(57)【要約】【課題】内燃エンジンの燃費改善と可変動弁機構の耐久性向上を図ること。【解決手段】内燃エンジンの可変動弁機構１において、揺動カム９に、揺動支点Ｐ上に配置されて偏心カム８に接触する偏心カム用ローラ１６と、駆動カム７に接触する駆動カム用ローラ１４と、エンジン本体に形成されたガイド壁１５に接触するガイド用ローラ１３を設け、前記揺動カム９の揺動支点Ｐを該揺動カム９の長手方向中央部に配置するとともに、前記駆動用ローラ１４と前記ガイド用ローラ１３を前記揺動カム９の長手方向において前記揺動支点Ｐに対してカム面９Ａとは反対側に配置し、前記揺動カム９のカム面９Ａの非リフト部９ａを前記駆動カム用ローラ１４の軸心を中心とする半径Ｒ１の円弧面とし、前記ガイド壁１５のガイド面１５ａをバルブリフト前のロッカアーム用ローラ５の軸心を中心とする半径Ｒ２の円弧面とする。【選択図】図３
2011127433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃エンジンに備えられたロッカアーム式のバルブのリフト量を連続的に可変する機構であって、
クランク軸によって回転駆動される駆動カムと所定の角度範囲で回転する偏心カムとの間に揺動カムを揺動支点回りに揺動可能に配置し、
該揺動カムをリターンスプリングによってその一側面が駆動カムに接触する方向に付勢するとともに、前記偏心カムを揺動カムの他側面に接触させ、
前記揺動カムのロッカアームに対向する一端面に非リフト部とリフト部を有するカム面を形成し、該カム面を前記ロッカアームに回転可能に軸支されたロッカアーム用ローラに接触させ、
前記駆動カムの回転によって前記揺動カムを前記揺動支点回りに揺動させ、該揺動カムの前記リフト面によって前記ロッカアームを介して前記バルブをリフトさせてこれを開き、
前記偏心カムの回転によって前記揺動カムの揺動支点を移動させて該揺動カムの前記非リフト部と前記ロッカアーム用ローラとの接触位置を変えることによって前記バルブのリフト量を変更するようにした内燃エンジンの可変動弁機構において、
前記揺動カムに、揺動支点上に配置されて前記偏心カムに接触する偏心カム用ローラと、前記駆動カムに接触する駆動カム用ローラと、エンジン本体に形成されたガイド壁に接触するガイド用ローラを設け、
前記揺動カムの揺動支点を該揺動カムの長手方向中央部に配置するとともに、前記駆動用ローラと前記ガイド用ローラを前記揺動カムの長手方向において前記揺動支点に対して前記カム面とは反対側に配置し、
前記揺動カムのカム面の非リフト部を前記駆動カム用ローラの軸心を中心とする円弧面とし、前記ガイド壁のガイド部をバルブリフト前の前記ロッカアーム用ローラの軸心を中心とする円弧面としたことを特徴とする内燃エンジンの可変動弁機構。
【請求項２】
前記駆動カム用ローラと前記ガイド用ローラを同軸上に配置したことを特徴とする請求項１記載の内燃エンジンの可変動弁機構。
【請求項３】
前記バルブと前記揺動カムを内燃エンジンの各気筒毎に各２つずつ並設し、各２つの揺動カムを共通の駆動カムと駆動カム用ローラによって揺動させるようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の内燃エンジンの可変動弁機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃エンジンに備えられたロッカアーム式のバルブのリフト量を連続的に変化させるための内燃エンジンの可変動弁機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
