ドリブンスプロケット部に配置される電気式ＶＶＴに比べ応答速度を速くできる。
また、同軸全てのカムの位相を可変したり、吸気３次元カムのスライドと排気平カムの位相可変をする場合に、相対するカムの位相はカム溝により決まるので、精度よくしかも応答遅れ零にて可変できると共に、万一カム位相制御（内軸スライド）駆動装置が故障してそのスライド位置で止まっても、違うスライド位置にずれたとしても、相対するカムの位相は設定どおりゆえ悪影響を小さく抑えることができる。
更に、カム溝ゆえ軸方向移動量に対する位相変化量を変化させ曲線、折線状等自在に設定できるので、軸方向移動量に対する位相変化量を小さくし位相可変精度を上げたり、吸気３次元カムのタイミングに合わせ排気タイミングを自在に合せることができる動弁装置を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【０１７】以下、図面により、本発明による動弁装置及びそれを備えた内燃機関の好適な実施形態を説明する。本発明による動弁装置は二輪車や自動車等に搭載される各種ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンに適用可能である。
【０１８】第一実施形態の動弁装置は請求項１〜７、９の具体的実施例で、吸、排気共通のカムシャフトユニット１０及びロッカアームシャフト２７とを含む。また、吸気側においてロッカアームユニット２０と、バルブユニット３０を、排気側においてロッカアームユニット２０ＥＸと、バルブユニット３０ＥＸとを含む。
また、アクセル開度及び走行状況に応じカム位相を可変させるカム位相制御シャフトユニット４０を含む。（図１−１〜７参照）
尚、左気筒（ドリブンスプロケットから離れた側）が請求項１、２、９、右気筒（ドリブンスプロケット側）が請求項３〜７、９の具体的実施例を示す。また、図面数削減の為、左右気筒別案（別図）を表記しているが実機では左右気筒同案（同図）となる。
【０１９】カムシャフトユニット１０はカムシャフト軸に平行方向より視て、排気バルブユニット３０ＥＸに対し吸、排気バルブ軸Ｖバンクの内側に排気バルブユニット３０ＥＸに沿って配置され、開閉カム山部をカムシャフト軸に平行方向より視て、リテーナ部の下側リテーナ３４よりシリンダヘッド合せ面側（下側）で、バルブユニット最大外周包括線Ｌより排気バルブ軸側にオーバーラップさせて配置している。（図１−２参照）
カムシャフト及びロッカアームシャフトを一本とし吸、排気バルブ軸Ｖバンク内に、カムシャフト軸をシリンダヘッド合せ面側に配置したことで、鉄系部品の削減によるコスト、重量軽減が図れると共に、肉厚の金属材料を必要とするシリンダヘッド高を低く、吸、排気方向のシリンダヘッド幅を狭くできることにより、シリンダヘッドの小型、軽量化が図れ、しかもシリンダ軸に対する吸気ポートの角度を小さくでき、吸気効率及びタンブル流の向上が図れると共に、燃焼室の高圧縮比化、及びＳ／Ｖ比を小さくできる。
【０２０】カムシャフトユニット１０において、カムシャフト１１はシリンダヘッド１及びカムシャフトハウジング２に回転自在に軸支される。カムシャフト１１には各気筒毎に排気開弁カム１１ＥＸＯ及び吸気閉弁カム１１Ｃをシリンダヘッド合せ面に直角方向より視て、シリンダ中心に対し外側に配置し、排気開弁カム１１ＥＸＯに近いシリンダ中心側の側部に、吸気開弁カム１１Ｏを、吸気閉弁カム１１Ｃに近いシリンダ中心側の側部に、排気閉弁カム１１ＥＸＣが軸方向並列に配置に配置される。（図１−１、７参照）
【０２１】左気筒（請求項１、２、９）の実施例では、吸気開弁カム１１Ｏ及び吸気閉弁カム１１Ｃをキー１４にて回転固定し、排気開弁カム１１ＥＸＯ及び排気閉弁カム１１ＥＸＣは回転自在にカムシャフト１１に軸支すると共に、吸気閉弁カム１１Ｃ及び排気開弁カム１１ＥＸＯの外端面部をサークリップ１３にて軸方向を固定することで全カムの軸方向を固定している。
ガイドピンを固定するカム位相制御シャフト（内軸）と、カムの軸方向を固定するカムシャフト（外軸）が鉄系の同様材質ゆえ、熱膨張差によるピッチのずれやクリアランスの増加を極小に抑えられ、高い位相可変精度が得られる。
カムシャフト１１の位相可変カム部には、ガイドピン４１−８のスライドにより、ガイドローラ４１−９を介してカムの位相を可変するピンガイドカム溝１１Ｇが、排気開弁カム１１ＥＸＯ及び排気閉弁カム１１ＥＸＣの軸穴部にはガイドピン４１−８の頭部を回転固定、スライド自在に臨ませるピンガイド溝１１ＥＸＯＧ、１１ＥＸＣＧが軸方向平行に設けられている。（図１−７、８参照）
本実施例では、ピンガイド溝１１ＥＸＯＧ、１１ＥＸＣＧとガイドピン４１−８頭部を面接触とし、面圧を低減する為に溝を軸方向平行に設けているが、線接触でも許容ヘルツ応力に出来る場合は、軸方向にて位相が変わるカム溝とすることも可能で、カム位相制御シャフト（内軸）移動量に対するカムの位相変化量を大きくすることもできる。
尚、本実施例でカムの軸方向位置やクリアランスを調整する場合はカムにて行う必要がある。
【０２２】右気筒（請求項３〜７、９）の実施例では、全カムを回転自在にカムシャフト１１に軸支し、吸気閉弁カム１１ｃ及び排気開弁カム１１ＥＸＯの外端面部を、サークリップ１３にて軸方向を固定することで全カムの軸方向を固定している。カムシャフト１１にはガイドピン４１−８をガイドローラ４１−９を介して位相を変えずにスライドガイドする、ピンガイド溝１１Ｇが軸方向平行に設けられ、全カムの軸穴部にはガイドピン４１−８のスライドによりガイドローラ４１−９を介して位相を変える、ピンガイドカム溝１１ＯＧ、１１ＣＧ、１１ＥＸＯＧ、１１ＥＸＣＧが、吸、排気で軸方向移動量に対する位相変化量を違えると共に逆位相方向に設けられている。
相対する吸、排気カムの位相はピンガイドカム溝により決まるので、精度よくしかも応答遅れ零にて可変できると共に、万一カム位相制御シャフトユニットが故障してそのスライド位置で止まっても、違うスライド位置にずれたとしても、相対する吸、排気カムの位相は設定どおりゆえ悪影響を小さく抑えることができる。
また、各カム毎に位相変化量を違えて設定できるので、ＳＯＨＣでは吸気カムと排気カムの位相変化量に差を付けることにより、吸、排気のタイミングとオーバーラップを適切な設定にて可変でき、ＤＯＨＣでは左右の吸気カムの位相変化量に差を付けることによりスワール流を発生させることが可能となる。
尚、カムシャフト軸芯に対する開、閉弁カムフォロワアーム部端のローラフォロワ中心のカム軸上位相差を、吸、排気リフトカーブ山のクランク軸上位相差の１／２付近に設定し、カム軸における吸、排気カム山の位相を略合せることで、全カムのガイドピン４１−８の位相を同一に、ピンガイド溝１１Ｇを一本にできると共に、ピンガイドカム溝１１ＯＧ、１１ＣＧ、１１ＥＸＯＧ、１１ＥＸＣＧをカム山部範囲に設けることができ、ベースサークル径を小さく抑えることができている。
ピンガイド溝を一本にでき加工が容易になると共に、ベースサークル径の増加が抑えられることにより、エンジンの小型軽量化、高回転化が図れる。（図１−１０参照）
尚、本例では外端面部とサークリップ１３との間にシム１８を配置しており、シム調にてカムの軸方向位置及びクリアランスを調整することができる。（図１−７参照）
排気開弁カムフォロワアーム部２１ＥＸａＯ及び吸気閉弁カムフォロワアーム部２１ａＣをシリンダ中心に対し外側に配置することにより、吸気側シリンダ中心付近に点火プラグホール（インジェクタホール）１ＩＧを配置できる。（図１−１、２参照）
尚、カムシャフト１１は中空構造とし、その中空内部にカム位相制御シャフト４１を配置している。
【０２３】バルブ戻しスプリング付動弁装置におけるカムシャフト（カム）の材質は鋳鉄とするのが一般的であるが、強制開閉動弁装置はバルブ閉じ時にスプリングによるカムシャフトを回す力が無い（小さい）為、高回転域でのメカロスがバルブ戻しスプリング付より大きくなる傾向にある。対策として往復運動部重量軽減が有効であり、ローラフォロワ部を小型化する必要がある。その為にはカムとの許容接触ヘルツ応力を高める必要があり、カムの材質を許容接触ヘルツ応力を鋳鉄の倍近くにできる浸炭鋼とするのが望ましい。
【０２４】カムシャフト１１の一端にはドリブンスプロケット１５が圧入固着され、ボス部にはカム位相検出センサ用の突起であるピン６７が圧入固定され、位相センサユニット７１にて位相を検出しその出力信号にて点火時期を制御している。ドリブンスプロケット１５とクランクシャフト（以下図示せず）の一端に形成されるドライブスプロケットとの間にカムチェーンがチェーンガイド、チェーンテンショナ、チェーンアジャスタ等により適正走行するよう巻回装架される。（図１−１参照）
【０２５】排気開弁カム１１ＥＸＯ、閉弁カム１１ＥＸＣの具体的な諸元については吸気開弁カム１１０、閉弁カム１１Ｃと異なる。
【０２６】吸、排気ロッカアームユニット２０、２０ＥＸは図１−２に示すように、シリンダヘッド合せ面に対しカムシャフトユニット１０より離れた側（上側）に、カムシャフト軸に平行方向より視て、カムシャフト１１に近い排気バルブユニット３０ＥＸに対しカムシャフト１１より遠ざけて、吸、排気バルブ軸Ｖバンク中央付近に配置されたロッカアームシャフト２７に揺動自在に軸支される。
ＳＯＨＣ強制開閉内燃機関ではカムシャフト一本に吸、排気の開閉カムを軸方向並列に配置することになり、カムシャフト軸受スパンが狭い小排気量内燃機関では、カムに接触するローラフォロワ部をバルブ軸方向より視て、左右バルブ間より外側でバルブユニットに当たらない所に配置することが困難となるので、左右バルブ間に配置せざるを得ない。故に、ローラフォロワをカムシャフト軸に平行方向より視て、バルブユニットにオーバーラップしない所に配置する必要があり、レバー比を１．８程度以下の妥当な設定にする為には、ロッカアームシャフト軸をカムシャフト軸に近いバルブ軸に対し、カムシャフト軸よりより遠ざけた位置に配置する必要がある。吸、排気ロッカアームのレバー比は、リフト誤差を抑え、剛性を確保する為に出来る限り１に近づけるのが高回転エンジンでは理想だが、一般的に吸気リフト量が排気リフト量より大きく、カム山高さを吸、排気同じ位に揃える為には吸、排気リフト量比分吸気レバー比を大きくとることになるが、レバー比を大きくした分リフト誤差が大きくなると共に剛性が落ちるので、レバー比を妥当な値に設定する為に排気レバー比が大きい場合は吸、排気リフト量比分吸気レバー比を大きくとることができなくなる。吸、排気ロッカアームの剛性が同程度となる同等レバー比まで吸気レバー比を小さくすれば性能面で許容できるので、吸、排気共同等レバー比に近づける為に、ロッカアームシャフト軸を吸、排気バルブ軸Ｖバンク中央付近に配置するものである。
