(57)【要約】    【課題】      慣性力に伴い大きな振動が生じやすく、ジャンピング現象及びバウンス現象などの弁挙動の問題が発生しやすいエンジン高回転時において、振動を低減し、安定して弁挙動を行うこと。    【解決手段】  カムスプロケット２１１は、クランク軸１３０から伝達される駆動力により回転駆動する。偏心プレート２５０は、カムスプロケット２１１の回転によりカムスプロケット２１１の回転軸と同方向の軸を中心に回転すると共に、制御部１５０により偏心ボス２６０を介して軸が回転軸の軸心位置から偏心位置に移動する。可変カム軸２３０は、偏心プレート２５０が偏心位置で回転する際に、吸気弁を駆動する吸気カム駒２４０と共にカムスプロケット２１１に対する回転位相差が周期的に変動する。制御部１５０は、クランク軸１３０の最大回転数または最大回転数付近の回転数において偏心プレート２５０の軸の位置を前記回転軸の軸心位置に一致させる。  【選択図】      図６
2008002269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸から伝達される駆動力により回転駆動するカム駆動部材と、
前記カム駆動部材の駆動によって、前記カム駆動部材の回転軸と同方向の軸を中心に回転するとともに、前記軸が前記回転軸の軸心位置から偏心位置に移動可能に設けられる偏心部材と、
前記回転軸と同軸上に配置され、前記偏心部材によって前記回転軸を中心に回転駆動されるとともに、前記偏心部材が前記偏心位置で回転駆動する際に、前記カム駆動部材に対する回転位相差が周期的に変動するカム軸と、
前記カム軸によって前記カム軸と同じ回転位相で回転駆動し、排気弁または吸気弁を開閉駆動するカム駒とを備える可変バルブ駆動装置であって、
前記クランク軸の回転数を検出する回転数検出部と、
前記回転数検出部により検出される前記クランク軸の回転数に応じて、前記偏心部材を移動して、前記カム駆動部材の回転軸に対する前記偏心部材の軸の位置を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、前記クランク軸の最大回転数または、前記最大回転数付近の回転数において前記偏心部材を移動して、前記偏心部材の軸の位置を前記回転軸の軸心位置に一致させることを特徴とする可変バルブ駆動装置。
【請求項２】
クランク軸から伝達される駆動力により回転駆動するカム駆動部材と、
前記カム駆動部材の駆動によって、前記カム駆動部材の回転軸と同方向の軸を中心に回転するとともに、前記軸が前記回転軸の軸心位置から偏心位置に移動可能に設けられる偏心部材と、
前記回転軸と同軸上に配置され、前記偏心部材によって前記回転軸を中心に回転駆動されるとともに、前記偏心部材が前記偏心位置で回転駆動する際に、前記カム駆動部材に対する回転位相差が周期的に変動するカム軸と、
前記カム軸によって前記カム軸と同じ回転位相で回転駆動し、排気弁または吸気弁の作用角を可変にするカム駒とを備える可変バルブ駆動装置であって、
前記クランク軸の回転数を検出する回転数検出部と、
前記回転数検出部により検出される前記クランク軸の回転数に応じて、前記偏心部材を移動して、前記カム駆動部材の回転軸に対する前記偏心部材の軸の位置を制御する制御部とを有し、
前記制御部が、前記偏心部材の軸の位置を前記回転軸の軸心位置と一致させた際に、前記排気弁または吸気弁の作用角は最大となることを特徴とする可変バルブ駆動装置。
【請求項３】
前記カム駆動部材の回転軸と略平行で、且つ、エンジン側に固定される回転軸を中心に回転することによって、前記偏心部材の軸を、前記カム駆動部材の回転軸に対して同軸位置から偏心位置に移動させる偏心移動部を備え、
前記偏心移動部の回転は、前記制御部により制御されることを特徴とする請求項１または２記載の可変バルブ駆動装置。
【請求項４】
前記偏心移動部は、前記カム駆動部材に対し、前記カム駆動部材の回転軸方向で前記偏心部材を挟んで対向配置され、
前記偏心移動部の回転軸は、前記カム駆動部材において前記偏心移動部に対向する部位の外周縁より内側に位置することを特徴とする請求項３記載の可変バルブ駆動装置。
【請求項５】
前記偏心移動部は、前記カム駆動部材において前記偏心移動部に対向する部位の外周縁より内側に位置することを特徴とする請求項３記載の可変バルブ駆動装置。
【請求項６】
請求項１または２記載の可変バルブ駆動装置を有することを特徴とするエンジン。
【請求項７】
請求項６記載のエンジンが搭載されることを特徴とする自動二輪車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに設けられる可変バルブ駆動装置、エンジン及び自動二輪車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、４サイクルエンジンでは、吸気バルブ及び排気バルブが同時に開放されている期間（バルブオーバーラップ）を、エンジンの高回転、低中回転のそれぞれにおいて変更することによって、エンジンの高出力及び低燃費、さらには排ガスの低減が図られている。
【０００３】
バルブオーバラップを変更するものとして、可変バルブタイミング（Variable Valve Timing）機構（可変バルブ駆動装置）が知られている。この可変バルブタイミング機構は、クランク駆動に連動するカム駆動軸部分と、回転することによりカムを駆動するカム軸部分との間に設けられ、角速度変動を起こさせるカップリング（偏心部材）とを備える。
【０００４】
このような可変バルブタイミング機構では、カップリングを介して、クランク角に対するカム角の減速比を周期的に変動させ、その変動を制御することによって、カムの作用角（Duration：「作動角」ともいう。）が可変となる。可変バルブタイミング機構は、カムの作用角を可変にすることによって、バルブオーバラップを変更する。
【０００５】
例えば、特許文献１では、クランクの回転駆動に所定の回転速度で同期するカム駆動軸が、カム及び円板状の偏心プレート（偏心部材）に挿通され、カム駆動軸に設けたピンが偏心プレートにおいて半径方向に延びる溝部に遊嵌されている。そして、カム駆動軸の回転により、偏心プレートは、ピン及び溝を介してカム駆動軸に対して偏心した状態で回転し、カムを回転する。
【０００６】
また、特許文献２では、偏心部材である偏心プレートが、ギアトレインを介して伝達されるクランク軸の駆動力により回転するスプロケットと、カムに一体的に設けたカム軸との間に配置されている。この偏心プレートには、カム軸の回転中心を挟んで、半径方向に延びる溝部が形成されている。これら溝部のそれぞれに、カム軸に設けたピンと、スプロケットに設けたピンとが摺動自在に遊嵌されており、このように構成された偏心プレートを介してカム駆動軸の駆動力は、カム軸に伝達されている。
【０００７】
これら特許文献１及び２の構成では、いずれも偏心部材である偏心プレートの移動によって、偏心中心は、カム駆動軸またはカム軸を中心に移動する。つまり、特許文献１及び２では、偏心中心をカム駆動軸またはカム軸の中心と同心にすることなく、カムの作用角を可変とし、カムの角速度を周期的に変動させて、バルブオーバラップ量を変更している。
【０００８】
さらに、特許文献３は、ディスクハウジング内に偏心部材である環状ディスクを配置し、ディスクハウジングを介して環状ディスクの中心をカム駆動軸の中心から偏心させて、カムシャフトの角速度を変化させることにより、吸気弁の作動角を可変制御している。なお、ディスクハウジングにより偏心される環状ディスクの中心の回転中心は、環状ディスクの外側で、環状ディスクの中心と略平行に位置している。そして、特許文献３では、特に、機関が高速高負荷域に移行した場合に、カムの作用角を広げるため、偏心量を大きくしている。
【特許文献１】特公昭４７−０２０６５４号公報
【特許文献２】特開平３−４３６１１号公報
【特許文献３】特開平６−２５１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、カムの角加速度変動に伴って、カムが駆動するバルブにおける開閉の際の加速度は必然的に変動する。
【００１０】
特許文献１から３の構成では、偏心中心をカム駆動軸またはカム軸の中心から偏心させることによってカムの角速度を周期的に変動させているため、その偏心量に対応してバルブの加速度（加速度カーブ）が変動する。この加速度変動が大きい場合、次のような問題が生じる。
【００１１】
例えば、所定のバルブ（例えば、吸気バルブ）の開きタイミングを略固定して閉じタイミングを大きく変更することにより所定のバルブを可変にし、バルブオーバラップを変更する場合、開きタイミング側の最大加速度及び最小加速度は漸次増加する加速度カーブとなる。つまり、加速度カーブの角速度変動による変化が大きくなり、開き側と閉じ側とで、加速度カーブに歪みが生じる。一方、閉じ側タイミングを略固定して開きタイミングを大きく変更する場合も同様に、最大加速度と最小加速度はそれぞれ漸次増加し、可変となるバルブタイミングの開き側と閉じ側で加速度カーブに歪みが生じることが多い。
【００１２】
このような加速度カーブの歪みは慣性力の大きな変動幅となり、振動を生じさせ、エンジン駆動の安定性を低下させてしまう。
【００１３】
また、開閉するバルブでは、加速度カーブの歪みの原因となる負の加速度の増大により、バルブの運動がカムの規制から外れるジャンピング現象や、バルブがバルブシートリングに着座する際に跳ねるバウンス現象等の弁挙動が発生しやすくなる。このようなバルブの挙動（弁挙動）は、エンジンの高回転時、つまり、慣性力が大きい状態において生じやすく、慣性力の増大に比例して大きくなる振動をさらに大きくしてしまいエンジン性能を低下させてしまう。
【００１４】
これに対して、特許文献１〜３は、いずれもエンジン高回転時では、カムの作用角を広げるために、偏心中心をカム駆動軸またはカム軸の中心から偏心させており、高回転時における偏心量に比例するバルブ加速度の角速度変動による変化については考慮されていない。
【００１５】
特に特許文献３では、エンジン高回転時に大きく偏心させているため、エンジン高回転時のバルブ開閉動作において、振動が発生し安定した動作を行うことができないという可能性が生じる。
