(57)【要約】【課題】  可変動弁装置に関し、バルブの開弁特性を高い精度で可変制御できるようにする。【解決手段】  揺動部材１４０をカム軸１２０に回転可能に取り付ける。揺動部材１４０には、スライド面１５６と、バルブ１０４を支持するバルブ支持部材１１０に接触する揺動カム面を形成する。スライド面１５６は、カム軸１２０の駆動カム面１２４と対向して形成し、スライド面１５６と駆動カム面１２４との間に中間部材１７０，１７２を配置する。カム軸１２０と並んで制御軸１３２を設け、カム軸１２０が同一回転角度にあるときの駆動カム面１２４上での中間部材１７０，１７２の位置を制御軸１３２の回転に連動させて変化させる。【選択図】      図３
2006070737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カム軸の回転に対するバルブの開弁特性を機械的に変化させる可変動弁装置であって、
前記カム軸に設けられた駆動カムと、
前記カム軸に回転可能に取り付けられ、前記カム軸を中心として揺動する揺動部材と、
前記揺動部材に形成され、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をリフト方向に押圧する揺動カム面と、
前記揺動部材に前記駆動カムと対向して形成されたスライド面と、
前記駆動カムと前記揺動部材との間に配置され、前記駆動カムのカム面と前記スライド面の双方に接触する中間部材と、
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、
前記制御軸の回転に連動させて前記カム軸の同一回転角度での前記駆動カム上での前記中間部材の位置を変化させる連動機構と、
を備えることを特徴とする可変動弁装置。
【請求項２】
前記スライド面は、前記駆動カム側に湾曲するとともに、一方の端部から他方の端部に向けて前記カム軸の中心からの距離が次第に大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の可変動弁装置。
【請求項３】
前記連動機構は、前記制御軸に固定され前記制御軸の中心から偏心した位置に支点を有する制御部材と、前記支点に揺動可能に取り付けられ、前記中間部材を前記制御部材に連結する連結部材とを含むことを特徴とする請求項１又は２記載の可変動弁装置。
【請求項４】
前記揺動カム面は、前記揺動部材の揺動中心からの距離が一定の非作用面と、前記非作用面と連続して設けられ前記非作用面から離れるに従い揺動中心からの距離が次第に大きくなるように形成された作用面とを含み、
前記揺動部材の揺動に伴い前記揺動カム面の前記バルブ支持部材との接触位置が前記非作用面から前記作用面に移動することによって前記バルブがリフトすることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の可変動弁装置。
【請求項５】
前記中間部材は、前記駆動カムのカム面に接触する第１ローラと、前記第１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ローラと、前記第１ローラと前記第２ローラとを独立回転可能に連結する連結軸とを含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の可変動弁装置に関し、詳しくは、バルブの開弁特性を機械的に変更可能な可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１に開示されるように、エンジンの運転状況に応じてバルブのリフト量やバルブタイミングを機械的に変更する可変動弁装置が知られている。特許文献１に記載される可変動弁装置では、カム軸と平行に設けられた制御軸にガイドアームが固定され、このガイドアームにフォロワの一方の端部が揺動自在に取り付けられている。また、制御軸には揺動カムが揺動自在に取り付けられ、その揺動カム面にロッカーアームが押し当てられている。フォロワには互いに独立回転可能な第１ローラと第２ローラとが同心に取り付けられており、第１ローラはカム軸の弁カムに当接し、第２ローラは揺動カムの揺動カム面とは逆側に形成された当接面に当接している。
【０００３】
このような構成によれば、制御軸の回転によりガイドアームの回転位置が変更されることで、フォロワが変位して制御軸から揺動カムと第２ローラとの当接箇所までの距離が変化し、これによりバルブのリフト量が変更される。また、カム軸の同じ回転角度位置において第１ローラと当接する弁カムの周方向位置が変化することにより、同時にバルブタイミングも変更される。つまり、特許文献１に記載される可変動弁装置によれば、モータにより制御軸の回転角を制御することで、バルブのリフト量とバルブタイミングを同時に変更することができる。
【特許文献１】特開２００３−２３９７１２号公報
【特許文献２】特表２００３−５００６０２号公報
【特許文献３】特開２００４−１０８３０２号公報
【特許文献４】特開平７−６３０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載される可変動弁装置では、加工誤差や熱膨張等によってカム軸と制御軸との軸間距離にばらつきが生じる可能性がある。カム軸の回転をロッカーアームに伝達する揺動カムは制御軸に支持されているため、カム軸と制御軸との軸間距離がばらつくと、揺動カムの揺動量や揺動タイミングが変化し、バルブのリフト量やバルブタイミングが所望のリフト量やバルブタイミングからずれてしまうおそれがある。バルブの開弁特性は、内燃機関の出力、燃費、排ガス性能等に影響するため、加工誤差や熱膨張等の影響を可能な限り抑えて常に高い精度で可変制御できるようにしたい。
