(57)【要約】【課題】  対向する２つのガイド面によってガイドされる中間部材を介してカムからバルブへ駆動力を伝達する構造の動弁装置に関し、中間部材のガイド面に沿った滑らかな移動を確保するとともに、カムの頂部が中間部材を乗り越す際の振動や騒音の発生を防止できるようにする。【解決手段】  同心に配置されて独立して回転可能な２つのガイドローラ７６，７８を中間部材７０，７２に設け、これらガイドローラ７６，７８を対向する２つのガイド面８２，８４間に嵌挿する。各ガイドローラ７６，７８及び各ガイド面８２，８４は、第１ガイドローラ７６と第１ガイド面８２、及び第２ガイドローラ７８と第２ガイド面８４は接触するが、第１ガイドローラ７６と第２ガイド面８４、及び第２ガイドローラ７８と第１ガイド面８２は接触しないように構成する。【選択図】      図２
2006118460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムによってバルブを駆動する動弁装置であって、
前記バルブに駆動力を伝達する往復或いは揺動運動可能に構成された伝達部材と、
前記カムと前記伝達部材との間に配置され、前記カムから前記伝達部材に駆動力を伝達する中間部材と、
前記伝達部材を介して前記中間部材を前記カムに押し当てる付勢手段と、
前記中間部材の移動をガイドするガイド機構とを備え、
前記ガイド機構は、
前記中間部材に設けられた第１ガイドローラと、
前記第１ガイドローラと同心に配置され、前記第１ガイドローラと独立して回転可能な第２ガイドローラと、
前記第１ガイドローラに接して前記第１ガイドローラの移動経路を規定するとともに、前記第２ガイドローラには接しない第１ガイド面と、
前記第１ガイド面と対向する向きに形成され、前記第２ガイドローラに接して前記第２ガイドローラの移動経路を規定するとともに、前記第１ガイドローラには接しない第２ガイド面とを含むことを特徴とする動弁装置。
【請求項２】
前記第１ガイド面及び第２ガイド面は、前記カムの径方向に延びるように配置されていることを特徴とする請求項１記載の動弁装置。
【請求項３】
前記第１ガイド面及び第２ガイド面の前記カムに対する配置を変更し、前記カムの回転に伴い移動する前記中間部材の移動軌跡を変更するガイド配置変更手段をさらに備えるとともに、
前記伝達部材は、カム軸に平行な軸に揺動可能に取り付けられ、前記中間部材に接触して前記中間部材から駆動力の入力を受けるスライド面と、前記バルブを支持するバルブ支持部材に接触して前記バルブ支持部材に駆動力を伝達する揺動カム面とを含んで構成されており、
前記中間部材の移動軌跡の変更により前記カムの回転に対する前記伝達部材の揺動特性を変更することによって、前記カムの回転に対する前記バルブの開弁特性を変更可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の動弁装置。
【請求項４】
前記ガイド配置変更手段は、
前記カム軸に回転可能に取り付けられて前記第１ガイド面及び第２ガイド面を支持する制御部材と、
前記カム軸と平行に設けられ回転角度を連続的に或いは多段階に変更可能な制御軸と、
前記制御部材の前記カム軸回りの回転を前記制御軸の回転に連動させる回転連動機構とを含んで構成されていることを特徴とする請求項３記載の動弁装置
【請求項５】
前記中間部材は、前記カムに接触する第１中間ローラと、前記第１中間ローラと同心に配置されて前記スライド面に接触する第２中間ローラと、前記第１中間ローラと前記第２中間ローラとを独立回転可能に連結する連結軸とを含み、
前記第１ガイドローラ及び第２ガイドローラは、前記連結軸に回転自在に取り付けられていることを特徴とする請求項３又は４記載の動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の動弁装置に関し、詳しくは、対向する２つのガイド面によってガイドされる中間部材を介してカムからバルブへ駆動力を伝達する構造の動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、特許文献１に記載された従来の動弁装置（可変動弁装置）の構成を示している。図７に示す従来の動弁装置では、カム１０３とロッカーアーム１０６との間に中央ローラ１０８が配置されている。中央ローラ１０８の両側には、側部ローラ１０９ａが同心に配置されている。側部ローラ１０９ａは、制御プレート１０５ａに形成されたスロット１１３ａに嵌挿されている。
