(57)【要約】【課題】エンジンの低回転、中回転、高回転に応じた最適なバルブタイミングに切り替えること。【解決手段】カムシャフト位相可変装置４０は、クランクシャフトの回転が伝達され、吸気側カムシャフト３４に対して相対回転可能な第１従動部材４１と、第１従動部材に対して回転及び軸方向に相対変位可能な第２従動部材４２と、前記カムシャフトと回転一体に設けられ、第２従動部材に対して回転及び軸方向に相対変位可能なガイド部材４３と、第１従動部材と第２従動部材間に配置された第１遠心ウェイト４４と、第２従動部材とガイド部材間に配置された第２遠心ウェイト４５と、第１、第２従動部材及びガイド部材を接近方向に付勢する付勢部材４６とを有し、第２従動部材とガイド部材が前記両遠心ウェイトに作用する遠心力により移動して、第１従動部材に対し回転及び軸方向に相対変位し、クランクシャフトに対する前記カムシャフトの回転方向の位相を変位させる。【選択図】  図３
2011001882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトと、
このクランクシャフトにより回転駆動され、エンジンのバルブを開閉させるカムシャフトと、
前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの回転方向の位相を相対的に変化させるカムシャフト位相可変装置とを有するエンジンの動弁装置であって、
前記カムシャフト位相可変装置は、
前記クランクシャフトの回転が伝達され、前記カムシャフトに対して回転方向に相対変位可能で軸方向に相対変位不能な第１従動部材と、
前記第１従動部材に対して回転方向及び軸方向に相対変位可能な第２従動部材と、
前記カムシャフトと回転一体に設けられ、前記第２従動部材に対して回転方向及び軸方向に相対変位可能なガイド部材と、
前記第１従動部材と前記第２従動部材の間に配設された第１遠心ウェイトと、
前記第２従動部材と前記ガイド部材の間に配設された第２遠心ウェイトと、
前記第１従動部材、前記第２従動部材及び前記ガイド部材を互いに接近する方向に付勢する付勢部材とを有し、
前記第２従動部材と前記ガイド部材のぞれぞれは、前記第１遠心ウェイト、前記第２遠心ウェイトにそれぞれ作用する遠心力により前記付勢部材の付勢力に抗して移動することで、前記第１従動部材に対して回転方向及び軸方向に相対変位し、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの回転方向の位相を相対的に変化させるように構成されたことを特徴とするエンジンの動弁装置。
【請求項２】
前記第１遠心ウェイトと第２遠心ウェイトは、作動前の状態において、前記カムシャフトの径方向において中心軸からの距離に差を有して構成されたことを特徴とする請求項１項に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項３】
前記第１従動部材、第２従動部材及びガイド部材は、相互に対向する面に放射状のガイド溝をそれぞれ備え、
これらのガイド溝は、径方向外方に向かうに従って互いのガイド溝の底部が近づくように形成されると共に、互いに対向する一方の前記ガイド溝が径方向に沿って形成され、他方の前記ガイド溝が径方向に対して周方向一方側に傾斜して形成されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項４】
前記第１従動部材は、その外周面に形成された動力受部と、この動力受部の内周側に形成された周壁部とを備え、この周壁部の壁面に沿って第２従動部材が摺接可能に構成されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項５】
前記第１従動部材のガイド溝は一定の溝深さに形成され、前記第１従動部材に対向する第２従動部材のガイド溝は、径方向外方へ向かうに従って溝深さが浅くなる勾配を有して形成されたことを特徴とする請求項３に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項６】
前記ガイド部材のガイド溝は一定の溝深さに形成され、前記ガイド部材に対向する第２従動部材のガイド溝は、径方向外方へ向かうに従って溝深さが浅くなる勾配を有して形成されたことを特徴とする請求項３に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項７】
前記第２従動部材における第１従動部材とガイド部材にそれぞれ対向する両ガイド溝は、径方向外方に向かうに従って溝底部の勾配が急峻になるように構成されたことを特徴とする請求項５または６に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項８】
前記第１従動部材の動力受部は、クランクシャフトの回転駆動力が伝達されるカムドリブンギアであることを特徴とする請求項４に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項９】
前記カムシャフト位相可変装置は、カムシャフトの軸端から付勢部材、ガイド部材、第２遠心ウェイト、第２従動部材、第１遠心ウェイト、及び第１従動部材が順次配設されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項１０】
前記カムシャフト位相可変装置は、カムシャフトの軸端に取り付けられる筒状部材を備え、この筒状部材には、ガイド部材との間で付勢部材を保持する保持部が設けられたことを特徴とする請求項７に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項１１】
前記付勢部材は、前記第２従動部材を第１従動部材に接近する方向に付勢する第１付勢部材と、ガイド部材を第２従動部材に接近する方向に付勢する第２付勢部材と、を有して構成されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項１２】
クランクシャフトと、
このクランクシャフトにより駆動されてエンジンのバルブを開閉するカムを備えたカムシャフトと、
このカムシャフトに設けられ、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの回転方向の位相を相対的に変化させるカムシャフト位相可変装置とを有するエンジンの動弁装置であって、
前記カムシャフト位相可変装置は、
前記クランクシャフトにより駆動されて、このクランクシャフトに対する回転方向の位相が一定に設けられた第１従動部材と、
前記第１従動部材に対して相対回転可能に設けられた第２従動部材と、
前記カムシャフトと一体に回転すると共に、前記第２従動部材に対して相対回転可能に設けられたガイド部材と、
