(57)【要約】【課題】可変動弁装置の信頼性を高めつつ、その軽量化ないしは小型化を図る。【解決手段】バルブ２をリフトさせる揺動カム５と、カムシャフト３の偏心輪６に嵌めた外輪７とをリンク８で連結する一方、外輪７の変位を規制手段で規制するようにした可変動弁装置において、外輪７とリンク８との連結ピン３３を循環軌跡Ａで運動させるととも、リンク８が、揺動カム５とリンク８との連結ピン３１の揺動軌跡の円弧に沿った形態を保った状態で移動するようにした。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランク軸に同期して回転する偏心輪を有するカムシャフトと、
上記カムシャフトを軸として揺動するように設けられた、バルブをリフトさせる揺動カムと、
上記偏心輪に回転自在に外嵌めされた外輪と、
上記揺動カムと外輪とを連結し、該外輪の変位を揺動カムに伝達するリンクと、
上記偏心輪の回転に伴って上記外輪と上記リンクとの連結点が循環軌跡運動をして上記揺動カムを揺動させるように該外輪の変位を規制する規制手段と、
エンジンの運転状態に応じて上記揺動カムによる上記バルブのリフト量が変化するように上記規制手段の位置を制御して上記循環軌跡運動の位置を変更するコントロール部材とを備え、
上記循環軌跡運動の位置が、上記揺動カムと上記リンクとの連結点の揺動軌跡の一端よりも外側にあり、上記リンクが上記揺動軌跡の円弧に沿った形態を保った状態で移動するように、上記規制手段及びコントロール部材が構成されていることを特徴とするエンジンの可変動弁装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記循環軌跡は、上記揺動カムと上記リンクとの連結点の揺動軌跡の一端における当該揺動軌跡の接線方向に長くなるように設定されていることを特徴とするエンジンの可変動弁装置。
【請求項３】
請求項１において、
上記外輪は、その径方向の外方へ突出するロッドを備え、
上記規制手段は、上記カムシャフトと平行な軸を中心に回転する定位置に設けられた回転子を備え、該回転子に上記ロッドがスライド自在に係合していることを特徴とするエンジンの可変動弁装置。
【請求項４】
請求項３において、
上記コントロール部材は、上記カムシャフトと平行な軸を中心に回転自在に設けられ、
上記回転子は、上記カムシャフトに回転自在に支持された支持部材に設けられ、
上記コントロール部材の回動によって上記回転子の位置が上記カムシャフトの軸心回りに変化するように、上記コントロール部材と上記支持部材とは、その一方に設けられたピンを他方に設けられたカムシャフト径方向に長い係合部に移動自在に係合することによって連結されていることを特徴とするエンジンの可変動弁装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一において、
上記揺動カムは、直動式タペットに当接していることを特徴とするエンジンの可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの可変動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの吸排気バルブの開閉時期やバルブリフト量をエンジンの運転状態に応じて変化させることは一般に知られている。そのような可変動弁装置の一例として、カムシャフトに設けた偏心輪に外輪を嵌める一方、該カムシャフトに吸気バルブをリフトさせる揺動カムを揺動自在に支持し、偏心輪の回転に伴う外輪の変位を揺動カムにリンク手段で伝えるようにし、このリンク手段を、外輪に連結したロッカアームと、揺動カムに連結したリンクとによって構成し、ロッカアームの揺動支点と揺動カムの軸心との距離をエンジンの運転状態に応じて変化させるようにしたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
