JP3899576B2 - 可変動弁機構及び可変動弁機構付き内燃機関 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気弁や排気弁を機関の運転状態に応じたタイミングで開閉制御する、可変動弁機構及び可変動弁機構付き内燃機関に関し、特に、入力回転の回転速度を一回転中で増減しながら出力しうる不等速継手を利用した、可変動弁機構及び可変動弁機構付き内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
往復動式内燃機関（以下、エンジンという）には、吸気弁や排気弁（以下、これらを総称して機関弁又は単にバルブともいう）がそなえられるが、このようなバルブは、カムの形状や回転位相に応じたバルブリフト状態で駆動されるので、バルブの開閉タイミング及び開放期間（バルブを開放している期間をクランクの回転角度の単位で示した量）も、カムの形状や回転位相に応じることになる。
【０００３】
ところで、エンジンにそなえられた吸気弁や排気弁の場合には、エンジンの負荷状態や速度状態に応じて最適な開閉タイミングや開放期間が異なる。そこで、このようなバルブの開閉タイミングや開放期間を変更できるようにした、所謂可変バルブタイミング装置（可変動弁機構）が各種提案されている。
特に、カムとカムシャフトとの間に、偏心機構を用いた不等速継手を介装し、カムシャフト側回転軸に対してカム側回転軸を偏心した位置に設定することで、カムシャフトが１回転する間にカムをカムシャフトの回転速度に対して増減又は位相変化させうるようにして、偏心機構におけるかかるカム側回転軸の偏心状態（即ち、カム側回転軸の軸心軸位置）を調整することで、バルブの開閉タイミング及び開放期間を調整できるようにした技術も開発されている。
【０００４】
このような不等速継手を用いた技術は、例えば特公昭４７−２０６５４号，特開平３−１６８３０９号，特開平４−１８３９０５号，特開平６−１０６３０号等にて提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような不等速継手を利用した内燃機関の可変動弁機構では、いずれも、不等速継手を介してカムに回転力が伝達されるが、このように回転力を伝達する際に、不等速継手では、互いに偏心した回転軸心で回転するカムシャフト側回転部材とカム側回転部材との間に、例えば半径方向にスライドしながら回転力を伝達する接続部材（例えばピン部材）をはじめとした、数種の部材を介し複雑な伝達経路で回転力を伝達することになる。
【０００６】
特に、ピン部材等の接続部材では、カムシャフト側回転部材とカム側回転部材との間での回転力伝達時に、カムシャフト側からの回転駆動力とカム側からのバルブ駆動反力とが互いに逆回転方向に作用する。このため、接続部材をそなえた部分では、軸心線と直交する方向に、これらの回転駆動力とバルブ駆動反力とが合成した大きな荷重が発生することになり、回転系の摺動面にとっても大きな負荷となり、かかる摺動面でのフリクションが増大することになる。
【０００７】
一方、カムシャフト側回転軸とカム側回転軸との間には、カムシャフト側回転軸に対してカム側回転軸を所定の偏心状態に保持する部材（軸支部材）が必要になり、バルブの開閉タイミングや開放期間を調整するためには、この軸支部材の位置を変更してカムシャフト側回転軸に対するカム側回転軸の偏心状態（一般には、偏心軸心の位置）を変更する必要がある。
【０００８】
かかる軸支部材は、バルブの開閉タイミングや開放期間を調整する際には、一定の範囲で回転又は揺動をすることにはなるが、基本的には固定側部材であり、カム側回転軸やカムシャフト側回転軸と連動して回転するものではない。即ち、軸支部材は、少なくともカム側回転軸との間の摺動面で、上述のような大きなフリクションを受けることになる。
【０００９】
このようなフリクションは、バルブの特性（開閉タイミングや開放期間）を調整するための軸支部材の回転又は揺動時に、軸支部材の応答性や、軸支部材を回転又は揺動させるためのアクチュエータの負担にも大きく影響するものと考えられる。
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、カム側回転軸を偏心状態に支持する部材（軸支部材）をそなえた不等速継手を利用する可変動弁機構において、軸支部材を駆動する際に、カム側回転軸とかかる軸支部材との間に生じるフリクションを考慮して駆動を行なうことで、軸支部材の応答性の向上やかかる軸支部材のためのアクチュエータの負担軽減を行なえるようにした、可変動弁機構及び可変動弁機構付き内燃機関を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明の可変動弁機構は、内燃機関のクランク軸から回転力を伝達されて第１回転軸心回りに回転駆動される第１回転軸部材と、該第１回転軸心とは異なり且つ該第１回転軸心と平行な第２回転軸心を有する軸支部を備えると共に該第１回転軸部材の外周に相対回転又は揺動しうるように設けられて該第２回転軸心を変位させうる軸支部材と、該軸支部材に軸支された中間回転部材と、該第１回転軸部材に該中間回転部材を連結して該中間回転部材を該第１回転軸部材と連動して回転可能とする第１接続部材と、該第１回転軸心回りに回転しカム部を有する第２回転軸部材と、該中間回転部材に該第２回転軸部材を連結して該第２回転軸部材を該中間回転部材と連動して回転可能とする第２接続部材と、該第２接続部材と別体に設けられて、該カム部を通じて該第２回転軸部材の回転位相に対応して該内燃機関の燃焼室への吸気流入期間又は排気放出期間を設定する弁部材と、アクチュエータに駆動され、該内燃機関の運転状態に応じて該軸支部材の該軸支部の回転中心である該第２回転軸心を第１位置と第２位置との間で変位させる制御用部材とをそなえ、該内燃機関の機関回転数の増加時に、該制御用部材を通じて該軸支部材を該第１位置から該第２位置へと変位させるように構成されるとともに、該第１位置から該第２位置への変位の方向が、該中間回転部材と該軸支部との間又は該軸支部と該第１回転軸部材との間に発生する引きずりトルク方向に沿うように設定されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項２記載の本発明の可変動弁機構は、内燃機関のクランク軸から回転力を伝達されて第１回転軸心回りに回転駆動される第１回転軸部材と、該第１回転軸心とは異なり且つ該第１回転軸心と平行な第２回転軸心を有する軸支部を備えると共に該第１回転軸部材の外周に相対回転又は揺動しうるように設けられて該第２回転軸心を変位させうる軸支部材と、該軸支部材に軸支された中間回転部材と、該第１回転軸部材に該中間回転部材を連結して該中間回転部材を該第１回転軸部材と連動して回転可能とする第１接続部材と、
該第１回転軸心回りに回転しカム部を有する第２回転軸部材と、該中間回転部材に該第２回転軸部材を連結して該第２回転軸部材を該中間回転部材と連動して回転可能とする第２接続部材と、該第２接続部材と別体に設けられて、該カム部を通じて該第２回転軸部材の回転位相に対応して該内燃機関の燃焼室への吸気流入期間又は排気放出期間を設定する弁部材と、アクチュエータに駆動され、該内燃機関の運転状態に応じて該軸支部材の該軸支部の回転中心である該第２回転軸心を第１位置と第２位置との間で変位させる制御用部材とをそなえ、該内燃機関の機関回転数の増加時に、該制御用部材を通じて該軸支部材を該第１位置から該第２位置へと変位させるように構成されるとともに、該第１位置から該第２位置への変位方向が、該中間回転部材と該軸支部との間又は該軸支部と該第１回転軸部材との間に発生する引きずりトルク方向とは逆向きに設定されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項３記載の本発明の可変動弁機構付き内燃機関は、吸気側及び排気側にそれぞれ可変動弁機構を配設された内燃機関であって、該可変動弁機構が、該内燃機関のクランク軸から回転力を伝達されて第１回転軸心回りに回転駆動される第１回転軸部材と、該第１回転軸心とは異なり且つ該第１回転軸心と平行な第２回転軸心を有する軸支部を備えると共に該第１回転軸部材の外周に相対回転又は揺動しうるように設けられて該第２回転軸心を変位させうる軸支部材と、該軸支部材に軸支された中間回転部材と、該第１回転軸部材に該中間回転部材を連結して該中間回転部材を該第１回転軸部材と連動して回転可能とする第１接続部材と、該第１回転軸心回りに回転しカム部を有する第２回転軸部材と、該中間回転部材に該第２回転軸部材を連結して該第２回転軸部材を該中間回転部材と連動して回転可能とする第２接続部材と、該第２接続部材と別体に設けられて、該カム部を通じて該第２回転軸部材の回転位相に対応して該内燃機関の燃焼室への吸気流入期間又は排気放出期間を設定する弁部材と、該内燃機関の運転状態に応じて該軸支部材の該軸支部の回転中心である該第２回転軸心を第１位置と第２位置との間で変位させる制御用部材と、該吸気側の該可変動弁機構に設けられた該軸支部材及び該排気側の該可変動弁機構に設けられた該軸支部材を、直接的に又は伝達機構を介して間接的にそれぞれ駆動するアクチュエータとをそなえ、該内燃機関の機関回転数の増加時に、該アクチュエータを通じて該吸気側の該軸支部材及び該排気側の該軸支部材をそれぞれ該第１位置から該第２位置へと変位させるように構成されるとともに、該吸気側の該軸支部材の該第１位置から該第２位置への変位方向、及び、該排気側の該軸支部材の該第１位置から該第２位置への変位方向が、いずれも、該中間回転部材と該軸支部との間及び該軸支部と該第１回転軸部材との間に発生する引きずりトルク方向に沿うか、又は、該引きずりトルク方向とは逆向きに設定されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項４記載の本発明の可変動弁機構付き内燃機関は、吸気側及び排気側にそれぞれ可変動弁機構を配設された内燃機関であって、該可変動弁機構が、該内燃機関のクランク軸から回転力を伝達されて第１回転軸心回りに回転駆動される第１回転軸部材と、該第１回転軸心とは異なり且つ該第１回転軸心と平行な第２回転軸心を有する軸支部を備えると共に該第１回転軸部材の外周に相対回転又は揺動しうるように設けられて該第２回転軸心を変位させうる軸支部材と、該軸支部材に軸支された中間回転部材と、該第１回転軸部材に該中間回転部材を連結して該中間回転部材を該第１回転軸部材と連動して回転可能とする第１接続部材と、該第１回転軸心回りに回転しカム部を有する第２回転軸部材と、該中間回転部材に該第２回転軸部材を連結して該第２回転軸部材を該中間回転部材と連動して回転可能とする第２接続部材と、該第２接続部材と別体に設けられて、該カム部を通じて該第２回転軸部材の回転位相に対応して該内燃機関の燃焼室への吸気流入期間又は排気放出期間を設定する弁部材と、該内燃機関の運転状態に応じて該軸支部材の該軸支部の回転中心である該第２回転軸心を第１位置と第２位置との間で変位させる制御用部材と、該吸気側の該可変動弁機構に設けられた該軸支部材及び該排気側の該可変動弁機構に設けられた該軸支部材を、直接的に又は伝達機構を介して間接的にそれぞれ駆動するアクチュエータとをそなえ、該内燃機関の機関回転数の増加時に、該アクチュエータを通じて該吸気側の該軸支部材及び該排気側の該軸支部材をそれぞれ該第１位置から該第２位置へと変位させるように構成されるとともに、該吸気側の該軸支部材の該第１位置から該第２位置への変位方向、及び、該排気側の該軸支部材の該第１位置から該第２位置への変位方向、のうちのいずれか一方の変位方向が、該中間回転部材と該軸支部との間又は該軸支部と該第１回転軸部材との間に発生する引きずりトルク方向に沿うように設定され、他方の変位方向が、該引きずりトルク方向とは逆向きに設定されていることを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の実施形態について説明する。
図１〜図１７は本発明の第１実施形態にかかる可変動弁機構及び可変動弁機構付き内燃機関を示すものであり、図１８，図１９は本発明の第２実施形態にかかる可変動弁機構を示すものであり、図２０は本発明の第３実施形態にかかる可変動弁機構を示すものであり、図２１は本発明の第４実施形態にかかる可変動弁機構を示すものである。
【００１５】
まず、第１実施形態について説明する。
この実施形態にかかる内燃機関は、レシプロ式の内燃機関であり、また、この実施形態にかかる可変動弁機構は、気筒上方に設置された吸気弁又は排気弁（これらを総称して、機関弁又は単にバルブという）を駆動するようにそなえられている。
【００１６】
図２，図３，図４は本可変動弁機構の要部を示す斜視図，断面図，模式的配置図（軸方向端面から見た模式図）であり、図２，図３に示すように、シリンダヘッド１には、図示しない吸気ポート又は排気ポートを開閉すべくバルブ（弁部材）２が装備されており、このバルブ２のステム端部２Ａには、バルブ２を閉鎖側に付勢するバルブスプリング３（図４参照）が設置されている。
【００１７】