前記第１従動部材及び前記第２従動部材の相互に対向する面にそれぞれ形成された放射状のガイド溝間に保持されて、前記第１従動部材の回転を前記第２従動部材へ伝達する第１遠心ウェイトと、
前記第２従動部材及びガイド部材の相互に対向する面にそれぞれ形成された放射状のガイド溝間に保持されて、前記第２従動部材の回転を前記ガイド部材へ伝達する第２遠心ウェイトと、
前記第１従動部材、第２従動部材及び前記ガイド部材を互いに接近する方向に付勢する付勢力を与える付勢部材とを有し、
前記第１従動部材と前記第２従動部材の両ガイド溝、前記第２従動部材とガイド部材の両ガイド溝は、それぞれ、径方向外方に向かうに従って互いのガイド溝の底部が近づくように形成されると共に、一方のガイド溝が径方向に対して周方向一方側に傾斜して形成され、
前記第１または第２遠心ウェイトに遠心力が作用してこの第１または第２遠心ウェイトがそれぞれ前記両ガイド溝内を径方向外方へ移動することにより、前記第２従動部材または前記ガイド部材が、前記付勢部材の付勢力に抗して軸方向に移動すると共に、前記第１従動部材に対して回転方向に相対変位して、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの回転方向の位相を相対的に変化させるように構成されたことを特徴とするエンジンの動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転方向の位相を相対的に変化させるカムシャフト位相可変装置を備えて、吸気バルブ、排気バルブのバルブタイミングを変更可能なエンジンの動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エンジンには吸、排気バルブを、クランクシャフトの回転と同期したタイミング（即ち、クランクシャフトと回転方向の位相が同一のタイミング）で開閉させる動弁装置が設置されている。しかしながら、このような動弁装置を備えたエンジンでは、吸気バルブ及び排気バルブの最適なバルブタイミングが、エンジンの運転状態（例えばエンジン回転数やエンジン負荷）などによって変化することが知られている。そこで、近年、エンジンの運転状態などに応じて吸気バルブ、排気バルブのバルブタイミングを変化させるバルブタイミング可変装置を備えた動弁装置を有するエンジンが提案されている。
【０００３】
上述のバルブタイミング可変装置は、そのほとんどが高圧の作動油を用いるものであり、例えば特許文献１に記載のように、カムシャフトに油路が形成されている。この特許文献１の可変バルブタイミング制御装置では、作動油圧を制御する油圧制御弁を廃止し、カムシャフトに配置されたシャッタバルブを、当該カムシャフトの回転時に生ずる遠心力の作用で作動させて上記油路を開閉し、カムシャフトのクランクシャフトに対する回転方向の位相を変化させて、吸気バルブのバルブタイミングを変更している。
【０００４】
また、機械式のバルブタイミング可変装置も提案されている。このような機械式のバルブタイミング可変装置は、油圧式の場合よりも応答性が優れ、また、オイルポンプが不要なためメカニカルロスを低減でき、更に、作動油の温度が変化して粘度が変化することによる動作特性の不安定を解消できる等の利点がある。
【０００５】
例えば、特許文献２のバルブタイミング可変制御装置では、カムシャフトが高回転すると端部が拡開するウェイト部を設け、このウェイト部の拡開端部の反対側に爪部を設け、この爪部がカムシャフトの凹部に係止することで、このカムシャフトを軸方向にスライドさせる。カムシャフトには軸方向に２つのカムプロフィールが設けられているので、これらのカムプロフィールが選択されることで吸気バルブ、排気バルブのバルブタイミングが変更される。
【０００６】
また、特許文献３のバルブタイミング制御装置では、カムシャフトが高回転するときに低速用カムシャフトに作用する遠心力によって低速用ウェイトが開いて低速ロックピンが引き抜かれ、ドリブンスプロケット（クランクシャフト）に対してカムシャフトが相対回転した後、高速用ウェイトが開いて高速ロックピンがカムシャフトに挿入され、当該カムシャフトが高速用位相に変更され、これにより吸気バルブのバルブタイミングが変更される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１８５３１６号公報
【特許文献２】実開昭６２−１５６１０８号公報
【特許文献３】特開２００６−１７０１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献１を含めた油圧式のバルブタイミング可変装置では、作動油の温度による粘度変化によって動作特性が不安定になり、また、オイルポンプの駆動により油圧を生じさせて動作させるため応答性が低く、更に、カムシャフトに油路が形成されるためカムシャフトが大型化したり、高精度な油路が必要となることから製造コストが上昇してしまう。
【０００９】
また、特許文献２のバルブタイミング可変制御装置では、カムシャフトが軸方向にスライドする方式であるため、このカムシャフトを収容するシリンダヘッド周りの寸法が大きくなり、エンジンの小型化の妨げとなる。
【００１０】
更に、特許文献３のバルブタイミング制御装置では、バルブスプリングの付勢力が吸気カムに作用することで、カムシャフトがドリブンスプロケット（クランクシャフト）に対して相対回転する構成であり、ドリブンスプロケットに対するカムシャフトの相対回転の禁止／許容を切り替えるだけであって、これらに積極的に相対回転を生じさせるものではない。従って、バルブタイミングが能動的に変更されるものではないので、バルブタイミングの切り替えに際し応答遅れが生じやすい。
【００１１】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、エンジンの低回転、中回転、高回転に応じた最適なバルブタイミングに切り替えて、バルブオーバーラップを適切に調整できるエンジンの動弁装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、バルブタイミングの切り替えに関し動作特性が安定化し、且つ応答性が良好であると共に、装置の大型化及び製造コストの上昇を回避できるエンジンの動弁装置を提供することにある。
【００１３】