【０２７】吸気ロッカアーム２１は図１−３に示すように、先端部に圧入固着されたピン２１−２にニードルベアリング２１−３を介して回転自在に軸支され、各カムに接触するローラフォロワ２１−４を有する開弁カムフォロワアーム部２１ａＯと閉弁カムフォロワアーム部２１ａＣを、カムシャフト軸に平行方向より視て、カムを挟むＶ字状に一体形成すると共に、吸気バルブユニット３０のリテーナ部の上下鍔内にシムを介して係合しバルブをリフトさせるバルブリフトアーム部２１ｂとも一体とし、カムシャフト軸に平行に配置されたロッカアームシャフト２７に揺動自在に軸支されており、ロッカアームシャフト２７の軸芯はバルブ軸方向でリテーナ鍔部上下接触面間中心の略ストローク範囲内に配置される。（図１−２、４参照）
尚、全ての実施形態においてローラフォロワ２１−４には側面にオイル溝が施され、外部からのオイルミストをニードルベアリング２１−３に導き潤滑している。（図１−３参照）
本実施例では、バルブリフトアーム先端のリテーナ部の上下シムとの接触点のバルブ軸直角方向移動量をなるべく小さくしバルブ軸を抉る力を抑える為に、リテーナ鍔部上下接触面間中心のストローク中心付近にロッカアーム揺動軸芯を配置しているが、バルブリフトアーム部揺動角が小さく接触点のバルブ軸直角方向移動量小さい場合や、バルブ軸径大、低回転エンジン等拗れに対する強度がある場合は、レイアウトの都合で揺動軸芯をストローク範囲より多少外に外してもよい。
ローラフォロワ採用によりカムとの接触抵抗を低減でき、バルブリフトアーム部とカムフォロワアーム部一体化による剛性向上、及びアライメント誤差の調整及び適正クリアランスの確保を、シム厚調整等にて行うことによるバルブ往復運動部重量の軽減により、メカロスの低減、高回転化が可能となる。
ローラフォロワ２１−４及びニードルベアリング２１−３は、カム及びピン２１−２との接触ヘルツ応力を許容範囲に収めると共に、ベアリング部寿命を設定耐久時間以上にする為に加速度の大きさに合った寸法にする必要があるが、メカロス低減、高回転化の観点より出来る限り小型化を図る必要がある。故に、ローラフォロワ２１−４、ニードルベアリング２１−３、ピン２１−２の材質はベアリング鋼や浸炭鋼を用いるのが一般的であるが、それに特殊熱処理やショットピーニング等の処理を追加し、耐ヘルツ応力、コロガリ摩耗耐久性の向上を図るべきである。
カムベースサークルとローラフォロワとのクリアランスを適正に調整する方法としてはローラフォロワの外径で調整するのが現実的であり、開弁カムフォロワアーム部２１ａＯと閉弁カムフォロワアーム部２１ａＣ双方のローラフォロワ径を調整するより、片方は予め決められたものを組付けておき、他方のローラフォロワ径にて調整する方が効率的である。片方のローラフォロワ径にて調整する方法にも、現物のヘッドに仮組しジグにて適正外径を測定し片方のローラフォロワを部組する方法と、適正クリアランスになると考えられる寸法に前後した数種のロッカアームを予め用意しておき、現物のヘッドに仮組後クリアランスを測定し、合うものを選択組付けする方法が考えられるが、前方法は少量生産に、後の方法は大量生産に向いた方法と言える。
【０２８】バルブリフトアーム部２１ｂは、揺動軸部２１ｃの軸方向左右バルブ軸付近で二本の櫛状に形成されており、先端部リテーナ付近でさらに二股に分かれリテーナ筒部左右の鍔部の上下シムに接触係合すると共に、連結アーム２１ｅにて連結されている。鍔部との間に配置されたシムとの接点は略バルブ軸を通り揺動軸部２１ｃに平行な線上とする。揺動軸部２１ｃは軸方向で左右のバルブリフトアーム部付近に分割して設けられ、左右の揺動軸部２１ｃＲ、２１ｃＬの間に排気ロッカアーム２１ＥＸの右揺動軸部２１ＥＸｃＲが配置され、左揺動軸部２１ｃＬの左側部に排気ロッカアーム２１ＥＸの左揺動軸部２１ＥＸｃＬが配置され、ロッカアームシャフト２７に揺動自在に軸支されている。左右の揺動軸部２１ｃＲ、２１ｃＬは連結アーム２１ｆにて連結されており、バルブリフトアーム部２１ｂ、揺動軸部２１ｃ、連結アーム２１ｅ、２１ｆにてロの字状に形成され、その中に点火プラグホール（インジェクタホール）１ＩＧが吸気バルブユニット３０に略平行に配置されている。（図１−２、３、４、７参照）
ロッカアームの揺動軸部を左右二ヶ所の長いスパンにできるので、バタツキが抑えられ左右バルブのリフト誤差を小さくできる。また、左右揺動軸部連結により、ロッカアームの剛性及び揺動軸受穴の加工精度を向上できる。
吸、排気バルブ軸Ｖバンク角及びカムシャフト軸受スパンを大きくすることなく、点火プラグホール（インジェクタホール）１ＩＧを配置でき、略シリンダ中心に点火又は噴射中心を配置できると共に、燃焼室壁面に対する傾斜も小さくできるので、点火プラグ先端の電極を燃焼室に露出させる為や、インジェクタ先端から噴射される燃料が燃焼室の壁に当たらないようにする為の窪みを燃焼室に作る必要が無く、圧縮比低下及びＳ／Ｖ比の悪化を招かない。
また、吸気側に配置した点火プラグホール（インジェクタホール）１ＩＧが邪魔をしないので、吸気ポート側より冷却が必要な排気ポート側の左右排気バルブのバルブシート付近の排気ポート間に水通路を設け易くなる。（図１−１４参照）
本実施形態ではバルブリフトアーム部２１ｂ先端のリテーナ部シムとの係合部を二股とし、接点を一バルブ当たり左右二点としているが、強制開閉動弁装置の場合バルブスプリングが無いか、あってもコイルスプリングでは無い場合が多く、たとえコイルスプリングを用いたとしても、バルブシールスプリングとして使う為バネ力が弱く、リフト時にバルブをステム軸周りに回す力が弱く傘部の偏摩耗を防ぐ機能が低いので、二股を止め片側の鍔部にのみ当てることでステム軸周りに回すようにしてもよい。
但し、バルブを拗らせてリフトする力が強いのでバルブステム軸の細い小型エンジンや、高回転エンジンでは他の対策が必要となる場合がある。
開閉カムをＶ字状のカムフォロワアーム部で挟み込み、カムフォロワアーム部と一体のバルブリフトアーム部端をバルブに固着されたリテーナ部の上下鍔内にシムを介して係合することで、バルブ戻しスプリング無しで、カムのリフトカーブを各部クリアランスを加えた範囲内でバルブに伝達することができる。
【０２９】排気ロッカアーム２１ＥＸは図１−５に示すように、バルブリフトアーム部２１ＥＸｂの右バルブリフトアーム部２１ＥＸｂＲに沿って、側部に右揺動軸部２１ＥＸｃＲより櫛状に形成した中バルブリフトアーム部２１ＥＸｂＣを設け、中バルブリフトアーム部２１ＥＸｂＣと右バルブリフトアーム部２１ＥＸｂＲのローラフォロワがリテーナ部に当たらない位置に架渡し圧入固着されたピン２１−２にニードルベアリング２１−３を介して回転自在に軸支され、各カムに接触するローラフォロワ２１−４を配置し、カムフォロワアーム部とバルブリフトアーム部を共用とした以外は基本的に吸気ロッカアーム２１と同じである。
カムフォロワアーム部とバルブリフトアーム部を共用することにより、ロッカアームの軽量化及び剛性向上が図れる。
【０３０】ロッカアームシャフト２７はカムシャフトハウジング２に設けられた軸受穴に挿入され、段付部２７ａ及びサークリップ２８にて軸方向を係止されている。（図１−３参照）
また、ロッカアームシャフト２７は中空構造とし、両端をプラグ２７−２にて栓をし潤滑油路を形成、シリンダヘッド、カムハウジングに形成された潤滑油路を通り供給されるオイルにて、吸、排気ロッカアーム２１、２１ＥＸの揺動軸部２１ｃ、２１ＥＸｃを潤滑すると共に、ニードルベアリング２１−３及びカム山部、ローラフォロワ２１−４にオイルジェット噴射潤滑している。（図１−３、５参照）
また、ロッカアームシャフト２７の中空構造を利用し、カムシャフトハウジングに潤滑油路を設け、カムシャフト１１軸受部の潤滑をしている。（図１−７参照）
【０３１】吸気バルブユニット３０は、図１−２に示すように、吸気バルブステム３１ａが吸気バルブガイド１−３によってガイドされる二つの吸気バルブ３１を備える。
吸気バルブ３１がリフトすることにより、吸気ポート１ＩＮを介してエアクリーナ、インテークパイプ（図示せず）から導かれ制御バルブ（図示せず）により流量を制御された空気と、吸気通路または燃焼室にインジェクタ（図示せず）から噴霧される燃料との混合気が各気筒に導入される。
【０３２】図１−２に示す実施例は係止片（３３）としてバルブ戻しスプリング付動弁装置に一般的に使われている円錐状二つ割りコッタを用いたもので、各吸気バルブステム３１ａの頂部付近のコッタ溝に係止したコッタ３３に、筒部下内側にコッタに係合するテーパ部を有し、上内側に雌ねじを、下外側に鍔を設けた下側リテーナ３４に、止めネジ３５を締めつけることで吸気バルブ３１に固定し、止めネジ３５に鍔付ナット３６を締め付けることで上下鍔付のリテーナ部を形成している。
係止片（３３）は下側リテーナの軸方向固定が出きればよいので、円形断面の合口付リング又は円形断面の半円状係止片を用いる等、様々な係止片が考えられる。
鍔とバルブリフトロッカアーム部のリテーナ接触部の間にシム挿入を可能としつつ、雄ネジに対し二つのナットで締め付けることで弛みにくくしている。
バルブリフトアーム部２１ｂ先端とリテーナ部の上下鍔部との間に平ワッシャ状のシム３７を配置し、その厚さを調整することで、アライメント誤差の調整及び適正クリアランスの確保をしている。（図１−２参照）
【０３３】なお、平ワッシャ状のシム３７では角度誤差を吸収する機能が無いので、バルブリフトアーム部２１ｂ先端との当たりが端部にならないよう、バルブリフトアーム部２１ｂ先端にはクラウニングを付ける必要がある。但し、リテーナ上下鍔部のバルブリフトアーム部端との接触面の角度精度を良くしても、接触部二ケ所の片方でしか当たらず、バルブを拗らせてリフトする確率が高いので、バルブステム軸の細い小型エンジンや、高回転エンジンでは他の対策が必要となる場合がある。
