(57)【要約】【課題】  回転カムによって揺動しこの揺動によって従動節を変位させる揺動カムを備え、この揺動カムの揺動中心の位置を移動することによって、従動節の変位行程長を変更可能なカム装置において、揺動カムの揺動中心の位置を移動して排気バルブの変位行程長が小さくなるように変更した場合でも、上記排気バルブの着座速度を従来よりも小さく押さえる。【解決手段】  揺動カム７の揺動中心ＣＬ１の位置を移動することによって、従動節９の変位行程長を変更可能なカム装置１において、揺動中心ＣＬ１の位置に応じて、従動節７が着座するときにおける、揺動カム７の揺動速度に対する従動節９の移動速度の割合を変化させ、従動節９の着座速度が、従動節９の変位行程長が最大であるときの着座速度とほぼ同じになるように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転カムによって揺動しこの揺動によって従動節を変位させる揺動カムを備え、この揺動カムの揺動中心の位置を移動することによって、上記従動節の変位行程長を変更可能なカム装置において、
上記揺動カムの揺動中心の位置に応じて、上記従動節が着座するときにおける、上記揺動カムの揺動速度に対する上記従動節の移動速度の割合を変化させ、上記従動節の着座速度が、ほぼ一定になるように構成されていることを特徴とするカム装置。
【請求項２】
請求項１に記載のカム装置において、
上記従動節は、上記揺動カムに接する平面状のタペット面を一端部側に備え、
上記揺動カムと上記タペット面との接触部と、上記揺動カムの揺動中心との間の距離であって、上記タペット面に対して平行な方向の距離である平行方向距離が変化させて、上記従動節の着座速度が、ほぼ一定になるように構成されていることを特徴とするカム装置。
【請求項３】
請求項２に記載のカム装置において、
上記揺動カムを上記回転カムと上記従動節とに直接的または間接的に常に接触させるために、上記揺動カムの揺動中心の位置が片側方向に向かうような付勢を、上記揺動カムに施すことが可能な付勢手段を有することを特徴とするカム装置。
【請求項４】
請求項３に記載のカム装置において、
上記回転カムと上記揺動カムとの間に設けられ、直線的に移動して上記揺動カムを揺動させるアタッチメントと；
一端部側で上記揺動カムを揺動自在に支持し、上記一端部と他端部との間に設けられた支点を中心にして揺動自在な支持レバーと；
上記アタッチメントと上記揺動カムとを介して、上記回転カムの回転によって、上記従動節が移動するように、上記支持レバーの揺動を静止する支持レバー静止手段と；
を有し、上記付勢手段は、上記支持レバーが一方の方向に揺動するように、上記支持レバーを付勢する手段であることを特徴とするカム装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のカム装置において、
上記揺動カムには、上記揺動カムに対して回転自在なローラが設けられており、上記ローラが上記回転カムの回転に応じて上記アタッチメントと上記タペット面とに、常にあるいは一部接触するようになっており、
上記揺動カムの揺動角度が小さい場合には、上記揺動カムが上記ローラを介して上記タペット面に転がり接触をし、上記揺動カムの揺動角度が大きい場合には、上記揺動カムが上記タペット面に滑り接触するように構成されていることを特徴とするカム装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のカム装置において、
上記カム装置は、内燃機関の吸気弁または排気弁を開閉する装置であることを特徴とするカム装置。
【請求項７】
回転カムによって揺動しこの揺動によって従動節を変位させる揺動カムの揺動中心の位置を移動することによって、上記従動節の変位行程長を変更可能なカム装置の従動節駆動方法において、
上記揺動カムの揺動中心の位置に応じて、上記従動節が着座するときにおける、上記揺動カムの揺動速度に対する上記従動節の変位速度の割合を変化させ、上記従動節の着座速度が、ほぼ一定になるようにすることを特徴とするカム装置の従動節駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カム装置およびカム装置の従動節駆動方法に係り、特に、回転カムと従動節との間に設けられた揺動カムの揺動中心の位置を変更することによって、カム装置の従動節のストロークを変更可能なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの回転力によって回転する回転カム（動節）によって揺動し、この揺動によってバルブ（上記エンジンの吸気バルブや排気バルブ）をリフトさせる揺動カムを備えていると共に、この揺動カムの揺動中心の位置を上記回転バルブのタペット面に対して平行に移動させることによって、上記バルブのストロークを変更可能なカム装置が知られている（たとえば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平６−７４０１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来のカム装置は、高速回転するエンジンに使用されるもの（高速回転用カム装置）であるので、吸排気バルブがスムーズに運動できるように、上記回転カムの基礎曲線（プロフィール）が形成されている。
【０００４】
ここで、上記吸排気バルブがフルストロークする場合（変位行程長が最長である場合）における上記従来のカム装置の排気バルブのリフト速度について説明する。
【０００５】
図２３は、従来のカム装置における回転カムの回転角度θｓと排気バルブのリフト量ｙとの関係を示す図であり、図２４は、図２３に示すＸＸＩＩＩ部の拡大図である。
【０００６】
なお、図２３の横軸は、回転カムの回転角度θｓを示し、縦軸は排気バルブのリフト量ｙを示す。また、グラフＧ１００は、上記吸排気バルブがフルストロークする場合における上記排気バルブのリフト状態を示し、グラフＧ１０２は、上記排気バルブのストローク量を少なくした場合における上記排気バルブのリフト状態を示す。
【０００７】
吸排気バルブが着座している状態（リフトしていない状態）Ｐ１００から上記吸排気バルブがリフトし始めるときにおける上記排気バルブの速度の絶対値は小さい。この後、上記排気バルブの速度の絶対値は徐々に大きくなり（グラフＧ１００の傾きが徐々に大きくなり）、変曲点Ｐ１０２で極大値になり、この極大値になった後、上記排気バルブの速度の絶対値は徐々に小さくなり、頂点Ｐ１０４で「０」になる。
【０００８】
上記「０」になった後、上記排気バルブの速度の絶対値は徐々に大きくなり（グラフＧ１００の傾きが徐々にマイナス方向に大きくなり）、変曲点Ｐ１０６で極大値になり、この極大値になった後、上記排気バルブの速度の絶対値は徐々に小さくなり、ポイントＰ１０８で「０」になる。このポイントＰ１０８では、排気バルブは着座している。
【０００９】
なお、上記ポイントＰ１００からＰ１０４までの間における上記排気バルブの速度は正（＋）であり、上記ポイントＰ１０４からＰ１０８までの間における上記排気バルブの速度は負（−）であるものとする。
【００１０】
また、吸排気バルブがフルストロークしている状態においては、上記回転カムの基礎曲線にしたがって、上記揺動カムが揺動し、上記回転カムのリフト量を上記揺動カムがほぼそのまま上記排気バルブに伝達するので、図２４に示すように、上記吸排気バルブが着座するときの移動速度（着座速度）は小さくなっている。
【００１１】
一方、上記排気バルブのリフト量を少なくした場合においては、上記回転カムと上記揺動カムとの間で上記回転カムのリフト量がそのまま上記揺動カムに伝達されないので、つまり、上記回転カムの基礎曲線の裾野がなくなった状態で上記揺動カムが揺動されるので、グラフＧ１０２に示すように、上記吸排気バルブが着座するポイントＰ１１０では、上記排気バルブの着座速度の絶対値は、上記ポイントＰ１０８の箇所よりも大きくなっている。
【００１２】
すなわち、上記従来のカム装置では、揺動カムの揺動中心の位置を移動して、排気バルブのストロークをフルストロークよりも小さくなるように変更した場合、上記排気バルブの着座速度が大きくなるという問題がある。
【００１３】
上記問題は、吸気ハルブにおいても同様に発生する問題であり、さらに、エンジンの吸排気バルブ以外の従動節を備え、回転カムのプロフィールが上述のように滑らかに形成された高速回転用カム装置においても同様に発生する問題である。
【００１４】
なお、バルブ等の従動節の着座速度が大きいと、上記従動節が着座するときに接するフレーム（たとえばエンジンにおいてはシリンダーブロック）と上記従動節とに、上記従動節の着座によって大きな衝撃力がかかり、着座時に音の発生があり、上記フレームや上記従動節の耐久性が低下するものである。
