(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドに形成されるポートを開閉する開閉動作が可能なバルブと、
伝動機構によりクランク軸と連動する駆動カム機構と、
前記駆動カム機構の動きに合わせて揺動して前記バルブに開閉動作をさせ、かつ揺動状態を変えることでリフト特性を変える揺動カム機構と、
前記揺動カム機構の揺動状態を変えるための駆動源とを備え、
前記バルブは、吸気バルブと排気バルブとを有し、
前記駆動カム機構は、
角変位可能なカムシャフトと、
前記カムシャフトに設けられる駆動カムとを有し、
前記揺動カム機構は、
軸線が前記カムシャフトの軸線と互いに平行になるように配置され、且つ変位可能な吸気用制御軸及び排気用制御軸と、
前記駆動カム及び前記吸気バルブと接触し、前記カムシャフトが角変位することで揺動して前記吸気バルブに開閉動作をさせ、かつ前記吸気用制御軸の変位に応じて揺動状態が変化する吸気用揺動カムと、
前記駆動カム及び前記排気バルブと接触し、前記カムシャフトが角変位することで揺動して前記排気バルブに開閉動作をさせ、かつ前記排気用制御軸の変位に応じて揺動状態が変化する排気用揺動カムとを有し、
前記駆動源は、前記吸気用制御軸及び前記排気用制御軸を互いに独立して変位可能に前記吸気用制御軸及び前記排気用制御軸毎に個別に設けられ、且つ前記吸気用制御軸及び前記排気用制御軸の一端部に夫々設けられて前記シリンダヘッドの外周部に取り付けられ、
前記伝動機構は、前記吸気用制御軸及び前記排気用制御軸の一端部側と反対側の他端部側において前記カムシャフトに設けられ、
前記駆動源は、出力軸を回転駆動するモータであり、前記出力軸に取り付けられたウォームと前記前記吸気用制御軸及び前記排気用制御軸の軸線方向一端部側に夫々取り付けられたウォームホイールとを有するウォームギヤ機構を介して前記制御軸を角変位するように構成され、
前記ウォームは、前記出力軸にその軸線方向に摺動変位可能に取付けられ、かつ前記軸線方向一端部がウォーム支持部材により支持され、
前記ウォーム支持部材は、前記出力軸を支持する出力支持部材と別に設けられるケーシングであることを特徴とするエンジン。
【請求項２】
前記吸気用制御軸及び前記排気用制御軸が予め定められる変位量以上に角変位することを夫々阻止するストッパをさらに有することを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
前記ストッパは、前記ウォームホイールに当接して前記吸気用制御軸及び前記排気用制御軸の変位を夫々阻止し、かつ弾性変形可能に構成されることを特徴とする請求項２に記載のエンジン。
【請求項４】
前記吸気用制御軸及び前記排気用制御軸には、前記吸気用制御軸及び前記排気用制御軸の変位量を夫々検出する変位検出手段が設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のエンジン。
【請求項５】
前記駆動カム機構及び揺動カム機構は、前記シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとによって覆われる内空間に配置され、
前記変位検出手段は、前記吸気用制御軸及び前記排気用制御軸の軸線方向一端部に夫々設けられ、かつ内空間の外側に夫々設けられることを特徴とする請求項４に記載のエンジン。
【請求項６】
前記変位検出手段は、前記内空間を密封するために前記シリンダヘッド及びシリンダヘッドカバーとの間に介在させるシール部材を介して前記シリンダヘッドの外周面に取り付けられることを特徴とする請求項５に記載のエンジン。
【請求項７】
前記シリンダヘッドには、複数の燃焼室が１列に配列され、前記複数の燃焼室の各々に連なる複数の吸気ポート及び複数の排気ポートが形成され、
前記吸気バルブ及び排気バルブは、前記複数の吸気ポート及び前記複数の排気ポート毎に前記シリンダヘッドに夫々装着され、
前記カムシャフトは、前記燃焼室の配列方向に延設され、
前記駆動カムは、前記吸気バルブ及び排気バルブ毎に対応させて前記カムシャフトに複数設けられ、
前記前記吸気用制御軸及び前記排気用制御軸は、前記燃焼室の配列方向に延設され、
前記吸気用揺動カムは、前記駆動カム及び前記吸気バルブ毎に対応させて前記吸気用制御軸に複数設けられ、
前記排気用揺動カムは、前記駆動カム及び前記排気バルブ毎に対応させて前記排気用制御軸に複数設けられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載のエンジン。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１つに記載されるエンジンを備える乗り物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダヘッドに形成されたポートを開閉するバルブを駆動する動弁装置を備えるエンジン及びそれを備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの可変バルブタイミング制御装置は、エンジンのクランク軸と駆動カムとがチェーン等の伝動機構で連結されて、前記クランク軸の回転に連動して駆動カムが回転し、揺動カム機構が駆動カムの回転に連動して吸気バルブ及び排気バルブを往復運動させるものであり、揺動カム機構の揺動範囲及び揺動の位相を変更することで、吸気バルブ及び排気バルブのリフト特性を変更するものである（例えば特許文献１参照）。この可変バルブタイミング装置は、シリンダの上方のシリンダヘッドカバー内に設けられる。
【０００３】
特許文献１に記載される可変バルブタイミング制御装置の揺動カム機構は、バルブのタペットに当接する揺動カムと、駆動カムに当接する揺動アームと、回動可能な揺動カムシャフトとを有する。揺動カム機構には、さらに揺動カムシャフトに対し前記揺動カムを相対回動させる回動部材を有する。揺動カム機構では、駆動手段から動力が与えられた回動部材によって揺動カムが回動する。この回動により揺動アームと揺動カムとの揺動カムシャフトまわりの相対角が変わり、リフト特性が変更される。
【特許文献１】特開平６−７４０１０号公報（第５頁第３３段落〜第３８段落、図５参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで前記可変バルブタイミング装置では、揺動カムを回動させる回動部材がバルブの近くに設けられる。具体的には、一方の揺動カムと揺動アームとの間に設けられる。そしてこの回動部材を直接駆動するシリンダ部材が設けられ、シリンダ部材もまた回動部材の近くに設けられる。具体的には、回動部材と同様にエンジンのケーシング内であって、バルブの周辺に配置される。このようにバルブ周辺にシリンダ部材及び回動部材を設けると、シリンダ部材及び回動部材を設計する際、それらの形状及び配置位置等が互いに影響し合い、設計上の規制が多くなる。そのためエンジンの設計の自由度が低下する。