４サイクル内燃エンジンにおいては、吸・排気バルブが動弁機構によって駆動され、シリンダヘッドに形成された吸・排気ポートが吸・排気バルブによってそれぞれ適当なタイミングで開閉されることによってシリンダ内において所要のガス交換がなされる。この場合、吸・排気バルブが開いている時間（開弁時間）は内燃エンジンの高回転域では短いため、十分なガス交換がなされない。例えば、高回転域において吸気バルブの開弁時間が短いと、シリンダ内への吸気（混合気）の充填量が十分でないためにエンジン出力が低下する等の問題が発生する。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１には、バルブのリフト量をエンジン回転数に応じて連続的に変化させる可変動弁機構が提案されている。この可変動弁機構は、クランク軸によって回転駆動される駆動カムと所定の角度範囲で回転する偏心カムとの間に揺動カムを揺動支点回りに揺動可能に配置し、該揺動カムをリターンスプリングによってその一側面が駆動カムに接触する方向に付勢するとともに、前記偏心カムを揺動カムの他側面に接触させ、前記揺動カムのロッカアームに対向する一端面に非リフト部とリフト部を有するカム面を形成し、該カム面を前記ロッカアームに回転可能に軸支されたロッカアーム用ローラに接触させ、前記駆動カムの回転によって前記揺動カムを前記揺動支点回りに揺動させ、該揺動カムの前記リフト部によって前記ロッカアームを介して前記バルブをリフトさせてこれを開き、前記偏心カムの回転によって前記揺動カムの揺動支点を移動させて該揺動カムの前記非リフト部と前記ロッカアーム用ローラとの接触位置を変えることによって前記バルブのリフト量を変更するようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００４−５２１２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１において提案された可変動弁機構においては、揺動カムの揺動支点が該揺動カムの長手方向端部に配置されているため、揺動カムの等価慣性質量が大きくなる。このため、揺動カムの揺動支点を中心とする慣性モーメントが大きくなり、該揺動カムを駆動カムに接触する方向に付勢するリターンスプリングに大きな付勢力を要することとなり、揺動カムの駆動抵抗が大きくなって内燃エンジンの燃費が悪化するという問題がある。
【０００６】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、揺動カムの駆動抵抗を低く抑えて内燃エンジンの燃費の改善を図ることができる内燃エンジンの可変動弁機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、内燃エンジンに備えられたロッカアーム式のバルブのリフト量を連続的に可変する機構であって、
クランク軸によって回転駆動される駆動カムと所定の角度範囲で回転する偏心カムとの間に揺動カムを揺動支点回りに揺動可能に配置し、
該揺動カムをリターンスプリングによってその一側面が駆動カムに接触する方向に付勢するとともに、前記偏心カムを揺動カムの他側面に接触させ、
前記揺動カムのロッカアームに対向する一端面に非リフト部とリフト部を有するカム面を形成し、該カム面を前記ロッカアームに回転可能に軸支されたロッカアーム用ローラに接触させ、
前記駆動カムの回転によって前記揺動カムを前記揺動支点回りに揺動させ、該揺動カムの前記リフト部によって前記ロッカアームを介して前記バルブをリフトさせてこれを開き、
前記偏心カムの回転によって前記揺動カムの揺動支点を移動させて該揺動カムの前記非リフト部と前記ロッカアーム用ローラとの接触位置を変えることによって前記バルブのリフト量を変更するようにした内燃エンジンの可変動弁機構において、
前記揺動カムに、揺動支点上に配置されて前記偏心カムに接触する偏心カム用ローラと、前記駆動カムに接触する駆動カム用ローラと、エンジン本体に形成されたガイド壁に接触するガイド用ローラを設け、
前記揺動カムの揺動支点を該揺動カムの長手方向中央部に配置するとともに、前記駆動用ローラと前記ガイド用ローラを前記揺動カムの長手方向において前記揺動支点に対して前記カム面とは反対側に配置し、