【００１６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、運動力学的に、慣性力に伴い大きな振動が生じやすく、ジャンピング現象及びバウンス現象などの弁挙動の問題が発生しやすいエンジン高回転時において、振動を低減し、安定して弁挙動を行うことができる可変バルブ駆動装置、エンジン及び自動二輪車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】
【００１７】
本発明の可変バルブ駆動装置は、クランク軸から伝達される駆動力により回転駆動するカム駆動部材と、前記カム駆動部材の駆動によって、前記カム駆動部材の回転軸と同方向の軸を中心に回転するとともに、前記軸が前記回転軸の軸心位置から偏心位置に移動可能に設けられる偏心部材と、前記回転軸と同軸上に配置され、前記偏心部材によって前記回転軸を中心に回転駆動されるとともに、前記偏心部材が前記偏心位置で回転駆動する際に、前記カム駆動部材に対する回転位相差が周期的に変動するカム軸と、前記カム軸によって前記カム軸と同じ回転位相で回転駆動し、排気弁または吸気弁を開閉駆動するカム駒とを備える可変バルブ駆動装置であって、前記クランク軸の回転数を検出する回転数検出部と、前記回転数検出部により検出される前記クランク軸の回転数に応じて、前記偏心部材を移動して、前記カム駆動部材の回転軸に対する前記偏心部材の軸の位置を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記クランク軸の最大回転数または、前記最大回転数付近の回転数において前記偏心部材を移動して、前記偏心部材の軸の位置を前記回転軸の軸心位置に一致させる構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、クランク軸の最大回転数または、最大回転数付近の回転数、つまり、搭載されるエンジンの最大回転数または、最大回転数付近の回転数では、偏心部材の軸の位置は前記回転軸の軸心位置に一致する。このため、エンジンの最大回転数または、最大回転数付近において、偏心部材を偏心させることなく、カム駒を回転駆動して、排気弁または吸気弁を開閉駆動することができる。つまり、エンジンの最大回転数または、最大回転数付近において、偏心部材が偏心位置で回転駆動しないため、カム軸を介して、カム駒が、カム駆動部材に対して回転位相差を持って周期的に変動することがない。これにより、開閉駆動する排気弁または吸気弁の加速度カーブの角速度変動による変化は極めて小さく（変化量が０に近く）なる。
【００１９】
したがって、運動力学的に慣性力に伴い大きな振動が生じやすく、ジャンピング現象及びバウンス現象などの弁挙動の問題が発生しやすいエンジンの最大回転数または、最大回転数付近、つまりエンジン高回転時において、低振動で安定した弁挙動を行うことができる。
【００２０】
本発明の可変バルブ駆動装置は、クランク軸から伝達される駆動力により回転駆動するカム駆動部材と、前記カム駆動部材の駆動によって、前記カム駆動部材の回転軸と同方向の軸を中心に回転するとともに、前記軸が前記回転軸の軸心位置から偏心位置に移動可能に設けられる偏心部材と、前記回転軸と同軸上に配置され、前記偏心部材によって前記回転軸を中心に回転駆動されるとともに、前記偏心部材が前記偏心位置で回転駆動する際に、前記カム駆動部材に対する回転位相差が周期的に変動するカム軸と、前記カム軸によって前記カム軸と同じ回転位相で回転駆動し、排気弁または吸気弁の作用角を可変にするカム駒とを備える可変バルブ駆動装置であって、前記クランク軸の回転数を検出する回転数検出部と、前記回転数検出部により検出される前記クランク軸の回転数に応じて、前記偏心部材を移動して、前記カム駆動部材の回転軸に対する前記偏心部材の軸の位置を制御する制御部とを有し、前記制御部が、前記偏心部材の軸の位置を前記回転軸の軸心位置と一致させた際に、前記排気弁または吸気弁の作用角は最大となる構成を採る。
【００２１】
この構成によれば、偏心部材の軸の位置が回転軸の軸心位置と一致している状態のときに、排気弁または吸気弁の作用角が最大となる。このため、排気弁または吸気弁が周期的角速度変動のない状態で、且つ、排気弁または吸気弁の最大作用角側でのリフトカーブに基づいてカム駒のカムプロファイルを作成することができる。
【００２２】
つまり、カム駒のカムプロファイルを決定する際に、排気弁または吸気弁が周期的角速度変動のない状態で、且つ、排気弁または吸気弁の低作用角側でのリフトカーブに基づいて決定する場合と比べて、負の曲率半径（凹アール）を発生させることなく、最大弁リフトを大きくとれる。
【００２３】
よって、凸アールを有するように加工する従来のカム加工法を用いて、搭載されるエンジンの最大出力を大きくできるカム駒を設定することができる。これにより、エンジンの回転数に応じて、低振動で安定した弁挙動を行うカム駒のカムプロファイルを設定することができる。
【００２４】
このようにカム駒のカムプロファイルを設定できるため、運動力学的に、慣性力に伴う大きな振動が生じやすく、ジャンピング現象及びバウンス現象などの問題となる弁挙動が発生しやすいエンジンの最大回転数または、最大回転数付近、つまり、エンジン高回転時においても、低振動で安定した弁挙動を行うことができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、本発明によれば、高回転時においても安定して弁挙動を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施の形態に係る可変バルブ駆動装置を備えたエンジンの要部分解斜視図である。
【００２８】
図１に示すエンジン１００は、ピストン１０２を進退自在に収納するシリンダ部１０６及びシリンダヘッド１０４を有するエンジン本体部１１０と、クランクケース１１２（図６及び図１１参照）に収納されるクランク軸１３０と、可変バルブ駆動装置２００とを有する。
【００２９】
なお、エンジン１００は、クランク軸１３０と略平行に配置された可変バルブ駆動装置２００によって、排気カム駒２２０と吸気カム駒２４０との回転に周期的な位相差を設け、それぞれの回転に対応して開閉するバルブタイミングは可変となる。これにより、エンジン回転数に対応してバルブオーバラップ時間は可変となる。
【００３０】
本実施の形態では、エンジン１００は、スクータ型自動二輪車５００（図１１参照）に搭載される単気筒ＳＯＨＣ（Single Over Head Camshaft）型のものとして説明する。なお、エンジン１００は、単気筒ＳＯＨＣ型のものとして説明するが、これに限らず、可変バルブ駆動装置２００を有するものであれば、どのようなエンジンとしてもよい。一般的に自動二輪車に搭載されるエンジンの最大回転数は８０００ｒｐｍ以上である。
【００３１】
図１に示すように、シリンダ部１０６内のピストン１０２は、シリンダ部１０６内でシリンダ軸方向に進退動（上下動）自在に配置され、ピストン１０２の基端部側で、コンロッド１０８を介してクランク軸１３０に接続される。なお、コンロッド１０８は、クランク軸１３０に設けられたクランクウェブ１３２間のクランクピン（図示省略）に回動自在に取り付けられる。これにより、ピストン１０２は、クランク軸１３０の回転駆動に伴いシリンダ部１０６内を進退動する。
【００３２】
また、クランク軸１３０上には、クランクウェブ１３２（詳細には、クランクジャーナル）に隣接してタイミングギア１３４が設けられている。このタイミングギア１３４には、駆動力伝達部材としてのカム駆動チェーン１３３が巻回されている。
【００３３】
このカム駆動チェーン１３３は、タイミングギア１３４とともに、エンジン本体部１１０におけるシリンダヘッド１０４内に配置されるカムスプロケット２１１に巻回され、可変バルブ駆動装置２００のカム駒２２０、２４０に回転駆動力を伝達する。なお、駆動力伝達部材としてカム駆動チェーン１３３としたが、これに限らず、クランク軸１３０からカムスプロケット２１１に駆動力を伝達するものであれば、どのようなものであってもよい。例えば、カム駆動チェーン１３３に変えて、コグベルトを用いてもよい。この場合、タイミングギア１３４、カムスプロケット２１１の変わりにコグホイールを用いた構成となる。
【００３４】
このカム駆動チェーン１３３の伝達ライン（この実施の形態では、チェーンライン）は、クランク軸１３０に対して略直交し、且つ、内部でピストン１０２が進退動するシリンダ部１０６のシリンダ軸に接近させた位置に配置されている。これは、エンジンの構造上、ピストン１０２を駆動するクランク部からカム駆動チェーン１３３が離間する程、カム駆動チェーン１３３に引っ張り力が加わり、クランク自体に加わる曲げ応力が大きくなるのを防ぐためである。
【００３５】
カム駆動チェーン１３３は、エンジン本体部１１０においてシリンダ部１０６に隣接して一体的に設けられたチェーンケース部１１６内に配置されている。なお、チェーンケース部１１６の上部（以下、「ケース上部」という）１１６ａは、シリンダヘッド１０４に一体的に設けられている。このケース上部１１６ａは、シリンダヘッド１０４において、クランク軸１３０と平行な方向に開口している。
【００３６】
これら開口のうち一方の開口部１１６ｂは、シリンダ部１０６上方の空間に連通し、他方の開口部１１６ｃには、環状のシリンダヘッドカバー（以下、「ヘッドカバー」という）１０５が取り付けられている。この環状のヘッドカバー１０５内には、可変バルブ駆動装置２００の一端部側が配置され、可変バルブ駆動装置２００は、その一端部側でヘッドカバー１０５に支持されている。
【００３７】
可変バルブ駆動装置２００は、カムスプロケット２１１、排気カム駒２２０、可変カム軸２３０、吸気カム駒２４０、偏心プレート（偏心部材）２５０、偏心ボス（部材移動部）２６０、偏心用モータ２７０を有する。この可変バルブ駆動装置２００は、シリンダヘッド１０４に、クランク軸１３０と平行に取り付けられる。
【００３８】