【０００３】
図７に示す構成によれば、カムシャフト１０７とともにカム１０３が回転すると、カム１０３の駆動力が中央ローラ１０８を介してロッカーアーム１０６に伝達され、バルブ１０１が開閉駆動される。その際、中央ローラ１０８と一体の側部ローラ１０９ａは、カム１０３の回転に伴いスロット１１３ａの湾曲した内壁面に沿って揺動する。側部ローラ１０９ａの揺動軌跡とバルブ１０１の開弁特性とは関係しており、側部ローラ１０９ａの揺動軌跡を変化させれば、バルブ１０１の開弁特性も変化する。図７に示す従来の動弁装置では、制御プレート１０５ａを所定の回動軸線周りで回動することにより、側部ローラ１０９ａの揺動軌跡を変化させ、バルブ１０１の開弁特性を変更することができる。
【特許文献１】特開２００１−３２９８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の従来の動弁装置では、側部ローラ１０９ａをスロット１１３ａの上下の内壁面（ガイド面）で案内しているが、側部ローラ１０９ａがスロット１１３ａ内を滑らかに揺動するためには、側部ローラ１０９ａとスロット１１３ａとの間にクリアランスを必要とする。クリアランスを設けることで、側部ローラ１０９ａは上下の内壁面の何れか一方に接触しながら転動できるようになる。しかし、その反面、クリアランスがあると側部ローラ１０９ａがスロット１１３ａ内でガタつく可能性もある。揺動時に側部ローラ１０９ａがガタつくと、回転速度や方向が急激に変化することになって、異常磨耗や焼き付きが生じてしまうおそれがある。また、カム１０３の頂部が中央ローラ１０８を乗り越す前後において、中央ローラ８への力の入力方向が変化するが、その際、側部ローラ１０９ａとスロット１１３ａの内壁面との衝突が生じ、その衝撃で振動や騒音が発生してしまうおそれもある。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、対向する２つのガイド面によってガイドされる中間部材を介してカムからバルブへ駆動力を伝達する構造の動弁装置において、中間部材のガイド面に沿った滑らかな移動を確保するとともに、カムの頂部が中間部材を乗り越す際の振動や騒音の発生を防止できるようにした動弁装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、上記目的を達成するため、カムによってバルブを駆動する動弁装置であって、
前記バルブに駆動力を伝達する往復或いは揺動運動可能に構成された伝達部材と、
前記カムと前記伝達部材との間に配置され、前記カムから前記伝達部材に駆動力を伝達する中間部材と、
前記伝達部材を介して前記中間部材を前記カムに押し当てる付勢手段と、
前記中間部材の移動をガイドするガイド機構とを備え、
前記ガイド機構は、
前記中間部材に設けられた第１ガイドローラと、
前記第１ガイドローラと同心に配置され、前記第１ガイドローラと独立して回転可能な第２ガイドローラと、
前記第１ガイドローラに接して前記第１ガイドローラの移動経路を規定するとともに、前記第２ガイドローラには接しない第１ガイド面と、
前記第１ガイド面と対向する向きに形成され、前記第２ガイドローラに接して前記第２ガイドローラの移動経路を規定するとともに、前記第１ガイドローラには接しない第２ガイド面とを含むことを特徴としている。
【０００７】
また、第２の発明は、上記の第１の発明において、前記第１ガイド面及び第２ガイド面は、前記カムの径方向に延びるように配置されていることを特徴としている。
【０００８】
また、第３の発明は、上記の第１又は第２の発明において、前記第１ガイド面及び第２ガイド面の前記カムに対する配置を変更し、前記カムの回転に伴い移動する前記中間部材の移動軌跡を変更するガイド配置変更手段をさらに備えるとともに、
前記伝達部材は、カム軸に平行な軸に揺動可能に取り付けられ、前記中間部材に接触して前記中間部材から駆動力の入力を受けるスライド面と、前記バルブを支持するバルブ支持部材に接触して前記バルブ支持部材に駆動力を伝達する揺動カム面とを含んで構成されており、
前記中間部材の移動軌跡の変更により前記カムの回転に対する前記伝達部材の揺動特性を変更することによって、前記カムの回転に対する前記バルブの開弁特性を変更可能に構成されていることを特徴としている。