この可変動弁装置によれば、エンジン高回転高負荷時にはロッカアームの揺動支点を揺動カムの軸心に近づけることにより、バルブ開弁開始時期を早めてバルブリフト量を大きくし、エンジン低回転低負荷時には上記揺動支点を離すことにより、バルブの開弁開始時期を遅らせてバルブリフト量を小さくすることができる。
【０００４】
可変動弁装置の他の例として、カムシャフトに支持アームを回動自在に支持し、この支持アーム先端に上記ロッカアームを揺動自在に支持し、エンジン低回転低負荷時には、支持アームを回動させてロッカアームの揺動支点をカムシャフトの軸心周りに変位させることにより、バルブ開弁開始時期を遅らせることなくバルブリフト量を小さくするという試みも知られている（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１０７７２５号公報
【特許文献２】
特開平１１−２６４３０７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来技術は、偏心輪がカムシャフトの軸心回りに回転するクランクとして働いて揺動カムが当該軸心回りに揺動するものであるから、その揺動角速度が偏心輪の回転角に応じて大きく変化し、バルブの開弁加速度及び閉弁加速度が高くなる。そのため、揺動カムのバルブ側（例えばタペット）に対する当たりが強くなって、ロッカアームなどリンク機構を構成する各部材の連結点に加わる荷重が大きくなり、また、拗れを生じ易くなり、可変動弁装置の信頼性を高めることが難しい。
【０００７】
また、上記従来技術は、外輪の揺動をロッカアーム及びリンクを介して揺動カムに伝える構成であるから、外輪が揺動するときに該外輪、ロッカアーム、リンク及び揺動カムの各連結点に大きな荷重が加わり或いは拗れを生じ易くなり、また、揺動カムに働く分力も大きくならない。
【０００８】
このため、揺動カムの揺動を円滑なものにすることが難しくなるとともに、小リフト制御状態から大リフト制御状態への移行にあたって、バルブスプリングの付勢力に抗して揺動カムを強制的に回動させるための駆動力も大きくなる。それに伴って、可変動弁装置を構成する各部品をその強度確保のために大形にすることが必要となり、可変動弁装置の軽量化ないしは小型化に不利になる。
【０００９】
そこで、本発明は、外輪の回動を揺動カムに対して円滑に伝えることができるようにして、可変動弁装置の信頼性を高めつつ、その軽量化ないしは小型化を図ることを課題とする。
【００１０】
また、本発明の課題は、バルブの開弁加速度及び閉弁加速度を低く抑えることができるようにして、可変動弁装置の信頼性を高めつつ、その軽量化ないしは小型化を図ることにある。
【００１１】
また、本発明の課題は、既存のエンジンに対して、エンジンの全高が増大することを抑えつつ且つ大きな設計変更をすることなく、組み込むことができる可変動弁装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような課題に対して、偏心輪に回転自在に嵌めた外輪と揺動カムとをリンクで連結してバルブリフト用の揺動カムを揺動させるようにした可変動弁装置において、外輪とリンクとの連結点を循環軌跡運動させるととも、リンクが、揺動カムとリンクとの連結点の揺動軌跡の円弧に沿った形態を保った状態で移動するようにした。
【００１３】
すなわち、請求項１にかかる発明は、エンジンのクランク軸に同期して回転する偏心輪を有するカムシャフトと、
上記カムシャフトを軸として揺動するように設けられた、バルブをリフトさせる揺動カムと、
上記偏心輪に回転自在に外嵌めされた外輪と、
上記揺動カムと外輪とを連結し、該外輪の変位を揺動カムに伝達するリンクと、
上記偏心輪の回転に伴って上記外輪と上記リンクとの連結点が循環軌跡運動をして上記揺動カムを揺動させるように該外輪の変位を規制する規制手段と、
エンジンの運転状態に応じて上記揺動カムによる上記バルブのリフト量が変化するように上記規制手段の位置を制御して上記循環軌跡運動の位置を変更するコントロール部材とを備え、