本発明の更に他の目的は、カムシャフト位相可変装置の作動時（バルブタイミング切替時）における摺動抵抗等のメカニカルロスを低減して、同装置の作動性を向上させることができるエンジンの動弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、クランクシャフトと、このクランクシャフトにより回転駆動され、エンジンのバルブを開閉させるカムシャフトと、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの回転方向の位相を相対的に変化させるカムシャフト位相可変装置とを有するエンジンの動弁装置であって、前記カムシャフト位相可変装置は、前記クランクシャフトの回転が伝達され、前記カムシャフトに対して回転方向に相対変位可能で軸方向に相対変位不能な第１従動部材と、前記第１従動部材に対して回転方向及び軸方向に相対変位可能な第２従動部材と、前記カムシャフトと回転一体に設けられ、前記第２従動部材に対して回転方向及び軸方向に相対変位可能なガイド部材と、前記第１従動部材と前記第２従動部材の間に配設された第１遠心ウェイトと、前記第２従動部材と前記ガイド部材の間に配設された第２遠心ウェイトと、前記第１従動部材、前記第２従動部材及び前記ガイド部材を互いに接近する方向に付勢する付勢部材とを有し、前記第２従動部材と前記ガイド部材のぞれぞれは、前記第１遠心ウェイト、前記第２遠心ウェイトにそれぞれ作用する遠心力により前記付勢部材の付勢力に抗して移動することで、前記第１従動部材に対して回転方向及び軸方向に相対変位し、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの回転方向の位相を相対的に変化させるように構成されたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、エンジンが低回転域から中回転域へ移行する過程で、第２遠心ウェイトが遠心力の作用で付勢部材の付勢力に抗して移動して、ガイド部材が第２従動部材及び第１従動部材に対して回転方向に相対変位し、また、エンジンが中回転域から高回転域へ移行する過程で、第１遠心ウェイトが遠心力の作用で付勢部材の付勢力に抗して移動して、第２従動部材が第１従動部材に対して回転方向に相対変位し、いずれの場合もクランクシャフトに対するカムシャフトの回転方向の位相を相対的に変化させる。この結果、エンジンの低回転、中回転、高回転に応じた最適なバルブタイミングに切り替えることができ、バルブオーバーラップを適切に調整できる。
【００１６】
また、このように第１または第２遠心ウェイトが遠心力の作用で付勢部材の付勢力に抗して移動することで、第２従動部材またはガイド部材が第１従動部材に対して回転方向に相対変位して、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転方向の位相を相対的に変化させるため、簡単な構造で確実にバルブタイミングを変更できる。この結果、バルブタイミングの変更に関し動作特性が安定化して信頼性が向上すると共に、応答性も向上する。また、第２従動部材とガイド部材を第１従動部材に対して相対回転させることで、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転方向の位相を相対的に変化させる構造であり、カムシャフトを軸方向にスライドさせる構造ではないので、シリンダヘッド周りを含めた装置の小型化を実現できる。更に、作動油を一切用いない機械式のカムシャフト位相可変装置であるため、カムシャフトに油室や油路を形成するスペースが不要となり、カムシャフトの大型化に伴う装置の大型化を回避できると共に、油路形成などの機械加工を省略できるので製造コストの上昇を回避できる。
【００１７】
また、クランクシャフトの動力が伝達される第１従動部材がカムシャフトの軸方向に移動せず、クランクシャフトの動力が直接伝達されない第２従動部材、ガイド部材がカムシャフトの軸方向に移動してバルブタイミングを変更するので、カムシャフト位相可変装置の作動時に摺動抵抗等のメカニカルロスを低減でき、この結果、カムシャフト位相可変装置の作動性が向上して、高精度な制御を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るエンジンの動弁装置における一実施の形態が適用されたエンジンを搭載する自動二輪車を示す右側面図。
【図２】図１のエンジンの上部を示す部分右側面図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図。
【図４】図３におけるカムシャフト位相可変装置を示す図３の部分拡大側断面図。
【図５】図４の第１従動部材を示し、（Ａ）が側断面図、（Ｂ）が図５（Ａ）のＶＢ矢視図、（Ｃ）が図５（Ｂ）のガイド溝の拡大図。
【図６】図４の第２従動部材を示し、（Ａ）が側断面図、（Ｂ）が図６（Ａ）のＶＩＢ矢視図、（Ｃ）が図６（Ａ）のＶＩＣ矢視図。
【図７】図６（Ａ）のガイド溝を示す部分拡大断面図。
【図８】図４のガイド部材を示し、（Ａ）が側断面図、（Ｂ）が図８（Ａ）のＶＩＩＩＢ矢視図、（Ｃ）が図８（Ｂ）のガイド溝の拡大図。
【図９】図４のカムシャフト位相可変装置におけるエンジン低回転、中回転、高回転の各状態を示す側断面図。
【図１０】エンジン低回転時における第１及び第２遠心ウェイトの位置を示す説明図。
【図１１】エンジン中回転時における第１及び第２遠心ウェイトの位置を示す説明図。
【図１２】エンジン高回転時における第１及び第２遠心ウェイトの位置を示す説明図。
【図１３】本発明に係るエンジンの動弁装置における他の実施の形態のカムシャフト位相可変装置を示す図４に対応する側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。
【００２０】
図１に示す自動二輪車１は、メインフレーム２とリヤフレーム３からなる車体フレーム４の前頭部に、前輪５を支持するフロントフォーク６が、ハンドルバー７やヘッドランプ（不図示）、フロントフェンダー９等と共に左右回動自在に軸支され、メインフレーム２の後下部に架設されたピボット軸１１に、後輪１２を支持するスイングアーム１３が上下回動自在に軸支されている。フロントフォーク６の上部及びヘッドランプの前方にフロントカバー８が設けられている。
【００２１】
また、メインフレーム２に懸架されるようにしてエンジン１０が搭載され、このエンジン１０の上方に燃料タンク１４が配置され、リヤフレーム３上にライダーシート１５とピリオンシート１６が載置され、これらのシート１５、１６の下方かつエンジン１５の後方にサイドカバー１７が設けられている。
【００２２】
エンジン１０は、図２の示すように、クランクケース１８に前後二つのシリンダ部１９Ｆ、１９Ｒが設置された４サイクルＶ型２気筒エンジンである。このエンジン１０の動力は、クランクケース１８に配置されたクランクシャフト２１から、トランスミッション及びドライブチェーン（共に図示せず）を介して後輪１２へ伝達される。
【００２３】
各シリンダ部１９Ｆ、１９Ｒは、図示しないピストンを収容するシリンダ２２と、吸気バルブ及び排気バルブ（共に図示せず）を収容するシリンダヘッド２３と、シリンダヘッド２３の上部開口を覆うヘッドカバー２４とが順次連設されて構成される。また、このエンジン１０は、吸気バルブ及び排気バルブを駆動する動弁機構２０を備える。この動弁装置２０は、本実施の形態ではＤＯＨＣ（Ｄｏｕｂｌｅ  Ｏｖｅｒｈｅａｄ  Ｃａｍｓｈａｆｔ）型式である。