【０００９】
また、第４の発明は、上記の第３の発明において、前記ガイド配置変更手段は、
前記カム軸に回転可能に取り付けられて前記第１ガイド面及び第２ガイド面を支持する制御部材と、
前記カム軸と平行に設けられ回転角度を連続的に或いは多段階に変更可能な制御軸と、
前記制御部材の前記カム軸回りの回転を前記制御軸の回転に連動させる回転連動機構とを含んで構成されていることを特徴としている。
【００１０】
また、第５の発明は、上記の第３又は第４の発明において、前記中間部材は、前記カムに接触する第１中間ローラと、前記第１中間ローラと同心に配置されて前記スライド面に接触する第２中間ローラと、前記第１中間ローラと前記第２中間ローラとを独立回転可能に連結する連結軸とを含み、
前記第１ガイドローラ及び第２ガイドローラは、前記連結軸に回転自在に取り付けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、２つのガイドローラのうち、第１ガイドローラが第１ガイド面に接触し、第２ガイドローラが第１ガイド面に対向する第２ガイド面に接触しているので、ガイドローラが２つのガイド面の間でガタつくことはない。また、２つのガイドローラは独立して回転可能であるので、第１ガイドローラが第１ガイド面上を転動する際には、第２ガイドローラは第１ガイドローラと逆方向に回転しながら第２ガイド面上を転動する。これにより、中間部材のガイド面に沿った滑らかな移動を確保することができるとともに、カムの頂部が中間部材を乗り越す際に振動や騒音が発生することも防止することができる。
【００１２】
第２の発明によれば、カムの径方向に延びるように両ガイド面が配置されることで、両ガイドローラはカムの回転に応じてカムの径方向に往復運動することになり、ガイドローラへの力の入力方向とガイドローラの運動方向とのズレは抑えられる。これにより、製造誤差や経時変化等によってガイドローラとガイド面との間に隙間が生じた場合でも、カムの頂部が中間部材を乗り越す際に生じるガイドローラとガイド面との衝突は抑制され、振動や騒音の発生は防止される。
【００１３】
第３の発明によれば、両ガイド面のカムに対する配置を変更して中間部材の移動軌跡を変更することによって、中間部材のスライド面上での位置が変化するとともに、カム軸の同回転角度における中間部材のカム上での位置も変化する。中間部材のスライド面上での位置が変化することで、伝達部材の揺動角幅や初期揺動角度が変化することになり、バルブのリフト量が変化する。また、カム軸の同回転角度における中間部材のカム上での位置が変化することで、カム軸の位相に対する伝達部材の揺動タイミングが変化することになり、バルブタイミングが変化する。これにより、カムの回転に対するバルブの開弁特性を機械的に変更することが可能になる。
【００１４】
また、第４の発明によれば、両ガイド面を支持する制御部材は既存のカム軸の回りに配置されるので、動弁装置全体をコンパクトに構成することができる。さらに、バルブのリフト運動時における部材の運動は、中間部材の両ガイド面に沿った往復運動のみであるので、可動部全体の慣性質量の増加を抑制することができる。
【００１５】
また、第５の発明によれば、中間部材として独立回転可能な２つの中間ローラを有し、一方の第１中間ローラはカムに接触させ、他方の第２中間ローラはスライド面に接触させるようになっているので、カムからバルブへ伝達される駆動力の摩擦損失を低減し、燃費の悪化を防止することができる。しかも、これら中間ローラはガイドローラと同軸上に配置されているので、滑らかな回転を確保できるとともに可動部材である中間部材の慣性質量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図１乃至図６参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１７】
［本実施形態の可変動弁装置の構成］
