(57)【要約】【課題】吸気弁及び排気弁の開閉時期及び開放期間の変更可能範囲を広げ、広範囲の運転状況に対して最適な弁開閉時期等を提供する。【解決手段】カム駆動軸２０とカム２１との間に、カム軸心に対して偏心可能な揺動プレート３５を介在させ、該揺動プレート３５を偏心させることによりカム駆動軸２０カム２１間に回転位相差を生じさせる可変動弁装置である。カム軸心に対して偏心する偏心孔４４を有すると共にカム軸心回り回動可能な第１の回動部材として、外側偏心軸４０を備える。上記偏心孔４４の軸心に対して偏心するプレート支持部４５を有すると共に、偏心孔孔４４に嵌合する第２の回動部材として、内側偏心軸４１を備える。両偏心軸４０，４１の回動操作の組み合わせにより、揺動プレート３５の偏心方向及び偏心量を調整可能としている。【選択図】  図２
2004251166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カム駆動軸とカムとの間に、カム軸心に対して偏心可能な揺動プレートを介在させ、該揺動プレートを偏心させることによりカム駆動軸とカムの間に回転位相差を生じさせる内燃機関の可変動弁装置において、
カム軸心に対して偏心する偏心部を有すると共にカム軸心回り回動可能な第１の回動部材と、
上記偏心部の軸心に対して偏心するプレート支持部を有すると共に、偏心部軸心回り回動可能に偏心部に嵌合する第２の回動部材とを備え、
プレート支持部に揺動プレートを支持し、
両回動部材の回動操作の組み合わせにより、揺動プレートの偏心方向及び偏心量を調整可能としていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
カム駆動軸とカムとの間に、カム軸心に対して偏心可能な揺動プレートを介在させ、該揺動プレートを偏心させることによりカム駆動軸とカムの間に回転位相差を生じさせる内燃機関の可変動弁装置において、
カムとして、吸気カムと排気カムを、カム駆動軸と同軸心上に並列配置し、
吸気カム又は排気カムの一方とカム駆動軸との間と、両カム間に、それぞれ揺動プレートを介在させていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
請求項２記載の内燃機関の可変動弁装置において、
一方の揺動プレートの偏心方向及び偏心量を、他方の揺動プレートの偏心方向及び偏心量と対称に設定可能としてあることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、偏心操作可能な揺動プレートを利用して、運転状況に応じて排気弁や吸気弁の開閉時期等を変更できる内燃機関の可変動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関に備えられた吸気弁及び排気弁は、通常、吸気カム及び排気カムによって開閉駆動されるようになっており、各弁の開閉時期、開放期間及び弁リフト量は、カム形状及びカムの回転位相によって決定される。
【０００３】
ところで各弁の開閉時期及び開放期間等は、運転状況に応じて最適な値が異なるため、弁開閉時期等を運転状況に応じて変更できるようにした可変動弁装置が各種開発されており、その１つとして、不等速継手の役割を果たす揺動プレート（又は偏心円形プレート）を利用した可変動弁装置が開発されている（たとえば特許文献１等。）
【０００４】
図１２及び図１３は上記特許文献１に開示された揺動プレート方式の可変動弁装置であり、図１２においてクランク軸により回転駆動するカム軸２０１にカム駆動回転体２０２が固着されており、該カム駆動回転体２０２の軸方向両側に２つのカム、たとえば吸気用カム２０３及び排気用カム２０４が配置されている。両カム２０３、２０４は上記カム駆動回転体２０２と同軸心Ｏ０上に配置されると共にカム軸２０１に回転可能に嵌合している。
【０００５】
カム駆動回転体２０２に対する各カム２０３，２０４の回転角速度を変更可能とするために、カム駆動回転体２０２と吸気カム２０３の間にはカム軸心Ｏ０に対して偏心する吸気用揺動プレート２０７が配置され、カム駆動回転体２０２と排気カム２０４の間にはカム軸心Ｏ０に対して偏心する排気用揺動プレート２０８が配置されている。
【０００６】