なお、この可変バルブ駆動装置２００では、吸気バルブ及び排気バルブのバルブタイミングのうち、一方のバルブタイミングを他方のバルブタイミングに対して変更し、バルブオーバラップ量を可変にする。なお、この可変バルブ駆動装置２００は、吸気カム駒２４０による吸気バルブの閉じ側のタイミング（閉じタイミング）を変更し、これにより排気バルブに対する吸気バルブを可変として、バルブオーバラップ量を可変させている。
【００３９】
図２は、シリンダヘッド１０４に取り付けられた可変バルブ駆動装置２００を示す要部断面図、図３は、同可変バルブ駆動装置２００の分解斜視図である。
【００４０】
この可変バルブ駆動装置２００では、カムスプロケット２１１、排気カム駒２２０、可変カム軸２３０、吸気カム駒２４０、偏心プレート２５０、偏心ボス２６０のそれぞれの回転軸は互いに平行となっている。
【００４１】
この可変バルブ駆動装置２００では、図１から図３に示すように、吸気カム駒２４０及び排気カム駒２２０は、可変カム軸２３０が挿通された状態で、シリンダヘッド１０４内におけるシリンダ部１０６の上部に配置されている。
【００４２】
また、可変カム軸２３０は、カムスプロケット２１１に挿通され、このカムスプロケット２１１及び偏心プレート２５０はケース上部１１６ａ内に配置されている。
【００４３】
そして、偏心ボス２６０は、環状のヘッドカバー１０５内に回動自在に取り付けられる。偏心ボス２６０が取り付けられるヘッドカバー１０５がシリンダヘッド１０４に固定されることによって、可変バルブ駆動装置２００はシリンダヘッド１０４に固定される。なお、偏心ボス２６０が配置されるヘッドカバー１０５取り付けられるシリンダヘッド１０４の開口部は、カムスプロケット２１１が挿入可能な直径を有する。
【００４４】
図１から図３に示すように、カムスプロケット２１１は、同一軸心を有し、回転することによりバルブ（ここでは、排気バルブ）を開閉する排気カム駒２２０と筒状部２２４を介して一体的に形成されている。つまり、これらカムスプロケット２１１、筒状部２２４及び排気カム駒２２０とで、クランク軸１３０の駆動力を直接受けて回転するカム駆動体２１０を形成している。
【００４５】
カムスプロケット２１１は、タイミングギア１３４（図１参照）及びカム駆動チェーン１３３（図１参照）を介してクランク軸１３０の駆動に従動し、クランク軸１３０の回転数に対して一定の減速比で回転する。ここでは、カムスプロケット２１１は、クランク軸１３０の回転の１／２の速度で回転している。
【００４６】
カムスプロケット２１１及び排気カム駒２２０の軸心は、カムシャフト軸心であり、カムシャフト軸心は、シリンダ部１０６の上部でクランク軸１３０（図１参照）と平行に配置されている。
【００４７】
また、カムスプロケット２１１には、図１から図３に示すように、カムスプロケット２１１の回転軸方向と平行に、且つ、排気カム駒２２０に対して逆側に向かって突出する駆動ピン２１２が設けられている。この駆動ピン２１２は、偏心プレート２５０の中心側から半径方向に切り欠かれた駆動スロット２５２に遊嵌されている。
【００４８】
駆動ピン２１２の軸心は、カムスプロケット２１１の軸心に対して偏心している。カムスプロケット２１１が回転すると、駆動ピン２１２は、カムスプロケット２１１の軸心の回りを周回し、遊嵌するスロット２５２を介して、偏心プレート２５０を回転駆動する。なお、このカムスプロケット２１１には、半径方向に突出する突起片１１４が取り付けられている。
【００４９】
この突起片１１４の回転位置（カムスプロケット２１１の回転位置）は、シリンダヘッド１０４に取り付けられたセンサ１１４ａにより検出される。
【００５０】
また、カムスプロケット２１１、排気カム駒２２０及び筒状部２２４のそれぞれにおける同一の軸心部分、つまり、カム駆動体２１０の軸心部分には、軸方向に貫通する挿通孔２１５が設けられている。なお、この挿通孔２１５は、排気カム駒２２０のベースサークル面２２０ａに開口する孔部２２３と連通している（図２参照）。
【００５１】
挿通孔２１５には、可変カム軸２３０の軸部２３０ａが軸方向に回転自在に挿通されている。
【００５２】
可変カム軸２３０の軸部２３０ａは、挿通されるカム駆動体２１０から軸方向に両側で突出し、排気カム駒２２０側で突出する部分には、排気カム駒２２０と隣り合う吸気カム駒２４０が一体的に取り付けられている。
【００５３】
また、可変カム軸２３０は、軸部２３０ａにおいて、カム駆動体２１０のカムスプロケット２１１側で突出する部分には従動ピン２３２が設けられている。
【００５４】
可変カム軸２３０は、カム駆動体２１０に挿通された状態で、シリンダ部１０６の上方を横切るように配置されている。そして、可変カム軸２３０は、ベアリング１０４ａ及びベアリング１１３により回動自在に支持されている。
【００５５】
また、可変カム軸２３０は、軸部２３０ａ内に軸方向に貫通する貫通孔２３８を有し、この貫通孔２３８は、可変バルブ駆動装置２００を構成する部材同士の摺動部分に供給される潤滑油の本体油路となっている。以下では、貫通孔２３８を本体油路２３８として説明する。
【００５６】
この本体油路２３８は、カム駆動体２１０（特に、カムスプロケット２１１）の回転軸を貫通して設けられ、カム駆動体２１０の他端部側における吸気カム駒２４０の摺動部分と、カム駆動体２１０の一端部側における偏心プレート２５０の摺動部分とに潤滑油を供給する。
【００５７】
また、本体油路２３８は、分岐油路２３９ａ、２３９ｂ、２３９ｃにより軸部２３０ａの外周面と連通するとともに、軸部２３０ａ内のチェーンライン側に設けられた絞り２３５を介して一端面側（偏心プレート２５０側）に開口されている。
【００５８】
分岐油路２３９ａ、２３９ｂ、２３９ｃは、軸部２３０ａに、それぞれ本体油路２３８から直交するように形成され、それぞれ軸部２３０ａの外面部分に開口している。
【００５９】
これら分岐油路２３９ａ、２３９ｂが開口する軸部２３０ａの外面部分には、軸部２３０ａの円周方向に窪み状に形成された油だまり溝２３６、２３７が設けられている。これら油だまり溝２３６、２３７に分岐油路２３９ａ、２３９ｂは接続されている。
【００６０】
これら油だまり溝２３６、２３７は、筒状部２２４及び排気カム駒２２０の内周面部分を構成する挿通孔２１５の内周面に接触して摺動する部分に形成され、これら摺動する部分は、分岐油路２３９ａ、２３９ｂに案内される潤滑油により潤滑される。
【００６１】
また、分岐油路２３９ｃは、軸部２３０ａに、本体油路２３８から直交するように形成され、吸気カム駒２４０の孔部２４５に連通する外面部分に開口している。
【００６２】
これにより、分岐油路２３９ｃにより案内される潤滑油は、軸部２３０ａと吸気カム駒２４０との摺動部分に供給され、この摺動部分を潤滑する。なお、吸気カム駒２４０において軸部２３０ａの外周面上を摺動する部分には、吸気カム駒２４０の開口部の内周面に沿って油だまり溝２４６が形成されている。
【００６３】
また、可変カム軸２３０の一端部は、シリンダヘッド１０４において、シリンダヘッド１０４に取り付けられたベアリング１１３に挿入されている。ベアリング１１３から突出する部位には、オイルシール部１１７を介してオイルシールキャップ１１５が被せられ、オイルシール部１１７によりシリンダヘッド１０４外部に潤滑油が漏れないようにしている。
【００６４】
なお、シリンダヘッド１０４の一端部１１１側には、オイルポンプの吐出口１１８が設けられている。この吐出口１１８を介して潤滑油は、軸部２３０ａの一端部の開口２３０ｃと連通するオイル溜まり１１９に圧入され、このオイル溜まり１１９を介して、本体油路２３８内に案内される。なお、オイルポンプは、潤滑油を、エンジン１００が搭載される車両が備える潤滑油貯留部（例えば、図１１に示す自動二輪車５００が備えるオイルパン６２０）から汲み上げるものである。
【００６５】
吸気カム駒２４０は、軸部２３０ａの一端部側に外嵌されるとともに、ピン２４１を吸気カム駒２４０に形成された切欠部２４３（図３参照）に嵌合することにより固定されている。なお、吸気カム駒２４０は、排気カム駒２２０とともに、シリンダ部１０６の上方に配置されている。
【００６６】
この吸気カム駒２４０は、可変カム軸２３０の軸心を中心に回転した際に、同軸心を中心に回転駆動する。また、吸気カム駒２４０には、図２に示すように、ベースサークル面２４０ａと軸部２３０ａの一端部に外嵌する開口部内面とを貫通する孔部２４５が形成されている。なお、この孔部２４５は、軸部２３０ａ内の本体油路２３８と連通している。
【００６７】
この構成により、吐出口１１８から潤滑油が吐出されると、シリンダヘッド１０４内において、潤滑油は、分岐油路２３９ｃ、２３９ｂ、２３９ａを介して、吸気カム駒２４０、排気カム駒２２０のそれぞれの摺動部分及びそれぞれのカムプロファイル部分に供給される。
【００６８】
この軸部２３０ａの他端部側には、軸部２３０ａの軸心と直交して張り出したプレート２３４が取り付けられている。このプレート２３４は、軸部２３０ａの回転に伴い、カムスプロケット２１１に隣接する位置で回転する。
【００６９】
このプレート２３４の先端部には、軸部２３０ａが延びる方向とは逆方向に突出し、軸部２３０ａの軸心を挟んで駆動ピン２１２と対向する従動ピン２３２が設けられている（図１から図３参照）。この従動ピン２３２は、プレート２３４に、軸部２３０ａの軸心と平行で、且つ、軸部２３０ａの軸心に対して偏心した位置に配置されている。
【００７０】
そして、この従動ピン２３２は、偏心プレート２５０において、偏心プレート２５０の中心から半径方向に切り欠かれた従動スロット２５４に遊嵌し、偏心プレート２５０の回転によって、軸部２３０ａの軸心の回りを周回する。つまり、カムスプロケット２１１の回転とともに回転する駆動ピン２１２が偏心プレート２５０を回転駆動させると、従動スロット２５４及び従動ピン２３２を介して、可変カム軸２３０が従動し、吸気カム駒２４０は回転する。
【００７１】
偏心プレート２５０は、可変カム軸２３０のプレート２３４に対向配置される板状（ここでは円盤状）のプレート本体部２５６と、プレート本体部２５６の中央部からプレート２３４とは逆側で垂直に突出するプレート軸部２５８とを有する。
【００７２】
