(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カム軸の回転に対するバルブの開弁特性を機械的に変化させる可変動弁装置であって、
前記カム軸に設けられた駆動カムと、
前記カム軸と平行に設けられ、回転角度を連続的に或いは多段階に変更可能な制御軸と、
前記カム軸に平行な軸を中心を中心として揺動する揺動部材と、
前記揺動部材に形成され、前記バルブを支持するバルブ支持部材に接触して前記バルブをリフト方向に押圧する揺動カム面と、
前記揺動部材に前記駆動カムと対向して形成されたスライド面と、
前記駆動カムと前記揺動部材との間に配置され、前記駆動カムのカム面と前記スライド面の双方に接触する中間部材と、
前記制御軸の回転に連動させて前記スライド面上での前記中間部材の位置を変化させる連動機構とを備え、
前記スライド面は、前記中間部材が位置する範囲のうち前記揺動部材の揺動中心に最も近い最近点から前記揺動中心から最も遠い最遠点に向けて、前記カム軸の中心からの距離が大きくなるように前記駆動カム側に湾曲して形成され、
前記揺動カム面は、前記揺動部材の揺動中心からの距離が一定で前記バルブにリフトを与えない非作用面と、前記非作用面と連続して設けられ前記揺動部材の揺動中心からの距離が次第に大きくなるように形成された作用面とを含み、前記揺動部材の揺動に伴って前記バルブ支持部材の前記揺動カム面上での接触位置が前記非作用面上から前記作用面側へ移動するように構成されていることを特徴とする可変動弁装置。
【請求項２】
前記スライド面は、前記揺動部材の揺動中心からの距離が大きくなるほど前記カム軸の中心からの距離が大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の可変動弁装置。
【請求項３】
前記中間部材の前記スライド面上での位置が前記揺動部材の揺動中心から遠ざかるほど、前記カム軸の同一回転角度において前記中間部材と接触する前記駆動カムの周方向位置は前記カム軸の進角側に移動することを特徴とする請求項１又は２記載の可変動弁装置。
【請求項４】
前記中間部材は、前記駆動カムのカム面に接触する第１ローラと、前記第１ローラに対して回転可能であって前記スライド面に接触する第２ローラとを含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の可変動弁装置。
【請求項５】
前記揺動部材は、前記制御軸に回転可能に取り付けられて前記制御軸を中心として揺動することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の可変動弁装置。
【請求項６】
前記連動機構は、前記制御軸に固定され前記制御軸の中心から偏心した位置に支点を有する制御部材と、前記支点に揺動可能に取り付けられ、前記中間部材を前記制御部材に連結する連結部材とを含むことを特徴とする請求項５記載の可変動弁装置。
【請求項７】
前記制御部材は、前記制御軸から偏心した位置を中心とする円盤として構成され、
前記連結部材は、前記円盤の外周面に回転可能に取り付けられていることを特徴とする請求項６記載の可変動弁装置。
【請求項８】
前記連動機構は、前記カム軸に回転可能に取り付けられた制御部材と、前記制御部材に取り付けられて前記中間部材を所定の経路に沿って移動可能に支持する支持部材と、前記制御部材の前記カム軸回りの回転を前記制御軸の回転に連動させる回転連動機構とを含むことを特徴とする請求項５記載の可変動弁装置。
【請求項９】
前記支持部材は、前記制御部材と一体化されたガイドとして構成されていることを特徴とする請求項８記載の可変動弁装置。
【請求項１０】
前記支持部材は、前記制御部材に前記カム軸から偏心した位置を中心として揺動可能に取り付けられ、前記制御部材と前記中間部材とをリンク結合するリンク部材として構成されていることを特徴とする請求項８記載の可変動弁装置。
【請求項１１】
前記カム軸に前記駆動カムと並んで設けられた第２駆動カムと、
前記揺動部材と同軸に配置され、前記揺動部材と独立して揺動可能な第２揺動部材と、
前記第２揺動部材に形成され、前記バルブと並列に設けられた第２バルブを支持するバルブ支持部材に接触して前記第２バルブをリフト方向に押圧する第２揺動カム面と、
前記揺動部材と同軸に配置され、前記揺動部材及び前記第２揺動部材と独立して揺動可能であって前記第２駆動カムのカム面に接触する第３揺動部材と、
前記第２揺動部材を前記揺動部材と前記第３揺動部材の何れか一方に選択的に連結する連結切換手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、内燃機関の可変動弁装置に関し、詳しくは、バルブの開弁特性を機械的に変更可能な可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、例えば、特許文献１に開示されるように、エンジンの運転状況に応じてバルブのリフト量やバルブタイミングを機械的に変更する可変動弁装置が知られている。特許文献１に記載される可変動弁装置（以下、従来技術）では、カム軸と平行に設けられた制御軸に制御アームが固定され、この制御アームにフォロワの一方の端部が揺動自在に取り付けられている。また、制御軸には揺動カムが揺動自在に取り付けられ、その揺動カム面にロッカーアームが押し当てられている。フォロワには互いに独立回転可能な第１ローラと第２ローラとが同心に取り付けられており、第１ローラはカム軸の弁カムに当接し、第２ローラは揺動カムの揺動カム面とは逆側に形成された平面（当接面）に当接している。【０００３】  このような構成によれば、制御軸の回転により制御アームの回転位置が変更されることで、フォロワが変位して制御軸から揺動カムと第２ローラとの当接箇所までの距離が変化し、これによりバルブのリフト量が変更される。また、カム軸の同じ回転角度位置において第１ローラと当接する弁カムの周方向位置が変化することにより、同時にバルブタイミングも変更される。つまり、特許文献１に記載の従来技術によれば、モータにより制御軸の回転角を制御することで、バルブのリフト量とバルブタイミングを同時に変更することができる。
【特許文献１】日本特開２００３−２３９７１２号公報
【特許文献２】日本特開平７−６３０２３号公報
【特許文献３】日本特開２００２−３７１８１６号公報
【特許文献４】日本特開２００４−１０８３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  上記の従来技術では、制御アームの回転位置の変更によってフォロワが変位する際、フォロワの変位に追従して揺動カムも回動する。揺動カムが回動すると揺動カム面のロッカーアームとの当接位置が変更されることになり、上記の従来技術の場合は、制御軸から揺動カムと第２ローラとの当接箇所までの距離が短くなるほど、揺動カム面のロッカーアームとの当接位置はリフト量が増大する側に移動することになる。つまり、制御軸から揺動カムと第２ローラとの当接箇所までの距離の変化によってリフト量が変更されるとともに、揺動カム面のロッカーアームとの当接位置の変化によってもリフト量が変更されることになる。【０００５】  このため、上記の従来技術では、リフト量の変化に比較してバルブタイミングの変化が小さくなってしまい、必要なリフト量の変化に対して必要なバルブタイミングの変更量を得ることができない可能性がある。【０００６】  なお、上記の従来技術のような可変動弁装置とは別に、クランク軸に対するカム軸の位相角を変化させることでバルブタイミングを可変制御する、いわゆるＶＶＴ等のバルブタイミング可変機構が知られている。このバルブタイミング可変機構を併用すれば、可変動弁装置では不十分なバルブタイミングの変化を所望のタイミングに補正することができる。しかし、その場合はコストが増大するだけでなく、２つの装置を協調制御することになるために制御遅れ等によって理想的なバルブタイミング−リフト特性を常に実現できるとは限らない。【０００７】  本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、リフト量の変化にバルブタイミングの変化を連動させて理想的なバルブタイミング−リフト特性を実現できるようにした可変動弁装置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】
【０００８】  第１の発明は、上記目的を達成するため、カム軸の回転に対するバルブの開弁特性を機械的に変化させる可変動弁装置であって、
前記カム軸に設けられた駆動カムと、
前記カム軸と平行に設けられ、回転角度を連続的に或いは多段階に変更可能な制御軸と、
前記カム軸に平行な軸を中心を中心として揺動する揺動部材と、
前記揺動部材に形成され、前記バルブを支持するバルブ支持部材に接触して前記バルブをリフト方向に押圧する揺動カム面と、
前記揺動部材に前記駆動カムと対向して形成されたスライド面と、
前記駆動カムと前記揺動部材との間に配置され、前記駆動カムのカム面と前記スライド面の双方に接触する中間部材と、
前記制御軸の回転に連動させて前記スライド面上での前記中間部材の位置を変化させる連動機構とを備え、
前記スライド面は、前記中間部材が位置する範囲のうち前記揺動部材の揺動中心に最も近い最近点から前記揺動中心から最も遠い最遠点に向けて、前記カム軸の中心からの距離が大きくなるように前記駆動カム側に湾曲して形成され、
前記揺動カム面は、前記揺動部材の揺動中心からの距離が一定で前記バルブにリフトを与えない非作用面と、前記非作用面と連続して設けられ前記揺動部材の揺動中心からの距離が次第に大きくなるように形成された作用面とを含み、前記揺動部材の揺動に伴って前記バルブ支持部材の前記揺動カム面上での接触位置が前記非作用面上から前記作用面側へ移動するように構成されていることを特徴とする可変動弁装置。【０００９】  第２の発明は、上記第１の発明において、前記スライド面は、前記揺動部材の揺動中心からの距離が大きくなるほど前記カム軸の中心からの距離が大きくなるように形成されていることを特徴としている。【００１０】  第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、前記中間部材の前記スライド面上での位置が前記揺動部材の揺動中心から遠ざかるほど、前記カム軸の同一回転角度において前記中間部材と接触する前記駆動カムの周方向位置は前記カム軸の進角側に移動することを特徴としている。【００１１】  第４の発明は、上記第１乃至第３の何れか１つの発明において、前記中間部材は、前記駆動カムのカム面に接触する第１ローラと、前記第１ローラに対して回転可能であって前記スライド面に接触する第２ローラとを含むことを特徴としている。【００１２】  第５の発明は、上記第１乃至第４の何れか１つの発明において、前記揺動部材は、前記制御軸に回転可能に取り付けられて前記制御軸を中心として揺動することを特徴としている。【００１３】  第６の発明は、上記第５の発明において、前記連動機構は、前記制御軸に固定され前記制御軸の中心から偏心した位置に支点を有する制御部材と、前記支点に揺動可能に取り付けられ、前記中間部材を前記制御部材に連結する連結部材とを含むことを特徴としている。【００１４】  第７の発明は、上記第６の発明において、前記制御部材は、前記制御軸から偏心した位置を中心とする円盤として構成され、
前記連結部材は、前記円盤の外周面に回転可能に取り付けられていることを特徴としている。【００１５】  第８の発明は、上記第５の発明において、前記連動機構は、前記カム軸に回転可能に取り付けられた制御部材と、前記制御部材に取り付けられて前記中間部材を所定の経路に沿って移動可能に支持する支持部材と、前記制御部材の前記カム軸回りの回転を前記制御軸の回転に連動させる回転連動機構とを含むことを特徴としている。【００１６】  第９の発明は、上記第８の発明において、前記支持部材は、前記制御部材と一体化され前記カム軸に対してほぼ垂直に延びるガイドとして構成されていることを特徴としている。【００１７】  第１０の発明は、上記第８の発明において、前記支持部材は、前記制御部材に前記カム軸から偏心した位置を中心として揺動可能に取り付けられ、前記制御部材と前記中間部材とをリンク結合するリンク部材として構成されていることを特徴としている。【００１８】  第１１の発明は、上記第１乃至第１０の何れか１つの発明において、前記カム軸に前記駆動カムと並んで設けられた第２駆動カムと、
前記揺動部材と同軸に配置され、前記揺動部材と独立して揺動可能な第２揺動部材と、
前記第２揺動部材に形成され、前記バルブと並列に設けられた第２バルブを支持するバルブ支持部材に接触して前記第２バルブをリフト方向に押圧する第２揺動カム面と、
前記揺動部材と同軸に配置され、前記揺動部材及び前記第２揺動部材と独立して揺動可能であって前記第２駆動カムのカム面に接触する第３揺動部材と、
前記第２揺動部材を前記揺動部材と前記第３揺動部材の何れか一方に選択的に連結する連結切換手段と、
