(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気側あるいは排気側に１気筒当たり２つ設けられた機関弁と、
機関の回転に同期して回転するカムシャフトの外周に設けられた駆動カムと、
前記カムシャフトと平行に配置された制御シャフトの外周に前記各機関弁に対応して設けられた２つの制御カムと、
前記２つの機関弁にそれぞれ接触して揺動運動に伴い各機関弁を開閉作動させる２つの揺動カムと、
前記駆動カムと前記揺動カムとの間に配置され、前記各制御カムにそれぞれ揺動自在に支持された２つのロッカアームを有し、前記カムシャフトの回転に伴う各駆動カムの回転運動を、前記各ロッカアームを介して揺動運動に変換して前記各揺動カムを揺動させる２つの駆動力伝達機構と、を備え、
前記制御シャフトを回動させて前記各制御カムの回動位置を制御することにより前記各駆動力伝達機構の姿勢を変化させて、前記各機関弁の開閉時期とリフト量とを連続的に可変制御する可変動弁機構を備えた内燃機関の可変動弁装置であって、
前記一方の制御カムは、他方の制御カムと比較して、前記制御シャフトの軸心に対する偏心量が相対的に大きくなるように設定され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】
吸気側あるいは排気側に１気筒当たり２つ設けられた機関弁と、
機関の回転に同期して回転するカムシャフトの外周に設けられた駆動カムと、
前記カムシャフトと平行に配置された制御シャフトの外周に前記各機関弁に対応して設けられた２つの制御カムと、
前記２つの機関弁にそれぞれ接触して揺動運動に伴い各機関弁を開閉作動させる２つの揺動カムと、
前記駆動カムと前記揺動カムとの間に配置され、前記各制御カムにそれぞれ揺動自在に支持された２つのロッカアームを有し、前記カムシャフトの回転に伴う各駆動カムの回転運動を、前記各ロッカアームを介して揺動運動に変換して前記各揺動カムを揺動させる駆動力伝達機構と、を備え、
前記制御シャフトを回動させて前記各制御カムの回動位置を制御することにより前記各駆動力伝達機構の姿勢を変化させて、前記各機関弁の開閉時期とリフト量とを連続的に可変制御する可変動弁機構を備えた内燃機関の可変動弁装置であって、
前記一方の揺動カムのカムプロフィールを、他方の揺動カムのカムプロフィールと比較して、バルブリフト時のリフト加速度が相対的に大きくなるように設定したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
吸気側あるいは排気側に１気筒当たり２つ設けられた機関弁と、
機関の回転に同期して回転するカムシャフトの外周に設けられた駆動カムと、
前記カムシャフトと平行に配置された制御シャフトの外周に前記一方の機関弁に対応して設けられた制御カムと、
前記一方の機関弁に接触して揺動運動に伴い一方の機関弁を開閉作動させる揺動カムと、
前記駆動カムと前記揺動カムとの間に配置され、前記各制御カムにそれぞれ揺動自在に支持された２つのロッカアームを有し、前記カムシャフトの回転に伴う各駆動カムの回転運動を、前記各ロッカアームを介して揺動運動に変換して前記各揺動カムを揺動させる駆動力伝達機構と、を備え、
前記制御シャフトを回動させて前記制御カムの回動位置を制御することにより前記各駆動力伝達機構の姿勢を変化させて、前記一方の機関弁の開閉時期とリフト量とを連続的に可変制御する可変動弁機構を備えた内燃機関の可変動弁装置であって、
前記一方の機関弁を、前記可変動弁機構による開閉時期及びリフト量の可変制御によって、弁停止状態から前記他方の機関弁とほぼ同等の開閉時期まで可変制御することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４】
前記一対の機関弁を、ほぼ同一の最大リフトから最小リフトに可変制御する際に、該各機関弁の互いの相対的なリフト変化量あるいは開弁時期を可変制御したことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項５】
前記一方の機関弁を、弁停止状態から他方の機関弁とほぼ同等の最大リフト量まで可変制御することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項６】