【００１５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、回転カムによって揺動しこの揺動によって従動節を変位させる揺動カムを備え、この揺動カムの揺動中心の位置を上記回転カムの回転中心に対して相対的に移動させることによって、上記従動節の変位行程長を変更可能なカム装置またはカム装置の従動節駆動方法において、揺動カムの揺動中心の位置を移動して排気バルブの変位行程長が小さくなるように変更した場合でも、上記排気バルブの着座速度を従来よりも小さく押さえることができるカム装置およびカム装置の従動節駆動方法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】
【００１６】
請求項１に記載の発明は、回転カムによって揺動しこの揺動によって従動節を変位させる揺動カムを備え、この揺動カムの揺動中心の位置を移動することによって、上記従動節の変位行程長を変更可能なカム装置において、上記揺動カムの揺動中心の位置に応じて、上記従動節が着座するときにおける、上記揺動カムの揺動速度に対する上記従動節の移動速度の割合を変化させ、上記従動節の着座速度が、ほぼ一定になるように構成されているカム装置である。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のカム装置において、上記従動節は、上記揺動カムに接する平面状のタペット面を一端部側に備え、上記揺動カムと上記タペット面との接触部と、上記揺動カムの揺動中心との間の距離であって、上記タペット面に対して平行な方向の距離である平行方向距離が変化させて、上記従動節の着座速度が、ほぼ一定になるように構成されているカム装置である。
【００１８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のカム装置において、上記揺動カムを上記回転カムと上記従動節とに直接的または間接的に常に接触させるために、上記揺動カムの揺動中心の位置が片側方向に向かうような付勢を、上記揺動カムに施すことが可能な付勢手段を有するカム装置である。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のカム装置において、上記回転カムと上記揺動カムとの間に設けられ、直線的に移動して上記揺動カムを揺動させるアタッチメントと、一端部側で上記揺動カムを揺動自在に支持し、上記一端部と他端部との間に設けられた支点を中心にして揺動自在な支持レバーと、上記アタッチメントと上記揺動カムとを介して、上記回転カムの回転によって、上記従動節が移動するように、上記支持レバーの揺動を静止する支持レバー静止手段とを有し、上記付勢手段は、上記支持レバーが一方の方向に揺動するように、上記支持レバーを付勢する手段であるカム装置である。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のカム装置において、上記揺動カムには、上記揺動カムに対して回転自在なローラが設けられており、上記ローラが上記回転カムの回転に応じて上記アタッチメントと上記タペット面とに、常にあるいは一部接触するようになっており、上記揺動カムの揺動角度が小さい場合には、上記揺動カムが上記ローラを介して上記タペット面に転がり接触をし、上記揺動カムの揺動角度が大きい場合には、上記揺動カムが上記タペット面に滑り接触するように構成されているカム装置である。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のカム装置において、上記カム装置は、内燃機関の吸気弁または排気弁を開閉する装置であるカム装置である。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、回転カムによって揺動しこの揺動によって従動節を変位させる揺動カムの揺動中心の位置を移動することによって、上記従動節の変位行程長を変更可能なカム装置の従動節駆動方法において、上記揺動カムの揺動中心の位置に応じて、上記従動節が着座するときにおける、上記揺動カムの揺動速度に対する上記従動節の変位速度の割合を変化させ、上記従動節の着座速度が、ほぼ一定になるようにするカム装置の従動節駆動方法である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、回転カムによって揺動しこの揺動によって従動節を変位させる揺動カムを備え、この揺動カムの揺動中心の位置を上記回転カムの回転中心に対して相対的に移動させることによって、上記従動節の変位行程長を変更可能なカム装置またはカム装置の従動節駆動方法において、揺動カムの揺動中心の位置を移動して排気バルブの変位工程長が小さくなるようい変更した場合でも、上記排気バルブの着座速度を従来よりも小さく押さえることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るカム装置１の概略構成を示す図である。
【００２５】
カム装置１は、たとえば、４サイクルエンジン等の内燃機関の吸気弁（吸気バルブ）や排気弁（排気バルブ）を動作（リフト；変位）させるためのものであり、揺動カム７を備えている。揺動カム７は、フレーム（シリンダヘッドやシリンダーブロック）３に対して回転自在な回転カム（動節）５によりアタッチメント１１を介して揺動し、この揺動によってバルブ（従動節；吸排気バルブ）９を、上記フレーム３に対して直線的に変位（リフト）させることができるようになっている。
【００２６】
なお、上記回転カム５は、上記４サイクルエンジンのクランクシャフトから回転力を得て回転するようになっており、また、上記回転カム５および上記揺動カム７は、たとえば、図１の紙面に垂直な方向に所定の厚さを備えた板カム等の平面カムによって構成されている。また、上記バルブ９は、たとえば、図示しない圧縮バネによって（フレーム３とバルブ９との間に設けられた圧縮バネによって）、着座するように（図１の上方に向かうように）付勢されている。
【００２７】
上記揺動カム７の揺動中心ＣＬ１の位置を、上記回転カム５の回転中心ＣＬ３や上記フレーム３に対して相対的に移動させることによって、上記揺動カム７によって変位するバルブ９のストローク（変位行程長）を変更可能なようになっている。なお、上記バルブ９は、排気バルブであってもよいし、吸気バルブであってもよい。
【００２８】
なお、図１に実線で示す位置に、回転カム５、アタッチメント１１、揺動カム７が存在し（揺動カム７の揺動中心はＰＳ１１のところに存在し）、しかも、回転カム５、アタッチメント１１、揺動カム７が図１に実線で示すような姿勢にあるときには、バルブ９は最大ストロークで最大量リフトしている。また、回転カム５とアタッチメント１１とはそのままで、揺動カム７が破線で示す位置に存在し（揺動カム７の揺動中心がＰＳ１３のところに存在し）、しかも、揺動カム７が破線で示す姿勢にあるときには、バルブ９のストロークは「０」になる。
【００２９】
ここで、回転カム５の基礎曲線について説明する。
【００３０】
図３は、回転カム５とアタッチメント１１との位置関係を示す図であり、図４は、回転カム５の回転角度（回転量）θｓとアタッチメント１１との移動量との関係を示す図である。
【００３１】
回転カム５は、円形状の基礎円部分５ａとアタッチメント１１を移動させるための突出部５ｂとを外周に具備し、図３の紙面に垂直な中心軸ＣＬ３を回転中心にして、矢印ＡＲ１で示す方向（時計回りの方向）に回転するようになっている。また、回転カム５の基礎円部分５ａ、突出部分５ｂのいずれかに、アタッチメント１１の基端部側の平面状部１１ａが接し、回転カム５の回転に伴って、アタッチメント１１が図３の紙面の左右方向に移動するようになっている。
【００３２】
そして、図３にＰＳ１で示す姿勢（回転角度）で回転カム５が存在しているときには、突出部５ｂの頂点５ｃと平面状部１１ａとが互いに接し、アタッチメント１１は最も右側の位置ＰＳ４に存在している。なお、アタッチメント１１が右に移動するにしたがって、図１に示すバルブ９のリフト量（バルブ９の開き量）θＰ１は大きくなる。
【００３３】
回転カム５が回転し、ＰＳ３で示す姿勢に回転カム５が存在しているときには、突出部５ｂの中腹と平面状部１１ａとが互いに接し、アタッチメント１１が中間位置ＰＳ２に存在し、回転カム５がさらに回転し、ＰＳ５で示す姿勢に回転カム５が存在しているときには、基礎円部５ａと平面状部１１ａとが互いに接し、アタッチメント１１は最も左の位置ＰＳ６に存在する。
【００３４】
上述した回転カム５とアタッチメント１１との挙動の関係を示すと図４（１）のグラフＧ１のようになる。なお、図４（１）の横軸（ｘ軸）は、回転カム５の回転量θｓを示し、縦軸（ｙ軸）は、アタッチメントの移動量（回転カム５のリフト量）を示す。