【０００５】
本発明は、駆動源によってバルブのリフト特性を変更可能な動弁装置を備えるエンジンであって、設計の自由度が高いエンジン及びそれを備える乗り物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のエンジンは、シリンダヘッドに形成されるポートを開閉する開閉動作が可能なバルブと、伝動機構によりクランク軸と連動する駆動カム機構と、前記駆動カム機構の動きに合わせて揺動して前記バルブに開閉動作をさせ、かつ揺動状態を変えることでリフト特性を変える揺動カム機構と、前記揺動カム機構の揺動状態を変えるための駆動源とを備え、前記駆動源は、前記伝動機構から離して前記揺動カム機構の一端部に配置されるものである。
【０００７】
また本発明では、駆動源と伝動機構とを離して前記揺動カム機構の一端部に配置することで、設計時において、駆動源が伝動機構及び揺動カム機構に対しそれらの形状及び配置位置に影響を及ぼすことがなく、これらの設計上の制限が少なくなる。つまりエンジンの設計の自由度が向上する。
【０００８】
上記本発明において、前記伝動機構は、前記シリンダヘッドの一端部と反対側の他端部側に配置されることが好ましい。
【０００９】
上記構成によれば、伝動機構及び駆動源が揺動カム機構の中間部における構成に対しその形状及び配置位置に影響を及ぼすことがなく、これらの構成の設計上の制限が少なくなる。つまりエンジンの設計の自由度が向上する。
【００１０】
上記発明において、前記駆動カム機構は、角変位可能なカムシャフトと、前記カムシャフトに設けられる駆動カムとを有し、前記揺動カム機構は、変位可能な制御軸と、前記駆動カム及びバルブ本体と接触し、カムシャフトが角変位することで揺動してバルブに開閉動作をさせ、かつ前記制御軸の変位に応じて揺動状態が変化する揺動カムとを有し、前記駆動源は、前記制御軸を変位可能に構成されることが好ましい。
【００１１】
この構成に従えば、駆動源により制御軸を変位させて揺動カムの揺動状態を変化させ、バルブのリフト特性を変えることができる。
【００１２】
また上記発明において、前記カムシャフトと前記制御軸とは、それらの軸線が互いに略平行になるように配置され、前記駆動源は、前記制御軸の一端部に設けられて前記シリンダヘッドの外周部に取り付けられ、前記伝動機構は、前記制御軸の一端部側と反対側の他端部側において、前記カムシャフトに設けられることが好ましい。
【００１３】
この構成に従えば、伝動機構はカムシャフトに設けられ、駆動源は制御軸に設けられ、これらが制御軸の一端部側及び他端部側に離して設けられることとなる。これにより伝動機構と駆動源との間に広い空間が生まれ、エンジンの設計の自由度が向上する。また駆動源をシリンダヘッドの外周部に取り付けることにより、駆動源をシリンダヘッドの外側から取り付けることができ、駆動源の取付け作業及びメンテナンスが容易になる。さらに駆動源をシリンダヘッドの外側に設けることで、シリンダヘッドがコンパクトになる。
【００１４】
上記発明において、前記バルブは、吸気バルブと排気バルブとを有し、前記揺動カムは、前記吸気バルブを開閉動作させる吸気用揺動カムと、前記排気バルブを開閉運動させる排気用揺動カムとを有し、前記制御軸は、吸気用揺動カムの揺動状態を変化させる吸気用制御軸と、排気用揺動カムの揺動状態を変化させる排気用制御軸とを有し、前記駆動源は、前記吸気用制御軸及び排気用制御軸を互いに独立して変位可能に個別に設けられることが好ましい。
【００１５】
この構成に従えば、駆動源により前記吸気用制御軸及び排気用制御軸を個別に角変位させて、吸気用揺動カム及び排気用揺動カムの揺動状態を個別に変えることができる。これにより吸気バルブのリフト特性と排気バルブのリフト特性を個別に変えることができる。そして吸気バルブ及び排気バルブの各々のリフト特性を多種多様な選択肢の中からを１つ選択しそのリフト特性で動かすことで、多種多様なエンジン特性が得られる。
【００１６】
上記発明において、前記駆動源は、出力軸を回転駆動するモータであり、前記出力軸に取り付けられたウォームと前記制御軸の軸線方向一端部側に取り付けられたウォームホイールとを有するウォームギヤ機構を介して前記制御軸を角変位するように構成されることが好ましい。
【００１７】
この構成に従えば、制御軸が角変位すると、それに伴ってウォームホイールも回動するが、ウォームホイールの歯がウォームの条に当たり、ウォームホイールの回動が阻止される、つまり制御軸の回動が阻止される。またウォームギヤ機構は、ウォームの軸とウォームホイールの軸とが食違うため、ウォームの回動方向に作用するウォームホイールからウォームへの反力が小さい。そのため制御軸が角変位しても、出力軸にかかる回転方向の負荷が小さい。これによりモータが保護される。
【００１８】
上記発明において、前記制御軸が予め定められる角変位量以上に角変位することを阻止するストッパをさらに有することが好ましい。
【００１９】
この構成に従えば、ストッパにより制御軸が、予め定められる角変位量以上に過度に角変位することを阻止し、バルブのリフト特性が良好な範囲内で制御軸を制御することができる。
【００２０】
上記発明において、前記ストッパは、前記ウォームホイールに当接して制御軸の角変位を阻止し、かつ弾性変形可能に構成されることが好ましい。
【００２１】
この構成に従えば、ウォームホイールにストッパが当接するとストッパが弾性変形し、ウォームの条にウォームホイールの歯が噛み込む、つまり食い込むことを大幅に緩和できる。これにより制御軸の角変位を阻止した後も、ウォームギヤ機構を円滑に機能させることができる。
【００２２】
上記発明において、前記ウォームは、前記出力軸にその軸線方向に摺動変位可能に取付けられ、かつ前記軸線方向一端部がウォーム支持部材により支持されることが好ましい。
【００２３】
この構成に従えば、ウォームに作用する軸線方向の荷重は、ウォーム支持部材により受けることができる。そのためウォームホイールからウォームに対して作用する軸線方向の荷重が出力軸に作用しないようにすることができ、駆動源の保護を図ることができる。
【００２４】
上記発明において、前記制御軸には、前記制御軸の変位量を検出する変位検出手段が設けられることが好ましい。この構成に従えば、制御軸から直接変位量を検出するので、間接的に検出する場合に比べて検出精度が高く、より正確な変位量を検出することができる。
【００２５】
上記発明において、前記動弁装置は、シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーとによって覆われる内空間に配置され、前記変位検出手段は、制御軸の軸線方向一端部に設けられ、かつ前記内空間の外側に設けられることが好ましい。
【００２６】