【００２４】
この動弁装置２０は、クランクケース１８に配設されて、シャフトドライブギア２５を回転一体に備えたクランクシャフト２１と、クランクケース１８に配設されて、回転一体のシャフトドリブンギア２６及びカムドライブスプロケット２７を備えたカムドライブシャフト２８と、シリンダヘッド２３に配設されて、回転一体のアイドルドリブンスプロケット２９及びアイドルドライブギア３０を備えたアイドルシャフト３１と、シリンダヘッド２３及びヘッドカバー２４間に配設されると共に、吸気カム３２が一体に形成され、吸気側カムドリブンギア３３を備える吸気側カムシャフト３４と、シリンダヘッド２３とヘッドカバー２４間に配設されると共に、排気カム３５が一体に形成され、排気側カムドリブンギア３６を回転一体に備えた排気側カムシャフト３７と、吸気側カムシャフト３４と吸気側カムドリブンギア３３との間に配設されたカムシャフト位相可変装置４０（図３）と、を有して構成される。
【００２５】
図２に示すように、シャフトドライブギア２５がシャフトドリブンギア２６に噛み合って、クランクシャフト２１の駆動力が、これらのシャフトドライブギア２５及びシャフトドリブンギア２６を介してカムドライブスプロケット２７に伝達される。このカムドライブスプロケット２７とアイドルドリブンスプロケット２９間にカムチェーン３８が巻き掛けられて、クランクシャフト２１の駆動力が、これらのカムドライブスプロケット２７、カムチェーン３８及びアイドルドリブンスプロケット２９を経てアイドルドライブギア３０へ伝達される。このアイドルドライブギア３０と吸気側カムドリブンギア３３及び排気側カムドリブンギア３６とが噛み合い、これらの吸気側カムドリブンギア３３及び排気側カムドリブンギア３６は、クランクシャフト２１と回転方向に同一の位相で回転する。このうち、排気側カムドリブンギア３６が排気側カムシャフト３７と回転一体であることから、排気側カムシャフト３７の排気カム３５は、クランクシャフト２１により駆動されて、このクランクシャフト２１と回転方向に同一の位相で回転駆動され、排気バルブを開閉駆動する。
【００２６】
また、吸気側カムシャフト３４と吸気側カムドリブンギア３３との間に設けられた前記カムシャフト位相可変装置４０は、クランクシャフト２１に対する吸気側カムシャフト３４の回転方向の位相を変化させるものである。従って、吸気側カムシャフト３４の吸気カム３２は、クランクシャフト２１により駆動されて、このクランクシャフト２１と回転方向に同一の位相または異なった位相で回転駆動され、吸気バルブを開閉駆動する。尚、カムチェーン３８は、チェーンガイド３９に案内されると共に、チェーンテンショナ３９Ａによりその緩みが抑制される。
【００２７】
さて、図３及び図４に示すカムシャフト位相可変装置４０は、エンジン１０の運転状態に応じて、吸気バルブと排気バルブの少なくとも一方（本実施の形態では吸気バルブ）のバルブタイミングを制御して、吸気バルブの開時期と排気バルブの開時期とが重なるバルブオーバーラップを調整するものである。例えば、エンジン１０の低回転時または高回転時には、バルブオーバーラップを小さく設定して吸気の吹き抜けを防止し、更に排気特性を良好にして、エンジン１０の燃費及び出力を向上させると共に、排気中への有害物質の排出を抑制する。また、エンジン１０の中回転時にはバルブオーバーラップを大きく設定して、吸気の慣性を利用して吸気効率及び排気効率を高め、エンジン１０のトルク及び出力を向上させる。
【００２８】
このカムシャフト位相可変装置４０は、第１従動部材４１、第２従動部材４２、ガイド部材４３、第１遠心ウェイト４４、第２遠心ウェイト４５、付勢部材４６及び筒状部材４７を有して構成され、これらの筒状部材４７、付勢部材４６、ガイド部材４３、第２遠心ウェイト４５、第２従動部材４２、第１遠心ウェイト４４、第１従動部材４１が吸気側カムシャフト３４の軸端側からエンジン１０の内側に順次配設される。
【００２９】
第１従動部材４１は、図４及び図５に示すように、外周面に動力受部としての前記吸気側カムドリブンギア３３が形成され、前述の如く、アイドルドライブギア３０及びカムチェーン３８等を介してクランクシャフト２１の回転が伝達されて駆動され、このクランクシャフト２１に対する回転方向の位相が一定（つまり同一）に設けられる。この第１従動部材４１には、吸気側カムドリブンギア３３の内側に周壁部５７が、この周壁部５７の内側に内筒部４８が、共に軸方向に延在して形成される。
【００３０】
この内筒部４８が吸気側カムシャフト３４に回転自在に嵌合されて、第１従動部材４１は、吸気側カムシャフト３４に対し回転方向に相対変位可能に設けられる。また、内筒部４８が、吸気側カムシャフト３４に回転一体に設けられたスプラインシャフト４９（後述）により位置決めされることで、第１従動部材４１は、吸気側カムシャフト３４に対して軸方向に相対変位不能に設けられる。
【００３１】
第２従動部材４２は、図４及び図６に示すように、内側から外側へ向かって内周部５８、段部５９及び周壁部６０を有して構成される。内周部５８が第１従動部材４１の内筒部４８に回転自在に嵌合され、段部５９が第１従動部材４１の周壁部５７における内壁面６１に摺接することで、第２従動部材４２は第１従動部材４１に対し、回転方向に相対変位可能（つまり相対回転可能）で、且つ軸方向に相対変位可能に設けられる。
【００３２】
ガイド部材４３は、図４及び図８に示すように、その内周全面に形成されたスプライン溝５０Ｂが、前記スプラインシャフト４９のスプラインキ−５０Ａにスプライン結合され、これにより、スプラインシャフト４９を介して吸気側カムシャフト３４に回転一体に設けられる。更に、ガイド部材４３は、外周面が第２従動部材４２の周壁部６０における内壁面６２に摺接することで、第２従動部材４２に対して回転方向に相対変位可能（つまり相対回転可能）で、且つ軸方向に相対変位可能に設けられる。
【００３３】
第１遠心ウェイト４４は、図４に示すように、第１従動部材４１と第２従動部材４２の相互に対向する面にそれぞれ形成されたガイド溝５１、ガイド溝５２（共に後述）間に保持されて、第１従動部材４１の回転を第２従動部材４２へ伝達する。また、第２遠心ウェイト４５は、第２従動部材４２とガイド部材４３の相互に対向する面にそれぞれ形成されたガイド溝５３、ガイド溝５４（共に後述）間に保持されて、第２従動部材４２の回転をガイド部材４３へ伝達する。
【００３４】
これらの第１遠心ウェイト４４及び第２遠心ウェイト４５は、鋼やタングステンなどのように比重の大きな材料にて構成され、ボール形状に形成される。尚、本実施の形態では、第１遠心ウェイト４４と第２遠心ウェイト４５は同一材料にて同一直径に形成されて、同一重量に構成される。
【００３５】
付勢部材４６は、吸気側カムシャフト３４の軸方向において、第１従動部材４１、第２従動部材４２及びガイド部材４３を互いに接近する方向に付勢する付勢力をガイド部材４３に付与する。この付勢部材４６は、例えば皿ばね６３及び６４がばね保持部材６５により直列に保持されて構成されるが、波板ばね、渦巻ばね（竹の子ばね）などであってもよい。