【０３４】図１−１３が角度誤差を吸収、バルブを拗らせてリフトすることの無いようにし、バルブステム軸の細い小型エンジンや、高回転エンジンに対応する角度誤差吸収シムを示す。シム３７のリテーナ鍔側接触面３７ａを山型とし接触をロッカアーム揺動軸に略直角な線状とし、シム３７とバルブリフトアーム部２１ｂ先端のシム接触部との接触線に対し、バルブ軸方向より視て略直交させると共に、直交を保持するストッパ３７ｂを設けることにより、前方向の角度誤差を吸収し、バルブリフトアーム部２１ｂ先端にクラウニングが無くても常に、シム３７とバルブリフトアーム部２１ｂ先端のシム接触部の接触が線状に保たれ、接触ヘルツ応力を減らし摩耗を低減できる。
下側リテーナ３４及び鍔付ナット３６の材質は鋼とするのが一般的であるが、メカロス低減、高回転化の為にチタンやアルミとする時は、シム３７と下側リテーナ３４及び鍔付ナット３６の間に鋼のワッシャを追加し、リテーナ鍔側接触面３７ａの山型部との接触ヘルツ応力に耐えられるようにする。
【０３５】バルブ着座時にバルブシートとバルブフェイスを密着させシールするバルブスプリング３９を皿バネとし、往復運動部重量を軽減すると共に、バルブステム熱膨張によるバルブ突き上げを防止する為に必要なバルブリフトアーム部先端とシム及びリテーナ部との隙間を皿バネで押さえつけ常時０に保つことで騒音を低減する構造としている。
皿バネ荷重でリフトカーブの波打ちを抑えられるので、バルブリフトアーム部先端の接触部形状を上下シム接触面間寸法より適正クリアランスを差し引いた寸法を直径とした円形とし、全揺動区間でバルブ軸方向寸法が一定となるようにし、メカロス低減を図ることが出きる。荷重特性を非線形にできる皿バネの特性を活かし、取付荷重と最圧縮荷重との差を小さく抑えメカロスの低減も図れる。
バルブスプリング３９の皿バネは、上側のシム３７と鍔付ナット３６との間に配置され、鍔付ナット３６には段付ポケット３６ａが設けらバルブスプリング３９が収められている。本実施例では鍔付ナット３６に段付ポケットを設けているが、上側のシム３７に設けてもよい。
バルブステム熱膨張によるバルブ突き上げを防止する為に必要なバルブリフトアーム部先端とシム及びリテーナ部との隙間設定手順は、先ず、リテーナ部にシム３７をバルブリフトアーム部先端の上下に入れ、皿バネ３９を除いた状態で鍔付ナット３６を締め付ける。その後、（冷機無リフト時）ロッカアームをバルブがリフトしない側（この場合バルブリフトアームを上側）に揺動させ、カムにローラフォロワを押し当てた状態で、適正クリアランス〔バルブリフトアーム部端と下側シムとの隙間を、吸気側０．１ｍｍ、排気側０．２ｍｍ程度（所謂タペツトクリアランス）とすると共に、バルブリフトアーム部先端と上側シムとの隙間を最少限で確保〕にできるようシム厚調整する。シム厚調整後皿バネ３９を入れる。
尚、本実施例では吸、排気Ｖバンク角を狭くする為に皿バネを採用しているが、下側リテーナとシリンダヘッド間にシールスプリングとしてコイルスプリングを配置しても良い。
【０３６】尚、排気バルブユニット３０ＥＸは、吸気バルブユニット３０と基本構成が同様であり、説明は省略する。但し、排気バルブ３１ＥＸの具体的な諸元については吸気バルブ３１と異なる。
この場合、シリンダ内の燃焼ガスは排気ポート１ＥＸを介して、排気管（図示せず）を通って排出される。
【０３７】シリンダヘッド１及びシリンダヘッドカバー３にあけられた穴に、点火プラグホールチューブ（インジェクタホールチューブ）８１を挿入し、Ｏリング８２にて液封することで点火プラグホール（インジェクタホール）１ＩＧを形成している。
点火プラグホール（インジェクタホール）１ＩＧはカムシャフト軸に平行方向より視て、吸気バルブユニット３０とカムシャフトユニット１０及び吸、排気ロッカアームシャフトユニット２０、２０ＥＸの間で、シリンダヘッド合せ面に直角方向より視て、吸気ロッカアームの左右バルブリフトアーム部２１ｂＲ、２１ｂＬと閉弁カムフォロワアーム部２１ａＣ及び排気ロッカアームの開弁カムフォロワアーム部２１ＥＸａＯの間に配置されている。（図１−１、２、３参照）
カムシャフト軸から遠いバルブをリフトするロッカアームのレバー比を、カムシャフト軸に近いバルブのレバー比並みにすることによりできた空間を利用し、点火プラグホール（インジェクタホール）１ＩＧをカムシャフト軸から遠いバルブに略平行に配置すると共に、カムシャフト軸から遠いバルブをリフトするロッカアームのバルブリフトアーム（シリンダヘッド合せ面に直角方向より視て、略バルブ軸を通りロッカアームシャフト軸に直角に配置される）間に配置することで、吸、排気バルブ軸Ｖバンク角及びカムシャフト軸受スパンを大きくすることなく、点火プラグホール（インジェクタホール）１ＩＧを配置でき、略シリンダ中心に点火又は噴射中心を配置できると共に、燃焼室壁面に対する傾斜も小さくできるので、点火プラグ先端の電極を燃焼室に露出させる為や、インジェクタ先端から噴射される燃料が燃焼室の壁に当たらないようにする為の窪みを燃焼室に作る必要が無く、圧縮比低下及びＳ／Ｖ比の悪化を招かない。
【０３８】カム位相制御シャフトユニット４０はカムシャフトユニット１０の中心穴に配置され軸方向にスライド可能に支持されている。
左気筒（請求項１、２、９）の実施例では、カム位相制御シャフト４１には、位相可変カム部にガイドピン４１−８が圧入されており、カム位相制御シャフト４１がガイドローラ４１−９を介し、カムシャフト１１のピンガイドカム溝１１Ｇに沿ってスライドすることにより、カムシャフト１１に対するカム位相制御シャフト４１、及びガイドピン４１−８の位相が変わり、ガイドピン４１−８の頭部にて位相固定された排気開弁カム１１ＥＸＯ及び排気閉弁カム１１ＥＸＣの位相を可変できる。尚、ガイドローラ４１−９はスライド時ピンガイドカム溝１１Ｇとの接触をコロガリ接触とすることで、スライド抵抗を減らし位相可変速度を上げると共に、接点をガイドローラ全周とすることで摩耗を防止しカム位相のバタツキを小さくするものであり、必要不可欠のものではないので廃止も可能である。（図１−７、８参照）
本例では、カム位相制御シャフトをスライドさせる前は位相可変しないバルブ戻しスプリング付エンジン（点線）に対し吸、排気オーバーラップを小さく設定し（実線）、スライドさせることでオーバーラップを大きく（二点鎖線）している。低回転側をスライド前とし、高回転側にてスライドさせることで、排ガス低減、高出力化の両立が可能となる。また本例では、強制開閉化にてバルブ戻しスプリング付に対し作用角、リフト高を変えず開口面積を拡大した例で出力向上が狙いであるが、有効面積（開口面積と流量係数の積）を同等にすると作角を狭く出きるので燃費、排ガスをさらに低減出きる選択肢が広がる。（図１−１１参照）
【０３９】右気筒（請求項３〜７、９）の実施例では、カム位相制御シャフト４１には、全カム部にガイドピン４１−８が同位相で圧入されており、カム位相制御シャフト４１がガイドローラ４１−９を介し、カムシャフト１１のピンガイド溝１１Ｇに沿って位相変化することなくスライドすることにより、ガイドピン４１−８の頭側のガイドローラ４１−９が係合する、全カムのピンガイドカム溝１１ＯＧ、１１ＣＧ、１１ＥＸＯＧ、１１ＥＸＣＧに沿ってスライドすることにより、全カムの位相を可変できる。本例では、ピンガイドカム溝が吸、排気逆位相方向に設けられており、カム位相制御シャフトをスライドさせる前は位相可変しないバルブ戻しスプリング付エンジン（点線）に対し吸、排気オーバーラップを小さく、しかも吸気を遅閉じに設定し（実線）、スライドさせることでオーバーラップを大きく（二点鎖線）している。低回転側をスライド前とし、高回転側にてスライドさせることで、低回転側での遅閉じミラーサイクル化によるポンピングロス及び排ガス低減、高回転側での高出力化の両立が可能となる。（図１−９、１２参照）
また、カム位相制御シャフト４１の片端の段付軸部にはベアリング４１−５が挿入されナット４１−７にてインナレースを軸方向ガタ無く固定されている。ベアリング４１−５のアウタレースにはカム位相制御シャフトスライドアクチュエータユニット４４の雄ネジシャフト４４−１に圧入固定され雄ネジシャフト４４−１の回転を規制しつつスライドをガイドするジョイントブラケット４４−２がベベル形サークリップ４１−６にて軸方向固定されている。ジョイントブラケット４４−２にはカム位相制御シャフトスライドセンサ７２の検出アーム７３先端を係合する溝が設けられており、カム位相制御シャフト４１のスライド量を検出アーム７３の位相変化により検出しカム位相制御モータ４５を制御している。（図１−１、７参照）
【０４０】カム位相制御シャフトスライドアクチュエータユニット４４はドリブンギヤ４４−４がベアリング４４−８ａ、４４−８ｂ及びハウジング４４−７Ｒ、４４−７Ｌにてシリンダヘッド１に回転自在に軸支されており、ベアリング４４−８ａはドリブンギヤ４４−４にベベル形サークリップ４４−６にて軸方向固定されると共に、ハウジング４４−７Ｌの段付部とベベル形サークリップ４４−９にて軸方向隙間無しにてハウジング４４−７Ｌに固定されると共に、４点接触ベアリングとすることでドリブンギヤ４４−４の軸方向ガタを最少限に抑えている。
尚、本実施例では雄ネジシャフト４４−１及びドリブンギヤ４４−４の雌ネジ部を台形ネジとしリード傾斜角を摩擦係数以下に設定することで、カム位相制御モータ４５の回転によりカム位相制御シャフト４１をスライドさせることができるが、カム位相制御シャフト４１のスライド力では、カム位相制御モータ４５が回らないようにし、位相固定時の保持電力を不要にすると共に、万一のモータ故障ロック時に位相を固定保持する機能を持たせている。
シリンダヘッド１に固定されたカム位相制御モータ４５の出力軸に圧入固定された、ドライブギヤ４５−２がドリブンギヤ４４−４に噛合い、アクセル開度や走行状況に対応したカム位相制御モータ４５の出力軸の回転が、カム位相制御シャフト４１のスライド、つまりは位相可変カムの位相可変運動に変換される。（図１−１、７参照）
カム位相制御ユニットを動弁装置から離れた場所に配置でき大きさの自由度が増し、応答速度を速める大出力駆動装置（モーター）の採用、適切減速比の設定が容易となり、ドリブンスプロケット部に配置される電気式ＶＶＴに比べ応答速度を速くできる。
尚、カム位相制御シャフトスライドアクチュエータユニット４４とカム位相制御モータ４５を合せたものがカム位相制御駆動装置である。
