(57)【要約】【課題】入力回転部材の低・高速回転域に対応して被動部材を第１・第２作動態様に制御し、入力回転部材の第２高速回転域で被動部材の第１作動態様側への戻り動作を与える遠心作動装置を構造簡素化する。【解決手段】アームＡに対し遠心ウエイトＷが揺動可能に連結され、アームが第２揺動位置に達した後、遠心力増大により遠心ウエイトがアームを第１揺動位置側に揺動させつつ第２相対位置側に揺動するようにウエイト移動経路が経路規制手段Ｋで規制され、入力回転部材の低速回転域では被動部材２０が第１作動態様におかれ、入力回転部材が第１高速回転域に移行して遠心ウエイトと共にアームが第２揺動位置に向けて揺動するときは被動部材が第２作動態様におかれ、入力回転部材が第２高速回転域に移行して遠心ウエイトが第２相対位置に向けて揺動し且つアームが第１揺動位置に向けて揺動するときは被動部材が第１作動態様の位相に戻る側に変位する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力回転部材（３０）にピボット軸（４０）を介して支持されて所定の第１，第２揺動位置（１Ａ，２Ａ）間を該ピボット軸（４０）回りに揺動可能なアーム（Ａ）と、
前記アーム（Ａ）に対し前記遠心ウエイト（Ｗ）が所定の第１，第２相対位置（１Ｗ，２Ｗ）間で揺動し得るように、該アーム（Ａ）及び該遠心ウエイト（Ｗ）間を連結する連結機構（Ｉ）と、
前記入力回転部材（３０）に対し相対回動可能であると共に、該入力回転部材（３０）に対し位相が変化しない第１作動態様と進角側又は遅角側に変化する第２作動態様とをとり得る被動部材（２０）と、
前記入力回転部材（３０）が少なくとも低速回転域、及び該低速回転域よりも高速の第１高速回転域にあるときは前記アーム（Ａ）に対し前記遠心ウエイト（Ｗ）を前記第１相対位置（１Ｗ）側に付勢し得る第１ばね部材（４１）と、
前記遠心ウエイト（Ｗ）を前記第１ばね部材（４１）の付勢力に抗して前記第１相対位置（１Ｗ）に保持し得る保持手段（Ｈ）と、
前記遠心ウエイト（Ｗ）の遠心力で前記アーム（Ａ）が前記第２揺動位置（２Ａ）に達した後、前記遠心ウエイト（Ｗ）の遠心力が更に増大したときに該遠心ウエイト（Ｗ）が、遠心力で前記アーム（Ａ）を前記第１揺動位置（１Ａ）側に揺動させつつ該アーム（Ａ）に対し前記第２相対位置（２Ｗ）側に揺動するように、該遠心ウエイト（Ｗ）の移動経路を規制する経路規制手段（Ｋ）とを備え、
前記連結機構（Ｉ）は、前記入力回転部材（３０）が前記低速回転域にあって前記アーム（Ａ）が前記第１揺動位置（１Ａ）に保持されるときは前記被動部材（２０）が前記第１作動態様におかれ、また前記入力回転部材（３０）が前記第１高速回転域に移行して前記遠心ウエイト（Ｗ）を前記第１相対位置（１Ｗ）に保持したまま前記アーム（Ａ）が前記第２揺動位置（２Ａ）に向けて揺動するときは前記被動部材（２０）が前記第２作動態様におかれ、更に前記入力回転部材（３０）が前記第１高速回転域よりも高速の第２高速回転域に移行して前記遠心ウエイト（Ｗ）が前記第２相対位置（２Ｗ）に向けて揺動し且つ前記アーム（Ａ）が前記第１揺動位置（１Ａ）に向けて揺動するときは、前記被動部材（２０）が前記第１作動態様の位相に戻る側に変位するように、該アーム（Ａ）及び該被動部材（２０）間を連動、連結することを特徴とする、遠心作動装置。
【請求項２】
前記連結機構（Ｉ）は、前記アーム（Ａ）及び前記遠心ウエイト（Ｗ）間を互いに揺動可能に連結する連結ピン（Ｄ）と、前記被動部材（２０）に略径方向に延びるように形成されて前記連結ピン（Ｄ）を摺動可能に挿通させる長孔（２１ｈ）とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の遠心作動装置。
【請求項３】
前記入力回転部材（３０）には、前記連結ピン（Ｄ）の前記ピボット軸（４０）回りの揺動を許容するように該連結ピン（Ｄ）を挿通させる孔（３０ｈ）が設けられることを特徴とする、請求項２に記載の遠心作動装置。
【請求項４】
前記第１ばね部材（４１）は、前記アーム（Ａ）に対し前記遠心ウエイト（Ｗ）が前記第１相対位置（１Ｗ）から前記第２相対位置（２Ｗ）へ揺動する途中で、該第１ばね部材（４１）の前記遠心ウエイト（Ｗ）に対する付勢方向が前記第１相対位置（１Ｗ）側から前記第２相対位置（２Ｗ）側へ切り替わるように配置されることを特徴とする、請求項２又は３に記載の遠心作動装置。
【請求項５】
前記経路規制手段（Ｋ）は、前記入力回転部材（３０）に突設したストッパ（６０）と、前記遠心ウエイト（Ｗ）に設けられて前記アーム（Ａ）の前記第１揺動位置（１Ａ）から前記第２揺動位置（２Ａ）への揺動により前記ストッパ（６０）が進入可能な案内溝（Ｗｇ）とを備え、
前記案内溝（Ｗｇ）の一端は、前記遠心ウエイト（Ｗ）の径方向外方側の側面（Ｗｆ）に開口していて前記ストッパ（６０）の出入口となっており、
前記案内溝（Ｗｇ）は、前記入力回転部材（３０）が前記第２高速回転域で増速するときは、該案内溝（Ｗｇ）の径方向内方側の内側面（Ｗｇｉ）を前記ストッパ（６０）に摺接させ且つ該ストッパ（６０）を支点とすることで前記遠心ウエイト（Ｗ）を前記第２相対位置（２Ｗ）に向けて揺動させ、また前記入力回転部材（３０）が前記第２高速回転域で減速するときは、該案内溝（Ｗｇ）の径方向外方側の内側面（Ｗｇｏ）を前記ストッパ（６０）に摺接させ且つ該ストッパ（６０）を支点とすることで前記遠心ウエイト（Ｗ）を前記第１相対位置（１Ｗ）に向けて揺動させることを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の遠心作動装置。
【請求項６】
前記入力回転部材（３０）が前記低速回転域にあるときに、前記アーム（Ａ）を前記第１揺動位置（１Ａ）に、また前記遠心ウエイト（Ｗ）を前記第１相対位置（１Ｗ）にそれぞれ付勢、保持する第２ばね部材（４２）を備えることを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の遠心作動装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載の遠心作動装置を、動弁カム（２０ｃ）の位相の変更に用いた、内燃機関用動弁装置におけるカム位相可変機構であって、
内燃機関のクランク軸に駆動される前記入力回転部材（３０）に、前記被動部材を構成するカム軸（２０）が相対回動可能に連結され、