プレート本体部２５６には、駆動スロット２５２及び従動スロット２５４が、プレート軸部２５８を挟んで半径方向に延びるように、且つ、同一直線上に形成されている。
【００７３】
これら駆動スロット２５２及び従動スロット２５４には、それぞれ駆動ピン２１２及び従動ピン２３２がそれぞれ遊嵌しており、これら駆動ピン２１２及び従動ピン２３２は、カムスプロケット２１１の回転によって、偏心プレート２５０の軸心を通る同一直線上をそれぞれ移動する。つまり、これら駆動ピン２１２及び従動ピン２３２を介して、カムスプロケット２１１及び排気カム駒２２０の回転と、吸気カム駒２４０の回転とに位相角度差が生じている。
【００７４】
プレート軸部２５８は、偏心プレート２５０自体の回転軸であり、図２に示すように、偏心ボス２６０に形成された偏心孔２６２に、回動自在に挿入されている。
【００７５】
偏心ボス２６０は、ヘッドカバー１０５内部においてカム軸方向と平行な回転軸を中心（図３に示す回転中心Ｒ）に回転するボス本体部２６４を有する。
【００７６】
この偏心ボス本体部２６４の外径は、カムスプロケット２１１の外径より小さく、偏心ボス２６０は、カムスプロケット２１１に対し、回転軸方向で重なる位置に配置されている。この偏心ボス２６０における偏心孔２６２は、ボス本体部２６４に、その回転中心に対して偏心した位置に形成されている。
【００７７】
別言すれば、偏心ボス２６０は、カムスプロケット２１１に対し、カム駆動体２１０の回転軸方向で偏心プレート２５０を挟んで対向配置され、偏心ボス２６０の回転軸（回転中心）は、カム駆動体２１０において偏心ボス２６０に対向するカムスプロケット２１１の外周縁より内側に位置する。この構成によれば、偏心ボス２６０の回転中心は、カムスプロケット２１１の外周縁より内側に位置する。このため、偏心プレート２５０を偏心させる機構が、カム駆動体２１０において半径方向に位置する外周縁から外方に位置することがなく、可変バルブ駆動装置２００全体をコンパクトにしている。
【００７８】
そして、このボス本体部２６４の外周の一部にラック２６６が設けられ、このラック２６６はヘッドカバー１０５に取り付けられる偏心用モータ２７０のウォームギア２７２に歯合される。この構成により、偏心ボス２６０は、ヘッドカバー１０５内部において、偏心用モータ２７０の駆動によって回転中心Ｒ（図３参照）を中心に回転する。
【００７９】
図４は偏心ボス２６０の分解斜視図である。
【００８０】
図４に示すように、偏心ボス２６０の偏心ボス本体部２６４は、有底円筒状をなし、内部に偏心孔２６２が形成された本体ケース２６４ａに、蓋部２６４ｂを取り付けることにより構成される。
【００８１】
本体ケース２６４ａには、偏心孔２６２の周囲に隔壁２６５ａ、２６５ｂ、２６５ｃにより仕切られた隔室２６７ａ、２６７ｂ、２６７ｃが設けられている。
【００８２】
隔室２６７ａの底面部分には、隔室２６７と、偏心ボス２６０の裏面側、つまり、偏心プレート２５０側とを連通する空気穴２６８が設けられている。また、この隔室２６７ａの周壁部には、偏心ボス本体部２６４の外部と連通するオイル戻り穴２６８ａが形成されている。
【００８３】
また、隔壁２６５ａ、２６５ｂには、切欠部２６９が設けられ、隔室２６７ａと隔室２６７ｂ、隔室２６７ｂと隔室２６７ｃとを連通させている。
【００８４】
蓋部２６４ｂは、隔室２６７ａ、２６７ｂ、２６７ｃを覆う。この蓋部２６４ｂには隔室２６７ｃの天井部分に開口部２６４ｃが形成されている。
【００８５】
このように、偏心ボス２６０は、空気穴２６８、隔室２６７ａ、２６７ｂ、２６７ｃ、切欠部２６９及び開口部２６４ｃを介して、軸方向、つまり、表裏面側に連通した構成となっている。言い換えれば、偏心ボス２６０内には、カムスプロケット２１１の回転軸方向に連通する中空部としての隔室２６７ａ、２６７ｂ、２６７ｃが設けられている。
【００８６】
この構成により、偏心ボス２６０は、ヘッドカバー１０５を介してシリンダヘッド１０４に取り付けられた状態において、シリンダヘッド１０４内外を連通させている。
【００８７】
ヘッドカバー１０５内部には、偏心ボス２６０の回転軸心と平行に、オイル戻り穴１０５ａが形成されている。これにより、オイル戻り穴１０５ａは、偏心ボス２６０内に偏心プレート２５０側からの潤滑油が流入した場合、隔室２６７ａ内部と連通するオイル戻り穴２６８ａとともに、エンジン１００内部に潤滑油を戻す。つまり、隔室２６７ａ、２６７ｂ、２６７ｃは、エンジン１００内で生じたブローバイガス中の潤滑油をエンジン１００外に排出することを防止するブリーザ室として機能している。
【００８８】
このように構成された偏心ボス２６０の回転によって、偏心孔２６２の位置は、ボス本体部２６４の回転中心Ｒに対して偏心した位置に移動可能となっている。つまり、偏心ボス２６０は、偏心プレート２５０に、カムスプロケット２１１とは逆側で隣接して配置され、偏心プレート２５０のプレート軸部２５８を、カムスプロケット２１１の回転軸に対して同軸位置から偏心位置に移動させることができる。
【００８９】
図５は、偏心ボス２６０の回転中心Ｒと、カムスプロケット２１１の軸心Ｃと、偏心プレート２５０の軸心Ｅとの位置関係を示す図である。詳細には、図５（ａ）は、偏心ボス２６０、カムスプロケット２１１及び偏心プレート２５０の概略正面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す回転中心Ｒ及び軸心Ｃ、Ｅ部分の拡大図である。
【００９０】
図５に示すように、偏心ボス２６０は、ヘッドカバー１０５に回動自在に内嵌され、偏心用モータ２７０（図１〜図３参照）により、回転中心（ボス中心）Ｒを中心に回転する。なお、回転中心Ｒは、エンジン側に固定されており、可変カム軸２３０や排気カム駒２２０及び吸気カム駒２４０の回転軸心（カムシャフト軸心）Ｃに対する軸心（偏心中心）Ｅの回転する回転中心となっている。
【００９１】
偏心ボス２６０の偏心孔２６２には、プレート軸部２５８（偏心プレート２５０の軸心Ｅ）が回動自在に挿入されているため、偏心ボス２６０の回転により、偏心プレート２５０の軸心（偏心中心）Ｅは、回転中心（ボス中心）Ｒを中心に円弧状に移動する。
【００９２】
また、この軸心Ｅの移動線上に、可変カム軸２３０の軸心Ｃ、つまり、排気カム駒２２０及び吸気カム駒２４０の軸心Ｃが配置されている。
【００９３】
この偏心ボス２６０のボス中心Ｒを中心とする回動により、偏心プレート２５０の軸心Ｅを、可変カム軸２３０の軸心Ｃと偏心させて、カムスプロケット２１１と一体の排気カム駒２２０の回転に対して、可変カム軸２３０と一体の吸気カム駒２４０の回転に位相差を設けることができる。
【００９４】
また、この偏心ボス２６０の回動によって、軸心Ｅと、軸心Ｃとを一致させることができる。これら軸心Ｅと軸心Ｃとが一致した位置、つまり、偏心ボス２６０における偏心孔２６２の軸心Ｅの位置と可変カム軸２３０における軸心Ｃの位置とが重なる位置で偏心ボス２６０を固定できる。これにより、偏心プレート２５０と可変カム軸２３０とを、同一軸心を中心に回転させることができる。また、偏心プレート２５０の軸心Ｅは、偏心ボス２６０内、つまりヘッドカバー１０５の開口部内において、円弧状に移動するため、偏心プレート２５０の軸心Ｅを偏心させる機構がヘッドカバー１０５内に納められた状態となっている。
【００９５】
偏心ボス２６０のヘッドカバー１０５内における回転角度位置は、図２に示すように、偏心ボス２６０に設けられた角度センサ部２６、２７により検出する。
【００９６】
これら角度センサ部２６、２７は、回転角度位置を検出することにより、偏心孔２６２の位置、つまり、偏心プレート２５０の偏心位置を検出できる。このように検出された情報と、エンジン回転及びエンジン負荷等のエンジン側から得られる情報と、図示しない操作部を介してユーザから入力される情報などを用いて、偏心孔２６２の偏心位置は、制御部１５０（図６参照）により、予め設定された位置に制御される。
【００９７】
図６は、本発明の一実施の形態に係る可変バルブ駆動装置２００を備えるエンジンの制御部を説明する模式図である。
【００９８】
図６に示すようにエンジン１００は、エンジン自体を駆動制御するとともに、可変バルブ駆動装置２００の偏心用モータ２７０（図１及び３参照）を駆動制御する制御部１５０を備える。
【００９９】
制御部１５０は、偏心ボス２６０の回転角度位置を検出する角度センサ部２７が接続され、この角度センサ２７から入力される情報に基づいて、偏心プレート２５０の偏心位置を判別する。
【０１００】
また、制御部１５０は、センサ１１４ａに接続され、このセンサ１１４ａにより検出されるカムスプロケット２１１の回転位置情報が入力される。
【０１０１】
カムスプロケット２１１には、カム駆動チェーン１３３（図１参照）を介してクランク軸１３０の駆動力が直接伝達されるため、カムスプロケット２１１の回転位置（突起片１１４の回転位置に相当）は、クランクの行程に連動する。
【０１０２】
つまり、カムスプロケット２１１の回転位置には、クランクの行程（４サイクルの場合、吸入行程、圧縮行程、爆発行程及び排気行程）の情報が含まれる。このため、センサ１１４ａがカムスプロケット２１１の突起片１１４の位置を検出することによって、制御部１５０は、クランク行程を判別できる。
【０１０３】
また、制御部１５０には、クランク軸１３０のクランク角を検出するクランク角検出センサ１６０が接続され、制御部１５０は、このクランク角検出センサ１６０により検出されるクランク角情報によりエンジン回転数を判別する。
【０１０４】
制御部１５０は、各センサ２７、１１４ａ、１６０から入力される情報に基づいてエンジン回転数に対応したカム作用角（Duration：「作動角」ともいう。）を形成するようにモータ作動電流を設定し、偏心用モータ２７０に出力して偏心用モータ２７０を駆動制御する。
【０１０５】
この制御部１５０は、エンジンの回転数に基づいて、バルブタイミングを変更し、実エンジン回転数に対応した好適なバルブオーバラップ量にする。
【０１０６】