上記循環軌跡運動の位置が、上記揺動カムと上記リンクとの連結点の揺動軌跡の一端よりも外側にあり、上記リンクが上記揺動軌跡の円弧に沿った形態を保った状態で移動するように、上記規制手段及びコントロール部材が構成されていることを特徴とするエンジンの可変動弁装置である。
【００１４】
従って、カムシャフトの回転に伴って偏心輪が回転すると、規制手段による外輪の変位の規制により、外輪とリンクとの連結点が循環軌跡運動をし、それに伴って該リンクに連結された揺動カムが揺動してバルブがリフトする。コントロール部材によって規制手段の位置を変更すると、それに伴って上記循環軌跡運動の位置が変わり、揺動カムの揺動態様が変化してバルブリフト量が変化する。
【００１５】
そうして、上述の如く外輪とリンクとの連結点は、カムシャフト（偏心輪）が１回転して出発点から再び出発点に戻るとき、単なる直線往復運動や揺振運動とは違って同じ経路を通らず、閉じた軌跡を描く、つまり循環軌跡運動をするから、偏心輪の回転に伴って上記連結点が変位するときの加速度が高くならず、該連結点に対して周期的に大きな荷重が加わることが避けられる。
【００１６】
また、上記リンクは、該リンクと揺動カムとの連結点の揺動軌跡の円弧に沿った形態を保った状態で移動するから、外輪が変位するときに揺動カムを揺動させる方向に働く分力が大きくなるとともに、該リンク両端の連結点に大きな荷重が加わったり拗れを生ずることが避けられる。
【００１７】
このように、偏心輪の回転に伴う外輪の変位が円滑になるとともに、該外輪の変位が揺動カムに効率良く伝わることから、可変動弁装置を構成する各部品の負荷が軽減されるとともに、比較的小さな駆動力で揺動カムを揺動させることができるようになり、また、コントロール部材によってバルブリフト量を変更するときの駆動力も軽減され、可変動弁装置の軽量化ないしは小型化、並びに信頼性の向上に有利になる。
【００１８】
上記リンクが、該リンクと揺動カムとの連結点の揺動軌跡の円弧に沿った形態を保った状態で移動するとは、該連結点が揺動軌跡を移動するときの該連結点における揺動軌跡の接線と、リンクの両端連結点を結ぶ線分とのなす角度が大きくならない、例えば６０度以上にはならないことを意味する。
【００１９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のエンジンの可変動弁装置において、上記循環軌跡は、上記揺動カムと上記リンクとの連結点の揺動軌跡の一端における当該揺動軌跡の接線方向に長くなるように設定されていることを特徴とする。
【００２０】
すなわち、揺動カムの揺動角速度は一定ではなく、上記外輪とリンクとの連結点の上記循環軌跡上の位置によって変化する。そうして、本発明のように、この循環軌跡を揺動カムとリンクとの連結点の揺動軌跡の一端における当該揺動軌跡の接線方向に長くすれば、揺動角速度が略一定になる区間を比較的長くとることができ、開弁加速度や閉弁加速度が高くなることを避ける上で有利になるとともに、外輪とリンクとの連結点がカムシャフトから大きく外側へ突出した状態になることを避けて可変動弁装置の小型化を図る上でも有利になる。
【００２１】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載のエンジンの可変動弁装置において、
上記外輪は、その径方向の外方へ突出するロッドを備え、
上記規制手段は、上記カムシャフトと平行な軸を中心に回転する定位置に設けられた回転子を備え、該回転子に上記ロッドがスライド自在に係合していることを特徴とする。
【００２２】
従って、外輪は、偏心輪の回転に伴って、ロッドの回転子に対するスライドにより該回転子との距離を変化させながら、該回転子を中心に回動することになり、この距離変化と回動とによって、該外輪とリンクとの連結点は上記循環軌跡運動をするように規制される。