【００３５】
なお、図３では、図４に示す山形のグラフＧ１の右半分の状態を示しているが、図４に示すグラフＧ１の左半分は、上記グラフＧ１の頂上部ＰＳ４を通りｙ軸に平行な直線を対称にして、上記右半分と同形状に形成されている。
【００３６】
図４に示すグラフＧ１は、回転カム５の基礎曲線であり、この基礎曲線は、アタッチメント１１が、図３の最も左側に位置している状態から、図１に示すバルブ９をリフトさせるために上記アタッチメント１１が右方向に徐々に移動して最も右側に位置し（バルブ９を全開状態にし）、この最も右側に位置している状態（ＰＳ４の位置）から、アタッチメント１１が図３の左側方向に（上記バルブ９が閉じる方向に）ＰＳ２を通って徐々に移動して、図３の最も左に位置した状態（バルブ９が全開した状態）になるように形成されている。
【００３７】
さらに、図２３の説明とほぼ同様に、上記アタッチメント１１が図３の最も左側に位置している状態から右側に移動を開始するとき（図４（１）のＰＳ７）には、上記アタッチメント１１の移動速度の絶対値が小さく、上記アタッチメント１１が右方向に移動している途中の状態においては、上記右側に移動を開始するとき（ＰＳ７）よりも、上記アタッチメント１１の移動速度の絶対値が大きく、上記アタッチメント１１が最も右に存在している状態（図４のＰＳ４）またはこの近傍に存在しているときには、上記アタッチメント１１の移動速度の絶対値が小さい（ＰＳ４では「０」である）。
【００３８】
また、上記アタッチメント１１が図３に示す最も右に存在している状態から左に向かって移動している途中状態（たとえば図４（１）に示すＰＳ２の位置）においては、上記アタッチメント１１が最も右に存在している状態（図４のＰＳ４）またはこの近傍に存在しているときよりも、アタッチメント１１の移動速度の絶対値が大きく、上記アタッチメント１１が、図３に示す最も左に位置する状態（ＰＳ６）になる（バルブ９が着座する）ときまたはこの近傍では、上記アタッチメント１１は、上記アタッチメント１１の移動速度の絶対値が小さい。
【００３９】
すなわち、図４で示すように、ｘ軸、ｙ軸を用いた直角座標（ｘ軸は回転カム５の回転角に相当し、ｙ軸はアタッチメント１１の移動量に相当する。）で上記基礎曲線をグラフＧ１のように表すと、上記基礎曲線は上側に凸形状であって裾野部と頂上部とが中腹部よりもなだらかな山形をなし、上記山形の基礎曲線の左右の各下部（裾野部）ＰＳ６、ＰＳ７でアタッチメント１１が図３の最も左に位置し、上記山形の基礎曲線の頂上部ＰＳ４で上記アタッチメントは図３の最も右側に位置した状態になる。上記山形の基礎曲線の左の下部（左側下部）ＰＳ７と上記頂上部ＰＳ４との間における上記山形の基礎曲線には左側変曲点ＰＳ８が存在し、上記山形の基礎曲線の頂上部ＰＳ４と上記右側下部ＰＳ６との間における上記山形の基礎曲線には右側変曲点ＰＳ２が存在している。
【００４０】
そして、上記左側下部ＰＳ７においては「０」である上記アタッチメント１１の移動速度の絶対値が、上記左側下部ＰＳ７から上記左側変曲点ＰＳ８に至るまでは、徐々に増加し、上記左側変曲点ＰＳ８で極大になり、上記左側変曲点ＰＳ８から上記頂上部ＰＳ４に至るまでは徐々に減少し、上記頂上部ＰＳ４で「０」になり、上記頂上部ＰＳ４から上記右側変曲点ＰＳ２に至るまでは徐々に増加し、上記右側変曲点ＰＳ２で極大になり、上記右側変曲点ＰＳ２から上記右側下部ＰＳ６に至るまでは徐々に減少し、上記右側下ＰＳ６においては「０」になる。
【００４１】
このように構成されていることによって、上記アタッチメント１１や上記バルブ９の慣性質量とによる、カム装置１における上記バルブ９がリフトを開始するときや着座するときのショックを小さくし、上記バルブ９（カム装置１）を高速で滑らかに駆動することができるようになっている。
【００４２】
次に、図４（１）に示すグラフＧ１を用いて、バルブ９のストロークを変更する場合について説明する。
【００４３】
カム装置１では、上記揺動カム７の揺動中心ＣＬ１を移動することによって、上記基礎曲線（グラフＧ１）の下部側では上記バルブ９が駆動（リフト）せず、上記基礎曲線（グラフＧ１）の上部側で上記バルブ９が駆動（リフト）するようにして、上記バルブ９のストロークを調整している。
【００４４】
すなわち、上記山形の基礎曲線（グラフＧ１）と交り、かつ図４（１）のｘ軸に平行な直線ｘ１で上記基礎曲線を切断し、この切断された基礎曲線の上側の部分（頂上部ＰＳ４を含む部分）によって、上記バルブ９がリフトするようになっている。そして、上記ｘ軸に平行な直線ｘ１が上方に位置すれば（上記ｘ軸から離反すれば）上記バルブ９のストロークは小さくなり、上記ｘ軸に平行な直線ｘ１が上記基礎曲線の頂上部ＰＳ４を通過する位置にあるときは、上記バルブ９のストロークは「０」になり、上記ｘ軸に平行な直線ｘ１が下方に位置すれば上記バルブ９のストロークは大きくなり、上記ｘ軸に平行な直線ｘ１が上記基礎曲線の下部ＰＳ６、ＰＳ７を通過する位置にあるときは、上記バルブ９のストロークは最大になる（上記バルブ９はフルストロークする）。
【００４５】
このような、バルブ９のストローク量の変更は、上述したように、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１の位置を移動することによって行われる。
【００４６】
図１に示す揺動カム７の揺動中心の位置をＰＳ１１で示すように左側にすると、バルブ９のストロークが大きくなる。ＰＳ１３で示すように右側にすると、回転カム５と揺動カム７との間の距離が大きくなって、図３に示す回転カム５の突出部５ｂの裾野部では、バルブ９をリフトするべく上記揺動カム７が揺動しなくなり（揺動するがバルブ９をリフトさせることはない）、バルブ９のストロークが小さくなる。
【００４７】
そして、カム装置１は、上記揺動カム７の揺動中心ＣＬ１の位置に応じて、上記バルブ９が上記フレーム３に着座するとき（着座時およびこの着座時から僅かな前の状態）における、上記揺動カム７の揺動速度に対する上記バルブ９の移動速度の割合を変化させ、上記バルブ９のストロークにかかわらず、上記バルブ９の着座速度が、ほぼ一定であり、遅くなるように、たとえば、上記バルブ９のストロークが最大または最小であるときの着座速度とほぼ同じになるように構成されている。
【００４８】
図４に示す直線ｘ１の上部側の基礎曲線（グラフＧ１）のみを使用することによって、バルブ９のストロークを小さく、さらに、上記グラフＧ１の上部側の形状と同様にバルブ９が動作すれば、バルブ着座時における着座速度は大きくなる。この理由は、上記グラフＧ１と上記直線ｘ１とが互いに交わる部分では、グラフＧ１の勾配が、裾野部分ＰＳ６、ＰＳ７や頂上部ＰＳ４の付近よりも急勾配になっているからである。
【００４９】
しかし、上記割合を上述のように変化させることによって、バルブ９の着座速度が大きくなるという問題を回避している。
【００５０】
ここで、具体例を掲げてより詳しく説明する。
【００５１】
図５は、揺動カム７の形状を示す図であり、図６は、揺動カム７のプロフィールを示すグラフであり、図７は、揺動カム７の揺動中心の位置とバルブのタペット面９ａとの関係を示す図である。
【００５２】
揺動カム７は、上述したように、板状に形成されており、アタッチメント１１の他端部側（回転カム５とは反対側に位置している面；図１、図３参照）に位置している平面状部１１ｂと接触するアタッチメント接触部位７ａと、バルブ９の一端部側に設けられた平面状のタペット面９ａ（図１参照）と接触するバルブ接触部位７ｂとを備えている。
【００５３】
図５に示す「ｘ」は、アタッチメント１１の移動量を示し、「ｙ」はバルブ９のリフト量を示し、「ａ」は、上記「ｘ」の方向と平行な方向における、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１と、揺動カム７とタペット面９ａとが互いに接触する接触部ＰＳ１５との間の距離（後述する平行方向距離）を示し、「θ」は、揺動カム７の揺動角度を示すものである。なお、上記「ｘ」の方向と上記「ｙ」の方向とは、直交しているが、必ずしも直交している必要はなく、斜めに交差していてもよい。
【００５４】
図６（１）の横軸は、上記「ｘ」の量を示し、縦軸は、揺動カム７の揺動角度（揺動量）θを示す。図６（１）から理解できるように、上記「ｘ」と上記「θ」とは比例している。また、図６（２）の横軸は、上記「θ」の量を示し、縦軸は、バルブ９のリフト量ｙを示す。図６（２）から理解できるように、揺動カム７の揺動量が増加するにしたがって、上記「ｙ」の値が増加する割合は大きくなっている。
【００５５】