また、制御部１５０は、エンジンの回転数が最大若しくは、最大付近である場合に、偏心用モータ２７０を駆動し、偏心プレート２５０の軸心Ｅを、可変カム軸２３０の軸心Ｃに一致させることによって軸心Ｃと同一直線上に位置させる。また、このときのバルブの作用角は最大作用角となっている。
【０１０７】
なお、制御部１５０は、図示しないインジェクタに接続され、インジェクタに燃料噴射制御信号を出力することによって、インジェクタを駆動制御する。また、図示しないプラグに接続され、プラグに点火時期制御信号を出力して、プラグの点火時期を制御する。
【０１０８】
次に、本実施の形態における可変バルブ駆動装置２００の動作について説明する。
【０１０９】
図１〜図３に示す可変バルブ駆動装置２００では、クランク軸１３０の回転より、カム駆動チェーン１３３を介してカムスプロケット２１１がクランク軸１３０回転の１/２の回転で駆動する。カムスプロケット２１１の回転に伴い、カムスプロケット２１１とともにカム駆動体２１０を構成する排気カム駒２２０はクランク軸１３０の回転に同期して回転する。
【０１１０】
また、カムスプロケット２１１の回転により、偏心プレート２５０の入力側スロット２５２に遊嵌された駆動ピン２１２が、駆動スロット２５２を介して、偏心プレート２５０を、プレート軸部２５８を中心に押圧し、偏心プレート２５０を回転させる。
【０１１１】
この偏心プレート２５０の回転中心、つまり、プレート軸部２５８の位置は、偏心用モータ２７０の駆動により偏心させているため、カムスプロケット２１１が等速回転している場合でも、偏心プレート２５０は不等速回転する。
【０１１２】
図７は、本可変バルブ駆動装置において、カム軸に対して偏心プレートの中心を偏心させた状態の駆動ピンと従動ピンの位置関係の一例を示す図である。
【０１１３】
図７（ａ）〜（ｉ）は、クランク軸を所定の回転で回転させた場合の駆動ピン２１２及び従動ピン２３２の相対的な位置関係を段階的に示す。なお、駆動ピン２１２及び従動ピン２３２が遊嵌するスロット２５２、２５４（図１及び図３参照）は同一直線上に形成されているため、概略的に直線ＳＬとして示す。
【０１１４】
駆動ピン２１２がカムスプロケット２１１の軸心Ｃに対して偏心プレート２５０の中心（回転軸心）Ｅ側にある場合、偏心プレート２５０中心と駆動ピン２１２中心間の距離が、カムスプロケット２１１中心と駆動ピン中心間の距離より小さくなる。よって、カムスプロケット２１１の回転角より、偏心プレート２５０の回転角の方が大きくなる。
【０１１５】
一方、駆動ピン２１２がその反対側、つまり、カムスプロケット２１１の軸心Ｃに対して偏心プレート２５０の中心から離間する側にある場合、偏心プレート２５０中心と駆動ピン２１２中心間の距離が、カムスプロケット２１１中心と駆動ピン中心間の距離より大きくなる。よって、カムスプロケット２１１の回転角より、偏心プレート２５０の回転角の方が小さくなる。
【０１１６】
また、偏心プレート２５０のプレート本体部２５６に形成されたスロット２５４は、偏心プレート２５０同様に、不等速回転する。このスロット２５４に遊嵌された従動ピン２３２は、カムスプロケット２１１及び吸気カム駒２４０と同心であるため、スロット２５４を介して不等速運動が従動ピン２３２に伝達される。不等速運動が伝達される従動ピン２３２を介して、軸部２３０ａは不等速な回転を行い、これに伴い吸気カム駒２４０は不等速な回転を行う。
【０１１７】
例えば、吸気カム駒２４０が開いているクランク角付近で、吸気カム駒２４０がクランク軸１３０の回転速度の１/２より速い角速度で駆動しているとする。このとき、クランクが作用角分（例えば、２６８度）回転する場合に、カムは作用角より多く回転するため、吸気弁はそれよりも短い時間で開閉される。別言すれば、作用角は狭くなる。一方、吸気カムが遅く回転する場合には作用角を広くとることができる。
【０１１８】
このように可変バルブ駆動装置２００では、カムスプロケット２１１と一体的に設けられた排気カム駒２２０に対して、偏心プレート２５０を介して駆動する可変カム軸２３０により回転する吸気カム駒２４０の回転位相差を周期的に変動させることができる。
【０１１９】
つまり、偏心プレート２５０がカムシャフト軸心に対して偏心して、吸気カム駒２４０の作用角は周期的に可変、言い換えれば、吸気カム駒２４０は不等速に回転し、この回転により開閉する吸気バルブ（可変バルブ）の作用角及び開閉タイミングは可変となる。
【０１２０】
具体的に可変バルブ駆動装置２００では、カムの作用角を大きくした場合には、バルブが開いている間ではカムの回転速度は減少し、バルブが閉じられるときにカムの回転速度はあがる。また、カムの作用角を小さくした場合には、バルブが開いている間はカムの回転速度は上がり、バルブが閉じられるとカムの回転速度は落ちることとなる。
【０１２１】
このように、吸気カム駒２４０を、排気カム駒２２０に対して回転位相差を設けた状態で回転させることができるとともに、この回転位相差を周期的な回転位相差として適宜変更できるため、バルブオーバーラップ量を、エンジン行程に伴い可変させることができる。
【０１２２】
なお、吸気カム駒２４０を排気カム駒２２０に対し、どのタイミングで速く回転させ、どのタイミングで遅く回転させるかは、カムスプロケット２１１中心に対する、偏心プレート２５０の中心と、カムノーズ及び各スロット２５２、２５４との位置関係で決定する。
【０１２３】
図８は、本発明の一実施の形態に係る可変バルブ駆動装置２００を備えるエンジンにおいてエンジン回転数及び平均有効圧力（Mean Effective Pressure）に対応して設定されるバルブの作用角を示す図である。
【０１２４】
図８に示す作用角は、エンジン回転数（運転領域に相当）に応じて最適な作用角である。例えば、３０００ｒｐｍにおいて、平均有効圧力を４とした場合、最適なバルブ作用角は、約２１０度となる。
【０１２５】
なお、エンジン１００の最大回転数を、ここでは９０００ｒｐｍとしている。最大回転数は、可変バルブ駆動装置２００が搭載される所定排気量のエンジン１００において、そのエンジン１１０に要求される最大出力に基づいて設定されるものである。別言すれば、エンジンの最大回転数は、エンジン１００において、トルクを考慮に入れて実現され得る最大ピストンスピードに基づいて設定できる。
【０１２６】
図８に示すように、エンジン１００では、制御部１５０は、エンジン回転数９０００ｒｐｍにおいて、カムスプロケット２１１の軸心Ｃ（図３及び図５参照）と、偏心プレート２５０の中心Ｅ（偏心中心、図３及び図５参照）とを一致させる。そして、０〜９０００ｒｐｍ未満の間の回転数においては、制御部１５０は、偏心ボス２６０を各回転数に好適なカム作用角が設定されるように回転移動して、カムスプロケット２１１の軸心Ｃから偏心プレート２５０の中心Ｅを所定距離偏心させる。
【０１２７】
図９は、本発明の一実施の形態に係る可変バルブ駆動装置によるバルブの可変状態を説明する図である。なお、図９では、可変バルブ駆動装置２００において、吸気カム駒２４０を可変にするに際し、吸気カム駒２４０により駆動する吸気バルブの開きタイミングを略固定にして、閉じタイミングを可変にしている。図９（ａ）は閉じタイミングを可変とした場合の吸気バルブのリフトカーブを示し、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示すバルブの加速度カーブを示している。
【０１２８】
図９（ａ）に示すように、本可変バルブ駆動装置２００では、吸気カム駒２４０の可変により、吸気カム駒２４０の開閉タイミング及びリフトカーブがＬ１〜Ｌ３に変化する。
【０１２９】
吸気駒２４０の可変は、可変バルブ駆動装置２００において偏心ボス２６０を回転させ、カムシャフト軸心から偏心プレート２５０の軸心を偏心させることにより行われる。
【０１３０】
図９（ａ）におけるリフトカーブＬ１は、最大の作用角Ｄ１を有しており、このとき、可変バルブ駆動装置２００では、カムスプロケット２１１の軸心（図５に示す軸心Ｅ）と、偏心プレートの中心、つまり、偏心中心（図５に示す軸心Ｃ）とが略一致している。
【０１３１】
このときのバルブの加速度は、図９（ｂ）に示す加速度カーブＡ１となる。この加速度カーブＡ１から判るように、カムスプロケット２１１の軸心と偏心プレート２５０の中心とが一致する場合、バルブ開閉の際における加速度の変動幅は０に近くなり、加速度カーブは、開き側と閉じ側、つまり、左右で略対称な形状となる。言い換えれば、カムスプロケット２１１の軸心と偏心プレートの中心とが一致している場合、バルブの加速度カーブでは、開き側及び閉じ側でのひずみがない。
【０１３２】
よって、吸気カム駒２４０の作用角が最大であるリフトカーブＬ１を有するバルブの開閉タイミングであっても、クランク軸１３０の回転に伴う慣性力の大きな変動幅になることがなく、バルブ開閉により生じる振動は発生しにくい。これにより、エンジンは安定して駆動する。
【０１３３】
また、開閉するバルブの加速度カーブＡ１は、加速度の歪みの原因となる負の加速度変動による変化が０に近似することから、バルブの加速度がカムの加速度を上回るジャンピング現象や、バルブがバルブシートリングに着座する際に跳ねるバウンス現象が発生しにくい。
【０１３４】
このような図９（ａ）に示す最大作用角時リフトカーブＬ１に対して、リフトカーブＬ２及びＬ３では、その低作用角時において、リフトカーブＬ１の低作用角時と比較して、加速度カーブ（図９（ｂ）参照）が変形し、最大加速度が大きくなるとともに、最小加速度がより小さく（負の加速度が大きく）なる。
【０１３５】
このように最大加速度が大きくなることによって、例えば、プッシュロッドやロッカーアームを備えたＳＯＨＣ型の動弁系のカムプロファイルでは、バルブの開き始めのタイミングまたは閉じタイミングに近い領域で構造上、凹アールが発生しやすくなる。
【０１３６】
このため、凹アールを加工するためにはカム加工機や検査設備の改善が必要であるといったカムを加工する際の制限から凹アールを生じさせないようにするためにはカム駆動における最大加速度を制限せざるを得ない。その結果、カムプロファイルにおいてとりうる最大リフト量が制限されてしまい、最大出力または平均有効圧力が低くなってしまうという問題が生じる。
【０１３７】