【００２３】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載のエンジンの可変動弁装置において、上記コントロール部材は、上記カムシャフトと平行な軸を中心に回転自在に設けられ、
上記回転子は、上記カムシャフトに回転自在に支持された支持部材に設けられ、
上記コントロール部材の回動によって上記回転子の位置が上記カムシャフトの軸心回りに変化するように、上記コントロール部材と上記支持部材とは、その一方に設けられたピンを他方に設けられたカムシャフト径方向に長い係合部に移動自在に係合することによって連結されていることを特徴とする。
【００２４】
従って、コントロール部材の回動によって回転子の位置をカムシャフト軸心回りに移動させ、上記循環軌跡移動の位置を変更してバルブリフト量を変えることができる。そうして、コントロール部材と回転子の支持部材とは、その一方に設けられたピンと他方に設けられたカムシャフト径方向に長い係合部との係合によって連結されているから、該ピンの係合位置を調節することによって可変動弁装置を構成する各部品の寸法誤差を吸収して所期の機能を得る上で有利になり、また、その組付性も良くなる。
【００２５】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれか一に記載のエンジンの可変動弁装置において、
上記揺動カムは、直動式タペットに当接していることを特徴とする。
【００２６】
従って、既存の直動式タペットを備えたエンジンに対して、エンジンの全高が増大することを抑えつつ且つ大きな設計変更をすることなく、組込む上で有利になる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、請求項１にかかる発明によれば、偏心輪に嵌めた外輪と揺動カムとをリンクで連結した可変動弁装置において、外輪とリンクとの連結点を循環軌跡運動させるとともに、リンクが該リンクと揺動カムとの連結点の揺動軌跡の円弧に沿った形態を保った状態で移動するように上記循環軌跡の位置を定めたから、偏心輪の回転に伴う外輪の変位が円滑になり、また、該外輪の変位が揺動カムに効率良く伝わるようになり、可変動弁装置の軽量化ないしは小型化、並びに信頼性の向上に有利になる。
【００２８】
請求項２に係る発明によれば、請求項１において、上記循環軌跡を、揺動カムとリンクとの連結点の揺動軌跡の一端における当該揺動軌跡の接線方向に長くなるように設定したから、揺動カムの揺動角速度が略一定になる区間を比較的長くとることができ、開弁加速度や閉弁加速度が高くなることを避ける上で有利になるとともに、可変動弁装置の小型化を図る上でも有利になる。
【００２９】
請求項３に係る発明によれば、請求項１において、外輪に径方向外方へ突出するロッドを設け、該ロッドをカムシャフトと平行な軸を中心に回転する回転子にスライド自在に係合したから、外輪とリンクとの連結点を循環軌跡運動させることができる。
【００３０】
請求項４に係る発明によれば、請求項３において、コントロール部材をカムシャフトと平行な軸を中心に回転自在に設け、上記回転子をカムシャフトに回転自在に支持された支持部材に設け、このコントロール部材と支持部材とをピンとカムシャフト径方向に長い係合部との嵌合によって連結したから、コントロール部材の回動によって上記循環軌跡移動の位置を変更してバルブリフト量を変えることができ、また、可変動弁装置を構成する各部品の寸法誤差を吸収して所期の機能を得る上で有利になり、また、その組付性も良くなる。
【００３１】
請求項５に係る発明によれば、請求項１乃至４のいずれか一において、上記揺動カムは、直動式タペットに当接しているから、既存の直動式タペットを備えたエンジンに対して、エンジンの全高が増大することを抑えつつ且つ大きな設計変更をすることなく、組込む上で有利になる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３３】