【００３６】
筒状部材４７は、取付ボルト６６を用いて吸気側カムシャフト３４の端部に結合されると共に、この吸気側カムシャフト３４とにより前記スプラインシャフト４９を、吸気側カムシャフト３４と回転一体に挟持する。このスプラインシャフト４９には、外周全面にスプラインキー５０Ａが軸方向、つまり吸気側カムシャフト３４の軸方向に延在して形成される。このスプラインキー５０Ａとガイド部材４３のスプライン溝５０Ｂとがスプライン結合されることで、ガイド部材４３の回転がスプラインシャフト４９を介して吸気側カムシャフト３４へ伝達される。更にスプラインシャフト４９には、第２従動部材４２側の端部に、この第２従動部材４２の軸方向変位を規制するストッパ面６７が形成される。このストッパ面６７により、第２従動部材４２の摺動範囲が規定される。
【００３７】
筒状部材４７には、吸気側カムシャフト３４の端部から離れる外方側にストッパ部６８、保持部６９が順次一体に設けられる。保持部６９は、皿ばね６４を支持して、皿ばね６３を支持するガイド部材４３との間で付勢部材４６を保持する。これにより、付勢部材４６の付勢力がガイド部材４３へ付与される。また、ストッパ部６８は、スプラインシャフト４９のガイドキー５０Ａに沿って移動するガイド部材４３を当接可能とする。このストッパ部６８によって、ガイド部材４３の摺動範囲が規定される。
【００３８】
次に、前記ガイド溝５１、５２、５３及び５４について詳説する。
【００３９】
ガイド溝５１は、図４及び図５に示すように、第１従動部材４１において、内筒部４８と周壁部５７との間の領域で、且つ第２従動部材４２に対向する面に放射状に形成される。このガイド溝５１は、第１遠心ウェイト４４を案内するものであり、深さが一定に形成されると共に、第１従動部材４１の径方向に対して周方向一方側に角度θ（図５（Ｃ））だけ傾斜して形成される。この傾斜方向は、後述の如く、吸気側カムシャフト３４の回転方向の位相を遅角側に変化させることに寄与する。
【００４０】
図４、図６及び図７に示すように、第２従動部材４２において、ガイド溝５２は第１従動部材４１と対向する面に、ガイド溝５３はガイド部材４３と対向する面に、それぞれ放射状に複数形成される。
【００４１】
ガイド溝５２は、第１従動部材４１のガイド溝５１と共に第１遠心ウェイト４４を案内するものであり、第２従動部材４２の径方向に沿って形成される。また、このガイド溝５２には、第２従動部材４２の径方向へ向かうに従って溝深さが浅くなる勾配が設けられると共に、この勾配は、第２従動部材４２の径方向外方へ向かうに従って急峻になるように構成される。つまり、ガイド溝５２の溝深さの勾配は、第２従動部材４２の径方向内側が勾配βであり、外側が勾配α（α＞β）に設定される。このガイド溝５２の勾配α及びβによって、第１従動部材４１のガイド溝５１と第２従動部材４２のガイド溝５２とは、径方向外方へ向かうに従って互いの溝底部が接近するよう構成される。
【００４２】
ガイド溝５３は、第２遠心ウェイト４５を案内するものであり、第２従動部材４２の径方向に沿って形成される。また、このガイド溝５３には、第２従動部材４２の径方向へ向かうに従って溝深さが浅くなる勾配が設けられると共に、この勾配は、第２従動部材４２の径方向外方へ向かうに従って急峻になるように構成される。つまり、ガイド溝５３の溝深さの勾配は、第２従動部材４２の径方向内側が勾配δであり、外側が勾配γ（γ＞δ）に設定される。このガイド溝５３の勾配γ及びδによって、第２従動部材４２のガイド溝５３とガイド部材４３のガイド溝５４とは、径方向外方へ向かうに従って互いの溝底部が接近するよう構成される。
【００４３】
ガイド溝５４は、図４及び図８に示すように、ガイド部材４３において第２従動部材４２と対向する面に放射状に複数形成される。このガイド溝５４は、第２従動部材４２のガイド溝５３と共に第２遠心ウェイト４５を案内するものである。更に、このガイド溝５４は、溝深さが一定に形成されると共に、ガイド部材４３の径方向に対し周方向一方側に角度ε（図８（Ｃ））だけ傾斜して形成される。この傾斜方向は、後述の如く、吸気側カムシャフト３４の回転方向の位相を進角側へ変化させることに寄与する。
【００４４】
上述のガイド溝５１及び５２とガイド溝５３及び５４とは半径方向の位置及び数が異なる。つまり、ガイド溝５３及び５４は、ガイド溝５１及び５２よりも、吸気側カムシャフト３４の半径方向において、この吸気側カムシャフト３４の中心軸から遠い位置に形成される。従って、ガイド溝５３及び５４に保持される第２遠心ウェイト４５は、ガイド溝５１及び５２に保持される第１遠心ガイド４４よりも、作動前の状態において、吸気側カムシャフト３４の半径方向においてこの吸気側カムシャフト３４の中心軸からの距離が遠くなり、第２遠心ウェイト４５には第１遠心ウェイト４４よりも、第１従動部材４１、第２従動部材４２及びガイド部材４３の同一回転数において大きな遠心力が作用する。
【００４５】
また、ガイド溝５３及び５４の数は、ガイド溝１１及び５２の数よりも多く形成される（例えばガイド溝５３及び５４がそれぞれ１６本、ガイド溝５１及び５２がそれぞれ１３本）。そして、全てのガイド溝５３及び５４に第２遠心ウェイト４５が、全てのガイド溝５１及び５２に第１遠心ウェイト４４がそれぞれ保持される。これにより、第２遠心ウェイト４５の総数が第１遠心ウェイト４４の総数よりも多くなり、第１従動部材４１、第２従動部材４２及びガイド部材４３の同一回転数において、全ての第２遠心ウェイト４５に生ずる遠心力の総和は、全ての第１遠心ウェイト４４に生ずる遠心力の総和よりも大きくなる。
【００４６】
このように構成されたカムシャフト位相可変装置４０では、第２遠心ウェイト４５に遠心力が作用して、この第２遠心ウェイト４５が第２従動部材４２、ガイド部材４３のそれぞれのガイド溝５３、５４内を径方向外方へ移動する。これにより、ガイド部材４３は、付勢部材４６の付勢力に抗して吸気側カムシャフト３４の軸方向に沿って第２従動部材４２から離反する方向に移動すると共に、ガイド部材４３のガイド溝５４の傾斜（角度ε）の作用で、第２従動部材４２及び第１従動部材４１に対し回転方向に変化する。この結果、クランクシャフト２１に対する吸気側カムシャフト３４の回転方向の位相が進角側に相対的に変化して、吸気側カムシャフト３４の吸気カム３２によるバルブタイミングが変更される。
【００４７】
また、第１遠心ウェイト４４に遠心力が作用して、この第１遠心ウェイト４４が第１従動部材４１、第２従動部材４２のそれぞれのガイド溝５１、５２内を径方向外方へ移動する。これにより、第２従動部材４２は、付勢部材４６の付勢力に抗して吸気側カムシャフト３４の軸方向に沿って第１従動部材４１から離反する方向に移動すると共に、第１従動部材４１のガイド溝５１の傾斜（角度θ）の作用で、第１従動部材４１に対し回転方向に変化する。この結果、クランクシャフト２１に対する吸気側カムシャフト３４の回転方向の位相が遅角側に相対的に変化して、吸気側カムシャフト３４の吸気カム３２によるバルブタイミングが変更される。