【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、バルブの開弁特性を高い精度で可変制御できるようにした可変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、カム軸の回転に対するバルブの開弁特性を機械的に変化させる可変動弁装置であって、
前記カム軸に回転可能に取り付けられ、前記カム軸を中心として揺動する揺動部材と、
前記カム軸に設けられた駆動カムと、
前記揺動部材に形成され、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をリフト方向に押圧する揺動カム面と、
前記揺動部材に前記駆動カムと対向して形成されたスライド面と、
前記駆動カムと前記揺動部材との間に配置され、前記駆動カムのカム面と前記スライド面の双方に接触する中間部材と、
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、
前記制御軸の回転に連動させて前記カム軸の同一回転角度での前記駆動カム上での前記中間部材の位置を変化させる連動機構と、
を備えることを特徴としている。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、前記スライド面は、前記駆動カム側に湾曲するとともに、一方の端部から他方の端部に向けて前記カム軸の中心からの距離が次第に大きくなるように形成されていることを特徴としている。
【０００８】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記連動機構は、前記制御軸に固定され前記制御軸の中心から偏心した位置に支点を有する制御部材と、前記支点に揺動可能に取り付けられ、前記中間部材を前記制御部材に連結する連結部材とを含むことを特徴としている。
【０００９】
第４の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、前記揺動カム面は、前記揺動部材の揺動中心からの距離が一定の非作用面と、前記非作用面と連続して設けられ前記非作用面から離れるに従い揺動中心からの距離が次第に大きくなるように形成された作用面とを含み、
前記揺動部材の揺動に伴い前記バルブ支持部材の前記揺動カム面との接触位置が前記非作用面から前記作用面に移動することによって前記バルブがリフトすることを特徴としている。
【００１０】
第５の発明は、第１乃至第４の何れか１つの発明において、前記中間部材は、前記駆動カムのカム面に接触する第１ローラと、前記第１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ローラと、前記第１ローラと前記第２ローラとを独立回転可能に連結する連結軸とを含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明においてカム軸が回転すると、その回転運動は駆動カムから中間部材を介して揺動部材のスライド面に伝達され、揺動部材のカム軸回りの揺動運動に変換される。このときの揺動部材の揺動特性は、カム軸の同一回転角度での駆動カム上での中間部材の位置によって決まる。具体的には、中間部材が駆動カムのカム面上を進角側に移動するときにはカム軸の位相に対する揺動部材の揺動タイミングは進角され、逆に遅角側に移動するときにはカム軸の位相に対する揺動部材の揺動タイミングは遅角される。揺動部材の揺動タイミングが変化すれば、揺動カム面にバルブ支持部材を介して接触するバルブのバルブタイミングも変化する。また、カム軸の同一回転角度での駆動カム上での中間部材の位置が変化すると、中間部材にスライド面によって接触している揺動部材のカム軸回りの回転角度も変化する。揺動部材のカム軸回りの回転角度の変化は、バルブ支持部材の揺動カム面上での初期接触位置を変化させる。これにより、揺動部材の揺動に伴うバルブ支持部材の揺動カム面上での移動範囲が変化することになり、バルブのリフト量が変化する。
【００１２】
第１の発明によれば、制御軸の回転に連動させて中間部材の駆動カム上での位置を変化させることができるので、バルブタイミングとリフト量を機械的に連動させながら連続的に或いは多段階に可変制御することができる。しかも、カム軸の回転運動をバルブに伝達する揺動部材はカム軸に支持されているので、カム軸と揺動部材の軸との軸間距離のばらつきが原因となって揺動部材の揺動量や揺動タイミングにずれが生じることはない。したがって、第１の発明によれば、バルブの開弁特性を高い精度で可変制御することができる。
【００１３】
また、第２の発明によれば、スライド面が一方の端部から他方の端部に向けてカム軸の中心からの距離が次第に大きくなるように駆動カム面側に湾曲して形成されることで、バルブを滑らかなリフトカーブを描いて動作させることができる。
【００１４】
また、第３の発明において制御軸が回転すると、制御軸に固定された制御部材の回転位置が変化することで、連結部材を介して制御部材に連結された中間部材のスライド面上での位置も変化する。第３の発明によれば、このような簡単な構成で中間部材のスライド面上での位置の変化を制御軸の回転に確実に連動させることができる。