一方の制御カムは、他方の制御カムと比較して、前記制御シャフトに対する位相が所定角度だけ相対的に遅くなるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の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】
この発明は、吸・排気弁の開閉時期及びリフト量を連続的に変えることができる内燃機関の可変動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に用いられる内燃機関では、従来から、低速低負荷時での燃費や燃焼性能の向上を図るとともに、高速高負荷時での吸気充填効率を向上させて十分な最大出力を得るために、吸・排気弁の開閉時期とリフト量とを機関の運転状態に応じて可変制御する可変動弁装置が提案されている。
【０００３】
一例として、特開昭６２−３１１３号公報には、１気筒当たり２つの吸気弁に、それぞれ可変動弁機構を設けた構造が開示されている。図１２，１３を参照して詳述すると、カムシャフト１０２の外周にはカム１０３が設けられており、カムシャフト１０２の回転に伴って、カム１０３に接触するロッカアーム１０４が揺動し、各吸気弁１０１を開閉作動させるようになっている。
【０００４】
一方、ロッカアーム１０４の背面にはレバー１０５が設けられ、ロッカアーム１０４とレバー１０５との接触点がロッカアーム１０４の揺動支点となっている。このレバー１０５には、制御シャフト１０６の外周に設けられた制御カム１０７が接触している。そして、制御シャフト１０６を回転制御することにより上記接触点を変化させて、吸気弁１０１のリフト量及び開閉時期を段階的に変化させるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報の従来例では、制御カム１０７が多段式であるため、カム面の乗り換え時にトルク変動を生じたり燃焼が不安定になる虞がある。このような問題を防ぐために、この公報の例では、図１３に示すように、制御カム１０７を付勢するスプリング１０８を設けて、乗り換え時間の速度アップを図っているが、それでも上記の悪影響を無くすことはできない。
【０００６】
また、一気筒に設けられる一対の吸気弁のリフト中心角に位相差を設けて、特に低速低負荷時におけるスワールの強化を図っているが、この場合でも、位相遅れ側の吸気弁１０１の開弁により吸入される混合気の流れにより、スワールが弱められてしまう。すなわち、一方のリフトの大きい吸気ポートから導入された吸気スワールが、他方のリフトの小さい吸気ポートに指向するため、当該吸気ポートから流入した吸気と衝突してしまうことによりスワールが弱くなってしまう。加えて、全開出力時においても２つの吸気弁に位相差が存在するため、一方の吸気弁のリフト量が小さくなるとともに開弁期間が短くなってしまい、十分な吸気充填効率が得られないという問題点があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、請求項１に記載の発明は、吸気側あるいは排気側に１気筒当たり２つ設けられた機関弁と、機関の回転に同期して回転するカムシャフトの外周に設けられた駆動カムと、前記カムシャフトと平行に配置された制御シャフトの外周に前記各機関弁に対応して設けられた２つの制御カムと、前記２つの機関弁にそれぞれ接触して揺動運動に伴い各機関弁を開閉作動させる２つの揺動カムと、前記駆動カムと前記揺動カムとの間に配置され、前記各制御カムにそれぞれ揺動自在に支持された２つのロッカアームを有し、前記カムシャフトの回転に伴う各駆動カムの回転運動を、前記各ロッカアームを介して揺動運動に変換して前記各揺動カムを揺動させる駆動力伝達機構と、を備え、前記制御シャフトを回動させて前記各制御カムの回動位置を制御することにより前記各駆動力伝達機構の姿勢を変化させて、前記各機関弁の開閉時期とリフト量とを連続的に可変制御する可変動弁機構を備えた内燃機関の可変動弁装置であって、前記一方の制御カムは、他方の制御カムと比較して、前記制御シャフトの軸心に対する偏心量が相対的に大きくなるように設定されていることを特徴としている。
【０００８】
この発明によれば、基本的には、吸気弁または排気弁の開閉時期とリフト量とが連続的に変化するため、上記従来例のように、カム面の乗り換え時にトルク変動を生じたり燃焼が不安定になる虞はない。