図１は本発明に係る可変動弁装置をエンジンの吸気バルブに適用した全体構成を示す。このエンジンは１つの気筒に２つの吸気バルブ１，２と２つの排気バルブ（図示省略）とを有する４バルブのダブルオーバヘッドカム方式を採用したものである。同図において、３はエンジンのクランク軸に同期して回転するカムシャフトである。吸気バルブ１，２の各々はカムシャフト３に揺動自在に支持された揺動カム４，５によって駆動され、バルブリフト量及びバルブタイミングがエンジンの運転状態に応じて変更される。
【００３４】
吸気バルブ１，２のリフト量及びタイミングの変更のために、カムシャフト３には複数の偏心輪６が軸方向に間隔をおいて且つ該カムシャフト３と一体になって回転するように設けられ、各偏心輪６に外輪７が回転自在に外嵌めされている。この外輪７と上記揺動カム５とが１本のリンク８によって連結されている。また、上記カムシャフト３と平行に回動軸１１が設けられており、この回動軸１１に複数のコントロールアーム（コントロール部材）１２が軸方向に間隔をおいて結合されている。各コントロールアーム１２と上記外輪７とは、上記偏心輪６の回転に伴う外輪７の変位を上記揺動カム４，５が揺動するように規制する規制手段１３によって連結されている。
【００３５】
上記回動軸１１には、円周の一部のみに歯が形成されたウォーム歯車１４が結合されている。このウォーム歯車１４の歯にモータ１５で回転駆動されるウォーム１６が噛み合っている。そうして、エンジンの運転状態に応じてモータ１５を作動させて上記コントロールアーム１２を回動させ、上記規制手段１３の位置を変えて吸気バルブ１，２のリフト量及びタイミングを変更させるようになっている。この場合、コントロールアーム１２は、エンジン負荷が高くなるほどバルブリフト量が大きくなるように制御される。以下、可変動弁装置について具体的に説明する。
【００３６】
図２に示すように、揺動カム５（揺動カム４も同様）は、カムシャフト３に回転自在に嵌合する嵌合孔５ａ及びリンク連結孔５ｂを備え、周面には曲率半径が所定角度範囲一定になっている基円面（ベースサークル区間）θ１と、該θ１に続いて曲率半径が漸次大きくなっているカム面（リフト区間）θ２とが形成されている。リンク８は円弧状に形成されていて、両端に連結孔８ａ，８ｂを備えている。偏心輪６はその偏心位置にカムシャフト３に嵌めて一体に結合する結合孔６ａを備えている。
【００３７】
外輪７は、偏心輪６に回転自在に嵌められる嵌合孔７ａを備え、さらに、リンク連結孔７ｂが形成された外方への突出部、並びに外輪７の径方向の外方へ突出するロッド７ｃを備えている。外輪７のリンク連結孔７ｂとロッド７ｃとは、外輪７の周方向に鋭角度離れて配置されている。コントロールアーム１２は、基端部に回動軸１１に嵌めて結合される結合孔１２ａを備え、先端部にカムシャフト３と平行なピン孔１２ｂを備えている。
【００３８】
規制手段１３は、回転子１７と、該回転子１７をカムシャフト３と平行な軸１８ｂによって回転自在に支持する支持部材１８とを備えてなる。回転子１７には外輪７のロッド７ｃを摺動自在に係合する係合孔１７ａが形成されている。支持部材１８は、２枚のプレートの基端部同士を重ね合わせてＶ字状にしたものであって、その重ね合わせ部にカムシャフト３に回転自在に嵌合する嵌合孔１８ａが形成されている。そうして、一方のプレートの先端部に上記軸１８ｂが設けられ、他方のプレートの先端部にはコントロール１２のピン孔１２ｂに嵌めたピンが移動自在に係合するカムシャフト径方向に長い係合溝１８ｃが形成され、該係合溝１８ｃは当該プレートの先端に開口している。
【００３９】
図３に示すように、吸気バルブ２のステム上端に直動式タペット２１が設けられ、該タペット２１に揺動カム５が当接している。吸気バルブ２は、タペット内部に設けられたリテーナ２２とシリンダヘッドに設けられたリテーナ２３との間に設けられたバルブスプリング２４によって吸気ポート２５を閉じる方向に付勢されている。吸気バルブ１も吸気バルブ２と同様の構成になっている。