【００１５】
第４の発明によれば、バルブ支持部材の作用面上での到達位置によってリフト量が決まり、バルブ支持部材が作用面上に位置している期間により作用角が決まる。前述のようにバルブ支持部材の揺動カム面上での初期接触位置が変化することで、バルブ支持部材の作用面上での到達位置が変わり、それに応じてバルブ支持部材が作用面上に位置している期間も変化する。したがって、第４の発明によれば、作用角とリフト量を連動して変化させることができる。
【００１６】
第５の発明によれば、中間部材として独立回転可能な２つのローラを有し、一方の第１ローラは駆動カムのカム面に接触させ、他方の第２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、カム軸からバルブへの駆動力の伝達系内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、２つのローラは同軸上に配置されているので、中間部材がコンパクトになるだけでなく、駆動カムのカム面とスライド面との間の距離を抑えることができ可変動弁装置全体をコンパクトに構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図１乃至図７参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１８】
［本実施形態の可変動弁装置の構成］
図１乃至図３は、本発明の実施の形態にかかる可変動弁装置１００の構成を示す図であり、図１は斜視図、図２は図１のＡ−Ａ断面での側面視図、図３は図１のＢ−Ｂ断面での側面視図である。本可変動弁装置１００はロッカーアーム方式の機械式動弁機構を有し、カム軸１２０の回転運動がカム軸１２０に設けられた駆動カム１２２によってロッカーアーム（バルブ支持部材）１１０の揺動運動に変換され、ロッカーアーム１１０に支持されるバルブ１０４のリフト運動に変換される。駆動カム１２２はプロフィールの異なる２つのカム面１２４ａ，１２４ｂを有している。一方のカム面である非作用面１２４ａはカム基礎円の周面であり、カム軸１２０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１２４ｂはカム軸１２０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１２４ａと作用面１２４ｂの双方を区別しないときには、単に駆動カム面１２４と表記する。
【００１９】
本可変動弁装置１００では、駆動カム１２２によって直接、ロッカーアーム１１０を駆動するのではなく、駆動カム１２２とロッカーアーム１１０との間に可変機構１３０を介在させている。可変機構１３０は、駆動カム１２２の回転運動とロッカーアーム１１０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る機構である。本可変動弁装置１００は、この可変機構１３０を可変制御することによりロッカーアーム１１０の揺動量や揺動タイミングを変化させて、バルブ１０４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。
【００２０】
可変機構１３０は、以下に説明するように、制御軸１３２、偏心軸（制御部材）１６６、リンクアーム（連結部材）１６４、第１ローラ１７０、第２ローラ１７２、及び、カム軸１２０に揺動可能に支持された揺動カムアーム（揺動部材）１４０を主たる構成部材として構成されている。揺動カムアーム１４０は、揺動アーム１５４とその両側に配置された２つの揺動カム１５０を備えている。揺動アーム１５４と２つの揺動カム１５０は互いに固定され、一体となってカム軸１２０を中心に揺動するようになっている。
【００２１】
揺動アーム１５４は、駆動カム１２２の両側に配置されカム軸１２０に回転自在に取り付けられた一対の支持アーム１５５を有し、これら支持アーム１５５によってカム軸１２０に懸架されている（図３では奥側の支持アーム１５５のみが図示されている）。揺動アーム１５４は、支持アーム１５５からカム軸１２０の回転方向の上流側に向けて湾曲して延びている。揺動アーム１５４の駆動カム面１２４側に湾曲した面には、スライド面１５６が形成されている。スライド面１５６は駆動カム１２２側に緩やかに湾曲するとともに、その先端側ほど駆動カム１２２のカム基礎円（非作用面１２４ａ）との距離が大きくなるように形成されている。なお、駆動カム１２２のカム基礎円からスライド面１５６までの距離は、その最小部においても駆動カム１２２のカム高さ以上の距離が確保されている。
【００２２】
揺動カム１５０は、その揺動中心、すなわち、カム軸１２０の中心をカム基礎円の中心とする揺動カム面１５２（１５２ａ，１５２ｂ）を備えている。揺動カム面１５２は、プロフィールの異なる非作用面１５２ａと作用面１５２ｂから構成されている。非作用面１５２ａはカム基礎円の周面であり、カム軸１２０の中心からの距離を一定に形成されている。作用面１５２ｂは非作用面１５２ａに対しカム軸１２０の回転方向の上流側に設けられ、非作用面１５２ａに滑らかに連続するように接続されるとともに、カム軸１２０の回転方向の上流側に向けてカム軸１２０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１５２ａと作用面１５２ｂの双方を区別しないときには、単に揺動カム面１５２と表記する。