【０００９】
また、この発明では、例えば、最大リフト制御時（全開出力時）には、両機関弁を同一のリフト量に設定し、最小リフト制御に移行するにしたがって、両機関弁のリフト量または開弁時期の差を相対的に増大させるため、全開出力時における吸気充填効率の大巾な向上が図れる。
また、このように、第１の可変動弁機構側の制御シャフトの偏心量を相対的に大きくしている関係で、一方の機関弁が他方の機関弁に比して、制御シャフトの回動に伴う最大リフト量の変化率が大きくなる。この結果、一方の機関弁を弁停止状態から他方の機関弁と略同等の最大リフト量まで連続的に変化させることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、吸気側あるいは排気側に１気筒当たり２つ設けられた機関弁と、機関の回転に同期して回転するカムシャフトの外周に設けられた駆動カムと、前記カムシャフトと平行に配置された制御シャフトの外周に前記各機関弁に対応して設けられた２つの制御カムと、前記２つの機関弁にそれぞれ接触して揺動運動に伴い各機関弁を開閉作動させる２つの揺動カムと、前記駆動カムと前記揺動カムとの間に配置され、前記各制御カムにそれぞれ揺動自在に支持された２つのロッカアームを有し、前記カムシャフトの回転に伴う各駆動カムの回転運動を、前記各ロッカアームを介して揺動運動に変換して前記各揺動カムを揺動させる駆動力伝達機構と、を備え、前記制御シャフトを回動させて前記各制御カムの回動位置を制御することにより前記各駆動力伝達機構の姿勢を変化させて、前記各機関弁の開閉時期とリフト量とを連続的に可変制御する可変動弁機構を備えた内燃機関の可変動弁装置であって、前記一方の揺動カムのカムプロフィールを、他方の揺動カムのカムプロフィールと比較して、バルブリフト時のリフト加速度が相対的に大きくなるように設定したことを特徴としている。
【００１１】
また、請求項３の発明は、吸気側あるいは排気側に１気筒当たり２つ設けられた機関弁と、機関の回転に同期して回転するカムシャフトの外周に設けられた駆動カムと、前記カムシャフトと平行に配置された制御シャフトの外周に前記一方の機関弁に対応して設けられた制御カムと、前記一方の機関弁に接触して揺動運動に伴い一方の機関弁を開閉作動させる揺動カムと、前記駆動カムと前記揺動カムとの間に配置され、前記各制御カムにそれぞれ揺動自在に支持された２つのロッカアームを有し、前記カムシャフトの回転に伴う各駆動カムの回転運動を、前記各ロッカアームを介して揺動運動に変換して前記各揺動カムを揺動させる駆動力伝達機構と、を備え、前記制御シャフトを回動させて前記各制御カムの回動位置を制御することにより前記各駆動力伝達機構の姿勢を変化させて、前記一方の機関弁の開閉時期とリフト量とを連続的に可変制御する可変動弁機構を備えた内燃機関の可変動弁装置であって、前記一方の機関弁を、前記可変動弁機構による開閉時期及びリフト量の可変制御によって、弁停止状態から前記他方の機関弁とほぼ同等の開閉時期まで可変制御することを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記一対の機関弁を、ほぼ同一の最大リフトから最小リフトに可変制御する際に、該各機関弁の互いの相対的なリフト変化量あるいは開弁時期を可変制御したことを特徴としている。
請求項５に記載の発明は、前記一方の機関弁を、弁停止状態から他方の機関弁とほぼ同等の最大リフト量まで可変制御することを特徴としている。
【００１３】
このような請求項３〜５の発明を、例えば吸気弁に適用した場合は、低速低負荷時に片弁停止状態とすることによって、スワールを強化して燃費並びに燃焼性能を改善できるとともに、高速高負荷時には両方の吸気弁の最大リフト量（開閉時期）を略同一にすることによって、リフト量（開弁期間）の拡大により吸気充填効率を向上し、その最大出力を向上することができる。
【００１４】
また、請求項３〜５の発明を排気弁に適用した場合には、冷機始動時に片弁停止状態とすることによって、排気弁周りからの放熱量を減らし、排気温度を効果的に高めることができ、触媒の早期活性化が可能となる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、一方の制御カムは、他方の制御カムと比較して、前記制御シャフトに対する位相が所定角度だけ相対的に遅くなるように設定されていることを特徴としている。