さらに、バルブ２のステム端部２Ａには、ロッカアーム８が当接しており、このロッカアーム８にカム６が当接している。そして、カム６の凸部（カム山部分）６Ａによってバルブスプリング３の付勢力に抗するようにしてバルブ２が開方向へ駆動される。本可変動弁機構は、このようなカム６を回動させるためにそなえられている。
【００１８】
本可変動弁機構は、図２，図３に示すように、ベルト（タイミングベルト）４１とプーリ４２とを介して、エンジンのクランク軸（図示略）に連動して回転駆動されるカムシャフト（第１回転軸部材）１１と、このカムシャフト１１の外周に設けられたカムローブ（第２回転軸部材）１２とをそなえ、カム（カム部）６はこのカムローブ１２の外周に突設されている。なお、このカムローブ１２の外周はシリンダヘッド１側の軸受部７によって回転自在に軸支されている。
【００１９】
また、カムシャフト１１はこのカムローブ１２を介して軸受部７に支持されるが、カムシャフト１１の端部は、同一軸心線上に結合された端部部材４３を介してシリンダヘッド１の軸受部１Ａに軸支されている。前述のプーリ４２は、このような端部部材４３に装備されているので、このプーリ４２を装備した端部部材４３を、入力部と称することができる。
【００２０】
なお、軸受部７は、図３，図４に示すように、二つ割れ構造になっており、シリンダヘッド１に形成された軸受下半部７Ａと、この軸受下半部７Ａに上方から接合される軸受キャップ７Ｂと、軸受下半部７Ａに軸受キャップ７Ｂを結合するボルト７Ｃとから構成される。
また、図４に示すように、軸受下半部７Ａと軸受キャップ７Ｂとの接合面７Ｄは、図示しないシリンダの軸心線と直交するようにほぼ水平に設定されており、図３，図４におけるほぼ鉛直方向（上下方向）に向けて締結されるボルト７Ｃによって、軸受下半部７Ａと軸受キャップ７Ｂとがほぼ鉛直方向に強固に結合されている。
【００２１】
そして、カムシャフト１１とカムローブ１２との間に不等速継手１３が設けられている。
なお、本可変動弁機構は、多気筒エンジンに適しており、多気筒エンジンに適用した場合には、各気筒毎に、カムローブ１２及び不等速継手１３を設けるようにする。ここでは、一例として本可変動弁機構を直列４気筒エンジンに適用した場合を説明する。
【００２２】
この不等速継手１３は、カムシャフト１１の外周に回動可能に支持されたコントロールディスク（軸支部材）１４と、このコントロールディスク１４に一体的に設けられた偏心部（軸支部）１５と、この偏心部１５の外周に設けられた係合ディスク（中間回転部材）１６と、係合ディスク１６に接続された第１スライダ部材（第１接続部材）１７及び第２スライダ部材（第２接続部材）１８とをそなえている。なお、係合ディスク１６は、ハーモニックリングともいう。
【００２３】
偏心部１５は、図２に示すように、カムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 から偏心した位置に回転中心Ｏ2 を有しており、係合ディスク１６はこの偏心部１５の中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 の回りに回転するようになっている。
第１スライダ部材１７及び第２スライダ部材１８は、図２に示すように、それぞれその先端にスライダ本体部２１，２２をそなえ、その他端側にドライブピン部２３，２４をそなえている。
【００２４】
そして、係合ディスク１６の一面には、図３に示すように、半径方向（ラジアル方向）に、第１スライダ部材１７のスライダ本体部２１が摺動自在に嵌合したスライダ用溝１６Ａと、第２スライダ部材１８のスライダ本体部２２が摺動自在に嵌合したスライダ用溝１６Ｂとが形成されている。ここでは、２つのスライダ用溝１６Ａ，１６Ｂが互いに１８０°だけ回転位相をずらせるように同一直径上に配置されている。
【００２５】
また、カムシャフト１１にはドライブアーム１９が設けられ、カムローブ１２にはアーム部２０が設けられ、ドライブアーム１９には、第１スライダ部材１７のドライブピン部２３が回転自在に嵌入する穴部１９Ａが設けられ、アーム部２０には、第２スライダ部材１８のドライブピン部２４が回転自在に嵌入する穴部２０Ａが設けられている。
【００２６】
なお、ドライブアーム１９は、カムローブ１２とコントロールディスク１４との間のアーム部２０を除く空間に、カムシャフト１１から半径方向（ラジアル方向）に突出するように設けられ、ロックピン２５によりカムシャフト１１と一体回転するように結合されている。一方、アーム部２０はカムローブ１２の端部を、係合ディスク１６の一側面に近接する位置まで半径方向（ラジアル方向）及び軸方向へ突出させるように一体形成されている。
【００２７】
ところで、スライダ本体部２１と溝１６Ａとの間では、図４に示すように、スライダ本体部２１の外側平面２１Ｂ，２１Ｃと溝１６Ａの内壁平面２８Ａ，２８Ｂとの間で、溝１６Ｂとスライダ本体部２２との間では、溝１６Ｂの内壁平面２８Ｃ，２８Ｄとスライダ本体部２２の外側平面２２Ｂ，２２Ｃとの間で、それぞれ回転力の伝達が行なわれる。
【００２８】
このように回転を伝達する際に、係合ディスク１６が偏心していることにより、係合ディスク１６はカムシャフト１１に対して先行したり遅延したりすることを繰り返し、また、カムローブ１２は係合ディスク１６に対して先行したり遅延したりすることを繰り返しながら、カムローブ１２がカムシャフト１１とは不等速で回転するようになっている。
【００２９】
例えば図７は、カムローブ１２がカムシャフト１１とは不等速で回転する点を説明する図であり、（Ａ１）〜（Ａ３）はカムシャフト１１に対する係合ディスク１６の回転角速度変化を、（Ｂ１）〜（Ｂ３）は係合ディスク１６に対するカムローブ１２の回転角速度変化をそれぞれ説明する図である。
図７（Ａ１）に示すように、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2が、カムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1に対して上方に偏心しており、この偏心した方向に、スライダ溝１６Ａ及び第１スライダ部材１７が位置した状態を回転基準位置として、カムシャフト１１が時計回りに回転するものとする。
【００３０】
なお、図７（Ａ１），（Ａ２）において、Ｓ１はカムシャフト１１側の基準点（例えば第１スライダ部材１７の中心点）の回転基準位置での位置を示し、Ｈ１は係合ディスク１６側の基準点（例えばスライダ溝１６Ａの基準点）の回転基準位置での位置を示している。
また、Ｓ２〜Ｓ１２はカムシャフト１１側の基準点（第１スライダ部材１７の中心点）が回転基準位置Ｓ１から所定角度（ここでは、３０°）ずつ回転した際の各位置を示し、Ｈ２〜Ｈ１２はこれらのカムシャフト１１側の基準点位置Ｓ２〜Ｓ１２に応じて回転する係合ディスク１６側の基準点（スライダ溝１６Ａの基準点）の各位置を示している。
【００３１】
ここで、カムシャフト１１側の基準点の回転は、第１回転中心軸線Ｏ1 を中心に、係合ディスク１６側の基準点の回転は、第２回転中心軸線Ｏ2 を中心に、それぞれ行なわれる。
図７（Ａ２）に示すように、カムシャフト１１側の基準点（第１スライダ部材１７の中心点）がＳ１→Ｓ２へと３０°（∠Ｓ１・Ｏ1 ・Ｓ２）だけ回転すると、係合ディスク１６側の基準点（スライダ溝１６Ａの基準点）はＨ１→Ｈ２へと∠Ｈ１・Ｏ2 ・Ｈ２の角度分回転するため、カムシャフト１１側よりも大きな回転角度（∠Ｈ１・Ｏ2 ・Ｈ２＞∠Ｓ１・Ｏ1 ・Ｓ２）だけ回転する。即ち、係合ディスク１６側はカムシャフト１１側よりも速い速度で回転する。
【００３２】
ついで、カムシャフト１１側がＳ２→Ｓ３へと３０°（∠Ｓ２・Ｏ1 ・Ｓ３）だけ回転すると、係合ディスク１６側はＨ２→Ｈ３へと、∠Ｈ２・Ｏ2 ・Ｈ３の角度分回転するため、ここではカムシャフト１１側よりもやや大きな回転角度（∠Ｈ２・Ｏ2 ・Ｈ３＞∠Ｓ２・Ｏ1 ・Ｓ３）だけ回転する。即ち、この間は、係合ディスク１６側はカムシャフト１１側よりもやや速い速度で回転する。
【００３３】
ついで、カムシャフト１１側がＳ３→Ｓ４へと３０°（∠Ｓ３・Ｏ1 ・Ｓ４）だけ回転すると、係合ディスク１６側はＨ３→Ｈ４へと、∠Ｈ３・Ｏ2 ・Ｈ４の角度分回転するため、ここではカムシャフト１１側とほぼ等しい回転角度（∠Ｈ３・Ｏ2 ・Ｈ４≒∠Ｓ３・Ｏ1 ・Ｓ４）だけ回転する。即ち、この間は、係合ディスク１６側はカムシャフト１１側とほぼ等しい速度で回転する。
【００３４】
ついで、カムシャフト１１側がＳ４→Ｓ５へと３０°（∠Ｓ４・Ｏ1 ・Ｓ５）だけ回転すると、係合ディスク１６側はＨ４→Ｈ５へと、∠Ｈ４・Ｏ2 ・Ｈ５の角度分回転するため、ここでもカムシャフト１１側とほぼ等しい回転角度（∠Ｈ４・Ｏ2 ・Ｈ５≒∠Ｓ４・Ｏ1 ・Ｓ５）だけ回転する。即ち、この間は、係合ディスク１６側はカムシャフト１１側とほぼ等しい速度で回転する。
【００３５】
さらに、カムシャフト１１側がＳ５→Ｓ６へと３０°（∠Ｓ５・Ｏ1 ・Ｓ６）だけ回転すると、係合ディスク１６側はＨ５→Ｈ６へと、∠Ｈ５・Ｏ2 ・Ｈ６の角度分回転するため、ここではカムシャフト１１側よりもやや小さな回転角度（∠Ｈ５・Ｏ2 ・Ｈ６＜∠Ｓ５・Ｏ1 ・Ｓ６）だけ回転する。即ち、この間は、係合ディスク１６側はカムシャフト１１側よりもやや遅い速度で回転する。
【００３６】
さらに、カムシャフト１１側がＳ６→Ｓ７へと３０°（∠Ｓ６・Ｏ1 ・Ｓ７）だけ回転すると、係合ディスク１６側はＨ６→Ｈ７へと、∠Ｈ６・Ｏ2 ・Ｈ７の角度分回転するため、ここではカムシャフト１１側よりも小さな回転角度（∠Ｈ６・Ｏ2 ・Ｈ７＜∠Ｓ６・Ｏ1 ・Ｓ７）だけ回転する。即ち、この間は、係合ディスク１６側はカムシャフト１１側よりも遅い速度で回転する。
【００３７】
このように、係合ディスク１６側は位置Ｈ１においてカムシャフト１１側に対して最も速く回転し、この後、カムシャフト１１側がＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４→Ｓ５→Ｓ６→Ｓ７へと回転する間には、係合ディスク１６側はＨ１→Ｈ２→Ｈ３→Ｈ４→Ｈ５→Ｈ６→Ｈ７へと、次第にカムシャフト１１側に対する速度を減少させ、この間、位置Ｈ３からＨ５の間付近で係合ディスク１６側がカムシャフト１１側とほぼ等しい速度になり、その後は、係合ディスク１６側はカムシャフト１１側よりも遅くなり、位置Ｈ７においてカムシャフト１１側に対して最も遅く回転することになる。
【００３８】
この後、カムシャフト１１側がＳ７→Ｓ８→Ｓ９→Ｓ１０→Ｓ１１→Ｓ１２→Ｓ１へと回転する間には、係合ディスク１６側はＨ７→Ｈ８→Ｈ９→Ｈ１０→Ｈ１１→Ｈ１２→Ｈ１へと、次第にカムシャフト１１側に対する速度を増加させ、この間、位置Ｈ９からＨ１０の間付近で係合ディスク１６側がカムシャフト１１側とほぼ等しい速度になり、その後は、係合ディスク１６側はカムシャフト１１側よりも速くなり、位置Ｈ１においてカムシャフト１１側に対して最も速く回転することになる。
【００３９】
このようなカムシャフト１１側の回転速度に対する係合ディスク１６側の回転速度を、カムシャフト１１の回転角度（位置Ｓ１を０°又は３６０°として上述のような時計回りに回転するものとする）に対応させて示すと、図７（Ａ３）のようになる。この図７（Ａ３）では、カムシャフト１１の回転速度は一定（横軸上）としており、係合ディスク１６側の回転速度は、余弦カーブのような特性で変化する。
【００４０】
このような係合ディスク１６側の回転に対するカムローブ１２側の回転角速度変化は、図７（Ｂ１）〜（Ｂ３）に示すようになる。図７（Ａ１）〜（Ａ３）は図７（Ｂ１）〜（Ｂ３）とそれぞれ対応する。
また、図７（Ｂ１）に示すように、係合ディスク１６側とカムローブ１２側とは、第１スライダ部材１７に対して１８０°だけ回転した位置にあるスライダ溝１６Ｂ及び第２スライダ部材１８を介して回転が伝達される。したがって、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 が、カムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して偏心した方向にスライダ溝１６Ａ及び第１スライダ部材１７に位置した基準状態〔図７（Ａ１）参照〕では、図７（Ｂ１）に示すように、スライダ溝１６Ｂ及び第２スライダ部材１８は、スライダ溝１６Ａ及び第１スライダ部材１７よりも１８０°だけ回転した位置（図中下方）となり、これを、基準位置とする。
【００４１】
また、図７（Ｂ１），（Ｂ２）において、Ｈ′１は係合ディスク１６側の基準点（例えばスライダ溝１６Ｂの基準点）の回転基準位置での位置を示し、Ｒ１はカムローブ１２側の基準点（例えば第２スライダ部材１８の中心点）の回転基準位置での位置を示している。
また、Ｈ′２〜Ｈ′１２は係合ディスク１６側の第１の基準点（スライダ溝１６Ａの基準点）Ｈ２〜Ｈ１２に対する係合ディスク１６側の第２の基準点（スライダ溝１６Ｂの基準点）を示し、Ｒ２〜Ｒ１２はこれらの係合ディスク１６側の第２の基準点（スライダ溝１６Ｂの基準点）Ｈ′２〜Ｈ′１２に応じて回転するカムローブ１２側の基準点（第２スライダ部材１８の中心点）の各位置を示している。
【００４２】
ここで、係合ディスク１６側の基準点の回転は、第２回転中心軸線Ｏ2 を中心に、カムローブ１２側の基準点の回転は、第１回転中心軸線Ｏ1 を中心に、それぞれ行なわれる。