この構成に従えば、動弁装置を円滑に動作させるための潤滑液等が内空間に飛散する潤滑液が変位検出手段に付着することがない。これにより変位検出手段だけを個別に被って密封することを必要としない。また内空間よりも外側に設けることによって、仮に出力信号を有線によって出力する変位検出手段を用いた場合、シリンダヘッド又はシリンダヘッドカバー等に孔を開けて信号線を取り出さずとも配線することができる。従って内空間の機密性が高い。また出力信号を無線によって出力する変位検出手段の場合、シリンダヘッド及びシリンダヘッドカバーにより四方が囲われていないので、良好な通信状態を確保することができる。
【００２７】
上記発明において、前記変位検出手段は、前記内空間を密封するために前記シリンダヘッド及びシリンダヘッドカバーとの間に介在させるシール部材を介して前記シリンダヘッドの外周面に取り付けられることが好ましい。
【００２８】
この構成に従えば、シール部材によりシリンダヘッド及びシリンダヘッドカバーの振動が緩衝され、この振動が変位検出手段に伝達することを抑制できる。これによって変位検出手段により制御軸のより正確な変位量を検出することができる。
【００２９】
上記発明において、前記シリンダヘッドには、複数の燃焼室が１列に配列され、前記複数の燃焼室の各々に連なる複数の吸気ポート及び複数の排気ポートが形成され、前記バルブは、前記複数の吸気ポート及び複数の排気ポート毎にシリンダヘッドに装着され、前記カムシャフトは、前記燃焼室の配列方向に延設され、前記駆動カムは、前記バルブ毎に対応させてカムシャフトに複数設けられており、前記制御軸は、前記燃焼室の配列方向に延設され、前記揺動カムは、前記駆動カム及びバルブ毎に対応させて前記制御軸に複数設けられることが好ましい。
【００３０】
この構成に従えば、複数の燃焼室の配列方向一端部側及び他端部側に伝動機構及び駆動源がそれぞれ配置される。これにより複数の燃焼室から離して駆動源を設けることができ、燃焼室近傍に設ける場合に比べて、駆動源への伝熱量が抑制される。これによって駆動源の寿命が向上する。
【００３１】
上記発明のエンジンを備える乗り物であることが好ましい。この発明によれば、リフト量を調整可能なエンジンの設計の自由度を高めることができることに起因して、乗り物の設計の自由度を高めることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、駆動源によってバルブのリフト特性を変更可能な動弁装置を備えるエンジンにおいて、設計の自由度が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明に係る実施形態の図面を参照して説明する。
【００３４】
図１は、本発明の実施形態に係るエンジンＥを搭載した自動二輪車１の右側面図である。なお、以下の実施形態で用いる方向の概念は、自動二輪車１に搭乗したライダーＲから見た方向の概念と一致するものとして説明する。
【００３５】
図１に示すように、自動二輪車１は前輪２と後輪３とを備え、前輪２は略上下方向に延びるフロントフォーク５の下端部にて回転自在に支持され、該フロントフォーク５は、その上端部に設けられたアッパーブラケット（図示せず）と該アッパーブラケットの下方に設けられたアンダーブラケットとを介してステアリング軸（図示せず）に支持される。該ステアリング軸はヘッドパイプ６によって回動自在に支持される。該アッパーブラケットには左右へ延びるバー型のステアリングハンドル４が取り付けられる。従って、ライダーＲはステアリングハンドル４を回動操作することにより、前記ステアリング軸を回動軸として前輪２を所望の方向へ転向させることができる。
【００３６】
ヘッドパイプ６からは車体の骨格を構成する左右一対のメインフレーム７が後方へ延設されており、該メインフレーム７の後部からは、ピボットフレーム８が下方へ延設される。このピボットフレーム８に設けられたピボット９には、スイングアーム１０の前端部が軸支されており、該スイングアーム１０の後端部には後輪３が回転自在に支持される。
【００３７】
メインフレーム７の上方であってステアリングハンドル４の後方には燃料タンク１２が設けられ、該燃料タンク１２の後方には騎乗用のシート１３が設けられる。また、左右のメインフレーム７の下方にはエンジンＥが搭載される。エンジンＥの出力は、チェーン（図示せず）を介して後輪３へ伝えられ、該後輪３が回転駆動することによって自動二輪車１に推進力が付与される。ライダーＲは、シート１３に跨って自動二輪車１に搭乗し、ステアリングハンドル４の端部に設けられたグリップ４ａを握り、且つエンジンＥの後部近傍に設けられたステップ１４に足を載せて走行する。
【００３８】
図２は、図１に示すエンジンＥを拡大して示す左側面図である。図３は、図１に示すエンジンＥを拡大して一部断面化した右側面図である。図２及び図３に示すように、エンジンＥは、シリンダヘッド２０、シリンダヘッドカバー２１、シリンダブロック２２及びクランクケース２３を含むケーシング１００を備えており、並列四気筒でダブル・オーバーヘッド・カムシャフト（ＤＯＨＣ）式のエンジンである。シリンダヘッド２０の後部には、各気筒に夫々対応して吸気ポート２０Ａが斜め後方へ開口して設けられ、シリンダヘッド２０の前部には排気ポート２０Ｂが前方へ開口して設けられる。エンジンＥのシリンダヘッド２０の上部には吸気側の駆動カム軸２４と排気側の駆動カム軸２５とが車幅方向（左右方向）に沿って配置され、これらの駆動カム軸２４，２５は、軸支持体４９（図４参照）に回転自在に保持される。そして、軸支持体４９の上方には更にシリンダヘッドカバー２１が被せられ、シリンダヘッド２０に固定される。
【００３９】
シリンダヘッド２０の下部には、複数の燃焼室５２（図４参照）が車幅方向に配列されて、これら複数の燃焼室５２の各々に複数のピストン（図示せず）が収容されたシリンダブロック２２が接続される。更にシリンダブロック２２の下部には、車幅方向に沿って設けられたクランク軸２６を収容するクランクケース２３が接続される。これらシリンダヘッド２０、シリンダヘッドカバー２１、シリンダブロック２２、及びクランクケース２３によって構成されるケーシング１００の右壁部（車幅方向一端部）には、図３に示すようにシリンダヘッド２０内からクランクケース２３内までを貫くチェーントンネル２７が形成され、このチェーントンネル２７にクランク軸２６の回転動力を駆動カム軸２４，２５に伝達する伝動機構２８の一部が収容される。また、クランクケース２３の下部には潤滑用又は油圧駆動装置用のオイルを溜めるオイルパン２９が設けられ、クランクケース２３の前部には、オイルパン２９から吸い上げたオイルを冷却するオイルクーラ１６と、前記オイルを浄化するオイルフィルタ３０が設けられる。
【００４０】