各揺動プレート２０７，２０８は半径方向に延びる一対の駆動溝２１０，２１１をそれぞれ備え、一方、吸気カム２０３及び排気カム２０４の端面並びにカム駆動回転体２０２の軸方向両端面には、上記各駆動溝２１０，２１１内に突出する駆動ピン２１５，２１６がそれぞれ形成され、各駆動ピン２１５，２１６には直方体形状のスライダー２１７，２１８がそれぞれ嵌合している。
【０００７】
図１３は図１２の吸気用揺動プレート２０７のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図であり、吸気用揺動プレート２０７は、円形の偏心環２２１の偏心孔２２２内に回動可能に嵌合しており、上記偏心環２２１は、ハウジング２２０の嵌合孔２２４内に回動可能に嵌合している。上記嵌合孔２２４はカム軸心Ｏ０と同心に形成されているが、偏心孔２２２はカム軸心Ｏ０に対して一定量偏心しており、偏心環２２１を回動調節することにより、揺動プレート２０７の偏心位置を変更できるようになっている。
【０００８】
図１２の排気用揺動プレート２０８も吸気用揺動プレート２０７と同様な構造となっている。
【０００９】
カム軸２０１が回転すると、回転部材２０２から各駆動ピン２１６、スライダー２１８、溝２１１、揺動プレート２０７，２０８、溝２１０、スライダー２１７、駆動ピン２１５を介して各カム２０３，２０４にカム駆動力が伝達され、各カム２０３，２０４を回転する。
【００１０】
揺動プレート２０７，２０８がカム軸心Ｏ０から偏心して位置していることにより、回転に伴って各駆動ピン２１５，２１６及びスライダー２１７，２１８が溝２１０，２１１内を径方向に往復移動し、それにより、不等速軸継手機能を発揮し、各カム２０３、２０４の回転角速度は、カム駆動回転体２０２の回転角速度に対して、一回転中に増減する。このようにカム２０３，２０４をカム駆動回転体２０２に対して相対的に不等速回転させることにより、カム軸２０１と各カム２０３，２０４の間で回転位相差を生じさせている。
【００１１】
【特許文献１】
米国特許３，６３３，５５５号明細書。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
図１２及び図１３に示す従来の可変動弁装置では、揺動プレート２０７等の偏心位置を変更する手段として、偏心孔２２２を有する１つの偏心環２２１を回動可能に備えているだけなので、揺動プレート２０７の偏心量は無段階に調節可能であるが、揺動プレート２０７の偏心方向は一定方向に固定されてしまう。
【００１３】
したがって、吸気弁又は排気弁の開閉時期及び開放期間の変更可能範囲は、揺動プレートの偏心量の調節のみによる狭い範囲内に制限される。
【００１４】
また、図１２のように吸気弁２０３と排気弁２０４を同軸上に並べて配置する場合に、両カム２０３，２０４間に駆動回転体２０２並びに２組の揺動プレート２０７，２０８を配置し、駆動回転体２０２からそれぞれ揺動プレート２０７，２０８を介して両側のカム２０３，２０４に動力を伝達する構造では、両カム２０３，２０４間の距離が長くなることにより、カム２０３，２０４から弁腕室に至るプッシュロッドの傾斜が大きくなり、弁駆動力の伝達ロスが大きくなると共に、両カム２０３，２０４間のスペース的な制限により駆動回転体２０２及び２組の揺動プレート２０７，２０８の配置及び組付けが困難になる。さらに、駆動回転体２０２及びカム２０３，２０４の内周にカム軸２０１を通過させて入力するようにしているので、軸構造が複雑化すると共に駆動回転体２０２及びカム２０３，２０４の径が大きくなり、重量増加にもつながる。
【００１５】
【発明の目的】
本発明の目的は、吸気弁及び排気弁の開閉時期及び開放期間の変更可能範囲を広げ、広範囲の運転状況に対して最適な弁開閉時期等を提供し、また、コンパクト性を維持しつつ、カム機構から弁腕への弁駆動力の伝達ロスを防ぎ、それらにより内燃機関の運転性能を向上させようとするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願請求項１記載の発明は、カム駆動軸とカムとの間に、カム軸心に対して偏心可能な揺動プレートを介在させ、該揺動プレートを偏心させることによりカム駆動軸とカムの間に回転位相差を生じさせる内燃機関の可変動弁装置において、カム軸心に対して偏心する偏心部を有すると共にカム軸心回り回動可能な第１の回動部材と、上記偏心部の軸心に対して偏心するプレート支持部を有すると共に、偏心部軸心回り回動可能に偏心部に嵌合する第２の回動部材とを備え、プレート支持部に揺動プレートを支持し、両回動部材の回動操作の組み合わせにより、揺動プレートの偏心方向及び偏心量を調整可能として特徴としている。