前記遠心作動装置は、前記入力回転部材（３０）の前記低速回転域では前記カム軸（２０）上の前記動弁カム（２０ｃ）が第１位相となるように、また前記入力回転部材（３０）の前記第１高速回転域では前記動弁カム（２０ｃ）が前記第１位相より進角又は遅角した第２位相となるように、更に前記入力回転部材（３０）の前記第２高速回転域では前記動弁カム（２０ｃ）の位相が該入力回転部材（３０）の回転速度上昇に応じて前記第１位相の側に戻るように、前記カム軸（２０）の前記入力回転部材（３０）に対する相対回動位置を制御することを特徴とする、内燃機関用動弁装置におけるカム位相可変機構。
【請求項８】
請求項１〜６の何れか１項に記載の遠心作動装置を、内燃機関の一部の動弁カム（２０ｃ）の位相の変更に用いた、内燃機関用動弁装置におけるカム位相可変機構であって、
内燃機関のクランク軸に駆動される前記入力回転部材（３０）に、第１動弁カム（１０ｃ）を有する第１カム軸（１０）が一体回転するよう連結されると共に、第２動弁カム（２０ｃ）を有して前記第１カム軸（１０）に相対回動可能に嵌合した第２カム軸（２０）で前記被動部材が構成され、
前記遠心作動装置は、前記入力回転部材（３０）の前記低速回転域では前記第２動弁カム（２０ｃ）が第１位相となるように、また前記入力回転部材（３０）の前記第１高速回転域では前記第２動弁カム（２０ｃ）が前記第１位相より進角又は遅角した第２位相となるように、更に前記入力回転部材（３０）の前記第２高速回転域では前記第２動弁カム（２０ｃ）の位相が該入力回転部材（３０）の回転速度上昇に応じて前記第１位相の側に戻るように、前記第２カム軸（２０）の前記入力回転部材（３０）に対する相対回動位置を制御することを特徴とする、内燃機関用動弁装置におけるカム位相可変機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力回転部材に支持した遠心ウエイトの遠心力を利用して、入力回転部材に連動する被動部材を第１作動態様から第２作動態様へ切換え可能とした遠心作動装置、並びに遠心作動装置を適用した内燃機関用動弁装置におけるカム位相可変機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記遠心作動装置を、動弁カムの位相変更制御に用いた内燃機関用動弁装置におけるカム位相可変機構は、例えば特許文献１に示されるように従来公知である。
【０００３】
この特許文献１の遠心作動装置では、入力回転部材（第１従動部材41）と中間部材（第２従動部材42）との相対向面間に、周方向に並ぶ多数の球より構成され且つ遠心力増大により相対向面のカム溝（ガイド溝51，52）に沿って摺動することで相対向面を相対回動させる第１遠心ウエイト44を介装し、更に中間部材（第２従動部材42）と被動部材（ガイド部材43）との相対向面間に、周方向に並ぶ多数の球より構成され且つ遠心力増大により相対向面のカム溝（ガイド溝53，54）に沿って摺動することで相対向面を相対回動させる第２遠心ウエイト45を介装するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５３５３４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の遠心作動装置では、入力回転部材が低速回転域から第１高速回転域に移行するときは、第２遠心ウエイトを作動させて被動部材を第１位相（第１作動態様）から第２位相（第２作動態様）へと切換制御し、また入力回転部材が更に高速の第２高速回転域に移行すると、第１遠心ウエイトを作動させて被動部材を第１位相（第１作動態様）側に戻すような制御を行うことができる。
【０００６】
ところが特許文献１の遠心作動装置は、入力回転部材が低速回転域から第１高速回転域を経て第２高速回転域に至る過程で被動部材の上記した特別な作動態様切換えを行うために、入力回転部材及び被動部材間に、多数のカム溝を両側面に各々有する中間部材を特別に設ける必要がある上、その中間部材及び入力回転部材間、並びに中間部材及び被動部材間に、多数の球より各々構成される第１，第２遠心ウエイトをそれぞれ介装する必要がある。そのため、遠心作動装置は、全体として部品点数が多く且つ構造複雑でコストが嵩み、組立作業性やメンテナンス作業性が良好でない等の問題があった。
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、上記問題を解決し得る構造簡単な遠心作動装置、並びに上記遠心作動装置を適用した内燃機関用動弁装置におけるカム位相可変機構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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、入力回転部材にピボット軸を介して支持されて所定の第１，第２揺動位置間を該ピボット軸回りに揺動可能なアームと、前記アームに対し前記遠心ウエイトが所定の第１，第２相対位置間で揺動し得るように、該アーム及び該遠心ウエイト間を連結する連結機構と、前記入力回転部材に対し相対回動可能であると共に、該入力回転部材に対し位相が変化しない第１作動態様と進角側又は遅角側に変化する第２作動態様とをとり得る被動部材と、前記入力回転部材が少なくとも低速回転域、及び該低速回転域よりも高速の第１高速回転域にあるときは前記アームに対し前記遠心ウエイトを前記第１相対位置側に付勢し得る第１ばね部材と、前記遠心ウエイトを前記第１ばね部材の付勢力に抗して前記第１相対位置に保持し得る保持手段と、前記遠心ウエイトの遠心力で前記アームが前記第２揺動位置に達した後、前記遠心ウエイトの遠心力が更に増大したときに該遠心ウエイトが、遠心力で前記アームを前記第１揺動位置側に揺動させつつ該アームに対し前記第２相対位置側に揺動するように、該遠心ウエイトの移動経路を規制する経路規制手段とを備え、前記連結機構は、前記入力回転部材が前記低速回転域にあって前記アームが前記第１揺動位置に保持されるときは前記被動部材が前記第１作動態様におかれ、また前記入力回転部材が前記第１高速回転域に移行して前記遠心ウエイトを前記第１相対位置に保持したまま前記アームが前記第２揺動位置に向けて揺動するときは前記被動部材が前記第２作動態様におかれ、更に前記入力回転部材が前記第１高速回転域よりも高速の第２高速回転域に移行して前記遠心ウエイトが前記第２相対位置に向けて揺動し且つ前記アームが前記第１揺動位置に向けて揺動するときは、前記被動部材が前記第１作動態様の位相に戻る側に変位するように、該アーム及び該被動部材間を連動、連結することを第１の特徴とする。
【０００９】
また本発明は、前記第１の特徴に加えて、前記連結機構は、前記アーム及び前記遠心ウエイト間を互いに揺動可能に連結する連結ピンと、前記被動部材に略径方向に延びるように形成されて前記連結ピンを摺動可能に挿通させる長孔とを備えることを第２の特徴とする。
【００１０】