伝動機構２８は、吸気カムスプロケット３１、排気カムスプロケット３２、クランクスプロケット３３及びタイミングチェーン３４を備える。詳しくは、吸気側の駆動カム軸２４の右側の端部がチェーントンネル２７に突出しており、この端部に吸気カムスプロケット３１が設けられる。また、排気側の駆動カム軸２５の右側の端部がチェーントンネル２７に突出しており、この端部に排気カムスプロケット３２が設けられる。更に、クランク軸２６の右側の端部がチェーントンネル２７内に突出しており、この端部にクランクスプロケット３３が設けられる。
【００４１】
吸気カムスプロケット３１、排気カムスプロケット３２及びクランクスプロケット３３には、タイミングチェーン３４が巻き掛けられており、クランクスプロケット３３が回転すると、吸気カムスプロケット３１及び排気カムスプロケット３２がこれに連動回転するようになる。従って、吸気カムスプロケット３１、排気カムスプロケット３２、クランクスプロケット３３及びタイミングチェーン３４から構成される伝動機構２８により、クランク軸２６の回転動力が駆動カム軸２４，２５へ伝達される。
【００４２】
チェーントンネル２７内には、可動チェーンガイド３５と固定チェーンガイド３６とが設けられる。固定チェーンガイド３６は、タイミングチェーン３４の前側にて上下方向に延設され、クランクスプロケット３３の前方近傍位置から排気カムスプロケット３２の下方近傍まで延びる。
【００４３】
可動チェーンガイド３５は、タイミングチェーン３４の後側にて上下方向に延設され、その下端部は、クランクスプロケット３３の上方近傍にてクランクケース２３の右壁部に枢支され、その上端部は、吸気カムスプロケット３１の下方近傍に位置する。可動チェーンガイド３５は、シリンダヘッド２０の後壁部に設けられた油圧式テンショナー３７により、タイミングチェーン３４を後方から付勢して該タイミングチェーン３４に適度な張力を与える。
【００４４】
クランク軸２６の右側部分には、クランク軸２６の回転を出力するための出力ギヤ３８が、クランク軸２６と一体的に回転可能に設けられる。クランクケース２３の後部はトランスミッション室３９になっており、その内部にはクランク軸２６と略平行にインプット軸４０とアウトプット軸（図示せず）が収容される。インプット軸４０及びアウトプット軸には複数のギヤ４１が取り付けられ、トランスミッション４２を構成しる。インプット軸４０の右側の端部には、クランク軸２６の出力ギヤ３８に噛合する入力ギヤ４３がインプット軸４０と一体的に回転可能に設けられる。従って、エンジンＥの動力は、クランク軸２６から出力ギヤ３８及び入力ギヤ４３を介してインプット軸４０へ伝えられ、更にトランスミッション４２により回転速度が変速されて後輪３（図１）へ出力される。
【００４５】
エンジンＥはトロコイドロータ式のオイルポンプ４４を備える。オイルポンプ４４は、トランスミッション４２のインプット軸４０に設けられたポンプ駆動ギヤ４５に噛合するポンプ従動ギヤ４６を備え、クランク軸２６の回転に伴ってオイルポンプ４４が駆動される。そして、エンジンＥには、オイルポンプ４４によってオイルパン２９から汲み上げられたオイル４７を各所へ送るための潤滑又は油圧用のオイル通路が設けられる。
【００４６】
図４は、図１に示すエンジンＥを側方から見たときの動弁装置５０Ａ，５０Ｂ等を拡大して表した断面図である。図５は、図１に示すエンジンＥを後方から見たときの動弁装置５０Ａ等を表した断面図である。シリンダヘッド２０には、燃焼室５２が左右１列に並べて４つ配置される。そしてシリンダヘッド２０の上部には、この４つの燃焼室の前後両側に吸気バルブ機構５１Ａと排気バルブ機構５１Ｂとが上方に突出するようにそれぞれ設けられる。燃焼室５２は、吸気バルブ機構５１Ａは、吸気側の動弁装置５０Ａにより吸気ポート２０Ａを開放又は閉塞する開閉動作（往復動作）をさせられ、排気バルブ機構５１Ｂは、排気側の動弁装置５０Ｂにより排気ポート２０Ｂを開放又は閉塞をする開閉動作（往復動作）をさせられる。以下、吸気側と排気側とでバルブ機構５１Ａ，５１Ｂ及び動弁装置５０Ａ，５０Ｂは略同一構造であるため、吸気側について代表して説明し、排気側の説明を省略する。
【００４７】
吸気バルブ機構５１Ａは、吸気側バルブであるバルブ本体５３を備える。バルブ本体５３は、吸気ポート２０Ａを開閉するフランジ部５３ａと、フランジ部５３ａから上方に延びるステム部５３ｂとを有する。ステム部５３ｂの上端部には溝が形成され、その溝にコッター５６が挟み込まれ、コッター５６にスプリングリテーナ５５が取り付けられる。そして、吸気ポート２０Ａの上面には、スプリングシート５４が取り付けられており、スプリングシート５４とスプリングリテーナ５５との間にバルブスプリング５７が介装される。よって、バルブスプリング５７によりバルブ本体５３が上方に向けて付勢され、吸気ポート２０Ａが閉塞される。また、バルブ本体５３の上端にはシム５９を介してタペット５８が取り付けられる。
【００４８】
動弁装置５０Ａは、エンジンＥのクランク軸２６の回転に連動する駆動カム軸２４及び駆動カム軸２４に固定された駆動カム２４ａを備える駆動カム機構９５と、駆動カム２４ａに接触して駆動カム２４ａの動きを吸気バルブ機構５１Ａのタペット５８に伝達する揺動カム機構４８とを備える。駆動カム２４ａは、カム軸２４と同軸の略楕円柱状に形成され、カム軸２４の回転中心から外周面までの距離が回転軸回りに進むに伴って変化する。
【００４９】
図６は、図４及び図５に示す揺動カム機構４８の要部斜視図である。図７は、図６に示す揺動カム機構４８の別の角度から見た要部斜視図である。図４乃至７に示すように、揺動カム機構４８は、揺動カム８２と、相対位置変更機構８０とを有する。揺動カム８２は、駆動カム２４ａと接触する従動部材６４及びこの従動部材６４に取り付けられて吸気バルブ機構５１Ａのタペット５８を押圧する揺動部材６１を備える。相対位置変更機構８０は、従動部材６４と揺動部材６１との間の位相を変更させるように構成される。具体的には、相対位置変更機構８０は、揺動部材６１を揺動自在に支持する制御軸６０と、従動部材６４を揺動部材６１に対して角変位自在に接続する連結ピン６５と、制御軸６０の一部に設けられて従動部材６４を駆動カム２４ａからの力に抗して支持するローラ６２と、従動部材６４を駆動カム２４ａに向けて付勢する従動用スプリング７０とを有する。
【００５０】