【００２３】
本可変動弁装置１００は、１つの駆動カム１２２によって２つのバルブ１０４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１５０毎にロッカーアーム１１０が配置されている。揺動カム１５０の揺動カム面１５２は、ロッカーアーム１１０のロッカーローラ１１２に接触している。ロッカーローラ１１２はロッカーアーム１１０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１１０の一端にはバルブ１０４を支持するバルブシャフト１０２が取り付けられ、ロッカーアーム１１０の他端は油圧ラッシャアジャスタ１０６によって回動自在に支持されている。バルブシャフト１０２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１１０を押し上げる方向に付勢されている。ロッカーアーム１１０は、バルブスプリングの付勢力を受けたバルブシャフト１０２によって支持され、ロッカーローラ１１２は油圧ラッシャアジャスタ１０６によって揺動カム面１５２に押し当てられている。
【００２４】
また、揺動カム１５０には、図示しないロストモーションスプリングを掛けるためのバネ座面１４８が形成されている。バネ座面１４８は、非作用面１５２ａに対しカム軸１２０の回転方向の下流側に設けられている。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１５０は、ロストモーションスプリングからバネ座面１４８に作用するバネ力によってカム軸１２０の回転方向とは逆方向に回転するよう付勢されている。
【００２５】
制御軸１３２は、カム軸１２０に平行な軸であって、カム軸１２０に対する相対位置を固定して配置されている。制御軸１３２は図１に示すように軸方向に複数に分断され、分断された制御軸１３２と制御軸１３２との間に偏心軸１６６が配置されている。偏心軸１６６は、制御軸１３２の中心から偏心した位置においてその両端を制御軸１３２に固定されている。また、制御軸１３２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１３２の回転角度を任意の角度に調整することができる。
【００２６】
偏心軸１６６には、リンクアーム１６４が回転自在に取り付けられている。リンクアーム１６４は偏心軸１６６の軸方向の両端に２つ設けられ、左右のリンクアーム１６４の先端部は連結軸１７４によって互いに連結されている。左右のリンクアーム１６４の間には第１ローラ１７０が備えられ、第１ローラ１７０は連結軸１７４に回転自在に支持されている。また、左右のリンクアーム１６４の外側には第１ローラ１７０よりも小径の第２ローラ１７２が備えられ、各第２ローラ１７２はそれぞれ連結軸１７４に回転自在に支持されている。両ローラ１７０，１７２は、駆動カム面１２４とスライド面１５６に挟まれるように配置され、駆動カム面１２４に第１ローラ１７０が接触し、スライド面１５６に各第２ローラ１７２が接触するようにその軸方向位置が調整されている。なお、第１ローラ１７０は第２ローラ１７２よりも大径であるが、左右のスライド面１５６の間には溝１５８が形成されているので、第１ローラ１７０がこの溝１５８に入ることで第１ローラ１７０と揺動アーム１５４との接触は回避されている。
【００２７】
［本実施形態の可変動弁装置の動作］
次に、本可変動弁装置１００の動作について図４乃至図７を参照して説明する。
【００２８】
（１）可変動弁装置のリフト動作
まず、図４を参照して可変動弁装置１００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１０４が閉弁しているときの可変動弁装置１００の状態を、また、（Ｂ）はリフト動作の過程でバルブ１０４が開弁しているときの可変動弁装置１００の状態を、それぞれ表している。
【００２９】
本可変動弁装置１００では、駆動カム１２２の回転運動は、先ず、駆動カム面１２４に接触する第１ローラ１７０に入力される。第１ローラ１７０は一体に設けられた第２ローラ１７２とともに偏心軸１６６を中心に回動し、その運動は第２ローラ１７２を支持している揺動アーム１５４のスライド面１５６に入力される。スライド面１５６はロストモーションスプリング（図示略）の付勢力によって常に第２ローラ１７２に押し当てられているので、揺動カムアーム１４０は駆動カム１２２の回転に応じてカム軸１２０を中心にして揺動する。
【００３０】
具体的には、図４の（Ａ）に示す状態からカム軸１２０が回転すると、図４の（Ｂ）に示すように、第１ローラ１７０の駆動カム面１２４上での接触位置Ｐ１（図３参照）は非作用面１２４ａから作用面１２４ｂへと移っていく。相対的に第１ローラ１７０は駆動カム１２２によって押し下げられて偏心軸１６６を中心に回動し、第１ローラ１７０と一体の第２ローラ１７２によってスライド面１５６が押圧される。スライド面１５６に第２ローラ１７２からの押圧力を受けた揺動アーム１５４は、第２ローラ１７２のスライド面１５６上での接触位置Ｐ２（図３参照）とカム軸１２０の中心との距離が拡大する方向に回転する。本実施形態では、スライド面１５６はその先端側（カム軸１２０の回転方向の上流側）ほど駆動カム１２２のカム基礎円との距離が拡大するように形成されているので、揺動アーム１５４はカム軸１２０を中心にしてカム軸１２０の回転方向（図中、時計回り方向）に回動する。カム軸１２０がさらに回転し、第１ローラ１７０の駆動カム面１２４上での接触位置Ｐ１が作用面１２４ｂの頂部を過ぎると、今度はロストモーションスプリング及びバルブスプリングによる付勢力によって、揺動アーム１５４はカム軸１２０を中心にしてカム軸１２０の回転方向とは逆方向（図中、反時計回り方向）に回動する。