図７（Ｂ２），（Ｂ３）に示すように、カムローブ１２側は、カムシャフト１１側に対する係合ディスク１６側の速度特性をさらに強めた特性で回転し、位置Ｒ１において係合ディスク１６側に対して最も速く回転し、この後、係合ディスク１６側がＨ′１→Ｈ′２→Ｈ′３→Ｈ′４→Ｈ′５→Ｈ′６→Ｈ′７へと回転する間には、カムローブ１２側はＲ１→Ｒ２→Ｒ３→Ｒ４→Ｒ５→Ｒ６→Ｒ７へと、次第に係合ディスク１６側に対する速度を減少させ、この間、位置Ｒ３からＲ４の間付近でカムローブ１２側が係合ディスク１６側とほぼ等しい速度になり、その後は、カムローブ１２側は係合ディスク１６側よりも遅くなり、位置Ｒ７において係合ディスク１６側に対して最も遅く回転することになる。
【００４３】
この後、係合ディスク１６側はＨ′７→Ｈ′８→Ｈ′９→Ｈ′１０→Ｈ′１１→Ｈ′１２→Ｈ′１へと回転する間には、カムローブ１２側がＲ７→Ｒ８→Ｒ９→Ｒ１０→Ｒ１１→Ｒ１２→Ｒ１へと次第に係合ディスク１６側に対する速度を増加させ、この間、位置Ｒ９からＲ１０の間付近でカムローブ１２側が係合ディスク１６側側とほぼ等しい速度になり、その後は、カムローブ１２側は係合ディスク１６側よりも速くなり、位置Ｒ１において係合ディスク１６側に対して最も速く回転することになる。
【００４４】
図７（Ｂ３）は、このようなカムローブ１２側の回転速度特性を係合ディスク１６側の回転速度特性〔図７（Ａ３）に示すものと同様な特性〕に対応させて示しており、カムローブ１２側の回転速度は、係合ディスク１６側の回転速度と同様な余弦カーブのような特性で変化し、しかも係合ディスク１６側の特性を一層増大させた（つまり、振幅を増大させた）ものとなる。すなわち、カムローブ１２側の回転速度は、カムシャフト１１側の回転速度に対して、余弦カーブのような特性で変化する。
【００４５】
このようなカムローブ１２側の回転速度特性に対して、カムローブ１２側の回転位相特性（即ち、カムローブ１２側がカムシャフト１１側よりも進むか遅れるかといった特性）については、図８の中段に記載したグラフ内の曲線ＰＡ１，ＰＡ２に示すようになる。
つまり、図７（Ａ１），（Ｂ１）及び図８（ａ１）に示すように、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 が、カムシャフト１１，カムローブ１２の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して上方に偏心しているもの（高速上方偏心）とする。そして、回転中心Ｏ1 ，Ｏ2 の上方にスライダ溝１６Ａ及び第１スライダ部材１７が位置し、回転中心Ｏ1 ，Ｏ2 の下方にスライダ溝１６Ｂ及び第２スライダ部材１８が位置した状態を、基準（カムシャフト回転角度が０）とすると、カムローブ１２側の位相特性は、図８の曲線ＰＡ１に示すようになる。
【００４６】
図８の曲線ＰＡ１に示すように、図８（ａ１）及び図７（Ａ２），（Ｂ２）中の符合Ｓ１，Ｈ１，Ｈ′１，Ｒ１に示すようなカムシャフト回転角度が０のときには、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となる。
この後のカムシャフト１１の回転角度に応じたカムローブ１２側の回転位相特性、即ち、カムシャフト１１側の回転位相に対するカムローブ１２側の回転位相の進みや遅れの特性は、カムシャフト１１側の回転速度に対するカムローブ１２側の回転速度〔図７（Ｂ３）参照〕を積分した積分値に相当する。
【００４７】
したがって、図８の曲線ＰＡ１に示すように、カムシャフト１１が０°から９０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側に先行してその進み角度が次第に増大するが、カムシャフト１１が９０°となった時点でカムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも最も先行して〔図８（ａ２）参照〕、この後、カムシャフト１１が９０°から１８０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側に先行してはいるがその進み角度は次第に減少して、カムシャフト１１が１８０°になった時点で、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となる〔図８（ａ３）参照〕。
さらに、カムシャフト１１が１８０°から２７０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側から遅れてその遅れ角度が次第に増大するが、カムシャフト１１が２７０°となった時点でカムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも最も遅れて〔図８（ａ４）参照〕、その後、カムシャフト１１が２７０°から３６０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側に遅れてはいるがその遅れ角度は次第に減少して、カムシャフト１１が３６０°になった時点で、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となる〔図８（ａ５）参照〕。
【００４８】
ここで、カムシャフト１１が１８０°の位置で、バルブリフトが最大となるように、カム６に対するバルブ２の位置を設定すると、バルブのリフトカーブは、図８の曲線ＶＬ１に示すようになる。なお、図８中の曲線ＶＬ０は、カムローブ１２側がカムシャフト１１側に対して偏心していないでカムローブ１２側がカムシャフト１１側と常に等しい位相角度となる場合のバルブのリフトカーブ特性（リフトカーブベース）を示すものである。
【００４９】
曲線ＶＬ１に示すリフトカーブ特性では、バルブの開放タイミング（開放開始時期）ＳＴ１はリフトカーブベースの開放タイミングＳＴ０よりも早くなり、バルブの閉鎖タイミング（開放終了時期）ＥＴ１はリフトカーブベースの閉鎖タイミングＥＴ０よりも遅くなる。バルブの開放タイミングＳＴ１がリフトカーブベースよりも早まるのは、バルブが開放を開始する領域では、カムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも回転位相角度が進んでいるためであり、バルブの閉鎖タイミングＥＴ１がリフトカーブベースよりも遅くなるのは、バルブが開放を終了する領域では、カムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも回転位相角度が遅れているためである。
【００５０】
一方、図８（ｂ１）に示すように、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 が、カムシャフト１１，カムローブ１２の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して下方に偏心（低速下方偏心）していて、回転中心Ｏ1 ，Ｏ2 の上方にスライダ溝１６Ａ及び第１スライダ部材１７が位置し、回転中心Ｏ1 ，Ｏ2 の下方にスライダ溝１６Ｂ及び第２スライダ部材１８が位置した状態を、基準（カムシャフト回転角度が０）とすると、カムローブ１２側の位相特性は、図８の曲線ＰＡ２に示すようになる。
【００５１】
つまり、図８の曲線ＰＡ２に示すように、図８（ａ１）に示すようなカムシャフト回転角度が０のときには、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となり、この後は、カムシャフト１１が０°から９０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側から遅れてその遅れ角度が次第に増大するが、カムシャフト１１が９０°となった時点でカムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも最も遅れて〔図８（ｂ２）参照〕、この後、カムシャフト１１が９０°から１８０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側から遅れてはいるがその遅れ角度は次第に減少して、カムシャフト１１が１８０°になった時点で、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となる〔図８（ｂ３）参照〕。
【００５２】
さらに、カムシャフト１１が１８０°から２７０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側に先行してその進み角度が次第に増大するが、カムシャフト１１が２７０°となった時点でカムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも最も進んで〔図８（ｂ４）参照〕、その後、カムシャフト１１が２７０°から３６０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側より先行してはいるがその進み角度は次第に減少して、カムシャフト１１が３６０°になった時点で、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となる〔図８（ｂ５）参照〕。
【００５３】
このように、図８の曲線ＰＡ２に示すような回転位相特性でカムローブ１２が回転する場合には、バルブのリフトカーブは、図８の曲線ＶＬ２に示すようになる。
この曲線ＶＬ２に示すリフトカーブ特性では、バルブの開放タイミング（開放開始時期）ＳＴ２はリフトカーブベースの開放タイミングＳＴ０よりも遅くなり、バルブの閉鎖タイミング（開放終了時期）ＥＴ２はリフトカーブベースの閉鎖タイミングＥＴ０よりも早くなる。
【００５４】
このようにバルブの開放タイミングＳＴ２がリフトカーブベースよりも遅くなるのは、バルブが開放を開始する領域では、カムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも回転位相角度が遅れているためである。また、バルブの閉鎖タイミングＥＴ２がリフトカーブベースよりも早くなるのは、バルブが開放を終了する領域では、カムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも回転位相角度が進んでいるためである。
【００５５】
このように、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2、即ち、係合ディスク１６の偏心位置に応じて、バルブのリフトカーブ特性を変更することができるのである。バルブの開放タイミングが早く閉鎖タイミングが遅い場合には、バルブ開放期間が長くなり、機関の高速回転時に適し、バルブの開放タイミングが遅く閉鎖タイミングが速い場合には、バルブ開放期間が短くなり、機関の低速回転時に適している。
【００５６】
このため、図８（ａ１）に示すように、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 がカムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して上方（バルブリフトトップを与える回転位相方向と逆方向）にあれば、バルブ開放期間が最も長くなるため、高速用偏心となり、図８（ｂ１）に示すように、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 が、カムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して下方（バルブリフトトップを与える回転位相方向）にあれば、バルブ開放期間が最も短くなるため、低速用偏心となる。
【００５７】
そして、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 が図８（ａ１）に示す位置と図８（ｂ１）に示す位置との中間的な位置にある場合には、その位置に応じたバルブ特性（バルブの開放タイミングや閉鎖タイミング）でバルブ２を駆動することになる。
つまり、第２回転中心軸線Ｏ2 を図８（ａ１）に示す上方偏心位置から下方位置へずらしていくと、バルブ特性は、曲線ＶＬ１で示すリフトカーブ特性（高速用特性）から曲線ＶＬ０で示すリフトカーブベース特性へと近づいて、第２回転中心軸線Ｏ2 が第１回転中心軸線Ｏ1 とほぼ等しい高さになる（上下方向への偏差がなくなる）と、バルブ特性はほぼリフトカーブベース特性に近いものになる。さらに、第２回転中心軸線Ｏ2 を図８（ｂ１）に示す下方偏心位置へ向けてずらしていくと、バルブ特性は、曲線ＶＬ０で示すリフトカーブベース特性から曲線ＶＬ２で示すリフトカーブ特性（低速用特性）へと近づく。
【００５８】
したがって、例えば機関の回転数（回転速度）等の機関の運転状態に応じて、第２回転中心軸線Ｏ2 の位置を連続的又は段階的に調整すれば、機関の運転状態に常に適した特性でバルブ２を駆動させることができる。
係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 を位置調整するためには、係合ディスク１６を偏心状態に支持する偏心部１５を回転させればよいので、本機構には、偏心部１５を有するコントロールディスク１４を回転させて偏心部１５の偏心位置を調整する偏心位置調整機構（制御用部材）３０が設けられている。