図１は、本発明の実施の形態にかかる動弁装置（可変動弁装置）の構成を示す側面図である。本実施形態の可変動弁装置はロッカーアーム方式の機械式動弁機構を有し、カム軸２０の回転運動がカム軸２０に設けられた駆動カム２２によってロッカーアーム（バルブ支持部材）１０の揺動運動に変換され、ロッカーアーム１０に支持されるバルブ４の上下方向へのリフト運動に変換される。駆動カム２２はプロフィールの異なる２つのカム面２４ａ，２４ｂを有している。一方のカム面である非作用面２４ａはカム軸２０の中心からの距離を一定に形成されている。他方のカム面である作用面２４ｂはカム軸２０の中心からの距離が次第に大きくなり、頂部を越えた後に次第に小さくなるように形成されている。本明細書では、非作用面２４ａと作用面２４ｂの双方を区別しないときには、単に駆動カム面２４と表記する。
【００１８】
本実施形態の可変動弁装置では、駆動カム２２によって直接、ロッカーアーム１０を駆動するのではなく、駆動カム２２とロッカーアーム１０との間に、駆動カム２２の回転運動にロッカーアーム１０の揺動運動を連動させる可変機構３０を介在させている。本実施形態の可変動弁装置は、この可変機構３０を可変制御することで駆動カム２２の回転運動とロッカーアーム１０の揺動運動との連動状態を連続的に変化させることができ、これによりロッカーアーム１０の揺動量や揺動タイミングを変化させて、バルブ４のリフト量やバルブタイミングを連続的に変更できるようになっている。以下、可変機構３０の構成について説明する。
【００１９】
可変機構３０は、カム軸２０に平行な制御軸３２を含んでいる。制御軸３２は、ロッカーアーム１０よりもカム軸２０の回転方向の下流側にカム軸２０に対する相対位置を固定して配置されている。制御軸３２の外周面には制御軸３２と同心の第１ギヤ３４が配置され、制御軸３２に固定されている。また、制御軸３２には図示しないアクチュエータ（例えば、モータ）が接続されており、内燃機関のＥＣＵはアクチュエータを制御することによって制御軸３２の回転角度を任意の角度に調整することができる。
【００２０】
制御軸３２には、揺動カムアーム５０がその先端を駆動カム２２の回転方向の上流側に向けた状態で揺動可能に支持されている。揺動カムアーム５０の駆動カム２２に対向する側には、後述する第２中間ローラ７２が接するスライド面５６が形成されている。スライド面５６は駆動カム２２側に緩やかに湾曲するとともに、揺動中心である制御軸３２の中心から遠くなるほど駆動カム２２のカム基礎円（非作用面２４ａ）との距離が大きくなるように形成されている。
【００２１】
一方、揺動カムアーム５０のスライド面５６とは逆側の面には、揺動カム面５２（５２ａ，５２ｂ）が形成されている。揺動カム面５２は揺動カムアーム５０の揺動中心をカム中心とするカム面であり、プロフィールの異なる非作用面５２ａと作用面５２ｂから構成されている。そのうち非作用面５２ａはカム基礎円の周面であり、制御軸３２の中心からの距離を一定に形成されている。他方の面である作用面５２ｂは非作用面５２ａから見て揺動カムアーム５０の先端側に設けられ、非作用面５２ａに滑らかに連続するように接続されるとともに、揺動カムアーム５０の先端に向けて制御軸３２の中心からの距離（すなわち、カム高さ）が次第に大きくなるよう形成されている。本明細書では、非作用面５２ａと作用面５２ｂの双方を区別しないときには、単に揺動カム面５２と表記する。
【００２２】
本実施形態の可変動弁装置は、１つの駆動カム２２によって２つのバルブ４を駆動する１カム２弁駆動構造を採用している。このため、揺動カムアーム５０は、駆動カム２２の両側に一対配置されている（図１では手前側の揺動カムアーム５０のみ図示されている）。そして、揺動カムアーム５０毎にロッカーアーム１０が配置されている。揺動カム面５２は、ロッカーアーム１０のロッカーローラ１２に接触している。ロッカーローラ１２はロッカーアーム１０の中間部に回転自在に取り付けられている。ロッカーアーム１０の一端にはバルブ４を支持するバルブシャフト２が取り付けられ、ロッカーアーム１０の他端は油圧ラッシャアジャスタ６によって回動自在に支持されている。バルブシャフト２は図示しないバルブスプリングによって、閉方向、すなわち、ロッカーアーム１０を押し上げる方向に付勢されている。ロッカーアーム１０は、バルブスプリングの付勢力を受けたバルブシャフト２によって支持され、ロッカーローラ１２は油圧ラッシャアジャスタ６によって揺動カム面５２に押し当てられている。
【００２３】
なお、ロッカーローラ１２が揺動カム面５２の非作用面５２ａに接触している場合には、非作用面５２ａは制御軸３２の中心からの距離が一定であるので、その接触位置にかかわらずロッカーローラ１２の空間内での位置は変化しない。したがって、ロッカーアーム１０は揺動することがなく、バルブ４は一定位置に保持される。本実施形態の可変動弁装置では、ロッカーローラ１２が非作用面５２ａに接触しているとき、バルブ４が閉弁状態になるように各部位の位置関係が調整されている。