【０４１】第二実施形態の動弁装置は請求項８、９の具体的実施例で、吸気側を３次元カム、排気側を平カムとし同一カムシャフト上に設けると共に、吸気カムロブが最大リフト側にスライドする側に排気カムを配置し、カムシャフト及び一本のロッカアームシャフトをカムシャフト軸方向より視てシリンダ軸付近に、ロッカアームシャフトをカムシャフトに対しシリンダヘッド合せ面側に配置し、吸、排気共にスイングアーム式ロッカアームとした所謂ＳＯＨＣで、カムシャフトユニット１０と、吸気スイングアームユニット２０、排気スイングアームユニット２０ＥＸと、吸気バルブユニット３０、排気バルブユニット３０ＥＸとを含む。また、カムシャフトと同軸に配置されアクセル開度及び走行状況に応じ吸気カムロブをスライドさせると共に、排気カム位相を可変するアクセルシャフトユニット４０を含む。（図２−１〜４参照）
カムシャフトとロッカアームシャフトがシリンダ軸方向に並ぶので、シリンダヘッドが高くなるが、吸、排気方向のシリンダヘッド幅を狭くできコンパクトなシリンダヘッドに出来ると共に、ロッカアームシャフト軸中心をシリンダヘッドと下カムシャフトハウジングの合せ面とすることで、下カムシャフトハウジング組付けによりロッカアームシャフトを径方向クリアランス無しで締付け可能となり、ロッカアームのバタツキが抑えられその分バルブリフト量のバラツキが小さくなるので、吸気側に採用することにより、より正確な吸気量制御ができる。
また、カムシャフト及びロッカアームシャフトを一本としたことで、鉄系部品の削減によるコスト、重量軽減が図れると共に、加工のし易さからシリンダヘッドと下カムシャフトハウジングの合せ面をシリンダヘッドカバー合せ面にすることになるので、シリンダヘッド合せ面に近い側のロッカアームシャフト軸中心をシリンダヘッドカバー合せ面とすることにより、肉厚の金属材料を必要とするシリンダヘッド高を低く、吸、排気方向のシリンダヘッド幅を狭くできることにより、シリンダヘッドの小型、軽量化が図れ、しかも吸気側Ｖバンク外側に邪魔となる動弁部品配置が無く、シリンダ軸に対する吸気ポートの角度を小さくでき、吸気効率及びタンブル流の向上が図れる。
【０４２】カムシャフトユニット１０は、カムシャフト軸に平行方向より視て、シリンダ軸中心付近に配置、同軸上に配置されたアクセルシャフトユニット４０と共に、その軸中心を上、下カムシャフトハウジング２Ｕ、２Ｌの合せ面としている。（図２−２参照）。
中心穴を油路として使えないので、軸受部の潤滑はロッカアームシャフトの中心穴の油路より下カムシャフトハウジング２Ｌの油路を経由して各軸受部を潤滑する構造としている。（図２−４参照）
【０４３】カムシャフトユニット１０において、カムシャフト１１は下カムシャフトハウジング２Ｌ及び上カムシャフトハウジング２Ｕに回転自在に軸支される。カムシャフト１１には各気筒毎に各気筒の点火時期に対応した位相にて、アクセルシャフト４１のキー４１−２を軸方向にスライドガイドするキー溝が設けられており、キー４１−２を介してアクセルシャフト４１に固定された吸気カムロブ１２のカムシャフトに対するカムロブの位相を規制しつつ、スライドをガイドしている。
吸気カムロブ１２は、高さ、作用角、タイミングがカムシャフト軸方向に傾斜するカム面にて連続変化するよう形成された３次元カムで、スライドするに従ってリフト量、作用角が大きくなると共にタイミングも変化させ得るよう設定されている。故に、図２−４の様にスライド方向側のカム山が低くスライド方向反対側になるに従い徐々に高く形成される。スライド方向の反対側で鍔付ピン４１−４の鍔と吸気カムロブ１２端面で、キー４１−２の立ち上り部４１−２ａを軸方向クリアランス無しに挟み込むように吸気カムロブ１２の穴に鍔付ピン４１−４を圧入し、キー４１−２に対する吸気カムロブ１２の軸方向ガタを最少限に抑えると共に、位相方向及び径方向には微小のクリアランスを設けている。
キーに対しカムロブを径方向、位相方向に微小に動く様にすることで、関係する部品のアライメント誤差を吸収し、カムロブをカムシャフト上でスムーズにスライドさせることが可能になると共に、キー軸方向には動きを最少限とするよう固定することによりリフト量のバタツキを最少限に抑えることができる。
排気カム１１ＥＸは、各気筒毎に各気筒の点火時期に対応した位相にて吸気カムロブ１２が最大リフト側にスライドする側に、回転自在にかつサークリップ１３にて軸方向固定にてカムシャフト１１に軸支され、軸穴部にはガイドピン４１−８の頭部に回転方向固定にて係合する溝１１ＥＸＧが設けられている。また、排気カム１１ＥＸのベースサークル径は吸気カムロブ１２のベースサークル径より大きく設定されている。
ガイドピン４１−８はカムシャフト１１に回転方向にあけられた溝１１Ｇにて軸方向固定、遥動回転自在に配置される。（図２−１、２、４参照）
吸気カムロブが最大リフト側にスライドした時の排気カムに近い側の吸気カムロブのカム山が低リフト側のカム山となり低い為、吸気カムロブが排気スイングアームのローラフォロワ支持部アームとカムシャフト軸方向でオーバーラップしても接触しにくいので、吸気カムロブのスライド量をその分大きくとれカム山の傾斜を小さくでき、より精密なリフト制御が可能となる。また、排気カムのベースサークル径を吸気カムロブより大きくすることで、吸気カムロブの低リフト側のカム山の高さをより高く設定しても、排気スイングアームのローラフォロワ支持部アームとカムシャフト軸方向でオーバーラップしても接触しにくくでき、またローラフォロワ支持部アームの外形もローラフォロワ径に近づけることが可能となり強度、剛性向上を図れる。
【０４４】カムシャフト１１の一端にドリブンスプロケット１５が圧入固着され、ドリブンスプロケット１５端面とカムシャフト１１に設けられた鍔部にてカムシャフトハウジングに軸方向固定、回転自在に軸支されている。ドリブンスプロケット１５ボス部にはカム位相検出センサ用の突起であるピン６７が圧入固定され、位相センサユニット７１にて位相を検出しその出力信号にて点火時期を制御している。（図２−１、２、４参照）
ドリブンスプロケット１５とクランクシャフト（以下図示せず）の一端に形成されるドライブスプロケットとの間にカムチェーンがチェーンガイド、チェーンテンショナ、チェーンアジャスタ等により適正走行するよう巻回装架される。
【０４５】吸気スイングアームユニット２０及び排気スイングアームユニット２０ＥＸは図２−２に示すように、カムシャフトユニット１０に対しシリンダヘッド合せ面側（下側）の、カムシャフト軸に平行方向より視て、シリンダ軸中心付近に配置し、ロッカアームシャフト２７の軸中心をシリンダヘッド１と下カムシャフトハウジング２Ｌの合せ面としている。
ロッカアームシャフト軸中心をシリンダヘッドと下カムシャフトハウジングの合せ面とすることで、下カムシャフトハウジング組付けによりロッカアームシャフトを径方向クリアランス無しで締付け可能となるので、ロッカアームのバタツキが抑えられその分バルブリフト量のバラツキが小さくなり、吸気側ではより正確な吸気量制御ができる。
また、加工のし易さからシリンダヘッドと下カムシャフトハウジングの合せ面をシリンダヘッドカバー合せ面にすることになるので、シリンダヘッド合せ面に近い側のロッカアームシャフト軸中心をシリンダヘッドカバー合せ面とすることにより、肉厚の金属材料を必要とするシリンダヘッド高を低くでき、シリンダヘッドの小型、軽量化が図れる。
【０４６】吸気スイングアーム２１は図２−５に示すように、先端部に圧入固着されたピン２１−２にニードルベアリング２１−３を介して回転自在に軸支され、各カムに点接触するローラフォロワ２１−４を有するカムフォロワアーム部２１ａと、吸気バルブユニット３０のステム頂部をアジャストスクリュ２２を介し押圧しバルブを進退させるバルブリフトアーム部２１ｂを、カムシャフト軸に平行方向より視て、Ｔ字状に一体形成すると共に、カムシャフト軸に平行に配置されたロッカアームシャフト２７に揺動自在に軸支した所謂ローラスイングアームで、ロッカアームシャフト２７の軸中心はバルブ軸方向でステム頂面の略ストローク範囲内に配置されている。（図２−２参照）
ローラフォロワ２１−４外周断面形状は、無リフト時に発生するフレッティングコロージョン対策が必要で、最大外径部を最大Ｒとし、Ｒはカムシャフトユニットとロッカアームユニットのアライメント誤差を吸収できる最大Ｒに設定され、カム山高さ及び作用角が増加する軸方向でＲを２次曲線にて外径を小さくした樽形としている。（図２−１３参照）
本実施例では、最大Ｒ部（無リフト時のカムベースサークル円筒面接触部）幅Ｌの両端部Ａ’、Ｂ’点での最大外径からの落ち量ｄを下記計算式にて計算し、最大Ｒ部幅Ｌの中央Ｃを最大外径としＡ’、Ｂ’、Ｃ点を結んだＲを最大Ｒに設定、Ｂ’点のローラフォロワ軸中心を中心とし最大外径の１／２を半径としたＲ’上のカム山最大傾斜角α接触点Ｄ（リフト時の接触端）に向けて２次曲線で繋げた形状としている。（図２−１３の実線）
ｄ＝（カムロブの軸穴に対するベースサークル円筒面の軸方向倒れ＋カムシャフトとロッカアームシャフトの曲がりを含めた平行誤差＋ローラロッカアーム（スイングアーム）の揺動軸穴に対するローラフォロワの軸方向倒れ）の最大値を幅Ｌに換算した値例えば（  ）内のアライメント誤差合計が１００ｍｍスパンで０．１ｍｍで最大Ｒ部幅Ｌを２ｍｍとするとｄは０．００２ｍｍとなり最大Ｒは２５０ｍｍとなる。
３次元カムに点接触するローラフォロワを採用することで、無リフト時の接触Ｒが小さいと、クリアランスによりカムとローラフォロワ接触部に微振動叩かれによるフレッティングコロージョン摩耗が発生し、形状変化によるリフト量変動、タペットクリアランス増加による騒音増大を招く問題があり、対策として図２−１３の二点鎖線の様に球状外周面の横に円筒面を繋げて設け無リフト時には円筒面にてカムとローラフォロワが線接触することで面圧を下げフレッティングコロージョン摩耗を防止する方法が既に開示されているが、ローラフォロワ両側に延長したアーム先端部で左右バルブを進退させるものは、天秤機能のあるアーム両端を左右のバルブスプリング反力でカムとローラフォロワ円筒面を押し付けることにより、カムとローラフォロワ円筒面を沿わせる力が働きアライメント誤差を吸収するので円筒面を設けた効果がでるが、ロッカアーム式とするとアライメントが固定されアライメント誤差を吸収する機能が殆ど無いので、誤差により図２−１３の円筒面の両端Ａ、Ｂ点でしか当たらず点接触となって摩耗量が多くなり、特にＢ点の摩耗はバルブリフト量の変動原因となるので対策が必要となる。（各軸受部クリアランス及びニードルベアリングのクラウニングはアライメント誤差を吸収するが効果は小さい）本案を採用することで、アライメント誤差を吸収できるが、全域点接触となり無リフト時に線接触とならない。