をさらに備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】  第１の発明において制御軸の回転角度が変更されると、制御軸の回転は連動機構を介して中間部材に伝達され、中間部材のスライド面上での位置が変化する。中間部材のスライド面上での位置が変化することで、揺動部材の揺動角幅や初期揺動角度が変化することになる。具体的には、中間部材がスライド面上を先端側に移動するに従い、揺動部材の揺動角幅は小さくなる。また、スライド面は、中間部材が位置する範囲のうち揺動部材の揺動中心に最も近い最近点から揺動中心から最も遠い最遠点に向けて、カム軸の中心からの距離が大きくなるように駆動カム側に湾曲して形成されているので、中間部材がスライド面上を先端側に移動するに従い、揺動部材の初期揺動角度は小さくなる。バルブ支持部材の揺動カム面上での接触位置は、揺動部材の揺動に伴って非作用面上から作用面側へ移動する。そして、バルブ支持部材の作用面上での到達位置によってバルブのリフト量が決まり、バルブ支持部材が作用面上に位置している期間（クランク角）により作用角が決まる。このため、揺動部材の揺動角幅が小さくなったときには、リフト量及び作用角は減少する。さらに、揺動部材の初期揺動角度が小さくなることで、バルブ支持部材の揺動カム面上での初期位置は作用面から離れることになり、非作用面上でのバルブ支持部材の走行期間が増えることで作用角はさらに減少する。したがって、第１の発明によれば、作用角をリフト量の変化に応じて明確に変化させることができる。【００２０】  また、中間部材のスライド面上での位置が変化することで、同時に、カム軸が同一回転角度にあるときの中間部材の駆動カム面上での位置も変化する。中間部材の駆動カム面上での位置が変化することで、カム軸の位相に対する揺動部材の揺動タイミングが変化することになり、バルブタイミングが変化する。その際、スライド面が駆動カム側に湾曲して形成されることにより、中間部材の駆動カム面上での位置の変化に対し、揺動部材の初期揺動角度が過度に変化することは抑えられる。したがって、第１の発明によれば、バルブタイミングの変化に対するリフト量及び作用角の変化を適度に抑えることができる。【００２１】  以上のことから、第１の発明によれば、リフト量と作用角をバルブタイミングに連動させて変化させることができるだけでなく、バルブタイミング可変機構を併用することなく、或いは、併用する場合であってもバルブタイミング可変機構は大きく動作させることなく、リフト量、作用角、バルブタイミングの関係を最適化して理想的なバルブタイミング−リフト特性を実現することができる。【００２２】  特に、第２の発明によれば、揺動部材の揺動中心からの距離が大きくなるほどカム軸の中心からの距離が大きくなるようにスライド面が形成されることで、中間部材がスライド面上を先端側に移動するほど、バルブのリフト量及び作用角は小さくなる。これにより、バルブタイミングが一方向に変化すれば必ずリフト量及び作用角も増大或いは減少するようになり、バルブタイミングとリフト量及び作用角との関係を１対１に設定することが可能になる。【００２３】  カム軸の同一回転角度において中間部材と接触する駆動カムの周方向位置がカム軸の進角側に移動すると、揺��部材の揺動タイミングが早まることによってバルブタイミングは進角する。第３の発明によれば、中間部材がスライド面の先端にいくにしたがい、バルブタイミングが進角するので、リフト量及び作用角の減少に応じてバルブタイミングが進角するようなバルブタイミング−リフト特性を実現することができる。【００２４】  第４の発明によれば、中間部材として独立回転可能な２つのローラを有し、一方の第１ローラは駆動カムのカム面に接触させ、他方の第２ローラはスライド面に接触させるようになっているので、カム軸からバルブへの駆動力の伝達系内の摩擦損失を低減し、より効率良くバルブをリフト運動させることができる。【００２５】  第５の発明によれば、制御軸が揺動部材の軸として兼用されるので、構造を簡素化できるとともに剛性を高めることができる。【００２６】  第６の発明によれば、制御軸に固定された制御部材と中間部材とを連結部材で連結するという簡単な構成によって、制御軸の回転にスライド面上での中間部材の位置の変化を連動させることができる。【００２７】  第７の発明によれば、制御軸から偏心した位置を中心とする円盤が制御部材となり、連結部材はこの円盤の外周に回動可能に取り付けられているので、高い剛性を確保することができるとともに、高速運転時の作動安定性も実現することができる。【００２８】  第８の発明によれば、中間部材を支持する支持部材や制御部材は既存のカム軸の回りに配置されるので、装置全体をコンパクトに構成することができる。【００２９】  第９の発明によれば、支持部材が制御部材と一体化されたガイドとして構成されることで、バルブのリフト運動時に可動するのは揺動部材と中間部材のみとなり、可動部全体の慣性質量の増加を抑制することができる。【００３０】  第１０の発明によれば、中間部材はリンク部材によって制御部材にリンク結合されるので、中間部材を制御部材に対して確実に位置決めすることができる。【００３１】  第１１の発明によれば、第２揺動部材が上記の揺動部材に連結されたときには、カム軸の回転に対する第２バルブの開弁特性を制御軸の回転駆動量に応じて連続的に変化させることが可能になる。一方、第２揺動部材が第３揺動部材に連結されたときには、カム軸の回転に対する第２バルブの開弁特性は常に一定となる。したがって、第１０￥の発明によれば、両バルブの開弁特性を異ならせることで気筒内のスワール制御を行ったり、一方のバルブのみを休止させたりすることも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる可変動弁装置の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる可変動弁装置の構成を示す分解図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる可変動弁装置の構成を示す模式的な正面図である。
【図４】スライド面の形成方法の１つの例を説明するための説明図である。
【図５】スライド面の形成方法の別の例を説明するための説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１にかかる可変動弁装置の大リフト時の動作を示す図であり、（Ａ）はバルブの閉弁時、（Ｂ）はバルブの開弁時を示している。
【図７】本発明の実施の形態１にかかる可変動弁装置の小リフト時の動作を示す図であり、（Ａ）はバルブの閉弁時、（Ｂ）はバルブの開弁時を示している。
【図８】ロッカーローラの揺動カム面上での位置とバルブのリフト量との関係を示す図である。
【図９】バルブタイミングとリフト量との関係を示す図である。
【図１０】実現可能なバルブタイミング−リフト特性の１つの例を示す図である。
【図１１】実現可能なバルブタイミング−リフト特性の別の例を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態１にかかる可変動弁装置の可変機構を模式的に示す図である。
【図１３】従来の可変動弁装置の可変機構を模式的に示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態１にかかる可変動弁装置の従来の可変動弁装置に対する利点を説明するための図である。
【図１５】従来の可変動弁装置の課題を説明するための図である。
【図１６】本発明の実施の形態２にかかる可変動弁装置の構成を示す斜視図である。
【図１７】図１６のＡ方向の側面視図である。
【図１８】本発明の実施の形態２にかかる可変動弁装置の大リフト時の動作を示す図であり、（Ａ）はバルブの閉弁時、（Ｂ）はバルブの開弁時を示している。
【図１９】本発明の実施の形態２にかかる可変動弁装置の小リフト時の動作を示す図であり、（Ａ）はバルブの閉弁時、（Ｂ）はバルブの開弁時を示している。
【図２０】本発明の実施の形態３にかかる可変動弁装置の構成を示す側面視図である。
【図２１】本発明の実施の形態３にかかる可変動弁装置の大リフト時の動作を示す図であり、（Ａ）はバルブの閉弁時、（Ｂ）はバルブの開弁時を示している。
【図２２】本発明の実施の形態３にかかる可変動弁装置の小リフト時の動作を示す図であり、（Ａ）はバルブの閉弁時、（Ｂ）はバルブの開弁時を示している。
【図２３】本発明の実施の形態４にかかる可変動弁装置の構成を示す側面視図である。
【図２４】本発明の実施の形態４にかかる可変動弁装置の大リフト時の動作を示す図であり、（Ａ）はバルブの閉弁時、（Ｂ）はバルブの開弁時を示している。
【図２５】本発明の実施の形態４にかかる可変動弁装置の小リフト時の動作を示す図であり、（Ａ）はバルブの閉弁時、（Ｂ）はバルブの開弁時を示している。
【符号の説明】
【００３３】１００，３００，４００，５００  可変動弁装置
１０４，２０４，３０４，４０４，５０４  バルブ
１１０，２１０，３１０，４１０，５１０  ロッカーアーム
１２０，３２０，４２０，５２０  カム軸
１２２，２２２，３２２，４２２，５２２  駆動カム
１２４，２２４，３２４，４２４，５２４  駆動カム面
１３０，３３０，４３０，５３０  可変機構
１３２，３３２，４３２，５３２  制御軸
１４０，３４０，４５０，５５０  揺動カムアーム
１５２，３５２，４５２，５５２  揺動カム面
１５６，３５６，４５６，５５６  スライド面
１６２  制御アーム
１６４  リンクアーム
１７２，３６２，４７０，５７０  第１ローラ
１７４，３６４，４７２，５７２  第２ローラ
２３０  固定機構
２４０  第２揺動カムアーム
２５２  揺動カム面
２６０  ロストモーションアーム
２６４  ピン孔
２９０  ピン
３３４  偏心円盤
３６０  偏心アーム
４３４，５３４  第１ギヤ
４６２，５６２  第２ギヤ
４６６  ガイド
５６４  制御リンク
Ｐ１  第１ローラの駆動カム面上での接触位置
Ｐ２  第２ローラのスライド面上での接触位置
Ｐ３ｉ  ロッカーローラの揺動カム面上での初期接触位置
Ｐ３ｆ  ロッカーローラの揺動カム面上での最終接触位置
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】実施の形態１．
以下、図１乃至図１５を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。【００３５】［本実施形態の可変動弁装置の構成］
図１は、本発明の実施の形態１にかかる可変動弁装置１００の構成を示す斜視図、図２は可変動弁装置１００の構成を示す分解斜視図、図３は可変動弁装置１００の構成を示す模式的な正面図である。本可変動弁装置１００はロッカーアーム方式の機械式動弁機構を有し、カム軸１２０の回転運動がカム軸１２０に設けられた駆動カム１２２，２２２によってロッカーアーム（バルブ支持部材）１１０，２１０の揺動運動に変換され、各ロッカーアーム１１０，２１０に支持されるバルブ１０４，２０４の上下方向へのリフト運動に変換される。【００３６】  本可変動弁装置１００では、２つのロッカーアーム１１０，２１０に対して２つの駆動カム１２２，２２２が設けられている。このうち第１駆動カム１２２と各ロッカーアーム１１０，２１０との間には、第１駆動カム１２２の回転運動に各ロッカーアーム１１０，２１０の揺動運動を連動させる可変機構１３０が設けられている。また、第２駆動カム２２２と第２ロッカーアーム２１０との間には、第２駆動カム２２２の回転運動に第２ロッカーアーム２１０の揺動運動を連動させる固定機構２３０が設けられている。【００３７】  可変機構１３０は、第１駆動カム１２２の回転運動と各ロッカーアーム１１０，２１０の揺動運動との連動状態を連続的に変化させる機構である。可変機構１３０は、以下に説明するように、制御軸１３２、制御アーム１６２、リンクアーム１６４、第１揺動カムアーム１４０、第１ローラ１７２、第２ローラ１７４、及び第２揺動カムアーム２４０を主たる構成部材として構成されている。制御軸１３２はカム軸１２０に平行に、カム軸１２０に対する相対位置を固定して配置されている。制御軸１３２の回転角度は図示しないアクチュエータ（例えばモータ等）によって任意の角度に制御することができる。【００３８】  制御アーム１６２は制御軸１３２に一体的に固定されている。制御アーム１６２は制御軸１３２の径方向に突出しており、その突出部にリンクアーム１６４が取り付けられている。リンクアーム１６４は制御アーム１６２を挟むように制御アーム１６２の両側に設けられ、各リンクアーム１６４の後端部はピン１６６によって制御アーム１６２に回転自在に連結されている。ピン１６６の位置は制御軸１３２の中心から偏心しており、このピン１６６の位置がリンクアーム１６４の揺動中心となる。【００３９】  リンクアーム１６４は制御軸１３２に沿って湾曲して形成されている。左右のリンクアーム１６４の先端部は連結軸１７６によって互いに連結されている。左右のリンクアーム１６４間には第１ローラ１７２が配置され、第１ローラ１７２は連結軸１７６に回転自在に支持されている。また、左右のリンクアーム１６４の外側には第１ローラ１７２よりも小径の第２ローラ１７４が配置され、各第２ローラ１７４はそれぞれ連結軸１７６に回転自在に支持されている。これにより、２つのローラ１７２，１７４はピン１６６を中心にしてピン１６６から一定距離を保ちながら揺動できるようになっている。第１ローラ１６２には駆動カム１２２の駆動カム面１２４（１２４ａ，１２４ｂ）が接触し、第２ローラ１７４には後述するスライド面１５６が接触している。【００４０】  なお、駆動カム面１��４はプロフィールの異なる２つのカム面から構成されている。一方のカム面である非作用面１２４ａはカム軸１２０の中心からの距離を一定に形成されている。他方のカム面である作用面１２４ｂはカム軸１２０の中心からの距離が次第に大きくなり、頂部を越えた後に次第に小さくなるように形成されている。本明細書では、非作用面１２４ａと作用面１２４ｂの双方を区別しないときには、単に駆動カム面１２４と表記する。【００４１】  第１揺動カムアーム１４０は、制御アーム１６２を挟んでその両側に一対配置された第１アーム部１５０Ａ及び第２アーム部１５０Ｂと、左右のアーム部１５０Ａ，１５０Ｂの先端を連結する連結部１５４から構成されている。左右のアーム部１５０Ａ，１５０Ｂはともに制御軸１３２に揺動可能に支持され、その先端を駆動カム１２２の回転方向の上流側に向けて配置されている。アーム部１５０Ａ，１５０Ｂは、制御軸１３２を中心にして左右一体となって揺動する。なお、本明細書では、第１アーム部１５０Ａと第２アーム部１５０Ｂの双方を区別しないときには、単にアーム部１５０と表記する。【００４２】  各アーム部１５０のカム軸１２０に対向する側には、第２ローラ１７４に接触するスライド面１５６が形成されている。スライド面１５６は駆動カム１２２側に緩やかに湾曲するとともに、第２ローラ１７４が接触する範囲のうち、揺動中心である制御軸１３２に最も近い最近点から制御軸１３２から最も遠い最遠点に向けて、駆動カム１２２の軸中心との距離が大きくなるように形成されている。このような形状にスライド面１５６に形成する方法としては、例えば、次の二つの方法がある。第１の方法は、図４に示すように、第２ローラ１７４が最も制御軸１３２の近くに位置している場合（後述する大リフト・大作用角時）を基準にして、制御軸１３２側から先端側に向けてスライダ面１５６を形成する円弧の中心をカム中心から離す方法である。円弧の径Ｒはスライド面１５６上での位置によらず一定にする。第２の方法は、図５に示すように、第２ローラ１７４が最も制御軸１３２の近くに位置している場合（後述する大リフト・大作用角時）を基準にして、制御軸１３２側から先端側に向けてスライダ面１５６の径（駆動カム１２２の軸中心との距離）を徐々に拡大する方法である。例えば図５中に示す２つの径Ｒ１，Ｒ２では、径Ｒ１よりも径Ｒ２の方が大きい。