また、最小加速度が小さくなることによって、バルブ系の質量（バルブ及びバルブに付属する部品の質量）による負の慣性力の絶対値が大きくなる。その結果、弁に異常な挙動を起こさないように弁バネの反力を大きくするために弁バネ荷重を大きく採らざるを得なくなる。このため、摩擦損失が増大し、燃費を悪化させるという問題がある。
【０１３８】
さらに、直動リフタ式の動弁系とした場合、最小加速度が小さくなることによって、カスプ（尖点）が生じ、カムプロファイルが成立しなくなる。このため、カスプを生じさせないようなカムプロファイル作成上の制限によって、最大リフトが制限され、最大出力が低くなってしまうという問題が生じる。
【０１３９】
このように一般的にカムプロファイルは、凸アールでなければならず、回転方向を正とするとバルブ開閉における正負の加速度の増加により発生する凹アールを極力減少するように加工が制限されている。
【０１４０】
これに対し、可変バルブ駆動装置２００では、作用角が最大のときに、制御部１０５は、偏心ボス２６０を回転して、偏心孔２６２の軸心Ｅの位置と可変カム軸２３０における軸心Ｃの位置とを重ね、同一軸心上に位置する制御を行っている。
【０１４１】
つまり、カムプロファイルは高作用角側のバルブリフトカーブをベースに設定することができ、カム加工上の制限を受けやすい低作用角のバルブリフトカーブを、周期的な角速度により実現する。これにより、エンジン出力の観点から或いは、燃費の観点から有利である。
【０１４２】
なお、高作用角側のバルブリフトカーブからカムプロファイルを設定することによって、低作用角のバルブリフトカーブは周期的な角速度変動の影響を受けて、最大加速度は大きく、最小加速度の絶対値も大きくなる。しかし、低作用角のバルブリフトカーブは、バルブオーバーラップ量を極力無くすために慣性力がエンジン高回転時よりも小さいエンジン低回転時に、要求されることが多い。
【０１４３】
このため、低作用角のバルブリフトカーブを周期的なカムの角速度により実現する可変バルブ駆動装置２００では、カム可変時に、動弁系の駆動とともに慣性力によって生じる振動や挙動の影響を受けにくい。
【０１４４】
よって、可変バルブ駆動装置２００は、どのエンジン回転数においても低振動で且つ、安定したバルブ挙動となる。つまり、可変バルブ駆動装置２００を搭載するエンジン１００において、どのエンジン回転領域であっても、安定してエンジン駆動を行うことができる。
【０１４５】
したがって、オーバラップ量をコントロールして、アイドリング時には、吸気カム駒２４０によるバルブの開閉を早めに行うことでオーバラップを小さくするまたは無くすことによって、残留ガス（燃焼ガス）の混入を抑え、ガスの燃焼を安定させることができる。
【０１４６】
また、排気脈動の効果による残留ガスの掃気及び吹き返しの低減化を図ることができ、さらに、混合気の吸入効果を向上させて、十分な混合気を吸入して、アイドリングの安定化、始動性の向上を図ることができる。
【０１４７】
さらに、吹き抜けを防止し、排ガス中の炭化水素を減少させることができるとともに、エンジン低回転時でのエンジン出力を上げて、燃費の向上を図ることができる。
【０１４８】
特にエンジン低回転時には、ピストン１０２が下死点に位置した時に吸気バルブが全閉するように吸気カム駒２４０を回転させる。
【０１４９】
また、エンジン中速回転時（中負荷域）では、吸気バルブを早くから大きく開いてオーバラップを大きくとることによりポンピングロスを少なくして、燃焼効率を上げることができるとともに、燃費向上を図ることができる。
【０１５０】
特に、可変バルブタイミング機構を有するエンジンがモータサイクルに搭載される場合、従来、モータサイクルでは、作用角を出力重視で決定することが一般的となっているため、可変バルブタイミング機構を採用する動機は、低速域での燃費や排気の改善であることが多い。よって、可変バルブタイミング機構の構造におけるバルブリフトカーブの設定は、従来のエンジンに対して低作用角側で可変にしたいという要求が大きい。
【０１５１】
本可変バルブ駆動装置２００によれば、従来のエンジンと同じレイアウトで、可変バルブ駆動機構を有しない仕様のカム形状と、可変バルブ駆動機構を有する仕様のカム形状とを同じ形状にすることができ、生産設備や部品の共通化を促進することができる。
【０１５２】
さらに、このように構成される可変バルブ駆動装置２００は、可変バルブ駆動機構、所謂、可変バブルタイミング機構が無いカムシャフトと比べ、カム軸線上において、排気カム駒２２０及び吸気カム駒２４０と、カムスプロケット２１１との位置関係は変わらない。よって、可変バルブ駆動機構がない従来の自動二輪車、例えば、スクータのエンジン構造において、カムシャフト部分を可変バルブ駆動装置２００に変更するのみで、可変バルブ機能を備えたエンジンとして利用できる。
【０１５３】
詳細には、可変バルブ駆動装置２００を搭載するために、クランク軸、エンジン本体のシリンダ部及びシリンダヘッド、タイミングギア等のカム軸を駆動するために各部材の寸法、配置位置などを変更することがない。
【０１５４】
本実施の形態では、エンジン１００は、単気筒ＳＯＨＣ（Single Over Head Camshaft）型のものとしているが、これに限らず、多気筒のＳＯＨＣ型、ＤＯＨＣ（Double Over Head Camshaft）としてもよい。
【０１５５】
本可変バルブ駆動装置２００では、図９に示すように、吸気カム駒２４０により開閉する吸気バルブの閉じ側のタイミングを可変にして、排気カム駒２２０に対する吸気カム駒２４０の回転位相差を周期的に変動させるものとしたが、これに限らない。
【０１５６】
例えば、可変バルブ駆動装置２００において、吸気カム駒２４０を可変にするに際し、吸気カム駒２４０により駆動する吸気バルブの閉じタイミングを略固定にして、開きタイミングを可変にしてもよい。この一例を変形例として図１０を用いて説明する。
【０１５７】
図１０は、本発明の一実施の形態に係る可変バルブ駆動装置によるバルブの可変状態の変形例を説明する図である。詳細には、図１０（ａ）は開きタイミングを可変とした場合の吸気バルブのリフトカーブを示し、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示すバルブの加速度カーブを示している。
【０１５８】
図１０（ａ）に示すように、開きタイミングを可変として吸気カム駒２４０によるバルブタイミングを変更することにより、吸気カム駒２４０の開閉タイミング及びリフトカーブがＬ４〜Ｌ６に変化する。
【０１５９】
図１０（ａ）におけるリフトカーブＬ４は、最大の作用角Ｄ４を有しており、このとき、可変バルブ駆動装置２００では、カムスプロケット２１１の軸心（図５に示す軸心Ｅ）と、偏心プレートの中心、つまり、偏心中心（図５に示す軸心Ｃ）とが略一致している。
【０１６０】
このときのバルブの加速度は、図１０（ｂ）に示す加速度カーブＡ４となる。
【０１６１】
この加速度カーブＡ４から判るように、カムスプロケット２１１の軸心と偏心プレート２５０の中心とが一致する場合、バルブ開閉の際における加速度の変動幅は０に近くなり、加速度カーブは、開き側と閉じ側、つまり、左右で略対称な形状となる。
【０１６２】
また、カムスプロケット２１１の軸心に対し、偏心プレート２５０の中心を偏心させると、リフトカーブＬ５、Ｌ６のように変化し、これらリフトカーブＬ５、Ｌ６における加速度カーブもＡ５、Ａ６と変化する。つまり、図１０に示すように、カムスプロケット２１１に対し、偏心プレート２５０を偏心させることによって、閉じ側の最大加速度は大きくなり、最小加速度は小さくなり、加速度カーブはひずむ。
【０１６３】
このように、カムスプロケット２１１の軸心と偏心プレートの中心とが一致している場合、バルブの作用角は、最大作用角Ｄ４となり、その際のバルブの加速度カーブでは、開き側及び閉じ側でのひずみがない。
【０１６４】
よって、吸気カム駒２４０の作用角が最大であるリフトカーブＬ４を有するバルブの開閉タイミングであっても、クランク軸１３０の回転に伴う慣性力の大きな変動幅になることがなく、バルブ開閉により生じる振動は発生しにくい。これにより、エンジンは安定して駆動する。
【０１６５】
また、開閉するバルブの加速度カーブＡ４は、速度の歪みの原因となる負の加速度が０であることから、バルブの運動がカムの規制から外れるジャンピング現象や、バルブがバルブシートリングに着座する際に跳ねるバウンス現象が発生しにくい。
【０１６６】
このようなエンジン１００に設けられる可変バルブ駆動装置２００によれば、クランク軸の最大回転数または、最大回転数付近であるエンジンの高回転時では、偏心プレート２５０の偏心中心Ｅの位置はカムシャフト軸心Ｃに一致する。このため、エンジン高回転時において、偏心プレート２５０を偏心させることなく、吸気カム駒２４０を回転駆動して、吸気バルブを開閉駆動できる。
【０１６７】
つまり、エンジン１００の高回転時において、偏心プレート２５０が偏心位置で回転駆動しないため、可動カム軸２３０を介して、吸気カム駒２４０が、カムスプロケット２１１に対して回転位相差を持って周期的に変動することがない。これにより、開閉駆動する排気弁または吸気弁の加速度カーブの角速度変動による変化は極めて小さく（変化量が０に近く）なる。
【０１６８】
したがって、運動力学的に最も慣性力が大きくなるとともに、ジャンピング現象及びバウンス現象などの問題となる弁挙動が発生しやすいエンジンの高回転時において、低振動で安定した弁挙動を行うことができる。
【０１６９】
また、エンジン低中速回転時においては、制御部１５０は偏心プレート２５０を適宜移動することによって、カムスプロケット２１１の軸心Ｃ（カムシャフト軸心）から偏心させるため、燃費の向上及び排ガスの低減化が図られた駆動が行われる。このようなエンジン低中速回転時においては、慣性力も小さいため、偏心プレート２５０の偏心による吸気バルブの加速度変動は問題にならない。
【０１７０】
よって、可変バルブ駆動装置２００を用いることによって、全エンジン運転領域（すべてのエンジン回転数）において低振動で、安定したバルブ挙動となり、有効出力を最大限発揮できるとともに、燃費及び排ガスの観点からも優れたエンジンとなっている。