揺動部材６１は、制御軸６０に回転自在に外嵌される円環部６１ａを有する。円環部６１ａの下部には、排気バルブ機構５１Ｂ側に向けて爪状の揺動部６１ｂが突出する。揺動部６１ｂは、略円弧状の揺動部摺動面が形成される略扇状に形成され、円環部６１ａから半径方向外方に突出する。揺動部摺動面は、円環部６１ａの軸線に垂直な平面に沿って形成され、一端部から他端部に進むにつれて円環部６１ａ中心までの距離が変化する。円環部６１ａの上部には、周方向に切り欠かれた切欠部６１ｅが形成される。円環部６１ａにおける切欠部６１ｅの両側には、上方やや排気バルブ機構５１Ｂ側に向けて一対のピン支持部６１ｃ，６１ｄが突出する。そのピン支持部６１ｃ，６１ｄには、連結ピン６５が挿通される貫通孔６１ｆが形成される。したがって、ピン支持部６１ｃ，６１ｄは、円環部６１ａに一体に固定され、ピン支持部６１ｃ，６１ｄの貫通孔６１ｆは、揺動部摺動面を含む仮想円の中心寄りに配置される。ピン支持部６１ｃ，６１ｄは、連結ピン６５を介して貫通孔６１ｆの軸線回りに従動部材６４を角変位可能に支持する。ローラ６２の軸線は、制御軸６０の軸線から偏心した位置に配置され、制御軸６０から半径方向外方に部分的に突出する。揺動部材６１の切欠部６０ａにローラ６２が遊嵌配置されることで、制御軸６０は、従動部材６４に対してその中心回りに角変位することができる。
【００５１】
従動部材６４は、連結ピン６５が挿通される円環状の支持部６４ａを有する。支持部６４ａには、上方やや排気バルブ機構５１Ｂ側に向けて爪状の従動部６４ｂが突出する。したがって、従動部６４ｂは、略円弧状の従動部摺動面が形成される略扇状に形成され、支持部６４ａから半径方向外方に突出する。従動部摺動面は、支持部６４ａの軸線に垂直な平面に沿って形成され、一端部から他端部に進むにつれて、支持部６４ａ中心までの距離が変化する。
【００５２】
支持部６４ａには、ローラ６２に当接するレバー部６４ｃが下方に突出する。レバー部６４ｃは、揺動部材６１の切欠部６１ｅの切欠空間に遊嵌配置される。レバー部６４ｃがローラ６２に当接することで、ローラ当接後にさらに、従動部材６４がピン支持部６１ｃ、６１ｄ回りに角変位することが阻止される。また、制御軸６０にはコイル状の従動用スプリング７０が外嵌される。従動用スプリング７０の一端部７０ａは連結ピン６５に巻き掛けられており、他端部７０ｂは一端部７０ａと反対方向に延出される。そして、従動用スプリング７０の他端部７０ｂは、後述する下軸受凹部６７ｂの下面とシリンダヘッド２０の上面との間に挟まれて保持される。
【００５３】
また制御軸６０には、従動部材６４に対応する位置に切欠部６０ａが形成されており、その切欠部６０ａにローラ６２が配置される。ローラ６２は、制御軸６０の内部で軸線方向に貫通配置されたローラ軸６３により回転自在に支持される。そして制御軸６０の回転によりローラ６２の位置が変化し、従動部材６４のレバー部６４ｃのローラ６２への当接位置が変化することで、連結ピン６５を支点として従動部材６４と揺動部材６１との間の相対位置が変更される構成となっている。言い換えると、制御軸６０が角変位することによって、制御軸６０の軸線回りに関して、従動部材６４の角変位阻止される位置が変化する。これに対して、揺動部材６１は制御軸６０の角変位にかかわらず、制御軸６０の軸線回りの角変位位置が変化しない。したがって、制御軸６０が角変位することによって、揺動部材６１と従動部材６４との制御軸６０回りの周方向の相対位置関係が変化する。
【００５４】
図４及び５に示すように、シリンダヘッド２０の上面には、駆動カム軸２４を回転自在に支持する軸支持体４９が設けられる。軸支持体４９は、シリンダヘッド２０の上面に突設する下支持部材６７と、下支持部材６７に上方からボルト６９により取り付けられる上支持部材６８とを備える。下支持部材６７は断面半円状の下軸受凹部６７ｂを有すると共に、上支持部材６８は下軸受凹部６７ｂと対面する断面半円状の上軸受凹部６８ａを有する。そして、下軸受凹部６７ｂと上軸受凹部６８ａとで形成される断面円形状の空間に駆動カム軸２４が回転自在に挿入される。
【００５５】
このようにして挿入された駆動カム軸２４は、中空円筒状に形成されており、その内方にオイルが流れるオイル流路２４ｂが形成される。駆動カム軸２４の周壁には、その軸線方向に間隔をあけて複数の吐出口２４ｃが形成され、これら吐出口２４ｃから前記オイルが吐出される。これら吐出口２４ｃは、下軸受凹部６７ｂ及び上軸受凹部６８ａに対応する位置に形成され、前記上下軸受凹部６７ｂ，６８ａに向けてオイルを吐出する。
【００５６】
さらに、下支持部材６７は、駆動カム軸２４の軸線方向に沿って貫通する挿通孔６７ａを有し、挿通孔６７ａにオイルパイプ６６が挿通される。つまり、オイルパイプ６６は、吸気側の動弁装置５０Ａと排気側の動弁装置５０Ｂとの間に一対設けられる。このオイルパイプ６６の周壁にはパイプ軸線方向に間隔をあけて複数の吐出口６６ａが開口する。これら吐出口６６ａは、パイプ軸線方向に間隔をあけて動弁装置５０Ａに対応する位置に形成されており、オイルパイプ６６内を流れるオイルを動弁装置５０Ａに向けて吐出する。
【００５７】
また、オイルパイプ６６の吐出口６６ａは、従動部材６４の爪状の従動部６４ｂの先端部側に配置される。即ち、吸気バルブ機構５１Ａ用のオイルパイプ６６は、吸気バルブ機構５１Ａと排気バルブ機構５１Ｂとの間の中央空間に配置される。そして、揺動カム機構４８の可動範囲の少なくとも１つの位置で、オイルパイプ６６の吐出口６６ａが、互いに摺動する従動部材６４の摺動部６４ｂと駆動カム２４ａとの接触面である摺動面に向くように配置される。
【００５８】
図８は、図３に示すエンジンＥのシリンダヘッドカバー２１、軸支持体４９及び駆動カム軸２４，２５を外した状態の平面図である。図９は、図８に示す状態のエンジンＥに下支持部材６７を取り付けた状態の平面図である。図１０は、図９に示すエンジンＥを紙面下側から見た左側面図である。図１１は、図１０に示す状態のエンジンＥに上支持部材６８及び駆動カム軸２４，２５を取り付けた状態の平面図である。図１２は、図１１に示すエンジンＥの一部を拡大して示す拡大図である。以下では、図４及び図５も参照しつつ説明する。図８に示すように、１列に並べられた４つの燃焼室５２の一方側に吸気用の動弁装置５０Ａが１列に配置され、他方側に排気用の動弁装置５０Ｂが１列に配置される。
【００５９】
さらに詳細に説明すると、揺動カム機構４８は、図８に示すように、前後方向に間隔をあけて燃焼室５２の配列方向に沿うようにシリンダヘッド２０の上面に延在する。またシリンダヘッド２０の上面には、図１０に示すように、前後方向両側に複数の下支持部材６７とともに複数の支持部材８１が燃焼室５２の配列方向に沿って並設される。前記複数の下支持部材６７は、制御軸６０に設けられる従動用スプリング７０に対応する位置に配置されており、支持部材８１は、隣接する下支持部材６７の間であって、揺動カム８２の間に配置される。複数の支持部材８１は、それら下面が断面半円状に形成され、その下面とシリンダヘッド２０の上面とで制御軸６０を回動自在に挟持する。
【００６０】
さらに複数の下支持部材６７上には、燃焼室５２の配列方向に沿って延在するように駆動カム軸２４，２５が配置され、図１１に示すようにさらに上支持部材６８がボルト６９によって取り付けられる。これによって駆動カム軸２４，２５は、図４に示すように下軸受凹部６７ｂと上軸受凹部６８ａとによって回動自在に支持される。このように配置された駆動カム軸２４，２５は、図３に示すように、その右側の端部がチェーントンネル２７内のカムスプロケット３１，３２に夫々接続される。