前記揺動カムのカム面の非リフト部を前記駆動カム用ローラの軸心を中心とする円弧面とし、前記ガイド壁のガイド面をバルブリフト前の前記ロッカアーム用ローラの軸心を中心とする円弧面としたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記駆動カム用ローラと前記ガイド用ローラを同軸上に配置したことを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記バルブと前記揺動カムを内燃エンジンの各気筒毎に各２つずつ並設し、各２つの揺動カムを共通の駆動カムと駆動カム用ローラによって揺動させるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、揺動カムの揺動支点を該揺動カムの長手方向中央部に配置したため、該揺動カムの揺動支点を中心とする慣性モーメントが小さく抑えられる。このため、揺動カムを駆動カムに接触する方向に付勢するリターンスプリングの付勢力が小さくて済み、揺動カムの駆動抵抗が低く抑えられ、揺動カムをリターンスプリングの付勢力に抗して揺動させるために要する駆動力が低く抑えられるために内燃エンジンの燃費が改善される。
【００１１】
又、揺動カムに設けられたガイド用ローラを駆動用ローラとは別に設けてこれを独立させたため、駆動カムの作動距離とガイド壁上でのガイド用ローラの移動量との差に関係なく、ガイド用ローラはガイド壁に対して滑ることなく回転するため、駆動ロスが低く抑えられるとともに、ガイド用ローラとガイド壁の摩耗が抑制されてこれらの耐久性が高められる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、駆動カム用ローラとガイド用ローラを同軸上に配置したため、ローラ軸の数を削減することができ、揺動カムを小型化して該揺動カムの慣性モーメントを小さく抑えることができる。このため、リターンスプリングの付勢力を小さくすることができ、揺動カムの駆動抵抗を低く抑えて内燃エンジンの燃費を改善することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、各気筒毎に各２つずつ設けられた揺動カムを単一の駆動カムと駆動カム用ローラによって揺動させて各２つのバルブを開閉するようにしたため、揺動カムの数に対して駆動カムと駆動カム用ローラの数を削減（半減）することができ、駆動カムと駆動カム用ローラの摩擦抵抗による駆動ロスを低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る可変動弁機構の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る可変動弁機構の分解斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る可変動弁機構の側面図である。
【図４】（ａ）は本発明の実施の形態１に係る可変動弁機構の小リフト時の非作動状態を示す側面図、（ｂ）は同可変動弁機構の小リフト時の作動状態を示す側面図である。
【図５】（ａ）は本発明の実施の形態１に係る可変動弁機構の大リフト時の非作動状態を示す側面図、（ｂ）は同可変動弁機構の大リフト時の作動状態を示す側面図である。
【図６】（ａ）は従来の可変動弁機構の揺動カムの慣性モーメントを説明する図、（ｂ）は本発明の実施の形態１に係る可変動弁機構の揺動カムの慣性モーメントを説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る可変動弁機構の斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る可変動弁機構の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る可変動弁機構の斜視図、図２は同可変動弁機構の分解斜視図、図３と同可変動弁機構の側面図であり、図示の可変動弁機構１は、４サイクル内燃エンジンの各気筒毎に２つずつ設けられたロッカアーム式の吸気バルブ２のリフト量を連続的に変化させる機構であって、これらの吸気バルフ２は、内燃エンジンの不図示のシリンダヘッドに各気筒毎に２つずつ形成された不図示の吸気ポートを適当なタイミングで開閉する。