【００４８】
次に作用を説明する。
【００４９】
図９（Ａ）及び図１０に示すように、エンジン１０が低回転域にあるときには、第２遠心ウェイト４５に作用する遠心力が小さく、この第２遠心ウェイト４５は、第２従動部材４２のガイド溝５３の勾配γ及びδと付勢部材４６の付勢力との作用で、ガイド溝５３及び５４の径方向内側端の初期位置に留まる（図１０（Ｃ）及び（Ｄ））。更にこの低回転域では、第１遠心ウェイト４４に作用する遠心力も小さく、この第１遠心ウェイト４４は、第２従動部材４２のガイド溝５２の勾配α及びβと付勢部材４６の付勢力との作用で、ガイド溝５１及び５２の径方向内側端の初期位置に留まる（図１０（Ａ）及び（Ｂ））。
【００５０】
従って、吸気側カムシャフト３４は、吸気側カムドリブンギア３３つまりクランクシャフト２１と回転方向の位相が同一となり、この吸気側カムシャフト３２に一体に形成された吸気カム３２は、組付け時の位相で吸気バルブを駆動する。これにより、吸気バルブと排気バルブは、バルブオーバーラップの小さな低速用のバルブタイミングとなり、吸気の吹き抜けが防止され、更に排ガス特性が良好になって、エンジン１０の燃費及び出力が向上する。
【００５１】
図９（Ｂ）及び図１１に示すように、エンジン１０が低回転域から中回転域に至ると、第２遠心ウェイト４５に作用する遠心力が大きくなり、この第２遠心ウェイト４５は、第２従動部材４２のガイド溝５３とガイド部材４３のガイド溝５４内を径方向外方へ向かって移動する。これにより、ガイド部材４３は、ガイド溝５３の勾配γ及びδの作用で、付勢部材４６の付勢力に抗して吸気側カムシャフト３４の軸方向外方（図９（Ｂ）の矢印Ａ方向）へ移動する。このとき、ガイド部材４３のガイド溝５４には、径方向に対して周方向一方側に角度ε（図８）の傾斜が設定されているので、ガイド部材４３は、ガイド溝５４の傾斜方向（図１１（Ｃ）及び（Ｄ）の矢印Ｂ方向）に第２従動部材４２に対して上記角度εだけ相対回転する。
【００５２】
ここで、この中回転域では、第１遠心ウェイト４４に作用する遠心力が小さく、この第１遠心ウェイト４４は、低回転域の場合と同様に、ガイド溝５１及び５２の径方向内側端の初期位置に留まる（図１１（Ａ）及び（Ｂ））。
【００５３】
上述のように、第２従動部材４２が第１従動部材４１に対して相対回転せず、ガイド部材４３が第２従動部材４２に対して矢印Ｂ方向に角度εだけ相対回転することにより、吸気側カムシャフト３４は、ガイド部材４３とスプラインシャフト４９とのスプライン結合（スプラインキー５０Ａ、スプライン溝５０Ｂ）の作用で、第１従動部材４１（つまりクランクシャフト２１）に対して、吸気側カムシャフト３４の回転方向における進角側に角度εだけ位相が変化する。従って、この吸気側カムシャフト３４に一体に形成された吸気カム３２は、組付け時の位相よりも進角側に角度εだけ変化した位相で吸気バルブを駆動する。この結果、吸気バルブと排気バルブはバルブオーバーラップの大きな中速用のバルブタイミングとなり、吸気の慣性を利用して吸気効率が高められ、更に排気効率が高められて、エンジン１０のトルク及び出力が向上する。
【００５４】
図９（Ｃ）及び図１２に示すように、エンジン１０が中回転域から高回転域に至ると、第１遠心ウェイト４４に作用する遠心力も大きくなり、この第１遠心ウェイト４４は第１従動部材４１のガイド溝５１と第２従動部材４２のガイド溝５２内を径方向外方へ向かって移動する。これにより、第２従動部材４２は、ガイド溝５２の勾配α及びβの作用で、付勢部材４６の付勢力に抗して吸気側カムシャフト３４の軸方向外方側（図９（Ｃ）の矢印Ａ方向）へ更に移動する。このとき、第１従動部材４１のガイド溝５１には、径方向に対して周方向一方側に角度θ（図５）の傾斜が設けられているので、第２従動部材４２は、ガイド溝５１の傾斜方向（図１２（Ａ）及び（Ｂ）の矢印Ｃ方向）に第１従動部材４１に対して上記角度θだけ相対回転する。
【００５５】
ここで、この高回転域では、第２遠心ウェイト４５に作用する遠心力も大きく、この第２遠心ウェイト４５は、中回転域の場合と同様に、ガイド溝５３及び５４の径方向外側端に位置づけられた状態を維持する（図１２（Ｃ）及び（Ｄ））。
【００５６】
この中回転域から高回転域にいて至る過程では、ガイド部材４３が第２従動部材４２に対して相対回転せず、第２従動部材４２が第１従動部材４１に対して矢印Ｃ方向に角度θだけ相対回転することにより、吸気側カムシャフト３４は、ガイド部材４３とスプラインシャフト４９とのスプライン結合（スプラインキー５０Ａ、スプライン溝５０Ｂ）の作用で、第１従動部材４１（つまりクランクシャフト２１）に対して、吸気側カムシャフト３４の回転方向における遅角側に角度θだけ位相が変化する。従って、この吸気側カムシャフト３４に一体に形成された吸気カム３２は、中回転時の位相よりも遅角側に角度θだけ変化した位相で吸気バルブを駆動する。この結果、吸気バルブと排気バルブは、バルブオーバーラップの小さな高速用のバルブタイミングとなり、低速用バルブタイミングの場合と同様に、エンジン１０の燃費及び出力が向上する。
【００５７】
尚、この高速用バルブタイミングのバルブオーバーラップは、低速用バルブタイミングのバルブオーバーラップよりも通常大きく設定されるが、ガイド溝５１の角度θとガイド溝５４の角度εを調整することで、低速用バルブタイミングのバルブオーバーラップと同等または小さく設定されてもよい。
【００５８】
エンジン１０の回転数が高回転域から低下すると、まず第１遠心ウェイト４４に作用する遠心力が小さくなるため、この遠心力によって第２従動部材４２を矢印Ａ方向に移動させる力によりも付勢部材４６による付勢力が勝り、この付勢部材４６の付勢力及び第２従動部材４２のガイド溝５２の勾配α及びβの作用で、第２従動部材４２が第１従動部材４１側へ移動し、第１遠心ウェイト４４がガイド溝５１及び５２の径方向内側へ移動して、第２従動部材４２及び第１遠心ウェイト４４は、やがて図９（Ｂ）及び図１１に示す初期位置に復帰する。第１遠心ウェイト４４の初期位置への復帰に伴い、第２従動部材４２は、第１従動部材４１に対して進角側（図１２（Ａ）及び（Ｂ）の矢印Ｃと反対方向）へ角度θだけ相対回転するが、ガイド部材４３が第２従動部材４２に対して相対回転しないので、ガイド部材４３とスプラインシャフト４９とのスプライン結合の作用で、吸気側カムシャフト３４は、第１従動部材４１（つまりクランクシャフト２１）に対して進角側に角度θだけ位相を変化する。この結果、吸気バルブ及び排気バルブは、バルブオーバーラップの大きな中速用のバルブタイミングになる。
【００５９】
