(57)【要約】【課題】可変動弁機構の作動に起因して発生する振動を減衰させることを可能にする，可変動弁機構付き内燃機関を提供する。【解決手段】カム１７のリフト量を可変とする可変動弁機構１５を備える内燃機関において，可変動弁機構１５が発生する振動を減衰させるべく，その減衰力の特性をカム１７のリフト量の変化に応じて変化させる可変振動低減手段３３を備える。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カム（１７，１８；１１７，１１８）のリフト量又は位相を可変とする可変動弁機構（１５，１１５）を備える内燃機関において，
可変動弁機構（１５，１１５）が発生する振動を減衰させるべく，その減衰力の特性をカム（１７，１８；１１７，１１８）のリフト量又は位相の変化に応じて変化させる可変振動低減手段（３３，１３３，２３３，３３３）を備えることを特徴とする，可変動弁機構付き内燃機関。
【請求項２】
請求項１記載の可変動弁機構付き内燃機関において，
前記可変振動低減手段（３３，１３３，２３３，３３３）を，可変動弁機構（１５，１１５）が発生する慣性力と反対方向の釣り合う慣性力を発生し，且つこの釣り合い慣性力をカム（１７，１８；１１７，１１８）のリフト量の増減に応じて増減させ，又はこの釣り合い慣性力の位相をカム（１７，１８；１１７，１１８）の位相の変化に応じて変化させるように構成したことを特徴とする，可変動弁機構付き内燃機関。
【請求項３】
請求項２記載の可変動弁機構付き内燃機関において，
前記可変振動低減手段（３３，１３３，２３３，３３３）を，クランク軸（３）の回転に連動回転するバランサ軸（２５）に，その偏心位置で変位可能に設けた可動ウエイト（３０，１３０，２３０，３３０）で構成し，この可動ウエイト（３０，１３０，２３０，３３０）を，カム（１７，１８；１１７，１１８）のリフト量の増減に応じてバランサ軸（２５）の半径方向に変位させ，又はカム（１７，１８；１１７，１１８）の位相の変化に応じてバランサ軸（２５）の周方向に変位させることを特徴とする，可変動弁機構付き内燃機関。
【請求項４】
請求項３記載の可変動弁機構付き内燃機関において，
前記可動ウエイト（３０，１３０，２３０，３３０）を，内燃機関の主動部の振動を減衰すべくクランク軸（３）の回転に連動回転するバランサ軸（２５，５１）のバランサウエイト（２８，５２）に変位可能に設けたことを特徴とする，可変動弁機構付き内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，カムのリフト量又は位相を可変とする可変動弁機構を備える内燃機関に関し，特に可変動弁機構の作動に起因して発生する振動を減衰させるようにしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，内燃機関の主要部の２次起振力を低減するバランサ機構のバランサウエイトに，動弁機構の２次起振力を低減する補助ウエイトを付加し，動弁機構の振動をも低減するようにしたバランサ装置が特許文献１参照に開示されるように，既に知られている。
【特許文献１】特開昭５２−１３３４０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら，従来の上記内燃機関は，動弁機構がカムのリフト量又は位相を可変としない固定式のものである。近年では，内燃機関の燃費を改善しながら，出力性能の向上を図るために，カムのリフト量又は位相を可変とする可変動弁機構を備える内燃機関が注目されており，このような内燃機関には，上記従来のバランサ装置は適用できない。即ち，可変動弁機構付き内燃機関に上記従来のバランサ装置を採用しても，可変動弁機構の振動を低減し得ないのみならず，場合によっては，その振動を増長させる虞もある。
【０００４】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，可変動弁機構の作動に起因して発生する振動を減衰させることを可能にする，可変動弁機構付き内燃機関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】