【００６１】
またケーシング１００（図２）のチェーントンネル２７と反対側の端部には、図５、図１２等で示されるように、ギヤ室７１が設けられており、制御軸６０は、このギヤ室７１を通ってケーシング１００の左側方まで貫通し、その左端部には、突出部材６０ｆ（軸線方向一端部）がケーシング１００から左方に突出するように取付けられている。この突出部材６０ｆには、制御軸６０の軸線周りの回動角度（以下、単に「制御軸６０の回動角度」という場合がある）を検出する角度センサ９２（変位検出手段）が取り付けられる。そしてギヤ室７１には、ウォームホイール８３が配置され、このウォームホイール８３は、制御軸６０の左端部近傍に固定される。
【００６２】
図１０に示すように、ウォームホイール８３は、制御軸６０と軸線が一致する扇形歯車を成す歯車部８３ａと、歯車部８３ａから制御軸６０の径方向外方に延びる２つの規制部８３ｂ、８３ｃとを有する。２つの規制部８３ｂ，８３ｃは、歯車部８３ａにおいて、制御軸６０の周方向に間隔をあけて設けられ、２つの規制部８３ｂ，８３ｃの間には、案内溝８３ｄが制御軸６０の周方向に延在する。ギヤ室７１には、このウォームホイール８３の制御軸６０周りの所定角度θ以上の回動を阻止すべくストッパ９０が設けられる。
【００６３】
このストッパ９０は、円柱状の軸部材９０ａと、円筒状の弾性部材９０ｂと、円筒状の当接部材９０ｃとを有する。弾性部材９０ｂは、合成ゴム等の弾性材から成り、その内方に軸部材９０ａが挿通されて嵌まり込んでいる。そしてこの弾性部材９０ｂが金属製の当接部材９０ｃに圧入又は焼き付けられて嵌まり込んでいる。このようにして構成されるストッパ９０は、２つの規制部８３ｂ，８３ｃの間の案内溝８３ｄに配置され、規制部８３ｂ，８３ｃに当接することで、ウォームホイール８３が制御軸６０周りに一方又は他方に所定角度θ以上回動することを阻止する（例えば図１１の２点鎖線参照）。なおウォームホイール８３の歯車部８３ａは、ウォームホイール８３の軸線を中心とする周方向において、前記所定角度θ以上の範囲において形成される。
【００６４】
またシリンダヘッド２０の外周部には、ギヤ室７１の下方に２つのサーボモータ７３が取り付けられる。これらサーボモータ７３は、動弁装置５０Ａ，５０Ｂ毎に対応させて設けられる。サーボモータ７３は、ＥＣＵ等の制御装置１１０に電気的に接続されており、制御装置から出力される信号に基づいて駆動するように構成される。前記サーボモータ７３は、ケーシング７３ｂと、回転駆動可能に構成される出力軸７３ａとを有する。ケーシング７３ｂは、中空円柱状に形成され、その軸線方向一端部から軸線方向に沿って出力軸７３ａが突出している。本実施形態では、ケーシング７３ｂは、サーボモータ７３の外壁を構成するとともにウォーム８４をスラスト方向に支持するウォーム支持部材となる。ウォーム支持部材は、出力軸７３ａをラジアル及びスラスト方向に支持し、ケーシング７３ｂ内に配置される出力軸支持部材とは、別体に設けられる。そして出力軸７３ａは、その軸線がウォームホイール８３の軸線に垂直な平面と平行となるように配置される。また出力軸７３ａには、ウォーム８４がスプライン結合で装着され、ウォーム８４は、出力軸７３ａの軸線方向に変位に構成される。さらに出力軸７３ａには、ワッシャ８５が外装される。このワッシャ８５は、サーボモータ７３のケーシング７３ｂ上面とウォーム８４との間に配設され、ケーシング７３ｂ及びウォーム８４よりも磨耗しやすい材料にて形成される。磨耗しやすい材料にて形成することで、ケーシング７３ｂ及びウォーム８４の磨耗を防いでいる。
【００６５】
このように出力軸７３ａとウォーム８４との結合にスプライン結合を採用することで、ケーシング７３ｂによってウォーム８４に作用するスラスト荷重Ｆを受けることができる。これによって出力軸７３ａ及び出力軸７３ａを支持する出力軸支持部材に与えられるストラス力を抑えることができ、サーボモータ７３の保護を図ることができる。なお出力軸７３ａとウォーム８４との結合は、スプライン結合に限定されるものでない。例えば出力軸７３ａにキーを形成すると共に、このキーが嵌合可能なキー溝をウォーム８４の内壁に形成して、出力軸７３ａの軸線方向に変位に構成してもよい。すなわちウォーム８４と出力軸７３ａとの軸線まわりの相対的変位を阻止した上で、軸線方向の変位を許容する構成であればよい。
【００６６】
またウォーム８４は、その軸線方向中間部がウォームホイール８３に噛合い可能な歯部８４ａを有し、軸線方向一端部に前記出力軸７３ａが挿入され、他端部がシリンダヘッド２０の上面に立設された立設支持部２０ａによって回動自在に支持される。さらにウォーム８４の上端部側には、前記ケーシング７３ｂとワッシャ８５との間のクリアランスを調整すべく、歯部８４ａと立設支持部２０ａとの間にシム８６が外装される。
【００６７】
このようなウォーム８４及びウォームホイール８３からなるウォームギヤ機構９７により、出力軸７３ａの回転を減速して制御軸６０に伝達することができ、制御軸６０の回動量を精度よく調整することができる。またウォームギヤ機構９７では、ウォーム８４の条がウォームホイール８３の歯に当たり、かつウォーム８４の軸とウォームホイール８３の軸とが食違う、具体的には互いに直交するためウォーム８４がウォームホイール８３に対しストッパの役割を果たす。そのためサーボモータ７３を駆動してウォームホイール８３を回動させなければ、ウォームホイール８３が回動しない。これによりエンジンＥが駆動している際に、サーボモータ７３を駆動させることなく制御軸６０が不所望に回動をすることが阻止され、後述するバルブ本体５３のリフト特性が不所望に変化することがない。
【００６８】
またウォーム８４の軸とウォームホイール８３の軸とが食違うことで、ウォーム８４の回動方向に作用するウォームホイール８３からウォーム８４への反力が小さくなる。そのため制御軸６０が角変位しても、出力軸７３ａにかかる回転方向の負荷が小さい。これによりサーボモータ７３が保護される。
【００６９】
またストッパ９０は、ウォームホイール８３が当たると、弾性部材９０ｂが弾性変形してウォームホイール８３が回転する方向へ逃げてゆく。これによりウォーム８３の条とウォームホイール８３の歯とが噛み込む、つまり食い込むことを大幅に緩和でき、制御軸の角変位を阻止した後も、ウォームギヤ機構を円滑に機能させることができる。
【００７０】
図１３は、図２に示すエンジンＥのシリンダヘッド２０及びシリンダヘッドカバー２１を図２の矢符Ａの方向に見た平面図である。シリンダヘッド２０は、平面視でその外周壁と同一形状であって断面Ｕ字状のシール部材１０１が図１１（２点鎖線）に示すように前記外周壁に上方から装着される。さらにシリンダヘッド２０には、上方からシリンダヘッドカバー２１が被せられ、シリンダヘッド２０の外周壁の上面とシリンダヘッドカバー２１の外周壁の下面とによってシール部材１０１を挟持する。そしてシリンダヘッド２０とシリンダヘッドカバー２１とを複数のボルト９９によって締結される。