エンジン１０の回転数がさらに低下すると、第２遠心ウェイト４５に作用する遠心力も小さくなるため、この遠心力によってガイド部材４３を矢印Ａ方向に移動させる力によりも付勢部材４６による付勢力が勝り、この付勢部材４６の付勢力及び第２従動部材４２のガイド溝５３の勾配γ及びδの作用で、ガイド部材４３が第２従動部材４２側へ移動し、第２遠心ウェイト４５がガイド溝５３及び５４の径方向内側へ移動して、ガイド部材４３及び第２遠心ウェイト４５は、やがて図９（Ａ）及び図１０に示す初期位置に復帰する。第２遠心ウェイト４５の初期位置への復帰に伴い、ガイド部材４３は、第１従動部材４１及び第２従動部材４２に対して遅角側（図１１（Ｃ）及び（Ｄ）の矢印Ｂと反対方向）へ角度εだけ相対回転するが、第２従動部材４２が第１従動部材４１に対して相対回転しないので、ガイド部材４３とスプラインシャフト４９とのスプライン結合の作用で、吸気側カムシャフト３４は、第１従動部材４１（つまりクランクシャフト２１）に対して遅角側に角度εだけ位相を変化する。この結果、吸気バルブ及び排気バルブは、バルブオーバーラップの小さな低速用のバルブタイミングになる。
【００６０】
以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果（１）〜（１２）を奏する。
【００６１】
（１）エンジン１０が低回転域から中回転域に移行する過程で、第２遠心ウェイト４５が遠心力の作用で付勢力４６の付勢力に抗して移動し、ガイド部材４３が第２従動部材４２及び第１従動部材４１に対して回転方向に相対変位し、またエンジン１０が中回転域から高回転域に移行する過程で、第１遠心ウェイト４４が遠心力の作用で付勢部材４６の付勢力に抗して移動して、第２従動部材４２が第１従動部材４１に対して回転方向に相対変位し、いずれの場合にもクランクシャフト２１に対する吸気側カムシャフト３４の回転方向の位相を相対的に変化させる。この結果、エンジン１０の低回転、中回転、高回転に応じた最適なバルブタイミングに切り替えることができ、バルブオーバーラップを適切に調整して、エンジン１０の出力等を向上させることができる。
【００６２】
（２）第１遠心ウェイト４４または第２偏心ウェイト４５が遠心力の作用で付勢部材４６の付勢力に抗して移動することで、第２従動部材４２またはガイド部材４３が第１従動部材４１に対して回転方向に相対変化して、クランクシャフト２１に対する吸気側カムシャフト３４の回転方向の位相を相対的に変化させるため、簡単な構造で確実にバルブタイミングを変更できる。この結果、バルブタイミングの変更に関し動作特性が安定化して信頼性が向上すると共に、応答性も向上する。
【００６３】
（３）第２従動部材４２とガイド部材４３を第１従動部材４１に対して相対回転させることで、クランクシャフト２１に対する吸気側カムシャフト３４の回転方向の位相を相対的に変化させる構造であり、吸気側カムシャフト３４を軸方向にスライドさせる構造ではないので、シリンダヘッド２３周りを含めた動弁装置２０ひいてはエンジン１０の小型化を実現できる。
【００６４】
（４）作動油を一切用いない機械式のカムシャフト位相可変装置４０であるため、吸気側カムシャフト３４に油室や油路を形成するスペースが不要となり、この吸気側カムシャフト３４の大型化に伴う動弁装置２０ひいてはエンジン１０の大型化を回避できる。さらに、油路形成などの機械加工を省略できるので製造コストの上昇を回避できる。
【００６５】
（５）クランクシャフト２１の動力が直接伝達される第１従動部材４１が吸気側カムシャフト３４の軸方向に移動せず、クランクシャフト２１の動力が直接伝達されない第２従動部材４２及びガイド部材４３が吸気側カムシャフト３４の軸方向に移動して、吸気バルブのバルブタイミングを変更する。この吸気バルブのバルブタイミングを変更するために上記第１従動部材４１を吸気側カムシャフト３４の軸方向に移動させると、この第１従動部材４１においてクランクシャフト２１の動力が直接伝達される箇所に傾きが生じて、メカニカルロスが大きく発生してしまう。
【００６６】
これに対し、本実施の形態では、クランクシャフト２１の動力が直接伝達されない第２従動部材４２、ガイド部材４３が吸気側カムシャフト３４の軸方向に移動することに加え、このガイド部材４３の内周全面がスプラインシャフト４９とスプライン結合（スプラインキー５０Ａ、スプライン溝５０Ｂ）されることから、カムシャフト位相可変装置４０の作動時（バルブタイミング変更時）に上述の傾きが生じ難くなってメカニカルロスを低減でき、この結果、カムシャフト位相可変装置４０の作動性が向上して、高精度な制御を実現できる。
【００６７】
（６）カムシャフト位相可変装置４０では、吸気側カムシャフト３４の軸端側から付勢部材４６、ガイド部材４３、第２遠心ウェイト４５、第２従動部材４２、第１遠心ウェイト４４、及び第１従動部材４１が順次配設されている。このうちの第１従動部材４１に、吸気側カムドリブンギア３３等を介してクランクシャフト２１の動力が伝達されるが、この第１従動部材４１が吸気側カムシャフト３４の軸方向内方側に配置されることで、第１従動部材４１の吸気側カムドリブンギア３３、アイドルドライブギア３０及びカムチェーン３８等を含む動力伝達系をエンジン１０の中心に寄せて配設できる。このため、上記動力伝達系がエンジン１０の外方へ膨出することを防止でき、エンジン１０の小型化を実現できると共に、このエンジン１０の重量をエンジン１０の中心側に集中させることができる。
【００６８】
（７）第１従動部材４１の外周に動力受部として吸気側カムドリブンギア３３が形成されたので、この吸気側カムドリブンギア３３の内周側に、第１遠心ウェイト４４の最大位置を位置決めするための周壁部５７を形成できる。仮に、第２従動部材４２の段部５９に周壁部を形成すると、第１遠心ウェイト４４の径方向ストロークを確保する必要上、第２従動部材４２の段部５９が径方向に大型化する。更に、この第２従動部材４２の段部５９には第１従動部材４１が外嵌されるため、この第１従動部材４１の外形寸法が大きくなり、カムシャフト位相可変装置４０の重量が増大してしまう。これに対し、第１従動部材４１に周壁部５７を形成することで、第２従動部材４２の段部５９に周壁部を形成する場合に比べて第１従動部材４１の外形寸法を抑制でき、カムシャフト位相可変装置４０を軽量化できる。
【００６９】
（８）第１従動部材４１の内壁部５７の内壁面６１（図５）に沿って第２従動部材４２の段部５９が摺動するので、この第１従動部材４１のガイド溝５１と第２従動部材４２のガイド溝５２との間に異物の侵入を防止でき、第１遠心ウェイト４４の摺動抵抗の増大を回避できる。更に、第２従動部材４２の周壁部６０の内壁面６２（図６）に沿ってガイド部材４３の外周面が摺動するので、この第２従動部材４２のガイド溝５３とガイド部材４３のガイド溝５４との間に異物の侵入を防止でき、第２遠心ウェイト４５の摺動抵抗の増大を回避できる。これらの結果、吸気バルブのバルブタイミング切替特性の変化や、カムシャフト位相可変装置４０の性能劣化を未然に防止できる。