【００１９】
【発明の効果】
この発明を吸気弁側に適用した場合は、請求項１に記載の発明によれば、最大リフト制御時には、両吸気弁を同一のリフト量に設定し、最小リフト制御に移行するにしたがって両吸気弁のリフト量または開弁時期の差を相対的に増大させるようにしたため、全開出力時における吸気充填効率の大幅な向上が図られると共に、最大リフトから最小リフトまでの全域に亘りスワールによる燃焼改善が図れる。
請求項２に記載の発明によれば、一方の揺動カムを、他方の揺動カムと比較して各機関弁に対するリフト加速度を相対的に大きくしている関係で、一方の機関弁が他方の機関弁に比して、制御シャフトの回動に伴う最大リフト量の変化率が大きくなる。この結果、一方の機関弁を弁停止状態から他方の機関弁と略同等の最大リフト量まで連続的に変化させることができる。
【００２０】
請求項３記載の発明によれば、低速低負荷時に片弁停止状態とすることによって、スワールを強化して燃費並びに燃焼性能を改善できるとともに、高速高負荷時には両方の吸気弁の最大リフト量（開閉時期）を略同一にすることによって、リフト量（開弁期間）の拡大により吸気充填効率を向上し、その最大出力を向上することができる。
【００２１】
また、請求項３の発明を排気弁に適用した場合には、冷機始動時に片弁停止状態とすることによって、排気弁周りからの放熱量を減らし、排気温度を効果的に高めることができ、触媒の早期活性化が可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
まず、図１〜４を参照して、本発明に係る可変動弁装置を、多気筒内燃機関における吸気弁側に配設した例について説明する。
【００２３】
図２，３に示すように、各気筒には一対の吸気弁１０（１０Ａ，１０Ｂ）並びに図外の一対の排気弁が配設されており、各吸気弁１０と、図外のクランクシャフトと同期して回転する吸気弁側のカムシャフト３との間に、可変動弁機構１（１Ａ，１Ｂ）がそれぞれ設けられている。
【００２４】
各可変動弁機構１は、図１にも示すように、カムシャフト３の外周に圧入されて、軸心がカムシャフト３の軸心と偏心した駆動カム４と、カムシャフト３と平行に配置された制御シャフト１２の外周に形成された制御カム１３と、各吸気弁１０の上端に設けられたバルブリフター１１の頂部１１ａに接触し、この吸気弁１０を開閉する揺動カム８と、制御カム１３を介して駆動カム４と揺動カム８との間に介装され、カムシャフト３の回動に伴って揺動カム８を揺動させる駆動力伝達機構Ｌと、を備えている。そして、制御シャフト１２の回動に伴って、制御カム１３を介して駆動力伝達機構Ｌの姿勢を変化させて、吸気弁１０の開閉時期とリフト量とを連続的に可変制御するようになっている。
【００２５】
なお、これら一対の可変動弁機構１は、車両搭載性を考慮して、図２に示すように、カムブラケット７を挟んでカムシャフト直交面に対して略対称に配置されている。
【００２６】
各部の構成を詳述すると、カムシャフト３は、シリンダヘッド２の上端とカムブラケット７（７ｂ）とにより回動可能に支持されており、駆動カム４と一体に回転する。制御シャフト１２は、カムシャフト３の上方位置で、カムブラケット７（７ａ，７ｂ）にボルト６を介して回動可能に支持されており、制御カム１３と一体に所定の角度範囲内で回転する。
【００２７】
駆動力伝達機構Ｌは、多節リンク機構で構成され、円環状の基部５ａが駆動カム４の外周に回動可能に嵌合するリンクアーム５と、このリンクアーム５とピン１５を介して相対回転可能に連結されるとともに、制御カム１３の外周に揺動可能に嵌合するロッカアーム１４と、一端１７ａでロッカアーム１４とピン１６を介して相対回転可能に連結されるとともに、他端１７ｂで揺動カム８に相対回転可能に連結するリンク部材１７と、を備えている。
【００２８】
すなわち、ピン１５は、リンクアーム５の先端５ｂに形成された嵌合穴５ｃとロッカアーム１４の一端１４ｃに形成された嵌合穴１４ｅとを挿通しており、その両端部に抜け止め用の止め輪２０が取り付けられている。ピン１６は、ロッカアーム１４の他端１４ｄに形成された嵌合穴１４ｆとリンク部材１７の一端１７ａに形成された嵌合穴１７ｃとを挿通しており、その両端部に抜け止め用の止め輪２１が取り付けられている。ピン１８は、リンク部材１７の他端１７ｂに形成された嵌合穴１７ｄと揺動カム８の先端８ｃに形成された嵌合穴８ｄとを挿通しており、その両端部に抜け止め用の止め輪２２が取り付けられている。