尚、各吸気バルブ２は、不図示のバルブスプリングによって吸気ポートを閉じる方向に常時付勢されている。又、図示しないが、シリンダヘッドには各気筒筒毎に２つの排気ポートが形成されており、これらの排気ポートは排気バルブによって適当なタイミングで開閉され、吸気バルブ２と排気バルブが吸・排気ポートをそれぞれ適当なタイミング開閉することによって各シリンダ内において所要のガス交換がなされる。
【００１７】
そして、内燃エンジンの各気筒においては、２つの吸気バルブ２に対応して２つのロッカアーム３が並設されており、各ロッカアーム３は、その長手方向一端がピボット４によって上下に揺動可能に支持されており、各吸気バルブ２の弁軸２ａの上端は各ローカアーム３の長手方向他端に当接している。そして、各ロッカアーム３の長手方向中間部には、ロッカアーム用ローラ５がローラ軸６によって回転可能に支持されている。
【００１８】
而して、可変動弁機構１においては、内燃エンジンの不図示のクランク軸によって回転駆動される駆動カム７と所定の角度範囲で回転する偏心カム８との間に側面視逆Ｔ字状の揺動カム９が揺動支点Ｐ回りに揺動可能に配置されている。ここで、駆動カム７は、内燃エンジンの気筒毎に１つずつ設けられており、内燃エンジンのシリンダヘッドに回転可能に配された駆動カム軸１０に一体に形成されている。尚、図示しないが、駆動カム軸１０にはカムスプロケットが結着されており、このカムスプロケットとクランク軸に結着されたクランクスプロケットには無端状のチェーンが巻き掛けられており、クランク軸の回転はクランクスプロケットとチェーン及びカムスプロケットを経て駆動カム軸１０に伝達され、該駆動カム軸１０とこれに一体に形成された駆動カム７がクランク軸の１／２の速度で回転駆動される。
【００１９】
又、内燃エンジンの各気筒について前記揺動カム９は２つずつ並設されており、これに対応して前記偏心カム８も２つずつ並設されている。ここで、２つの偏心カム８は、前記駆動カム軸１０と平行且つ回転可能に配された偏心カム軸１１に一体に形成されており、偏心カム軸１１及びこれに形成された偏心カム８は、後述のようにアクチュエータとしての不図示の電動モータによって所定の角度範囲で回転せしめられる。
【００２０】
前記揺動カム９も内燃エンジンの各気筒毎に２つずつ並設されており、各揺動カム９の上端部同士はローラ軸１２によって連結されている。そして、ローラ軸１２には各揺動カム９に対応して１つずつ設けられた計２つのガイド用ローラ１３が回転可能に支持されており、ローラ軸１２の両ガイド用ローラ１３の間には１つ（共通）の駆動カム用ローラ１４が回転可能に支持されている。即ち、２つのガイド用ローラ１３と１つの駆動カム用ローラ１４は、共通のローラ軸１２によって同軸上に互いに独立に回転可能に配されている。そして、２つのガイド用ローラ１３は、内燃エンジンの不図示のシリンダヘッドに形成された円弧状のガイド壁１５のガイド面１５ａに接触している。
【００２１】
又、各揺動カム９の上下方向（長手方向）中央部には偏心カム用ローラ１６がローラ軸１７によって回転可能に支持されており、各揺動カム９は、ローラ軸１７の軸心を揺動支点Ｐとしてその回りに揺動可能に配置されている。
【００２２】
更に、図２に示すように、各揺動カム９の各ロッカアーム３に対向する下端面には下に凸の円弧状の非リフト部９ａと上に凸の円弧状のリフト部９ｂを有するカム面９Ａが形成されており、このカム面９Ａは、前記各ロッカアーム３に回転可能に軸支された前記ロッカアーム用ローラ５に接触している。即ち、本実施の形態では、揺動カム９について、これに回転可能に支持された前記駆動カム用ローラ１４と前記ガイド用ローラ１３は、該揺動カム９の上下方向（長手方向）において前記揺動支点Ｐに対して前記カム面９Ａとは反対側の上端に配置されている。
【００２３】