また本発明は、第２の特徴に加えて、前記入力回転部材には、前記連結ピンの前記ピボット軸回りの揺動を許容するように該連結ピンを挿通させる孔が設けられることを第３の特徴とする。
【００１１】
また本発明は、第２又は第３の特徴に加えて、前記第１ばね部材は、前記アームに対し前記遠心ウエイトが前記第１相対位置から前記第２相対位置へ揺動する途中で、該第１ばね部材の前記遠心ウエイトに対する付勢方向が前記第１相対位置側から前記第２相対位置側へ切り替わるように配置されることを第４の特徴とする。
【００１２】
また本発明は、第１〜第４の何れかの特徴に加えて、前記経路規制手段は、前記入力回転部材に突設したストッパと、前記遠心ウエイトに設けられて前記アームの前記第１揺動位置から前記第２揺動位置への揺動により前記ストッパが進入可能な案内溝とを備え、前記案内溝の一端は、前記遠心ウエイトの径方向外方側の側面に開口していて前記ストッパの出入口となっており、前記案内溝は、前記入力回転部材が前記第２高速回転域で増速するときは、該案内溝の径方向内方側の内側面を前記ストッパに摺接させ且つ該ストッパを支点とすることで前記遠心ウエイトを前記第２相対位置に向けて揺動させ、また前記入力回転部材が前記第２高速回転域で減速するときは、該案内溝の径方向外方側の内側面を前記ストッパに摺接させ且つ該ストッパを支点とすることで前記遠心ウエイトを前記第１相対位置に向けて揺動させることを第５の特徴とする。
【００１３】
また本発明は、第１〜第５の何れかの特徴に加えて、前記入力回転部材が前記低速回転域にあるときに、前記アームを前記第１揺動位置に、また前記遠心ウエイトを前記第１相対位置にそれぞれ付勢、保持する第２ばね部材を備えることを第６の特徴とする。
【００１４】
また本発明は、第１〜第６の何れかの特徴を有する遠心作動装置を、動弁カムの位相の変更に用いた、内燃機関用動弁装置におけるカム位相可変機構であって、内燃機関のクランク軸に駆動される前記入力回転部材に、前記被動部材を構成するカム軸が相対回動可能に連結され、前記遠心作動装置は、前記入力回転部材の前記低速回転域では前記カム軸上の前記動弁カムが第１位相となるように、また前記入力回転部材の前記第１高速回転域では前記動弁カムが前記第１位相より進角又は遅角した第２位相となるように、更に前記入力回転部材の前記第２高速回転域では前記動弁カムの位相が該入力回転部材の回転速度上昇に応じて前記第１位相の側に戻るように、前記カム軸の前記入力回転部材に対する相対回動位置を制御することを第７の特徴とする。
【００１５】
また本発明は、第１〜第６の何れかの特徴を有する遠心作動装置を、内燃機関の一部の動弁カムの位相の変更に用いた、内燃機関用動弁装置におけるカム位相可変機構であって、内燃機関のクランク軸に駆動される前記入力回転部材に、第１動弁カムを有する第１カム軸が一体回転するよう連結されると共に、第２動弁カムを有して前記第１カム軸に相対回動可能に嵌合した第２カム軸で前記被動部材が構成され、前記遠心作動装置は、前記入力回転部材の前記低速回転域では前記第２動弁カムが第１位相となるように、また前記入力回転部材の前記第１高速回転域では前記第２動弁カムが前記第１位相より進角又は遅角した第２位相となるように、更に前記入力回転部材の前記第２高速回転域では前記第２動弁カムの位相が該入力回転部材の回転速度上昇に応じて前記第１位相の側に戻るように、前記第２カム軸の前記入力回転部材に対する相対回動位置を制御することを第８の特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の第１の特徴によれば、入力回転部材が低速回転域から第１高速回転域へ移行したときは、遠心ウエイトを第１相対位置に保持したままアームが第１揺動位置から第２揺動位置に向けて揺動するのに連動して、低速回転域で第１作動態様にあった被動部材を、第１高速回転域では第２作動態様で作動させることができる。また入力回転部材が第１高速回転域から更に高速の第２高速回転域へと移行し、経路規制手段により移動経路を規制された遠心ウエイトが第１相対位置から第２相対位置へ揺動し且つアームが第２揺動位置から第１揺動位置側へ揺動するときは、そのアームの揺動に連動して被動部材を、第１作動態様の位相に戻る側に作動させることができる。従って、入力回転部材が低速回転域から第１高速回転域を経て第２高速回転域に至る過程で、被動部材の上記した特別な作動態様切換えを的確に行うことができる。
【００１７】
特に入力回転部材にピボット軸を介して支持されるアームと、アームに対し遠心ウエイトが第１，第２相対位置間で揺動し得るようにアーム及び遠心ウエイト間を連結する連結機構であってアーム及び被動部材間の連動機構を兼ねる連結機構と、遠心ウエイトの遠心力でアームが第２揺動位置に達した後、遠心力で遠心ウエイトがアームを第１揺動位置側に揺動させつつアームに対し第２相対位置側に揺動するように、遠心ウエイトの移動経路を規制する経路規制手段とが互いに協働して、被動部材の上記特別な作動態様切換えを行うから、全体として遠心作動装置の構造が簡素化されて部品点数も低減され、コスト節減や組立作業性及びメンテナンス作業性の向上に寄与することができる。
【００１８】
また第２の特徴によれば、連結機構は、アーム及び遠心ウエイト間を互いに揺動可能に連結する連結ピンと、被動部材に形成されて略径方向に延び、連結ピンを摺動可能に挿通させる長孔とを備えるので、アーム及び遠心ウエイト間の連動連結手段と、アーム及び被動部材間の連動連結手段を兼ねる連結構造を頗る簡素化することができ、更なるコスト節減に寄与することができる。
【００１９】
また第３の特徴によれば、入力回転部材には、連結ピンのピボット軸回りの揺動を許容するように連結ピンを挿通させる孔が設けられるので、アームが入力回転部材に対し揺動しても、ピボット軸回りにアームと共に揺動する連結ピンが入力回転部材と干渉する虞れはない。
【００２０】
また第４の特徴によれば、第１ばね部材は、アームに対し遠心ウエイトが第１相対位置から第２相対位置側へ揺動する途中で、第１ばね部材の遠心ウエイトに対する付勢方向が第１相対位置側から第２相対位置側へ切り替わるように配置されるので、第１ばね部材の付勢方向が第１相対位置側から第２相対位置側へ切り替わるのに応じて、遠心ウエイトの第２相対位置側への揺動が第１ばね部材により助勢されるようになり、従って、簡単な構造で、被動部材を第１作動態様の位相に戻る側へ迅速確実に変位させることができる。
【００２１】