【０００５】
上記目的を達成するために，本発明は，カムのリフト量又は位相を可変とする可変動弁機構を備える内燃機関において，可変動弁機構が発生する振動を減衰させるべく，その減衰力特性をカムのリフト量又は位相の変化に応じて変化させる可変振動低減手段を備えることを第１の特徴とする。
【０００６】
また本発明は，第１の特徴に加えて，前記可変振動低減手段を，可変動弁機構が発生する慣性力と反対方向の釣り合う慣性力を発生し，且つこの釣り合い慣性力をカムのリフト量の増減に応じて増減させ，又はこの釣り合い慣性力の位相をカムの位相の変化に応じて変化させるように構成したことを第２の特徴とする。
【０００７】
さらに本発明は，第２の特徴に加えて，前記可変振動低減手段を，クランク軸の回転に連動回転するバランサ軸に，その偏心位置で変位可能に設けた可動ウエイトで構成し，この可動ウエイトを，カムのリフト量の増減に応じてバランサ軸の半径方向に変位させ，又はカムの位相の変化に応じてバランサ軸の周方向に変位させることを第３の特徴とする。      
【０００８】
さらにまた本発明は，第３の特徴に加えて，前記可動ウエイトを，内燃機関の主動部の振動を減衰すべくクランク軸の回転に連動回転するバランサ軸のバランサウエイトに変位可能に設けたことを第４の特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の第１の特徴によれば，カムのリフト量又は位相の変化により，可変動弁機構が発生する振動の態様が変化しても，それに応じて可変振動低減手段の減衰力特性を変化させることにより，動弁系の変化する振動を効果的に低減することができる。
【００１０】
本発明の第２の特徴によれば，カムのリフト量又は位相の変化により，可変動弁機構が発生する慣性力振動の態様が変化しても，それに応じて可変振動低減手段が発生する釣り合い慣性力の特性を変化させることにより，動弁系の変化する慣性力振動を効果的に低減することができる。
【００１１】
本発明の第３の特徴によれば，簡単な構造の可変振動低減手段により，動弁系の変化する慣性力振動を効果的に低減することができる。
【００１２】
本発明の第４の特徴によれば，可動ウエイトは，バランサ軸のバランサウエイトに取り付けられるので，内燃機関の主要部の慣性力振動の低減と同時に，可動動弁機構を備える動弁系の慣性力振動を低減することができ，内燃機関全体の振動低減を図ることができ，またバランサ軸のバランサウエイトが可動ウエイトの取り付け部に利用されることで，可動ウエイトの取り付け構造を簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施の形態を，添付図面に示す本発明の好適な実施例に基づいて以下に説明する。
【００１４】
図１は本発明の第１実施例に係る内燃機関の縦断正面図，図２は図１中のバランサ装置部拡大図，図３は図１中の２次バランサ軸の側面図，図４は図２中のウエイト位置切換手段の一具体例を示す油圧回路図，図５は本発明の第２実施例に係る内燃機関の縦断正面図，図６は図５中のバランサ装置部拡大図，図７は本発明の第３実施例を示す，図２との対応図，図８は本発明の第４実施例を示す，図２との対応図，図９は本発明の第１実施例の内燃機関における動弁系の慣性力振動の特性線図，図１０は本発明の第２実施例の内燃機関における動弁系の慣性力振動の特性線図，図１１は本発明の第５実施例に係る内燃機関の縦断正面図である。
【００１５】
先ず，図１及び図２に示す本発明の第１実施例について説明する。図１は自動車用４気筒内燃機関の１気筒分を示すもので，シリンダブロック１に形成される気筒，即ちシリンダボア２には，クランク軸３にコンロッド４を介して連接されるピストン５が昇降可能に嵌装される。シリンダブロック１の上端面に接合されるシリンダヘッド６には，シリンダボア２に連なる燃焼室７と，この燃焼室７に開口する吸気ポート８及び排気ポート９とが形成されると共に，それらを開閉する吸気弁１０及び排気弁１１が取り付けられ，これら吸気弁１０及び排気弁１１には，それらを閉弁方向に付勢する弁ばね１２，１３が装着される。