【００４０】
リンク８は、一端が揺動カム５にピン３１にて回動自在に連結され、他端が外輪７の突出部にピン３３にて連結されている。揺動カム４は揺動カム５と一体になって揺動するようにカムシャフト３に支持されている。外輪７のロッド７ｃは支持部材１８の回転子１７の係合孔１７ａに摺動自在に嵌められている。コントロールアーム１２と支持部材１８とは、アーム先端のピン３２を係合溝１８ｃに移動自在に係合させることによって連結されている。ピン３１〜３３はいずれもカムシャフト３と平行に延びている。
【００４１】
規制手段１３の支持部材１８は回転子１７がカムシャフト３の側方に配置されるようにカムシャフト３に組み込まれ、回転子１７の上方にコントロールアーム１２の回動軸１１が配置されている。コントロールアーム１２の回動によって回転子１７の位置がカムシャフト３の軸心回りに変化する。回転子１７がカムシャフト３の側方の高位置に設けられた図３は、大リフト制御状態である。図４に示すようにコントロールアーム１２の回動によって回転子１７を下方へ移動させると、小リフト制御状態となる。
【００４２】
図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように外輪７の位置は偏心輪６の回転に伴って変化し、揺動カム５が同図（ａ）に示すように直動式タペット２１を介して吸気バルブ２を大きくリフトさせた状態（揺動カム４が直動式タペットを介して吸気バルブ１を大きくリフトさせた状態）と、同図（ｂ）に示すように吸気バルブ２（吸気バルブ１）のリフト量零の状態との間で揺動する。小リフト制御状態である図４の場合も同様である（同図（ａ）及び（ｂ）参照）。
【００４３】
図５に可変動弁装置の構成及び大リフト制御時の作動を具体的に示す。なお、揺動カム５、コントロールアーム１２、リンク８及び連結ピン３１〜３３については模式的に表している。Ｃは偏心輪６の軸心（外輪７の軸心）の回転軌跡である。外輪７のロッド７ｃは外輪７の軸心を起点として延びる１点鎖線で表している。また、外輪７の軸心と連結ピン３３との関係をわかり易くするためこの両者を破線で結んでいる。カムシャフト３（偏心輪６）の回転方向は図５における時計方向（右回り）に設定されている。また、吸気バルブ１と揺動カム４との関係も吸気バルブ２と揺動カム５との関係と同じであり、揺動カム４は揺動カム５と同様に働くので、以下では、吸気バルブ２と揺動カム５との関係で当該可変動弁装置を説明する。
【００４４】
上述の如く、外輪７の連結ピン３３（リンク連結孔７ｂ）とロッド７ｃとは外輪７の周方向に鋭角度離れて配置され、該ロッド７ｃが摺動自在に係合する回転子１７はカムシャフト３の側方に配置されているから、当該連結ピン３３は規制手段１３によって回転子１７の近傍（本例の場合はカムシャフト３の斜め上方位置）に位置が規制される。また、揺動カム５は、リンク８との連結ピン３１がカムシャフト３の上記回転子１７とは反対側からカムシャフト３の上方にわたって揺動するように設定されている。かかる設定により、リンク８が連結ピン３１の揺動軌跡Ｘの円弧に沿った形態を保った状態で移動するようになっている。以下、具体的に説明する。
【００４５】
図５に揺動カム５を実線で示す状態は、揺動カム５の連結ピン３１がカムシャフト３の側方（回転子１７の反対側）に位置付けられたバルブリフトピーク時であり、揺動カム５はカム面θ２のカムノーズ側の端がタペット２１に当接している。このとき、外輪７の連結ピン３３は、カムシャフト３の上方近傍に位置付けられている。
【００４６】
偏心輪６が回転すると、それに伴って外輪７が変位するが、その変位はロッド７ｃと回転子１７との係合によって規制される。すなわち、外輪７は、偏心輪６の回転に伴って、ロッド７ｃの回転子１７に対するスライドにより該回転子１７との距離を変化させながら、該回転子１７を中心に回動することになる。そうして、この距離変化と回動とによって、外輪７とリンク８との連結ピン３３は循環軌跡Ａの運動をすることになる。この循環軌跡運動に伴って、揺動カム５は実線状態と破線状態との間で揺動をする。