【００７０】
（９）第１従動部材４１には、第１遠心ウェイト４４の受部となる周壁部５７が形成されており、この周壁部５７の軸方向寸法は、第１遠心ウェイト４４の径よりも長尺に形成する必要がある。従って、仮に第１従動部材４１のガイド溝５１に勾配α、βを設けると、その分だけ第１従動部材４１の軸方向寸法が増大することになり、カムシャフト位相可変装置４０が大型化してしまう。これに対し、第２従動部材４２のガイド溝５２に勾配α、βが設けられたことで、第１従動部材４１の軸方向寸法の増大を防止でき、カムシャフト位相可変装置４０を小型化できる。
【００７１】
（１０）第２従動部材４２のガイド溝５２の溝底部の勾配が、第２従動部材４２の径方向外側へ向かうに従って急峻になるように構成されたので（α＞β）、第１遠心ウェイト４４をガイド溝５１及び５２内で第１従動部材４１及び第２従動部材４２の径方向内側へ迅速に押し戻すことができる。同様に、第２従動部材４２のガイド溝５３の溝勾配が、第２従動部材４２の径方向外側へ向かうに従って急峻になるように構成されたので（γ＞β）、第２遠心ウェイト４５をガイド溝５３及び５４内で第２従動部材４２及びガイド溝５３の径方向内側へ迅速に押し戻すことができる。
【００７２】
（１１）吸気側カムシャフト３４の一端部に筒状部材４７が取付ボルト６６にて結合され、この筒状部材４７の保持部６９とガイド部材４３との間に付勢部材４６が介在されたので、ヘッドカバー２４を取り外し、筒状部材４７を取り外すだけで付勢部材４６を交換できる。この結果、イニシャル荷重の異なる付勢部材４６に交換することで、吸気バルブのバルブタイミング切替特性を容易に変更できる。
【００７３】
（１２）筒状部材４７に形成されたストッパ部６８によりガイド部材４３の摺動範囲が規定されるので、第２遠心ウェイト４５が、第２従動部材４２のガイド溝５３とガイド部材４３のガイド溝５４との間でガタツクことを防止でき、更にこれらのガイド溝５３及び５４から飛び出して第２従動部材４２とガイド部材４３との間に噛み込まれることを防止できる。同様に、スプラインシャフト４９に設けられたストッパ面６７により第２従動部材４２の摺動範囲が規定されるので、第１遠心ウェイト４４が、第１従動部材４１のガイド溝５１と第２従動部材４２のガイド溝５２との間でガタツクことを防止でき、更にこれらのガイド溝５１及び５２から飛び出して、第１従動部材４１と第２従動部材４２との間に噛み込まれることを防止できる。
【００７４】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７５】
例えば、図１３に示すように、付勢部材７０は、第２従動部材４２を第１従動部材４１に接近する方向に付勢する第１付勢部材（例えば皿ばね）７１と、ガイド部材４３を第２従動部材４２に接近する方向に付勢する第２付勢部材（例えば皿ばね）７２と、を有して構成されてもよい。
【００７６】
つまり、第２従動部材４２の周壁部６０の内壁面６２にサークリップ７３を装着し、このサークリップ７３にワッシャ７４を介して第２付勢部材７２の外周端部を支持させ、この第２付勢部材７２の内周端部をガイド部材４３に当接して支持させる。この第２付勢部材７２が、ガイド部材４３を第２従動部材４２に接近させる付勢力をガイド部材４３に付与する。また、第１付勢部材７１の内周端部を筒状部材４７の保持部６９に支持させ、この第１付勢部材７１の外周端部を第２従動部材４２の周壁部６０に当接支持させる。この第１付勢部材７１が、第２従動部材４２を第１従動部材４１に接近させる付勢力を第２従動部材４２に付与する。このように、第２従動部材４２とガイド部材４３にそれぞれ専用の付勢部材７１、７２を配置することで、第２従動部材４２、ガイド部材４３に作用する付勢力を部材４２、４３毎に独立して設定できる。この結果、第２従動部材４２、ガイド部材４３がそれぞれ付勢部材７１、７２の付勢力に抗して軸方向移動を開始するエンジン回転数の設定の自由度を高めることができ、この設定を最適化できる。
【００７７】
また、第１従動部材４１のガイド溝５１に溝深さの勾配α及びβを設け、第２従動部材４２のガイド溝５２を角度θだけ傾斜させてもよい。または、ガイド溝５１とガイド溝５２のいずれか一方に、溝深さの勾配α及びβを設け、且つ角度θの傾斜を設けてもよい。同様に、ガイド部材４３のガイド溝５４に溝深さの勾配γ及びδを設け、第２従動部材４２のガイド溝５３を角度εだけ傾斜させてもよい。または、ガイド溝５３とガイド溝５４のいずれか一方に、溝深さの勾配γ及びδを設け、且つ角度εの傾斜を設けてもよい。
【００７８】
更に、第２遠心ウェイト４５の重量を第１遠心ウェイト４４よりも大きくして、この重量差に基づき、第２遠心ウェイト４５に作用する遠心力を第１遠心ウェイト４４よりも更に増大させてもよい。
【００７９】
また、本実施の形態では、第１従動部材４１とガイド部材４３との間に、両面にガイド溝５２、５３が形成された第２従動部材４２が１枚配置されて、バルブタイミングをエンジン１０の低回転、中回転、高回転の３つの回転域で切り替えるものを述べたが、バルブタイミングの切替回数に応じて、この第２従動部材４２を複数枚配置してもよい。
【００８０】
また、第１従動部材４１に形成された動力受部はギアに限らず、チェーン用のスプロケットまたはベルトプーリであってもよい。更に、クランクシャフト２１から吸気側カムシャフト３４及び排気側カムシャフト３７までをギア（吸気側カムドリブンギア３３）のみにて動力伝達させるギアトレン方式を採用してもよい。
【００８１】
また、吸気側カムシャフト３４に代えて排気側カムシャフト３７に、カムシャフト位相可変装置４０と同様なカムシャフト位相可変装置を設けてもよく、または、吸気側カムシャフト３４と排気側カムシャフト３７の両者にカムシャフト位相可変装置を設置してもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１０  エンジン
２０  動弁装置
２１  クランクシャフト
３３  吸気側カムドリブンギア
３４  吸気側カムシャフト
３５  吸気カム
４０  カムシャフト位相可変装置
４１  第１従動部材
４２  第２従動部材
４３  ガイド部材
４４  第１遠心ウェイト
４５  第２遠心ウェイト
４６  付勢部材
４７  筒状部材
４９  スプラインシャフト
５１、５２、５３、５４  ガイド溝
５７  周壁部
６９  保持部
７０  付勢部材
７１  第１付勢部材
７２  第２付勢部材
θ、ε  角度
α、β、γ、δ  勾配
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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