また、図６（３）の横軸は、上記「θ」の量を示し、縦軸は、上記「ａ」の値を示す。図６（３）から理解できるように、揺動カム７の揺動量が増加するにしたがって、上記「ａ」の値が増加する割合は大きくなっている。なお、上記「ａ」の値は、上記「θ」の値が「０」であっても「０」になってないが、「０」にしてもよい。また、上記「ａ」の値が、「θ」の値にかかわらず常に「０」以上になっていることにより、図５の示す接触部ＰＳ１５は、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１よりも、常に右側に存在していることになる。
【００５６】
なお、図６（１）〜（３）に示す「θ」が「０」である状態は、揺動カムが図５に示す姿勢（図１に破線で示す姿勢；図７に実線で示す姿勢）にあるときのものであり、図５に示す姿勢から揺動カム７がＣＬ１を中心にして時計回りに揺動すると、θの値は正（＋）の値で大きくなる。
【００５７】
そして、上記カム装置１では、上記揺動カム７と上記タペット面９ａとの接触部ＰＳ１５と、上記揺動カム７の揺動中心ＣＬ１との間の距離であって、上記タペット面９ａに対して垂直な方向の距離である垂直方向距離ｂ（図７参照）が変化すると、この変化に応じて、上記揺動カム７と上記タペット面９ａとの接触部ＰＳ１５と、上記揺動カム７の揺動中心ＣＬ１との間の距離であって上記タペット面９ａに対して平行な方向の距離である平行方向距離ａ（図７参照）が変化するように、上記揺動カム７の揺動中心ＣＬ１が、上記バルブ９の一端部側で上記タペット面９ａから離隔し、上記タペット面９ａに対して曲線を描いて移動するようになっている（図１、図７参照）。
【００５８】
また、上記バルブ９が着座するときにおける、上記回転カム５の回転速度に対する上記回転カム５のリフト速度（図４（１）に示すグラフＧ１の傾き絶対値；図４（２）に示すグラフの値）の割合の絶対値が大きい場合には、上記垂直方向距離ｂと上記平行方向距離ａとが短くなり、上記バルブ９が着座するときにおける上記回転カム５の回転速度に対する上記回転カム５のリフト速度の割合の絶対値が小さい場合には、上記垂直方向距離ｂと上記平行方向距離ａとが、上記回転カム５のリフト速度の割合の絶対値が大きい場合よりも、長くなるように構成されている。
【００５９】
ここで、図７を参照してより詳しく説明する。
【００６０】
図７には、支点（中心点）Ｏ１を中心にして、上記揺動カム７の揺動中心ＣＬ１が旋回した状態が示されている。より詳しく説明すると、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１が、ＰＳ２１の位置に存在している場合、ＰＳ２３の位置に存在している場合、ＰＳ２５の位置に存在している場合を示している。なお、ＰＳ２１、ＰＳ２３、ＰＳ２５の各位置は、中心点Ｏ１を中心とした円弧上に存在している。
【００６１】
また、ＰＳ２１に揺動カム７の揺動中心ＣＬ１が存在している状態では、バルブ９のストローク量が最も多く、バルブ９がフルストロークする状態であり、揺動中心ＣＬ１が図７の右に移動するにしたがって、バルブ９のストローク量が徐々に少なくなり、ＰＳ２５では、バルブ９のストローク量は「０」になる。なお、図７では、３つの位置ＰＳ２１、ＰＳ２３、ＰＳ２５しか示されていないが、ＰＳ２１とＰＳ２５との間であれば、ＰＳ２３以外の任意の位置に、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１が存在していてよい。
【００６２】
なお、図７に示す状態では、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１が、ＰＳ２１、ＰＳ２３、ＰＳ２５のいずれの位置に存在していても、揺動カム７のバルブ接触部位７ｂは、リフトしていない状態のバルブ９のタペット面９ａと接している。
【００６３】
揺動カム７の揺動中心ＣＬ１がＰＳ２１の位置に存在している状態では、揺動カム７のアタッチメント接触部位７ａは、図３に示すＰＳ６の位置に存在しているアタッチメント１１の他端部側の平面１１ｂと接している。ここでアタッチメント１１がＰＳ６の位置に存在している状態は、回転カム５の基礎円部５ａとアタッチメント１１の一端部側の平面１１ａとが互いに接している状態であり、アタッチメント１１が図３の最も左に位置している状態である。そして、回転カム５が時計回りに回転して、アタッチメント１１が図３で右に移動すると、アタッチメント１１の他端部側の平面状部１１ｂに押されて、揺動カム７が時計回りに揺動し、揺動カム７のバルブ接触部位７ｂがバルブ９のタペット面９ａを図７の下方に押し、バルブ９が図９のグラフＧ１１に示すようにフルストロークでリフトする。
【００６４】
ここで、図９は、回転カム５の回転量とバルブ９のリフト量との関係を示す図であり、図９の横軸（ｘ軸）は回転カム５の回転角度θｓを示し、縦軸（ｙ軸）は、バルブ９のリフト量（変位量）ｙを示す。また、図９のグラフＧ１１は、バルブ９がフルストロークしている場合を示し、グラフＧ１３は、バルブ９がフルストロークしていない場合（中程度のストロークをしている場合）を示す。上記ｙ軸のプラス方向において、上記バルブ９のリフト量が大きくなる。なお、グラフＧ１１は、図２３のグラフＧ１００や、図４のグラフＧ１と同様な形状に形成されている。
【００６５】
また、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１がＰＳ２３の位置に存在している状態では、揺動カム７のアタッチメント接触部位７ａは、アタッチメント１１の他端部側の平面１１ｂが図３に示すＰＳ２の位置にきたときに平面１１ｂと接触する。ここでアタッチメント１１がＰＳ２の位置に存在している状態は、回転カム５の突出部５ｂの中腹とアタッチメント１１の一端部側の平面１１ａとが互いに接している状態であり、アタッチメント１１が図３の左右方向の中間部に位置している状態である。そして、回転カム５が時計回りに回転して、アタッチメント１１が図３で右に移動すると、アタッチメント１１の他端部側の平面状部１１ｂに押されて、揺動カム７が時計回りに揺動し、揺動カム７のバルブ接触部位７ｂがバルブ９のタペット面９ａを図７の下方に押し、バルブ９が図９のグラフＧ１３に示すような中程度のストロークでリフトする。
【００６６】
さらに、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１がＰＳ２５の位置に存在している状態では、揺動カム７のアタッチメント接触部位７ａは、アタッチメント１１の他端部側の平面１１ｂが図３に示すＰＳ４の位置にきたときに１１ｂと接触する。ここでアタッチメント１１がＰＳ４の位置に存在している状態は、回転カム５の突出部５ｂの頂上部５ｃとアタッチメント１１の一端部側の平面１１ａとが互いに接している状態であり、アタッチメント１１が図３の最も右（ＰＳ４）に位置している状態である。したがって、回転カム５が時計回りにいくら回転しても、アタッチメント１１はそれ以上右には移動せず、バルブ９のストローク量は、図９のグラフＧ１５に示すように「０」になる。
【００６７】
ここで、図７に示す揺動カム７の揺動中心ＣＬ１がＰＳ２１、ＰＳ２３、ＰＳ２５の各位置に存在するときにおける、揺動カム７の揺動角度θと、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１と接触部との間の距離（揺動カム７とタペット面９ａとが互いに接触する接触部と、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１との間における、タペット面９ａが延伸している方向の距離）「ａ」（図５参照）との関係について説明する。なお、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１がＰＳ２３の位置に存在している状態での揺動カム７の揺動角度は、図５に示す状態と同じ「０」であり（図６（３）のポイントＰＳ３１に相当する角度であり）、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１がＰＳ２１、ＰＳ２５の位置に存在している状態での揺動カム７の揺動角度は、正のある値（図６（３）のポイントＰＳ３３に相当する角度）になっている。
【００６８】
図７および図６（３）から理解されるように、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１がＰＳ２３の位置に存在するときには、上記距離「ｂ」が小さくなっていると共に、揺動カム７の揺動角度θが「０」なので、上記距離「ａ」が小さくなっている。一方、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１がＰＳ２１、ＰＳ２５の各位置に存在するときには、上記距離「ｂ」が大きくなっていると共に、揺動カム７の揺動角度θが「０」ではない正の値なので、上記距離「ａ」が大きくなっている。
【００６９】