なお、スライダ面１５６は、その全範囲において制御軸１３２側よりも先端側のほうが駆動カム１２２の軸中心との距離が大きくなっている必要はなく、駆動カム１２２の軸中心との距離が一定となる範囲を含んでいてもよい。つまり、スライド面１５６全体として、最近点から最遠点に向けて駆動カム１２２の軸中心との距離が大きくなっていればよい。【００４３】  アーム部１５０のスライド面１５６とは逆側には、揺動カム面１５２（１５２ａ，１５２ｂ）が形されている。揺動カム面１５２は第１揺動カムアーム１４０の揺動中心をカム中心とするカム面であり、プロフィールの異なる非作用面１５２ａと作用面１５２ｂから構成されている。そのうち非作用面１５２ａはアーム部１５０の軸中心側に設けられ、制御軸１３２の中心からの距離を一定に形成されている。他方の面で��る作用面１５２ｂはアーム部１５０の先端側に設けられ、非作用面１５２ａに滑らかに連続するように接続されるとともに、アーム部１５０の先端に向けて制御軸１３２の中心からの距離（すなわち、カム高さ）が次第に大きくなるよう形成されている。本明細書では、非作用面１５２ａと作用面１５２ｂの双方を区別しないときには、単に揺動カム面１５２と表記する。【００４４】  また、各アーム部１５０には、図示しないロストモーションスプリングを掛けるためのバネ座面１５８が形成されている。バネ座面１５８は、非作用面１５２ａの後方にアーム部１５０の延伸方向とは逆方向に向けて形成されている。ロストモーションスプリングは圧縮バネであり、バネ座面１５８にはロストモーションスプリングからの付勢力が作用している。バネ座面１５８に作用する付勢力は、揺動カムアーム１４０を介してスライド面１５６を第２ローラ１７４に押し当てる付勢力として作用し、さらに、連結軸１７６を介して第１ローラ１７２を駆動カム面１２４に押し当てる付勢力として作用する。これにより、第１ローラ１７２及び第２ローラ１７４は、スライド面１５６と駆動カム面１２４とに両側から挟みこまれて位置決めされる。【００４５】  第１アーム部１５０Ａの下方には、第１ロッカーアーム１１０が配置されている。第１ロッカーアーム１１０には、揺動カム面１５２に対向するようにロッカーローラ１１２が配置されている。ロッカーローラ１１２は第１ロッカーアーム１１０の中間部に回転自在に取り付けられている。第１ロッカーアーム１１０の一端にはバルブ１０４を支持するバルブシャフト１０２が取り付けられ、第１ロッカーアーム１１０の他端は油圧ラッシャアジャスタ１０６によって回動自在に支持されている。バルブシャフト１０２は図示しないバルブスプリングによって、閉方向、すなわち、第１ロッカーアーム１１０を押し上げる方向に付勢されている。第１ロッカーアーム１１０は、バルブスプリングの付勢力を受けたバルブシャフト１０２によって支持され、第１ロッカーローラ１１２は油圧ラッシャアジャスタ１０６によって第１アーム部１５０Ａの揺動カム面１５２に押し当てられている。【００４６】  第２揺動カムアーム２４０は、第１揺動カムアーム１４０の第２アーム部１５０Ｂ側に隣接して配置され、制御軸１３２に回転自在に取り付けられている。第２揺動カムアーム２４０には、揺動カム面２５２（２５２ａ，２５２ｂ）が形成されている。揺動カム面２５２は第２揺動カムアーム２４０の揺動中心をカム中心とするカム面であり、プロフィールの異なる非作用面２５２ａと作用面２５２ｂから構成されている。第２揺動カムアーム２４０の揺動カム面２５２は、第１揺動カムアーム１４０の揺動カム面１５２と同一プロフィールに形成されている。本明細書では、非作用面２５２ａと作用面２５２ｂの双方を区別しないときには、単に揺動カム面２５２と表記する。【００４７】  第２揺動カムアーム２４０の下方には、第２ロッカーアーム２１０が配置されている。第２ロッカーアーム１１０には、揺動カム面２５２に対向するようにロッカーローラ２１２が配置されている。ロッカーローラ２１２は第２ロッカーアーム２１０の中間部に回転自在に取り付けられている。第２ロッカーアーム２１０の一端には第２バルブ２０４を支持するバルブシャフト２０２が取り付けられ、第２ロッカーアーム２１０の他端は図示しない油圧ラッシャアジャスタによって回動自在に支持されている。バルブシャフト２０２は図示しないバルブスプリングによって、閉方向、すなわち、第２ロッカーアーム２１０を押し上げる方向に付勢されている。第２ロッカーアーム２１０は、バルブスプリングの付勢力を受けたバルブシャフト２０２によって支持され、第２ロッカーローラ２１２は油圧ラッシャアジャスタによって第２揺動カムアーム２４０の揺動カム面２５２に押し当てられている。【００４８】  第２揺動カムアーム２４０にはピン孔２５６が形成されている。第１揺動カムアーム１４０の第２アーム部１５０Ｂにも、ピン孔２５６の位置に対応してピン孔１４２が形成されている。これら２つのピン孔２５６，１４２をピン２９０で連結することにより、第２揺動カムアーム２４０は第１揺動カムアーム１４０と一体化され、制御軸１３２を中心にして一体的に揺動することになる。【００４９】  固定機構２３０は、第２駆動カム２２２の回転運動と第２ロッカーアーム２１０の揺動運動とを一定の関係で連動させる機構である。固定機構２３０は、ロストモーションアーム（第３揺動部材）２６０、カムローラ２６２、及び前述の第２揺動カムアーム２４０から構成される。【００５０】  ロストモーションアーム２６０は、第１揺動カムアーム１４０との間で第２揺動カムアーム２４０を挟むように第２揺動カムアーム２４０に隣接して配置され、制御軸１３２に回転自在に取り付けられている。このロストモーションアーム２６０に対向して第２駆動カム２２２が設けられている。【００５１】  ロストモーションアーム２６０にはピン孔２６４が形成されている。このピン孔２６４と第２揺動カムアーム２４０のピン孔２５６とをピン２９０で連結することにより、第２揺動カムアーム２４０はロストモーションアーム２６０と一体化され、制御軸１３２を中心にして一体的に揺動することになる。なお、ピン２９０は、例えば油圧アクチュエータによってその軸方向に駆動され、ロストモーションアーム２６０のピン孔２６０と第１揺動カムアーム１４０のピン孔１４２の何れか一方にのみ選択的に挿入されるようになっている。【００５２】  ロストモーションアーム２６０にはカムローラ２６２が回転自在に取り付けられている。ロストモーションアーム２６０には図示しないロストモーションスプリングからの付勢力が作用しており、カムローラ２６２はその付勢力によって第２駆動カム２２２の駆動カム面２２４（２２４ａ，２２４ｂ）に押し当てられている。カムローラ２６２は、ロストモーションアーム２６０が第２揺動カムアーム２４０に連結されたとき、揺動カム面２５２に対するカムローラ２６２の位置が大リフト時の揺動カム面１５２に対する第１ローラ１７２の位置（図６に示す位置）に一致するように配置されている。【００５３】  なお、駆動カム面１２４はプロフィールの異なる非作用面２２４ａと作用面２２４ｂから構成されている。第２駆動カム２２２の駆動カム面２２４は、第１駆動カム１２２の駆動カム面１２４と同一プロフィールに形成されている。本明細書では、非作用面２２４ａと作用面２２４ｂの双方を区別しないときには、単に駆動カム面２２４と表記する。【００５４】［本実施形態の可変動弁装置の動作］
次に、本可変動弁装置１００の動作について図６乃至図１１を参照して説明する。【００５５】（１）可変動弁装置のリフト動作
本可変動弁装置１００では、第１バルブ１０４のリフト運動は第１駆動カム１２２の回転運動に連動する。以下では、図６を参照して可変動弁装置１００の第１バルブ１０４のリフト動作について説明する。図中、（Ａ）はリフト動作の過程で第１バルブ１０４（図６中では省略）が閉弁しているときの可変動弁装置１００の状態を、また、（Ｂ）はリフト動作の過程でバルブ１０４が開弁しているときの可変動弁装置１００の状態を、それぞれ表している。【００５６】  本可変動弁装置１００では、第１駆動カム１２２の回転運動は、先ず、駆動カム面１２４に接触する第１ローラ１７２に入力される。第１ローラ１７２は同軸一体に設けられた第２ローラ１７４とともにピン１６６を中心に揺動し、その運動は第２ローラ１６４を支持している揺動カムアーム１５０のスライド面１５６に入力される。このとき、駆動カム面１２４とスライド面１５６との間には速度差があるが、二つのローラ１７２，１７４は独立回転可能であるので、駆動力の伝達時の摩擦損失は低減されている。スライド面１５６はロストモーションスプリング（図示略）の付勢力によって常に第２ローラ１７４に押し当てられているので、揺動カムアーム１４０は第２ローラ１６４を介して伝達される駆動カム１２２の回転に応じて制御軸１３２を中心にして揺動する。【００５７】  具体的には、図６の（Ａ）に示す状態からカム軸１２０が回転すると、図６の（Ｂ）に示すように、第１ローラ１７２の駆動カム面１２４上での接触位置Ｐ１は非作用面１２４ａから作用面１２４ｂへと移っていく。相対的に第１ローラ１７２は駆動カム１２２によって押し下げられていき、揺動カムアーム１４０はそのスライド面１５６を第１ローラ１７２と一体の第２ローラ１７４によって押し下げられる。これにより、揺動カムアーム１４０は制御軸１３２を中心にして図中、時計回り方向に回動する。カム軸１２０がさらに回転し、第１ローラ１７２の駆動カム面１２４上での接触位置Ｐ１が作用面１２４ｂの頂部を過ぎると、今度はロストモーションスプリングとバルブスプリングによる付勢力によって、揺動カムアーム１４０は制御軸１３２を中心にして図中、反時計回り方向に回動する。【００５８】  揺動カムアーム１４０が制御軸１３２を中心にして回動することで、ロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での接触位置Ｐ３が変化することになる。なお、図中では、ロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での接触位置をＰ３ｉ，Ｐ３ｆとして表記しているが、これは後述する初期接触位置Ｐ３ｉと最終接触位置Ｐ３ｆとを区別するためである。本明細書では、単にロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での接触位置を指す場合には、接触位置Ｐ３と表記するものとする。【００５９】  図６の（Ａ）に示すように、ロッカーローラ１１２が非作用面１５２ａに接触している場合には、非作用面１５２ａは制御軸１３２の中心からの距離が一定であるので、その接触位置にかかわらずロッカーローラ１１２の空間内での位置は変化しない。したがって、第１ロッカーアーム１１０は揺動することがなく、第１バルブ１０４は一定位置に保持される。本可変動弁装置１００では、ロッカーローラ１１２が非作用面１５２ａに接触している���き、バルブ１０４が閉弁状態になるように各部位の位置関係が調整されている。【００６０】  図６の（Ｂ）に示すように、ロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での接触位置Ｐ３が非作用面１５２ａから作用面１５２ｂに切り換わると、第１ロッカーアーム１１０は作用面１５２ｂの制御軸１３２の中心からの距離に応じて押し下げられ、油圧ラッシャアジャスタ１０６による支持点を中心に時計回り方向へ揺動する。これにより、第１バルブ１０４は第１ロッカーアーム１１０によって押し下げられ、開弁する。【００６１】  ところで、ロッカーローラ１１２の中心からカム軸１２０の中心へは、バルブ１０４のリフト運動に伴い、バルブスプリングの反力が作用する。このとき、例えば、揺動カムアーム１４０の他の部材との接触位置Ｐ２，Ｐ３を結ぶ線の方向が、バルブスプリングの反力の作用方向とずれている場合には、揺動カムアーム１４０は梁要素によって力の伝達を行うことになる。しかし、梁要素での力の伝達には曲げ剛性の確保が必要になり、剛性が十分に確保されない状態で可変動弁装置１００を高速作動させようとすると、慣性力によって揺動カムアーム１４０に撓みが生じてしまう。揺動カムアーム１４０の撓みは、バルブ１０４の早期着座によるバウンズ、バルブ１０４の開弁時におけるリフトの減少、或いは閉弁不良等の不具合を招いてしまう。また、バルブ１０４の着座時のバウンズによる衝撃荷重によってバルブ１０４が損傷したり、梁要素によって発生するモーメント荷重によって軸受けの磨耗が進んだりする可能性もある。さらに、梁要素の剛性確保のために揺動カムアーム１４０を太くする必要が生じ、重量が増大してしまう可能性もある。重量増は、駆動力の伝達系内のフリクションを増大させて、燃費を悪化させてしまう。【００６２】  図６は、可変動弁装置１００が第１バルブ１０４に対して最大リフトを与えるように動作している様子を示しており、図６の（Ｂ）は最大リフト時における各部材の位置関係を示している。バルブスプリングの反力は、図６の（Ｂ）に示す最大リフト時において最大となる。この図に示すように、可変動弁装置１００は、その最大リフト時において、第１ローラ１７２の駆動カム面１２４上での接触位置Ｐ１、第２ローラ１７４のスライド面１５６上での接触位置Ｐ２、及び、ロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での接触位置Ｐ３が、カム軸１２０の中心とロッカーローラ１１２の中心とを結ぶ直線（バルブスプリングの反力の作用線）上にほぼ並ぶように、各部材の設計が行われている。このように各部材間の接触位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３がバルブスプリングの反力の作用線上にほぼ並ぶことにより、各部材の梁要素による力の伝達をなくすことができ、装置全体の剛性を向上させることができる。【００６３】  また、図６の（Ａ）に示すように、可変動弁装置１００は、バルブ１０４の閉弁時においても、各部材間の接触位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３がカム軸１２０の中心とロッカーローラ１１２の中心とを結ぶ直線から大きく離れないように、リンクアーム１６４の揺動中心（ピン１６６）の位置を調整されている。これにより、バルブ１０４のリフト開始から最大リフトまで、カム軸１２０からロッカーローラ１１２へ常に効率��く駆動力を伝達することができる。【００６４】（２）可変動弁装置のリフト量変更動作