【００２４】
また、揺動カムアーム５０には、ロストモーションスプリングを掛けるためのバネ座５８が設けられている。バネ座５８は、非作用面５２ａに関し作用面５２ｂとは逆側に形成されている。ロストモーションスプリングは圧縮バネであり、図示しない静止部材に他方の端部を固定されている。揺動カムアーム５０は、ロストモーションスプリングからバネ座５８に作用するバネ力によってスライド面５６側に回転するよう付勢されている。
【００２５】
カム軸２０には、制御アーム６０が回転可能に支持されている。制御アーム６０には制御アーム６０の回転中心、すなわち、カム軸２０と同心の円弧に沿って形成された扇状の第２ギヤ６２が設けられている。制御アーム６０は第２ギヤ６２が第１ギヤ３４と同一面内に位置するようにカム軸２０上の位置を調整され、また、第２ギヤ６２が第１ギヤ３４に対向するように回転位相を調整されている。第２ギヤ６２は第１ギヤ３４に噛み合わされ、制御軸３２の回転が第１ギヤ３４及び第２ギヤ６２を介して制御アーム６０に入力されるようになっている。つまり、第１ギヤ３４と第２ギヤ６２により、制御アーム６０の回転を制御軸３２の回転に連動させる回転連動機構が構成されている。また、第２ギヤ６２の径は第１ギヤ３４の径よりも大径に設定されており、第１ギヤ３４と第２ギヤ６２により、制御軸３２の回転を減速して制御アーム６０に伝達する減速機構が構成されている。なお、制御アーム６０は、駆動カム２２の両側に一対設けられている（図１では手前側の制御アーム６０のみ図示されている）。
【００２６】
制御アーム６０には、カム軸２０の中心側から外側に向けて、すなわち、駆動カム２２の略径方向に延びるガイドアーム８０が一体的に形成されている。制御アーム６０は、ガイドアーム８０がスライド面５６に向けて延びるようにカム軸２０に対するおおよその回転角度を調整されている。前述のように制御アーム６０は駆動カム２２の両側に一対配置されており、左右それぞれの制御アーム６０にガイドアーム８０が形成されている。
【００２７】
図２はガイドアーム８０の拡大図であり、図３はそのＡ−Ａ断面図である。左右のガイドアーム８０は連結軸７４をガイドしている。この連結軸７４上には、１つの第１中間ローラ７０と、その両側に第１中間ローラ７０よりも小径の２つの第２中間ローラ７２が回転自在に支持されている。両中間ローラ７０，７２は駆動カム面２４とスライド面５６に挟まれるように配置されている。駆動カム面２４には第１中間ローラ７０が接触し、各揺動カムアーム５０のスライド面５６には第２中間ローラ７２が接触している。揺動カムアーム５０がロストモーションスプリングから受ける付勢力により、第２中間ローラ７２はスライド面５６によって押し上げられ、第２中間ローラ７２と同軸一体の第１中間ローラ７０は駆動カム面２４に押し付けられている。このように、駆動カム面２４に接するローラと、スライド面５６に接するローラとを別ローラとすることで、駆動カム２２から揺動カムアーム５０へ伝達される駆動力の摩擦損失を低減することができる。
【００２８】
ガイドアーム８０にはガイドスロット８０ａが形成されている。ガイドスロット８０ａは対向する２つのガイド面８２，８４によって構成されている。第１ガイド面８２はガイドアーム８０の内側から外側まで形成され、第２ガイド面８４はガイドアーム８０の内側から中央部まで形成されている。第２ガイド面８４の外側、すなわち、ガイドアーム８０の中央部から外側には、第２ガイド面８４よりも低いクリアランス面８６が形成されている。
【００２９】
連結軸７４の両端には、それぞれ２つのガイドローラ７６，７８が取り付けられ、ともにガイドスロット８０ａ内に収められている。２つのガイドローラ７６，７８は互いに独立して回転可能であって、連結軸７４の端部側にある第１ガイドローラ７６のほうが、内側にある第２ガイドローラ７８よりも大径になっている。ガイドスロット８０ａ内では、第１ガイド面８２とクリアランス面８６との間に第１ガイドローラ７６が配置され、第１ガイド面８２と第２ガイド面８４との間に第２ガイドローラ７８が配置されている。２つのガイド面８２，８４間の距離は、２つのガイドローラ７６，７８の半径の和に略等しく設定されている。これにより、第１ガイド面８２に第１ガイドローラ７６が接触するとともに、第２ガイド面８４には第２ガイドローラ７８が接触している。一方、第２ガイドローラ７８と第１ガイド面８２との間、及び、第１ガイドローラ７６とクリアランス面８６との間には、クリアランスが生じている。