【００２９】
ロッカアーム１４は、図２に示すように、その一端１４ｃと他端１４ｄとが制御シャフト１２の軸方向にオフセットしている。これにより、リンクアーム５とリンク部材１７との干渉を回避しつつ、駆動力伝達機構Ｌの幅方向スペースを効果的に低減している。
【００３０】
揺動カム８は、図４に示すように、カムシャフト３の外周に回動可能に嵌合する嵌合穴８ａが形成されるとともに、その先端８ｃに上記のピン１８が挿通する嵌合穴８ｄが形成されており、かつ、バルブリフター１１の頂部１１ａに摺接する外周面が適宜なカム面８ｂに形成されている。すなわちカム面８ｂは、吸気弁１０がスムーズに昇降するように、リフト量が零となるベースサークル部８ｅと、吸気弁１０をリフトさせるリフト部８ｆとが滑らかに連続形成されている。
【００３１】
制御シャフト１２は、アクチュエータ３１に連繋されており、このアクチュエータ３１によって回動させられる。アクチュエータ３１は、内燃機関の運転状態を検知するコントローラ（制御手段）３２によって作動制御される。コントローラ３２は、クランク角センサ，エアフローメータ，水温センサ等の各種センサからの検知信号に基づいて機関の運転状態を算出し、その結果に基づいてアクチュエータ３１に制御信号を出力している。
【００３２】
なお、吸気弁１０の上部に設けられたバルブリフター１１は、シリンダヘッド２に形成されたガイド穴２ａに沿って上下動するようになっており、図外のバルブスプリングによって揺動カム８側に付勢されている。
【００３３】
このような構成により、カムシャフト３が内燃機関の回転に同期して回転すると、駆動カム４を介してリンクアーム５がカムシャフト３の中心軸に対して偏心動し、このリンクアーム５に連結するロッカアーム１４が制御カム１３を中心に揺動する。これにより、ロッカアーム１４にリンク部材１７を介して連繋された揺動カム８がカムシャフト３を中心に揺動する。そして、揺動する揺動カム８のカム面８ｂがバルブリフター１１の頂部１１ａに摺接し、図外のバルブスプリングによって図１中上方に付勢されたバルブリフター１１を上下動させて、吸気弁１０が開閉する。
【００３４】
また、アクチュエータ３１により制御シャフト１２を所定の角度範囲内で回動させると、ロッカアーム１４の揺動中心となる制御カム１３が制御シャフト１２の軸心に対して偏心動し、駆動力伝達機構Ｌの姿勢が変化する。具体的には、ロッカアーム１４の揺動中心と揺動カム８の揺動中心との距離が連続的に変化する。この結果、リンク部材１７を介してロッカアーム１４に連繋された揺動カム８が揺動させられ、揺動カム８の作動開始位置（初期位置）が変化することになり、吸気弁１０の開閉時期やリフト量が連続的に変化する。
【００３５】
例えば、図１の状態で制御シャフト１２を時計回りに回動させると、ロッカアーム１４の揺動中心となる制御カム１３が、揺動カム８の揺動中心となるカムシャフト３側に接近し、かつ、駆動力伝達機構Ｌを介して揺動カム８が時計回りに回転する。つまり、揺動カム８の位相が予め進んだ状態となり、吸気弁１０の開弁時期が早まる。また、カムシャフト３の回転に伴う揺動カム８の揺動角度（範囲）は変わらないため、その最大リフト量は大きくなる。
【００３６】
このように、制御シャフト１２の回動に応じて吸気弁１０の開閉時期やリフト量が連続的に変化するため、上記従来例のようにカム面の乗り換え時にトルク変動を生じたり燃焼が不安定になる虞はない。
【００３７】
次に、図５〜７を参照して、本発明の内燃機関の可変動弁装置の第１実施例を詳述する。
【００３８】
この実施例では、各気筒に設けられる一対の吸気弁１０に対し、一方の第１吸気弁１０Ａ側に設けられる第１可変動弁機構１Ａと、他方の第２吸気弁１０Ｂ側に設けられる第２可変動弁機構１Ｂとで、制御カム１３Ａ，１３Ｂが互いに異なる位相並びに偏心量に形成されている。なお、これ以外の構造は、両機構１Ａ，１Ｂともに、図１〜４を参照して上述した可変動弁機構１と同じである。
【００３９】