【００１６】
これら吸気弁１０及び排気弁１１には，それぞれを開閉駆動する可変動弁機構１５が接続されるが，それぞれの可変動弁機構１５は基本的に同様の構成であるから，図１には吸気弁１０用の可変動弁機構１５のみを示す。
【００１７】
その可変動弁機構１５について説明すると，シリンダヘッド６には，クランク軸３から図示しないタイミング伝動装置を介して１／２の減速比をもって回転駆動されるカム軸１６が吸気弁１０の上方において取り付けられる。カム軸１６は，互いに同位相の低リフトカム１７及び高リフトカム１８を備えており，これら低リフトカム１７及び高リフトカム１８の動きを選択的に吸気弁１０に伝達し得るロッカアーム１９がカム軸１６及び吸気弁１０間に配設される。ロッカアーム１９は，一端部が，シリンダヘッド６に支持されるロッカ軸２０に揺動自在支持されて，他端部を吸気弁１０の上端に当接させており，中間部には，低リフトカム１７又は高リフトカム１８の作動を選択する公知のカム切換手段２１（例えば特開平７−２７９６２９号公報参照）が設けられる。例えば内燃機関の低負荷運転時には，低リフトカム１７の作動を選択して吸気弁１０に開弁リフトを小さくし，高負荷運転時には，高リフトカム１８の作動を選択して，吸気弁１０の開弁リフトを大きくすることができる。
【００１８】
一方，クランク軸３を支持する図示しないクランクケースには，クランク軸３と平行に左右一対の２次バランサ軸２５，２５が取り付けられる。一方の２次バランサ軸２５は，クランク軸３より増速装置２６を介して２倍の増速比をもって駆動されるようになっており，また両２次バランサ軸２５，２５は，互いに噛合する同径のギヤ２７，２７を備えていて，互いに反対方向に回転するようになっている。そして両２次バランサ軸２５，２５に偏心して付設されるバランサウエイト２８，２８は，上下方向即ちシリンダボア２の軸線方向では同位相を保つゝ，クランク軸３の２倍の回転数をもって互いに反対方向に回転するように配置される。
【００１９】
而して，内燃機関の運転中，両バランサウエイト２８，２８の遠心力の上下方向成分の総和が，クランク軸３，コンロッド４及びピストン５を含む主動部の上下方向の２次慣性力と釣り合うと共に，両バランサウエイト２８，２８の遠心力の左右方向成分が互いに釣り合うことにより，内燃機関の主動部の２次慣性力振動を低減することができる。
【００２０】
こゝで，吸気及び排気弁１０，１１及び可変動弁機構１５を含む動弁系の上下方向の慣性力について考える。
【００２１】
図９は，前記吸気及び排気弁１０，１１及び可変動弁機構１５を含む動弁系の上下方向の慣性力の変化を，クランク軸３の回転位置との関係で示したもので，線Ａは，カム軸１６の低リフトカム１７の作動時，線Ｂは高リフトカム１８の作動時を示す。これから明らかなように，この動弁系の慣性力の変化，即ち振動は２次である。しかも，その慣性力は，低リフトカム１７の作動時に小，高リフトカム１８の作動時に大と変化する。
【００２２】
そこで，本発明の第１実施例では，上記のように変化する動弁系の慣性力振動を低減するために，図２に明示するように，前記左右の２次バランサ軸２５，２５，特にバランサウエイト２８，２８に可動ウエイト３０，３０が取り付けられる。これら可動ウエイト３０，３０は，バランサウエイト２８，２８に設けられる半径方向の経路３１，３１に沿って変位するもので，各可動ウエイト３０には，これを油圧又は電気的に移動させるウエイト位置切換手段３２が連結される。
このウエイト位置切換手段３２は，前記カム切換手段２１と連動していて，カム切換手段２１が低リフトカム１７の作動を選択すると，可動ウエイト３０を経路３１の半径方向内端位置ａに保持し，カム切換手段２１が高リフトカム１８の作動を選択すると，可動ウエイト３０を経路３１の半径方向外端位置ｂへ変位，保持するようになっている。
【００２３】