ここで、図２に示すように、各揺動カム９のカム面９Ａの非リフト部９ａは、前記駆動カム用ローラ１４の軸心を中心とする半径Ｒ１の円弧面とされ、前記ガイド壁１５のガイド面１５ａは、バルブリフト前（吸気バルブ２が開く前）のロッカアーム用ローラ５の軸心を中心とする半径Ｒ２の円弧面とされている。そして、各揺動カム９のカム面９Ａのリフト部９ｂは、予め設定された吸気バルブ２のリフト量を定めるための円弧面とされている。
【００２４】
又、図３に示すように、揺動カム９の下端部にはリターンスプリング１８の一端が連結されており、揺動カム９は、リターンスプリング１８によって揺動支点Ｐを中心として図２の反時計方向に付勢されている。このため、揺動カム９の上端部に回転可能に軸支された１つ（共通）の駆動カム用ローラ１４は１つ（共通）の駆動カム７に接触しており、各揺動カム９の上下方向中央部に回転可能に軸支された偏心カム用ローラ１６は各偏心カム８にそれぞれ接触している。
【００２５】
次に、以上のように構成された可変動弁機構１の作用を小リフト時と大リフト時について図４及び図５に基づいてそれぞれ説明する。尚、図４は可変動弁機構の小リフト時の作用説明図、図５は同可変動弁機構の大リフト時の作用説明図であり、各図において（ａ）は非作動状態を示す側面図、（ｂ）は作動状態を示す側面図である。
【００２６】
１）小リフト時：
図４に示すように、内燃エンジンの低回転域において偏心カム８が水平に対して図示の角度α1だけ回動し、その同心円状部８ａに揺動カム９に支持された偏心カム用ローラ１６が接触している状態では、揺動カム９は鉛直に対して図示の角度β1だけ傾いた状態に保持されている。この状態で内燃エンジンのクランク軸によって駆動カム軸１０が図示矢印方向（時計方向）に回転駆動されると、該駆動カム軸１０に形成された駆動カム７も同方向に回転するが、該駆動カム７の同心円状部７ａが駆動カム用ローラ１４に接触している図４（ａ）に示す状態では、駆動カム用ローラ１４がローラ軸１２回りを自由回転するだけで揺動カム９は揺動せず、ロッカアーム３に支持されたロッカアーム用ローラ５は、揺動カム９のカム面９Ａの非リフト部９ａの略中央位置に接触し、ロッカアーム３は揺動しないために吸気バルブ２は閉じ状態を維持する。
【００２７】
そして、駆動カム７が更に回転して図４（ｂ）に示すようにその山形の頂部７ｂが駆動カム用ローラ１４に接触すると、揺動カム９は、揺動支点Ｐを中心として図示矢印方向（時計方向）に揺動するため、ロッカアーム３に軸支されたロッカアーム用ローラ５の揺動カム９に形成されたカム面９Ａへの接触が非リフト部９ａからリフト部９ｂへと移動し、リフト部９ｂによってロッカアーム用ローラ５が下方へ押圧される。すると、ロッカアーム３がピボット３を支点として下方へと揺動するため、吸気バルブ２が不図示のバルブスプリングの付勢力に抗して押し下げられて不図示の吸気ポートを開く。尚、揺動カム９が揺動支点Ｐを中心として揺動する際には、該揺動カム９の上端に軸支されたガイド用ローラ１３はシリンダヘッドに形成されたガイド壁１５のガイド面１５ａに接触しながら回転して揺動カム９の揺動をガイドする。
【００２８】
上述のように吸気バルブ２が吸気ポートを開くと、該吸気ポートから不図示のシリンダ内に吸気（混合気）が流入する。この場合、駆動カム７によって揺動カム９が揺動支点Ｐを中心として揺動する際にロッカアーム用ローラ５が該揺動カム９のカム面９Ａに接触する範囲に占めるリフト部９ｂの割合（リフト部９ｂ／非リフト部９ａの比率）が小さいため、駆動カム７の１回転に対して吸気バルブ２が押し下げられて開かれる時間が短く、従って、該吸気バルブ２のリフト量Ｌ1は小さく抑えられ、低回転域において必要十分な量の吸気（混合気）がシリンダ内に充填される。
【００２９】
そして、駆動カム７の頂部７ｂが駆動カム用ローラ１４との接触を終え、駆動カム用ローラ１４に駆動カム７の同心円状部７ａが接触すると、揺動カム９はリターンスプリング１８の付勢力によって揺動中心Ｐを中心として逆方向（反時計方向）に揺動して図４（ａ）に示す状態に復帰する。