【００３０】
［本実施形態の可変動弁装置の動作］
次に、本実施形態の可変動弁装置の動作について図４乃至図６を参照して説明する。
【００３１】
（１）可変動弁装置のリフト動作
まず、図４を参照して本実施形態の可変動弁装置のリフト動作について説明する。図中、（Ａ）はリフト動作の過程でバルブ４が閉弁しているときの可変動弁装置の状態を、また、（Ｂ）はリフト動作の過程でバルブ４が最大に開弁しているときの可変動弁装置の状態を、それぞれ表している。
【００３２】
本実施形態の可変動弁装置では、駆動カム２２の回転運動は、先ず、駆動カム面２４に接触する第１中間ローラ７０に入力される。第１中間ローラ７０は同軸一体に設けられた第２中間ローラ７２とともにガイドスロット８０ａによって規定された軌跡に沿って運動する。このとき、制御アーム６０は、カム軸２０に対して自由回転可能であり、且つ、第１ギヤ３４（図１参照）と第２ギヤ６２を介して制御軸３２に回転を拘束されているので、駆動カム２２の回転にかかわらず一定の姿勢で静止している。中間ローラ７０，７２の運動は、第２中間ローラ７２が接している揺動カムアーム５０のスライド面５６に入力される。スライド面５６はロストモーションスプリングの付勢力によって常に第２中間ローラ７２に押し当てられているので、揺動カムアーム５０は駆動カム２２の回転に応じて制御軸３２を中心にして揺動する。
【００３３】
具体的には、図４の（Ａ）に示す状態からカム軸２０が回転すると、第１中間ローラ７０の駆動カム面２４上での接触位置は、カム２２の頂部へと近づいていく。相対的に第１中間ローラ７０は駆動カム２２によって押し下げられ、同軸一体の第２中間ローラ７２とともにガイドスロット８０ａによって規定された軌跡に沿って移動する。これにより、揺動カムアーム５０はそのスライド面５６を第２中間ローラ７２によって押し下げられ、制御軸３２を中心にして図中、時計回り方向に回動する。
【００３４】
揺動カムアーム５０の回動によりロッカーローラ１２の揺動カム面５２上での接触位置が非作用面５２ａから作用面５２ｂに切り換わると、ロッカーアーム１０は作用面５２ｂの制御軸３２の中心からの距離に応じて押し下げられ、油圧ラッシャアジャスタ６による支持点を中心に時計回り方向へ揺動する。これにより、バルブ４はロッカーアーム１０によって押し下げられ、開弁する。そして、図４の（Ｂ）に示すように、第１中間ローラ７０の駆動カム面２４上での接触位置がカム２２の頂部に達したとき、揺動カムアーム５０の回動量は最大になり、バルブ４のリフト量も最大になる。
【００３５】
カム軸２０がさらに回転し、第１中間ローラ７０の駆動カム面２４上での接触位置がカム２２の頂部を過ぎると、今度はロストモーションスプリングとバルブスプリングによる付勢力によって、揺動カムアーム５０は制御軸３２を中心にして図中、反時計回り方向に回動する。このとき、中間ローラ７０，７２はスライド面５６により押し上げられ、ガイドスロット８０ａによって規定された軌跡に沿ってカム軸２０側に移動していく。揺動カムアーム５０が反時計回り方向に回動することで、ロッカーローラ１２の揺動カム面５２上での接触位置は非作用面５２ａ側へ移動する。これにより、バルブ４のリフト量は減少していき、やがて、図４の（Ａ）に示すように、ロッカーローラ１２の揺動カム面５２上での接触位置が作用面５２ｂから非作用面５２ａに切り換わったところで、バルブ４のリフト量はゼロとなる。つまり、バルブ４は閉弁する。
【００３６】
上記のように、本実施形態の可変動弁装置では、駆動カム２２の回転運動は中間ローラ７０，７２を介して揺動カムアーム５０に伝達され、揺動カムアーム５０の揺動運動からバルブ４のリフト運動に変換される。その間、中間ローラ７０，７２の移動軌跡を規定するガイドスロット８０ａ内では、第１ガイドローラ７６は第１ガイド面８２に接触し、第２ガイドローラ７８は第２ガイド面８４に接触しつつ往復運動している。このように、対向する２つのガイド面８２，８４に同心に配置された２つのガイドローラ７６，７８の何れかが接触することで、往復運動時、ガイドローラ７６，７８が２つのガイド面８２，８４の間でガタつくことはない。