これら可動ウエイト３０，３０の重量は，これら可動ウエイト３０，３０が前記経路３１の半径方向内端位置ａを占めるとき発生する遠心力の上下方向成分の和が，低リフトカム１７作動時の動弁系の上下方向の慣性力と釣り合い，また前記経路３１の半径方向外端位置ｂを占めるとき発生する遠心力の上下方向成分の和が，高リフトカム１８作動時の動弁系の上下方向の慣性力と釣り合うように設定される。勿論，左右の可動ウエイト３０，３０は，互いに回転方向が反対であるから，両可動ウエイト３０，３０が発生する遠心力の左右方向成分は互いに釣り合うことになる。
【００２４】
したがって，可変動弁機構１５において，カム切換手段２１により低リフトカム１７の作動が選択されたときには，ウエイト位置切換手段３２により，左右の可動ウエイト３０，３０が経路３１の半径方向内端位置ａに保持されるので，可動ウエイト３０，３０に発生する遠心力の上下方向成分の和を前記動弁系の上下方向の慣性力と釣り合せることができる。またカム切換手段２１により高リフトカム１８の作動が選択されたときには，ウエイト位置切換手段３２により，左右の可動ウエイト３０，３０が経路３１の半径方向外端位置ｂに保持されるので，可動ウエイト３０，３０に発生する遠心力の左右方向成分の和を前記動弁系の上下方向の増大した慣性力と釣り合せることができる。かくして，内燃機関の運転中，可変動弁機構１５における低リフトカム１７及び高リフトカム１８の作動切換に伴ない変化する２次慣性力振動を低減することができる。
【００２５】
しかも，可動ウエイト３０，３０は，左右の２次バランサ軸２５，２５，特にそのバランサウエイト２８，２８に取り付けられるので，内燃機関の主要部の２次慣性力振動の低減と同時に，可変動弁機構１５を備える動弁系の２次慣性力振動を低減することができ，内燃機関全体の振動低減を図ることができると共に，左右の２次バランサ軸２５，２５のバランサウエイト２８，２８が可動ウエイト３０，３０の取り付け部に利用されることで，可動ウエイト３０，３０の取り付け構造を簡素化することができる。
【００２６】
前記ウエイト位置切換手段３２の一具体例を図４に示す。これについて説明すると，経路３１には，半径方向外端側に第１油室ポート４１，半径方向内端側に第２油室ポート４２が設けられ，第１油室ポート４１に油圧を供給すると可動ウエイト３０を半径方向内端位置ａ側に押動し，第２油室ポート４２に油圧を供給すると可動ウエイト３０を半径方向外端位置ｂ側に押動し得るようになっており，第１及び第２油室ポート４１，４２は，それぞれ２次バランサ軸２５等の内部を通る第１及び第２油路４３，４４が接続され，さらにこれら油路４３，４４は，電磁切換弁４５を介してオイルポンプ４６及びオイルタンク４７が接続される。電磁切換弁４５は，第１油路４３にオイルポンプ４６の吐出ポートを接続すると共に第２油路４４をオイルタンク４７に開放して，可動ウエイト３０を半径方向内端位置ａに押圧，保持する左動位置（図示の状態），第２油路４４にオイルポンプ４６の吐出ポートを接続すると共に第１油路４３をオイルタンク４７に開放して，可動ウエイト３０を半径方向外端位置ｂに押圧，保持する右動位置，並びに第１及び第２油路４３，４４を共に遮断する中間位置に切り換え可能である。しかもこの電磁切換弁４５は，可変動弁機構１５と連動していて，低リフトカム１７の作動選択時に左動位置に，高リフトカム１８の作動選択時に右動位置に自動的に切り換えられるようになっている。尚，電磁切換弁４５を中間位置に保持すれば，可動ウエイト３０を任意の位置に保持することができる。
【００２７】
尚，このウエイト位置切換手段３２において，第１及び第２油室ポート４１，４２の一方を単純な開閉弁を介してオイルポンプに接続し，第１及び第２油室ポート４１，４２の他方には，可動ウエイト３０を一方の油室側に付勢する戻しばねを設けて，可動ウエイト３０を油圧と戻しばねの付勢力とで往復動させるようにすることもできる。こうすれば油圧回路の構成の簡素化を図ることができる。                    
【００２８】
この第１実施例において，経路３１，可動ウエイト３０及びウエイト位置切換手段３２は，本発明の可変振動低減手段３３を構成する。
【００２９】