したがって、距離「ａ」が小さいことにより、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１がＰＳ２３の位置に存在するときの、揺動カム７の揺動速度に対するバルブ９のリフト速度は小さい。一方、距離「ａ」が大きいことにより、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１がＰＳ２１、ＰＳ２５の各位置に存在するときの、揺動カム７の揺動速度に対するバルブ９のリフト速度は大きい。上記距離「ａ」とバルブ９のリフト量ｙとは、比例するからである。
【００７０】
ここで、上記比例する理由について、図８（揺動カム７の揺動角度θとバルブ９のリフト量との関係等を示す図）を用いて説明する。
【００７１】
バルブ９から離隔した位置に存在している揺動カム７の揺動中心ＣＬ１と、タペット面（図７に実線で示したタペット面）９ａと揺動カム７との接触部ＰＳ１５（Ａ１）との間の距離を「ｒ」とし、上記揺動中心ＣＬ１と上記接触部Ａ１との間の距離を「ａ」（図７の「ａ」と同義）とする。また、上記揺動中心ＣＬ１を通り上記タペット面９ａに平行な直線をｘ３とし、この直線ｘ３に対するＡ１の角度（揺動カム７の揺動角度に相当）を「θ」とする。
【００７２】
そして、揺動カム７が微小角度ｄθだけ時計回りに回転し、接触部ＰＳ１５がＡ２のポイントに移動したとする。このとき、タペット面９ａは二点鎖線で示すように下方向に距離ｄｙだけ平行移動している。また、ポイントＡ２を通り上記タペット面９ａに直角な直線と実線で示すタペット面９ａとが互いに交差している点をＡ３とすると、ポイントＡ１とＡ２とを結ぶ直線と、ポイントＡ２とＡ３とを結ぶ直線との交差角度は、上記「θ」と同じ角度になる。
【００７３】
ここで、ポイントＡ１とＡ２とを互いに結ぶ線分の長さを「ｄＬ」とすると、この「ｄＬ」は「ｄＬ＝ｒｄθ」で表すことができる。また、上記タペット面９ａの移動距離は、「ｄｙ＝ｄＬ・ｃｏｓθ」で表すことができ、この式を変形すると、「ｄｙ＝ｄＬ・ｃｏｓθ＝ｒ・ｃｏｓθ・ｄθ＝ａｄθ」となり、上記距離「ａ」とバルブ９のリフト量ｙとが比例することになる。
【００７４】
図７に示すように、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１がＰＳ２３に位置している状態では、たとえば、図４（１）に示すグラフＧ１のうちで、直線ｘ１の上部側を用いバルブ９がリフトする。このときに、バルブ９のリフト動作が、グラフＧ１の上部側の形態をそのまま利用するのであれば、換言すれば、グラフＧ１の上部側の形態がほぼそのまま転写されてバルブ９がリフト動作するならば、バルブ９の着座速度が速くなるが、位置ＰＳ２３では、「ａ」の値が小さいので、バルブ９の着座速度は小さくなる。
【００７５】
一方、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１がＰＳ２１に位置している状態では、たとえば、図４（１）に示すグラフＧ１の総てを用いバルブ９がリフトするので、グラフＧ１の形態をそのまま利用してバルブ９がリフト動作しても、「ａ」の値が大きいにもかかわらず、バルブ９の着座速度は小さくなる。
【００７６】
さらに、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１がＰＳ２５の近傍に位置している状態では、たとえば、図４（１）に示すグラフＧ１の頂上部近傍のみを用いバルブ９がリフトするので、グラフＧ１の形態をそのまま利用してバルブ９がリフト動作しても、「ａ」の値が大きいにもかかわらず、バルブ９の着座速度は小さくなる。
【００７７】
したがって、バルブ９のストロークが変更されても、揺動カム７の形態等を適切なものとすることで、上記バルブ９の着座速度をほぼ同じにすることができる。
【００７８】
次に、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１がＰＳ２１、ＰＳ２３、ＰＳ２５の各位置に存在しているときの、回転カム５の回転角度と、バルブ９のリフトとの関係を説明する。
【００７９】
図９は、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１がＰＳ２１、ＰＳ２３、ＰＳ２５の各位置しているときの、回転カム５の回転角度と、バルブ９のリフト量との関係を示す図である。なお、図９の横軸は、回転カム５の回転角度θｓを示し、縦軸は、バルブ９のリフト量ｙを示している。また、グラフＧ１１は、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１がＰＳ２１の位置に存在しているときのものであり、グラフＧ１３は、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１がＰＳ２３の位置に存在しているときのものであり、グラフＧ１５は、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１がＰＳ２５の位置に存在しているときのものである。
【００８０】
ここで、バルブ９が着座するときにおけるグラフＧ１３の形状（傾き）は、図２４に破線で示すように、また、グラフＧ１１と同様になだらかになっている。
【００８１】
なお、図９では、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１が３つの位置に存在している場合のみを示しているが、上記３つの位置以外の位置に、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１が存在している場合であっても、同様に、裾野がなだらかなグラフになる。
【００８２】
さらに、図２４では、バルブ９が着座するときのみを説明しているが、バルブ９がリフトを開始するときも、同様に、グラフはなだらかになっている。したがって、バルブ９のストローク量にかかわらず、バルブ９のリフト時の速度も、着座時の速度と同様に遅くなる。
【００８３】
カム装置１では、図１に示すように、上記揺動カム７の揺動中心ＣＬ１の位置にかかわらず、また、上記揺動カム７の揺動角度θにかかわらず、上記揺動カム７を上記回転カム５と上記バルブ９とに直接的または間接的に常に接触させるために、上記揺動カム７の揺動中心ＣＬ１の位置が片側方向に向かうような付勢を、上記揺動カム７に施すことが可能な付勢手段１３が設けられている。この付勢手段１３では、たとえば、後述する支持レバー１５が一方の方向に揺動するように、上記支持レバー１５を付勢している。
【００８４】
また、上述したように、上記揺動カム７の揺動中心ＣＬ１は上記バルブ９の平面状のタペット面９ａに対して平行に延伸しており、上記揺動カム７の揺動中心ＣＬ１の軌跡が上記タペット面９ａ側に凸な円柱側面形状になるように、上記揺動カム７の揺動中心ＣＬ１が移動するようになっている。
【００８５】
より詳しく説明すると、上述したように、カム装置１には、上記回転カム５と上記揺動カム７とを互いにむすぶ方向の両端に互いが平行な平面状部１１ａ、１１ｂを備え、上記各平面状部１１ａ、１１ｂが、上記回転カム５と上記揺動カム７とに常に接触し、上記回転カム５の回転に応じて上記回転カム５と上記揺動カム７とを互いにむすぶ方向にフレーム３に対して直線的に移動し上記揺動カム７を揺動させる円柱形状のアタッチメント１１が設けられている。なお、このアタッチメント１１は、フレーム３によって直線的に移動できるようにガイドされている。
【００８６】
また、カム装置１には、図１に示すように、支持レバー１５が設けられている。この支持レバー１５は、棒状で長く延伸しており、一端部側１５ａで上記揺動カム７を揺動自在に支持し、上記バルブ９の一端部側方向であって上記タペット面９ａから離反する方向に他端部１５ｂ側が延伸し、上記一端部１５ａと上記他端部１５ｂとの間に設けられた支点Ｏ１を中心にして、フレーム３に対し揺動（旋回）自在になっている。
【００８７】
さらに、カム装置１には、上記アタッチメント１１と上記揺動カム７とを介して、上記回転カム５の回転により、上記バルブ９が移動するようにするために、上記支持レバー１５の揺動を静止する支持レバー静止手段１７が設けられている。
【００８８】
ここで、上記付勢手段１３、上記支持レバー静止手段１７等についてより詳しく説明する。
【００８９】
上記支持レバー１５の他端部側１５ｂには、支持レバー１５の揺動面（旋回面）に平行であって、かつ、タペット面９ａに対して平行な方向に長く延伸している棒状のコネクティング部材１９の一端部側１９ａが係合している。なお、上記コネクティング部材１９は、上記フレーム３によってガイドされ、上記コネクティング部材１９の延伸方向に移動自在になっている。
【００９０】