【００３０】
以上のように駆動カム７が１回転する毎に揺動カム９が揺動中心Ｐを中心として揺動し、該揺動カム９のカム面９Ａのリフト部９ｂが吸気バルブ２を押し下げてこれを開く。
【００３１】
２）大リフト時：
図５に示すように、内燃エンジンの高回転域において不図示の電動モータによって偏心カム８が水平に対して図示の角度α2だけ回動し、その山形の頂部８ｂが揺動カム９に支持された偏心カム用ローラ１６に接触すると、揺動カム９の揺動支点Ｐが図５に示す位置に移動し、揺動カム９は鉛直に対して図示の角度β2（＞β1）だけ傾いた状態に保持される。この状態で内燃エンジンのクランク軸によって駆動カム軸１０が図示矢印方向（時計方向）に回転駆動されると、該駆動カム軸１０に形成された駆動カム７も同方向に回転するが、該駆動カム７の同心円状部７ａが駆動カム用ローラ１４に接触している図５（ａ）に示す状態では、駆動カム用ローラ１４がローラ軸１２回りを自由回転するだけで揺動カム９は揺動せず、ロッカアーム３に支持されたロッカアーム用ローラ５は、揺動カム９のカム面９Ａの非リフト部９ａのリフト部９ｂとの境界付近に接触し、ロッカアーム３は揺動しないために吸気バルブ２は閉じ状態を維持する。
【００３２】
そして、駆動カム７が更に回転して図５（ｂ）に示すようにその山形の頂部７ｂが駆動カム用ローラ１４に接触すると、揺動カム９は、移動後の揺動支点Ｐを中心として図示矢印方向（時計方向）に揺動するため、ロッカアーム３に軸支されたロッカアーム用ローラ５の揺動カム９に形成されたカム面９Ａへの接触が非リフト部９ａからリフト部９ｂへと移動し、リフト部９ｂによってロッカアーム用ローラ５が下方へ押圧される。すると、ロッカアーム３がピボット４を支点として下方へと揺動するため、吸気バルブ２が不図示のバルブスプリングの付勢力に抗して押し下げられて不図示の吸気ポートを開く。
【００３３】
上述のように吸気バルブ２が吸気ポートを開くと、該吸気ポートから不図示のシリンダ内に吸気（混合気）が流入する。この場合、駆動カム７によって揺動カム９が揺動支点Ｐを中心として揺動する際にロッカアーム用ローラ５が該揺動カム９のカム面９Ａに接触する範囲に占めるリフト部９ｂの割合（リフト部９ｂ／非リフト部９ａの比率）が図４に示す低回転域のそれよりも大きいため、駆動カム７の１回転に対して吸気バルブ２が押し下げられて開かれる時間が長く、従って、該吸気バルブ２のリフト量Ｌ2は図４に示す低回転域のリフト量Ｌ1よりも大きくなり（Ｌ2＞Ｌ1）、吸気バルブ２が開いている時間（開弁時間）が短い高回転域においても必要十分な量の吸気（混合気）がシリンダ内に充填される。
【００３４】
そして、駆動カム７の頂部７ｂが駆動カム用ローラ１４との接触を終え、駆動カム用ローラ１４に駆動カム７の同心円状部7ａが接触すると、揺動カム９はリターンスプリング１８の付勢力によって揺動中心Ｐを中心として逆方向（反時計方向）に揺動して図５（ａ）に示す状態に復帰する。
【００３５】
以上のように駆動カム７が１回転する毎に揺動カム９が揺動中心Ｐを中心として揺動し、該揺動カム９のカム面９Ａのリフト部９ｂが吸気バルブ２を押し下げてこれを開くが、内燃エンジンの回転速度に応じて偏心カム８を回転させて揺動カム９が揺動支点Ｐを中心として揺動する際にロッカアーム用ローラ５が該揺動カム９のカム面９Ａに接触する範囲に占めるリフト部９ｂの割合（リフト部９ｂ／非リフト部９ａの比率）を連続的に変化させれば、吸気バルブ２のリフト量を内燃エンジンの回転速度に応じて連続的に変化させることができる。従って、内燃エンジンの各回転速度において要求される量の吸気（混合気）をシリンダ内に充填することができ、内燃エンジンの出力向上を図ることができる。
【００３６】
以上において、本実施の形態に係る可変動弁機構１では、揺動カム９の揺動支点Ｐを該揺動カム９の上下方向中央部に配置したため、該揺動カム９の揺動支点Ｐを中心とする慣性モーメントが小さく抑えられる。
【００３７】