次に、図６及び図７を参照して可変動弁装置１００の第１バルブ１０４（図１参照、図中では省略）のリフト量変更動作について説明する。ここで、図７は可変動弁装置１００が第１バルブ１０４に対して小さなリフトを与えるように動作している様子を示している。前述のように、図６は可変動弁装置１００がバルブ１０４に対して最大リフトを与えるように動作している様子を示している。各図中、（Ａ）はリフト動作の過程でバルブ１０４が閉弁しているときの可変動弁装置１００の状態を、また、（Ｂ）はリフト動作の過程でバルブ１０４が開弁しているときの可変動弁装置１００の状態を、それぞれ表している。【００６５】  図６に示すリフト量から図７に示すリフト量にリフト量を変更する場合、図６の（Ａ）に示す状態において制御軸１３２を回転駆動し、図７の（Ａ）に示す位置にピン１６６の位置Ｃ１を回転移動させる。第１ローラ１７２及び第２ローラ１７４は、リンクアーム１６４によってピン１６６の位置Ｃ１から一定距離に保持されている。このため、ピン１６６の位置Ｃ１の移動に伴い、図６の（Ａ）に示す位置から図７の（Ａ）に示す位置に、第２ローラ１７４はスライド面２５６に沿って制御軸１３２から遠ざかる方向に移動し、同時に、第１ローラ１７２は駆動カム面１２４に沿ってその回転方向の上流側に移動する。【００６６】  第２ローラ１７４が制御軸１３２から遠ざかる方向に移動することで、揺動カムアーム１４０の揺動中心Ｃ０から第２ローラ１７４のスライド面１５６上での接触位置Ｐ２までの距離が長くなり、揺動カムアーム１４０の揺動角幅は減少する。揺動カムアーム１４０の揺動角幅は揺動中心Ｃ０から振動の入力点までの距離に反比例するからである。第１バルブ１０４のリフトは、各図の（Ｂ）に示すように、第１ローラ１７２の駆動カム面１２４上での接触位置Ｐ１が作用面１２４ｂの頂部にあるときに最大となり、その時点におけるロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での接触位置Ｐ３ｆ（以下、最終接触位置）によって第１バルブ１０４のリフト量が決まる。図８は、ロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での位置とバルブリフトとの関係を示す図である。この図に示すように、最終接触位置Ｐ３ｆは、揺動カムアーム１４０の揺動角幅と、各図の（Ａ）に示すロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での接触位置Ｐ３ｉ（以下、初期接触位置）とによって決まる。【００６７】  本実施形態の可変動弁装置１００では、スライド面１５６は、その揺動中心Ｃ０からの距離が大きいほど駆動カム１２２のカム基礎円（非作用面１２４ａ）との距離が大きくなるように形成されている。このため、上記の接触位置Ｐ２が揺動カムアーム１４０の揺動中心Ｃ０から遠ざかるほど、揺動カムアーム１４０はスライド面１５６が駆動カム面１２４に近づく方向に傾斜することになる。図では、揺動カムアーム１４０は制御軸１３２を中心にして反時計回り方向に回動することになる。これにより、図７の（Ａ）に示すように、ロッカーローラ１１２の揺動カム面１５２上での初期接触位置Ｐ３ｉは作用面１５２ｂから遠ざかる方向に移動する。【００６８】  上記のように制御軸１３２を回転させることで、揺動カムアーム１４０の揺動角幅が減少���るとともに、初期接触位置Ｐ３ｉが作用面１５２ｂから遠ざかる方向に移動する。その結果、図８に示すように、ロッカーローラ１１２が到達できる最終接触位置Ｐ３ｆは非作用面１５２ａ側に移動することになり、バルブ１０４のリフト量は減少する。また、ロッカーローラ１１２が作用面１５２ａ上に位置している期間（クランク角度）が、バルブ１０４の作用角となるが、最終接触位置Ｐ３ｆが非作用面１５２ａ側に移動することで、バルブ１０４の作用角も減少する。さらに、第１ローラ１７２がカム軸１２０の回転方向の上流側に移動することで、カム軸１２０が同一回転角度にあるときの第１ローラ１７２の駆動カム面１２４上での接触位置Ｐ１は、駆動カム１２２の進角側に移動する。これにより、カム軸１２０の位相に対する揺動カムアーム１４０の揺動タイミングは進角され、その結果、バルブタイミング（最大リフトタイミング）は進角されることになる。【００６９】  図９は可変動弁装置１００により実現されるバルブ１０４のリフト量とバルブタイミングとの関係を示すグラフである。この図に示すように、可変動弁装置１００によれば、バルブ１０４のリフト量の増大に連動して作用角を増大させるとともにバルブタイミングを遅角することができ、逆に、バルブ１０４のリフト量の減少に連動して作用角を減少させるとともにバルブタイミングを進角することができる。なお、図９に示すように、バルブ１０４の開きタイミングは、バルブタイミングと作用角とによって決まる。図９中に記載されるように、最大リフト時からのリフト量の減少に応じて作用角がθ２からθ３に減少し、バルブタイミングがθ１だけ進角したときのバルブ１０４の開きタイミングの遅角量Δθは、次の式（１）で表される。
△θ＝（θ２−θ３）／２−θ１  ・・・（１）【００７０】  上記（１）式に示すように、最大リフト時の開きタイミングを基準としたときのバルブ１０４の開きタイミングの遅角量Δθは、作用角の変化量とバルブタイミングの変化量とを適宜設定することによって調整することができる。したがって、例えばバルブ１０４を吸気バルブとした場合、図１０に示すように、大リフト・大作用角ほど開きタイミングを早めて排気バルブとのオーバーラップを増加させ、小リフト・小作用角ほど開きタイミングを遅らせて排気バルブとのオーバーラップを減少させるようにすることもできる。また、図１１に示すように、リフト量や作用角にかかわらず、開きタイミングを常に一定にすることもできる。【００７１】  図１０に示すバルブタイミング−リフト特性は、ガソリンエンジンの吸気バルブの制御に用いて好適である。ガソリンエンジンでは、高速で使用頻度の高い大リフト・大作用角では、開きタイミングを進角させたいという要求がある。これは、高速運転時には、吸気慣性効果や排気脈動といった動的効果による充填効率の向上を図るため、オーバーラップを大きくとる必要があるからである。一方、低速で使用される小リフト・小作用角では、開きタイミングは遅らせたい。低速ではオーバーラップがあると残留ガスが増加して逆に充填効率が低下してしまうからである。本実施形態の可変動弁装置１００によれば、ＶＶＴ等のバルブタイミング制御機構を用いることなく、図１０に示すようなバルブタイミング−リフト特性を実現することができる。具体的には、バルブタイミングの進角量θ１を作用角変化量（θ２−θ３）の１／２よりも小さく設定すればよい。【００７２】  図１１に示すバルブタイミング−リフト特性は、ディーゼルエンジンの吸気バルブの制御に用いて好適である。高圧縮比でコンパクトな燃焼室が必要な場合、ピストンにバルブリセスを形成することができない。このため、ピストンスタンプのおそれを回避する必要から、ディーゼルエンジンでは、リフト量や作用角にかかわらず開きタイミングは常に一定にしたいという要求がある。本実施形態の可変動弁装置１００によれば、図１１に示すようなバルブタイミング−リフト特性を実現することができる。具体的には、バルブタイミングの進角量θ１を作用角変化量（θ２−θ３）の１／２に設定すればよい。なお、上記の要求とは別に、低温始動時には始動性の向上のために開きタイミングを遅らせたいという要求がある。筒内の負圧を利用して吸気流速を増大させるとともに、そのエネルギーによって温度上昇をはかることができるからである。そこで、可変動弁装置１００とは別にＶＶＴ等のバルブタイミング制御機構を備えている場合には、図１１中に示すように、始動時には、バルブタイミング制御機構によってバルブタイミングを最遅角させるようにしてもよい。【００７３】（３）可変動弁装置の連動切替動作
次に、図３を参照して可変動弁装置１００の第２バルブ２０４の連動切替動作について説明する。【００７４】  第２バルブ２０４のリフト運動の連動先は、ピン２９０の挿入先を切り替えることで、第１駆動カム１２２と第２駆動カム２２２との間で選択的に切り替えることができる。本実施形態では、ピン２９０、各ピン孔１４２，４６４、及びピン２９０を駆動する図示しないアクチュエータによって連結切換手段が構成されている。【００７５】  ピン２９０が第１揺動カムアーム１４０のピン孔１４２に挿入されているときには、第２揺動カムアーム２４０は第１揺動カムアーム１４０に連結され、第２バルブ２０４のリフト運動は、第１バルブ１０４のリフト運動と同じく第１駆動カム１２２の回転運動に連動する。第２揺動カムアーム２４０の揺動カム面２５２は第１揺動カムアーム１４０の揺動カム面１５２と同一のカムプロフィールを有しているので、第２バルブ２０４は第１バルブ１０４と同一の開弁特性でリフト運動することになる。【００７６】  この場合、第２バルブ２０４の開弁特性は可変となる。制御軸１３２の回転角度を変化させることで、第２ローラ１７４のスライド面１５６上での接触位置Ｐ２と第１ローラ１７２の駆動カム面１２４上での接触位置Ｐ１は同時に変化し、第２バルブ２０４のリフト量とバルブタイミングは連動して変化する。【００７７】  一方、ピン２９０の挿入先を第１揺動カムアーム１４０のピン孔１４２からロストモーションアーム２６０のピン孔４６４に切り替えたときには、第２揺動カムアーム２４０はロストモーションアーム２６０に連結され、第２バルブ２０４のリフト運動は第２駆動カム２２２の回転運動に連動する。揺動カム面２５２に対するカムローラ２６２の位置は大リフト時の揺動カム面１５２に対する第１ローラ１７２の位置に等しいため、第２バルブ２０４は第１バルブ１０４の大リフト時の開弁特性でリフト運動することになる。【００７８】  この場合、第１バルブ１０４の開弁特性は可変でありリフト量を変更できるのに対し、第２バルブ２０４の開弁特性は固定となりリフト量は一定となる。したがって、第１バルブ１０４と第２バルブ２０４が同一気筒の吸気バルブの場合には、第１バルブ１０４のリフト量を変更して両バルブ１０４，２０４間のリフト量の差を制御することで、気筒内の混合気の流れを制御（スワール制御）することが可能になる。また、第１バルブ１０４の小リフト時のリフト量をゼロに設定しておけば、第１バルブ１０４のリフト運動を休止して、第２バルブ２０４からのみ混合気を吸入するようにすることも可能になる。【００７９】［本実施形態の可変動弁装置の利点］
以上説明した通り、本実施形態の可変動弁装置１００によれば、制御軸１３２を回転駆動して制御カム１３４の回転角度を変化させることにより、第２ローラ１７４のスライド面上での接触位置Ｐ２と第１ローラ１７２の駆動カム面１２４上での接触位置Ｐ１を変化させ、その結果としてバルブ１０４のリフト量、作用角、及びバルブタイミングを連動して変化させることができる。【００８０】  しかもその際、スライド面１５６が湾曲して形成されることにより、第１ローラ１７２の駆動カム面１２４上での位置の変化に対し、揺動カムアーム１４０の初期揺動角度が過度に変化することは抑えられる。ここで、図１２乃至図１５は、本実施形態の可変動弁装置１００の利点、特に、スライド面１５６が湾曲して形成されることによる利点を分かりやすく説明するための説明図である。図１２は本実施形態の可変動弁装置１００の可変機構を模式的に示した図であり、図１３は従来の可変動弁装置の可変機構を模式的に示した図である。両機構において共通する部分は同一の符号を付している。両機構とも、駆動カム面１４が形成されたカム軸１２に平行に、カム軸１２に対する相対位置を固定して制御軸２が配置されている。制御軸２には、制御軸２とともに回動する制御部材４が固定されるとともに、揺動部材８が揺動可能に取り付けられている。揺動部材８のカム軸１２に対向する側にはスライド面１０或いは２０が形成されている。図１２の機構では、スライド面１０はカム軸１２の回転方向に湾曲する曲面であるのに対し、図１３の機構では、スライド面２０は平面である。【００８１】  スライド面１０或いは２０と駆動カム面１４との間には中間ローラ（中間部材）１６が配置され、中間ローラ１６はスライド面１０或いは２０と駆動カム面１４の双方に接触している。中間ローラ１６は連結部材６によって位置決めされている。この連結部材６の揺動中心Ｃ１は、制御部材４によって制御軸２の中心Ｃ０から偏心した位置に位置決めされている。連結部材６は、中間ローラ１６の揺動中心Ｃ１からの距離を一定に保持している。【００８２】  なお、本実施形態の可変動弁装置１００のカム軸１２０は、図１２に示す機構のカム軸１２に対応し、駆動カム１２２の駆動カム面１２４は駆動カム面１４に対応している。また、制御軸１３２は制御軸１２に対応し、制御アーム１６２は制御部材４に対応している。また、揺動カムアーム１４０は揺動部材８に対応し、スライド面１５６はスライド面１０に対応している。また、第１ローラ１６２と第２ローラ１６４が中間ローラ１６に対応し、リンクアーム１６４は連結部材６に対応している。【００８３】  図１２，図１３の機構において、制御軸２を回転駆動し、制御部材４を実線に示す位置から破線に示す位置に回転移動させる。この制御部材４の回転移動により、制御部材４によって位置決めされている連結部材６の揺動中心Ｃ１は制御軸２の回りを回転移動する。中間ローラ１６は駆動カム面１４とスライド面１０或いは２０とに挟まれるとともに連結部材６によって揺動中心Ｃ１からの距離を一定に保持されているので、揺動中心Ｃ１の移動に応じてスライド面１０と駆動カム面１４との間を実線に示す位置から破線に示す位置に移動する。これにより、���ム軸１２が同一回転角度にあるときの中間ローラ１６のスライド面１０或いは２０上での位置と駆動カム面１４上での位置が連動して変化することになる。【００８４】  このとき、中間ローラ１６が駆動カム面１４とスライド面１０或いは２０とに挟まれながら移動することで、中間ローラ１６の移動軌跡とスライド面１０或いは２０の設置位置との関係によってはスライド面１０或いは２０の位置が中間ローラ１６の移動軌跡に合わせて変化し、揺動部材８の初期傾斜角度に変化が生じる。【００８５】  図１３の機構では、中間ローラ１６の移動軌跡が駆動カム面１４に沿った円弧状であるのに対し、スライド面２０は平面であるため、中間ローラ１６の移動軌跡にスライド面２０の設置位置が一致せず、スライド面２０の位置は中間ローラ１６の移動軌跡に合わせて大きく変化してしまう。これにより、図７中に破線で示すように、揺動部材８の初期傾斜角度に変化Δθが生じ、その結果、バルブのリフト量が大きく変化してしまう。