尚，図３に示すように，各２次バランサ軸２５のバランサウエイト２８は，軸方向に並ぶ同位相の２個の分割ウエイト２８ａ，２８ａで構成することもできる。この場合，可変振動低減手段３３は，分割ウエイト２８ａ，２８ａの一方のみに設けてもよく，両方に分割して設けてもよい。
【００３０】
次に，図５及び図６に示す本発明の第２実施例について説明する。
【００３１】
この第２実施例の可変動弁機構１１５では，カム軸１６には，同リフトであるが位相を異にする遅角カム１１７及び進角カム１１８が設けられ，ロッカアーム１９に設けられるカム切換手段２１により，遅角カム１１７又は進角カム１１８の作動が選択されるようになっている。
【００３２】
図１０は，この第２実施例の可変動弁機構１１５を含む動弁系の上下方向の慣性力の変化を，クランク軸３の回転位置との関係で示したもので，線Ｃは，カム軸１６の遅角カム１１７の作動時，線Ｄは進角カム１１８の作動時を示す。これから明らかなように，この動弁系の慣性力の変化，即ち振動も２次であるが，その慣性力の発生時期は，遅角カム１１７の作動時に遅く，進角カム１１８の作動時に早くなる。
【００３３】
そこで，本発明の第２実施例では，上記のように変化する動弁系の慣性力振動を低減するために，図６に明示するように，２次バランサ軸２５，２５のバランサウエイト２８，２８には，２次バランサ軸２５，と同心の円弧状経路３５，３５が設けられ，これら経路３５，３５に沿って可動ウエイト１３０，１３０が変位するようになっており，各可動ウエイト１３０には，これを油圧又は電気的に移動させるウエイト位置切換手段３２が連結される。このウエイト位置切換手段３２は，前記カム切換手段２１と連動していて，カム切換手段２１が遅角カム１１７の作動を選択すると，可動ウエイト１３０を経路３５の遅角位置ｃに保持し，カム切換手段２１が進角カム１１８の作動を選択すると，可動ウエイト１３０を経路３５の進角位置ｄへ変位させて保持するようになっている。
【００３４】
これら可動ウエイト１３０，１３０の重量は，これら可動ウエイト１３０，１３０が前記経路３５の遅角位置ｃを占めるとき発生する遠心力の上下方向成分の和が，遅角カム１１７作動時の動弁系の上下方向の慣性力と釣り合い，また前記経路３５の進角位置ｄを占めるとき発生する遠心力の上下方向成分の和が，進角カム１１８作動時の動弁系の上下方向の慣性力と釣り合うように設定される。
【００３５】
その他の構成は，前実施例と同様であるので，図５，図６中，前実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。
【００３６】
而して，可変動弁機構１１５において，カム切換手段２１により遅角カム１１７の作動が選択されたときには，ウエイト位置切換手段３２により，左右の可動ウエイト１３０，１３０が経路３５の遅角位置ｃに保持されるので，可動ウエイト１３０，１３０に発生する遠心力の上下方向成分の和を前記動弁系の上下方向の遅角した慣性力と釣り合せることができる。またカム切換手段２１により進角カム１１８の作動が選択されたときには，ウエイト位置切換手段３２により，左右の可動ウエイト１３０，１３０が経路３５の進角位置ｄに保持されるので，可動ウエイト１３０，１３０に発生する遠心力の左右方向成分の和を前記動弁系の進角した慣性力と釣り合せることができる。かくして，内燃機関の運転中，可変動弁機構１１５における遅角カム１１７及び進角カム１１８の作動切換に伴ない変化する２次慣性力振動を低減することができる。
【００３７】
しかも，この第２実施例においても，可動ウエイト１３０，１３０は，左右の２次バランサ軸２５，２５，特にそのバランサウエイト２８，２８に取り付けられるので，内燃機関の主要部の２次慣性力振動の低減と同時に，可変動弁機構１１５を備える動弁系の２次慣性力振動を低減することができ，内燃機関全体の振動低減を図ることができると共に，左右の２次バランサ軸２５，２５のバランサウエイト２８，２８が可動ウエイト１３０，１３０の取り付け部に利用されることで，可動ウエイト１３０，１３０の取り付け構造を簡素化することができる。
【００３８】