しかし、Ｒが大きく線接触に近い面圧に出来るので、無リフト時のフレッティングコロージョン摩耗を防止できると共に、Ｂ点の曲率変化も小さくできるのでＢ点の摩耗も防止できる。
【０４７】バルブリフトアーム部２１ｂは軸方向で左右に分割して設けアーム２１ｆで連結した揺動軸部２１ｃＲ、２１ｃＬの片方の２１ｃＬより、カムフォロワアーム部２１ａ揺動軸方向位置付近で櫛状に形成されており（右バルブリフトアーム部２１ｂＲと左バルブリフトアーム部２１ｂＬの二本）、バルブステム軸付近の先端部にアジャストスクリュボス２１ｄを設けている。（図２−３参照）
バルブをリフトするスイングアーム揺動軸部二ヶ所を長いスパンにできるので、バタツキが抑えられ３次元カムとローラフォロワとの接触位置の変動及び左右バルブリフトのバタツキを小さくでき、左右バルブの合計リフト量のバラツキを小さくできる。特に吸気側はバルブのリフト量にて吸気量を制御し出力を制御するのでリフト量のバラツキを小さく抑えることが必須条件となる。
【０４８】排気スイングアーム２１ＥＸは図２−６に示す様に、先端部に圧入固着されたピン２１ＥＸ−２にニードルベアリング２１ＥＸ−３を介して回転自在に軸支され、各カムに線接触するローラフォロワ２１ＥＸ−４を有するカムフォロワアーム部２１ＥＸａと、排気バルブユニット３０ＥＸのステム頂部をアジャストスクリュ２２を介し押圧しバルブを進退させるバルブリフトアーム部２１ＥＸｂを、カムシャフト軸に平行方向より視て、Ｔ字状に一体形成すると共に、カムシャフト軸に平行に配置されたロッカアームシャフト２７に揺動自在に軸支した所謂ローラスイングアームで、ロッカアームシャフト２７の軸中心はバルブ軸方向でステム頂面の略ストローク範囲内に配置されている。（図２−２参照）
【０４９】バルブリフトアーム部２１ＥＸｂは軸方向で左右に分割して設けられた揺動軸部２１ＥＸｃＲ、２１ＥＸｃＬより、揺動軸方向左右バルブ軸付近で櫛状に形成されており（右バルブリフトアーム部２１ＥＸｂＲと左バルブリフトアーム部２１ＥＸｂＬの二本）、バルブステム軸付近の先端部にアジャストスクリュボス２１ＥＸｄを設けアーム２１Ｅｘｅにて連結している。（図２−３参照）
本実施例では左右揺動軸間をアームで連結しないコの字状アームとしているが、アームで連結し剛性、強度を向上させるロの字状アームとしてもよい。
排気スイングアーム２１ＥＸの右揺動軸部２１ＥＸｃＲは吸気スイングアーム２１の揺動軸部２１ｃＲ、２１ｃＬ間に配置されている。
分割した揺動軸部の間に他のスイングアームの片方の揺動軸部を配置することにより、二つのスイングアーム組付時の揺動軸部総幅は一方のスイングアームの片方の揺動軸部幅と、他のスイングアームの二つの揺動軸部の外側側面部の幅を足したものとなるので、揺動軸部間のピツチ交差の影響を受けずにシム調でき、スイングアームの揺動軸方向のバタツキを最少に抑えることができる。
【０５０】吸気スイングアーム２１及び排気スイングアーム２１ＥＸの揺動軸方向の位置固定は、排気スイングアーム左揺動軸部２１ＥＸｃＬと吸気スイングアーム右揺動軸部２１ｃＲの両外側にスラストワッシャ２４その両外側に馬蹄形シム２５、ロッカアームシャフト２７のサークリップ溝に係止したサークリップ２６又はロッカアームシャフト２７段付部２７ａを配置し、馬蹄形シム２５の厚さを調整することで揺動軸部の軸方向クリアランスを調整すると共に、吸気スイングアーム２１の揺動軸方向位置を調整する。
馬蹄形シム２５は一部に凹部２５ａを設け、凹部２５ａに係止片５１の先端突起５１ａを臨ませボルト５１−２にて係止片５１を固定しシムの抜け、回転を防止している。
サークリップ２６はシリンダヘッド１及び下カムシャフトハウジング２Ｌに設けたサークリップ位相決めボス１−５、２ＬＲ−２、２ＬＣ−２び係止片先端突起５１ａにて位相を決めカムロブ、アクセルフォークガイドベアリングとの接触を防止している。（図２−３、７、８参照）
バルブリフタとしてローラスイングアームを採用することにより、剛性、往復運動部重量面では直打式より少し不利となるが、レバー比分カム山が低くなり傾斜が弱くなるので作用角変化量を大きくとれると共に、バルブ軸上側からカムがずれるのでタペットクリアランス調整がし易くなる利点がある。
しかし、ローラスイングアームとすることでレバー比分リフト量のバラツキが大きくなるので、揺動軸の軸方向クリアランスを出来る限り小さく抑える必要がある。クリアランス調整はシム調にて行うのが現実的で、段階的なクリアランス調整となってしまうが、カム山傾斜角が小さく軸方向の変位の１／４前後のリフト差で段階的に変わるので、シム調を０．０１ｍｍ差で行えばリフト量は２．５μ前後で調整可能で、軸方向クリアランスも０．０２ｍｍ程度にすればリフト量のバラツキは５μ前後に抑えることができ、ミクロンオーダーでのリフト量調整（同調）を可能とするものである。
シムを馬蹄形とすることで、ロッカアームシャフトにローラスイングアームに組付けた状態で挿入可能となるので、シリンダヘッドをシリンダに組付後、動弁系部品を全て組立しヘッドカバーを組付ける前の状態までに、動弁系部品を再分解することなく同調（気筒間リフト量調整）を精密にしかも効率良く実施できる。
また、揺動軸の揺動軸方向の位置固定を、吸気スイングアームの両揺動軸外側面と排気スイングアームの片側揺動軸部を突き合せ隙間を無くした状態でシム調することにより、双方の軸方向ガタツキを最少に抑えられる。吸気側リフトのバラツキを抑えることができことにより、精密な出力制御が可能となる。
【０５１】ロッカアームシャフト２７はシリンダヘッド１及び下カムシャフトハウジング２Ｌに設けられた軸受穴に径方向クリアランス無しに挟み込み締付けされ、アクセルシャフトスライドアクチュエータユニット４４のハウジング４４−７取付付近に設けた段付部２７ａとベベル形サークリップ２８にて軸方向クリアランス無しでシリンダヘッド１及び下カムシャフトハウジング２Ｌに組付けられている。（図２−２、３、４参照）
また、ロッカアームシャフト２７は中空構造とし、片端をプラグ２７−２にて栓をし潤滑油路を形成、シリンダヘッド、カムシャフトハウジングに形成された潤滑油路を通り供給されるオイルにて、カムシャフト１１軸受部、吸気スイングアーム２１の揺動軸部２１ｃ及び排気スイングアーム２１ＥＸの揺動軸部２１ＥＸｃを潤滑すると共に、ニードルベアリング２１−３、２１ＥＸ−３及びカム山部、ローラフォロワ２１−４、２１ＥＸ−４にオイルジェット噴射潤滑している。（図２−３、４参照）
【０５２】吸気バルブユニット３０は、図２−２に示すように、吸気バルブステム３１ａが吸気バルブガイド１−３によってガイドされる二つの吸気バルブ３１を備える。
吸気バルブ３１がリフトすることにより、吸気ポート１ＩＮを介してエアクリーナ、インテークパイプ（図示せず）から導かれ主にバルブリフト量により流量を制御された空気と、吸気通路または燃焼室にインジェクタ（図示せず）から噴霧される燃料との混合気が各気筒に導入される。
【０５３】吸気バルブ３１はバルブステム３１ａの頂部付近のコッタ溝に係止した円錐状二つ割りコッタ３３に、筒部内側にコッタに係合するテーパ部を有し鍔部下面には円筒状ガイド３４ａを設けたリテーナ３４を係合し、シリンダヘッド１のバルブガイド１−３圧入部上側のバルブスプリングシート３８との間に円筒状ガイド３４ａ及びバルブスプリングシート３８の円筒状ガイド３８ａによりガイドされるコイルスプリングのバルブスプリング３９が収められ、シリンダヘッド１に進退自在に組付けられている。（図２−２参照）
【０５４】尚、排気バルブユニット３０ＥＸは、吸気バルブユニット３０と基本構成が同様であり、説明は省略する。但し、排気バルブ３１ＥＸの具体的な諸元については吸気バルブ３１と異なる。
この場合、シリンダ内の燃焼ガスは排気ポート１ＥＸを介して、排気管（図示せず）を通って排出される。
【０５５】アクセルシャフトユニット４０はカムシャフトユニット１０の中心穴に配置され軸方向にスライド可能に支持されている。
動弁系部品を全て組立しヘッドカバーを組付ける前の状態で、アジャストスクリュ２２の上方に動弁系部品が無いので、ボックスレンチタイプのタペットクリアランス調整工具にて容易に効率よくしかも精密にタペットクリアランス調整ができ、その後馬蹄形シムによる同調（気筒間リフト量合せ調整）が可能故動弁系部品を全て組立しヘッドカバーを組付ける前の状態で、動弁系部品を再分解することなく同調（気筒間リフト量合せ調整）を精密にしかも効率良く実施することができる。
【０５６】アクセルシャフト４１には、各気筒毎に各気筒の点火時期に対応した位相にて彫られたキー溝に、キー４１−２が挿入されボルト４１−３にて固定されている。キー４１−２を介してアクセルシャフト４１に固定された吸気カムロブ１２が、カムシャフト１１に設けられたキー４１−２を軸方向にスライドガイドするキー溝により、キー４１−２がガイドされカムシャフトに対する位相を規制されつつ、スライドする。
アクセルシャフト４１の排気カム１１ＥＸ側には、ガイドピン４１−８をガイドローラ４１−９を介してアクセルシャフト４１のスライドにより位相を可変するピンガイドカム溝４１Ｇが彫られており、カム溝とすることによりアクセルシャフトスライド量（ピンガイドカム溝の軸方向移動量）に対する位相変化量を折線状や曲線状等自在に変化させることができる。（図２−１、２、４、１１参照）
排気カムの位相可変では排気バルブのタイミングを可変するのみで、リフト量、開弁角を可変することはできないが、低出力から高出力間で要求される排気リフトカーブのリフト量、開弁角、タイミング差は小さく、特にリフト量、開弁角の差は小さいので、タイミングを可変できれば排気側にも３次元カムを採用した場合に遜色無い性能が得られると共に、ヘッドのコンパクト化、重量軽減、コストダウンが図れる。