【００８６】  これに対し、図１２の機構では、スライド面１０はカム軸１２の回転方向に湾曲した曲面に形成されているので、図１３の平面状のスライド面２０に比較して、中間ローラ１６の移動軌跡とスライド面１０の設置位置とのずれは小さい。図１２では特別なケースとしてスライド面１０がカム軸１２と同心の円弧を形成する場合について図示している。この場合は、中間ローラ１６の移動軌跡はスライド面１０の設置位置に一致するので、中間ローラ１６の移動に伴ってスライド面１０の位置が変化することはない。これにより。揺動部材８の初期傾斜角度は一定位置に保たれ、初期傾斜角度の変化によってバルブのリフト量が変化してしまうことは防止される。【００８７】  図１４は、本実施形態の可変動弁装置１００と従来の可変動弁装置とで、必要なバルブタイミングの変更量に対するリフト量の変更量を比較した図である。この図に示すように、小リフト時のリフト量を同一にした場合には、従来の可変動弁装置では、大リフト時のリフト量が過大になってしまう（設定Ａ）。逆に、大リフト時のリフト量を同一にした場合には、従来の可変動弁装置では、小リフト時のリフト量が過小になってしまう（設定Ｂ）。この図からも分かるように、本実施形態の可変動弁装置１００によれば、必要なバルブタイミングの変更量に対してリフト量の変更量が過大になることを防止することができる。【００８８】  ただし、従来の可変動弁装置でも、カム軸１２と制御軸２との位置関係を調整すれば、リフト量の変更量が過大になるのを抑制することができる。具体的には、図１５に示すように、小リフト時と大リフト時とで揺動部材８の初期傾斜角度が変化しないよう、小リフト時のスライド面２０の位置に合わせて大リフト時の中間ローラ１６の位置（破線で示す位置）を決め、それに合わせてカム軸１２の位置を決めることになる。図１５中では、このようにして位置調整を行った場合のカム軸１２の位置（実線で示す位置）と、本実施形態の可変動弁装置１００に相当するカム軸１２の位置（破線で示す位置）とを比較して示している。【００８９】  しかしながら、図１５中の２つのカム軸１２の位置を比較して分かるように、従来の可変動弁装置の機構では、リフト量の変更量が過大になるのを抑制できたとしても、カム軸１２と制御軸２との間の距離Ｗが拡大し、また、カム軸１２の高さＨが高くなってしまう。すなわち、装置が大型化してしまう。この点、本実施形態の可変動弁装置１００によれば、装置の大型化を招くことなく、リフト量の変更量が過大になるのを抑制して所望の開弁特性を得ることができる。【００９０】  以上のように、本実施形態の可変動弁装置１００によれば、バルブタイミングの変化に対するリフト量の過度の変化を抑制することができる。その結果、ＶＶＴ等のバルブタイミング可変機構を併用することなく、或いは、併用する場合であってもバルブタイミング可変機構は大きく動作させることなく、図１０或いは図１１で示すような理想的なバルブタイミング−リフト特性を実現することができる。【００９１】  また、本実施形態の可変動弁装置１００によれば、ピン２９０の挿入先を切り替えることで、第２バルブ２０４のリフト運動の連動先を第１駆動カム１２２と第２駆動カム２２２との間で選択的に切り替えることができる。第２バルブ２０４のリフト運動を第１駆動カム１２２に連動させる場合には、第２バルブ２０４の開弁特性を第１バルブ１０４のそれと一致させることができ、第１バルブ１０４と同様、第２バルブ２０４もリフト量とバルブタイミングを連動して変化させることが可能になる。第２バルブ２０４のリフト運動を第２駆動カム２２２に連動させる場合には、第２バルブ２０４の開弁特性を固定して両バルブ１０４，２０４間のリフト量の差を制御することで、スワール制御を行ったりバルブ休止を行ったりすることが可能になる。【００９２】実施の形態２．
以下、図１６乃至図１９参照して、本発明の実施の形態２について説明する。【００９３】［本実施形態の可変動弁装置の構成］
図１６は、本発明の実施の形態２にかかる可変動弁装置３００の構成を示す斜視図、図１７は、図１６のＡ方向の側面視図である。本可変動弁装置３００はロッカーアーム方式の機械式動弁機構を有し、カム軸３２０の回転運動がカム軸３２０に設けられた駆動カム３２２によってロッカーアーム（バルブ支持部材）３１０の揺動運動に変換され、ロッカーアーム３１０に支持されるバルブ３０４の上下方向へのリフト運動に変換される。【００９４】  本可変動弁装置３００も、実施の形態１と同様、駆動カム３２２とロッカーアーム３１０との間に、駆動カム３２２の回転運動にロッカーアーム３１０の揺動運動を連動させる可変機構３３０を介在させている。可変機構３３０は、以下に説明するように、制御軸３３２、偏心円盤３３４、揺動カムアーム３４０、偏心アーム３６０、第１ローラ３６２、及び第２ローラ３６４を主たる構成部材として構成されている。制御軸３３２はカム軸３２０に平行に、カム軸３２０に対する相対位置を固定して配置されている。制御軸３３２には図示しないアクチュエータ（例えばモータ）が接続されており、内燃機関のＥＣＵはアクチュエータを制御することによって制御軸３３２の回転角度を任意の角度に調整することができる。【００９５】  偏心円盤３３４は、その中心Ｃ１を制御軸３３２の中心Ｃ０から偏心させた状態で制御軸３３２に一体的に固定されている。偏心円盤３３４の外周には偏心アーム３６０が取り付けられている。偏心アーム３６０は偏心円盤３３４の回りを自在に回転できる回転体である。これら偏心円盤３３４と偏心アーム３６０の組は制御軸３３２の軸方向に距離をあけて一対設けられている（図１７では、奥側の偏心円盤３３４及び偏心アーム３６０のみ図示され手前側の偏心軸及び偏心軸アームは省略されている）。【００９６】  第１ローラ３６２及び第２ローラ３６４は、左右の偏心アーム３６０，３６０の間に配置されている。偏心アーム３６０は偏心円盤３３４の径方向に延びるアーム部３６６を有しており、２つのローラ３６２，３６４は左右のアーム部３６６によってそれぞれの両軸端を回転自在に支持されている。これにより、２つのローラ３６２，３６４は偏心円盤３３４の回りを偏心円盤３３４の中心から一定距離を保ちながら揺動できるようになっている。２つのローラ３６２，３６４は偏心円盤３３４の略周方向に並んで配置され、上方に位置する第１ローラ３６２は駆動カム３２２の駆動カム面３２４（３２４ａ，３２４ｂ）に当接し、下方に位置する第２ローラ３６４は後述する揺動カムアーム３４０のスライド面３５６に当接している。【００９７】  なお、駆動カム面３２４はプロフィールの異なる２つのカム面から構成されている。一方のカム面である非作用面３２４ａはカム軸３２０の中心からの距離を一定に形成されている。他方のカム面である作用面３２４ｂはカム軸３２０の中心からの距離が次第に大きくなり、頂部を越えた後に次第に小さくなるように形成されている。本明細書では、非作用面３２４ａと作用面３２４ｂの双方を区別しないときには、単に駆動カム面３２４と表記する。【００９８】  揺動カムアーム３４０は、２つの偏心円盤３３４の間に配置されている。揺動カムアーム３４０は、制��軸３３２の外周に回転自在に取り付けられた軸受け部３４２と、軸受け部３４２にぶら下がるカム部３５０から構成されている。カム部３５０は軸受け部３４２に一体的に接合されている。カム部３５０は、主に揺動カム面３５２（３５２ａ，３５２ｂ）、スライド面３５６、及びバネ座面３５８の３つの面から構成されている。【００９９】  カム部３５０を構成する３つの面のうち、スライド面３５６とバネ座面３５８は軸受け部３４２から延びるように形成されており、スライド面３５６は駆動カム３２２に対向する側に、バネ座面３５８はその逆側に形成されている。スライド面３５６は駆動カム３２２の側に緩やかに湾曲するとともに、揺動中心である制御軸３３２の中心から遠くなるほど駆動カム３２２のカム基礎円（非作用面３２４ａ）との距離が大きくなるように形成されている。スライド面３５６と駆動カム面３２４との間には、前述のように第１ローラ３６２と第２ローラ３６４とが位置している。バネ座面３５８には、空間内に一端を固定されたロストモーションスプリング３９０の他端が掛けられている。ロストモーションスプリング３９０は圧縮バネであり、バネ座面３５８にはロストモーションスプリング３９０からの付勢力が作用している。【０１００】  バネ座面３５８に作用する付勢力は、揺動カムアーム３４０を介してスライド面３５６を第２ローラ３６４に押し当てる付勢力として作用し、さらに、偏心アーム３６０を介して第１ローラ３６２を駆動カム面３２４に押し当てる付勢力として作用する。これにより、第１ローラ３６２及び第２ローラ３６４は、スライド面３５６と駆動カム面３２４とに両側から挟みこまれて位置決めされる。【０１０１】  揺動カム面３５２はスライド面３５６の先端とバネ座面３５８の先端とを接続するように形成されている。揺動カム面３５２は揺動カムアーム３４０の揺動中心をカム中心とするカム面であり、プロフィールの異なる非作用面３５２ａと作用面３５２ｂから構成されている。そのうち非作用面３５２ａはカム基礎円の周面であり、制御軸３３２の中心Ｃ０からの距離を一定に形成されている。他方の面である作用面３５２ｂは、非作用面３５２ａから見てロストモーションスプリング３９０の押圧力による揺動カムアーム３４０の回転方向（図１７中では制御軸３３２を中心にして反時計回り方向）に設けられている。作用面３５２ｂは非作用面３５２ａと滑らかに連続するように接続されるとともに、前記回転方向に向けて制御軸３３２の中心Ｃ０からの距離（すなわち、カム高さ）が次第に大きくなるよう形成されている。本明細書では、非作用面３５２ａと作用面３５２ｂの双方を区別しないときには、単に揺動カム面３５２と表記する。【０１０２】  揺動カム面３５２に対向するように、ロッカーアーム３１０のロッカーローラ３１２が配置されている。ロッカーローラ３１２はロッカーアーム３１０の中間部に回転自在に取り付けられている。ロッカーアーム３１０の一端にはバルブ３０４を支持するバルブシャフト３０２が取り付けられ、ロッカーアーム３１０の他端は油圧ラッシャアジャスタ３０６によって回動自在に支持されている。バルブシャフト３０２は図示しないバルブスプリングによって、閉方向、すなわち、ロッカーアーム３１０を押し上げる方向に付勢されている。ロッカーアーム３１０は、バルブスプリングの付勢力を受けたバルブシャフト３０２によって支持され、ロッカーローラ３１２は油圧ラッシャアジャスタ３０６によって揺動カム面３５２に押し当てられている。【０１０３】［本実施形態の可変動弁装置の動作］
次に、本可変動弁装置３００の動作について図１８及び図１９を参照して説明する。【０１０４】（１）可変動弁装置のリフト動作
まず、図１８を参照して可変動弁装置３００のリフト動作について説明する。図中、（Ａ）はリフト動作の過程でバルブ３０４（図１７参照、図１８中では省略）が閉弁しているときの可変動弁装置３００の状態を、また、（Ｂ）はリフト動作の過程でバルブ３０４が開弁しているときの可変動弁装置３００の状態を、それぞれ表している。【０１０５】  本可変動弁装置３００では、駆動カム３２２の回転運動は、先ず、駆動カム面３２４に接触する第１ローラ３６２を介して偏心アーム３６０に入力される。駆動カム３２２は、スライド面３５６の先端側から制御軸３３２側へ、図中、時計回り方向に回転しているものとする。偏心アーム３６０は、空間内の位置を固定された偏心円盤３３４に回転自在に支持されているので、入力される駆動カム３２２の回転運動に応じて偏心円盤３３４を中心にして揺動する。偏心アーム３６０の揺動運動は、第２ローラ３６４を介して揺動カムアーム３４０のスライド面３５６に入力される。スライド面３５６はロストモーションスプリング３９０（図１７参照、図１８中では省略）の付勢力によって常に第２ローラ３６４に押し当てられているので、揺動カムアーム３４０は偏心アーム３６０の揺動運動に応じて制御軸３３２を中心にして揺動する。【０１０６】  具体的には、図１８の（Ａ）に示す状態からカム軸３２０が回転すると、図１８の（Ｂ）に示すように、第１ローラ３６２の駆動カム面３２４上での接触位置Ｐ１は非作用面３２４ａから作用面３２４ｂへと移っていく。相対的に偏心アーム３６０は駆動カム３２２によって押し下げられていき、揺動カムアーム３４０はそのスライド面３５６を偏心アーム３６０によって押し下げられる。これにより、揺動カムアーム３４０は制御軸３３２を中心にして図中、時計回り方向に回動する。カム軸３２０がさらに回転し、第１ローラ３６２の駆動カム面３２４上での接触位置Ｐ１が作用面３２４ｂの頂部を過ぎると、今度はロストモーションスプリング３９０とバルブスプリングによる付勢力によって、揺動カムアーム３４０は制御軸３３２を中心にして図中、反時計回り方向に回動する。【０１０７】  このように揺動カムアーム３４０が制御軸３３２を中心にして回動することで、ロッカーローラ３１２の揺動カム面３５２上での接触位置Ｐ３が変化することになる。なお、図中では、ロッカーローラ３１２の揺動カム面３５２上での接触位置をＰ３ｉ，Ｐ３ｆとして表記しているが、これは後述する初期接触位置Ｐ３ｉと最終接触位置Ｐ３ｆとを区別するためである。本明細書では、単にロッカーローラ３１２の揺動カム面３５２上での接触位置を指す場合には、接触位置Ｐ３と表記するものとする。【０１０８】  図１８の（Ａ）に示すように、ロッカーローラ３１２が非作用面３５２ａに接触している場合には、非作用面３５２ａは制御軸３３２の中心からの距離が一定であるので、その接触位置にかかわらずロッカーローラ３１２の空間内での位置は変化しない。したがって、ロッカーアーム３１０は揺動することがなく、バルブ３０４は一定位置に保持される。本可変動弁装置３００では、ロッカーローラ３１２が非作用面３５２ａに接触しているとき、バルブ３０４が閉弁状態になるように各部位の位置関係が���整されている。【０１０９】  図１８の（Ｂ）に示すように、ロッカーローラ３１２の揺動カム面３５２上での接触位置Ｐ３が非作用面３５２ａから作用面３５２ｂに切り換わると、ロッカーアーム３１０は作用面３５２ｂの制御軸３３２の中心からの距離に応じて押し下げられ、油圧ラッシャアジャスタ３０６による支持点を中心に時計回り方向へ揺動する。これにより、バルブ３０４はロッカーアーム３１０によって押し下げられ、開弁する。【０１１０】  なお、図１８は、可変動弁装置３００がバルブ３０４に対して最大リフトを与えるように動作している様子を示しており、図１８の（Ｂ）は最大リフト時における各部材の位置関係を示している。本実施形態の可変動弁装置３００も、実施の形態１と同様、その最大リフト時において、第１ローラ３６２の駆動カム面３２４上での接触位置Ｐ１、第２ローラ３６４のスライド面３５６上での接触位置Ｐ２、及び、ロッカーローラ３１２の揺動カム面３５２上での接触位置Ｐ３が、カム軸３２０の中心とロッカーローラ３１２の中心とを結ぶ直線上にほぼ並ぶように、各部材の設計が行われている。また、図１８の（Ａ）に示すように、バルブ３０４の閉弁時においても、各部材間の接触位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３がカム軸３２０の中心とロッカーローラ３１２の中心とを結ぶ直線から大きく離れないように、偏心円盤３３４の制御軸３３２に対する位置を調整されている。【０１１１】（２）可変動弁装置のリフト量変更動作