【００１７】
このように、偏心用の第１、第２の回動部材により、揺動プレートの偏心位置を２段構えで変更可能とし、揺動プレートの偏心方向と偏心量を独立して変更できるようにしていると、カム駆動軸に対するカムの回動位相の変更可能範囲が大幅に広がり、各種運転状況に応じて広範囲に吸、排気弁等の開閉時期及び開放期間を変更できる。
【００１８】
請求項２記載の発明は、カム駆動軸とカムとの間に、カム軸心に対して偏心可能な揺動プレートを介在させ、該揺動プレートを偏心させることによりカム駆動軸とカムの間に回転位相差を生じさせる内燃機関の可変動弁装置において、カムとして、吸気カムと排気カムを、カム駆動軸と同軸心上に並列配置し、吸気カム又は排気カムの一方とカム駆動軸との間と、両カム間に、それぞれ揺動プレートを介在させていることを特徴としている。
【００１９】
このように弁駆動力の伝達経路を、カム駆動軸→揺動プレート→一方のカム→揺動プレート→他方のカムとし、両カム間にはカム駆動軸を配置せずに１つの揺動プレートのみを配置してあると、両カム間の距離を短くし、プッシュロッドの傾斜角を小さくして弁駆動力の伝達ロスを少なくできる共に、カム駆動軸及び揺動プレートの配置及び組付も容易になる。また、図１２のように両カム間に駆動回転体２０２を配置すると共にカム軸２０１をカム２０３，２０４内に挿通する構造に比べ、カム駆動軸への外部からの入力経路が簡単になり、図１２のようにカム駆動軸の径を大きくする必要がなく、重量増加及び構造の複雑化を防ぐことができる。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の可変動弁装置において、一方の揺動プレートの偏心方向及び偏心量を、他方の揺動プレートの偏心方向及び偏心量と対称に設定可能としてあることを特徴としている。
【００２１】
これにより、たとえばカム駆動軸から遠い側のカムを、カム駆動軸に対して等速同期回転させ、カム駆動軸に近い側のカムを、カム駆動軸に対して回転位相差を生じるように設定する場合に、偏心方向及び偏心量を対称に変更することにより、近い側のカムの回転位相差を簡単に打ち消すことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
［吸排気弁装置の概略］
図１〜図９は、ＯＨＶ型ツインバルブ式内燃機関に本願発明の可変動弁装置を適用した例である。図１は内燃機関の内部構造を示す縦断面略図であり、シリンダ１内に嵌合するピストン２はコンロッド３を介してクランク軸４のクランクピン５に連結し、シリンダヘッド７には一対の吸気弁８と一対の排気弁（図示せず）が装着され、シリンダヘッド７の上側には吸気弁腕１０及び排気弁腕（図示せず）が配置されている。吸気弁腕１０の先端部は両吸気弁８の上端部にＴ字形の弁押え１１を介して当接している。図示しない排気弁腕も、吸気弁腕と同様に排気弁の上端部に弁押えを介して当接している。
【００２３】
可変動弁装置はシリンダ側方のカム室１３内に配置されており、同一のカム軸心Ｏ０上に吸気カム２１と排気カム２２とカム駆動軸２０を並列に配置してある。吸気カム２１には吸気用スイングアーム（吸気用カムフォロアー）２３の先端ローラ２４が当接し、吸気用スイングアーム２３の先端部の上面は、吸気用プッシュロッド２７を介して吸気弁腕１０の他端に連結している。排気カム２２も吸気カム２１と基本的に同様な構造で排気弁腕に連動連結しており、排気カム２２には、図示しない排気用スイングアーム（排気用カムフォロアー）の先端ローラが当接し、排気用スイングアームの先端部の上面は、排気用プッシュロッドを介してシリンダヘッド７上の排気弁椀の他端に連動連結している。
【００２４】
カム駆動軸２０にはカムギヤ２９が結合されており、該カムギヤ２９は中間伝達ギヤ３０を介してクランク軸４のカム駆動ギヤ３１に連動連結している。クランク軸４の回転は中間伝達ギヤ３０等により１／２の回転角速度に減速されてカム駆動軸２０に伝達される。
【００２５】
［可変動弁装置］