この第２実施例において，経路３５，可動ウエイト１３０及びウエイト位置切換手段３２は，本発明の可変振動低減手段１３３を構成する。
【００３９】
この第２実施例においても，図３に示すように，各２次バランサ軸２５のバランサウエイト２８を，軸方向に並ぶ同位相の２個の分割ウエイト２８ａ，２８ａで構成する場合には，可変振動低減手段１３３を，分割ウエイト２８ａ，２８ａの一方のみに設けてもよく，両方に分割して設けてもよい。また経路３５の両端に，図４に示す油室ポート４１，４２を設けることで，図４のウエイト位置切換手段３２を，この第２実施例にも適用することができる。
【００４０】
次に，図７に示す本発明の第３実施例について説明する。
【００４１】
この第３実施例は，第１実施例の可変動弁機構１５が，カム軸１６の低リフトカム１７及び高リフトカム１８の位相をそれぞれ進退させ得るように構成した場合に適用される。左右の２次バランサ軸２５，２５の各バランサウエイト２８には，第１実施例の半径方向の第１経路３１と，この第１経路３１の内外両端に接続される，第２実施例の経路３５のような２次バランサ軸２５と同心の円弧状の第２及び第３経路３７，３８とを併設し，これら経路３１，３７，３８は全体として略「工」字状をなす。これら経路３１，３７，３８に沿って可動ウエイト２３０，２３０を，低リフトカム１７及び高リフトカム１８の作動の選択及び位相の選択に応じて変位させるウエイト位置切換手段３２が設けられる。これによって上記可変動弁機構１５を備える動弁系の２次慣性力振動を低減することができる。
【００４２】
その他の構成は，前実施例と同様であるので，図７中，前実施例と対応する部分には，同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。尚，この第３実施例では，上記経路３１，３７，３８の本数を増やし，可変動弁機構１５の慣性力振動の態様変化に対応して可動ウエイト２３０，２３０をきめ細かく変位させることもできる。
【００４３】
この第３実施例において，経路３１，３７，３８，可動ウエイト２３０及びウエイト位置切換手段３２は，本発明の可変振動低減手段２３３を構成する。
【００４４】
この第３実施例においても，図３に示すように，各２次バランサ軸２５のバランサウエイト２８を，軸方向に並ぶ同位相の２個の分割ウエイト２８ａ，２８ａで構成する場合には，可変振動低減手段２３３を，分割ウエイト２８ａ，２８ａの一方のみに設けてもよく，両方に分割して設けてもよい。また各経路３１，３７，３８の両端に，図４に示す油室ポート４１，４２を設けることで，図４のウエイト位置切換手段３２は，この第３実施例にも適用することができる。
【００４５】
次に，図８に示す本発明の第４実施例について説明する。                                
【００４６】
この第４実施例では，前記第１実施例のバランサウエイト２８，２８に形成される経路３１，３１に設けられる剛体の可動ウエイト３０，３０に代えて，ばね式の可動ウエイト３３０，３３０が配設される。このばね式の可動ウエイト３３０，３３０は，それぞれコイルばね３３０よりなるもので，各コイルばね３３０の一端は，経路３１の一端に支承され，その他端には，それを押圧してコイルばね３３０を前記一端側に機械的又は電気的に圧縮する加圧手段４０が接続される。図示例の場合，コイルばね３３０の半径方向外端が経路３１の半径方向外端に支承され，コイルばね３３０の半径方向の内端が加圧手段４０により押圧されるようになっている。この加圧手段４０は，低リフトカム１７の作動時に不作動状態，高リフトカム１８の作動時に作動状態となるよう，可変動弁機構１５のカム切換手段２１に連動している。
【００４７】
その他の構成は，第１実施例と同様であるので，図中，第１実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。
【００４８】