次に、図１８及び図１９を参照して可変動弁装置３００のリフト量変更動作について説明する。ここで、図１９は可変動弁装置３００がバルブ３０４（図１７参照、図中では省略）に対して小さなリフトを与えるように動作している様子を示している。各図中、（Ａ）はリフト動作の過程でバルブ３０４が閉弁しているときの可変動弁装置３００の状態を、また、（Ｂ）はリフト動作の過程でバルブ３０４が開弁しているときの可変動弁装置３００の状態を、それぞれ表している。【０１１２】  図１８に示すリフト量から図１９に示すリフト量にリフト量を変更する場合、図１８の（Ａ）に示す状態において制御軸３３２を回転駆動し、図１９の（Ａ）に示す位置に偏心円盤３３４の中心Ｃ１を回転移動させる。第１ローラ３６２及び第２ローラ３６４は、偏心アーム３６０によって偏心円盤３３４の中心Ｃ１から一定距離に保持されている。このため、偏心円盤３３４の中心Ｃ１の移動に伴い、図１８の（Ａ）に示す位置から図１９の（Ａ）に示す位置に、第２ローラ３６４はスライド面３５６に沿って制御軸３３２から遠ざかる方向に移動し、同時に、第１ローラ３６２は駆動カム面３２４に沿ってその回転方向の上流側に移動する。【０１１３】  第２ローラ３６４が制御軸３３２から遠ざかる方向に移動することで、揺動カムアーム３４０の揺動中心Ｃ０から第２ローラ３６４のスライド面３５６上での接触位置Ｐ２までの距離が長くなり、揺動カムアーム３４０の揺動角幅は減少する。揺動カムアーム３４０の揺動角幅は揺動中心Ｃ０から振動の入力点までの距離に反比例するからである。バルブ３０４のリフトは、各図の（Ｂ）に示すように、第１ローラ３６２の駆動カム面３２４上での接触位置Ｐ１が作用面３２４ｂの頂部にあるときに最大となり、その時点におけるロッカーローラ３１２の揺動カム面３５２上での接触位置Ｐ３ｆ（以下、最終接触位置）によってバルブ３０４のリフト量が決まる。この最終接触位置Ｐ３ｆは、実施の形態１の場合と同様（図８参照）、各図の（Ａ）に示すロッカーローラ３１２の揺動カム面３５２上での接触位置Ｐ３ｉ（以下、初期接触位置）と、揺動カムアーム３４０の揺動角幅とによって決まる。【０１１４】  本実施形態の可変動弁装置３００では、スライド面３５６は、その揺動中心Ｃ０からの距離が大きいほど駆動カム３２２のカム基礎円（非作用面３２４ａ）との距離が大きくなるように形成されている。このため、上記の接触位置Ｐ２が揺動カムアーム３４０の揺動中心Ｃ０から遠ざかるほど、揺動カムアーム３４０はスライド面３５６が駆動カム面３２４に近づく方向に傾斜することになる。図では、揺動カムアーム３４０は制御軸１３２を中心にして反時計回り方向に回動することになる。これにより、図１９の（Ａ）に示すように、ロッカーローラ３１２の揺動カム面３５２上での初期接触位置Ｐ３ｉは作用面３５２ｂから遠ざかる方向に移動する。【０１１５】  上記のように制御軸３３２を回転させることで、揺動カムアーム３４０の揺動角幅が減少するとともに、初期接触位置Ｐ３ｉが作用面３５２ｂから遠ざかる方向に移動する。その結果、ロッカーローラ３１２が到達できる最終接触位置Ｐ３ｆは非作用面３５２ａ側に移動することになり、バルブ���０４のリフト量は減少する。また、ロッカーローラ３１２が作用面３５２ａ上に位置している期間（クランク角度）が、バルブ３０４の作用角となるが、最終接触位置Ｐ３ｆが非作用面３５２ａ側に移動することで、バルブ３０４の作用角も減少する。さらに、第１ローラ３６２がカム軸３２０の回転方向の上流側に移動することで、カム軸３２０が同一回転角度にあるときの第１ローラ３６２の駆動カム面３２４上での接触位置Ｐ１は、駆動カム３２２の進角側に移動する。これにより、カム軸３２０の位相に対する揺動カムアーム３４０の揺動タイミングは進角され、その結果、バルブタイミング（最大リフトタイミング）は進角されることになる。【０１１６】［本実施形態の可変動弁装置の利点］
以上説明した通り、本実施形態の可変動弁装置３００によれば、制御軸３３２の回転角度を変化させることにより、第２ローラ３６４のスライド面３５６上での接触位置Ｐ２と第１ローラ３６２の駆動カム面３２４上での接触位置Ｐ１を変化させ、その結果としてバルブ３０４のリフト量、作用角、及びバルブタイミングを連動して変化させることができる。しかもその際、スライド面３５６が湾曲して形成されることにより、第１ローラ３６２の駆動カム面３２４上での位置の変化に対し、揺動カムアーム３４０の初期揺動角度が過度に変化することは抑えられる。【０１１７】  したがって、本実施形態の可変動弁装置３００によれば、実施の形態１の可変動弁装置１００と同様、バルブタイミングの変化に対するリフト量の過度の変化を抑制することができ、ＶＶＴ等のバルブタイミング可変機構を併用することなく、或いは、併用する場合であってもバルブタイミング可変機構は大きく動作させることなく、理想的なバルブタイミング−リフト特性を実現することができる。つまり、本実施形態の可変動弁装置３００によっても、図１０や図１１に示すようなバルブタイミング−リフト特性を実現することができる。【０１１８】  さらに、本実施形態の可変動弁装置３００によれば、制御軸３３２に固定された偏心円盤３３４の外周面にローラ３６２，３６４を支持する偏心アーム３６０が回転自在に取り付けられるという構成により、高い剛性を確保することができるとともに、高速運転時の作動安定性も実現することができる。【０１１９】実施の形態３．
以下、図２０乃至図２２参照して、本発明の実施の形態３について説明する。【０１２０】［本実施形態の可変動弁装置の構成］
図２０は、本発明の実施の形態３にかかる可変動弁装置４００の構成を示す側面図である。本可変動弁装置４００はロッカーアーム方式の機械式動弁機構を有し、カム軸４２０の回転運動がカム軸４２０に設けられた駆動カム４２２によってロッカーアーム（バルブ支持部材）４１０の揺動運動に変換され、ロッカーアーム４１０に支持されるバルブ４０４の上下方向へのリフト運動に変換される。駆動カム４２２はプロフィールの異なる２つのカム面４２４ａ，４２４ｂを有している。一方のカム面である非作用面４２４ａはカム軸４２０の中心からの距離を一定に形成されている。他方のカム面である作用面４２４ｂはカム軸４２０の中心からの距離が次第に大きくなり、頂部を越えた後に次第に小さくなるように形成されている。本明細書では、非作用面４２４ａと作用面４２４ｂの双方を区別しないときには、単に駆動カム面４２４と表記する。【０１２１】  本可変動弁装置４００も、実施の形態１と同様、駆動カム４２２とロッカーアーム４１０との間に、駆動カム４２２の回転運動にロッカーアーム４１０の揺動運動を連動させる連動可変機構４３０を介在させている。連動可変機構４３０は、以下に説明するように、制御軸４３２、揺動カムアーム（揺動部材）４５０、制御アーム（制御部材）４６０、第１ローラ４７０、第２ローラ４７２、及び、第１ローラ４７０と第２ローラ４７２を連結する連結軸４７４を主たる構成部材として構成されている。制御軸４３２は、カム軸４２０に平行な軸であって、ロッカーアーム４１０よりもカム軸４２０の回転方向の下流側にカム軸４２０に対する相対位置を固定して配置されている。制御軸４３２の外周面には制御軸４３２と同心の第１ギヤ４３４が配置され、制御軸４３２に固定されている。また、制御軸４３２には図示しないアクチュエータ（例えばモータ）が接続されており、内燃機関のＥＣＵはアクチュエータを制御することによって制御軸４３２の回転角度を任意の角度に調整することができる。【０１２２】  揺動カムアーム４５０は制御軸４３２に揺動可能に支持され、その先端を駆動カム４２２の回転方向の上流側に向けて配置されている。揺動カムアーム４５０の駆動カム４２２に対向する側には、後述する第２ローラ４７２に接触するスライド面４５６が形成されている。スライド面４５６は駆動カム４２２側に緩やかに湾曲するとともに、揺動中心である制御軸４３２の中心から遠くなるほど駆動カム４２２のカム基礎円（非作用面４２４ａ）との距離が大きくなるように形成されている。【０１２３】  一方、揺動カムアーム４５０のスライド面４５６とは逆側の面には、揺動カム面４５２（４５２ａ，４５２ｂ）が形成されている。揺動カム面４５２は揺動カムアーム４５０の揺動中心をカム中心とするカム面であり、プロフィールの異なる非作用面４５２ａと作用面４５２ｂから構成されている。そのうち非作用面４５２ａはカム基礎円の周面であり、制御軸４３２の中心からの距離を一定に形成されている。他方の面である作用面４５２ｂは非作用面４５２ａから見て揺動カムアーム４５０の先端側に設けられ、非作用面４５２ａに滑らかに連続するように接続されるとともに、揺動カムアーム４５０の先端に向けて制御軸４３２の中心からの距離（すなわち、カム高さ）が次第に大きくなるよう形成されている。本明細書では、非作用面４５２ａと作用面４５２ｂの双方を区別しないときには、単に揺動カム面４５２と表記する。【０１２４】  本可変動弁装置４００は、１つの駆動カム４２２によって２つのバルブ４０４を駆動する１カム２弁駆動構造を採用している。このため、揺動カムアーム４５０は、駆動カム４２２の両側に一対配置されている（図２０では手前側の揺動カムアーム４５０のみ図示されている）。そして、揺動カムアーム４５０毎にロッカーアーム４１０が配置されている。揺動カム面４５２は、ロッカーアーム４１０のロッカーローラ４１２に接触している。ロッカーローラ４１２はロッカーアーム４１０の中間部に回転自在に取り付けられている。ロッカーアーム４１０の一端にはバルブ４０４を支持するバルブシャフト４０２が取り付けられ、ロッカーアーム４１０の他端は油圧ラッシャアジャスタ４０６によって回動自在に支持されている。バルブシャフト４０２は図示しないバルブスプリングによって、閉方向、すなわち、ロッカーアーム４１０を押し上げる方向に付勢されている。ロッカーアーム４１０は、バルブスプリングの付勢力を受けたバルブシャフト４０２によって支持され、ロッカーローラ４１２は油圧ラッシャアジャスタ４０６によって揺動カム面４５２に押し当てられている。【０１２５】  また、揺動カムアーム４５０には、ロストモーションスプリング４９０を掛けるためのバネ座４５８が設けられている。バネ座４５８は、非作用面４５２ａの後方に揺動カムアーム４５０の延伸方向とは逆方向に延びるように設けられている。ロストモーションスプリング４９０は圧縮バネであり、図示しない静止部材に他方の端部を固定されている。揺動カムアーム４５０は、ロストモーションスプリング４９０からバネ座４５８に作用するバネ力によってスライド面４５６側に回転するよう付勢されている。【０１２６】  制御アーム４６０はカム軸４２０に回転可能に支持されている。制御アーム４６０には制御アーム４６０の回転中心、すなわち、カム軸４２０と同心の円弧に沿って形成された扇状の第２ギヤ４６２が設けられている。制御アーム４６０は第２ギヤ４６２が第１ギヤ４３４と同一面内に位置するようにカム軸４２０上の位置を調整され、また、第２ギヤ４６２が第１ギヤ４３４に対向するように回転位相を調整されている。第２ギヤ４６２は第１ギヤ４３４に噛み合わされ、制御軸４３２の回転が第１ギヤ４３４及び第２ギヤ４６２を介して制御アーム４６０に入力されるようになっている。つまり、第１ギヤ４３４と第２ギヤ４６２により、制御アーム４６０の回転を制御軸４３２の回転に連動させる連動機構が構成されている。また、第２ギヤ４６２の径は第１ギヤ４３４の径よりも大径に設定されており、第１ギヤ４３４と第２ギヤ４６２により、制御軸４３２の回転を減速して制御アーム４６０に伝達する減速機構が構成されてもいる。【０１２７】  なお、制御アーム４６０は、駆動カム４２２の両側に一対設けられている（図２０では手前側の制御アーム４６０のみ図示されている）。第１ギヤ４３４も制御アーム４６０に対応して左右の揺動カムアーム４５０の外側に一対設けられ���それぞれ対応する制御アーム４６０の第２ギヤ４６２に噛み合わされている。【０１２８】  制御アーム４６０には、カム軸４２０の中心側から外側に向けて、すなわち、カム軸４２０の略径方向に延びるガイド４６６が一体的に形成されている。制御アーム４６０は、ガイド４６６が揺動カムアーム４５０のスライド面４５６に対して略直角に対向するようにカム軸４２０に対するおおよその回転角度を調整されている。前述のように制御アーム４６０は駆動カム４２２の両側に一対配置されており、左右それぞれの制御アーム４６０にガイド４６６が形成されている。左右のガイド４６６には連結軸４７４が通されており、連結軸４７４はガイド４６６に沿って移動可能になっている。この連結軸４７４上には、１つの第１ローラ４７０と、その両側に２つの第２ローラ４７２が回転自在に支持されている（図２０では手前側の第２ローラ４７２のみ図示されている）。両ローラ４７０，４７２は駆動カム面４２４とスライド面４５６に挟まれるように配置されている。駆動カム面４２４には第１ローラ４７０が接触し、各揺動カムアーム４５０のスライド面４５６には第２ローラ４７２が接触している。揺動カムアーム４５０がロストモーションスプリング４９０から受ける付勢力により、第２ローラ４７２はスライド面４５６によって押し上げられ、第２ローラ４７２と同軸一体の第１ローラ４７０は駆動カム面４２４に押し付けられている。【０１２９】［本実施形態の可変動弁装置の動作］
次に、本可変動弁装置４００の動作について図２１及び図２２を参照して説明する。なお、図２１及び図２２では、ローラ４７０，４７２の動きがよく分かるように、手前側の制御アーム４６０と第１ギヤ４３４の図示は省略されている。【０１３０】（１）可変動弁装置のリフト動作