図２は可変動弁装置の縦断面拡大図であり、カム駆動軸２０は、一端部がクランクケースカバー等のカバー部材３２に軸受を介して回転可能に支持され、他端部はカム室１３に突出し、軸受ハウジング１５により回転可能に支持されている。カム駆動軸２０側から順に吸気カム２１と排気カム２２が軸方向に並んで配置され、両カム２１，２２は、それぞれ軸受ハウジング１６，１７によりカム駆動軸２０と同一軸心Ｏ０上に回転可能に支持されている。
【００２６】
カム駆動軸２０と吸気カム２１の軸心方向間には、吸気用不等速継手機構を構成する部材として吸気用揺動プレート３５が偏心位置変更可能に配置され、吸気カム２１と排気カム２２の軸心方向間には、排気用不等速継手機構を構成する部材として上記吸気用揺動プレート３５とは別に、排気用揺動プレート３６が偏心位置変更可能に配置されている。
【００２７】
吸気用揺動プレート３５の偏心方向及び偏心量を任意にかつ独立に変更可能とするために、カム駆動軸２０内には、偏心用の第１、第２の回動部材４０，４１が配置されている。上記吸気用の第１の回動部材４０は、この実施の形態では外側に配置された偏心軸であり、以下、第１の回動部材４０を、吸気用外側偏心軸と称する。また、上記吸気用の第２の回動部材４１は、吸気用外側偏心軸４０の内側に嵌合する偏心軸であり、以下、第２の回動部材４１を、吸気用内側偏心軸と称する。
【００２８】
カム駆動軸２０にはカム軸心Ｏ０と同軸心の嵌合孔４３が形成されており、該嵌合孔４３内に上記吸気用外側偏心軸４０が回動可能に嵌合している。吸気用外側偏心軸４０は、偏心部として、カム軸心Ｏ０に対して一定量だけ偏心する偏心孔４４を有しており、該偏心孔（偏心部）４４内に吸気用内側偏心軸４１が回動可能に嵌合している。吸気用内側偏心軸４１の先端には、円柱状のプレート支持部４５が一体に形成されており、該プレート支持部４５は、吸気用揺動プレート３５を支持すると共に、吸気用内側偏心軸４１の軸心（偏心孔４４の中心）Ｏａ１に対して一定量だけ偏心している。
【００２９】
排気用揺動プレート３６の偏心方向及び偏心量を任意にかつ独立に変更可能とするために、排気カム２２内には、偏心用の第１、第２の回動部材５０，５１が配置されている。排気用の第１の回動部材５０は、この実施の形態では外側に配置された偏心軸であり、以下、第１の回動部材５０を、排気用外側偏心軸と称する。また、排気用の第２の回動部材５１は、排気用外側偏心軸５０の内側に嵌合する偏心軸であり、以下、第２の回動部材４１を、吸気用内側偏心軸と称する。
【００３０】
両排気用偏心軸５０，５１は、基本的には吸気用の偏心軸４０、４１と同様の構造となっている。すなわち、排気カム２２にはカム軸心Ｏ０と同軸心の嵌合孔５３が形成されており、該嵌合孔５３内に排気用外側偏心軸５０が回動可能に嵌合している。排気用外側偏心軸５０は、偏心部としてカム軸心Ｏ０に対して一定量だけ偏心した偏心孔５４を有しており、該偏心孔（偏心部）５４内に排気用内側偏心軸５１が回動可能に嵌合している。排気用内側偏心軸５１の先端には、プレート支持部５５が形成されており、該プレート支持部５５は排気用揺動プレート３６を支持すると共に排気用内側偏心軸５１の軸心（偏心孔５４の中心）Ｏｂ１に対して一定量だけ偏心している。
【００３１】
図４は吸気用揺動プレート３５の正面拡大図（図２のＩＶ矢視図）であり、吸気用揺動プレート３５は円盤状に形成されると共に、中央部に前記プレート支持部４５に嵌合する中央孔３５ａが形成されており、外周端部には吸気用揺動プレート３５の中心Ｏａ２に対して対称な位置に一対の駆動ピン６０，６１が固着されている。各駆動ピン６０，６１は互いに軸心方向の反対方向に突出し、各突出部分に長方体形状のスライダー６２，６３がそれぞれ駆動ピン回り回動可能に嵌合している。すなわち、吸気用の両スライダー６２，６３は、吸気用揺動プレート３５の表裏両面に、揺動プレート中心Ｏａ２に対して対称位置に配置されている。
【００３２】
図２に示す排気用揺動プレート３６も基本的には前記吸気用揺動プレート３５と同様な構造となっており、表裏両面に一対の駆動ピン７０，７１とそれらに嵌合するスライダー７２，７３をそれぞれプレート中心に対して対称に備え、中央部には排気用内側偏心軸５１のプレート支持部５５に嵌合する中央孔３６ａが形成されている。
【００３３】
図３は可変動弁機構の縦断面分解斜視図であり、カム駆動軸２０と吸気カム２１の間に配置される吸気用揺動プレート３５に対して、カム駆動軸２０の端面には径方向に延びる駆動溝６４が形成され、該駆動溝６４には吸気用揺動プレート３５の一方のスライダー６２が径方向スライド可能に係合し、吸気カム２２の端面には上記カム駆動軸２０の駆動溝６４と対称な位置に、径方向に延びる駆動溝６５が形成され、該駆動溝６５には吸気用揺動プレート３５の他方のスライダー６３が径方向スライド可能に係合する。