【００３１】
このように揺動アーム１５４がカム軸１２０を中心にして回動することで、揺動アーム１５４と一体化された揺動カム１５０もカム軸１２０を中心にして回動し、ロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での接触位置Ｐ３が変化することになる。なお、図中では、ロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での接触位置をＰ３ｉ，Ｐ３ｆとして表記しているが、これは後述する初期接触位置Ｐ３ｉと最終接触位置Ｐ３ｆとを区別するためである。本明細書では、単にロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での接触位置を指す場合には、接触位置Ｐ３と表記するものとする。
【００３２】
図４の（Ａ）に示すように、ロッカーローラ１１２が非作用面１５２ａに接触している場合には、非作用面１５２ａはカム軸１２０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１１２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１１０は揺動することがなく、バルブ１０４は一定位置に保持される。本可変動弁装置１００では、ロッカーローラ１１２が非作用面１５２ａに接触しているとき、バルブ１０４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。
【００３３】
そして、図４の（Ｂ）に示すように、ロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での接触位置Ｐ３が非作用面１５２ａから作用面１５２ｂに切り換わると、ロッカーアーム１１０は作用面１５２ｂのカム軸１２０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１０６による支持点を中心に揺動する。これにより、バルブ１０４はロッカーアーム１１０によって押し下げられ、開弁する。このときバルブ１０４が描くリフトカーブは図７に示すようになる。リフトカーブは、駆動カム面１２２及び揺動カム面１５２の各カムプロフィールと、スライド面１５６の形状により決まる。本実施形態のように、カム軸１２０の中心からの距離が次第に大きくなるように駆動カム１２２側に湾曲した形状にスライド面１５６を形成することにより、図７に示すような滑らかなリフトカーブを実現することができる。
【００３４】
（２）可変動弁装置のリフト量変更動作
次に、図４乃至図７を参照して可変動弁装置１００のリフト量変更動作について説明する。ここで、図５は可変動弁装置１００がバルブ１０４に対して小さなリフトを与えるように動作している様子を示している。一方、前掲の図４は可変動弁装置１００がバルブ１０４に対して大きなリフトを与えるように動作している様子を示している。各図中、（Ａ）はリフト動作の過程でバルブ１０４が閉弁しているときの可変動弁装置１００の状態を、また、（Ｂ）はリフト動作の過程でバルブ１０４が開弁しているときの可変動弁装置１００の状態を、それぞれ表している。
【００３５】
図４に示すリフト量から図５に示すリフト量にリフト量を変更する場合、図４の（Ａ）に示す状態において制御軸１３２を回転駆動し、図５の（Ａ）に示す位置に偏心軸１６６の位置を回転移動させる。両ローラ１７０，１７２は、リンクアーム１６４によって偏心軸１６６から一定距離に保持されているため、偏心軸１６６の移動に伴い、両ローラ１７０，１７２は駆動カム面１２４に沿ってカム軸１２０の回転方向上流側に移動する。両ローラ１７０，１７２を駆動カム面１２４と共に挟持しているスライド面１５６は、カム軸１２０の回転方向の上流側に向けてカム軸１２０の中心からの距離が大きくなるように形成されている。このため、第２ローラ１７２がカム軸１２０の回転方向上流側に移動すると、揺動カムアーム１４０は、ロストモーションスプリングからの付勢力を受けて、スライド面１５６が第２ローラ１７２に追従するようにカム軸１２０の回転方向と逆方に傾斜回動する。
【００３６】
バルブ１０４のリフトは、各図の（Ｂ）に示すように、第１ローラ１７０の駆動カム面１２４上での接触位置Ｐ１が作用面１２４ｂの頂部にあるときに最大となり、その時点におけるロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での接触位置Ｐ３ｆ（以下、最終接触位置）によってバルブ１０４のリフト量が決まる。図６は、ロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での位置とバルブリフトとの関係を示す図である。駆動カム１２２の回転に伴い揺動する揺動カム１５０の揺動角幅は一定であるので、図６に示すように、最終接触位置Ｐ３ｆは、ロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での接触位置Ｐ３ｉ（以下、初期接触位置）によって決まる。上記のように揺動カムアーム１４０がカム軸１２０の回転方向と逆方に傾斜回動すると、図５の（Ａ）に示すように、ロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での初期接触位置Ｐ３ｉは作用面１５２ｂから遠ざかる方向に移動する。これにより、最終接触位置Ｐ３ｆは非作用面１５２ａ側に移動することになる。