吸気３次元カムに対する排気平カムの位相がピンガイドカム溝により決まるので、精度よくしかも応答遅れ零にて可変できると共に、万一内軸スライド駆動装置が故障してそのスライド位置で止まっても、違うスライド位置にずれたとしても、相対するカムの位相は設定どおりゆえ悪影響を小さく抑えることができる。また、一部スライド領域で軸方向移動量に対する位相変化量を小さくし位相可変精度を上げたり、吸気３次元カムのタイミングに合わせ排気タイミングを自在に合せることが可能となる。
本例では、アクセルシャフトをスライドさせる前（吸気低リフト側）は排気カムを位相可変しない場合（点線）に対し吸、排気オーバーラップを小さく設定し（実線）、スライドさせた高リフト側でオーバーラップを大きく設定（一点鎖線）している。尚、中間リフト領域はピンガイドカム溝４１Ｇを各吸気リフトカーブに最適なオーバーラップとなる形状（図２−１１参照）としている。（図２−１２参照）
また、アクセルシャフト４１の片端の段付軸部にはベアリング４１−５が挿入されベベル形サークリップ４１−６にてインナレースを軸方向ガタ無く固定されている。
ベアリング４１−５のアウタレースには、アクセルシャフトスライドアクチュエータユニット４４の雄ネジシャフト４４−１に圧入固定され、雄ネジシャフト４４−１の回転を規制しつつスライドをガイドするジョイントブラケット４４−２が圧入固定されている。ジョイントブラケット４４−２にはアクセルシャフトスライドセンサ７２の検出アーム７３先端を係合する溝が設けられており、アクセルシャフト４１のスライド量を検出アーム７３の位相変化により検出しアクセルモータ４５を制御している。（図２−１、２、４、９参照）
【０５７】アクセルシャフトスライドアクチュエータユニット４４はハウジング４４−７にてシリンダヘッド１に固定され、雌ネジボス部４４−３にキー４４−５及びサークリップ４４−６にてドリブンギヤ４４−４が固定されている。雌ネジボス部４４−３はベアリング４４−８ａ、４４−８ｂにて回転自在に軸支されており、ベアリング４４−８ａは雌ネジボス部４４−３に圧入されると共にハウジング４４−７の段付部とベベル形サークリップ４４−９にて軸方向隙間無しにてハウジング４４−７に固定されると共に、４点接触ベアリングとすることで雌ネジボス部４４−３の軸方向ガタを最少限に抑えている。ハウジング４４−７は二つ割り式でノックピン４４−７Ｋにて位置決めされボルト４４−７Ｂにてシリンダヘッド１に固定されている。尚、本実施例ではメカロス低減を図る為ボールネジ式としているが、台形ネジを採用しても良い。
シリンダヘッド１に固定されたアクセルモータ４５の出力軸にスプライン及びサークリップ４５−３にて固定されたドライブギヤ４５−２がロッカアームシャフト２７軸上の保持器付ニードルベアリング４８に回転自在に軸支されたアイドルギヤ４６を介し、ドリブンギヤ４４−４に噛合いアクセル開度や走行状況に対応したアクセルモータ４５の出力軸の回転がアクセルシャフト４１、つまりは吸気カムロブ１２のスライド運動に変換される。（図２−１、４、１０参照）
尚、アクセルシャフトスライドアクチュエータユニット４４とアクセルモータ４５を合せたものが内軸スライド駆動装置である。
【０５８】シリンダヘッド１及びシリンダヘッドカバー３にあけられた穴に、点火プラグホールチューブ（インジェクタホールチューブ）８１を挿入し、Ｏリング８２にて液封することで点火プラグホール（インジェクタホール）１ＩＧを形成し、排気バルブユニット３０ＥＸ側に排気バルブ軸に略平行に、排気スイングアーム２１ＥＸのロの字状に形成されたバルブリフトアームの中に配置されている。（図２−１、２参照）
【図面の簡単な説明】
【０５９】以下、実施形態例図は動弁装置の収まるシリンダヘッドブロック部にて説明し、動弁装置を駆動するカムチェーン関係は図示、説明共に省略する。本実施形態で説明するエンジンユニットは並列２気筒であって、各気筒において吸気側（ＩＮ）、排気側（ＥＸ）それぞれに２つのバルブを有する。但し、本発明は２気筒に限定されるものでは無く、単気筒及び３気筒以上の多気筒内燃機関に採用可能である。
なお、各図では必要に応じて一部図面化を省略している。第二実施形態については第一実施形態と同一または対応する部材には同一符号を用いる。【０６０】
【図１−１】第一実施形態に係る動弁装置を示す平面図（図１−２のＡ−Ａ線に沿う断面図）である。
【図１−２】図１−１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図１−３】図１−２のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図１−４】図１−３のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【図１−５】図１−２のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図１−６】図１−５のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。
【図１−７】図１−２のＧ−Ｇ線に沿う断面図である。
【図１−８】図１−７のＨ−Ｈ線に沿う断面展開図である。
【図１−９】図１−７のＪ−Ｊ線に沿う断面展開図である。
【図１−１０】図１−７のＫ−Ｋ線に沿う断面図である。
【図１−１１】左気筒（請求項１、２、９）実施例のバルブリフトカーブ図である。
【図１−１２】右気筒（請求項３〜７、９）実施例のバルブリフトカーブ図である。
【図１−１３】角度誤差吸収シムの詳細図である。
【図１−１４】排気ポート断面図（水通路図）である。（図１−２のＭ−Ｍ断面図）
【０６１】
【図２−１】第二実施形態に係る動弁装置を示す平面図（図２−２のＡ−Ａ線に沿う断面図）である。
【図２−２】図２−１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図２−３】図２−２のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図２−４】図２−２のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図２−５】図２−２のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【図２−６】図２−２のＦ−Ｆ線に沿う断面図である。
【図２−７】図２−３のＧ−Ｇ線に沿う断面図である。
【図２−８】図２−３のＨ−Ｈ線に沿う断面図である。
【図２−９】図２−１のＪ−Ｊ線に沿う断面図である。
【図２−１０】図２−１のＫ−Ｋ線に沿う断面図である。
【図２−１１】図２−４のＬ−Ｌ線に沿う断面展開図である。
【図２−１２】バルブリフトカーブ図である。
【図２−１３】ローラフォロワ断面形状詳細図である。
【符号の説明】
【０６２】  １            シリンダヘッド    １ＩＮ    吸気ポート  １ＥＸ  排気ポート
１ＩＧ    点火プラグホール（インジェクタホール）
１−２        吸気バルブシート
１−２ＥＸ    排気バルブシート
１−３        吸気バルブガイド
１−３ＥＸ    排気バルブガイド
１−４        砂抜き穴プラグ
１−５        サークリップ位相決めボス
２            カムシャフトハウジング
２Ｌ          下カムシャフトハウジング  ２ＬＲ  下右カムシャフトハウジング
２ＬＣ  下中カムシャフトハウジング
２ＬＬ  下左カムシャフトハウジング
２ＬＲ−２サークリップ位相決めボス
２ＬＣ−２サークリップ位相決めボス
２Ｕ          上カムシャフトハウジング  ２ＵＲ  上右カムシャフトハウジング
２ＵＣ  上中カムシャフトハウジング
２ＵＬ  上左カムシャフトハウジング
２−１        ボルト
３            シリンダヘッドカバー
３−２        シリンダヘッドカバーガスケット
３−３        シリンダヘッドカバーボルト
４            アクセルシャフトユニットキャップ
４−１        Ｏリング
１０          カムシャフトユニット
１１          カムシャフト          １１Ｇ      ピンガイド（カム）溝
１１Ｏ        吸気開弁カム        １１ＯＧ    ピンガイドカム溝
１１Ｃ        吸気閉弁カム        １１ＣＧ    ピンガイドカム溝
１１ＥＸ      排気カム              １１ＥＸＧ  ガイドピン係合溝
１１ＥＸＯ    排気開弁カム        １１ＥＸＯＧ  ピンガイド（カム）溝
１１ＥＸＣ    排気閉弁カム        １１ＥＸＣＧ  ピンガイド（カム）溝
１２          吸気カムロブ
１３          サークリップ
１４          キー
１５          ドリブンスプロケット
１８          シム
２０          吸気ロッカアーム（スイングアーム）ユニット
２１          吸気ロッカアーム      ２１ａ      カムフォロワアーム部
（スイングアーム）      ２１ａＯ  開弁カムフォロワアーム部
２１ａＣ  閉弁カムフォロワアーム部
２１ｂ      バルブリフトアーム部
２１ｂＲ    右バルブリフトアーム部
２１ｂＬ    左バルブリフトアーム部
２１ｃ        揺動軸部
２１ｃＲ    右揺動軸部
２１ｃＬ    左揺動軸部
２１ｄ        アジャストスクリュボス
２１ｅ        連結アーム
２１ｆ        連結アーム
２１−２      ピン
２１−３      ニードルベアリング
２１−４      ローラフォロワ
２０ＥＸ  排気ロッカアーム（スイングアーム）ユニット
２１ＥＸ      排気ロッカアーム    ２１ＥＸａ    カムフォロワアーム部
（スイングアーム）      ２１ＥＸａＯ  開弁カムフォロワアーム部
２１ＥＸｂ    バルブリフトアーム部
２１ＥＸｂＲ  右バルブリフトアーム部
２１ＥＸｂＣ  中バルブリフトアーム部
２１ＥＸｂＬ  左バルブリフトアーム部
２１ＥＸｃ      揺動軸部
２１ＥＸｃＲ  右揺動軸部
２１ＥＸｃＬ  左揺動軸部
２１ＥＸｄ      アジャストスクリュボス
２１ＥＸｅ      連結アーム
２１ＥＸ−２  ピン