【００３４】
吸気カム２１と排気カム２２の間に配置される排気用揺動プレート３６に対して、吸気カム２１の端面には径方向に延びる駆動溝７４が形成され、該駆動溝７４に排気用揺動プレート３６の一方のスライダー７２が径方向スライド可能に係合している。排気カム２２の端面には上記吸気カム２１の駆動溝７４とカム軸心Ｏ０に対して対称な位置に、径方向に延びる駆動溝７５が形成され、該駆動溝７５には排気用揺動プレート３６の他方のスライダー７３が径方向スライド可能に係合する。
【００３５】
上記吸気カム２１の軸方向両端面に形成された両駆動溝６５，７４は、カム軸心Ｏ０に対して対称な位置に形成されている。
【００３６】
吸気用外側偏心軸４０及び吸気用内側偏心軸４１の吸気用揺動プレート３５側とは反対側の端部には、それぞれフランジ部４０ａ，４１ａが一体に形成されており、各フランジ部４０ａ，４１ａはそれぞれ電動ステップモータ等の駆動装置あるいは手動式駆動装置に連動連結しており、両吸気用偏心軸４０，４１をそれぞれ独立して所定の回転角度だけ回動させることができるようになっている。
【００３７】
また、排気用外側偏心軸５０及び排気用内側偏心軸５１の排気用揺動プレート３６側とは反対側の端部には、それぞれフランジ部５０ａ，５１ａが一体に形成されており、各フランジ部５０ａ，５１ａはそれぞれ電動ステップモータ等の駆動装置あるいは手動式駆動装置に連動連結しており、両排気用偏心軸５０，５１をそれぞれ独立して所定の回転角度だけ回動させることができるようになっている。
【００３８】
図５は吸気用内側偏心軸４１の拡大正面図（図２のＩＶ矢視図）であり、吸気用内側偏心軸４１の軸心Ｏａ１に対して、吸気用プレート支持部４５の軸心Ｏａ２の偏心量をｅ２とすると、この偏心量ｅ２は、図６に示す吸気用外側偏心軸４０におけるカム軸心Ｏ０に対する偏心孔４４の中心Ｏａ１の偏心量ｅ１と同じ値に設定されている。
【００３９】
上記のように偏心量ｅ２＝ｅ１に設定していると、たとえば図２のＶＩＩ−ＶＩＩ断面を示す図７のように、カム軸心Ｏ０に対して外側偏心軸４０の偏心孔４４の中心Ｏａ１を溝６４の長さ方向の矢印Ａ１側に偏心させ、上記偏心孔４４の中心Ｏａ１に対してプレート支持部４５の軸心Ｏａ２を上記矢印Ａ１側とは反対の矢印Ａ２側に偏心させることにより、上記プレート支持部４５の軸心（吸気用揺動プレート３５の中心）Ｏａ２をカム軸心Ｏ０に一致させることができ、これにより揺動プレート３５の偏心量を０とすることができる。
【００４０】
また、図８のように、カム軸心Ｏ０に対して外側偏心軸４０の偏心孔４４の中心Ｏａ１を溝６４の長さ方向の矢印Ａ１側に偏心させ、上記偏心孔４４の中心Ｏａ１に対してプレート支持ピン４５の軸心Ｏａ２を同じ矢印Ａ１側に偏心させると、吸気用揺動プレート３５の偏心量を最大（ｅ１＋ｅ２）に設定することができる。
【００４１】
図９は吸気用揺動プレート３５の偏心方向を矢印Ａ１，Ａ２とは異ならせ、たとえば矢印Ａ１に対して概ね９０°の角度差で、その偏心方向Ｂ１の最大量まで偏心させた状態を示している。
【００４２】
なお、図２及び図３に示す排気カム２２は、異なるプロフィルのカム山を並列に２つ備えており、これら両排気カム山を選択的に使用したり、あるいは単一使用と共同使用とに切換えることで、排気弁のリフト量も含めて、排気弁のリフト特性を変更するようになっている。
【００４３】
【作用】
［クランク軸回転力の伝達経路］
図１において、クランク軸４の回転力は、カム軸駆動用ギヤ３１、中間伝達ギヤ３０及びカムギヤ２９を介し、回転角速度を１／２に減速してカム駆動軸２０に伝達される。
【００４４】
カム駆動軸２０から各カム２１，２２への伝達経路は、図２において、カム駆動軸２０→駆動溝６４→スライダー６２→駆動ピン６０→吸気用揺動プレート３５→駆動ピン６１→スライダー６３→駆動溝６５→吸気カム２１→駆動溝７４→スライダー７２→駆動ピン７０→排気用揺動プレート３６→駆動ピン７１→スライダー７３→駆動溝７５→排気カム２２となっている。すなわち、カム駆動軸２０から、吸気用揺動プレート３５及びその駆動ピン６０，６１及びスライダー６２，６３を介してまず吸気カム２１へ伝達され、そして吸気カム２１から排気用揺動プレート３６及びその駆動ピン７０，７１及びスライダー７２，７３を介して排気カム２２に伝達される。