また第５の特徴によれば、経路規制手段は、入力回転部材に突設したストッパと、遠心ウエイトに設けられてアームの第１揺動位置から第２揺動位置への揺動によりストッパが進入可能な案内溝とを備えており、案内溝は、入力回転部材が第１高速回転域から更に高速の第２高速回転域で増速したときに、案内溝の径方向内方側の内側面をストッパに摺接させ且つストッパを支点とすることで遠心ウエイトを第２相対位置に揺動させるので、この遠心ウエイトの第２相対位置に向けての揺動が確実に行われる。また案内溝は、入力回転部材が第２高速回転域で減速したときに、案内溝の径方向外方側の内側面をストッパに摺接させ且つストッパを支点とすることで遠心ウエイトを第１相対位置に向けて揺動させるので、この第１相対位置への戻り揺動（従って被動部材の第２作動態様への復帰）が確実に行われる。しかもこの遠心ウエイトの第２相対位置への揺動を案内する案内溝を、同遠心ウエイトの第１相対位置への戻り揺動の案内手段にも兼用できるため、それだけ構造簡素化が図られる。またストッパは、空間的に比較的余裕のある遠心ウエイトの径方向外方側のスペースに配置されるため、それだけストッパの配置の自由度を高めることができる。
【００２２】
また第６の特徴によれば、入力回転部材が低速回転域にあるときに、アームを第１揺動位置に、また遠心ウエイトを第１相対位置にそれぞれ付勢、保持する第２ばね部材を備えるので、入力回転部材の回転速度が低下したときに、第２ばね部材の付勢力により遠心ウエイト及びアームの各初期位置（即ち第１相対位置・第１揺動位置）への戻り動作をより確実にでき、また初期位置の遠心ウエイトが、入力回転部材の増速により拡径揺動し始める回転数を、第２ばね部材のセット荷重の調整により容易に設定、調整可能となる。
【００２３】
また第７の特徴によれば、遠心作動装置は、入力回転部材の低速回転域ではカム軸上の動弁カムが第１位相となるように、また入力回転部材の第１高速回転域では動弁カムが第１位相より進角又は遅角した第２位相となるように、更に入力回転部材の第２高速回転域では動弁カムの位相が該入力回転部材の回転速度上昇に応じて第１位相の側に戻るように、カム軸の入力回転部材に対する相対回動位置を制御可能である。これにより、高速回転域のうち特に高速の第２高速回転域では、第１位相側へ戻すことが望ましい特性の内燃機関において好適な弁作動態様となり、機関性能の向上に寄与することができる。
【００２４】
また第８の特徴によれば、遠心作動装置は、第１カム軸と一体回転する入力回転部材の低速回転域では第２カム軸上の第２動弁カムが第１位相となるように、また入力回転部材の第１高速回転域では第２動弁カムが第１位相より進角又は遅角した第２位相となるように、更に入力回転部材の第２高速回転域では第２動弁カムの位相が入力回転部材の回転速度上昇に応じて第１位相の側に戻るように、第２カム軸の入力回転部材に対する相対回動位置を制御可能である。これにより、高速回転域のうち特に高速の第２高速回転域では、第２動弁カムを第１位相側へ戻すことが望ましい特性のＳＯＨＣ型内燃機関において好適な弁作動態様となり、機関性能の向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る動弁装置の要部縦断面図（図２の１−１線断面図）
【図２】前記実施形態に係る動弁装置のカム位相変更機構を、遠心ウエイトが初期位置にある状態で示す要部端面図（図１の２矢視図）
【図３】上記カム位相変更機構の要部を示す一部破断端面図であって、（ａ）はアームが第１揺動位置、遠心ウエイトが第１相対位置にある状態を示し、（ｂ）はアームが第２揺動位置、遠心ウエイトが第１相対位置にある状態を示し、（ｃ）はアームが第１揺動位置、遠心ウエイトが第２相対位置にある状態を示す
【図４】前記実施形態のカムリフトと位相の関係図であって、（ａ）はカムスプロケットが低速回転域にあるときを示し、（ｂ）はカムスプロケットが第１高速回転域にあるときを示し、（ｃ）はカムスプロケットが第２高速回転域にあるときを示す
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の実施形態を添付図面に基づいて以下に説明する。
【００２７】
先ず、図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態の構造を説明する。本実施形態は、本発明の遠心作動装置を内燃機関用動弁装置におけるカム位相可変機構に適用した一例である。図１〜図３において、車両例えば自動二輪車に搭載される内燃機関としてのＳＯＨＣ型単気筒内燃機関のシリンダヘッドＣＨには、複数の動弁用カム（即ち吸・排気カム２０ｃ・１０ｃ）のうちの一部（即ち吸気カム２０ｃ）のカム位相だけを機関回転数の増大変化に応じて変更させるカム位相可変機構が設けられる。次に、カム位相可変機構の一例を具体的に説明する。
【００２８】
シリンダヘッドＣＨには、内燃機関の図示しないクランク軸にチェーン伝動機構３３を介して連動回転する第１カム軸１０が、軸受Ｂ１，Ｂ２を介して軸線Ｘ回りに回転自在に支持される。第１カム軸１０の一端部には、スプロケット歯３０ｔを外周に有するカムスプロケット３０が、第１カム軸１０と同軸且つ一体に回転するように適当な固定手段（例えばボルト３７と、図示しない回り止め手段の併用等）により一体的に締結される。カムスプロケット３０と、クランク軸に固定の駆動スプロケット（図示せず）と、その両スプロケット間に巻き掛けられる無端状チェーン３４とによりチェーン伝動機構３３が構成される。そして、カムスプロケット３０は、本発明の入力回転部材の一例である。
【００２９】
第１カム軸１０の外周部には、第１動弁カムとしての排気カム１０ｃが一体に形成される。排気カム１０ｃには、シリンダヘッドＣＨに揺動可能に軸支されて排気弁（図示せず）に係合する排気側ロッカアームＲ１が摺動可能に当接しており、第１カム軸１０の回転に連動して排気カム１０ｃが排気側ロッカアームＲ１を介して排気弁を開閉駆動する。
【００３０】
また、第１カム軸１０の外周部には、第２動弁カムとしての吸気カム２０ｃを一体に有する円筒状の第２カム軸２０が同一軸線Ｘ回りに相対回動可能に嵌合、支持される。吸気カム２０ｃには、シリンダヘッドＣＨに揺動可能に軸支されて吸気弁（図示せず）に係合する吸気側ロッカアームＲ２が摺動可能に当接しており、第２カム軸２０の回転に連動して吸気カム２０ｃが吸気側ロッカアームＲ２を介して吸気弁を開閉駆動する。そして、第２カム軸２０は、本発明の被動部材の一例である。
【００３１】
尚、本実施形態では、第１カム軸１０を支持する複数の軸受Ｂ１，Ｂ２のうちの一部の軸受Ｂ２が、吸気カム２０の外側方で第２カム軸２０の外周部に装着される。即ち、第１カム軸１０は、軸受Ｂ１，Ｂ２及び第２カム軸２０を介してシリンダヘッドＣＨに回転自在に支持される。
【００３２】