【００５９】
この偏心位置調整機構３０は、図２，図３に示すように、コントロールディスク１４の外周に形成された偏心制御ギヤ３１と、この偏心制御ギヤ３１と噛合するコントロールギヤ３５をそなえカムシャフト１１と平行に設置されたギヤ軸（コントロールシャフト）３２と、このコントロールシャフト３２を回転駆動するためのアクチュエータ３３とをそなえて構成されており、ＥＣＵ３４を通じて作動を制御するようになっている。
【００６０】
つまり、図２に示すように、ＥＣＵ３４に、エンジン回転数センサ（図示略）からの検出情報（エンジン回転数情報），スロットルポジションセンサからの検出情報（ＴＰＳ情報），エアフローセンサ（図示略）からの検出情報（ＡＦＳ情報）等が入力されるようになっており、偏心位置調整機構３０におけるモータの制御は、これらの情報に基づいて、エンジンの回転速度や負荷状態に応じて行なうようになっている。
【００６１】
そして、例えばエンジンの高速時や高負荷時には、図８中の曲線ＶＬ１のようなバルブリフト特性になるようにコントロールディスク１４の回転位相を調整して、バルブの開放期間を長期間にするように制御する。また、エンジンの低速時や低負荷時には、図８中の曲線ＶＬ２のようなバルブリフト特性になるようにコントロールディスク１４の回転位相を調整して、バルブの開放期間を短期間にするように制御する。一般には、エンジンの速度や負荷に応じて、図８中の曲線ＶＬ１と曲線ＶＬ２との中間的なバルブリフト特性になるようにコントロールディスク１４の回転位相を調整する。
【００６２】
ところで、コントロールシャフト３２にそなえられたコントロールギヤ３５は、２つのギヤ３５Ａ，３５Ｂからなるシザースギヤであって、一方のギヤ３５Ａはコントロールシャフト３２に固定されているが、他方のギヤ３５Ｂはコントロールシャフト３２に対して回転可能に装備されている。つまり、ギヤ３５Ｂは、ギヤ３５Ａに当接するように配設されており、コントロールシャフト３２の外周に固定されるジャーナル３６との間に装備されたねじりスプリング３８によって、回転方向への付勢力を受けるように設置され、両ギヤ３５Ａ，３５Ｂによって、コントロールディスク１４側の偏心制御ギヤ３１とコントロールギヤ３５とがガタつくことなく噛合するようになっている。
【００６３】
なお、偏心位置調整機構３０の設置にあたっては、既に設置されているカムシャフト１１外周のコントロールディスク１４側の偏心制御ギヤ３１に対して、両ギヤ３５Ａ，３５Ｂを噛合させた上で、ジャーナル３６をコントロールシャフト３２に対して回転させながら軸方向所定位置に配置することで、ギヤ３５Ｂに軸方向付勢力及び回転方向付勢力を与えておいてから、ジャーナル３６を回り止めピン３６Ａによりコントロールシャフト３２と一体回転するように固定する。
【００６４】
また、本可変動弁機構を４気筒エンジンに適用した場合には、各気筒毎にカムローブ１２及び不等速継手１３を設けるようにすることになるが、ここでは、各気筒に、吸気弁駆動用の可変動弁機構と、排気弁駆動用の可変動弁機構とをそなえている。つまり、図９に示すように、吸気弁用カムシャフト１１INと排気弁用カムシャフト１１EXとをそなえ、吸気弁用カムシャフト１１INにおいても排気弁用カムシャフト１１EXにおいても、それぞれ各気筒毎にカムローブ１２及び不等速継手１３がそなえられる。
【００６５】
そして、偏心位置調整機構３０は、吸気弁用カムシャフト１１INに各気筒毎に装備されたコントロールディスク１４側の偏心制御ギヤ３１と、排気弁用カムシャフト１１EXにやはり各気筒毎に装備されたコントロールディスク１４側の偏心制御ギヤ３１と、吸気弁用カムシャフト１１INに隣接した吸気弁側コントロールシャフト３２と、排気弁用カムシャフト１１EXに隣接した排気弁側コントロールシャフト３２と、これらの各コントロールシャフト３２において各気筒毎に設置されて各偏心制御ギヤ３１と噛合するコントロールギヤ３５及びジャーナル３６及びスプリング３８とをそなえている。
【００６６】
一方、アクチュエータ３３はスプロケット（端部部材）４３と反対側端部の図示しないシリンダヘッド側部分に１つだけそなえられ、ここでは、排気弁用カムシャフト１１EXの軸端部にアクチュエータ３３がそなえられる。
このアクチュエータ３３は、ジョイント３３Ａを介して排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａに接続されており、アクチュエータ３３の駆動力は、排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａから排気弁側コントロールシャフト３２に伝達され、排気弁用カムシャフト１１EXの各偏心制御ギヤ３１の回転駆動が行なわれるようになっている。
【００６７】
この一方、排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａはインタメディエイトギヤ機構４０を介して吸気弁側ドライブギヤ機構３９Ｂに接続されており、アクチュエータ３３の駆動力は、排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａ，インタメディエイトギヤ機構４０，吸気弁側ドライブギヤ機構３９Ｂを経て吸気弁側コントロールシャフト３２に伝達され、吸気弁用カムシャフト１１INの各偏心制御ギヤ３１の回転駆動が行なわれるようになっている。
【００６８】
したがって、図１０に示すように、排気弁側（図中ＥＸ参照）では、アクチュエータ３３の駆動力は、ドライブギヤ機構３９Ａ，排気弁側コントロールシャフト３２及び各コントロールギヤ３５を介して各偏心制御ギヤ３１に伝達され、吸気弁側（図中ＩＮ参照）では、アクチュエータ３３の駆動力は、ドライブギヤ機構３９Ａ，インタメディエイトギヤ機構４０，ドライブギヤ機構３９Ｂ，吸気弁側コントロールシャフト３２及び各コントロールギヤ３５を介して各偏心制御ギヤ３１に伝達されるようになっている。
【００６９】
なお、図９に示すように、各ドライブギヤ機構３９Ａ，３９Ｂは、いずれも、軸３９ａに固定された固定ギヤ３９ｂ及び固定ギヤ３９ｂとの間にスプリング３９ｃを介して装備された可動ギヤ３９ｄの２枚のギヤからなるシザースギヤ３９ｅと、コントロールシャフト３２の端部に固定されたギヤ３９ｆとから構成される。シザースギヤ３９ｅでは、可動ギヤ３９ｄがスプリング３９ｃにより回転方向に付勢された状態で、固定ギヤ３９ｂと共にギヤ３９ｆと噛合しており、ドライブギヤ機構３９Ａ，３９Ｂにガタが生じないようになっている。
【００７０】
また、インタメディエイトギヤ機構４０は、互いに噛合する３つのギヤ４０ａ，４０ｂ，４０ｃからなり、排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａの軸３９ａの回転を同方向に同速度で吸気弁側ドライブギヤ機構３９Ｂの軸３９ａに伝達するようになっている。
さらに、各ドライブギヤ機構３９Ａ，３９Ｂのシザースギヤ３９ｅ（即ち、ギヤ３９ｂ，３９ｄ）は各偏心制御ギヤ３１と等しい歯数に設定され、各ドライブギヤ機構３９Ａ，３９Ｂのギヤ３９ｆは各コントロールギヤ３５と等しい歯数に設定されており、アクチュエータ軸の回転角度と偏心制御ギヤ３１の回転角度とが等しくなるように設定されている。
【００７１】
ここで、アクチュエータ３３について説明する。このアクチュエータ３３は、例えば図１１に示すように、オイルコントロールバルブ５０を有する油圧供給手段５１とアクチュエータ本体５２とをそなえて構成される。
アクチュエータ本体５２は、いわゆる油圧式アクチュエータであって、ベーン５５を油圧によりその軸線回りに往復回転させるようになっている。つまり、アクチュエータ本体５２は、図１１に示すように、ハウジング５３と、排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａの軸３９ａにジョイント機構（オルダムジョイント）を介して連結される軸部（コントロールシャフト）５４と、この軸部５４の軸線から半径方向に延びるベーン５５と、このベーン５５により区画された第１油室５６Ａ及び第２油室５６Ｂとをそなえている。
【００７２】
また、ハウジング５３内の上部には、オイルコントロールバルブ５０のスプール弁５７が収容され、このスプール弁５７は、圧縮状態のスプリング５８により付勢されており、オイルコントロールバルブ５０のコイル部分５９からの電磁力を受けるとスプリング５８の付勢力に抗してスプール弁５７が所望の位置に調整されるようになっている。
【００７３】
スプール弁５７は、第１油室５６Ａ及び第２油室５６Ｂへそれぞれ連通した油路６０Ａ，６０Ｂと、エンジンオイル供給系６１からの作動油入口（オイル入口）６２と、シリンダヘッド１内に作動油を排出するドレン６３Ａ，６３Ｂとの間に設けられている。
スプール弁５７が図１１に示すような中立位置のときには、油路６０Ａ，６０Ｂが閉鎖されて両油室５６Ａ，５６Ｂの油圧は給排されないため、ベーン５５が固定状態となる。
【００７４】
この中立位置からスプール弁５７が図１１中の左方向に移動すると、第１油室５６Ａに通じる油路６０Ａとオイル入口６２とが連通し、第２油室５６Ｂに通じる油路６０Ｂとドレン６３Ｂとが連通して、第１油室５６Ａ内へ作動油が供給され第２油室５６Ｂ内の作動油が排出されるため、ベーン５５は図１１中の右方向へ回動する。
【００７５】
逆に、中立位置からスプール弁５７が図１１中の右方向に移動すると、第１油室５６Ａに通じる油路６０Ａとドレン６３Ｂとが連通し、第２油室５６Ｂに通じる油路６０Ｂとオイル入口６２とが連通して、第１油室５６Ａ内の作動油が排出され第２油室５６Ｂ内へ作動油が供給されるため、ベーン５５は図１１中の左方向へ回動する。
【００７６】
このように、スプール弁５７の位置に応じて、ベーン５５を左右いずれかに回動させたり固定させたりすることができ、スプール弁５７の位置調整は、コイル部分５９の電磁力調整、即ち、コイル部分５９への電力供給調整により行なうことができる。
そして、ここではベーン５５の位置（回転位相）を検出するポジションセンサ（図示略）が設けられており、図２に示すように、ポジションセンサからのベーン５５の位置に基づいたＥＣＵ３４によるフィードバック制御で、コイル部分５９への電力供給調整が行なわれ、ベーン５５が所定の位置に調整されるようになっている。
【００７７】
なお、ベーン５５の回転位相角度に応じてコントロールディスク１４の回転位相角度即ち係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 の位置が決まるが、ここでは、ベーン５５が図１１中の最も右方へ回転した位置（図中に位相角０°と示す）になったら、係合ディスク１６が低速用偏心状態となり、ベーン５５が図１１中の最も左方へ回転した位置（図中に位相角１８０°と示す）になったら、係合ディスク１６が高速用偏心状態となるように設定されている。
【００７８】
つまり、ベーン５５が低速用偏心位置（ベーン位相角０°）になったら、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 の位置は、図８（ｂ１）〜（ｂ５）に示すように、カムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して下方（バルブリフトトップを与える回転位相方向）となって、低速用偏心状態となる。
【００７９】
また、ベーン５５が高速用偏心位置（ベーン位相角１８０°）になったら、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 の位置は、図８（ａ１）〜（ａ５）に示すように、カムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して上方（バルブリフトトップを与える回転位相方向と逆方向）となって、高速用偏心となる。
【００８０】
そして、ベーン５５は、エンジンの回転速度等に応じて、低速用偏心位置（ベーン位相角０°）から高速用偏心位置（ベーン位相角１８０°）までの間で、位相調整されるようになっている。
ところで、図１１に示すハウジング５３の断面図は、カムシャフト１１に対して図７，図８と同方向からみた状態を示し、ベーン５５を図１１中で時計回り方向に回動させると、係合ディスク１６も図７，図８中で時計回り方向に回動するようになっている。つまり、ベーン５５を低速側から高速側へ（即ち、ベーン位相角が増加する方向へ）と時計回りに回動させると、係合ディスク１６も低速側から高速側へと時計回りに回動する。この回動方向（時計回り方向）は、カムシャフト１１の回転方向と一致し、係合ディスク１６の低速側から高速側への回動をより小負荷で速やかに行なうことができるようになっている。
【００８１】