まず、図２１を参照して可変動弁装置４００のリフト動作について説明する。図中、（Ａ）はリフト動作の過程でバルブ４０４が閉弁しているときの可変動弁装置４００の状態を、また、（Ｂ）はリフト動作の過程でバルブ４０４が開弁しているときの可変動弁装置４００の状態を、それぞれ表している。【０１３１】  本可変動弁装置４００では、駆動カム４２２の回転運動は、先ず、駆動カム面４２４に接触する第１ローラ４７０に入力される。第１ローラ４７０は同軸一体に設けられた第２ローラ４７２とともにガイド４６６に沿って往復運動する。このとき、制御アーム４６０は、カム軸４２０に対して自由回転可能であり、且つ、第１ギヤ４３４（図２０参照）と第２ギヤ４６２を介して制御軸４３２に回転を拘束されているので、駆動カム４２２の回転にかかわらず一定の姿勢で静止している。ローラ４７０，４７２のガイド４６６に沿った往復運動は、第２ローラ４７２を支持している揺動カムアーム４５０のスライド面４５６に入力される。スライド面４５６はロストモーションスプリング（図示略）の付勢力によって常に第２ローラ４７２に押し当てられているので、揺動カムアーム４５０は駆動カム４２２の回転に応じて制御軸４３２を中心にして揺動する。【０１３２】  具体的には、図２１の（Ａ）に示す状態からカム軸４２０が回転すると、図２１の（Ｂ）に示すように、第１ローラ４７０の駆動カム面４２４上での接触位置Ｐ１は非作用面４２４ａから作用面４２４ｂへと移っていく。相対的に第１ローラ４７０は駆動カム４２２によって押し下げられ、同軸一体の第２ローラ４７２とともにガイド４６６によって規定された軌跡に沿って回動する。これにより、揺動カムアーム４５０はそのスライド面４５６を第２ローラ４７２によって押し下げられ、制御軸４３２を中心にして図中、時計回り方向に回動する。カム軸４２０がさらに回転し、第１ローラ４７０の駆動カム面４２４上での接触位置Ｐ１が作用面４２４ｂの頂部を過ぎると、今度はロストモーションスプリングとバルブスプリングによる付勢力によって、揺動カムアーム４５０は制御軸４３２を中心にして図中、反時計回り方向に回動する。【０１３３】  このように揺動カムアーム４５０が制御軸４３２を中心にして回動することで、ロッカーローラ４１２の揺動カム面４５２上での接触位置Ｐ３が変化することになる。なお、図中では、ロッカーローラ４１２の揺動カム面４５２上での接触位置をＰ３ｉ，Ｐ３ｆとして表記しているが、これは後述する初期接触位置Ｐ３ｉと最終接触位置Ｐ３ｆとを区別するためである。本明細書では、単にロッカーローラ４１２の揺動カム面４５２上での接触位置を指す場合には、接触位置Ｐ３と表記するものとする。【０１３４】  図２１の（Ａ）に示すように、ロッカーローラ４１２が非作用面４５２ａに接触している場合には、非作用面４５２ａは制御軸４３２の中心からの距離が一定であるので、その接触位置にかかわらずロッカーローラ４１２の空間内での位置は変化しない。したがって、ロッカーアーム４１０は揺動することがなく、バルブ４０４は一定位置に保持される。本可変動弁装置４００では、ロッカーローラ４１２が非作用面４５２ａに接触しているとき、バルブ４０４が閉���状態になるように各部位の位置関係が調整されている。【０１３５】  そして、図２１の（Ｂ）に示すように、ロッカーローラ４１２の揺動カム面４５２上での接触位置Ｐ３が非作用面４５２ａから作用面４５２ｂに切り換わると、ロッカーアーム４１０は作用面４５２ｂの制御軸４３２の中心からの距離に応じて押し下げられ、油圧ラッシャアジャスタ４０６による支持点を中心に時計回り方向へ揺動する。これにより、バルブ４０４はロッカーアーム４１０によって押し下げられ、開弁する。【０１３６】  なお、図２１は、可変動弁装置４００がバルブ４０４に対して最大リフトを与えるように動作している様子を示しており、図２１の（Ｂ）は最大リフト時における各部材の位置関係を示している。本実施形態の可変動弁装置４００も、実施の形態１と同様、その最大リフト時において、第１ローラ４７０の駆動カム面４２４上での接触位置Ｐ１、第２ローラ４７２のスライド面４５６上での接触位置Ｐ２、及び、ロッカーローラ４１２の揺動カム面４５２上での接触位置Ｐ３が、カム軸４２０の中心とロッカーローラ４１２の中心とを結ぶ直線上にほぼ並ぶように、各部材の設計が行われている。また、図２１の（Ａ）に示すように、バルブ４０４の閉弁時においても、各部材間の接触位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３がカム軸４２０の中心とロッカーローラ４１２の中心とを結ぶ直線から大きく離れないように、カム軸４２０に対するガイド４６６の方向を設定されている。【０１３７】（２）可変動弁装置のリフト量変更動作
次に、図２１及び図２２を参照して可変動弁装置４００のリフト量変更動作について説明する。ここで、図２２は可変動弁装置４００がバルブ４０４に対して小さなリフトを与えるように動作している様子を示している。図中、（Ａ）はリフト動作の過程でバルブ４０４が閉弁しているときの可変動弁装置４００の状態を、また、（Ｂ）はリフト動作の過程でバルブ４０４が開弁しているときの可変動弁装置４００の状態を、それぞれ表している。【０１３８】  図２１に示すリフト量から図２２に示すリフト量にリフト量を変更する場合、図２１の（Ａ）に示す状態において制御軸４３２をカム軸４２０の回転方向と同方向（図中、時計回り方向）に回転駆動し、図２２の（Ａ）に示す回転角度に制御アーム４６０を回転させる。制御アーム４６０の回転量は、制御軸４３２の回転量と、第１ギヤ４３４（図１参照）と第２ギヤ４６２のギヤ比によって決まる。両ローラ４７０，４７２は制御リンク１６４によって制御アーム４６０に連結されているので、制御アーム４６０の回転に伴い、第１ローラ４７０は駆動カム面４２４に沿ってカム軸４２０の回転方向の上流側に移動し、第２ローラ４７２はスライド面４５６に沿って制御軸４３２から遠ざかる方向に移動する。【０１３９】  第２ローラ４７２が制御軸４３２から遠ざかる方向に移動することで、揺動カムアーム４５０の揺動中心Ｃ０から第２ローラ４７２のスライド面４５６上での接触位置Ｐ２までの距離が長くなり、揺動カムアーム４５０の揺動角幅は減少する。揺動カムアーム４５０の揺動角幅は揺動中心Ｃ０から振動の入力点である接触位置Ｐ２までの距離に反比例するからである。バルブ４０４のリフトは、各図の（Ｂ）に示すように、第１ローラ４７０の駆動カム面４２４上での接触位置Ｐ１が作用面４２４ｂの頂部にあるときに最大となり、その時点におけるロッカーローラ４１２の揺動カム面４５２上での接触位置Ｐ３ｆ（以下、最終接触位置）によってバルブ４０４のリフト量が決まる。この最終接触位置Ｐ３ｆは、実施の形態１の場合と同様（図８参照）、前述の揺動カムアーム４５０の揺動角幅と、各図の（Ａ）に示すロッカーローラ４１２の揺動カム面４５２上での接触位置Ｐ３ｉ（以下、初期接触位置）とによって決まる。【０１４０】  本実施形態の可変動弁装置４００では、スライド面４５６は、その揺動中心からの距離が大きいほど駆動カム４２２のカム基礎円（非作用面４２４ａ）との距離が大きくなるように形成されている。このため、上記の接触位置Ｐ２が揺動カムアーム４５０の揺動中心Ｃ０から遠ざかるほど、揺動カムアーム４５０はスライド面４５６が駆動カム面４２４に近づく方向に傾斜することになる。図では、揺動カムアーム４５０は制御軸４３２を中心にして反時計回り方向に回動することになる。これにより、図２２の（Ａ）に示すように、ロッカーローラ４１２の揺動カム面４５２上での初期接触位置Ｐ３ｉは作用面４５２ｂから遠ざかる方向に移動する。【０１４１】  上記のように、制御軸４３２をカム軸４２０の回転方向と同方向に回転させると、揺動カムアーム４５０の揺動角幅が減少するとともに、初期接触位置Ｐ３ｉが作用面４５２ｂから遠ざかる方向に移動する。その結果、ロッカーローラ４１���が到達できる最終接触位置Ｐ３ｆは非作用面４５２ａ側に移動することになり、バルブ４０４のリフト量は減少する。また、ロッカーローラ４１２が作用面４５２ａ上に位置している期間（クランク角度）が、バルブ４０４の作用角となるが、最終接触位置Ｐ３ｆが非作用面４５２ａ側に移動することで、バルブ４０４の作用角も減少する。さらに、第１ローラ４７０がカム軸４２０の回転方向の上流側に移動することで、カム軸４２０が同一回転角度にあるときの第１ローラ４７０の駆動カム面４２４上での接触位置Ｐ１は、駆動カム４２２の進角側に移動する。これにより、カム軸４２０の位相に対する揺動カム４５０の揺動タイミングは進角され、その結果、バルブタイミング（最大リフトタイミング）は進角されることになる。【０１４２】［本実施形態の可変動弁装置の利点］
以上説明した通り、本実施形態の可変動弁装置４００によれば、制御軸４３２の回転角度を変化させることにより、第２ローラ４７２のスライド面４５６上での接触位置Ｐ２と第１ローラ４７０の駆動カム面４２４上での接触位置Ｐ１を変化させ、その結果としてバルブ４０４のリフト量、作用角、及びバルブタイミングを連動して変化させることができる。しかもその際、スライド面４５６が湾曲して形成されることにより、第１ローラ４７０の駆動カム面４２４上での位置の変化に対し、揺動カムアーム４５０の初期揺動角度が過度に変化することは抑えられる。【０１４３】  したがって、本実施形態の可変動弁装置４００によれば、実施の形態１の可変動弁装置１００と同様、バルブタイミングの変化に対するリフト量の過度の変化を抑制することができ、ＶＶＴ等のバルブタイミング可変機構を併用することなく、或いは、併用する場合であってもバルブタイミング可変機構は大きく動作させることなく、理想的なバルブタイミング−リフト特性を実現することができる。つまり、本実施形態の可変動弁装置４００によっても、図１０や図１１に示すようなバルブタイミング−リフト特性を実現することができる。【０１４４】  さらに、本実施形態の可変動弁装置４００によれば、既存のカム軸４２０に制御アーム４６０が取り付けられ、この制御アーム４６０によってローラ４７０，４７２が支持されることで、装置全体をコンパクトに構成することができる。また、連動可変機構４３０のうち、バルブ４０４のリフト運動時に可動するのはローラ４７０，４７２と揺動カムアーム４５０のみであるので、可動部全体の慣性質量の増加は抑制されている。【０１４５】実施の形態４．
以下、図２３乃至図２５参照して、本発明の実施の形態４について説明する。【０１４６】［本実施形態の可変動弁装置の構成］
図２３は、本発明の実施の形態４にかかる可変動弁装置５００の構成を示す側面視図である。本可変動弁装置５００はロッカーアーム方式の機械式動弁機構を有し、カム軸５２０の回転運動がカム軸５２０に設けられた駆動カム５２２によってロッカーアーム（バルブ支持部材）５１０の揺動運動に変換され、ロッカーアーム５１０に支持されるバルブ５０４の上下方向へのリフト運動に変換される。駆動カム５２２はプロフィールの異なる２つのカム面５２４ａ，５２４ｂを有している。一方のカム面である非作用面５２４ａはカム軸５２０の中心からの距離を一定に形成されている。他方のカム面である作用面５２４ｂはカム軸５２０の中心からの距離が次第に大きくなり、頂部を越えた後に次第に小さくなるように形成されている。本明細書では、非作用面５２４ａと作用面５２４ｂの双方を区別しないときには、単に駆動カム面５２４と表記する。【０１４７】  本可変動弁装置５００も、実施の形態１と同様、駆動カム５２２とロッカーアーム５１０との間に、駆動カム５２２の回転運動にロッカーアーム５１０の揺動運動を連動させる連動可変機構２３０を介在させている。連動可変機構２３０は、以下に説明するように、制御軸５３２、揺動カムアーム（揺動部材）５５０、制御アーム（制御部材）５６０、制御リンク（リンク部材）５６４、第１ローラ５７０、第２ローラ５７２、及び、第１ローラ５７０と第２ローラ５７２を連結する連結軸５７４を主たる構成部材として構成されている。制御軸５３２は、カム軸５２０に平行な軸であって、ロッカーアーム５１０よりもカム軸５２０の回転方向の下流側にカム軸５２０に対する相対位置を固定して配置されている。制御軸５３２の外周面には制御軸５３２と同心の第１ギヤ５３４が配置され、制御軸５３２に固定されている。また、制御軸５３２には図示しないアクチュエータ（例えばモータ）が接続されており、内燃機関のＥＣＵはアクチュエータを制御することによって制御軸５３２の回転角度を任意の角度に調整することができる。【０１４８】  揺動カムアーム５５０は制御軸５３２に揺動可能に支持され、その先端を駆動カム５２２の回転方向の上流側に向けて配置されている。揺動カムアーム５５０の駆動カム５２２に対向する側には、後述する第２ローラ５７２に接触するスライド面５５６が形成されている。スライド面５５６は駆動カム５２２側に緩やかに湾曲するとともに、揺動中心である制御軸５３２の中心から遠くなるほど駆動カム５２２のカム基礎円（非作用面５２２ａ）との距離が大きくなるように形成されている。【０１４９】  一方、揺動カムアーム５５０のスライド面５５６とは逆側の面には、揺動カム面５５２（５５２ａ，５５２ｂ）が形成されている。揺動カム面５５２は揺動カムアーム５５０の揺動中心をカム中心とするカム面であり、プロフィールの異なる非作用面５５２ａと作用面５５２ｂから構成されている。そのうち非作用面５５２ａはカム基礎円の周面であり、制御軸５３２の中心からの距離を一定に形成されている。他方の面である作用面５５２ｂは非作用面５５２ａから見て揺動カムアーム５５０の先端側に設けられ、非作用面５５２ａに滑らかに連続するように接続されるとともに、揺動カムアーム５５０の先端に向けて制御軸５３２の中心からの距離（すなわち、カム高さ）が次第に大きくなるよう形成されている。本明細書では、非作用面５５２ａと作用面５５２ｂの双方を区別しないときには、単に揺動カム面５５２と表記する。【０１５０】  本可変動弁装置５００は、１つの駆動カム５２２によって２つのバルブ５０４を駆動する１カム２弁駆動構造を採用している。このため、揺動カムアーム５５０は、駆動カム５２２の両側に一対配置されている（図２３では手前側の揺動カムアーム５５０のみ図示されている）。そして、揺動カムアーム５５０毎にロッカーアーム５１０が配置されている。揺動カムアーム５５０の揺動カム面５５２は、ロッカーアーム５１０のロッカーローラ５１２に接触している。ロッカーローラ５１２はロッカーアーム５１０の中間部に回転自在に取り付けられている。ロッカーアーム５１０の一端にはバルブ５０４を支持するバルブシャフト５０２が取り付けられ、ロッカーアーム５１０の他端は油圧ラッシャアジャスタ５０６によって回動自在に支持されている。バルブシャフト５０２は図示しないバルブスプリングによって、閉方向、すなわち、ロッカーアーム５１０を押し上げる方向に付勢されている。