また第２カム軸２０の外端部には、カムスプロケット３０の内側面（図１で右側面）に隣接する従動フランジ２１が、適当な固定手段（例えば圧入、溶接、スプライン圧入等）で一体的に連結される。尚、本実施形態では従動フランジ２１を第２カム軸２０と別々に制作して第２カム軸２０に後付けで固定しているが、従動フランジ２１を第２カム軸２０に一体に形成してもよい。
【００３３】
次にカムスプロケット３０及び第２カム軸２０間に設けられる遠心作動装置Ｍの一例を説明する。
【００３４】
カムスプロケット３０には、ピボット軸４０を介してアームＡの基部が支持されており、アームＡは、径方向内方寄りの第１揺動位置１Ａ（図２，図３（ａ）（ｃ）参照）と、径方向外方寄りの第２揺動位置２Ａ（図３（ｂ）参照）との間を、ピボット軸４０回りに揺動可能である。ピボット軸４０は、カムスプロケット３０に固定（例えば圧入）されていて、カムスプロケット３０の外側面より外方に突出する。ピボット軸４０の中間部外周には、サークリップ等の止め輪５１が係止されており、止め輪５１は、アームＡに係合してアームＡのピボット軸４０上での軸方向移動を規制する。
【００３５】
アームＡの先部には、ピボット軸４０と平行な連結ピンＤを介して遠心ウエイトＷの基部が連結されており、遠心ウエイトＷは、アームＡに対し径方向内方寄りの第１相対位置１Ｗ（図２，図３（ａ）（ｂ）参照）と、径方向外方寄りの第２相対位置２Ｗ（図３（ｃ）参照）との間を連結ピンＤ回りに屈伸、揺動可能である。遠心ウエイトＷは、連結ピンＤより離間したウエイト先部が基部よりも幅広に形成されており、これにより、遠心ウエイトＷの重心位置は、遠心ウエイトＷの先部寄りに偏在する。
【００３６】
連結ピンＤは、本実施形態では遠心ウエイトＷ、アームＡ及び従動フランジ２１を回転可能に貫通しており、例えば連結ピンＤの外端部外周に係止されて遠心ウエイトＷの外側面に係合し得るサークリップ等の止め輪５２と、連結ピンＤの内端部外周に係止されて従動フランジ２１の内側面に係合し得るサークリップ等の止め輪５３とにより、連結ピンＤの抜け止めがなされる。尚、連結ピンＤは、上記止め輪５２，５３で抜け止めする代わりに、遠心ウエイトＷ又はアームＡに軸方向移動不能に固定してもよい。
【００３７】
遠心ウエイトＷ及びアームＡ間には、アームＡが少なくとも第１揺動位置１ＡにあるときにアームＡに対し遠心ウエイトＷを第１相対位置１Ｗ側へ弾発、付勢し得る第１ばね部材４１が介装される。第１ばね部材４１は、例えば引張コイルばねで構成され、これの一端及び他端は、アームＡ及び遠心ウエイトＷの各中間部に突設したばね受け軸４５，４６にそれぞれ係止される。
【００３８】
またアームＡ及び遠心ウエイトＷ間には、第１ばね部材４１の付勢力に抗して遠心ウエイトＷを第１相対位置１Ｗに保持し得る保持手段Ｈが設けられる。保持手段Ｈは、本実施形態ではアームＡの先部に一体に突設されて遠心ウエイトＷ側に張り出すストッパ突起Ａｓと、遠心ウエイトＷが第１相対位置１Ｗにあるときにストッパ突起Ａｓを係合させるよう遠心ウエイトＷの基部側面に凹設される被係合部Ｗｓとを備える。尚、本実施形態とは逆に、遠心ウエイトＷの基部にストッパ突起を、またアームＡの先部に被係合部を設けるようにしてもよい。尚また、被係合部を突起状に形成してもよい。
【００３９】
また本実施形態の第１ばね部材４１は、アームＡに対し遠心ウエイトＷが第１相対位置１Ｗから第２相対位置２Ｗへ揺動する途中で、第１ばね部材４１の遠心ウエイトＷに対する付勢方向が、第１相対位置１Ｗ側から第２相対位置２Ｗ側へ切り替わるように、第１ばね部材４１とアームＡ・遠心ウエイトＷとの各係止部（即ちばね受け軸４５，４６）、並びに連結ピンＤの相対位置が設定される。この設定態様として、例えば、本実施形態ではアームＡに対し遠心ウエイトＷが第１相対位置１Ｗから第２相対位置２Ｗへ揺動する途中（例えばその揺動過程の前半、望ましくは初期段階）で、連結ピンＤが、ばね受け軸４５，４６相互を結ぶ仮想直線を横切るように設定される。
【００４０】
このように遠心ウエイトＷが第１相対位置１Ｗから第２相対位置２Ｗへ揺動する途中で、第１ばね部材４１の付勢方向が第１相対位置１Ｗ側から第２相対位置２Ｗ側へ切り替わると、以後は、遠心ウエイトＷの第２相対位置２Ｗ側への揺動が第１ばね部材４１により助勢されるようになるため、後述するように第２カム軸２０を第１作動態様（第１回転位相）の側へ速やかに変位させることが可能となる。
【００４１】
尚、上記したように遠心ウエイトＷの第１相対位置１Ｗから第２相対位置２Ｗへの揺動途中で第１ばね部材４１の付勢方向が第１相対位置１Ｗ側から第２相対位置２Ｗ側へ切り替わる設定に代えて、第１ばね部材４１の付勢方向が終始、第１相対位置１Ｗ側であるような設定（即ち遠心ウエイトＷの第１相対位置１Ｗから第２相対位置２Ｗへの揺動途中でも連結ピンＤが上記仮想直線を横切らない設定）も、変形例として実施可能である。
【００４２】
カムスプロケット３０には、連結ピンＤのピボット軸４０回りの揺動を許容するように連結ピンＤを挿通させる孔としてのガイド孔３０ｈが設けられる。ガイド孔３０ｈは、ピボット軸４０の軸線を中心とする円弧状に形成され、ガイド孔３０ｈの長手方向一端にピボット軸４０が係合することでアームＡは第１揺動位置１Ａに位置規制され、それ以上は径方向内方側に揺動不能となる。またガイド孔３０ｈの長手方向他端にピボット軸４０が係合することでアームＡは第２揺動位置２Ａに位置規制され、それ以上は径方向外方側に揺動不能となる。
【００４３】
ガイド孔３０ｈの特設によれば、アームＡがカムスプロケット３０に対しピボット軸４０回りに揺動するときに、アームＡと共に揺動する連結ピンＤがカムスプロケット３０と干渉せず、即ち、連結ピンＤはガイド孔３０ｈに沿ってスムーズに摺動可能である。また、ガイド孔３０ｈを本実施形態のようにカムスプロケット３０の概ね径方向に延びる長孔で構成すれば、連結ピンＤが後述する如く従動フランジ２１と連動連結され（従って第２カム軸２０のトルク変動が連結ピンＤに伝達され）ても、その変動トルクをガイド孔３０ｈの内壁面で安定よく受け止めさせることができるため、連結ピンＤの振動防止に有効である。
【００４４】
尚、ガイド孔３０ｈは、ピボット軸４０の軸線を中心とする円弧状長孔とは曲率又は曲率中心が異なる長孔で形成してもよいが、その場合でも、連結ピンＤのピボット軸４０回りの揺動を許容する長孔とする必要がある。或いは、ガイド孔３０ｈの形状を、本実施形態のような長孔に代えて、連結ピンＤの揺動を許容しつつその揺動範囲を規定する機能を果たす別形状の孔、例えば円孔に形成してもよい。
【００４５】