【００３７】
図６に示すように、最終接触位置Ｐ３ｆが非作用面１５２ａ側に移動することで、バルブ１０４のリフト量は減少する。また、ロッカーローラ１１２が作用面１５２ａ上に位置している期間（クランク角度）が、バルブ１０４の作用角となるが、最終接触位置Ｐ３ｆが非作用面１５２ａ側に移動することで、バルブ１０４の作用角も減少する。さらに、第１ローラ１７０がカム軸１２０の回転方向の上流側に移動することで、カム軸１２０が同一回転角度にあるときの第１ローラ１７０の駆動カム面１２４上での接触位置Ｐ１は、駆動カム１２２の進角側に移動する。これにより、カム軸１２０の位相に対する揺動カム１５０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。
【００３８】
図７は可変動弁装置１００により実現されるバルブ１０４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、可変動弁装置１００によれば、バルブ１０４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１０４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。例えば、バルブ１０４が吸気バルブである場合、ＶＶＴ等のバルブタイミング制御機構を用いることなく、バルブ１０４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。
【００３９】
［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１００は、制御軸１３２の回転角度を変化させることにより、カム軸１２０が同一回転角度にあるときの第１ローラ１７０の駆動カム面１２４上での接触位置Ｐ１を変化させ、その結果としてバルブ１０４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。しかも、駆動カム１２２の回転運動をバルブ１０４に伝達する揺動カムアーム１４０はカム軸１２０に支持されているので、カム軸１２０と揺動カムアーム１４０の軸との軸間距離のばらつきが原因となって揺動カム１５０の揺動量や揺動タイミングにずれが生じることはない。したがって、本実施形態の可変動弁装置１００によれば、バルブ１０４の開弁特性を高い精度で可変制御することができる。
【００４０】
［その他］
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、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。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【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斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面での側面視図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面での側面視図である。
【図４】大リフト時の可変動弁装置の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】小リフト時の可変動弁装置の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６】ロッカーローラの揺動カム面上での位置とバルブのリフト量との関係を示す図である。
【図７】バルブタイミングとリフト量との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１００  可変動弁装置
１０４  バルブ
１１０  ロッカーアーム
１１２  ローカーローラ
１２０  カム軸
１２２  駆動カム
１２４（１２４ａ，１２４ｂ）  駆動カム面
１３０  可変機構
１３２  制御軸
１４０  揺動カムアーム
１５０  揺動カム
１５２（１５２ａ，１５２ｂ）  揺動カム面
１５４  揺動アーム
１５６  スライド面
１５８  溝
１６４  リンクアーム
１６６  偏心軸
１７０  第１ローラ
１７２  第２ローラ
Ｐ１  第１ローラの駆動カム面上での接触位置
Ｐ２  第２ローラのスライド面上での接触位置
Ｐ３ｉ  ロッカーローラの揺動カム面上での初期接触位置
Ｐ３ｆ  ロッカーローラの揺動カム面上での最終接触位置
【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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