【００４７】
上記循環軌跡Ａは、回転子１７をカムシャフト３の側方に配置して外輪７のロッド７ｃを大略横方向にスライドさせるようにしたから、回転子１７の上方において横長形状になる。この循環軌跡Ａの位置は、揺動カム５とリンク８との連結ピン３１の揺動軌跡Ｘの一端（リフト量零側の端）よりも外側であって、該一端を基点として該一端における当該揺動軌跡Ｘの接線Ｙの両側各々に４５度の角度範囲若しくは３０度の角度範囲αに存する。これにより、リンク８は当該揺動軌跡の円弧に沿った形態を保った状態で横移動する。
【００４８】
このように、外輪７の連結ピン３３が循環軌跡運動をするから、偏心輪６の回転に伴って該連結ピン３３が変位するときの加速度が高くならず、該連結ピン３３に対して周期的に大きな荷重が加わることが避けられる。
【００４９】
また、リンク８は、連結ピン３１の揺動軌跡の円弧に沿った形態を保った状態で移動するから、外輪７が偏心輪６の回転に伴って変位するときに揺動カム５を揺動させる方向に働く分力が大きくなるとともに、リンク８の両端の連結ピン３１，３３に大きな荷重が加わったり拗れを生ずることが避けられる。
【００５０】
従って、偏心輪６の回転に伴う外輪７の変位が円滑になるとともに、該外輪７の変位が揺動カム５に効率良く伝わることになり、当該可変動弁装置を構成する各部品の負荷が軽減されるとともに、比較的小さな駆動力で揺動カム５を揺動させることができ、可変動弁装置の軽量化ないしは小型化、並びに信頼性の向上に有利になる。
【００５１】
さらに、循環軌跡Ａが連結ピン３１の揺動軌跡の一端（リフト量零側の端）における当該揺動軌跡の接線方向に長くなっているから、揺動角速度が略一定になる区間を比較的長くとることができ、開弁加速度や閉弁加速度が高くなることを避ける上で有利になるとともに、連結ピン３３がカムシャフト３から大きく外側へ突出した状態になることを避けて可変動弁装置の小型化を図る上でも有利になる。
【００５２】
次にコントロールアーム１２を図５に示す状態から回動軸１１周りに下方へ回動させると、図６に示すように、回転子１７がカムシャフト３の軸心回りをカムシャフト３の回転方向とは逆方向に回動する。回転子１７をカムシャフト３の側方の低位置に位置付けると、小リフト制御状態となる。回転子１７の位置の変更に伴い、外輪７もカムシャフト３の回転方向とは逆方向に回動し、従って、外輪７の連結ピン３３の循環軌跡Ｂは大リフト制御時の循環軌跡Ａよりもカムシャフト３の回転方向手前側に位置付けられる。
【００５３】
上記連結ピン３３の上記循環軌跡Ｂでの運動に伴って、外輪７にリンク８で連結された揺動カム５は、実線状態（バルブリフトピーク状態）と破線状態（リフト零状態）との間で揺動をする。
【００５４】
上述の如く、大リフト制御状態から小リフト制御状態へ移行すると、上記循環軌跡の位置がＡからＢへ、つまり、カムシャフト３の回転方向手前側に移動するから、その移動角度に対応して外輪７及び揺動カム５がカムシャフト３の軸心回りに該カムシャフト３の回転方向手前側に回転移動する。この回転移動に伴って、揺動カム５の揺動に伴うタペット２１に対する当たり面が基円面θ１側にシフトする。
【００５５】
従って、揺動カム５がバルブリフト量零側の揺動端からバルブリフトピーク側の揺動端への揺動を開始するクランク角は上記循環軌跡の移動角度に対応して進角するが、これに対応して、揺動カム５のタペット２１に対する当たり面も基円面θ１側にシフトするから、吸気バルブ２の開弁開始時期は小リフト制御時と大リフト制御時とでは略同じになる。そして、小リフト制御時のバルブリフトピーク時は上記移動角度に対応して進角するとともに、上記当たり面の基円面θ１側へのシフトに伴ってカム面θ２の途中で揺動端を迎えるから、ピークリフト量が小さくなる。すなわち、吸気バルブ２（吸気バルブ１）のリフト特性は図７に示すように大リフト制御時にはＬ１となり、小リフト制御時はＬ２となる。