而して，低リフトカム１７の作動時には，加圧手段４０の非作動状態によりコイルばね３３０は経路３１の全長に亙り伸長しているが，高リフトカム１８の作動時には，加圧手段４０の作動によりコイルばね３３０は経路３１の半径方向外方側に圧縮されて寄せられるから，コイルばね３３０の重心が先刻より半径方向外方に移動する。このように，コイルばね３３０の伸長状態と圧縮による片寄せ状態とで，コイルばね３３０の重心が半径方向に移動することは，前記第１実施例において可動ウエイト３０が経路３１を移動することゝ等価であるので，第１実施例と同様に，可変動弁機構１５における低リフトカム１７及び高リフトカム１８の作動切換に伴ない変化する２次慣性力振動を低減することができる。
【００４９】
尚，コイルばね３３０は，低リフトカム１７の作動時に，半径方向内方側に押圧，圧縮し，高リフトカム１８の作動時に伸長させても，同様の効果を得ることができる。
【００５０】
また第２実施例において，円弧状の経路３５に，剛体の可動ウエイト２３０に代えて，上記のように加圧手段４０により適時押圧，圧縮されるコイルばね３３０を配設すれば，第２実施例と同様に，内燃機関の運転中，可変動弁機構１１５における遅角カム１１７及び進角カム１１８の作動切換に伴ない変化する２次慣性力振動を低減することができる。
【００５１】
この第４実施例において，経路３１，コイルばね３３０及び加圧手段４０は，本発明の可変振動低減手段３３３を構成する。
【００５２】
この第４実施例においても，図３に示すように，各２次バランサ軸２５のバランサウエイト２８を，軸方向に並ぶ同位相の２個の分割ウエイト２８ａ，２８ａで構成する場合には，可変振動低減手段２３３を，分割ウエイト２８ａ，２８ａの一方のみに設けてもよく，両方に分割して設けてもよい。また図４のウエイト位置切換手段３２の技術思想は，この第４実施例にも適用することができる。
【００５３】
次に，図１１に示す本発明の第５実施例について説明する。
【００５４】
この第５実施例は，本発明を可変動弁機構付き単気筒内燃機関に適用したものである。この第５実施例では，便宜上，吸気弁１０の動弁機構のみが可変動弁機構１５に構成される。この可変動弁機構１５は，前記第１実施例の可変動弁機構１５と同様の構成であるので，図１１中，第１実施例の可変動弁機構１５と対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。
【００５５】
一方，クランク軸３には，その回転軸線を挟んでクランクピン３ｐと反対側に重心を持つカウンタウエイト３ｗが形成される。またクランク軸３と，これに平行に配設される１次バランサ軸５１とが，互いに噛合する同径一対のギヤ４９，５０を介して連動連結され，クランク軸３と１次バランサ軸５１とは，互いに回転方向を反対にして同速度で回転するようになっており，その１次バランサ軸５１には，ピストン５が上死点及び下死点にきたとき，クランク軸３のカウンタウエイト３ｗと同位相となるバランサウエイト５２が設けられる。
【００５６】
而して，内燃機関の運転中，カウンタウエイト３ｗ及びバランサウエイト５２の遠心力の上下方向成分の総和が，ピストン５の往復運動に伴ない発生する１次慣性力とが釣り合うと共に，カウンタウエイト３ｗ及びバランサウエイト５２の遠心力の左右方向成分が互いに釣り合うことにより，内燃機関の主動部の１次慣性力振動を低減することができる。
【００５７】
かゝる単気筒内燃機関の動弁系に発生する上下方向の慣性力においては，１次慣性力（クランク軸３の１回転毎に１回発生する慣性力）と，０．５次慣性力（クランク軸３の２分の１回転毎に１回発生する慣性力）とが最も大きいことが吸気弁１０の運動解析から判った。しかもこれら慣性力は，前記第１実施例より明らかなように，低リフトカム１７の作動時に小，高リフトカム１８の作動時に大と変化する。
【００５８】
そこで，１次慣性力による振動を低減するために，カウンタウエイト３ｗ及びバランサウエイト５２に可動ウエイト３０，３０がそれぞれ取り付けられ，可変振動低減手段３３が構成される。この１次慣性力振動を低減するための可変振動低減手段３３の構成は第１実施例のものと基本的に同一であるので，図１１中，１次慣性力振動を低減するための可変振動低減手段３３の各部には第１実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。