すなわち、偏心部１５は、図１に示すように、その内周面をカムシャフト１１の外周面に滑り軸受け４７の油膜を介して摺接し、その外周面を係合ディスク１６の内周面にベアリング３７を介して摺接している。偏心部１５はアクチュエータ３３による位相調整のために駆動されるが、機関の回転に対しては回動せず固定状態と見なすことができるが、カムシャフト１１及び係合ディスク１６は機関の回転に連動して回動するため、偏心部１５は、内周，外周の摺接面において、カムシャフト１１及び係合ディスク１６からその回転方向にフリクショントルク（引きずりトルク）を受ける。
【００８２】
このため、偏心部１５を回転駆動させる際には、このフリクショントルクが影響し、偏心部１５をこのフリクショントルクに沿った方向に回転駆動させると、フリクショントルクに加勢されて比較的小さな駆動力で偏心部１５を回転駆動させることができる。また、偏心部１５へ加える駆動力が一定ならば、速やかに偏心部１５を回転駆動させることができることになる。
【００８３】
一方、偏心部１５をフリクショントルクと逆方向に回転駆動させるとフリクショントルクが抵抗となって偏心部１５を回転駆動させるには比較的大きな駆動力が必要となる。また、偏心部１５へ加える駆動力が一定ならば、偏心部１５を回転駆動させるのに時間がかかることになる。
本可変動弁機構では、図１に示すように、吸気弁側〔図１（Ａ）参照〕についても排気弁側〔図１（Ｂ）参照〕についても、偏心部１５を低速側（これを第１位置とする）から高速側（これを第２位置とする）へ回動する際には、矢印ｎｆで示すように、偏心部１５をフリクショントルクに沿った方向に回転駆動させて、フリクショントルクを利用して偏心部１５の低速側から高速側への回動を速やかに行なえるように設定されている。もちろん、偏心部１５を高速側から低速側へ回動する際には、矢印ｎｓで示すように、偏心部１５をフリクショントルクと逆方向に回転駆動させるため、フリクショントルクが抵抗となって、偏心部１５の高速側から低速側への回動は逆に時間が掛かることになる。
【００８４】
ここで、偏心部１５の内周，外周の摺接面に生じるフリクショントルクについて説明する。
このフリクショントルクは、かかる摺接面に垂直抗力が加わることで、発生するものなので、かかる摺接面にどのような垂直抗力が加わるかについて説明する。
【００８５】
まず、カムシャフト１１及びカムローブ１２に加わる力、及び、これらのカムシャフト１１及びカムローブ１２を通じて係合ディスク１６に加わる力について説明する。
カムシャフト１１には、エンジンのクランクシャフトの回転に応じた回転力（即ち、カム駆動トルク）が加わる。
【００８６】
また、カムローブ１２に加わる力を考えると、カムローブ１２には、カム６を通じてバルブ２のリフト（開放）に伴ってバルブスプリング３からスプリング反力やバルブ等の往復動による慣性力を受ける。このため、図１２に示すように、エンジンのバルブリフト量ＶＬに対するカム回転駆動トルクは、低速域では主としてバルブスプリング力に対抗するように働くため曲線ＴL のような特性となり、高速域では主として弁の慣性荷重に対抗するように働くため曲線ＴH のような特性となる。
【００８７】
なお、図１２に示すように、バルブリフトの最大点を境にカムに働くトルクの方向が逆転するため、カム駆動トルクは、バルブリフトの最大点を境に正から負へ又は負から正へと逆転する。
そして、係合ディスク１６に加わる力を考えると、この係合ディスク１６には、カムシャフト１１の回転力として加わるカムシャフト側スライダ１７からのカム駆動力Ｔ１と、カムローブ側スライダ１８からのカム駆動力Ｔ１に対する反力Ｆ１とが加わり、これらのカム駆動力Ｔ１と反力Ｆ１との合力ＦＦが、係合ディスク１６に加わる力となる。
【００８８】
ここで、係合ディスク１６が反時計回りに回転しているものとすると、バルブが開放方向へ移動している場合には、図１３に示すように、カム駆動力Ｔ１と反力Ｆ１とが互いに逆回転方向に働いて、カム駆動力Ｔ１と反力Ｆ１との合力ＦＦは、カムシャフト側スライダ１７の中心とカムローブ側スライダ１８の中心とを結んだ直線に対して垂直な方向で且つカムローブ側スライダ１８にとって反回転方向に作用することになる。
【００８９】
バルブが閉鎖方向へ移動している場合には、合力ＦＦは、カムシャフト側スライダ１７の中心とカムローブ側スライダ１８の中心とを結んだ直線に対して垂直な方向ではあるが、図１３とは逆に、カムローブ側スライダ１８にとって回転方向に作用することになる。また、このような合力ＦＦの方向は、バルブ最大リフト時に反転することになる。
【００９０】
係合ディスク１６を支える力は、合力ＦＦに反する力となり、合力ＦＦはカム駆動トルクにより生じる。したがって、カム駆動トルクは、バルブ開動時、即ちバルブリフトが上昇している時には、カムローブ側スライダ１８にとって反回転方向に又バルブ閉動時にはカムローブ側スライダ１８にとって回転方向にそれぞれ作用することになる。
【００９１】
そこで、カム６の位相に応じて係合ディスク１６に加わる合力ＦＦのベクトルを図示すると、図１４に示すようになる。図１４は、カムローブ側スライダ１８の位置をＣを付して示し、カムシャフト側スライダ１７をＳを付して示しており、係合ディスク１６は反時計回りに回転するものとする。
また、図１４中の縦軸の上方向がバルブ最大リフト時における回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1に対するカムローブ側スライダ１８の位置を示し、この縦軸上方向から右側（時計回り方向）バルブ最大リフト時前のカムローブ側スライダ１８の位置を、縦軸上方向から左側（反時計回り方向）バルブ最大リフト時後のカムローブ側スライダ１８の位置を、それぞれ示している。
【００９２】
図１４において、ＦＬ１はバルブ開動時に係合ディスク１６に加わる合力ＦＦの大きさと方向とを、ＦＬ２はバルブ閉動時に係合ディスク１６に加わる合力ＦＦの大きさと方向とを、それぞれ示している。
図１４に示すＦＬ１のように、バルブ開動時には、バルブの開放開始から上りカム駆動トルク最大点に達したところでカム駆動力Ｔ1 が最大となり、係合ディスク１６に加わる合力ＦＦも最大となる。この時の合力ＦＦは、カムシャフト側スライダ１７とカムローブ側スライダ１８とを結ぶ線と直交しカムローブ側スライダ１８にとって反回転方向に向く。即ち、カムシャフト側スライダ１７の位相よりも９０°だけ回転方向前方にずれ、カムローブ側スライダ１８の位相よりも９０°だけ回転方向後方にずれた方向に向く。
【００９３】
また、図１４に示すＦＬ２のように、バルブ閉動時には、バルブの閉鎖開始の手前の下りカム駆動トルク最大点に達したところでカム駆動力Ｔ1 が最大となり、係合ディスク１６に加わる合力ＦＦも最大となる。この時の合力ＦＦは、カムシャフト側スライダ１７とカムローブ側スライダ１８とを結ぶ線と直交しカムローブ側スライダ１８にとって回転方向に向く。即ち、カムシャフト側スライダ１７の位相よりも９０°だけ回転方向後方にずれ、カムローブ側スライダ１８の位相よりも９０°だけ回転方向前方にずれた方向に向く。このように、係合ディスク１６に加わる２つの最大荷重の方向は、バルブ最大リフト時のカムローブ側スライダ１８方向とは逆向きのＶ字状に向かうようになる。
【００９４】
可変動弁機構では、バルブリフト期間はエンジンの回転速度等に応じて調整され、低速時にはバルブリフト期間は短く調整され、高速時にはバルブリフト期間は長く調整されるので、図１４に示すような係合ディスク１６に加わる合力ＦＦの特性図（ベクトル図）を推定し、エンジンの回転速度領域毎に示すと、図１５に示すようになる。
【００９５】
図１５において、（Ａ）はエンジンの低速回転時を示し、（Ｂ）はエンジンの高速回転時を示している。
図１５（Ａ）に示すように、エンジンの低速回転時には、バルブリフト期間は短く調整され、且つ、カム駆動トルクＴL はバルブスプリング力が主体的になるため、上りカム駆動トルク最大点及び下りカム駆動トルク最大点がいずれも、バルブ最大リフト点に近づく。したがって、バルブ開動時の合力ＦＬ１の最大荷重方向は、これに応じて、横軸右方向（バルブ最大リフト時のカムローブ側スライダ１８の位相角よりも９０°だけ時計回りの方向）に接近し、バルブ閉動時の合力ＦＬ２の最大荷重方向は、これに応じて、横軸左方向（バルブ最大リフト時のカムローブ側スライダ１８位相角よりも９０°だけ反時計回りの方向）に接近する。
【００９６】
したがって、係合ディスク１６に加わる２つの最大荷重の方向は、やはりバルブ最大リフト時のカムローブ側スライダ１８方向と逆向きのＶ字状に向かうようになるが、２つの最大荷重方向のなす角度θL は、バルブリフト期間（開弁期間）の短期化及びエンジン回転数の低回転化に応じて広がる。
また、図１５（Ｂ）に示すように、エンジンの高速回転時には、バルブリフト期間は長く調整されるうえ、カム駆動トルクＴH はバルブの慣性力が主体的なため、上りカム駆動トルク最大点及び下りカム駆動トルク最大点がいずれも、バルブ最大リフト点から遠ざかる。したがって、バルブ開動時の合力ＦＬ１の最大荷重方向は、これに応じて、横軸右方向（バルブ最大リフト時のカムローブ側スライダ１８位相角よりも９０°だけ時計回りの方向）から遠ざかり、バルブ閉動時の合力ＦＬ２の最大荷重方向は、これに応じて、横軸左方向（バルブ最大リフト時のカムローブ側スライダ１８位相角よりも９０°だけ反時計回りの方向）から遠ざかる。
【００９７】
したがって、係合ディスク１６に加わる２つの最大荷重の方向は、やはりバルブ最大リフト時のカムローブ側スライダ１８方向と逆向きのＶ字状に向かうようになるが、２つの最大荷重方向のなす角度は、バルブリフト期間（開弁期間）の長期化及びエンジン回転数の高回転化に応じて狭まる。
また、図１６，図１７は、カム駆動に必要なトルク、即ち、カムシャフト１１を通じて係合ディスク１６に加えるべきカム駆動トルクを、カムシャフトの回転角度に対して示すもので、図１６はエンジンの低回転時の場合を示し、図１７はエンジンの高回転時の場合を示している。図示するように、エンジンの高回転になるほど、カム駆動に必要なトルクが増大すること、及び、最大トルク点が最大リフトから遠ざかることがわかる。
【００９８】
このように、係合ディスク１６に加わる力を考えると、図１４，図１５に示すように、その方向に一定の特性があり、図１６，図１７に示すように、エンジンの回転速度が高速になるほど、大きな力が加わることがわかる。
そして、このようなカムシャフト１１や係合ディスク１６に加わる力が、偏心部１５の内周，外周の摺接面おける垂直抗力として作用するため、かかる摺接面には、この垂直抗力に応じたフリクショントルクが加わるのである。
【００９９】
なお、本機構では、図３に示すように、係合ディスク（中間回転部材）１６の一側面１６Ｃは、カムローブ１２のアーム部（取付部）２０に対向しているが、特に、カムローブ１２のアーム部２０の端面（フランジ部）２０Ａは、係合ディスク（中間回転部材）１６の一側面に当接している。このアーム部２０の両端面２０Ａは、図３，図５に示すように、係合ディスク１６にそなえられたスライダ用溝（第２溝部）１６Ｂと略９０°又はこれ以上の位相差の部分まで延設され、この延設部は、軸心からできるだけ外方へ配置されている。そして、係合ディスク１６の一側面は、この延長されたアーム部端面（フランジ部）２０Ａにも当接するようになっており、こうして係合ディスク１６がカムローブ１２側に当接することになり、係合ディスク１６の軸振れ方向の傾斜（倒れ）が防止されるようになっている。
【０１００】
さらに、カムローブ１２の後端には、ウェーブドワッシャ４６が装備されており、アーム部端面２０Ａの係合ディスク１６の一側面への当接力を増大して、係合ディスク１６の倒れ防止荷重を十分に確保できるようになっている。
また、係合ディスク１６とカムローブ１２とは前述のようにその偏心に応じて微小な位相ずれを生じながら回転するため、係合ディスク１６とアーム部端面２０Ａとの当接部分は微小に摺動することになるが、この部分へは潤滑油（エンジンオイル）を供給されるため滑らかな摺動が行なわれるようになっている。
【０１０１】
更に、本実施形態では、図３，図６に示すように、係合ディスク１６と偏心部１５との摺動部、即ち、偏心部１５の外周面と係合ディスク１６の内周面との間に、前述のベアリング３７が介装されている。ここでは、よりコンパクトに介装しうるニードルベアリングが用いられているが、ベアリング３７はこのニードルベアリングに限定されず、種々のベアリングを用いることができる。
【０１０２】
このような係合ディスク１６と偏心部１５との摺動部を「単なる滑り軸受け」とした場合、特に、機関の始動時に潤滑油の粘性等に起因して、係合ディスク１６と偏心部１５とのフリクションが大きくなるが、このベアリング３７を装備することにより、係合ディスク１６と偏心部１５とのフリクションが大幅に低減されて、係合ディスク１６を通じた回転力の伝達や、位相調整をより円滑に行なるようになり、機関の始動性も良好なものにできるようになっている。
【０１０３】
逆に言えば、始動や偏心位置調整にかかるスタータやアクチュエータの負荷を低減できるため、これらのスタータやアクチュエータとしてより低容量で小型のものを採用しうるようになる。
なお、本実施形態では、偏心部１５とカムシャフト１１との摺動部は、滑り軸受け（ジャーナル軸受け）４７としているが、ニードルベアリングのようなベアリングを、偏心部１５とカムシャフト１１との摺動部の間に設置して、ベアリングを、係合ディスク１６と偏心部１５との摺動部と偏心部１５とカムシャフト１１との摺動部との間の両方に設置するようにしてもよい。