【００３７】
また、２つのガイドローラ７６，７８は独立して回転可能であり、且つ、第１ガイドローラ７６とクリアランス面８６との間、及び、第２ガイドローラ７８と第１ガイド面８２との間にはそれぞれクリアランスが設けられている。これにより、第１ガイドローラ７６が第１ガイド面８２上を転動する際には、第２ガイドローラ７８は第１ガイドローラ７６と逆方向に回転しながら第２ガイド面８４上を転動することになる。
【００３８】
（２）可変動弁装置のリフト量変更動作
次に、図５及び図６を参照して本実施形態の可変動弁装置のリフト量変更動作について説明する。図中、（Ａ）は可変動弁装置がバルブ４に対して大きなリフトを与えるように動作する場合の最大リフト時の可変動弁装置の状態を、また、（Ｂ）は可変動弁装置がバルブ４に対して小さなリフトを与えるように動作する場合の最大リフト時の可変動弁装置の状態を、それぞれ表している。なお、図５では、中間ローラ７０，７２の動きがよく分かるように、手前側の制御アーム６０と第１ギヤ３４の図示は省略されている。
【００３９】
図５の（Ａ）に示すリフト量から図５の（Ｂ）に示すリフト量にリフト量を変更する場合、図５の（Ａ）に示す状態において制御軸３２をカム軸２０の回転方向と同方向（図中、時計回り方向）に回転駆動し、図５の（Ｂ）に示す回転角度に制御アーム６０を回転させる。制御アーム６０の回転量は、制御軸３２の回転量と、第１ギヤ３４（図１参照）と第２ギヤ６２のギヤ比によって決まる。両中間ローラ７０，７２はガイドスロット８０ａによって移動軌跡を規定されているので、制御アーム６０の回転に伴い、第１中間ローラ７０は駆動カム面２４に沿ってカム軸２０の回転方向の上流側に移動し、第２中間ローラ７２はスライド面５６に沿って制御軸３２から遠ざかる方向に移動する。
【００４０】
第２中間ローラ７２が制御軸３２から遠ざかる方向に移動することで、揺動カムアーム５０の揺動中心Ｃ０から第２中間ローラ７２のスライド面５６上での接触位置Ｐ２までの距離が長くなり、揺動カムアーム５０の揺動角幅は減少する。揺動カムアーム５０の揺動角幅は揺動中心Ｃ０から振動の入力点である接触位置Ｐ２までの距離に反比例するからである。揺動カムアーム５０の揺動角幅が減少する結果、ロッカーローラ１２が到達できる最終接触位置Ｐ３は非作用面５２ａ側に移動することになり、バルブ４のリフト量は減少する。
【００４１】
また、ロッカーローラ１２が作用面５２ａ上に位置している期間（クランク角）が、バルブ４の作用角となるが、最終接触位置Ｐ３が非作用面５２ａ側に移動することで、バルブ４の作用角も減少する。さらに、第１中間ローラ７０がカム軸２０の回転方向の上流側に移動することで、カム軸２０が同一回転角度にあるときの第１中間ローラ７０の駆動カム面２４上での接触位置Ｐ１は、駆動カム２２の進角側に移動する。これにより、カム軸２０の位相に対する揺動カムアーム５０の揺動タイミングは進角され、その結果、バルブタイミング（最大リフトタイミング）は進角されることになる。
【００４２】
図６は本実施形態の可変動弁装置により実現されるバルブ４のリフト量とバルブタイミングとの関係を示すグラフである。この図に示すように、本実施形態の可変動弁装置によれば、バルブ４のリフト量の増大に連動して作用角を増大させるとともにバルブタイミングを遅角することができ、逆に、バルブ４のリフト量の減少に連動して作用角を減少させるとともにバルブタイミングを進角することができる。したがって、例えば、バルブ４が吸気バルブである場合、バルブ４の開きタイミングをほぼ一定とするように開弁特性を可変制御することも可能になる。
【００４３】
［本実施形態の可変動弁装置の利点］
以上説明した通り、本実施形態の可変動弁装置によれば、制御軸３２を回転駆動して第１ギヤ３４の回転角度を変化させることにより、第２中間ローラ７２のスライド面上での接触位置Ｐ２と第１中間ローラ７０の駆動カム面２４上での接触位置Ｐ１を変化させ、その結果としてバルブ４のリフト量、作用角、及びバルブタイミングを連動して変化させることができる。
【００４４】
また、本実施形態の可変動弁装置によれば、ガイドローラ７６，７８はガイドスロット８０ａ内をガタつくことなく滑らかに回転しながら往復運動することができるので、ガタツキに伴う回転速度や方向の急激な変化によって異常磨耗や焼き付きが生じてしまうことは防止される。