【００４５】
［カム駆動軸の回転に対する吸気カムの回転］
（１）吸気用揺動プレートの偏心量０の場合。
図７のように吸気用揺動プレート３５の中心Ｏａ２をカム軸心Ｏ０に一致させることにより、吸気用揺動プレート３５の偏心量を０とした場合には、カム駆動軸２０の回転は等速で吸気カム２１に伝達される。したがって、カム駆動軸２０と吸気カム２１の間で回転位相差は生じず、等速で同期回転する。
【００４６】
図１０はカム駆動軸２０に対する吸気カム２１の回転位相差並びに吸気弁リフト量の変化の一例を示す図であり、上記のように吸気カム２１がカム駆動軸２０と等速同期回転している場合には、破線で示す直線Ｘ１のように回転位相差は０が維持されている。この時の吸気弁リフト特性は、下段の破線の曲線Ｙ１のようになる。
【００４７】
（２）吸気用揺動プレートの偏心量最大の場合。
図８のように吸気用揺動プレート３５の中心Ｏａ２をカム軸心Ｏ０に対して駆動溝方向に最大量偏心させた場合には、図３のカム駆動軸２０が１回転する間に、たとえば一方の吸気用スライダー６２が中心Ｏａ２に近づくと同時に他方のスライダー６３が離れ、続いて一方のスライダー６２が中心Ｏａ２から離れると同時に他方のスライダー６３が中心Ｏａ２に近づく動作を行なう。これにより、カム駆動軸２０の回転は不等速で吸気カム２１に伝達され、カム駆動軸２０に対する吸気カム２１の回転角速度が増減し、カム駆動軸２０と吸気カム２１の間で回転位相差が生じ、該回転位相差は、図１０の上段に実線で示す曲線Ｘ２のように、概ねサインカーブに沿って変化する。すなわち、カム駆動軸回転角が概ね０°から１８０°の範囲では回転位相差は正となり、概ね１８０°から３６０の範囲では回転位相差は負となる。これにより、吸気弁のリフト特性は下段の実線の曲線Ｙ２に示すように、曲線Ｙ１に対して吸気弁閉時期が早まり、吸気弁開放期間が短縮される。
【００４８】
（３）吸気用揺動プレートの偏心量のみ変更した場合。
図３の吸気用外側偏心軸４０の回動調整位置と吸気用内側偏心軸４１の回動調整位置を、任意に組み合わせることにより、吸気用揺動プレート３５の偏心方向を図８の最大偏心時と略同方向（矢印Ａ１側）であって、偏心量を２ｅ１より小さく設定した場合、カム駆動軸２０に対する吸気カム２１の回転位相差は、図１０の上段に一点鎖線で示す曲線Ｘ３のようになり、前記最大偏心時（曲線Ｘ２）と周期は同じであるが、振幅が小さくなる。これはカム駆動軸２０に対する吸気カム２１の回転角速度の増減量が少なくなっていることを示し、リフト特性は下段の一点鎖線の曲線Ｙ３のように変化する。すなわち、吸気弁閉時期が曲線Ｙ１と曲線Ｙ２の中間にくる。
【００４９】
（４）吸気揺動プレートの偏心量及び偏心方向を変更した場合。
図３の吸気用外側偏心軸４０の回動調整位置と吸気用内側偏心軸４１の回動調整位置を、任意に組み合わせることにより、吸気用揺動プレート３５の偏心方向を図８の最大偏心時の矢印Ａ１方向とは異ならせ、かつ偏心量も２ｅ１より小さく設定した場合、カム駆動軸２０に対する吸気カム２１の回転位相差は、回転位相差は、図１０の上段に二点鎖線で示す曲線Ｘ４のようになり、前記最大偏心時（曲線Ｘ２）と周期が異なると共に振幅も小さくなる。これは吸気弁の開閉時期がずれると共にカム駆動軸２０に対する吸気カム２１の回転角速度の増減量も少なくなっていることを示し、リフト特性はたとえば下段の二点鎖線の曲線Ｙ４のように変化する。
【００５０】
上記のように吸気揺動プレート３５の偏心方向及び偏心量を、吸気用外側偏心軸４０の回動調節と、吸気用内側偏心軸４１の回動調節を組み合せて変更することにより、広い範囲に亘り吸気弁の開時期、閉時期及び開放期間を変更調節できる。
【００５１】
［カム駆動軸及び吸気カムに対する排気カムの回転］
（１）排気揺動プレートの偏心量０の場合。
図２の吸気カム２１に対する排気カム２２の基本的な回転位相差の調節は、カム駆動軸２０に対する吸気カム２１の回転位相差の調節と同様である。図２において、排気用揺動プレート３６の中心Ｏｂ２とカム軸心Ｏ０を一致させた場合には、排気カム２２は吸気カム２１と等速で同期回転する。この場合、吸気カム２１がカム駆動軸２０と等速で回転している時には、当然排気カム２２はカム駆動軸２０とも等速で同期回転する。しかし、吸気用揺動プレート３５が任意の方向及び量だけ偏心していることにより、吸気カム２１とカム駆動軸２０との間に回転位相差が生じている時には、排気カム２２はカム駆動軸２０に対して吸気カム２１と同じ位相差で回転することになる。