【０１０４】
しかし、両方の摺動部のベアリングを介装するとシステムの大型化や搭載性の低下を招くので、この点が問題ならば、いずれか一方の摺動部にかかるベアリングを介装することになる。この場合には、カムシャフト１１と偏心部１５との間の径よりも、より径の大きい係合ディスク１６と偏心部１５との間に設置した方が、ベアリングをより効果的に発揮することができて好ましい。
【０１０５】
また、図３中の符号７Ｅ，１１Ａ，１１Ｂは各摺動部へ潤滑油（エンジンオイル）を供給する油穴である。
本発明の第１実施形態にかかる可変動弁機構は、上述のように構成されているので、このような可変動弁機構をそなえた内燃機関では、偏心位置調整機構３０を通じて、コントロールディスク１４の回転位相を調整しながら、バルブの開度特性が制御される。
【０１０６】
つまり、ＥＣＵ３４において、エンジン回転数情報やＡＦＳ情報等に基づき、エンジンの回転速度や負荷状態に応じたコントロールディスク１４の回転位相を設定して、ポジションセンサの検出信号に基づいて、コントロールディスク１４の実際の回転位相が設定された状態になるように、アクチュエータ３３の作動制御を通じてコントロールディスク１４を駆動する。
【０１０７】
そして、このＥＣＵ３４によるアクチュエータ３３の作動制御を通じて、偏心部１５を回動させて位相角度を調整し、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2を変位させながら、例えばエンジンの回転速度やエンジンの負荷が高くなるほど、図８の曲線ＶＬ１に近づけるようにしてバルブ開放期間を長くしていき、逆に、エンジンの回転速度やエンジンの負荷が低くなるほど、図８の曲線ＶＬ２に近づけるようにしてバルブ開放期間を短くしていく。
【０１０８】
このようにして、エンジンの運転状態に応じてコントロールディスク１４の回転位相（位置）を制御しながら、エンジンの運転状態に適したバルブ駆動を行なえるようになる。特に、バルブのリフト特性は、連続的に調整することができるので、常にエンジンの運転状態に最適の特性でバルブ駆動を行なえるようになるのである。
【０１０９】
そして、本可変動弁機構では、図１に示すように、吸気弁側〔図１（Ａ）参照〕についても排気弁側〔図１（Ｂ）参照〕についても、偏心部１５を低速側から高速側へ回動する際には、偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）に沿った方向に回転駆動させているので、フリクショントルクを利用して偏心部１５の低速側から高速側への回動を速やかに行なえるようになる。
【０１１０】
したがって、エンジン回転数が増加（エンジンが加速）している際に、また、自動車エンジンにおいては車速増加時（加速時）に、バルブタイミングの低速側から高速側への変更レスポンスが速まって、加速時にも回転速度に応じた（車速に応じた）最適のバルブタイミングを速やかに達成することができ、加速フィーリングの向上など、加速性能の向上に寄与する。しかも、このような優れた加速レスポンスは、アクチュエータ３３の容量を増大しないで、比較的小容量のアクチュエータ３３により実現することができる利点もある。
【０１１１】
また、本実施形態では、図９に示すように、各気筒のスペースを考慮してシザースギヤ（コントロールギヤ）３５をコントロールシャフト３２に組み込んでいるが、アクチュエータ３３側のカムシャフト端部では、インタメディエイトギヤ機構４０に対するバックラッシュ防止の為に、コントロールシャフト３２側ではなく、カムシャフト１１側のギヤにシザースギヤ３９ｅを組み込んでいる。
【０１１２】
したがって、カムシャフト側端部においては、吸気（ＩＮ），排気（ＥＸ）の２つのカムシャフト１１側にそれぞれ組み込まれたシザースギヤ３９ｅ，３９ｅがともに作用しながら、コントロールシャフト３２，３２及びインタメディエイトギヤ機構４０の両方に対してバックラッシュを防止することができる効果がある。
【０１１３】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。この実施形態では、機構の各構成要素は第１実施形態と同様であるが、図１８（Ａ），（Ｂ）に示すように、第１実施形態とは逆に、偏心部１５を高速側（第２位置）から低速側（第１位置）へ回動する際に、偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）に沿った方向ｎｓに回転駆動させて、フリクショントルクを利用して偏心部１５の高速側から低速側への回動を速やかに行なえるように設定されている。
【０１１４】
もちろん、偏心部１５を低速側（第１位置）から高速側（第２位置）へ回動する際には、偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）と逆方向ｎｆに回転駆動させることになる。このような偏心部１５の回動方向の設定は、吸気弁側〔図１８（Ａ）参照〕についても排気弁側〔図１８（Ｂ）参照〕についても同様に行なわれている。
【０１１５】
このように設定しているのは、車両用エンジンにあっては、一般に変速機をそなえ、車両の加速時には、シフトアップに伴ってエンジン回転数が急低下する特性に着目したものである。
つまり、図１９は、変速機を１速→２速→３速とシフトアップしながら加速していく際のエンジン回転数の変化特性を調べた結果であるが、シフトアップ時のエンジン回転数の下降速度は、シフト変更しないでエンジン回転数が上昇している上昇速度に対して、最も差のない１速→２速へのシフトアップ時で、３倍ほどあり、２速→３速へのシフトアップ時にはそれ以上になる。したがって、シフトアップ時にはエンジン回転数が急低下することがわかる。
【０１１６】
このような変速機の特性を考慮すると、シフトアップに伴うエンジン回転数の急低下に遅れることなく、最適な開弁特性を得るべく、偏心部１５を高速側から低速側へ回動させて、バルブタイミングの高速側から低速側への変更をより速やかに行ないたい。そこで、フリクショントルクを利用して偏心部１５の高速側から低速側への回動を行なうことで、バルブタイミングの速やか変更を行なえるようにしているのである。
【０１１７】
本発明の第２実施形態にかかる可変動弁機構は、上述のように構成されるので、このような可変動弁機構をそなえた内燃機関では、吸気弁側についても排気弁側についても、図１８に示すように、偏心部１５を高速側から低速側へ回動する際には、偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）に沿った方向に回転駆動させるため、フリクショントルクを利用して偏心部１５の高速側から低速側への回動を速やかに行なうことができる。
【０１１８】
このため、シフトアップに伴うエンジン回転数が急低下に遅れることなく、偏心部１５を高速側から低速側へ回動させて、バルブタイミングの高速側から低速側への変速を速やかに行なわれるようになり、自動車エンジンにおいては車速増加時（加速時）に、シフトアップ時にもエンジン回転速度に応じた最適のバルブタイミングを速やかに達成することができ、加速フィーリングの向上など、加速性能の向上に寄与する。しかも、このような優れた加速レスポンスは、アクチュエータ３３の容量を増大しないで、比較的小容量のアクチュエータ３３により実現することができる利点もある。
【０１１９】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
この実施形態では、機構の各構成要素は第１実施形態と同様であるが、図２０（Ａ），（Ｂ）に示すように、偏心部１５を低速側から高速側へ回動する際に、排気弁側〔図２０（Ａ）参照〕は、偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）に沿った方向ｎｆに回転駆動させ、吸気弁側〔図２０（Ｂ）参照〕は、逆に偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）とは逆方向ｎｆに回転駆動させるように設定されている。
【０１２０】
したがって、逆に偏心部１５を高速側から低速側へ回動する際には、排気弁側は、偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）とは逆方向ｎｓに回転駆動させ、吸気弁側は、逆に偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）に沿った方向ｎｓに回転駆動させるように設定されている。
また、一つのアクチュエータ３３により、排気弁側及び吸気弁側の各偏心位置調整機構３０，３０を駆動する点も、第１，第２実施形態と同様である。
【０１２１】
本発明の第３実施形態にかかる可変動弁機構は、上述のように構成されるので、偏心部１５を低速側（第１位置）から高速側（第２位置）へ回動する際には、排気弁側は、偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）に沿った方向ｎｆに回転駆動させるため、フリクショントルクの加勢を受けて駆動負荷が小さくなるが、吸気弁側は、逆に偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）とは逆方向ｎｆに回転駆動させるため、フリクショントルクの抵抗を受けて駆動負荷が大きくなる。
【０１２２】
また、偏心部１５を高速側（第２位置）から低速側（第１位置）へ回動する際には、排気弁側は、偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）とは逆方向ｎｓに回転駆動させるため、フリクショントルクの抵抗を受けて駆動負荷が大きくなるが、吸気弁側は、逆に偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）に沿った方向ｎｓに回転駆動させるため、フリクショントルクの加勢を受けて駆動負荷が小さくなる。
【０１２３】
これらの排気弁側及び吸気弁側の各可変動弁機構の偏心位置調整機構３０は、一つのアクチュエータ３３により駆動されるため、アクチュエータ３３にとっては、排気弁側でのフリクショントルクの影響及び吸気弁側でのフリクショントルクの影響を同時に受けることになる。
したがって、偏心部１５を低速側から高速側へ回動する際には、吸気弁側でのフリクショントルクによる抵抗（即ち、負荷増加）は、排気弁側でのフリクショントルクによる加勢（即ち、負荷減少）により相殺されて、アクチュエータ３３では、全体としては（排気弁側と吸気弁側とを総合的に考慮した場合には）、かかるフリクショントルクの影響をほとんど受けないようになる。
【０１２４】
同様に、偏心部１５を高速側から低速側へ回動する際には、排気弁側でのフリクショントルクによる抵抗（即ち、負荷増加）は、吸気弁側でのフリクショントルクによる加勢（即ち、負荷減少）により相殺されて、アクチュエータ３３では、全体としては（排気弁側と吸気弁側とを総合的に考慮した場合には）、かかるフリクショントルクの影響をほとんど受けないようになる。
【０１２５】
したがって、機関の加速側へのバルブタイミングの変更と減速側へのバルブタイミングの変更とを、フリクショントルク（引きずりトルク）に影響されずに略同等のレスポンスで行なうことができ、バルブタイミング制御の設定を容易に行なうことができる利点がある。
次に、本発明の第４実施形態について説明すると、この実施形態では、機構の各構成要素は第１実施形態と同様であるが、図２１（Ａ），（Ｂ）に示すように、第３実施形態とは逆に、偏心部１５を低速側（第１位置）から高速側（第２位置）へ回動する際に、排気弁側〔図２１（Ａ）参照〕は、偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）とは逆方向ｎｆに回転駆動させ、吸気弁側〔図２１（Ｂ）参照〕は、逆に偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）に沿った方向ｎｆに回転駆動させるように設定されている。
【０１２６】
したがって、逆に偏心部１５を高速側（第２位置）から低速側（第１位置）へ回動する際に、排気弁側は、逆に偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）に沿った方向ｎｆに回転駆動させ、吸気弁側は、偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）とは逆方向ｎｓに回転駆動させるように設定されている。
【０１２７】
また、一つのアクチュエータ３３により、排気弁側及び吸気弁側の各偏心位置調整機構３０，３０を駆動する点も、第１〜第３実施形態と同様である。
本発明の第４実施形態にかかる可変動弁機構は、上述のように構成されるので、第３実施形態と同様に、偏心部１５を低速側から高速側へ回動する際及び高速側から低速側へ回動する際には、排気弁側と吸気弁側とのいずれか一方でのフリクショントルクによる抵抗（即ち、負荷増加）は、排気弁側と吸気弁側とのいずれか多方でのフリクショントルクによる加勢（即ち、負荷減少）により相殺されて、アクチュエータ３３では、全体としては（排気弁側と吸気弁側とを総合的に考慮した場合には）、かかるフリクショントルクの影響をほとんど受けないようになる。