【００４５】
また、図４の（Ａ）に示す状態から図４の（Ｂ）に示す状態へ移るとき、すなわち、開弁時には、中間ローラ７０，７２は駆動カム２２から力の入力を受けるのに対し、図４の（Ｂ）に示す状態から図４の（Ａ）に示す状態へ移るとき、すなわち、閉弁時には、中間ローラ７０，７２は揺動カムアーム５０から力の入力を受ける。このため、駆動カム２２の頂部が第１中間ローラ７０を乗り越す前後において、ガイドローラ７６，７８がガイドスロット８０ａから受ける力の入力方向にも変化が生じる。このとき、ガイドローラ７６，７８とガイドスロット８０ａとの間にガタがあると、ガイドローラ７６，７８とガイドスロット８０ａとの衝突が生じ、その衝撃で振動や騒音が発生してしまうおそれがある。しかし、本実施形態の可変動弁装置によれば、ガイドローラ７６，７８がガイドスロット８０ａ内でガタつくことはないので、駆動カム２２の頂部が第１中間ローラ７０を乗り越す際の振動や騒音の発生は防止される。
【００４６】
さらに、本実施形態の可変動弁装置では、ガイドスロット８０ａが駆動カム２２の径方向に延びるように形成されることで、ガイドローラ７６，７８は駆動カム２２の回転に応じて駆動カム２２の径方向に往復運動する。このため、ガイドローラ７６，７８への力の入力方向とガイドローラ７６，７８の運動方向は略一致している。これにより、仮に製造誤差や経時変化等によって、ガイドローラ７６，７８とガイドスロット８０ａとの間に隙間が生じた場合でも、駆動カム２２の頂部が第１中間ローラ７０を乗り越す際に生じるガイドローラ７６，７８とガイドスロット８０ａとの衝突は抑制され、振動や騒音の発生は防止される。
【００４７】
その他．
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、次のように変形して実施してもよい。
【００４８】
本発明は、特許文献１に記載される動弁装置の構成にも適用することができる。具体例としては、図７に示すスロット１１３ａ、側部ローラ１０９ａの構成に上記実施形態にかかるガイドスロット８０ａ、ガイドローラ７６，７８の構成を適用すればよい。また、上記実施の形態では本発明を可変動弁装置に適用しているが、対向する２つのガイド面によってガイドされる中間部材を介してカムからバルブへ駆動力を伝達する構造の動弁装置であれば、可変機構を有しない通常の動弁装置にも本発明を適用することができる。この場合、カム面をガイド面の１つとして構成してもよい。
【００４９】
また、上記実施の形態では、本発明をロッカーアーム方式の動弁装置に適用しているが、直動式等の他の形式の動弁装置にも適用可能である。また、エンジンではなくモータ（電動機）によってカムを駆動する形式の動弁装置に本発明を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態にかかる可変動弁装置の構成を示す側面視図である。
【図２】図１のガイドアーム及びその近傍の構成を拡大して示す図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図１に示す可変動弁装置のリフト動作を示す図であり、（Ａ）はバルブの閉弁時、（Ｂ）はバルブの開弁時を示している。
【図５】図１に示す可変動弁装置のリフト量の変更動作を示す図であり、（Ａ）は小リフト時、（Ｂ）は大リフト時を示している。
【図６】バルブタイミングとリフト量との関係を示す図である。
【図７】従来の動弁装置の構成を示す側面視図である。
【符号の説明】
【００５１】
１００  可変動弁装置
４  バルブ
１０  ロッカーアーム
１２  ロッカーローラ
２０  カム軸
２２  駆動カム
２４（２４ａ，２４ｂ）  駆動カム面
３０  可変機構
３２  制御軸
３４  第１ギヤ
５０  揺動カムアーム
５２（５２ａ，５２ｂ）  揺動カム面
５６  スライド面
６０  制御アーム
６２  第２ギヤ
７０  第１中間ローラ
７２  第２中間ローラ
７４  連結軸
７６  第１ガイドローラ
７８  第２ガイドローラ
８０  ガイドアーム
８０ａ  ガイドスロット
８２  第１ガイド面
８４  第２ガイド面
【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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