２１ＥＸ−３  ニードルベアリング
２１ＥＸ−４  ローラフォロワ
２２          アジャストスクリュ
２３          ナット
２４          スラストワッシャ
２５          馬蹄形シム            ２５ａ      凹部
２６          サークリップ
２７          ロッカアームシャフト  ２７ａ      段付部
２７−２    プラグ
２８        （ベベル形）サークリップ
３０      吸気バルブユニット
３１          吸気バルブ            ３１ａ      吸気バルブステム
３０ＥＸ  排気バルブユニット
３１ＥＸ      排気バルブ            ３１ＥＸａ  排気バルブステム
３２          バルブステムシール
３３          係止片（コッタ）
３４          （下側）リテーナ      ３４ａ      円筒状ガイド
３５          止めネジ
３６          鍔付ナット            ３６ａ      段付ポケット
３７          シム                  ３７ａ      リテーナ鍔側接触面
３７ｂ      ストッパ
３８          バルブスプリングシート    ３８ａ      円筒状ガイド
３９          バルブスプリング
４０          カム位相制御（アクセル）シャフトユニット
４１          カム位相制御（アクセル）シャフト
４１Ｇ      ピンガイドカム溝
４１−２    キー                    ４１−２ａ  立ち上り部
４１−３    ボルト
４１−４    鍔付ピン
４１−５    ベアリング
４１−６    ベベル形サークリップ
４１−７    ナット
４１−８    ガイドピン
４１−９    ガイドローラ
４４          カム位相制御（アクセル）シャフトスライドアクチュエータユニット
４４−１    雄ネジシャフト
４４−２    ジョイントブラケット
４４−３    雌ネジボス部            ４４−３ａ  スペーサ
４４−４    ドリブンギヤ
４４−５    キー
４４−６    （ベベル形）サークリップ
４４−７    ハウジング              ４４−７Ｒ  右ハウジング
４４−７Ｕ  上ハウジング
４４−７Ｌ  左（下）ハウジング
４４−７Ｋ  ノックピン
４４−７Ｂ  ボルト
４４−８ａ    ベアリング
４４−８ｂ    ベアリング
４４−９      ベベル形サークリップ
４５          カム位相制御（アクセル）モータ
４５−２    ドライブギヤ
４５−３    サークリップ
４５−４    ボルト
４５−５    Ｏリング
４６          アイドルギヤ
４８          保持器付ニードルベアリング
４９          スラストワッシャ
５１          係止片                      ５１ａ    先端突起
５１−２    ボルト
６７          ピン
７１          位相センサユニット
７２          カム位相制御（アクセル）シャフトスライドセンサ
７２−１    ボルト
７２−２    Ｏリング
７３          検出アーム
８１          点火プラグホールチューブ（インジェクタホールチューブ）
８２          Ｏリング
Ｌ            バルブユニット最大外周包括線
【図１−１】
2014020358.tif 000003
【図１−２】
2014020358.tif 000004
【図１−３】
2014020358.tif 000005
【図１−４】
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【図１−５】
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【図１−６】
2014020358.tif 000008
【図１−７】
2014020358.tif 000009
【図１−８】
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【図１−９】
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【図１−１０】
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【図１−１１】
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【図１−１２】
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【図１−１３】
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【図１−１４】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図２−３】
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【図２−４】
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【図２−５】
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【図２−６】
2014020358.tif 000022
【図２−７】
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【図２−８】
2014020358.tif 000024
【図２−９】
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【図２−１０】
2014020358.tif 000026
【図２−１１】
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【図２−１２】
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【図２−１３】
2014020358.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月25日(2012.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０４９】バルブリフトアーム部２１ＥＸ  ｂは軸方向で左右に分割して設けられた揺動軸部２１ＥＸ  ｃＲ、２１ＥＸ  ｃＬより、揺動軸方向左右バルブ軸付近で櫛状に形成されており（右バルブリフトアーム部２１ＥＸ  ｂＲと左バルブリフトアーム部２１ＥＸ  ｂＬの二本）、バルブステム軸付近の先端部にアジャストスクリュボス２１ＥＸｄを設け、アーム２１Ｅｘｅ、２１Ｅｘｆにて左右バルブリフトアーム間及び左右揺動軸間を連結し、ロの字状アームとしている。（図２−３、４、６参照）
ロの字状アームとすることで剛性、強度を飛躍的に向上させている。
排気スイングアーム２１ＥＸの右揺動軸部２１ＥＸ  ｃＲは吸気スイングアーム２１の揺動軸部２１ｃＲ、２１ｃＬ間に配置されている。
分割した揺動軸部の間に他のスイングアームの片方の揺動軸部を配置することにより、二つのスイングアーム組付時の揺動軸部総幅は一方のスイングアームの片方の揺動軸部幅と、他のスイングアームの二つの揺動軸部の外側側面部の幅を足したものとなるので、揺動軸部間のピッチ交差の影響を受けずにシム調でき、スイングアームの揺動軸方向のバタツキを最少に抑えることができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０５０】吸気スイングアーム２１及び排気スイングアーム２１ＥＸの揺動軸方向の位置固定は、排気スイングアーム左揺動軸部２１ＥＸ  ｃＬと吸気スイングアーム右揺動軸部２１ｃＲの両外側にスラストワッシャ２４その両外側に馬蹄形シム２５、ロッカアームシャフト２７のサークリップ溝に係止したサークリップ２６又はロッカアームシャフト２７段付部２７ａを配置し、馬蹄形シム２５の厚さを調整することで揺動軸部の軸方向クリアランスを調整すると共に、吸気スイングアーム２１の揺動軸方向位置を調整する。
馬蹄形シム２５は一部に凹部２５ａを設け、凹部２５ａに係止片５１の先端突起５１ａを臨ませボルト５１−２にて係止片５１を固定しシムの抜け、回転を防止している。
サークリップ２６はシリンダヘッド１及び下カムシャフトハウジング２Ｌに設けたサークリップ位相決めボス１−５、２ＬＲ−２、２ＬＣ−２及び係止片先端突起５１ａにて位相を決めカムロブ、アクセルフォークガイドベアリングとの接触を防止している。（図２−３、７、８参照）
バルブリフタとしてローラスイングアームを採用することにより、剛性、往復運動部重量面では直打式より少し不利となるが、レバー比分カム山が低くなり傾斜が弱くなるので作用角変化量を大きくとれると共に、バルブ軸上側からカムがずれるのでタペットクリアランス調整がし易くなる利点がある。
しかし、ローラスイングアームとすることでレバー比分リフト量のバラツキが大きくなるので、揺動軸の軸方向クリアランスを出来る限り小さく抑える必要がある。クリアランス調整はシム調にて行うのが現実的で、段階的なクリアランス調整となってしまうが、カム山傾斜角が小さく軸方向の変位の１／４前後のリフト差で段階的に変わるので、シム調を０．０１ｍｍ差で行えばリフト量は２．５μ前後で調整可能で、軸方向クリアランスも０．０２ｍｍ程度にすればリフト量のバラツキは５μ前後に抑えることができ、ミクロンオーダーでのリフト量調整（同調）を可能とするものである。
シムを馬蹄形とすることで、ロッカアームシャフトにローラスイングアームを組付けた状態で挿入可能となるので、シリンダヘッドをシリンダに組付後、動弁系部品を全て組立しヘッドカバーを組付ける前の状態までに、動弁系部品を再分解することなく同調（気筒間リフト量調整）を精密にしかも効率良く実施できる。