【０１２８】
したがって、第３実施形態と同様に、機関の加速側へのバルブタイミングの変更と減速側へのバルブタイミングの変更とを、フリクショントルク（引きずりトルク）に影響されずに略同等のレスポンスで行なうことができ、バルブタイミング制御の設定を容易に行なうことができる利点がある。
なお、各実施形態では、排気弁側と吸気弁側との両方を一つのアクチュエータで駆動しているが、これらは別々に駆動してもよく、また、各実施形態にかかる構成は、排気弁側と吸気弁側とのいずれか一方だけに部分的に適用することも考えられる。
【０１２９】
また、本発明は、各実施形態の可変動弁機構に限定されるものではなく、従来の技術の欄に各公報番号をあげて記載した各可変動弁機構にも適用できるものである。
さらに、各実施形態の可変動弁機構では、第１ピン部材の軸心と第２ピン部材の軸心とを第１回転中心軸線Ｏ1 の回りにほぼ１８０°だけ角度をずらせて、第１ピン部材の軸心，第１回転中心軸線Ｏ1 ，第２ピン部材の軸心がほぼ一直線状に並ぶように配置しているが、第１ピン部材の軸心及び第２ピン部材の軸心の相対位置関係はこれに限定されるものではなく、第１ピン部材の軸心と第１回転中心軸線Ｏ1 と第２ピン部材の軸心とが、１８０°以外の角度（例えば鈍角であっても鋭角であってもよい）になるように配置してもよい。
【０１３０】
さらに、不等速継手１３については各気筒毎に設置することができるので、エンジンの形状や形式に限定されることなく、４気筒エンジン等の各種の直列多気筒エンジンをはじめとして、あらゆるタイプのエンジンに対して、本機構を適用することができる。
また、本可変動弁機構は、バルブステムとカムとの間のバルブ駆動形態は、実施形態に示すようなものに限定されず、例えば従来技術として記載した各種のバルブ駆動形態などにも適用しうるものである。
【０１３１】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の可変動弁機構によれば、内燃機関の機関回転数の増加時に、制御用部材を通じて軸支部材を該第１位置から該第２位置へと変位させるが、この第１位置から第２位置への変位の方向が、中間回転部材と該軸支部との間又は該軸支部と第１回転軸部材との間に発生する引きずりトルク方向に沿うように設定されているので、機関の加速時に回転速度に応じた最適のバルブタイミングを速やかに達成することができ、機関の加速フィーリングの向上など、加速性能の向上に寄与する。しかも、このような優れた加速レスポンスは、制御用部材のアクチュエータの容量を増大しないで、比較的小容量のアクチュエータにより実現することができる利点もある。
【０１３２】
請求項２記載の本発明の可変動弁機構によれば、内燃機関の機関回転数の増加時に、制御用部材を通じて該軸支部材を該第１位置から該第２位置へと変位させるが、この第１位置から第２位置への変位方向が、中間回転部材と該軸支部との間又は該軸支部と第１回転軸部材との間に発生する引きずりトルク方向とは逆向きに設定されているので、機関の減速時に回転速度に応じた最適のバルブタイミングを速やかに達成することができ、機関の減速フィーリングの向上や変速機付き機関の場合の加速時シフトアップフィーリングの向上など、機関性能の向上に寄与する。しかも、このような優れた加速レスポンスは、制御用部材のアクチュエータの容量を増大しないで、比較的小容量のアクチュエータにより実現することができる利点もある。
【０１３３】
請求項３記載の本発明の可変動弁機構付き内燃機関によれば、内燃機関の機関回転数の増加時に、アクチュエータを通じて吸気側の軸支部材及び排気側の軸支部材をそれぞれ第１位置から第２位置へと変位させるが、該吸気側の該軸支部材の該第１位置から該第２位置への変位方向、及び、該排気側の該軸支部材の該第１位置から該第２位置への変位方向が、いずれも、中間回転部材と該軸支部との間及び該軸支部と第１回転軸部材との間に発生する引きずりトルク方向に沿うか、又は、該引きずりトルク方向とは逆向きに設定されているので、機関の加速時又は減速時に回転速度に応じた最適のバルブタイミングを速やかに達成することができ、機関の加速フィーリングの向上などの加速性能の向上又は減速フィーリングの向上などの減速性能の向上に寄与する。しかも、このような優れた加速レスポンスは、制御用部材のアクチュエータの容量を増大しないで、比較的小容量のアクチュエータにより実現することができる利点もある。
【０１３４】
請求項４記載の本発明の可変動弁機構付き内燃機関によれば、内燃機関の機関回転数の増加時に、アクチュエータを通じて吸気側の軸支部材及び排気側の軸支部材をそれぞれ第１位置から第２位置へと変位させるが、該吸気側の該軸支部材の該第１位置から該第２位置への変位方向、及び、該排気側の該軸支部材の該第１位置から該第２位置への変位方向、のうちのいずれか一方の変位方向が、中間回転部材と該軸支部との間又は該軸支部と第１回転軸部材との間に発生する引きずりトルク方向に沿うように設定され、他方の変位方向が、該引きずりトルク方向とは逆向きに設定されているので、引きずりトルクが吸気側と排気側とで相殺されて、機関の加速側へのバルブタイミングの変更と減速側へのバルブタイミングの変更とを、引きずりトルクに影響されずに略同等のレスポンスで行なうことができ、バルブタイミング制御の設定を容易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる可変動弁機構における不等速継手の要部の作動設定を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる可変動弁機構の斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる可変動弁機構の要部縦断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態にかかる可変動弁機構における不等速継手の要部配置を す模式的な断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態にかかる可変動弁機構における不等速継手を示す断面図 あり、図３のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態にかかる可変動弁機構における不等速継手を示す断面図 あり、図３のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態の可変動弁機構における不等速機構の作動原理について示す図であり、（Ａ１）〜（Ａ３）は第１回転軸部材（カムシャフト）と中間回転部材（係合ディスク）との間の回転位相の関係を示し、（Ｂ１）〜（Ｂ３）は中間回転部材（係合ディスク）と第２回転軸部材（カムローブ）との間の回転位相の関係を示す。
【図８】本発明の第１実施形態にかかる可変動弁機構の不等速機構についての作動特性を説明する特性図であり、（ａ１）〜（ａ５）は高速時の作動状態を示し、（ｂ１）〜（ｂ５）は低速時の作動状態を示す。
【図９】本発明の第１実施形態にかかる可変動弁機構の分解斜視図である。
【図１０】本発明の第１実施形態にかかる可変動弁機構の偏心位置調整の動力伝達経路を示す図である。
【図１１】本発明の第１実施形態にかかる可変動弁機構の偏心位置調整機構のアクチュエータを示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態の可変動弁機構の不等速機構の設定を説明する図であり、機関のバルブリフト量，バルブ移動速度，バルブ移動加速度の変化例を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態の可変動弁機構の不等速機構の設定を説明する図であり、中間回転部材（係合ディスク）へ加わる力を説明する図である。
【図１４】本発明の一実施形態の可変動弁機構の不等速機構の設定を説明する図であり、カムの位相に応じて中間回転部材（係合ディスク）に加わる力のベクトルを示す図である。
【図１５】本発明の一実施形態の可変動弁機構の不等速機構の設定を説明する図であり、カムの位相に応じて中間回転部材（係合ディスク）に加わる力のベクトルを示す図であり、（Ａ）は低速回転領域について、（Ｂ）は高速回転領域について、それぞれ示している。
【図１６】本発明の一実施形態の可変動弁機構の不等速機構の設定を説明する図であり、カム駆動に必要なトルクをカムシャフトの角度に対して示す図であり、機関の低速領域における場合を示している。
【図１７】本発明の一実施形態の可変動弁機構の不等速機構の設定を説明する図であり、カム駆動に必要なトルクをカムシャフトの角度に対して示す図であり、機関の高速領域における場合を示している。
【図１８】本発明の第２実施形態にかかる可変動弁機構における不等速継手の要部の作動設定を示す模式的な断面図である。
【図１９】本発明の第２実施形態にかかる可変動弁機構の作動設定の効果を説明する特性図である。
【図２０】本発明の第３実施形態にかかる可変動弁機構における不等速継手の要部の作動設定を示す模式的な断面図である。
【図２１】本発明の第４実施形態にかかる可変動弁機構における不等速継手の要部の作動設定を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
１ エンジン（内燃機関）のシリンダヘッド
１Ａ 軸受部
２ バルブ（弁部材）
２Ａ バルブ２のステム端部
３ バルブスプリング
６ カム
６Ａ カム６の凸部（カム山部分）
７ 軸受部（軸受構成部材）
７Ａ 軸受下半部（第１軸受部材）
７Ｂ 軸受キャップ（第２軸受部材）
７Ｃ ボルト
７Ｄ 軸受下半部７Ａと軸受キャップ７Ｂとの接合面
８ ロッカアーム
１１ カムシャフト（第１回転軸部材）
１２ カムローブ（第２回転軸部材）
１３ 不等速継手
１４ コントロールディスク（軸支部材）
１５ 偏心部（軸支部）
１６ 係合ディスク（中間回転部材）
１６Ａ 第１溝部としてのスライダ用溝
１６Ｂ 第２溝部としてのスライダ用溝
１７ 第１スライダ部材（第１接続部材）
１８ 第２スライダ部材（第２接続部材）
１９ ドライブアーム
１９Ａ，２０Ａ，２１Ａ，２２Ａ 穴部
２０ アーム部
２１，２２ スライダ本体部
２２Ｂ，２２Ｃ 外側平面
２３，２４ ドライブピン部
２５ ロックピン
２８Ａ，２８Ｂ 内壁平面
３０ 偏心位置調整機構（制御用部材）
３１ 偏心制御ギヤ
３２ ギヤ軸（コントロールシャフト）
３３ アクチュエータ
３３Ａ ジョイント
３４ ＥＣＵ
３５ コントロールギヤ（シザースギヤ）
３５Ａ，３５Ｂ ギヤ
３６ ジャーナル
３７ ベアリング
３８ ねじりスプリング
３９Ａ 排気弁側ドライブギヤ機構
３９Ｂ 吸気弁側ドライブギヤ機構
３９ｂ 固定ギヤ
３９ｃ スプリング
３９ｄ 可動ギヤ
３９ｅ シザースギヤ
３９ｆ ギヤ
４０ インタメディエイトギヤ機構
４０ａ，４０ｂ，４０ｃ ギヤ
４１ ベルト（タイミングベルト）
４２ プーリ
４３ 端部部材（入力部）
４６ ウェーブドワッシャ
４７ 滑り軸受け
５０ オイルコントロールバルブ
５１ 油圧供給手段
５２ アクチュエータ本体
５５ ベーン
５３ ハウジング
５４ 軸部（コントロールシャフト）
５６Ａ 第１油室
５６Ｂ 第２油室
５７ スプール弁
５８ スプリング
５９ コイル部分
６０Ａ，６０Ｂ 油路
６１ エンジンオイル供給系
６２ 作動油入口（オイル入口）
６３Ａ，６３Ｂ ドレン
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気弁や排気弁を機関の運転状態に応じたタイミングで開閉制御する、可変動弁機構及び可変動弁機構付き内燃機関に関し、特に、入力回転の回転速度を一回転中で増減しながら出力しうる不等速継手を利用した、可変動弁機構及び可変動弁機構付き内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
往復動式内燃機関（以下、エンジンという）には、吸気弁や排気弁（以下、これらを総称して機関弁又は単にバルブともいう）がそなえられるが、このようなバルブは、カムの形状や回転位相に応じたバルブリフト状態で駆動されるので、バルブの開閉タイミング及び開放期間（バルブを開放している期間をクランクの回転角度の単位で示した量）も、カムの形状や回転位相に応じることになる。
【０００３】
ところで、エンジンにそなえられた吸気弁や排気弁の場合には、エンジンの負荷状態や速度状態に応じて最適な開閉タイミングや開放期間が異なる。そこで、このようなバルブの開閉タイミングや開放期間を変更できるようにした、所謂可変バルブタイミング装置（可変動弁機構）が各種提案されている。
特に、カムとカムシャフトとの間に、偏心機構を用いた不等速継手を介装し、カムシャフト側回転軸に対してカム側回転軸を偏心した位置に設定することで、カムシャフトが１回転する間にカムをカムシャフトの回転速度に対して増減又は位相変化させうるようにして、偏心機構におけるかかるカム側回転軸の偏心状態（即ち、カム側回転軸の軸心軸位置）を調整することで、バルブの開閉タイミング及び開放期間を調整できるようにした技術も開発されている。