【００５２】
（２）吸気用揺動プレート３５の偏心時、排気カム２２をカム駆動軸２０と同期回転させる場合。
たとえば図８のように、吸気用揺動プレート３５が最大量まで偏心し、吸気カム２１がカム駆動軸２０に対して不等速で回転している場合において、図３の排気カム２２をカム駆動軸２０に対して等速で同期回転させたい時には、排気用揺動プレート３６を吸気用揺動プレート３５の偏心方向と反対方向に、かつ、同じ偏心量だけ偏心させる。この場合、図３の吸気カム２１の軸方向両端に形成された吸気用の駆動溝６４と排気用の駆動溝７４が、カム軸心Ｏ０に対して対称位置に形成してあることにより、排気用揺動プレート３６を、カム軸心Ｏ０に対して簡単に吸気用揺動プレート３５と対称な位置に変更調節することができる。
【００５３】
（３）吸気用揺動プレート３５の偏心時、排気用揺動プレート３６も、排気独自の所望の弁開閉時期となるように設定する場合。
図３において、排気用揺動プレート３６は、カム駆動軸２０から吸気用揺動プレート３６及び吸気カム２１を経て回転力が伝達されるので、カム駆動軸２０に対する排気カム２２の回転位相差は、吸気用揺動プレート３５による回転位相差と、吸気カム２１に対する排気カム２２の回転位相差を加えた位相差になる。したがって、排気用揺動プレート３６の偏心位置を調節する場合には、前記吸気用揺動プレート３５の偏心方向及び偏心量を加味して、排気用揺動プレート３６の偏心方向及び偏心量を設定することになる。
【００５４】
【発明の別の実施の形態】
（１）図１１は揺動プレート１１０の外周側に、第１の回動部材である外側環状偏心板１０２と、第２の回動部材である内側環状偏心板１０３を配置した構造である。外側偏心板１０２はカム軸心Ｏ０回りに回動するように外周面がハウジング１０５に支持されており、偏心部として、カム軸心Ｏ０から偏心する外側偏心孔１０４を有している。内側偏心板１０３は上記外側偏心孔１０４内に回動可能に嵌合すると共に、プレート支持部として外側偏心孔１０４の中心Ｏａ１から偏心する内側偏心孔１０６を有している。
【００５５】
揺動プレート１１０は前記内側偏心孔１０６に回動可能に嵌合している。揺動プレート１１０の軸方向の表裏両面に、前記図３に示した揺動プレートと同様に、一対の駆動ピン１２０及びスライダー１２１を備えている。
【００５６】
揺動プレート１１０とカム駆動軸１０１及び図示しない吸気カムとの連動連結構造は、前記図２及び図３の場合と同様であり、カム駆動軸並びに吸気カムあるいは排気カムに形成された径方向の溝に、スライダーがスライド可能に係合している。
【００５７】
図１１の可変動弁機構において、外側偏心板１０２と内側偏心板１０３をそれぞれ回動調節することにより、カム軸心Ｏ０に対する揺動プレート１１０の偏心方向及び偏心量を、独立して任意に設定することが可能となる。
【００５８】
（２）図２及び図３の構造は、吸気カムは吸気用揺動プレートを介してカム駆動軸に連動連結し、排気カムは排気用揺動プレートを介して吸気カムに連動連結した構造であるが、かかる構造には限定されず、たとえば排気カムを排気用揺動プレートを介してカム駆動軸に連動連結し、吸気カムを吸気用揺動プレートを介して排気カムに連動連結する構造とすることもできる。
【００５９】
（３）上記各実施の形態において、外側偏心軸に形成する偏心部として、いずれも偏心孔４４等を形成しているが、偏心孔には限定されず、たとえば外側偏心軸に円筒形の偏心突起を形成し、該円筒形偏心突起の外周に内側偏心軸のボス部等を嵌合する構造とすることも可能である。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、カム駆動軸とカムとの間に、カム軸心に対して偏心可能な揺動プレートを介在させ、該揺動プレートを偏心させることによりカム駆動軸とカムの間に回転位相差を生じさせる内燃機関の可変動弁装置において、次のような利点を有している。
【００６１】