【０１７１】
また、本可変バルブ駆動装置２００では、吸気バルブの作用角を可変させるべく、排気カム駒２２０に対して、吸気カム駒２４０の回転位相差を周期的に変動するものとしたが、これに限らない。つまり、吸気カム駒２４０に対して、排気カム駒２２０の回転位相差を周期的に変動するものとしてもよい。
【０１７２】
この場合、上記可変バルブ駆動装置２００は、カムスプロケット２１１と一体に回転することにより吸気バルブを駆動する吸気カム駒を備えるとともに、可変カム軸２３０に、排気バルブを駆動する排気カム駒を備えた構成とする。
【０１７３】
この構成により、排気バルブの作用角を可変させることで、オーバラップ量を変更することができ、上記と同様の作用効果を有することができる。詳細には、排気バルブの作用角形成の要因となる排気バルブの開きタイミング及び閉じタイミングを、上述した吸気バルブでの開きタイミング及び閉じタイミングの設定と同様に、それぞれ別途に設定することができる。
【０１７４】
次に、この可変バルブ駆動装置２００を備えるエンジン１００が搭載された車両の一例を具体的に説明する。
【０１７５】
ここでは、エンジン１００を搭載する車両を、スクータ型の自動二輪車として説明するが、これに限らず、エンジン１００が搭載される車両であればどのような車両でもよい。
【０１７６】
図１１は、本発明の一実施の形態に係るエンジンの可変バルブ駆動装置を備える自動二輪車の要部構成を示す概略側面図である。なお、本実施の形態において前、後、左、右とは、上記自動二輪車のシートに着座した状態で見た場合の前、後、左、右を意味する。また、本実施の形態における自動二輪車は、スクータ型二輪車として説明するが、これに限らず、可変バルブ駆動装置２００付きの車両であれば、どのような車両でも良い。
【０１７７】
図１１に示す自動二輪車５００は、タンデム型スクータタイプであり、前側でハンドル５０２を回動自在に支持する車両本体５０３の後側にタンデムシート５０４を備える。このタンデムシート５０４は、下部に配置されたトランクスペース５０５に対し開閉自在に取り付けられている。このトランクスペース５０５の下方には、駆動ユニット６００が配置されている。
【０１７８】
この駆動ユニット６００の前端部は、ハンドル５０２の下方から後方に向けてタンデムシート５０４の下方まで延びる前側本体５０３ａの後端部に、車幅方向に水平配置されたピボット軸（図示せず）を介して上下に揺動自在に取り付けられている。
【０１７９】
また、駆動ユニット６００の後端部には、後輪５０８が車軸５１０を介して取り付けられ、その後端部と、トランクスペース５０５の後端部を支持するフレームピボットとの間にはリアサスペンション５１２が懸架されている。なお、駆動ユニット６００の前端部の上部前方には、トランクスペース５０５の前端部が配置されている。
【０１８０】
図１２は、図１１の駆動ユニットの要部を示す概略平面図である。
【０１８１】
図１２に示すように、駆動ユニット６００では、車両の前側にエンジン１００が搭載され、エンジン１００の駆動力を、駆動ユニット６００の後端部に配置された車軸５１０に、ＣＶＴ機構部６１０を介して回転駆動することによって後輪５０８を回転させる。
【０１８２】
また、エンジン１００は、そのシリンダ部１０６の軸線を略水平にし、且つ、クランク軸１３０を車幅方向と略平行にして、トランクスペース５０５の下方で車両前後方向の略中央部分に位置されている。
【０１８３】
クランク軸１３０の他端部側、ここでは、車両の左側の端部には、車両後方に延びるＣＶＴ機構部６１０が配置されている。ＣＶＴ機構部６１０は、シリンダ軸と略平行に配置され、クランク軸１３０に取り付けられるプーリ６１１と、車軸５１０に取り付けられるプーリ６１２と、これらプーリ６１１、６１２とに掛け渡されたベルト６１３と、遠心クラッチ６１４とを有する。
【０１８４】
遠心クラッチ６１４は、車軸５１０に取り付けられている。また、この車軸５１０には、減速ギア６１５が取り付けられ、プーリ６１１及びベルト６１３を介して伝達されるクランク軸１３０の駆動力を減速する。
【０１８５】
モータサイクルでは、排ガス規制問題等により、可変バルブタイミング機構を搭載することが考えられ、特に、スクータ型の車両（以下、「スクータ」という）等においては、車両寸法の制限上、エンジン構造は、より簡略化されることが望ましい。
【０１８６】
本実施の形態のエンジン１００は、従来エンジン構成におけるカム駆動軸に相当するカム駆動体２１０と、シリンダ部１０６の上部に配置される排気及び吸気カム駒２２０、２４０との間には、偏心部材に相当する偏心プレート２５０を配置していない。
【０１８７】
エンジン１００では、カム駆動体２１０を挟んで、カム軸線上に、偏心プレート２５０と、排気及び吸気カム駒２２０、２４０とを配置している。
【０１８８】
すなわち、カム駆動チェーン１３３のチェーンライン上に配置されるカムスプロケット２１１を挟んで、カム軸線上に、偏心プレート２５０と、排気及び吸気カム駒２２０、２４０とが配置されている。
【０１８９】
排気及び吸気カム駒２２０、２４０は、エンジン構造上、シリンダ部１０６の上部に、シリンダ軸線ＣＬに沿って配置されるため、従来構成と異なり、シリンダ軸線と、カムチェーンラインは隣り合う位置に配設された構造となっている。
【０１９０】
このため、図１２に示すように、エンジン１００のチェーンラインＬは、カムスプロケット２１１と排気及び吸気カム駒２２０、２４０との間に偏心部材が配置された従来構成の場合のチェーンラインＬＡと比べて、シリンダ軸線ＣＬに接近した位置に配置される。
【０１９１】
これにより、チェーンラインＬの外側で、チェーンラインＬと略平行に配置されるＣＶＴ機構６１０のベルト６１３ラインは、従来構造の場合より、シリンダ軸線ＣＬに近くなる。
【０１９２】
よって、駆動ユニット６００自体の横幅が小さくなる。詳細には、駆動ユニット６００において、左側端面６００ａが、チェーンラインＬがシリンダ軸線ＣＬに接近する分、従来構成の可変バルブ駆動装置装備のエンジンを搭載した場合の左側側面６００ｂよりも、右側側面に接近する。
【０１９３】
つまり、スクータ型の自動二輪車５００は、構造上、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission：無段階変速装置）用のシーブなどクランク軸上においてカム駆動チェーン１３３より外側に設けられる部品を備える。
【０１９４】
このような自動二輪車５００に搭載されるエンジン１００では、カム軸上において、カム駆動チェーン１３３のチェーンラインＬと、シリンダ軸線ＣＬとの間に可変バルブ駆動のための部材を設けることがない。これにより、クランク軸１３０上でも、その部材と対応する分のスペースを設ける必要がなく、従来の可変バルブタイミング機構を備えたエンジンと比べて、カムスプロケット２１１と各カム駒２２０、２４０（図１〜図３参照）とが離間しない。
【０１９５】
言い換えれば、クランク軸１３０に対して略直交配置されるカム駆動チェーン１３３のチェーンラインＬが、シリンダ軸線ＣＬから離間することがない。
【０１９６】
これにより、自動二輪車５００は、可変バルブタイミング機構を搭載しない構造と同様のクランクケース１１２幅を有するものとなる。
【０１９７】
よって、自動二輪車５００における十分なバンク角を取ることが出来、車両の運動特性を確保することができる。
【０１９８】
さらに、可変バルブ駆動装置２００では、偏心プレート２５０等の偏心機構部分は、排気及び吸気カム駒２２０、２４０とカムスプロケット２１１との間に配置されていない。
【０１９９】
このため、エンジン１００において、可変バルブ駆動装置２００以外の構造は、可変バルブ駆動装置２００を備えないエンジンと略同様の構成部材を用いることができる。つまり、エンジン本体部１１０のシリンダヘッド１０４から可変バルブ駆動装置２００を抜いて、偏心プレート２５０、可変カム軸２３０、偏心ボス２６０及び、ヘッドカバー１０５を変更するだけで、可変バルブ駆動装置２００を備えないエンジンとして用いることができる。
【０２００】
よって、自動二輪車に搭載する場合でも、従来のエンジンに対して大幅に構造を変更する必要は生じることがなく、従来のエンジンと非可変仕様のエンジンでシリンダヘッドなどの主なエンジン構成部品を共通にすることができる。
【０２０１】
また、エンジンに、カムスプロケットと、カム軸との間に偏心プレート等の偏心機構が配置されていないため、カムスプロケットがシリンダ軸から離間するために生じるクランクの曲げ強度の低下が低下することがない。
【０２０２】
また、カム駆動軸そのものを軸方向に移動させる構造と異なり、簡易な構成でオーバラップ期間を可変することができる。
【０２０３】
また、本実施の形態の自動二輪車５００においては、エンジン構成を大幅に変更することなく、簡易な構成でカムの作用角を可変して、エンジンにおける高レスポンス、低燃費を実現することができる。また、自動二輪車５００は、動力学的に最も慣性力が大きくなるとともに、ジャンピング現象及びバウンス現象などの問題となる弁挙動が発生しやすいエンジン１００の高回転時においても、低振動で安定して走行できるものとなっている。
【０２０４】
本実施の形態では、エンジン１００は、単気筒ＳＯＨＣ（Single Over Head Camshaft）型のものとしているが、これに限らず、多気筒のＳＯＨＣ型、ＤＯＨＣ（Double Over Head Camshaft）でも適用可能である。
【０２０５】
なお、本可変バルブ駆動装置２００では、吸気弁の作用角を可変させるべく、排気カム駒２２０に対して、吸気カム駒２４０の回転位相差を周期的に変動するものとしたが、これに限らない。つまり、吸気カム駒２４０に対して、排気カム駒２２０の回転位相差を周期的に変動するものとしてもよい。この場合、上記可変バルブ駆動装置２００において、カムスプロケット２１１と一体に、回転することにより、吸気弁を駆動する吸気カム駒を設け、可変カム軸２３０に、排気弁を駆動する排気カム駒を設けた構成とする。この構成により、排気弁の作用角を可変させることで、オーバラップを変更することができ、上記と同様の作用効果を有することができる。