また、上記コネクティング部材１９の他端部側１９ｂには、たとえばリターダ等で構成された上記支持レバー静止手段１７が設けられている。そして、支持レバー静止手段１７によって、上記コネクティング部材１９の移動を制止することができるようになっており、上記支持レバー１５が固定され、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１は移動できなくなる。
【００９１】
また、上記コネクティング部材１９の延伸方向の中間部には、ストッパー２１が一体的に設けられている。このストッパー２１とフレーム３との間には、圧縮バネ等で構成された上記付勢手段１３が設けられており、上記コネクティング部材１９が、図１の右方向に移動するように付勢している。すなわち、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１が図７のＰＳ２５からＰＳ２１へ向かうように、上記支持レバー１５を付勢している。
【００９２】
なお、上記支持レバー静止手段１７が上記コネクティング部材１９の移動を制止したときは、上記付勢手段１３の付勢にかかわらず、上記コネクティング部材１９は移動できないようになっている。また、上記コネクティング部材１９が無制限に移動しないように（揺動カム７の揺動中心ＣＬ１の位置が無制限に移動しないように）、上記ストッパー２１に近傍には別のストッパー２３が設けられている。このストッパー２３は、フレーム３に一体的に設けられている。
【００９３】
なお、支持レバー１５を旋回可能な１つのトルクモータ等により、上記付勢手段１３と上記支持レバー静止手段１７とを構成してもよい。
【００９４】
次に、上記支持レバー１５の他端部側１５ｂと、コネクティング部材１９の一端部側１９ａとの係合状態について説明する。
【００９５】
図２は、図１に示すＩＩ部の拡大図であり、上記支持レバー１５の他端部側１５ｂと、コネクティング部材１９の一端部側１９ａとの係合状態を示す図である。
【００９６】
なお、図２（１）が、図１に示すＩＩ部の拡大図であり、図２（２）は、図２（１）におけるＩＩＡ―ＩＩＢ断面を示す。
【００９７】
上記支持レバー１５の他端部側１５ｂには、上記支持レバー１５の延伸方向に長く延びた長円状の貫通孔１５ｃが設けられている。また、コネクティング部材１９の一端部側１９ａには、円柱状の突起１９ｃが設けられている。そして、上記貫通孔１５ｃに上記突起１９ｃが入り込んで、上記支持レバー１５の他端部側１５ｂと、コネクティング部材１９の一端部側１９ａとが係合している。そして、上記支持レバー１５が矢印ＡＲ２１の方向に揺動すると、上記突起１９ｃが上記貫通孔１５ｃに対してこの貫通孔１５ｃの長手方向に移動すると共に、上記コネクティング部材１９が、このネクティング部材の長手方向（矢印ＡＲ２３の方向）に移動するようになっている。
【００９８】
なお、上述の説明から理解できるように、上記バルブ９の長手方向（着座面９ｂとタペット面９ａとを互いに結ぶ方向）の中心軸線に対して、上記回転カム５の回転中心軸ＣＬ３は、ねじれの位置に存在していると共に、上記回転カム５の回転中心軸ＣＬ３は上記バルブ９の一端部側方向で上記タペット面９ａから離反した位置に存在しており、また、上記回転カム５の回転中心軸ＣＬ３は、上記タペット面９ａと平行な方向に延伸している。また、支持レバー１５の旋回中心軸（支点）Ｏ１も、上記回転カム５の回転中心軸ＣＬ３と同じ方向に延伸している。
【００９９】
次に、カム装置１の動作について説明する。なお、カム装置１のいずれの動作状態においても、回転カム５とアタッチメント１１とは互いが常に接触しており、アタッチメント１１と揺動カム７とは互いが常に接触しており、揺動カム７とバルブ９とは互いが常に接触している。
【０１００】
まず、バルブ９のストロークが最大である場合について説明する。
【０１０１】
図１０〜図１２は、バルブ９がフルストロークするときにおけるカム装置１の動作を示す図である。
【０１０２】
なお、図１０〜図１２に示す状態では、ストッパー２１、２３とによってコネクティング部材１９は、これ以上右側に移動できないようになっていると共に、付勢手段１３によって右方向に付勢されている。この状態においては、支持レバー静止手段１７により、コネクティング部材１９が移動できないようにコネクティング部材１９が制止されている。
【０１０３】
図１０は、バルブ９が最大にリフトしている状態を示し、図１１は、バルブ９が最大にリフトしたときと着座したときとの間にある状態、図１２は、バルブ９が着座した状態（リフト量が「０」になった状態）を示す。
【０１０４】
まず、図１０では、回転カムの頂上部（頂点）点５ｃとアタッチメント１１とが互いに接触し、アタッチメント１１が最も右に位置している。このアタッチメント１１によって、揺動カム７が揺動し、バルブ９が最大にリフトしている。
【０１０５】
上記状態から回転カム５が回転して図１１の状態になると、回転カムの突出部５ｂの中腹とアタッチメント１１とが互いに接触し、アタッチメント１１が図１０に示す状態よりも左に移動している。なお、この移動は、上記回転カム５の回転だけでなく、バルブ９とフレーム３との間に設けられた圧縮バネ（バルブ９が着座する方向に付勢する圧縮バネ）で上記バルブ９が付勢されで移動し、このバルブ９の移動に伴って揺動カム７が揺動することによって行われる。この状態でバルブ９はある程度リフトしている。
【０１０６】
さらに、回転カム５が回転して図１２の状態になると、回転カムの基礎円部５ａとアタッチメント１１とが互いに接触し、アタッチメント１１が図１１に示す状態よりも左に移動している。なお、この移動は、上述したように、バルブ９とフレーム３との間に設けられた圧縮バネ等によって行われる。
【０１０７】
次に、バルブ９のストロークが最小である（バルブ９がリフトしない）ときについて説明する。
【０１０８】
図１３〜図１５は、バルブ９がリフトしないとき（バルブ９のストロークが「０」であるとき）におけるカム装置１の動作を示す図である。
【０１０９】
なお、図１３〜図１５に示す状態では、コネクティング部材１９は、この可動範囲内で自由に移動できるようになっていると共に、付勢手段１３によって右方向に付勢されている。この状態においては、支持レバー静止手段１７によるコネクティング部材１９の制止は行われていない。
【０１１０】
まず、図１３では、回転カムの頂点５ｃとアタッチメント１１とが互いに接触し、アタッチメント１１が最も右に位置している。このアタッチメント１１の位置によっても、バルブ９はリフトせず、代わりに、支持レバー１５が揺動し、コネクティング部材１９が最も左側に移動しており、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１が最も右側に位置していると共に、付勢手段１３（圧縮バネ）が縮んで短くなっている。
【０１１１】
上記状態から回転カム５が回転して図１４の状態になると、回転カムの突出部５ｂの中腹とアタッチメント１１とが互いに接触し、後述する圧縮バネ１３の伸張によりアタッチメント１１が図１３に示す状態よりも左に移動している。このアタッチメント１１の位置によっても、図１３で示した場合と同様に、バルブ９はリフトせず、代わりに、圧縮バネ１３は伸張してコネクティング部材１９が右側に移動し、支持レバー１５が図１３の状態よりも時計回りに揺動している。
【０１１２】
さらに、回転カム５が回転して図１５の状態になると、回転カムの基礎円部５ａとアタッチメント１１とが互いに接触し、アタッチメント１１が図１４に示す状態よりもさらに左に移動している。このアタッチメント１１の位置によっても、図１４で示した場合と同様に、バルブ９はリフトせず、代わりに、圧縮バネ１３はさらに伸張してコネクティング部材１９が右側に移動し、支持レバー１５が図１４の状態よりもさらに時計回りの方向に揺動している。
【０１１３】
次に、バルブ９のストロークが中程度であるときについて説明する。
【０１１４】
図１６〜図１８は、バルブ９のストロークが中程度であるときにおけるカム装置１の動作を示す図である。
【０１１５】
なお、図１６〜図１８に示す状態では、支持レバー静止手段１７は、回転カム５の回転角度に応じて（コネクティング部材１９の位置に応じて）、コネクティング部材１９を制止しまたは解放するようになっている。
【０１１６】
まず、図１６では、回転カムの頂点５ｃとアタッチメント１１とが互いに接触し、アタッチメント１１が最も右に位置している。このアタッチメント１１により、揺動カム７が揺動しバルブ９がリフトしている。ただしこのときのバルブ９のリフト量は、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１の位置が、図１０の場合よりも右側になっているため、図１０の場合よりも少なくなっている。なお、図１６から図１７に示す状態では、支持レバー静止手段１７によって、コネクティング部材１９が制止され、揺動カム７の揺動中心ＣＬ１が移動しないようになっている。