【００５９】
したがって，単気筒内燃機関の運転中，カウンタウエイト３ｗ及びバランサウエイト５２は，互いに回転方向を逆にしてクランク軸３と同速度で回転するので，可変動弁機構１５における低リフトカム１７及び高リフトカム１８の作動切換に伴ない変化する１次慣性力振動を，カウンタウエイト３ｗ及びバランサウエイト５２上で適時移動する可動ウエイト３０，３０の遠心力により低減すると共に，両可動ウエイト３０，３０の遠心力の，互いに反対方向を向く左右方向成分を釣り合わせることができる。
【００６０】
また０．５次慣性力による振動を低減するためには，クランク軸３から２分の１の減速比で駆動されるカム軸１６と一体回転するギヤ５３と，このギヤ５３に噛合する，それと同径のギヤ５４に可動ウエイト３０，３０がそれぞれ取り付けられ，可変振動低減手段３３が構成される。この０．５次慣性力振動を低減するための可変振動低減手段３３の構成も第１実施例のものと基本的に同一であるので，図１１中，０．５次慣性力振動を低減するための可変振動低減手段３３の各部には第１実施例と対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。
【００６１】
したがって，単気筒内燃機関の運転中，ギヤ５３，５４は，互いに回転方向を逆にしてクランク軸３の２分の１の速度で回転するので，可変動弁機構１５における低リフトカム１７及び高リフトカム１８の作動切換に伴ない変化する０．５次慣性力振動を，ギヤ５３，５４上で適時移動する可動ウエイト３０，３０の遠心力により低減すると共に，両可動ウエイト３０，３０の遠心力の，互いに反対方向を向く左右方向成分を釣り合わせることができる。
【００６２】
この第５実施例においても，前記第２実施例の可変動弁機構１１５及び第３実施例の可変動弁機構，並びに第２〜第４実施例の可変振動低減手段１３３，２３３，３３３を採用し得ることは言うまでもない。
【００６３】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。即ち，可変振動低減手段は，内燃機関及び可変動弁機構の形式及び構造，並びに動弁系の低減すべき慣性力の次数に応じて構成することができる。また図３に示す２次バランス軸２５の分割ウエイト２８ａ，２８ａの一方に第１実施例の可変振動低減手段３３を，他方に第２実施例の可変振動低減手段１３３を設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１実施例に係る可変動弁機構付き４気筒内燃機関の縦断正面図。
【図２】図１中のバランサ装置部拡大図。
【図３】図１中の２次バランス軸の側面図。
【図４】図２中のウエイト位置切換手段の一具体例を示す油圧回路図。
【図５】本発明の第２実施例に係る可変動弁機構付き４気筒内燃機関の縦断正面図。
【図６】図５中のバランサ装置部拡大図。
【図７】本発明の第３実施例を示す，図２との対応図。
【図８】本発明の第４実施例を示す，図２との対応図。
【図９】本発明の第１実施例の内燃機関における動弁系の慣性力振動の特性線図。
【図１０】本発明の第２実施例の内燃機関における動弁系の慣性力振動の特性線図。
【図１１】本発明の第５実施例に係る可変動弁機構付き単気筒内燃機関の縦断正面図。
【符号の説明】
【００６５】
３・・・・クランク軸
１５，１１５・・・可変動弁機構
１７・・・低リフトカム
１１７・・遅角カム
１８・・・高リフトカム
１１８・・進角カム
２５・・・バランサ軸（２次バランサ軸）
２８・・・バランサウエイト
３０，１３０，２３０，３３０・・・可動ウエイト
３３，１３３，２３３，３３３・・・可変振動低減手段
５１・・・バランサ軸（１次バランサ軸）
５２・・・バランサウエイト
【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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