ロッカーアーム５１０は、バルブスプリングの付勢力を受けたバルブシャフト５０２によって支持され、ロッカーローラ５１２は油圧ラッシャアジャスタ５０６によって揺動カム面５５２に押し当てられている。【０１５１】  また、揺動カムアーム５５０には、図示しないロストモーションスプリングを掛けるためのバネ座面５５８が形成されている。バネ座面５５８は、非作用面５５２ａに関し作用面５５６ｂとは逆側に形成されている。ロストモーションスプリングは圧縮バネであり、図示しない静止部材に他方の端部を固定されている。揺動カムアーム５５０は、ロストモーションスプリングからバネ座面５５８に作用するバネ力によってスライド面５５６側に回転するよう付勢されている。【０１５２】  制御アーム５６０はカム軸５２０に回転可能に支持されている。制御アーム５６０には制御アーム５６０の回転中心、すなわち、カム軸５２０と同心の円弧に沿って形成された扇状の第２ギヤ５６２が設けられている。制御アーム５６０は第２ギヤ５６２が第１ギヤ５３４と同一面内に位置するようにカム軸５２０上の位置を調整され、また、第２ギヤ５６２が第１ギヤ５３４に対向するように回転位相を調整されている。第２ギヤ５６２は第１ギヤ５３４に噛み合わされ、制御軸５３２の回転が第１ギヤ５３４及び第２ギヤ５６２を介して制御アーム５６０に入力されるようになっている。つまり、第１ギヤ５３４と第２ギヤ５６２により、制御アーム５６０の回転を制御軸５３２の回転に連動させる回転連動機構が構成されている。また、第２ギヤ５６２の径は第１ギヤ５３４の径よりも大径に設定されており、第１ギヤ５３４と第２ギヤ５６２により、制御軸５３２の回転を減速して制御アーム５６０に伝達する減速機構が構成されてもいる。【０１５３】  制御アーム５６０には、その回動中心であるカム軸５２０の中心から偏心した位置に制御リンク５６４が回転自在に取り付けられている。制御リンク５６４はその支点側の両端部に接続ピン５６６を備えてお���、この接続ピン５６６を制御アーム５６０に回転自在に支持されている。制御アーム５６０上での接続ピン５６６の位置は、制御アーム５６０の回動中心に関し第２ギヤ５６２のほぼ反対側となっている。制御リンク５６４は、接続ピン５６６を支点として先端を制御軸５３２に向けて配置されている。なお、制御アーム５６０は駆動カム５２２の両側に一対設けられ、左右の制御アーム５６０によって制御リンク５６４が支持されている（図２３では手前側の制御アーム５６０は省略されている）。【０１５４】  制御リンク５６４は、左右一対のアーム５６８を有しており、左右のアーム５６８によって連結軸５７４を支持している（図２３では手前側のアーム５６８のみ図示されている）。連結軸５７４上には、１つの第１ローラ５７０と、その両側に２つの第２ローラ５７２が回転自在に支持されている（図２３では手前側の第２ローラ５７２のみ図示されている）。制御リンク５６４は、揺動カムアーム５５０の延伸方向に対向するように先端を制御軸５３２の方向に向けて配置され、両ローラ５７０，５７２は駆動カム面５２４とスライド面５５６に挟まれるように配置されている。駆動カム面５２４には第１ローラ５７０が接触し、各揺動カムアーム５５０のスライド面５５６には第２ローラ５７２が接触している。揺動カムアーム５５０がロストモーションスプリングから受ける付勢力により、第２ローラ５７２はスライド面５５６によって押し上げられ、第２ローラ５７２と同軸一体の第１ローラ５７０は駆動カム面５２４に押し付けられている。【０１５５】［本実施形態の可変動弁装置の動作］
次に、本可変動弁装置５００の動作について図２４及び図２５を参照して説明する。【０１５６】（１）可変動弁装置のリフト動作
まず、図２４を参照して可変動弁装置５００のリフト動作について説明する。図中、（Ａ）はリフト動作の過程でバルブ５０４が閉弁しているときの可変動弁装置５００の状態を、また、（Ｂ）はリフト動作の過程でバルブ５０４が開弁しているときの可変動弁装置５００の状態を、それぞれ表している。【０１５７】  本可変動弁装置５００では、駆動カム５２２の回転運動は、先ず、駆動カム面５２４に接触する第１ローラ５７０に入力される。第１ローラ５７０は同軸一体に設けられた第２ローラ５７２とともにピン５６６を中心に回動し、その運動は第２ローラ５７２を支持している揺動カムアーム５５０のスライド面５５６に入力される。スライド面５５６はロストモーションスプリング（図示略）の付勢力によって常に第２ローラ５７２に押し当てられているので、揺動カムアーム５５０は駆動カム５２２の回転に応じて制御軸５３２を中心にして揺動する。【０１５８】  具体的には、図２４の（Ａ）に示す状態からカム軸５２０が回転すると、図２４の（Ｂ）に示すように、第１ローラ５７０の駆動カム面５２４上での接触位置Ｐ１は非作用面５２４ａから作用面５２４ｂへと移っていく。相対的に第１ローラ５７０は駆動カム５２２によって押し下げられ、同軸一体の第２ローラ５７２とともに制御リンク５６４によって規定された軌跡に沿って回動する。これにより、揺動カムアーム５５０はそのスライド面５５６を第２ローラ５７２によって押し下げられ、制御軸５３２を中心にして図中、時計回り方向に回動する。カム軸５２０がさらに回転し、第１ローラ５７０の駆動カム面５２４上での接触位置Ｐ１が作用面５２４ｂの頂部を過ぎると、今度はロストモーションスプリングによる付勢力によって、揺動カムアーム５５０は制御軸５３２を中心にして図中、反時計回り方向に回動する。【０１５９】  このように揺動カムアーム５５０が制御軸５３２を中心にして回動することで、ロッカーローラ５１２の揺動カム面５５２上での接触位置Ｐ３が変化することになる。なお、図中では、ロッカーローラ５１２の揺動カム面５５２上での接触位置をＰ３ｉ，Ｐ３ｆとして表記しているが、これは後述する初期接触位置Ｐ３ｉと最終接触位置Ｐ３ｆとを区別するためである。本明細書では、単にロッカーローラ５１２の揺動カム面５５２上での接触位置を指す場合には、接触位置Ｐ３と表記するものとする。【０１６０】  図２４の（Ａ）に示すように、ロッカーローラ５１２が非作用面５５２ａに接触している場合には、非作用面５５２ａは制御軸５３２の中心からの距離が一定であるので、その接触位置にかかわらずロッカーローラ５１２の空間内での位置は変化しない。したがって、ロッカーアーム５１０は揺動することがなく、バルブ５０４は一定位置に保持される。本可変動弁装置５００では、ロッカーローラ５１２が非作用面５５２ａに接触しているとき、バルブ５０４が閉弁状態になるように各部位の位置関係が調整されている。【０１６１】  そして、図２４の（Ｂ）に示すように、ロッカーローラ５１２の揺動カム面５５２上での接触位置Ｐ３が非作用面５５２ａから作用面５５２ｂに切り換わると、ロッカーアーム５１０は作用面５５２ｂの制御軸５３２の中心からの距離に応じて押し下げ��れ、油圧ラッシャアジャスタ１０６による支持点を中心に時計回り方向へ揺動する。これにより、バルブ５０４はロッカーアーム５１０によって押し下げられ、開弁する。【０１６２】  なお、図２４は、可変動弁装置５００がバルブ５０４に対して最大リフトを与えるように動作している様子を示しており、図２４の（Ｂ）は最大リフト時における各部材の位置関係を示している。本実施形態の可変動弁装置５００も、実施の形態１と同様、その最大リフト時において、第１ローラ５７０の駆動カム面５２４上での接触位置Ｐ１、第２ローラ５７２のスライド面５５６上での接触位置Ｐ２、及び、ロッカーローラ５１２の揺動カム面５５２上での接触位置Ｐ３が、カム軸５２０の中心とロッカーローラ５１２の中心とを結ぶ直線上にほぼ並ぶように、各部材の設計が行われている。また、図２４の（Ａ）に示すように、バルブ５０４の閉弁時においても、各部材間の接触位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３がカム軸５２０の中心とロッカーローラ５１２の中心とを結ぶ直線から大きく離れないように、制御リンク５６４の揺動中心（ピン５６６）のカム軸５２０に対する位置を調整されている。【０１６３】（２）可変動弁装置のリフト量変更動作
次に、図２４及び図２５を参照して可変動弁装置５００のリフト量変更動作について説明する。ここで、図２５は可変動弁装置５００がバルブ５０４に対して小さなリフトを与えるように動作している様子を示している各図中、（Ａ）はリフト動作の過程でバルブ５０４が閉弁しているときの可変動弁装置５００の状態を、また、（Ｂ）はリフト動作の過程でバルブ５０４が開弁しているときの可変動弁装置５００の状態を、それぞれ表している。【０１６４】  図２４に示すリフト量から図２５に示すリフト量にリフト量を変更する場合、図２４の（Ａ）に示す状態において制御軸５３２をカム軸５２０の回転方向と同方向（図中、時計回り方向）に回転駆動し、図２５の（Ａ）に示す回転角度に制御アーム５６０を回転させる。制御アーム５６０の回転量は、制御軸５３２の回転量と、第１ギヤ５３４（図２３参照）と第２ギヤ５６２のギヤ比によって決まる。両ローラ５７０，５７２は制御リンク５６４によって制御アーム５６０に連結されているので、制御アーム５６０の回転に伴い、第１ローラ５７０は駆動カム面５２４に沿ってカム軸５２０の回転方向の上流側に移動し、第２ローラ５７２はスライド面５５６に沿って制御軸５３２から遠ざかる方向に移動する。【０１６５】  第２ローラ５７２が制御軸５３２から遠ざかる方向に移動することで、揺動カムアーム５５０の揺動中心Ｃ０から第２ローラ５７２のスライド面５５６上での接触位置Ｐ２までの距離が長くなり、揺動カムアーム５５０の揺動角幅は減少する。揺動カムアーム５５０の揺動角幅は揺動中心Ｃ０から振動の入力点である接触位置Ｐ２までの距離に反比例するからである。バルブ５０４のリフトは、各図の（Ｂ）に示すように、第１ローラ５７０の駆動カム面５２４上での接触位置Ｐ１が作用面５２４ｂの頂部にあるときに最大となり、その時点におけるロッカーローラ５１２の揺動カム面５５２上での接触位置Ｐ３ｆ（以下、最終接触位置）によってバルブ５０４のリフト量が決まる。この最終接触位置Ｐ３ｆは、実施の形態１の場合と同様（図８参照）、前述の揺動カムアーム５５０の揺動角幅と、各図の（Ａ）に示すロッカーローラ５１２の揺動カム面５５２上での接触位置Ｐ３ｉ（以下、初期接触位置）とによって決まる。【０１６６】  本実施形態の可変動弁装置５００では、スライド面５５６は、その揺動中心からの距離が大きいほど駆動カム５２２のカム基礎円（非作用面５２２ａ）との距離が大きくなるように形成されている。このため、上記の接触位置Ｐ２が揺動カムアーム５５０の揺動中心Ｃ０から遠ざかるほど、揺動カムアーム５５０はスライド面５５６が駆動カム面５２４に近づく方向に傾斜することになる。図では、揺動カムアーム５５０は制御軸５３２を中心にして反時計回り方向に回動することになる。これにより、図２５の（Ａ）に示すように、ロッカーローラ５１２の揺動カム面５５２上での初期接触位置Ｐ３ｉは作用面５５２ｂから遠ざかる方向に移動する。【０１６７】  上記のように、制御軸５３２をカム軸５２０の回転方向と同方向に回転させると、揺動カムアーム５５０の揺動角幅が減少するとともに、初期接触位置Ｐ３ｉが作用面５５２ｂから遠ざかる方向に移動する。その結果、ロッカーローラ５���２が到達できる最終接触位置Ｐ３ｆは非作用面５５２ａ側に移動することになり、バルブ５０４のリフト量は減少する。また、ロッカーローラ５１２が作用面５５２ｂ上に位置している期間（クランク角度）が、バルブ５０４の作用角となるが、最終接触位置Ｐ３ｆが非作用面５５２ａ側に移動することで、バルブ５０４の作用角も減少する。さらに、第１ローラ５７０がカム軸５２０の回転方向の上流側に移動することで、カム軸５２０が同一回転角度にあるときの第１ローラ５７０の駆動カム面５２４上での接触位置Ｐ１は、駆動カム５２２の進角側に移動する。これにより、カム軸５２０の位相に対する揺動カム５５０の揺動タイミングは進角され、その結果、バルブタイミング（最大リフトタイミング）は進角されることになる。【０１６８】［本実施形態の可変動弁装置の利点］
以上説明した通り、本実施形態の可変動弁装置５００によれば、制御軸５３２の回転角度を変化させることにより、第２ローラ５７２のスライド面５５６上での接触位置Ｐ２と第１ローラ５７０の駆動カム面５２４上での接触位置Ｐ１を変化させ、その結果としてバルブ５０４のリフト量、作用角、及びバルブタイミングを連動して変化させることができる。しかもその際、スライド面５５６が湾曲して形成されることにより、第１ローラ５７０の駆動カム面５２４上での位置の変化に対し、揺動カムアーム５５０の初期揺動角度が過度に変化することは抑えられる。【０１６９】  したがって、本実施形態の可変動弁装置５００によれば、実施の形態１の可変動弁装置１００と同様、バルブタイミングの変化に対するリフト量の過度の変化を抑制することができ、ＶＶＴ等のバルブタイミング可変機構を併用することなく、或いは、併用する場合であってもバルブタイミング可変機構は大きく動作させることなく、理想的なバルブタイミング−リフト特性を実現することができる。つまり、本実施形態の可変動弁装置５００によっても、図１０や図１１に示すようなバルブタイミング−リフト特性を実現することができる。【０１７０】  また、本実施形態の可変動弁装置５００によれば、実施の形態３と同様、既存のカム軸５２０に制御アーム５６０が取り付けられ、この制御アーム５６０に取り付けられた制御リンク５６４によってローラ５７０，５７２が支持されることで、装置全体をコンパクトに構成することができる。さらに、カム軸５２０の近傍でローラ５７０，５７２を支持する制御リンク５６４の長さは短くてすむので、可動部全体の慣性質量の増加を抑制することができる。【０１７１】その他．
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、上記実施の形態では、揺動カムアームを制御軸に取り付けているが、揺動カムアームの軸と制御軸とを別軸にしてもよい。【０１７２】  また、実施の形態１にかかる連動切替機構は、実施の形態２乃至４の何れの構成にも適用することが可能である。【０１７３】  また、上記実施の形態では、本発明をロッカーアーム方式の動弁装置に適用しているが、直動式等の他の形式の動弁装置にも適用可能である。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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