【００７１】
このように構成することで、シリンダヘッド２０とシリンダヘッドカバー２１とによって囲まれて密閉される動弁装置空間１１１が形成される。そして内空間であるこの動弁装置空間１１１には、シリンダヘッド２０の上面から突出する吸気側及び排気側の動弁装置５０Ａ，５０Ｂ並びに吸気及び排気カムスプロケット３１，３２が収容される。またこの動弁装置空間１１１の左端側にギヤ室７１が配置される。これによりウォーム８４及びウォームホイール８３は、動弁装置空間１１１に配置され、動弁装置空間１１１を漂うオイル滴が付着し、ウォームギヤ機構９７が円滑に動作する。
【００７２】
図１４は、図２に示すエンジンＥの一部を拡大して表した左側面図である。シリンダヘッド２０には、図９乃至図１２に示すようにチェーントンネル２７が形成される側と反対側の外周壁（左側の側壁）の上面に断面半円状の２つの凹部２０ｂが形成されており、シリンダヘッドカバー２１の外周壁（左側の側壁）には、この凹部２０ｂに対応する位置に２つの凹部２１ｂが形成される。これら凹部２０ｂ，２１ｂは、互いに対向するように配置され、これら凹部２０ｂ，２１ｂによってケーシング１００を内外に貫通する貫通孔１００ａが形成される。この貫通孔１００ａには、制御軸６０の左端部にある突出部材６０ｆ（図１０等参照）が挿通しており、これによって突出部材６０ｆの先端部がケーシング１００外に突出する。この突出部材６０ｆに外方から角度センサ９２を装着し、角度センサ９２の挿入部９２ｂを貫通孔１００ａに差し込む。貫通孔１００ａと角度センサ９２の挿入部９２ｂとの間には、貫通孔１００ａの周方向全周にわたってシール部材１０１が介装され、貫通孔１００ａと角度センサ９２との間がシールされる。
【００７３】
このように構成することでケーシング１００内のオイルが角度センサ９２に付着することがなく、角度センサ９２を制御軸６０に直接設けることができる。従って制御軸６０の回動角度の検出精度が向上する。またシール部材１０１によってケーシング１００の振動が緩衝され、この振動が角度センサ９２に伝達することを抑制できる。これによっても制御軸６０の回動角度の検出精度を向上する。
【００７４】
このようにして突出部材６０ｆに取り付けられた角度センサ９２は、ケーシング１００の外周面、具体的にはシリンダヘッド２０の外周面にボルト等の締結具で固定され、その信号線１０５が制御装置に電気的に接続される。このように角度センサ９２がケーシング１００外に配設されるため、信号線１０５がオイル等に晒されることがなくシール性能が高い。
【００７５】
次に、揺動カム機構４８の動作原理について説明する。図１５は、図４に示す動弁装置５０Ａの通常時における動作を説明する図面である。図１５に示すように、駆動カム２４ａの先端部が上限に位置するリフト量がゼロの時点において、従動部材６４が従動用スプリング７０（図４参照）により連結ピン６５を介して駆動カム２４ａに押し付けられるように付勢される。その際、従動部材６４のレバー部６４ｃがローラ６２に当接するので、連結ピン６５を支点として従動部材６４が回転し、従動部６４ｂが揺動部６１ｂに近づくのが防がれる。
【００７６】
そのため駆動カム２４ａが図１５中反時計回りに回転することで、従動部材６４が駆動カム２４ａにより押し下げられる。その際、従動部材６４は連結ピン６５により揺動部材６１に結合されるので、揺動部材６１が、その円環部６１ａを制御軸６０の外周面に摺動させながら制御軸６０周りに揺動する。これにより、揺動部材６１の揺動部６１ｂがタペット５８を押し下げ、バルブ本体５３が下方に進出（リフト）して吸気ポート２０Ａを開放する。
【００７７】
図１６は、図４に示す動弁装置５０Ａの位相変更時における動作を説明する図面である。制御装置１１０（図１０参照）からサーボモータ７３に信号が入力されると、サーボモータ７３は、出力軸７３ａを回転させることで、ウォーム８４及びウォームホイール８３を介して制御軸６０が回転する。そのときローラ６２も共に制御軸６０の軸線を中心まわりに移動する（図１６において、ローラ６２が２点差線の位置から実線の位置へと移動）。この時の制御軸６０の回動角度は、角度センサ９２によって検出されて信号線１０５を介して制御装置に伝送される。制御装置は、この検出された回動角度が予め定められた回動角度（又は入力された回動角度）と一致するか否かを判定し、一致しなければ、そのままサーボモータ７３を駆動させ続け、一致すると、サーボモータ７３の駆動を停止させる。このようにして制御軸６０を回動させると、ローラ６２に対する従動部材６４のレバー部６４ｃの当接位置が変化し、従動部材６４と揺動部材６１とのなす角（位相）が変更される。つまりレバー部６４ｃとローラ６２との相対位置が変わる。
【００７８】
レバー部６４ｃとローラ６２との相対位置が変わると、揺動カム８２の揺動状態が変化する。具体的には、揺動カム８２の揺動範囲が変化し、また揺動カム８２とタペット５８との接触位置及び揺動カム８２と駆動カム２４ａ，２５ａとの接触位置が変わる。これによって、揺動部材６１によりタペット５８を介して押し下げられるバルブ本体５３のリフト特性、具体的には開閉時間、開閉タイミング及びリフト量が変更される。更に詳細に説明すると、従動部６４ｂと揺動部６１ｂとのなす角が小さくなると、バルブ本体５３の開放時間が短くそしてリフト量が小さくなり、バルブ本体５３の動作タイミングが遅くなる。逆に前記なす角が大きくなると、バルブ本体５３の弁開放時間が長くそしてリフト量が大きくなり、バルブ本体５３の動作タイミングが早くなる。
【００７９】
以上に説明した構成によれば、サーボモータ７３と伝動機構２８とを離して揺動カム機構４８の左端部に配置することで、設計時において、サーボモータ７３が伝動機構２８と揺動カム機構４８に対しそれらの形状及び配置位置に影響を及ぼすことがなく、これらの設計上の制限が少なくなる。つまりエンジンＥの設計の自由度が向上する。
【００８０】
また伝動機構２８を制御軸６０の右端側に設けてケーシング１００の右側の端部に配置することで、設計時において、伝動機構２８及びサーボモータ７３が揺動カム機構４８の中間部にある構成、例えば揺動カム８２の形状及び配置位置に影響を及ぼすことがなく、これらの構成の設計上の制限が少なくなる。つまりエンジンの設計の自由度が向上する。
【００８１】
またサーボモータ７３をシリンダヘッド２０の外周部に取り付けることにより、動弁装置空間１１１が広くなり、エンジンの設計の自由度が向上する。またサーボモータ７３をケーシング１００の外側からサーボモータ７３の取付け作業及びメンテナンスが容易になる。さらにケーシング１００がコンパクトになり、サーボモータ７３の冷却効率も向上する。