ここで、従来の可変動弁機構における揺動カム１０９の慣性モーメントＩ1と本実施の形態に係る可変動弁機構１における揺動カム９の慣性モーメントＩ2を図６（ａ），（ｂ）に示す模式図に基づいてそれぞれ求める。ここで、揺動カム９，１０９の上端部、中央部（揺動支点）及び下端部の質量をそれぞれＭ，Ｍ，ｍ、それらの間の距離をそれぞれＬとする。
【００３８】
図６（ａ）に示す従来の可変動弁機構における揺動カム１０９は、その上端部に揺動支点Ｐが配置されているために上端部（揺動支点Ｐ）を中心として揺動することとなり、その慣性モーメントＩ1は次式にて求められる。
【００３９】
Ｉ1＝ＭＬ2＋ｍ（２Ｌ）2
＝ＭＬ2＋４ｍＬ2          …  （１）
これに対して本実施の形態に係る可変動弁機構１における揺動カム９は、その中央部に揺動支点Ｐが配置されているために中央部（揺動支点Ｐ）を中心として揺動することとなり、その慣性モーメントＩ2は次式にて求められる。
【００４０】
Ｉ2＝ＭＬ2＋ｍＬ2             …  （２）
上記（１），（２）式から明らかなように、本実施の形態に係る可変動弁機構１における揺動カム９の慣性モーメントＩ2の方が従来の可変動弁機構における揺動カム１０９の慣性モーメントＩ1よりも３ｍＬ2だけ小さくなる（Ｉ2＜Ｉ1）。このため、本実施の形態に係る可変動弁機構１においては、揺動カム９を駆動カム７に接触する方向に付勢するリターンスプリング１８の付勢力が従来の可変動弁機構のそれよりも小さくて済み、揺動カム９の駆動抵抗が低く抑えられ、揺動カム９をリターンスプリング１８の付勢力に抗して揺動させるために要する駆動力が低く抑えられるために内燃エンジンの燃費が改善される。
【００４１】
又、本実施の形態では、揺動カム９に設けられたガイド用ローラ１３を駆動カム用ローラ１４とは別に設けてこれを独立させたため、両者はローラ軸１２上を各々独立に回転する。ここで、例えば図５（ｂ）に示す揺動カム９を揺動させる駆動カム７の作動距離ａとそのときのガイド壁１５のガイド面１５ａでのガイド用ローラ１３の移動量ｂとの間にはａ＞ｂの関係があるが、両者ａ，ｂの差に関係なく、ガイド用ローラ１３はガイド壁１５に対して滑ることなく回転するため、駆動ロスが低く抑えられるとともに、ガイド用ローラ１３とガイド壁１５の摩耗が抑制されてこれらの耐久性が高められる。
【００４２】
更に、本実施の形態では、内燃エンジンの各気筒について１つの駆動カム用ローラ１４と２つのガイド用ローラ１３をローラ軸１２によって同軸上に配置したため、ローラ軸１２の数を削減して１つにすることができ、揺動カム９を小型化して該揺動カム９の慣性モーメントを小さく抑え、リターンスプリング１８の付勢力を更に小さくして揺動カム９の駆動抵抗を低く抑えることができ、これによって内燃エンジンの燃費を更に改善することができる。
【００４３】
その他、本実施の形態では、各気筒毎に各２つずつ設けられた揺動カム９を単一の駆動カム７と駆動カム用ローラ１４によって揺動させて各２つの吸気バルブ２を開閉するようにしたため、揺動カム９の数（２つ）に対して駆動カム７と駆動カム用ローラ１４の数を半減して１つにすることができ、駆動カム７と駆動カム用ローラ１４の摩擦抵抗による駆動ロスを低く抑えることができる。
【００４４】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図７に基づいて説明する。
【００４５】
図７は本発明の実施の形態２に係る可変動弁機構の斜視図であり、本図においては図１〜図３において示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【００４６】
本実施の形態に係る可変動弁機構１’においては、駆動カム７とこれに接触する駆動カム用ローラ１４を２つの揺動カム９毎にそれぞれ２つ設けており、他の構成と作用は前記実施の形態１に係る可変動弁機構１の構成及び作用と同じである。従って、本実施の形態においても前記実施の形態１と同様の効果が得られる。尚、本実施の形態では、駆動カム用ローラ１４がガイド用ローラを兼ねており、各駆動カム用ローラ１４が各ガイド壁１５に接触している。