図５（Ａ）は第１可変動弁機構１Ａの第１制御カム１３Ａを示し、図５（Ｂ）は第２可変動弁機構１Ｂの第２制御カム１３Ｂを示している。同図から明らかなように、ロッカアーム１４の揺動中心となる第１制御カム１３Ａの軸心Ｘ１は、第２制御カム１３Ｂの軸心Ｘ２に比し、制御シャフト１２の軸心Ｐに対する位相が角度θａだけ相対的に遅く設定されるとともに、制御シャフト１２の軸心Ｐに対する偏心量が相対的に大きく設定されている（ｅ１＞ｅ２）。なお、θｂは制御シャフト１２の回転角度範囲（制御範囲）を示している。
【００４０】
図６（Ａ）は、第１可変動弁機構１Ａの駆動力伝達機構を模式的に示しており、図６（Ｂ）は、第２可変動弁機構１Ｂの駆動力伝達機構を模式的に示している。同図において、連結点Ｘ（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ１’，Ｘ２’）は、ロッカアーム１４の揺動中心となる制御カム１３Ａ，１３Ｂの軸心を示している。また、連結点Ｙは、揺動カム８の揺動中心となるカムシャフト３の軸心を示している。また、連結点Ｚ（Ｚ１，Ｚ２，Ｚ１’，Ｚ２’）は、揺動カム８とリンク部材１７との連結支点となるピン１８の軸心を示している。
【００４１】
制御カム１３が最も反時計方向に位置する状態においては、第１可変動弁機構１Ａにおける連結点Ｘ１と連結点Ｙとの距離Ｌ１が、第２可変動弁機構１Ｂにおける連結点Ｘ２と連結点Ｙとの距離Ｌ２よりも大きく設定されている。このため、リフト弁傾斜方向に対する連結点Ｚのなす位相は、第１可変動弁機構１Ａ側の位相α１が第２可変動弁機構１Ｂの位相α２よりも小さくなる。つまり、第１可変動弁機構１Ａ側の揺動カム８の位相が相対的に遅れている形となる。この結果、第１吸気弁１０Ａの開弁時期が相対的に遅くなり、かつ、リフト量が相対的に小さくなる。
【００４２】
図７は、制御シャフト１２の回転角度と第１吸気弁１０Ａ及び第２吸気弁１０Ｂの最大リフト量との関係を示している。上記のように制御カム１３が最も反時計方向に位置する回転角度γａの状態では、第１吸気弁１０Ａは、リフト量が０で、弁停止状態となっている。一方、第２吸気弁１０Ｂは、所定のリフト量を有し、カムシャフト３の回転に対応して開閉作動する。すなわち、片弁停止状態となっている。
【００４３】
言い換えると、制御シャフト１２が回転角度γａのとき、第１吸気弁１０Ａが弁停止状態となるように、第１制御カム１３Ａの位相を予め第２制御カム１３Ｂの位相に対して角度θａだけ遅く設定している。
【００４４】
この状態から制御シャフト１２を時計回りに回転させると、図５，６において連結点Ｘが連結点Ｘ’側へ徐々に移行し、これに従って揺動カム中心Ｙとの距離Ｌ１，Ｌ２が徐々に短くなっていく。ここで第１制御カム１３Ａの偏心量ｅ１が第２制御カム１３Ｂの偏心量ｅ２よりも大きい関係で、第１可変動弁機構１Ａの距離Ｌ１の変化率が第２可変動弁機構１Ｂの距離Ｌ２の変化率よりも大きくなる。また、第１可変動弁機構１Ａのバルブ傾斜方向に対する連結点Ｚの位相の変化率が第２可変動弁機構１Ｂ側に比して相対的に大きくなる。この結果、第２吸気弁１０Ｂに比して第１吸気弁１０Ａのバルブ開閉時期及びリフト量の変化率が大きくなる（図７参照）。
【００４５】
そして、制御シャフト１２が最も時計方向へ回動した回転角度γｂ（図７）の状態では、図６に示すように、第１可変動弁機構１Ａ側の連結点Ｘ１’，Ｙ間距離Ｌ１’と第２可変動弁機構１Ｂ側の連結点Ｘ２’，Ｙ間距離Ｌ２’とが等しくなるように設定されている。この結果、図７に示すように、第１吸気弁１０Ａの最大リフト量と第２吸気弁１０Ｂの最大リフト量とが等しくなり、かつ、第１可変動弁機構１Ａの連結点Ｚ１’の位相β１と第２可変動弁機構１Ｂの連結点Ｚ２’の位相β２とが略等しくなる。つまり制御シャフト１２の回転角度に応じて、第１吸気弁１０Ａを弁停止状態から第２吸気弁１０Ｂと同等の最大リフト量まで連続的に変化させている。
【００４６】
このように、一対の吸気弁１０Ａ，１０Ｂ側に可変動弁機構１Ａ，１Ｂを適用した場合、低速低負荷時に片弁停止状態とすることにより、スワールを強化して燃費並びに燃焼性能を改善できるとともに、高速高負荷時には両方の吸気弁１０Ａ，１０Ｂの最大リフト量を等しくすることで、最大リフト量の拡大により吸気充填効率を向上し、全開出力の向上を図ることができる。
【００４７】