また、揺動軸の揺動軸方向の位置固定を、吸気スイングアームの両揺動軸外側面と排気スイングアームの片側揺動軸部を突き合せ隙間を無くした状態でシム調することにより、双方の軸方向ガタツキを最少に抑えられる。吸気側リフトのバラツキを抑えることができことにより、精密な出力制御が可能となる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０６２】１        シリンダヘッド    １ＩＮ  吸気ポート    １ＥＸ  排気ポート
１ＩＧ  点火プラグホール（インジェクタホール）
１−２      吸気バルブシート
１−２ＥＸ  排気バルブシート
１−３      吸気バルブガイド
１−３ＥＸ  排気バルブガイド
１−４      砂抜き穴プラグ
１−５      サークリップ位相決めボス
２        カムシャフトハウジング
２Ｌ        下カムシャフトハウジング      ２ＬＲ  下右カムシャフトハウジング
２ＬＣ  下中カムシャフトハウジング
２ＬＬ  下左カムシャフトハウジング
２ＬＲ−２サークリップ位相決めボス
２ＬＣ−２サークリップ位相決めボス
２Ｕ        上カムシャフトハウジング      ２ＵＲ  上右カムシャフトハウジング
２ＵＣ  上中カムシャフトハウジング
２ＵＬ  上左カムシャフトハウジング
２−１      ボルト
３        シリンダヘッドカバー
３−２      シリンダヘッドカバーガスケット
３−３      シリンダヘッドカバーボルト
４        アクセルシャフトユニットキャップ
４−１      Ｏリング
１０      カムシャフトユニット
１１        カムシャフト          １１Ｇ      ピンガイド（カム）溝
１１Ｏ      吸気開弁カム        １１ＯＧ    ピンガイドカム溝
１１Ｃ      吸気閉弁カム        １１ＣＧ    ピンガイドカム溝
１１ＥＸ    排気カム              １１ＥＸＧ  ガイドピン係合溝
１１ＥＸＯ  排気開弁カム        １１ＥＸＯＧ  ピンガイド（カム）溝
１１ＥＸＣ  排気閉弁カム        １１ＥＸＣＧ  ピンガイド（カム）溝
１２        吸気カムロブ
１３        サークリップ
１４        キー
１５        ドリブンスプロケット
１８        シム
２０        吸気ロッカアーム（スイングアーム）ユニット
２１        吸気ロッカアーム      ２１ａ      カムフォロワアーム部
（スイングアーム）    ２１ａＯ  開弁カムフォロワアーム部
２１ａＣ  閉弁カムフォロワアーム部
２１ｂ      バルブリフトアーム部
２１ｂＲ  右バルブリフトアーム部
２１ｂＬ  左バルブリフトアーム部
２１ｃ      揺動軸部
２１ｃＲ  右揺動軸部
２１ｃＬ  左揺動軸部
２１ｄ      アジャストスクリュボス
２１ｅ      連結アーム
２１ｆ      連結アーム
２１−２    ピン
２１−３    ニードルベアリング
２１−４    ローラフォロワ
２０ＥＸ  排気ロッカアーム（スイングアーム）ユニット
２１ＥＸ    排気ロッカアーム      ２１ＥＸ  ａ      カムフォロワアーム部
（スイングアーム）      ２１ＥＸ  ａＯ  開弁カムフォロワアーム部
２１ＥＸ  ｂ      バルブリフトアーム部
２１ＥＸｂＲ    右バルブリフトアーム部
２１ＥＸｂＣ    中バルブリフトアーム部
２１ＥＸｂＬ    左バルブリフトアーム部
２１ＥＸ  ｃ      揺動軸部
２１ＥＸ  ｃＲ  右揺動軸部
２１ＥＸ  ｃＬ  左揺動軸部
２１ＥＸｄ        アジャストスクリュボス
２１ＥＸｅ        連結アーム
２１ＥＸ−２  ピン                ２１ＥＸｆ        連結アーム
２１ＥＸ−３  ニードルベアリング
２１ＥＸ−４  ローラフォロワ
２２          アジャストスクリュ
２３          ナット
２４          スラストワッシャ
２５          馬蹄形シム              ２５ａ    凹部
２６          サークリップ
２７          ロッカアームシャフト    ２７ａ    段付部
２７−２    プラグ
２８          （ベベル形）サークリップ
３０        吸気バルブユニット
３１          吸気バルブ              ３１ａ    吸気バルブステム
３０ＥＸ    排気バルブユニット
３１ＥＸ      排気バルブ              ３１ＥＸａ  排気バルブステム
３２          バルブステムシール
３３          係止片（コッタ）
３４          （下側）リテーナ        ３４ａ    円筒状ガイド
３５          止めネジ
３６          鍔付ナット              ３６ａ    段付ポケット
３７          シム                    ３７ａ    リテーナ鍔側接触面
３７ｂ    ストッパ
３８          バルブスプリングシート  ３８ａ    円筒状ガイド
３９          バルブスプリング
４０          カム位相制御（アクセル）シャフトユニット
４１          カム位相制御（アクセル）シャフト
４１Ｇ        ピンガイドカム溝
４１−２      キー                  ４１−２ａ  立ち上り部
４１−３      ボルト
４１−４      鍔付ピン
４１−５      ベアリング
４１−６      ベベル形サークリップ
４１−７      ナット
４１−８      ガイドピン
４１−９      ガイドローラ
４４          カム位相制御（アクセル）シャフトスライドアクチュエータユニット
４４−１      雄ネジシャフト
４４−２      ジョイントブラケット
４４−３      雌ネジボス部          ４４−３ａ  スペーサ
４４−４      ドリブンギヤ
４４−５      キー
４４−６      （ベベル形）サークリップ
４４−７      ハウジング            ４４−７Ｒ  右ハウジング
４４−７Ｕ  上ハウジング
４４−７Ｌ  左（下）ハウジング
４４−７Ｋ  ノックピン
４４−７Ｂ  ボルト
４４−８ａ    ベアリング
４４−８ｂ    ベアリング
４４−９      ベベル形サークリップ
４５          カム位相制御（アクセル）モータ
４５−２      ドライブギヤ
４５−３      サークリップ
４５−４      ボルト
４５−５      Ｏリング
４６          アイドルギヤ
４８          保持器付ニードルベアリング
４９          スラストワッシャ
５１          係止片                  ５１ａ      先端突起
５１−２      ボルト
６７          ピン
７１          位相センサユニット
７２          カム位相制御（アクセル）シャフトスライドセンサ
７２−１      ボルト
７２−２      Ｏリング
７３          検出アーム
８１          点火プラグホールチューブ（インジェクタホールチューブ）
８２          Ｏリング
Ｌ            バルブユニット最大外周包括線
【手続補正書】
【提出日】平成25年3月21日(2013.3.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０５０】吸気スイングアーム２１及び排気スイングアーム２１ＥＸの揺動軸方向の位置固定は、排気スイングアーム左揺動軸部２１ＥＸｃＬと吸気スイングアーム右揺動軸部２１ｃＲの両外側にスラストワッシャ２４その両外側に馬蹄形シム２５、ロッカアームシャフト２７のサークリップ溝に係止したサークリップ２６又はロッカアームシャフト２７段付部２７ａを配置し、馬蹄形シム２５の厚さを調整することで揺動軸部の軸方向クリアランスを調整すると共に、吸気スイングアーム２１の揺動軸方向位置を調整する。
馬蹄形シム２５は一部に凹部２５ａを設け、凹部２５ａに係止片５１の先端突起５１ａを臨ませボルト５１−２にて係止片５１を固定しシムの抜け、回転を防止している。
サークリップ２６はシリンダヘッド１及び下カムシャフトハウジング２Ｌに設けたサークリップ位相決めボス１−５、２ＬＲ−２、２ＬＣ−２にて位相を決めカムロブ、キー、鍔付ピンとの接触を防止している。
（図２−３、７、８参照）
バルブリフタとしてローラスイングアームを採用することにより、剛性、往復運動部重量面では直打式より少し不利となるが、レバー比分カム山が低くなり傾斜が弱くなるので作用角変化量を大きくとれると共に、バルブ軸上側からカムがずれるのでタペットクリアランス調整がし易くなる利点がある。
しかし、ローラスイングアームとすることでレバー比分リフト量のバラツキが大きくなるので、揺動軸の軸方向クリアランスを出来る限り小さく抑える必要がある。クリアランス調整はシム調にて行うのが現実的で、段階的なクリアランス調整となってしまうが、カム山傾斜角が小さく軸方向の変位の１／４前後のリフト差で段階的に変わるので、シム調を０．０１ｍｍ差で行えばリフト量は２．５μ前後で調整可能で、軸方向クリアランスも０．０２ｍｍ程度にすればリフト量のバラツキは５μ前後に抑えることができ、ミクロンオーダーでのリフト量調整（同調）を可能とするものである。
シムを馬蹄形とすることで、ロッカアームシャフトにローラスイングアームを組付けた状態で挿入可能となるので、シリンダヘッドをシリンダに組付後、動弁系部品を全て組立しヘッドカバーを組付ける前の状態までに、動弁系部品を再分解することなく同調（気筒間リフト量調整）を精密にしかも効率良く実施できる。
また、揺動軸の揺動軸方向の位置固定を、吸気スイングアームの両揺動軸外側面と排気スイングアームの片側揺動軸部を突き合せ隙間を無くした状態でシム調することにより、双方の軸方向ガタツキを最少に抑えられる。吸気側リフトのバラツキを抑えることができることにより、精密な出力制御が可能となる。