（１）１つの揺動プレート４０を偏心操作するために、第１、第２の偏心用回動部材、たとえば外側及び内側の偏心軸４０，４１を用い、揺動プレート３５の偏心位置を２段構えで変更可能とし、揺動プレート３５の偏心方向と偏心量を独立して変更できるようにしているので、カム駆動軸２０に対するカム２１等の回転位相差の変更可能範囲が大幅に広がり、各種運転状況に応じて広範囲に吸、排気弁等の開閉時期及び開放期間を変更できる。
【００６２】
（２）カムとして、吸気カム２１と排気カム２２を、カム駆動軸２０と同軸心上に並列配置し、吸気カム２１又は排気カム２２の一方とカム駆動軸２０との間と、両カム２１，２２の間に、それぞれ揺動プレート３５，３６を介在させると、弁駆動力の伝達経路が、たとえばカム駆動軸２０→一方の揺動プレート３５→一方のカム２１→他方の揺動プレート３６→他方のカム２２となる。すなわち、両カム２１，２２間にカム駆動軸２０を配置せずに１つの揺動プレート３５のみを配置してあることにより、両カム２１，２２、間の距離を短くし、プッシュロッドの傾斜角を小さくして弁駆動力の伝達ロスを少なくできると共に、カム駆動軸２０及び揺動プレート３５の配置及び組付も容易になる。また、図１２のように両カム間に駆動回転体２０２を配置すると共にカム軸２０１をカム２０３，２０４内に挿通する構造に比べ、カム駆動軸への外部からの入力経路が簡単になり、図１２のようにカム駆動軸の径を大きくする必要がなく、重量増加及び構造の複雑化を防ぐことができる。
【００６３】
（３）吸気カム２１と排気カム２２をカム軸心方向に並べて配置し、カム駆動軸２０から一方のカム２１を経て他方のカム２２に弁駆動力を伝達する上記構造において、一方の揺動プレート３５の偏心方向及び偏心量を、他方の揺動プレート３６の偏心方向及び偏心量と対称となるように構成してあると、たとえば、カム駆動軸２０に近い側のカム２１を、カム駆動軸２０に対して不等速で接続した場合であって、カム駆動軸２０から遠い側のカム２２をカム駆動軸２０と等速で同期回転させたい場合には、遠い側のカム２１に対応する他方の揺動プレート３６を、近い側の揺動プレート３５の偏心位置と対称移動させることにより、近い側のカムの回転位相差を簡単に打ち消すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明による可変動弁装置を備えた内燃機関の内部の縦断面略図である。
【図２】本願発明による可変動弁装置の縦断面拡大図である。
【図３】図２の可変動弁装置の縦断面分解斜視図である。
【図４】揺動プレートの拡大正面図（図２のＩＶ矢視図）である。
【図５】内側偏心軸の拡大正面図（図２のＩＶ矢視図）である。
【図６】外側偏心軸の拡大正面図（図２のＩＶ矢視図）である。
【図７】偏心量０時の図２のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図８】最大偏心時の図２のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図９】中間偏心時の図２のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【図１０】カム駆動軸に対する吸気カム回転位相差並びに弁リフト特性を示す図である。
【図１１】本願発明による可変動弁装置の変形例を示す縦断面図である。
【図１２】従来例の縦断面図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面図である。
【符号の説明】
２０  カム駆動軸
２１  吸気カム
２２  排気カム
２７  吸気用プッシュロッド
３５  吸気用揺動プレート
３６  排気用揺動プレート
４０  吸気用外側偏心軸（第１の回動部材の一例）
４１  吸気用内側偏心軸（第２の回動部材の一例）
４４  偏心孔（偏心部の一例）
４５  吸気用プレート支持部
５０  排気用外側偏心軸
５１  排気用内側偏心軸
５４  偏心孔（偏心部の一例）
６０、６１，７０，７１  駆動ピン
６２，６３，７２，７３  スライダー
６４，６５，７４，７５  駆動溝
１０２  排気用外側偏心板（第１の回動部材の一例）
１０３  排気用内側偏心板（第２の回動部材の一例）
１０４  偏心孔（偏心部の一例）
１０６  偏心孔（プレート支持部の一例）
【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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