【０１１７】
上記状態から回転カム５が回転した図１７の状態では、バルブ９とフレーム３との間に設けられた圧縮バネによって、バルブ９が移動し着座し、この着座によって揺動カム７が揺動し、アタッチメント１１が図１３に示す状態よりも左に移動して回転カムの突出部５ｂの中腹とアタッチメント１１とが互いに接触している。
【０１１８】
さらに、回転カム５が回転して図１８の状態になると、圧縮バネ１３が図１７に示した状態よりも伸張してコネクティング部材１９が右側に移動して揺動カム７の揺動中心ＣＬ１が、図１７に示した状態よりも左側に移動していると共に、揺動カム７が適宜揺動し、アタッチメント１１が図１７に示す状態よりもさらに左に移動して、回転カム５の基礎円部５ａとアタッチメント１１とが互いに接触している。なお、図１７から図１８に示す状態では、支持レバー静止手段１７は働いておらず、コネクティング部材１９は移動可能になっていると共に、バルブ９は着座状態にある。
【０１１９】
図１６〜図１８から理解できるように、バルブ９のストロークが中程度であるときには、図４の説明で述べたように、グラフＧ１のうち直線ｘ１の上部側の部分を用いてバルブ９がリフトする。
【０１２０】
カム装置１によれば、上記揺動カム７の揺動中心ＣＬ１の位置に応じて、上記バルブ９が着座するときにおける上記揺動カム７の揺動速度に対する上記バルブ９の移動速度の割合を変化させ、上記バルブ９の着座速度が、上記バルブ９の移動量が最大または最小であるときの着座速度とほぼ同じになるようにしているので、揺動カム７の揺動中心の位置ＣＬ１を移動してバルブ９のストロークを、フルストロークよりも小さくなるように変更した場合でも、上記バルブ９の着座速度を従来よりも小さく押さえることができる。
【０１２１】
また、カム装置１によれば、上記揺動カム７の揺動中心ＣＬ１が、上記バルブ９の一端部側で上記タペット面９ａから離隔し、上記タペット面９ａに対して曲線を描いて移動し、さらに、上記バルブ９が着座するときにおける上記回転カム５の回転速度に対する上記回転カム５のリフト速度の割合の絶対値が大きい場合には、垂直方向距離ｂと平行方向距離ａとを短くし、上記従動節９が着座するときにおける上記回転カム５の回転速度に対する上記回転カム５のリフト速度の割合の絶対値が小さい場合には、上記垂直方向距離ｂと上記平行方向距離ａとを、上記回転カム５のリフト速度の割合の絶対値が大きい場合よりも、長くしているので、揺動カム７の形状（カムップロフィール；基礎曲線の形状）を、適宜に形状に形成すると共に、上記揺動カム７の揺動中心ＣＬ１の位置を適宜移動するだけで、バルブ９のストロークを、フルストロークよりも小さくなるようい変更しても、上記バルブ９の着座速度を従来よりも小さく押さえることができる。
【０１２２】
また、カム装置１によれば、付勢手段１３によって、上記揺動カム７の揺動中心ＣＬ１の位置にかかわらず、また、上記揺動カム３の揺動角度にかかわらず、上記揺動カム７を、上記回転カム５と上記バルブとに直接的または間接的に常に接触させるように、上記揺動カム７を付勢しているので、ラッシュアジャスタを別途設けなくても、上記回転カム５、上記揺動カム７、上記バルブ９それぞれの間の隙間を無くすことができ、カム装置１をスムーズに可動させることができる。
【０１２３】
さらに、カム装置１によれば、上記揺動カム７の揺動中心ＣＬ１の軌跡が上記タペット面９ａ側に凸な円柱側面形状になるように、上記揺動カム７の揺動中心ＣＬ１が移動するように構成されており、上記円柱側面形状は他の形状に比べて単純な形状であるので、上記揺動カム７の揺動中心ＣＬ１をガイドする機構の構成を簡素化することができる。換言すれば、上記機構の各構成部品の製造が容易になり、上記カム装置１の構成を簡素化することができる。
【０１２４】
また、カム装置１によれば、回転カム５と揺動カム７との間に直線的に運動するアタッチメント１１を設け、このアタッチメント１１を介して回転カム５から揺動カム７に、バルブ９をリフトさせるための動力を伝達しているので、上記回転カム５の挙動を上記揺動カム７に伝達するための部位の形状であって、上記アタッチメント１１を接して上記回転カム５から動力の伝達を受ける上記揺動カム７の部位の形状等を簡素なものにすることができる。
【０１２５】
また、カム装置１によれば、一端部で上記揺動カム７を揺動自在に支持している棒状の支持レバー１５の中間部に支点（支持レバー１５が揺動するための支点）Ｏ１を設けてあるので、上記揺動カム７の揺動中心ＣＬ１を円弧状（より正確には、上記揺動カム７の揺動中心ＣＬ１は図１の紙面に直角な方向に延伸しているので、上述したような円柱側面形状）の軌跡をたどって移動させることが容易になっている。さらに、上記支持レバー１５の他端部側に、上記揺動カム７の揺動中心ＣＬ１を一方の側に付勢する付勢手段１３や上記揺動カム７の揺動中心ＣＬ１の位置を固定するためのリターダ１７が連結されているので、上記付勢手段１３や上記リターダ１７を設置するための十分なスペースを確保することができるようになっている。
【０１２６】
さらに、上記支持レバー１５の一端部１５ａと上記支点Ｏ１との間の距離に対し、上記支持レバー１５の上記支点Ｏ１と上記他端部側１５ｂとの距離を大きくすれば、上記付勢手段１３や上記リターダ１７の発生する力が小さくても、上記揺動カム７の揺動中心ＣＬ１を適正な位置の移動し保持することができ、また、逆に、上記支持レバー１５の一端部１５ａと上記支点Ｏ１との間の距離に対し、上記支持レバー１５の上記支点Ｏ１と上記他端部側１５ｂとの距離を小さくすれば、支持レバー１５の長さを短くすることができ、カム装置１を小型化することができる。
【０１２７】
なお、支持レバー１５を必ずしも直線状に形成する必要はない。たとえば。上記支点Ｏ１の近傍で所定の角度だけ曲げて形成してもよい。このように曲げて形成することによって、リターダ１７や付勢手段１３の配置の自由度を向上させることができる。
【０１２８】
また、カム装置１によれば、支持レバー１５の旋回量を変えるという１つの操作で、バルブ９のストローク変更ができると共に、バルブ９の着座速度を低下させることができる。
【０１２９】
［第２の実施形態］
図１９は、本発明の第２の実施形態に係るカム装置３１の概略構成を示す図である。
【０１３０】
カム装置１は、揺動カム３３の揺動中心ＣＬ３１の移動による軌跡の形状が第１の実施形態にかかるカム装置１とは異なり、その他の点は、上記カム装置１とほぼ同様に構成されほぼ同様の効果を奏する。
【０１３１】
すなわち、カム装置３１は、揺動カム３３に接する平面状のタペット面９ａを一端部側に具備したバルブ９を備えている。
【０１３２】
そして、図２２に示すように、上記揺動カム３３と上記タペット面９ａとの接触部と、上記揺動カム３３の揺動中心ＣＬ３１との間の距離であって、上記タペット面９ａに対して垂直な方向の距離である垂直方向距離ｂが変化すると、この変化に応じて、上記揺動カム３３と上記タペット面９ａとの接触部と、上記揺動カム３３の揺動中心ＣＬ３１との間の距離であって、上記タペット面９ａに対して平行な方向の距離である平行方向距離ａが変化するように、上記揺動カム３３の揺動中心ＣＬ３１が、上記バルブ９の一端部側で上記タペット面９ａから離隔し、上記タペット面９ａに対して曲線を描いて移動し、上記バルブ９が着座するときにおける、上記回転カム５の回転速度に対する上記回転カム５のリフト速度の割合の絶対値が大きい場合には、上記垂直方向距離ｂが長くなると共に上記平行方向距離ａが短くなり、上記バルブが着座するときにおける、上記回転カム５の回転速度に対する上記回転カム５のリフト速度の割合の絶対値が小さい場合には、上記垂直方向距離ｂが、上記回転カム５のリフト速度の割合の絶対値が大きい場合よりも短くなると共に、上記平行方向距離ａが、上記回転カム５のリフト速度の割合の絶対値が大きい場合よりａも長くなるように構成されている。
【０１３３】
たとえば、バルブ９の他端部側でタペット面９ａから離隔して設けられた旋回中心軸（支点）Ｏ３を中心にして、揺動カム３３の揺動中心ＣＬ３１を旋回することにより、上記バルブ９のタペット面９ａに対して平行に延伸している上記揺動カム３３の揺動中心ＣＬ３１の軌跡がタペット面９ａ側に凹な円柱側面形状になるように、上記揺動カム３３の揺動中心ＣＬ３１が移動するようになっている。
【０１３４】
なお、第１の実施形態に係るカム装置１と同様に、図２２において、揺動カム３３揺動中心ＣＬ３１がＰＳ３１の位置に存在しているときには、バルブ９はフルストロークし、ＰＳ４１からＰＳ４５の間のいずれかで揺動カム３３の揺動中心ＣＬ３１を保持することにより、バルブ９は中程度のストロークをし、揺動カム３３揺動中心ＣＬ３１がＰＳ４１とＰＳ４５との間を移動するときには、バルブ９のストローク量が「０」になる。