また、本実施例では、一対の吸気弁１０Ａ，１０Ｂに対し、制御カム１３Ａ，１３Ｂを除いて全く同一の可変動弁機構１を使用しており、構造の簡素化やコストの低減化が図られている。
【００４８】
さらに本実施例では、駆動力伝達機構Ｌを多節リンクによって構成したため、駆動カム４の偏心回転力をリンクアーム５からロッカアーム１４へ確実に伝達できると共に、該ロッカアーム１４の揺動力をリンク部材１７から揺動カム８へ確実に伝達することができる。この結果、揺動カム８によりバルブリフター１１を介して吸気弁１０Ａ，１０Ｂの安定かつ確実な開閉作動およびバルブタイミング制御が得られる
なお、上記の可変動弁装置を排気弁側に使用することもでき、この場合には、冷機始動時に片弁を休止させることで、排気弁周りからの放熱量を減らし、排温を向上させることができ、触媒の早期活性化が可能となる。
【００４９】
ところで、上記実施例では、図７に示すように、制御シャフト１２が回転角度γｂの状態で、両装置１Ａ，１Ｂの最大リフト量が同一となるように設定しているものの、この状態で、図５，６に示すように、第１可変動弁機構１Ａの連結点Ｘ１′と第２可変動弁機構１Ｂの連結点Ｘ２’との軸方向位置は必ずしも同一とならず、この場合、第１吸気弁１０Ａと第２吸気弁１０Ｂとの開閉時期は互いに異なることになる。このことから、中速トルクの向上を狙う場合には上記実施例のように最大リフト量が同一になるように設定すればよく、吸・排気の脈動効果の大きい高回転での高出力を狙う場合には、上記実施例とは逆に、開閉時期が同一となるように設定すればよい。
【００５０】
なお、この実施例では図７に示すように制御シャフト１２の制御範囲θｂを規制しているが、これは、あまり制御範囲を大きく設定すると、揺動カム８のはね上がり量が大きくなってしまい、制御シャフト１２を揺動カム８と干渉しないように更に上方へ配置しなくてはならない場合が発生するためである。逆に言えば、エンジンレイアウトの関係で上方スペースに余裕がある場合には、両吸気弁１０Ａ，１０Ｂがともに停止状態となる回転角度γｃ（図７）まで制御シャフト１２の制御範囲を拡大してもかまわない。
【００５１】
また、本実施例では、一対の吸気弁１０Ａ，１０Ｂに対して第１吸気弁１０Ａを片弁停止状態としたが、必ずしも停止状態にする必要がなく、機関の運転状態によっては多少の開閉作動を行わせてもよい。
【００５２】
図８は、本発明の第２実施例を示している。ここでは、第１実施例のように第１制御カム１３Ａと第２制御カム１３Ｂとの偏心量を互いに異ならせる代わりに、揺動カム８のカム面８ｂのプロフィールを、第１吸気弁１０Ａ側と第２吸気弁１０Ｂ側とで互いに異ならせることによって、揺動カム８によるバルブリフトの加速度パターンを変化させている。具体的には、位相の遅れ側の第１可変動弁機構１Ａの揺動カム８のリフト加速度を、第２可変動弁機構１Ｂ側に比して相対的に大きく設定している。これにより、制御シャフト１２の回動に伴う第１吸気弁１０Ａのリフト変化率が相対的に大きくなり、上記第１実施例と同様の効果を得ることが出来る。加えて、２つの弁１０Ａ，１０Ｂでカムプロフィールを変えることができるので、例えば両方の弁１０Ａ，１０Ｂで最大リフト量と開閉時期の両方を合わせることも可能である。
【００５３】
図９は本発明の第３実施例を示している。ここでは、一方の第１吸気弁１０Ａ（又は排気弁）のみに上述したような可変動弁装置１を設け、他方の第２吸気弁１０Ｂ（又は排気弁）を通常の固定動弁としている。そして、第１吸気弁１０Ａを、片弁停止状態から第２吸気弁１０Ｂと同等の最大リフト量まで可変制御している。このように、高回転での出力向上を図るために、両吸気弁１０Ａ，１０Ｂの最大リフト量が一致するように構成した場合、低速低負荷では固定動弁側の最大リフト量が高くなってしまい、若干スワールが弱められてしまうが、可変動弁装置１が上記第１，第２実施例の半分ですみ、コスト的に有利である。
【００５４】
図１０及び図１１は本発明の第４実施例を示し、両可変動弁機構１Ａ，１Ｂの制御シャフト１２や外径の異なる各制御カム１３Ａ，１３Ｂの構造は第１実施例と同一であるが、異なるところは、駆動力伝達機構Ｌのリンクアーム５とリンク部材１７とを廃止したと共に、駆動カム４，４と揺動カム８，８とをロッカアーム１４，１４によって直接的に連係させたものである。
【００５５】