連結ピンＤは、前述のようにアームＡに対し遠心ウエイトＷが第１，第２相対位置１Ｗ，２Ｗ間で屈伸、揺動し得るように、アームＡ及び遠心ウエイトＷ間を連結する機能を果たすものであるが、本実施形態では更にアームＡ及び従動フランジ２１（従って第２カム軸２０）間を連動連結する機能をも兼備するものである。そのために、従動フランジ２１には、連結ピンＤの内端部を摺動可能に挿通させる長孔２１ｈが、径方向に延びるように形成される。そして、長孔２１ｈ及び連結ピンＤは、互いに協働して本発明の連結機構Ｉの一例を構成する。尚、長孔２１ｈの径方向外端は、本実施形態では閉じられているが、従動フランジ２１の外周面に開口させてもよい。
【００４６】
更に本実施形態の遠心作動装置Ｍは、遠心ウエイトＷの遠心力で遠心ウエイトＷと一体的に拡径揺動するアームＡが第２揺動位置２Ａに達した後、遠心ウエイトＷの遠心力が更に増大したときに、その遠心力で遠心ウエイトＷが、アームＡを第１揺動位置１Ａ側に揺動させつつアームＡに対し第２相対位置２Ｗ側に屈折、揺動するように、遠心ウエイトＷの移動経路を規制する経路規制手段Ｋを備えている。
【００４７】
経路規制手段Ｋは、例えば、カムスプロケット３０の外側面に突設したストッパとしてのストッパピン６０と、遠心ウエイトＷに設けられてアームＡの第１揺動位置１Ａから第２揺動位置２Ａへの揺動に伴いストッパピン６０が進入可能な略Ｌ字状の案内溝Ｗｇとを備える。案内溝Ｗｇの一端は、遠心ウエイトＷの径方向外方側の側面Ｗｆに開口していてストッパピン６０の案内溝Ｗｇへの出入口として機能する。
【００４８】
案内溝Ｗｇは、後述するように、カムスプロケット３０が第１高速回転域から更に高速の第２高速回転域で増速（即ち回転速度が上昇）するときは、案内溝Ｗｇの径方向内方側の内側面Ｗｇｉをストッパピン６０に摺接させてストッパピン６０を支点とすることにより、遠心ウエイトＷを第１相対位置１Ｗから第２相対位置２Ｗに向けて確実に揺動させる。また、カムスプロケット３０が第２高速回転域で減速（即ち回転速度が下降）するときは、案内溝Ｗｇの径方向外方側の内側面Ｗｇｏをストッパピン６０に摺接させてストッパピン６０を支点とすることにより、遠心ウエイトＷを第１相対位置１Ｗに向けて確実に戻り揺動させる。
【００４９】
遠心作動装置Ｍは、以上説明した遠心ウエイトＷ、連動機構Ｉ、アームＡ、ピボット軸４０及び経路規制手段Ｋの組を２組具備するものであり、その２組が、カムスプロケット３０の回転軸線Ｘを挟んで点対称に配置される。
【００５０】
また遠心作動装置Ｍは、カムスプロケット３０が低速回転域にあるとき（即ち遠心ウエイトＷに作用する遠心力が所定値以下の小さい場合）に、アームＡを第１揺動位置１Ａに、また遠心ウエイトＷを第１相対位置１Ｗにそれぞれ付勢、保持する第２ばね部材４２を備える。第２ばね部材４２は、本実施形態では上記２組のうちの何れか一方の組の遠心ウエイトＷの先部（本実施形態で先部に固定したばね受け軸４７）と何れか他方の組のピボット軸４０との間に介装される引張コイルばねで構成される。
【００５１】
尚、第２ばね部材４２の固定端を、本実施形態のようにピボット軸４０に結合する代わりに、カムスプロケット３０、又はカムスプロケット３０上の適当な固定物に結合してもよい。
【００５２】
而して、連結機構Ｉは、後述するように、第２カム軸２０が第１作動態様におかれるカムスプロケット３０の低速回転域（図２，図３（ａ）参照）から、第２カム軸２０が第２作動態様となる第１高速回転域（図３（ｂ）参照）へ移行した状態でカムスプロケット３０が増速したときは、遠心ウエイトＷを第１相対位置１Ｗに保持したまま遠心ウエイトＷと共にアームＡが第１揺動位置１Ａから第２揺動位置２Ａまで揺動するのに連動して、連結ピンＤが長孔２１ｈを径方向外方側へ摺動しながら第２カム軸２０をカムスプロケット３０に対し一方向（図３で反時計方向）に相対回動させるものであり、その相対回動により第２カム軸２０の位相が進角側に変化する。ここで第１作動態様とは、カムスプロケット３０に対する第２カム軸２０の位相が変化しない作動態様をいい、また第２作動態様とは、第２カム軸２０の位相がカムスプロケット３０の速度上昇に応じて進角側に変化する作動態様をいう。
【００５３】
また連結機構Ｉは、後述するようにカムスプロケット３０が第１高速回転域から更に高速の第２高速回転域（図３（ｃ）参照）へと移行した状態で増速したときは、遠心ウエイトＷが第１相対位置１Ｗから第２相対位置２Ｗへ揺動し且つアームＡが第２揺動位置２Ａから第１揺動位置１Ａ側へ揺動するのに連動して、連結ピンＤが長孔２１ｈを径方向内方側に摺動しながら第２カム軸２０をカムスプロケット３０に対し他方向に相対回動（図３で時計方向）させることにより、第２カム軸２０を第１作動態様の位相に戻る側（即ち遅角側）へ変位させる。                                                                  
【００５４】
次に、前記実施形態の作用について、図４も併せて参照して説明する。
【００５５】
内燃機関が低速回転域、例えば機関回転数が４０００ｒｐｍ以下の回転域にあるとき（即ちクランク軸に連動回転するカムスプロケット３０が低速回転域にあるとき）は、遠心ウエイトＷは、遠心力が比較的小さいため、その遠心力を上回る第２ばね部材４２の付勢力が、図２，図３（ａ）に示す如く遠心ウエイトＷを第１相対位置１Ｗに保持すると共にアームＡを第１揺動位置１Ａに保持する。これにより、遠心ウエイトＷ及びアームＡ間の連結ピンＤがカムスプロケット３０に対し定位置に保持されるため、連結ピンＤに長孔２１ｈを介して連結される従動フランジ２１が、カムスプロケット３０に対し所定の相対回動位置に固定され、従って、従動フランジ２１に固定の第２カム軸２０が、位相を変化させない第１作動態様で第１カム軸１０と一体回転する。
【００５６】
かくして、吸気カム２０ｃを一体に有する第２カム軸２０は、内燃機関の低速回転域においては第１作動態様、即ち低速回転域において好適な開弁特性で吸気弁を開閉駆動する作動態様（例えば、図４（ａ）に示す吸気弁のリフトカーブに対応した第１位相を参照）となる。
【００５７】
また内燃機関が中速回転域、例えば機関回転数が４０００ｒｐｍを超え且つ６０００ｒｐｍ以下の回転域に移行（即ちカムスプロケット３０が第１高速回転域に移行）した状態で機関回転数が上昇すると、その上昇につれて増大する遠心力に応じて遠心ウエイトＷは、第２ばね部材４２の付勢力に抗して径方向外方側へアームＡと一体的に揺動する。このとき、アームＡは、遠心ウエイトＷを第１相対位置１Ｗに保持しながら、第１揺動位置１Ａから第２揺動位置２Ｗ（図３（ｂ）参照）に向かって揺動する。これにより、アームＡと共に揺動する連結ピンＤに長孔２１ｈを介して連動連結される第２カム軸２０が、カムスプロケット３０に対し進角側に相対回動する。そして、この相対回動によれば、カムスプロケット３０に対し第１カム軸１０の位相を変更させないで第２カム軸２０の位相のみが進角側に変更され、その進角量は、内燃機関の中速回転域で機関回転数（従って遠心ウエイトＷの遠心力）が増えるにつれて徐々に増加する。