【０１３５】
ここで、揺動カム３１について説明する。
【０１３６】
図２０は、揺動カム３１の形状を示す図であり、図２１は、揺動カム３１のプロフィールを示すグラフである。
【０１３７】
揺動カム３１は、アタッチメント１１の他端部側に位置している平面状部１１ｂと接触するアタッチメント接触部位３３ａと、バルブ９の一端部側に設けられた平面状のタペット面９ａと接触するバルブ接触部位３３ｂとを備えている。
【０１３８】
なお、上記アタッチメント接触部位３３ａは、揺動カム３３の上記アタッチメント１１側の部位で上記揺動カム３３に回転自在に設けられた円柱形状のローラ３５によって構成され、このローラ３５とアタッチメント１１の平面状部１１ｂとが互いに常に転がり接触するようになっている。
【０１３９】
また、上記バルブ接触部位３３ｂの一部は、揺動カム３３の上記バルブ９側の部位で上記揺動カム３３に回転自在に設けられた円柱形状のローラ３７によって構成され、このローラ３７とバルブ９のタペット面９ａとが、回転カム５の回転に応じて、互いに一部（一時）転がり接触するようになっている。
【０１４０】
図２１（１）の横軸は、揺動カム３３の揺動角度θを示し、縦軸は、バルブ９のリフト量ｙを示す。図２１（１）から理解できるように、揺動カム３１の揺動角度が増加するにしたがって、上記「ｙ」の値が増加する割合が大きくなっている。なお、図２１（１）において、点「Ａ」よりも左側では（揺動カム３３の回転角度が小さいときには）、上記ローラ３７と上記タペット面９ａとが互いに接しており、点「Ａ」よりも右側では（揺動カム３３の回転角度が大きいときには）、上記揺動カム３３の部位３３ｃと上記タペット面９ａとが互いに接している。
【０１４１】
なお、図１９に破線で示す姿勢、図２０に示す姿勢にあるときに、揺動カム３３の回転角度は「０」であり、この姿勢から時計回りに回転することにより、揺動カム３３の回転角度が正（＋）の値で大きくなる。
【０１４２】
また、図２１（２）の横軸は、揺動カム３１の揺動角度θを示し、上記水平方向距離「ａ」を示しており、揺動カム３１の揺動角度θが増加するにしたがって、上記「ａ」の値が減少する割合が大きくなっている。
【０１４３】
さらに、図１９に示すように、カム装置３１には、カム装置１と同様なアタッチメント１１が設けられており、また、カム装置３１には、上記バルブ９の一端部側で上記タペット面９ａから離隔して設けられ、上記バルブ９の他端部側で上記タペット面９ａから離隔して存在している旋回中心Ｏ３を中心にして上記揺動カム３１の揺動中心ＣＬ３１が移動するようにガイド可能な揺動カムガイド手段３９が設けられている。そして、この揺動カムガイド手段３９をバルブ９とは干渉しない位置に設けることが容易になっている。
【０１４４】
ここで、揺動カムガイド手段３９についてより詳しく説明すると、上記揺動カム３３の揺動中心ＣＬ３１が延伸している方向に延伸し、上記タペット面９ａ側へ凹な円柱側面形状のガイド面３９ａと、上記揺動カム３３に回転自在（上記揺動カム３３の揺動中心ＣＬ３１が延伸している方向に延伸した軸を回転中心にして回転自在）に設けられた円柱形状の複数のローラ（図示せず）と、上記複数のローラがガイド面３９ａに常に接触するように付勢する手段（図示せず）とを上記揺動カムガイド手段３９は備え、上記各ローラが上記ガイド面３９ａに対して転がり対偶をなして転がることにより、上記揺動カム３３の揺動中心ＣＬ３１が、上記タペット面９ａ側に凹な円柱側面形状になるように移動する。
【０１４５】
さらに、カム装置３１には、第１の実施形態に係るカム装置１と同様に、揺動カム３３の揺動中心ＣＬ３１の位置を片方向に付勢可能な付勢手段（図示せず）と揺動カム揺動中心位置静止手段（図示せず）等とが設けられている。
【０１４６】
なお、第１の実施形態に係るカム装置１のように、上記揺動カムガイド手段３９に代えて、支持レバーにより揺動カム３３の揺動中心ＣＬ３１をガイドしてもよい。
【０１４７】
また、カム装置３１の上記揺動カム３３には、上述したように、揺動カム３３の揺動中心ＣＬ３１が延伸している方向に延伸した軸を回転中心にして、上記揺動カム３３に対して回転自在な円筒状のローラ３７が設けられており、上記揺動カム３３の揺動角度が小さい場合には、上記揺動カム３３が上記ローラ３７を介して上記タペット面９ａに転がり接触をし、上記揺動カム３３の揺動角度が大きい場合には、上記揺動カム３３が上記タペット面９ａに、上記ローラ３７を介さずに、部位３１ｃを介して、滑り接触するようになっている。
【０１４８】
このようにローラ３７を設けたことにより、タペット面９ａと揺動ローラとの間の摩擦係数を小さくすることができ、カム装置３１の運転効率を高めることができ、また、運転による磨耗を少なくすることができる。なお、ローラ３５を、設けたことによっても、同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るカム装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示すＩＩ部の拡大図である。
【図３】回転カムとアタッチメントとの位置関係を示す図である。
【図４】回転カムの回転量とアタッチメントとの移動量との関係を示す図である。
【図５】揺動カムの形状を示す図である。
【図６】揺動カムのプロフィールを示すグラフである。
【図７】揺動カムの揺動中心の位置とバルブのタペット面との関係を示す図である。
【図８】揺動カムの回転角度とバルブのリフト量との関係等を示す図である。
【図９】回転カムの回転量とバルブのリフト量との関係を示す図である。
【図１０】バルブがフルストロークするときにおけるカム装置の動作を示す図である。
【図１１】バルブがフルストロークするときにおけるカム装置の動作を示す図である。
【図１２】バルブがフルストロークするときにおけるカム装置の動作を示す図である。
【図１３】バルブのストロークが「０」であるときにおけるカム装置の動作を示す図である。
【図１４】バルブのストロークが「０」であるときにおけるカム装置の動作を示す図である。
【図１５】バルブのストロークが「０」であるときにおけるカム装置の動作を示す図である。
【図１６】バルブのストロークが中程度であるときにおけるカム装置の動作を示す図である。
【図１７】バルブのストロークが中程度であるときにおけるカム装置の動作を示す図である。
【図１８】バルブのストロークが中程度であるときにおけるカム装置の動作を示す図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態に係るカム装置の概略構成を示す図である。
【図２０】揺動カムの形状を示す図である。
【図２１】揺動カムのプロフィールを示すグラフである。
【図２２】揺動カムの揺動中心の位置とバルブのタペット面との関係を示す図である。
【図２３】従来のカム装置における回転カムの回転角度と排気バルブのリフト量との関係を示す図である。
【図２４】図２３に示すＸＸＩＩＩ部の拡大図である。
【符号の説明】
【０１５０】
１、３１  カム装置
３  フレーム
５  回転カム
７、３３  揺動カム
９  バルブ
１１  アタッチメント
１３  付勢手段
１５  支持レバー
１７  支持レバー静止手段
【図１】
2005155390.tif 000003
【図２】
2005155390.tif 000004
【図３】
2005155390.tif 000005
【図４】
2005155390.tif 000006
【図５】
2005155390.tif 000007
【図６】
2005155390.tif 000008
【図７】
2005155390.tif 000009
【図８】
2005155390.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2005155390.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2005155390.tif 000016
【図１５】
2005155390.tif 000017
【図１６】
2005155390.tif 000018
【図１７】
2005155390.tif 000019
【図１８】
2005155390.tif 000020
【図１９】
2005155390.tif 000021
【図２０】
2005155390.tif 000022
【図２１】
2005155390.tif 000023
【図２２】
2005155390.tif 000024
【図２３】
2005155390.tif 000025
【図２４】
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