【０２０６】
本発明の第１の態様に係る可変バルブ駆動装置は、クランク軸から伝達される駆動力により回転駆動するカム駆動部材と、前記カム駆動部材の駆動によって、前記カム駆動部材の回転軸と同方向の軸を中心に回転するとともに、前記軸が前記回転軸の軸心位置から偏心位置に移動可能に設けられる偏心部材と、前記回転軸と同軸上に配置され、前記偏心部材によって前記回転軸を中心に回転駆動されるとともに、前記偏心部材が前記偏心位置で回転駆動する際に、前記カム駆動部材に対する回転位相差が周期的に変動するカム軸と、前記カム軸によって前記カム軸と同じ回転位相で回転駆動し、排気弁または吸気弁を開閉駆動するカム駒とを備える可変バルブ駆動装置であって、前記クランク軸の回転数を検出する回転数検出部と、前記回転数検出部により検出される前記クランク軸の回転数に応じて、前記偏心部材を移動して、前記カム駆動部材の回転軸に対する前記偏心部材の軸の位置を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記クランク軸の最大回転数または、前記最大回転数付近の回転数において前記偏心部材を移動して、前記偏心部材の軸の位置を前記回転軸の軸心位置に一致させる構成を採る。
【０２０７】
この構成によれば、クランク軸の最大回転数または、最大回転数付近の回転数、つまり、搭載されるエンジンの最大回転数または、最大回転数付近の回転数であるエンジン高回転時では、偏心部材の軸の位置は前記回転軸の軸心位置に一致する。このため、エンジンの最大回転数または、最大回転数付近において、偏心部材を偏心させることなく、カム駒を回転駆動して、排気弁または吸気弁を開閉駆動することができる。
【０２０８】
つまり、エンジンの最大回転数または、最大回転数付近において、偏心部材が偏心位置で回転駆動しないため、カム軸を介して、カム駒が、カム駆動部材に対して回転位相差を持って周期的に変動することがなく、開閉駆動する排気弁または吸気弁の角速度変動は極めて小さくなる。
【０２０９】
したがって、運動力学的に、慣性力に伴い大きな振動が生じ易く、ジャンピング現象及びバウンス現象などの問題となる弁挙動が発生しやすいエンジン高回転時において、低振動で安定した弁挙動を行うことができる。
【０２１０】
本発明の第２の態様に係る可変バルブ駆動装置は、クランク軸から伝達される駆動力により回転駆動するカム駆動部材と、前記カム駆動部材の駆動によって、前記カム駆動部材の回転軸と同方向の軸を中心に回転するとともに、前記軸が前記回転軸の軸心位置から偏心位置に移動可能に設けられる偏心部材と、前記回転軸と同軸上に配置され、前記偏心部材によって前記回転軸を中心に回転駆動されるとともに、前記偏心部材が前記偏心位置で回転駆動する際に、前記カム駆動部材に対する回転位相差が周期的に変動するカム軸と、前記カム軸によって前記カム軸と同じ回転位相で回転駆動し、排気弁または吸気弁の作用角を可変にするカム駒とを備える可変バルブ駆動装置であって、前記クランク軸の回転数を検出する回転数検出部と、前記回転数検出部により検出される前記クランク軸の回転数に応じて、前記偏心部材を移動して、前記カム駆動部材の回転軸に対する前記偏心部材の軸の位置を制御する制御部とを有し、前記制御部が、前記偏心部材の軸の位置を前記回転軸の軸心位置と一致させた際に、前記排気弁または吸気弁の作用角は最大となる構成を採る。
【０２１１】
この構成によれば、偏心部材の軸の位置が回転軸の軸心位置と一致している状態のときに、排気弁または吸気弁の作用角が最大となる。このため、排気弁または吸気弁が周期的角速度変動のない状態で、且つ、排気弁または吸気弁の最大作用角側でのリフトカーブに基づいてカム駒のカムプロファイルを作成することができる。
【０２１２】
つまり、カム駒のカムプロファイルを決定する際に、排気弁または吸気弁が周期的角速度変動のない状態で、且つ、排気弁または吸気弁の低作用角側でのリフトカーブに基づいて決定する場合と比べて、負の曲率半径（凹アール）を発生させることなく、最大弁リフトを大きくとれる。
【０２１３】
よって、凸アールを有するように加工する従来のカム加工法を用いて、搭載されるエンジンの最大出力を大きくできるカム駒を設定することができる。これにより、エンジンの回転数に応じて、低振動で安定した弁挙動を行うカム駒のカムプロファイルを設定することができる。
【０２１４】
このようにカム駒のカムプロファイルを設定できるため、運動力学的に最も慣性力が大きくなるとともに、ジャンピング現象及びバウンス現象などの問題となる弁挙動が発生しやすいエンジンの最大回転数または、最大回転数付近においても、低振動で安定した弁挙動を行うことができる。
【０２１５】
本発明の第３の態様に係る可変バルブ駆動装置は、上記構成において、前記カム駆動部材の回転軸と略平行で、且つ、エンジン側に固定される回転軸を中心に回転することによって、前記偏心部材の軸を、前記カム駆動部材の回転軸に対して同軸位置から偏心位置に移動させる偏心移動部を備え、前記偏心移動部の回転は、前記制御部により制御される構成を採る。
【０２１６】
この構成によれば、偏心移動部を、カム駆動部材の回転軸と略平行で、且つ、エンジン側に固定される回転軸を中心に回転させるだけで、偏心部材の軸を、カム駆動部材の回転軸に対して同軸位置から偏心位置に適宜移動させることができる。
【０２１７】
本発明の第４の態様に係る可変バルブ駆動装置は、上記構成において、前記偏心移動部は、前記カム駆動部材に対し、前記カム駆動部材の回転軸方向で前記偏心部材を挟んで対向配置され、前記偏心移動部の回転軸は、前記カム駆動部材において前記偏心移動部に対向する部位の外周縁より内側に位置する構成を採る。
【０２１８】
この構成によれば、偏心移動部の回転軸は、カム駆動部材において偏心移動部に対向する部位の外周縁より内側に位置する。このため、偏心部材を偏心させる機構が、カム駆動部材において半径方向に位置する外周縁から外方に位置することがなく、可変バルブ駆動装置全体をコンパクトにすることができる。
【０２１９】
本発明の第５の態様に係る可変バルブ駆動装置は、上記構成において、前記偏心移動部は、前記カム駆動部材において前記偏心移動部に対向する部位の外周縁より内側に位置する構成を採る。
【０２２０】
この構成によれば、偏心移動部が、カム駆動部材において偏心移動部に対向する部位の外周縁より内側に位置するため、偏心移動部が、その回転軸とともに、カム駆動部材において半径方向に位置する外周縁から外方に位置することがない。つまり、カム駆動部材の回転軸方向に、カム駆動部材に重なるように、偏心部材及び偏心移動部が配置されることとなり、可変バルブ駆動装置全体をコンパクトにすることができる。
【０２２１】
本発明の第６の態様に係るエンジンは、上記構成の可変バルブ駆動装置を有する構成を採る。
【０２２２】
この構成によれば、運動力学的に最も慣性力が大きくなるとともに、ジャンピング現象及びバウンス現象などの問題となる弁挙動が発生しやすいエンジンの最大回転数または、最大回転数付近においても、低振動で安定した駆動を行うことができる。
【０２２３】
本発明の第７の態様に係る自動二輪車は、上記構成のエンジンが搭載される構成を採る。
【０２２４】
この構成によれば、運動力学的に慣性力に伴い大きな振動が生じやすく、ジャンピング現象及びバウンス現象などの問題となる弁挙動が発生しやすいエンジン高回転時においても、低振動で安定して弁挙動を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０２２５】
本発明に係る可変バルブ駆動装置は、運動力学的に最も慣性力が大きくなるとともに、ジャンピング現象及びバウンス現象などの問題となる弁挙動が発生しやすいエンジン高回転時において、低振動で安定した弁挙動を行うことができ、エンジン及び自動二輪車に搭載するものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２２６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る可変バルブ駆動装置を備えたエンジンの要部分解斜視図
【図２】同可変バルブ駆動装置を示す要部断面図
【図３】同可変バルブ駆動装置の分解斜視図
【図４】偏心ボスの分解斜視図
【図５】偏心ボスの回転中心と、可変カム駆動軸の軸心と、偏心プレートの軸心との位置関係を示す図
【図６】同可変バルブ駆動装置を備えるエンジンの制御部を説明する模式図
【図７】本発明の一実施の形態に係る可変バルブ駆動装置においてカム軸に対して偏心プレートの中心を偏心させた状態の駆動ピンと従動ピンの位置関係の一例を示す図
【図８】本発明の一実施の形態に係る可変バルブ駆動装置を備えるエンジンにおいてエンジン回転数に対応したバルブの作用角を示す図
【図９】本発明の一実施の形態に係る可変バルブ駆動装置によるバルブの可変状態を説明する図
【図１０】本発明の一実施の形態に係る可変バルブ駆動装置によるバルブの可変状態の変形例を説明する図
【図１１】本発明の一実施の形態に係るエンジンのバルブ駆動装置を備える自動二輪車の要部構成を示す概略側断面図
【図１２】図１１の駆動ユニットの要部を示す概略平面図
【符号の説明】
【０２２７】
１００  エンジン
１０２  ピストン
１０４  シリンダヘッド
１０５  ヘッドカバー
１０６  シリンダ部
１１０  エンジン本体部
１３０  クランク軸
１３３  カム駆動チェーン
２００  可変バルブ駆動装置
２１０  カム駆動体
２１１  カムスプロケット
２２０  排気カム駒
２３０  可変カム軸
２３０ａ  軸部
２４０  吸気カム駒
２５０  偏心プレート
２５８  プレート軸部
２６０  偏心ボス
２６２  偏心孔
２６４  偏心ボス本体部
２６７  隔室
２７０  偏心用モータ
５００  自動二輪車
【図１】
2008002269.tif 000003
【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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