【００５８】
かくして、第２カム軸２０は、内燃機関の中速回転域においては第２作動態様、即ち中速回転域で好適な開弁特性で吸気弁を開閉駆動する作動態様（例えば、図４（ｂ）に示す吸気弁のリフトカーブに対応した第２位相を参照）に切換わる。そして、この第２作動態様においては、アームＡ（従って連結ピンＤ）が第１揺動位置１Ａから第２揺動位置２Ａに揺動するのに応じて、吸気カム２０ｃの位相が第１位相から第２位相へと変化するため、吸気弁の開閉時期を機関回転数の上昇に応じて進角させることができる。一方、排気カム１０ｃの位相は常に一定、即ち中速回転域になっても変化しないので、吸気弁の上記進角により、吸気弁及び排気弁が共に開いているバルブオーバラップ期間が長くなって掃気効率を高めることができる。これにより、内燃機関の中速運転性能を向上させることができる。
【００５９】
また内燃機関が中速回転域から高速回転域（例えば機関回転数が６０００ｒｐｍを超えた回転域）に達すると、図３（ｂ）に示すようにアームＡが第２揺動位置２Ｗで揺動停止すると共に、ストッパピン６０が遠心ウエイトＷの案内溝Ｗｇに進入して案内溝Ｗｇの径方向内方側の内側面Ｗｇｉに係合する。この係合によれば、遠心ウエイトＷが更に拡径揺動しようとしても、遠心ウエイトＷの移動経路がストッパピン６０により制限される。そのため、この状態から機関回転数が更に上昇して遠心ウエイトＷの遠心力が更に増大すると、遠心ウエイトＷは、案内溝Ｗｇの内側面Ｗｇｉにストッパピン６０を摺接させ同ピン６０を支点とすることで、第１相対位置１Ｗから第２相対位置２Ｗに向かって連結ピンＤ回りに拡径揺動する。このとき、遠心ウエイトＷの基部に連結ピンＤを介して連結されるアームＡは、遠心ウエイトＷの拡径揺動に連動して、それまでの第２揺動位置２Ｗから第１揺動位置１Ｗに向けて揺動（即ち遠心ウエイトＷに対し屈折揺動）する。
【００６０】
これにより、アームＡと共に揺動する連結ピンＤに長孔２１ｈを介して連動連結される第２カム軸２０が、カムスプロケット３０に対し相対回動する。この相対回動によれば、カムスプロケット３０に対し第１カム軸１０の位相を変更させないで第２カム軸２０の位相のみが遅角側に変更され、その遅角量（より具体的には上記第２作動態様で最も進角したときの第２位相に対する遅角量）は、内燃機関の高速回転域で機関回転数が上昇するにつれて増加し、最終的には第２カム軸２０の位相が第１位相まで復帰可能である。
【００６１】
かくして、内燃機関が高速回転域に移行後も機関回転数が更に上昇するときは、第２カム軸２０の位相は、第１作動態様の位相（例えば図４の（ｃ）に示す吸気弁のリフトカーブに対応した第１位相を参照）に近づく側へ戻るように変化する。即ち、内燃機関の高速回転域での吸気カム２０ｃの位相は、中速回転域で最も進角したときの第２位相よりも遅角されるので、高速回転域でのバルブオーバラップ期間を中速回転域のときよりも短くすることができる。
【００６２】
尚、高速回転域にある内燃機関が減速する場合には、遠心力の減少に伴い、遠心ウエイトＷが第１相対位置１Ｗに向けて縮径揺動しようとする。このとき、遠心ウエイトＷの案内溝Ｗｇは、径方向外方側の内側面Ｗｇｏにストッパピン６０を摺接させ同ピン６０を支点とすることで、遠心ウエイトＷを第２相対位置２Ｗから第１相対位置１Ｗに向けて揺動させるので、遠心ウエイトＷの第１相対位置１Ｗへの戻り揺動（従って第２カム軸２０の第２作動態様への復帰）が確実に行われる。しかも遠心ウエイトＷの第２相対位置２Ｗへの揺動を案内する案内溝Ｗｇを、遠心ウエイトＷの第１相対位置１Ｗへの戻り揺動の案内手段にも兼用できるため、それだけ経路規制手段Ｋの構造簡素化が図られる。またストッパピン６０は、空間的に比較的余裕のある遠心ウエイトＷの径方向外方側のスペースに配置されるため、それだけ配置の自由度が高くなる。
【００６３】
ところで内燃機関が特に高回転となる高速回転域（例えば６０００ｒｐｍ超え）では、吸気流が特に高速で燃焼室に供給されるため、仮にバルブオーバラップ期間を比較的長くする（例えば内燃機関の中速回転域（４０００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍ）でのバルブオーバラップ期間と同様にする）場合には、バルブオーバラップ期間中に燃焼室を素通りして排気系に流れる吸気の流量が増えることになって、寧ろ吸気効率が低下する恐れがある。一方、内燃機関の高速回転域では、慣性過給効果が十分に見込まれるため、バルブオーバラップ期間が比較的短く設定されても燃焼室に吸気を効率よく供給可能である。従って、内燃機関の高速回転域においては、本実施形態のように中速回転域よりも遅角、即ちバルブオーバラップ期間を比較的短くした方が、全体として吸気効率を効果的に高めることができ、これにより、内燃機関の高速運転性能を向上させることができる。
【００６４】
かくして、本実施形態によれば、内燃機関の低速回転域（即ちカムスプロケット３０の低速回転域）では吸気カム２０ｃに低速回転域で好適な第１位相を与える第１作動態様となり、且つ内燃機関の中速回転域（即ちカムスプロケット３０の第１高速回転域）では吸気カム２０ｃに、第１位相よりも進角させた（即ち中速回転域で好適な）第２位相を与える第２作動態様となり、且つ内燃機関が高速回転域へ移行（即ちカムスプロケット３０が第２高速回転域へ移行）したときは機関回転数の上昇に応じて吸気カム２０ｃを第１位相の側に戻すように、第２カム軸２０が作動制御される。これにより、内燃機関の中速〜高速回転域のうち特に高速回転域では、吸気カム２０ｃを第１位相側へ戻すことが望ましい特性のＳＯＨＣ型内燃機関において好適な弁作動態様となる。
【００６５】
上記したように本実施形態では、カムスプロケット３０の回転速度の上昇（即ち低速回転域→第１高速回転域→第２高速回転域）に伴い第２カム軸２０の特別な作動態様切換え（即ち位相固定（第１作動態様）→進角制御（第２作動態様）→遅角制御）を、構造簡単な遠心作動装置Ｍを以て的確に行うことができる。
【００６６】
即ち、遠心作動装置Ｍは、カムスプロケット３０にピボット軸４０を介して支持されるアームＡと、アームＡに対し遠心ウエイトＷが第１，第２相対位置１Ｗ，２Ｗ間で揺動し得るようにアームＡ及び遠心ウエイトＷ間を連結する連結機構ＩであってアームＡ及び従動フランジ２１間の連動機構を兼ねる連結機構Ｉと、アームＡが第２揺動位置２Ａに達した後も更に増大する遠心力で遠心ウエイトＷが、アームＡを第１揺動位置１Ａ側に揺動させつつアームＡに対し第２相対位置２Ｗ側に揺動するように、遠心ウエイトの移動経路を規制する経路規制手段Ｋとを具備しており、これらが互いに協働して遠心ウエイトＷの拡径揺動に第２カム軸２０を機械的に連係させて、第２カム軸２０の上記特別な作動態様切換えを行うようにしている。