【００４７】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３を図８に基づいて説明する。
【００４８】
図８は本発明の実施の形態３に係る可変動弁機構の側面図であり、本図においても図１〜図３において示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【００４９】
本実施の形態に係る可変動弁機構１”は、ガイド用ローラ１３と駆動カム用ローラ１４を同軸ではなく揺動カム９の上下に各々独立に配置したことを特徴としており、他の構成と作用は前記実施の形態１に係る可変動弁機構１の構成及び作用と同じである。従って、本実施の形態においても前記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００５０】
尚、以上は本発明の係る可変動弁機構によって内燃エンジンの吸気バルブのリフト量を連続的に変化させる形態について説明したが、同様の可変動弁機構によって排気バルブのリフト量を連続的に変化させることも可能であることは勿論である。又、以上の実施の形態では、各気筒について２つの吸気バルブを備えた内燃エンジンに対して本発明を適用した形態について説明したが、本発明に係る可変動弁機構は、任意の数の吸気バルブ或いは排気バルブを備える内燃エンジンに対して同様に適用可能である。
【００５１】
更に、以上の実施の形態では、内燃エンジンの回転速度をパラメータとして吸気バルブのリフト量を変化させたが、回転速度以外のパラメータ（例えば、トルク等）によって吸・排気バルブのリフト量を変化させるようにしても良い。
【符号の説明】
【００５２】
１，１’，１”  可変動弁機構
２              吸気バルブ（バルブ）
２ａ            吸気バルブの弁軸
３              ロッカアーム
４              ピボット
５              ロッカアーム用ローラ
６              ローラ軸
７              駆動カム
７ａ            駆動カムの同心円状部
７ｂ            駆動カムの頂部
８              偏心カム
８ａ            偏心カムの同心円状部
８ｂ            偏心カムの頂部
９              揺動カム
９Ａ            揺動カムのカム面
９ａ            カム面の非リフト部
９ｂ            カム面のリフト部
１０            駆動カム軸
１１            偏心カム軸
１２            ローラ軸
１３            ガイド用ローラ
１４            駆動カム用ローラ
１５            ガイド壁
１５ａ          ガイド壁のガイド面
１６            偏心カム用ローラ
１７            ローラ軸
１８            リターンスプリング
ａ              駆動カムの作動範囲
ｂ              ガイド用ローラの移動量
Ｌ              揺動カムの上端部と中央部及び下端部間の距離
Ｌ1 ，Ｌ2       吸気バルブのリフト量
Ｍ              揺動カムの上端部と中央部の質量
ｍ              揺動カムの下端部の質量
Ｐ              揺動支点
Ｒ１，Ｒ２      半径
α1 ，α2       偏心カムの回動角
β1 ，β2       揺動カムの傾斜角
【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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