すなわち、各駆動カム４，４は、同一のプロフィールを有する一般的な雨滴状を呈し、カムシャフト３の外周に圧入固定されていると共に、バルブリフター１１とは軸方向へ離間した位置に配置されて、干渉が防止されている。
【００５６】
前記各揺動カム８は、両方とも同一の外形を呈し、バルブリフター１１に当接するカム面８ｂのカムプロフィールは第１実施例と同様であって、ベースサークル部８ｅとリフト部８ｆが滑らかな連続状態に形成されているが、その上端部の上面８ｇがカム面８ｂのベースサークル部８ｅからリフト部８ｆ側へ立上り傾斜状に広面積に形成されている。
【００５７】
上記各ロッカアーム１４は、同じ外形で略く字形状に折曲形成され、一端部１４ｃが駆動カム４の外周面に当接している一方、他端部１４ｄが揺動カム８の上端部上面８ｇに当接している。
【００５８】
したがって、各駆動カム４の回転に伴い各ロッカアーム１４は、一端部１４ｃを介して駆動カム４のカムプロフィールにしたがった揺動力が伝達されて、第１，第２制御カム１３Ａ，１３Ｂを中心に揺動し、この制御カム１３Ａ，Ｂによって他端部１４ｄが揺動カム８の上端部上面８ｇを直接押圧して揺動させる。これによって、各バルブリフター１１を介して各吸気弁１０，１０が開閉作動することになる。なお、Ｐ3，Ｐ4はそれぞれ各制御カム１３Ａ，１３Ｂの軸心である。
【００５９】
また、機関低中回転低中負荷域では、制御シャフト１２が図１０に示す位置に回転制御されて、各制御カム１３Ａ，１３Ｂによりロッカアーム１４を、図示のように右上方向位置に移動させる。これによって、各揺動カム８はロッカアーム１４により、カム面８ｂのバルブリフター１１当接位置がベースサークル部８ｅ側に寄り、したがって、各吸気弁１０，１０は、小バルブリフト特性となる。尚、図中実線及び一点鎖線は両可変動弁機構１Ａ，１Ｂの小バルブリフト制御時のベースサークル状態を示している。
【００６０】
一方、機関高回転高負荷域に移行した場合は、制御シャフト１２が図１１に示すように時計方向に回転して各制御カム１３Ａ，Ｂを同方向へ回動させる。このため、ロッカアーム１４は、図示のようにカムシャフト３方向に移動して他端部１４ｄが各揺動カム８を反時計方向へその揺動位置を移動させて、各カム面８ｂの各バルブリフター１１当接位置をリフト部８ｆ側に移動させる。したがって、各吸気弁１０，１０は、大バルブリフト特性になる。尚、図１１の実線と一点鎖線は両可変動弁機構１Ａ，１Ｂの大バルブリフト制御時のベースサークル状態を示している。
【００６１】
他は、前記第１実施例と同様であるから、同じ作用効果が得られることは勿論のこと、特に本実施例では駆動力伝達機構Ｌのリンクアームとリンク部材を廃止したため、構造が簡素化され、製造作業や組立作業能率の大巾な向上が図れると共に、コストの低廉化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る内燃機関の可変動弁装置を示す要部正面図。
【図２】図１の可変動弁装置を示す平面図。
【図３】図１の可変動弁装置を示す側面図。
【図４】図１の可変動弁装置の揺動カムを示す正面図。
【図５】本発明に係る可変動弁機構の第１実施例を示し、（Ａ）は第１制御カムの正面図、（Ｂ）は第２制御カムの正面図。
【図６】（Ａ）は第１可変動弁装置のリンク構造を示す模式図、（Ｂ）は第２可変動弁装置のリンク構造を示す模式図。
【図７】制御シャフトの回転角度と最大リフト量との関係を示す特性図。
【図８】本発明の第２実施例に係る揺動カムの回転角度と最大リフト量並びにリフト加速度との関係を示す特性図。
【図９】本発明の第３実施例に係る制御シャフトと最大リフト量との関係を示す模式図。
【図１０】本発明の第４実施例を示す要部正面図。
【図１１】同第４実施例の作用説明図。
【図１２】従来の可変動弁装置を示す構造図。
【図１３】図１０の可変動弁装置の制御シャフト周りの分解斜視図。
【符号の説明】
１…可変動弁装置
３…カムシャフト
４…駆動カム
８…揺動カム
１０…吸気弁
１１…バルブリフター
１２…制御シャフト
１３…制御カム
１４…ロッカアーム
Ｌ…駆動力伝達機構
【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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