【００８２】
またストッパ９０を設けることによって、制御軸６０が所定角度θ以上に回動することが阻止され、吸気および排気バルブ機構５１Ａ，５１Ｂのリフト特性が良好な範囲内で制御軸６０が制御される。さらにサーボモータ７３を左右に長尺なケーシング１００の左側の端部に設けることで、サーボモータ７３を燃焼室５２から離すことができ、燃焼室近傍に設ける場合に比べ、サーボモータ７３に伝わる熱量を抑制することができ、サーボモータ７３の寿命が向上する。
【００８３】
またサーボモータ７３により吸気用の制御軸６０及び排気用の制御軸６０を個別に角変位させて、吸気用の揺動カム８２及び排気用の揺動カム８２の揺動状態を個別に変えることができる。これにより吸気用のバルブ本体５３のリフト特性と排気用のバルブ本体５３のリフト特性を個別に変えることができる。そして吸気のバルブ本体５３及び排気用のバルブ本体５３の各々のリフト特性を多種多様な選択肢の中からを１つ選択しそのリフト特性で動かすことで、多種多様なエンジン特性が得られる。
【００８４】
またサーボモータ７３をギヤ室７１の下方に配置することで、平面視において、ケーシング１００とサーボモータ７３とが重なる。そのためエンジンＥが小型化する。
【００８５】
本実施の形態では、揺動カム機構４８毎にサーボモータ７３が設けられるけれども、サーボモータ７３は１つであってもよい。この場合、クラッチ機構などの切替機構を介して、サーボモータ７３の出力軸７３ａと制御軸６０，６０とを連動させ、出力軸７３ａの回転が何れかの制御軸６０，６０に伝達するかを前記切替機構によって切替可能に構成すればよい。これによって部品点数を低減することができ、またエンジンをコンパクトにすることができる。
【００８６】
また本実施の形態では、ワッシャ８５をケーシング７３ｂに当接させて出力軸７３ａにかかる負荷を低減しているけれども、ワッシャ８５でなくともウォーム８３を支持する支持具で負荷を受けるようにすればよい。
【００８７】
また本実施形態では、サーボモータ７３が左側、伝動機構２８が右側に配置されるけれども、左右逆に配置してもよく、また前後に配置してもよい。また駆動源としてサーボモータ７３を採用したが、他の駆動原、例えばステッピングモータ、油圧ポンプ及び油圧モータ等の回転駆動源、若しくは電磁ソレノイド、油圧ピストン及びリニアモータ等の直動駆動源を採用してもよい。また伝動機構としてチェーンとスプロケットからなる伝動機構を採用したが、チェーン以外の無端帯体を有する伝動機構、歯車列、又はシャフトドライブ機構等を採用してもよい。
【００８８】
また本実施形態では、角度センサ９２が信号線で制御装置１１０と通信可能に接続されているが、制御装置１１０と無線により通信可能に構成されていてもよい。この場合、シリンダヘッド及びシリンダヘッドカバーにより四方が囲われていないので、良好な通信状態を確保することができる。
【００８９】
また本実施の形態では、ストッパ９０は、円柱状の軸部材９０ａと、円筒状の弾性部材９０ｂと、円筒状の当接部材９０ｃとによって構成されているが、当接部材９０ｃがなく、ウォームホイール８３が弾性部材９０ｂに直接当たるような構成であってもよい。
【００９０】
また揺動カム機構４８の構成は、本実施のような形態に限定されない。例えば、本実施の形態のように揺動部材６１の揺動中心と従動部材６４及び揺動部材６１の支持中心が異なる位置にあるものでなく、同じ位置に配置されるものであってもよい。
【００９１】
また本実施形態では、並列四気筒のＤＯＨＣ式のエンジンＥについて説明したが、エンジンの型式はＶ型又は直列型であってもよく、また気筒数も単気筒、二気筒、六気筒等の複数気筒であってもよく、さらにバルブの形式がシングル・オーバヘッド・カム（ＳＨＯＣ）式、及びオーバヘッド・バルブ（ＯＨＶ）式であってもよく、シリンダヘッドカバー２１がシリンダヘッド２０に対しスライド可能に構成できればよい。
【００９２】
なお、前記実施形態では自動二輪車を例に説明したが、他の乗り物に適用してもよい。また、本発明に係る動弁装置の潤滑構造は、前述した実施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その構成を変更、追加、又は削除することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジンＥを搭載した自動二輪車の右側面図である。
【図２】図１に示すエンジンを拡大して示す左側面図である。
【図３】図１に示すエンジンを拡大して一部断面化した右側面図である。
【図４】図１に示すエンジンを側方から見ときの動弁装置等を拡大して表した断面図である。
【図５】図１に示すエンジンＥを後方から見たときの動弁装置等を表した断面図である。
【図６】図４及び図５に示す揺動カム機構の要部斜視図である。
【図７】図６に示す揺動カム機構の別の角度から見た要部斜視図である。
【図８】図３に示すエンジンのシリンダヘッドカバー、軸支持部材及び駆動カム軸を外した状態の平面図である。
【図９】図８に示す状態のエンジンＥに下支持部材を取り付けた状態の平面図である。
【図１０】図９に示すエンジンＥを紙面下側から見た左側面図である。
【図１１】図１０に示す状態のエンジンＥに上支持部材及び駆動カム軸を取り付けた状態の平面図である。
【図１２】図１１に示すエンジンＥの一部を拡大して示す拡大図である。
【図１３】図２に示すエンジンＥのシリンダヘッド及びシリンダヘッドカバーを図２の矢符Ａの方向に見た平面図である。
【図１４】図２に示すエンジンの一部を拡大して表した左側面図である。
【図１５】図４に示す動弁装置の通常時における動作を説明する図面である。
【図１６】図４に示す動弁装置の位相変更時における動作を説明する図面である。
【符号の説明】
【００９４】
１  自動二輪車
２０  シリンダヘッド
２４  駆動カム軸
２４ａ  駆動カム
２５  駆動カム軸
２６  クランク軸
２７  チェーントンネル
２８  伝動機構
４８  揺動カム機構
５０Ａ  動弁装置
５０Ｂ  動弁装置
５１Ａ  吸気バルブ機構
５１Ｂ  排気バルブ機構
５２  シリンダ
６０  制御軸
８２  揺動カム
８３  ウォームホイール
８４  ウォーム
９０  ストッパ
９２  角度センサ
９７  ウォームギヤ機構
１００  ケーシング
１０１  シール部材
１０５  信号線
１１１  動弁装置空間
Ｅ  エンジン
【図１】
0005054574.tif 000002
【図２】
0005054574.tif 000003
【図３】
0005054574.tif 000004
【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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