【００５６】
このように吸気バルブ２のピークリフト量の変更にも拘わらず、その開弁開始時期を略揃えることができるから、吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバラップ期間を常に確保することができる。しかも、バルブリフト量を大きく変化させることができるから、吸気通路のスロットルバルブを廃止することが可能になり、小リフト制御時のポンピングロスの低減と、大リフト制御時の吸気充填効率の向上に有利になる。
【００５７】
そうして、上記循環軌跡Ｂは、大リフト制御時の循環軌跡Ａと同様に、回転子１７の上方において横長形状になる。この循環軌跡Ｂの位置は、揺動カム５とリンク８との連結ピン３１の揺動軌跡Ｘの一端（リフト量零側の端）よりも外側であって、該一端を基点として該一端における当該揺動軌跡Ｘの接線Ｙの両側各々に４５度の角度範囲若しくは３０度の角度範囲αに存する。これにより、リンク８は当該揺動軌跡の円弧に沿った形態を保った状態で横移動する。
【００５８】
よって、大リフト制御時の場合と同様に、偏心輪６の回転に伴う外輪７の変位が円滑になるとともに、該外輪７の変位が揺動カム５に効率良く伝わることになり、当該可変動弁装置を構成する各部品の負荷が軽減されるとともに、比較的小さな駆動力で揺動カム５を揺動させることができ、可変動弁装置の軽量化ないしは小型化、並びに信頼性の向上に有利になる。
【００５９】
また、上述の如く、外輪７の連結ピン３３を循環軌跡移動させるようにするとともに、リンク８を揺動カム５の連結ピン３１の揺動軌跡の円弧に沿った形態を保った状態で移動させるようにしたから、コントロールアーム１２の駆動力が揺動カム５に伝わり易くなり、バルブリフト量を変更するときの駆動力も軽減される。
【００６０】
さらに、コントロールアーム１２と回転子１７の支持部材１８とを、ピン３２と一端が開放した係合溝１８ｃとの係合によって連結するようにしたから、可変動弁装置に組立が容易になるとともに、係合溝１８ｃにおけるピン３２の係合位置を調節することによって可変動弁装置を構成する各部品の寸法誤差を吸収して所期の機能を得ることができる。
【００６１】
また、規制手段１３の回転子１７をカムシャフト３の側方に配置し、該回転子１７の上方にコントロールアーム１２の回動軸１１を配置し、揺動カム５を直動式タペット２１に当接させるようにしたから、既存の直動式タペットを備えたエンジンに対して、エンジンの全高が増大することを抑えつつ且つ大きな設計変更をすることなく、組込む上で有利になる。
【００６２】
なお、上記各実施形態は吸気バルブの可変動弁装置に関するが、本発明は、排気バルブの可変動弁装置とし採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る可変動弁装置を示す斜視図。
【図２】同装置の一部を分解して示す正面図。
【図３】同装置の大リフト制御時におけるバルブリフトピーク時（ａ）及びリフト量零時（ｂ）各々の状態を示す断面図。
【図４】同装置の小リフト制御時におけるバルブリフトピーク時（ａ）及びリフト量零時（ｂ）各々の状態を示す断面図。
【図５】同装置の大リフト制御時の作動の説明図。
【図６】同装置の小リフト制御時の作動の説明図。
【図７】同装置のバルブリフト特性を示すグラフ図。
【符号の説明】
１，２  吸気バルブ
３  カムシャフト
４，５  揺動カム
６  偏心輪
７  外輪
７ｃ  ロッド
８  リンク
１１  回動軸
１２  コントロールアーム
１３  規制手段
１７  回転子
１８  支持部材
１８ｃ  係合溝
２１  タペット
３０〜３３  連結ピン
【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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