【００６７】
これにより、特許文献１の従来装置と比べて遠心作動装置Ｍの構造が簡素化されると共に部品点数も低減されるから、コスト節減や組立作業性及びメンテナンス作業性の向上が図られる。また特に本実施形態の連結機構Ｉは、アームＡ及び遠心ウエイトＷ間を揺動可能に連結する連結ピンＤと、従動フランジ２１に形成されて連結ピンＤを摺動可能に挿通させる長孔２１ｈとを備えるため、アームＡ及び遠心ウエイトＷ間の連動連結手段とアームＡ及び従動フランジ２１間の連動連結手段とを兼ねる連結構造を頗る簡素化することができ、更なるコスト節減が図られる。
【００６８】
また本実施形態では、内燃機関が低速回転域（従ってカムスプロケット３０が低速回転域）にあるときに、アームＡを第１揺動位置１Ａに、また遠心ウエイトＷを第１相対位置１Ｗにそれぞれ付勢、保持する第２ばね部材４２を備えている。これにより、カムスプロケット３０が第１高速回転域から低速回転域に移行するように減速したときは、第２ばね部材４２の付勢力により、遠心ウエイトＷ及びアームＡを各初期位置（即ち第１相対位置１Ｗ・第１揺動位置１Ａ）へスムーズ且つ確実に復帰動作させることができる。しかも、カムスプロケット３０が低速回転域から第１高速回転域に移行するように増速する場合に、初期位置の遠心ウエイトＷがアームＡと共に拡径揺動を開始する回転数を、第２ばね部材４２のセット荷重の調整により容易に設定、調整可能となる。
【００６９】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００７０】
例えば、前記実施形態では、本発明の遠心作動装置Ｍ付きカム位相可変機構を、動弁カムとしての吸気カム２０ｃの位相変更に用いたものを示したが、本発明では、動弁カムとしての排気カム１０ｃの位相変更に用いるようにしてもよい。その場合には、内燃機関の低速回転域では排気カム１０ｃに低速回転域で好適な第１位相を与える第１作動態様となり、且つ第１高速回転域（中速回転域）では排気カム１０ｃに、第１位相よりも遅角させた第２位相を与える第２作動態様となり、且つまた第１高速回転域から第２高速回転域へ移行するのに応じて排気カム１０ｃを第１位相の側に戻す（即ち進角させる）ように、第１カム軸１０を制御することが望ましく、その場合には、第１高速回転域において排気弁を遅角させることにより、バルブオーバラップ期間が長くなって掃気効率を高めることができる。
【００７１】
また前記実施形態では、第１，第２動弁カム１０ｃ，２０ｃのうちの何れか一方を排気カム１０ｃ、また何れか他方を吸気カム２０ｃとしたものを示したが、本発明では、第１，第２動弁カム１０ｃ，２０ｃを両方とも吸気カム（即ち第１，第２吸気カム）とし又は両方とも排気カム（即ち第１，第２排気カム）とした内燃機関に適用してもよい。
【００７２】
また、前記実施形態では、動弁装置が設けられる内燃機関を単気筒エンジンとしたものを示したが、多気筒（例えば２気筒）エンジンに適用してもよい。この場合は、各気筒毎に本発明の遠心作動装置付きカム位相可変機構を設けるようにする。
【００７３】
また、前記実施形態では、動弁装置が設けられる内燃機関をＳＯＨＣ型エンジンとしたものを示したが、本発明は、ＤＯＨＣ型エンジンに適用してもよい。この場合は、吸気弁及び排気弁毎に設けられる吸気用カム軸及び排気用カム軸のうちの少なくとも一方のカム軸に本発明のカム位相可変機構を設けるようにする。
【００７４】
また、前記実施形態では自動二輪車用内燃機関を示したが、本発明は、自動二輪車以外の車両に搭載される内燃機関に適用してもよく、或いは車両用以外の用途の内燃機関（例えば定置式の内燃機関）に適用してもよい。
【００７５】
尚、機関回転数（特に車両用内燃機関の場合は車速）と吸，排気バルブの開閉タイミングとの最適な関係は、内燃機関の構造や仕様によって様々に設定可能である。例えば、内燃機関の機種や要求特性によっては、吸気カム２０ｃを第１高速回転域では低速回転域のときよりも遅角させ、第２高速回転域では第１高速回転域のときよりも進角側に戻すようにしてもよい。
【００７６】
また、前記実施形態では、遠心ウエイトＷが、回転入力部材（カムスプロケット３０）を挟んで従動フランジ２１とは反対側、特にカムスプロケット３０の軸方向外側に配置されるものを示したが、本発明では、遠心ウエイトＷをカムスプロケット３０の軸方向内側に配置してもよく、この場合は、カムスプロケット３０の軸方向外側に配置した従動フランジ２１と第１カム軸１０との間を、カムスプロケット３０を緩く貫通する連結腕で一体的に結合すればよい。
【００７７】
また、前記実施形態では、内燃機関が第２高速回転域にあるときの第２カム軸２０の位相を、第２位相（第１高速回転域での位相）から第１位相（低速回転域での位相）まで戻すようにしたものを示したが、本発明では、内燃機関が第２高速回転域にあるときの第２カム軸２０の位相を、内燃機関の機種や要求特性によっては、第１位相の手前側（即ち第１位相と第２位相の間の位相）まで戻すように構成することも可能である。
【００７８】
また前記実施形態では、経路規制手段Ｋの案内溝Ｗｇがカムスプロケット３０側に開放した有底溝であるものを示したが、本発明の案内溝Ｗｇは、溝底の一部又は全部が抜けているもの（即ち案内溝Ｗｇの一部又は全部が、第２カム軸２０の軸方向に貫通した切欠き通路状に形成されるもの）も含む広い概念である。
【符号の説明】
【００７９】
Ａ・・・・・・アーム
Ｄ・・・・・・連結ピン
Ｈ・・・・・・保持手段
Ｉ・・・・・・連結機構
Ｋ・・・・・・経路規制手段
Ｍ・・・・・・遠心作動装置
Ｗ・・・・・・遠心ウエイト
Ｗｆ・・・・・側面
Ｗｇ・・・・・案内溝
Ｗｇｉ・・・・径方向内方側の内側面
Ｗｇｏ・・・・径方向外方側の内側面
１Ａ，２Ａ・・第１，第２揺動位置
１Ｗ，２Ｗ・・第１，第２相対位置
１０・・・・・第１カム軸
１０ｃ・・・・排気カム（第１動弁カム）
２０・・・・・第２カム軸（被動部材）
２０ｃ・・・・吸気カム（第２動弁カム）
２１ｈ・・・・長孔
３０・・・・・カムスプロケット（回転入力部材）
３０ｈ・・・・ガイド孔（孔）
４０・・・・・ピボット軸
４１，４２・・第１，第２ばね部材
６０・・・・・ストッパピン（ストッパ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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