【０００４】
このような不等速継手を用いた技術は、例えば特公昭４７−２０６５４号，特開平３−１６８３０９号，特開平４−１８３９０５号，特開平６−１０６３０号等にて提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような不等速継手を利用した内燃機関の可変動弁機構では、いずれも、不等速継手を介してカムに回転力が伝達されるが、このように回転力を伝達する際に、不等速継手では、互いに偏心した回転軸心で回転するカムシャフト側回転部材とカム側回転部材との間に、例えば半径方向にスライドしながら回転力を伝達する接続部材（例えばピン部材）をはじめとした、数種の部材を介し複雑な伝達経路で回転力を伝達することになる。
【０００６】
特に、ピン部材等の接続部材では、カムシャフト側回転部材とカム側回転部材との間での回転力伝達時に、カムシャフト側からの回転駆動力とカム側からのバルブ駆動反力とが互いに逆回転方向に作用する。このため、接続部材をそなえた部分では、軸心線と直交する方向に、これらの回転駆動力とバルブ駆動反力とが合成した大きな荷重が発生することになり、回転系の摺動面にとっても大きな負荷となり、かかる摺動面でのフリクションが増大することになる。
【０００７】
一方、カムシャフト側回転軸とカム側回転軸との間には、カムシャフト側回転軸に対してカム側回転軸を所定の偏心状態に保持する部材（軸支部材）が必要になり、バルブの開閉タイミングや開放期間を調整するためには、この軸支部材の位置を変更してカムシャフト側回転軸に対するカム側回転軸の偏心状態（一般には、偏心軸心の位置）を変更する必要がある。
【０００８】
かかる軸支部材は、バルブの開閉タイミングや開放期間を調整する際には、一定の範囲で回転又は揺動をすることにはなるが、基本的には固定側部材であり、カム側回転軸やカムシャフト側回転軸と連動して回転するものではない。即ち、軸支部材は、少なくともカム側回転軸との間の摺動面で、上述のような大きなフリクションを受けることになる。
【０００９】
このようなフリクションは、バルブの特性（開閉タイミングや開放期間）を調整するための軸支部材の回転又は揺動時に、軸支部材の応答性や、軸支部材を回転又は揺動させるためのアクチュエータの負担にも大きく影響するものと考えられる。
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、カム側回転軸を偏心状態に支持する部材（軸支部材）をそなえた不等速継手を利用する可変動弁機構において、軸支部材を駆動する際に、カム側回転軸とかかる軸支部材との間に生じるフリクションを考慮して駆動を行なうことで、軸支部材の応答性の向上やかかる軸支部材のためのアクチュエータの負担軽減を行なえるようにした、可変動弁機構及び可変動弁機構付き内燃機関を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明の可変動弁機構は、内燃機関のクランク軸から回転力を伝達されて第１回転軸心回りに回転駆動される第１回転軸部材と、該第１回転軸心とは異なり且つ該第１回転軸心と平行な第２回転軸心を有する軸支部を備えると共に該第１回転軸部材の外周に相対回転又は揺動しうるように設けられて該第２回転軸心を変位させうる軸支部材と、該軸支部材に軸支された中間回転部材と、該第１回転軸部材に該中間回転部材を連結して該中間回転部材を該第１回転軸部材と連動して回転可能とする第１接続部材と、該第１回転軸心回りに回転しカム部を有する第２回転軸部材と、該中間回転部材に該第２回転軸部材を連結して該第２回転軸部材を該中間回転部材と連動して回転可能とする第２接続部材と、該第２接続部材と別体に設けられて、該カム部を通じて該第２回転軸部材の回転位相に対応して該内燃機関の燃焼室への吸気流入期間又は排気放出期間を設定する弁部材と、アクチュエータに駆動され、該内燃機関の運転状態に応じて該軸支部材の該軸支部の回転中心である該第２回転軸心を第１位置と第２位置との間で変位させる制御用部材とをそなえ、該内燃機関の機関回転数の増加時に、該制御用部材を通じて該軸支部材を該第１位置から該第２位置へと変位させるように構成されるとともに、該第１位置から該第２位置への変位の方向が、該中間回転部材と該軸支部との間又は該軸支部と該第１回転軸部材との間に発生する引きずりトルク方向に沿うように設定されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項２記載の本発明の可変動弁機構は、内燃機関のクランク軸から回転力を伝達されて第１回転軸心回りに回転駆動される第１回転軸部材と、該第１回転軸心とは異なり且つ該第１回転軸心と平行な第２回転軸心を有する軸支部を備えると共に該第１回転軸部材の外周に相対回転又は揺動しうるように設けられて該第２回転軸心を変位させうる軸支部材と、該軸支部材に軸支された中間回転部材と、該第１回転軸部材に該中間回転部材を連結して該中間回転部材を該第１回転軸部材と連動して回転可能とする第１接続部材と、
該第１回転軸心回りに回転しカム部を有する第２回転軸部材と、該中間回転部材に該第２回転軸部材を連結して該第２回転軸部材を該中間回転部材と連動して回転可能とする第２接続部材と、該第２接続部材と別体に設けられて、該カム部を通じて該第２回転軸部材の回転位相に対応して該内燃機関の燃焼室への吸気流入期間又は排気放出期間を設定する弁部材と、アクチュエータに駆動され、該内燃機関の運転状態に応じて該軸支部材の該軸支部の回転中心である該第２回転軸心を第１位置と第２位置との間で変位させる制御用部材とをそなえ、該内燃機関の機関回転数の増加時に、該制御用部材を通じて該軸支部材を該第１位置から該第２位置へと変位させるように構成されるとともに、該第１位置から該第２位置への変位方向が、該中間回転部材と該軸支部との間又は該軸支部と該第１回転軸部材との間に発生する引きずりトルク方向とは逆向きに設定されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項３記載の本発明の可変動弁機構付き内燃機関は、吸気側及び排気側にそれぞれ可変動弁機構を配設された内燃機関であって、該可変動弁機構が、該内燃機関のクランク軸から回転力を伝達されて第１回転軸心回りに回転駆動される第１回転軸部材と、該第１回転軸心とは異なり且つ該第１回転軸心と平行な第２回転軸心を有する軸支部を備えると共に該第１回転軸部材の外周に相対回転又は揺動しうるように設けられて該第２回転軸心を変位させうる軸支部材と、該軸支部材に軸支された中間回転部材と、該第１回転軸部材に該中間回転部材を連結して該中間回転部材を該第１回転軸部材と連動して回転可能とする第１接続部材と、該第１回転軸心回りに回転しカム部を有する第２回転軸部材と、該中間回転部材に該第２回転軸部材を連結して該第２回転軸部材を該中間回転部材と連動して回転可能とする第２接続部材と、該第２接続部材と別体に設けられて、該カム部を通じて該第２回転軸部材の回転位相に対応して該内燃機関の燃焼室への吸気流入期間又は排気放出期間を設定する弁部材と、該内燃機関の運転状態に応じて該軸支部材の該軸支部の回転中心である該第２回転軸心を第１位置と第２位置との間で変位させる制御用部材と、該吸気側の該可変動弁機構に設けられた該軸支部材及び該排気側の該可変動弁機構に設けられた該軸支部材を、直接的に又は伝達機構を介して間接的にそれぞれ駆動するアクチュエータとをそなえ、該内燃機関の機関回転数の増加時に、該アクチュエータを通じて該吸気側の該軸支部材及び該排気側の該軸支部材をそれぞれ該第１位置から該第２位置へと変位させるように構成されるとともに、該吸気側の該軸支部材の該第１位置から該第２位置への変位方向、及び、該排気側の該軸支部材の該第１位置から該第２位置への変位方向が、いずれも、該中間回転部材と該軸支部との間及び該軸支部と該第１回転軸部材との間に発生する引きずりトルク方向に沿うか、又は、該引きずりトルク方向とは逆向きに設定されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項４記載の本発明の可変動弁機構付き内燃機関は、吸気側及び排気側にそれぞれ可変動弁機構を配設された内燃機関であって、該可変動弁機構が、該内燃機関のクランク軸から回転力を伝達されて第１回転軸心回りに回転駆動される第１回転軸部材と、該第１回転軸心とは異なり且つ該第１回転軸心と平行な第２回転軸心を有する軸支部を備えると共に該第１回転軸部材の外周に相対回転又は揺動しうるように設けられて該第２回転軸心を変位させうる軸支部材と、該軸支部材に軸支された中間回転部材と、該第１回転軸部材に該中間回転部材を連結して該中間回転部材を該第１回転軸部材と連動して回転可能とする第１接続部材と、該第１回転軸心回りに回転しカム部を有する第２回転軸部材と、該中間回転部材に該第２回転軸部材を連結して該第２回転軸部材を該中間回転部材と連動して回転可能とする第２接続部材と、該第２接続部材と別体に設けられて、該カム部を通じて該第２回転軸部材の回転位相に対応して該内燃機関の燃焼室への吸気流入期間又は排気放出期間を設定する弁部材と、該内燃機関の運転状態に応じて該軸支部材の該軸支部の回転中心である該第２回転軸心を第１位置と第２位置との間で変位させる制御用部材と、該吸気側の該可変動弁機構に設けられた該軸支部材及び該排気側の該可変動弁機構に設けられた該軸支部材を、直接的に又は伝達機構を介して間接的にそれぞれ駆動するアクチュエータとをそなえ、該内燃機関の機関回転数の増加時に、該アクチュエータを通じて該吸気側の該軸支部材及び該排気側の該軸支部材をそれぞれ該第１位置から該第２位置へと変位させるように構成されるとともに、該吸気側の該軸支部材の該第１位置から該第２位置への変位方向、及び、該排気側の該軸支部材の該第１位置から該第２位置への変位方向、のうちのいずれか一方の変位方向が、該中間回転部材と該軸支部との間又は該軸支部と該第１回転軸部材との間に発生する引きずりトルク方向に沿うように設定され、他方の変位方向が、該引きずりトルク方向とは逆向きに設定されていることを特徴としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の実施形態について説明する。
図１〜図１７は本発明の第１実施形態にかかる可変動弁機構及び可変動弁機構付き内燃機関を示すものであり、図１８，図１９は本発明の第２実施形態にかかる可変動弁機構を示すものであり、図２０は本発明の第３実施形態にかかる可変動弁機構を示すものであり、図２１は本発明の第４実施形態にかかる可変動弁機構を示すものである。
【００１５】
まず、第１実施形態について説明する。
この実施形態にかかる内燃機関は、レシプロ式の内燃機関であり、また、この実施形態にかかる可変動弁機構は、気筒上方に設置された吸気弁又は排気弁（これらを総称して、機関弁又は単にバルブという）を駆動するようにそなえられている。
【００１６】
図２，図３，図４は本可変動弁機構の要部を示す斜視図，断面図，模式的配置図（軸方向端面から見た模式図）であり、図２，図３に示すように、シリンダヘッド１には、図示しない吸気ポート又は排気ポートを開閉すべくバルブ（弁部材）２が装備されており、このバルブ２のステム端部２Ａには、バルブ２を閉鎖側に付勢するバルブスプリング３（図４参照）が設置されている。
【００１７】
さらに、バルブ２のステム端部２Ａには、ロッカアーム８が当接しており、このロッカアーム８にカム６が当接している。そして、カム６の凸部（カム山部分）６Ａによってバルブスプリング３の付勢力に抗するようにしてバルブ２が開方向へ駆動される。本可変動弁機構は、このようなカム６を回動させるためにそなえられている。
【００１８】
本可変動弁機構は、図２，図３に示すように、ベルト（タイミングベルト）４１とプーリ４２とを介して、エンジンのクランク軸（図示略）に連動して回転駆動されるカムシャフト（第１回転軸部材）１１と、このカムシャフト１１の外周に設けられたカムローブ（第２回転軸部材）１２とをそなえ、カム（カム部）６はこのカムローブ１２の外周に突設されている。なお、このカムローブ１２の外周はシリンダヘッド１側の軸受部７によって回転自在に軸支されている。
【００１９】
また、カムシャフト１１はこのカムローブ１２を介して軸受部７に支持されるが、カムシャフト１１の端部は、同一軸心線上に結合された端部部材４３を介してシリンダヘッド１の軸受部１Ａに軸支されている。前述のプーリ４２は、このような端部部材４３に装備されているので、このプーリ４２を装備した端部部材４３を、入力部と称することができる。
【００２０】
なお、軸受部７は、図３，図４に示すように、二つ割れ構造になっており、シリンダヘッド１に形成された軸受下半部７Ａと、この軸受下半部７Ａに上方から接合される軸受キャップ７Ｂと、軸受下半部７Ａに軸受キャップ７Ｂを結合するボルト７Ｃとから構成される。
また、図４に示すように、軸受下半部７Ａと軸受キャップ７Ｂとの接合面７Ｄは、図示しないシリンダの軸心線と直交するようにほぼ水平に設定されており、図３，図４におけるほぼ鉛直方向（上下方向）に向けて締結されるボルト７Ｃによって、軸受下半部７Ａと軸受キャップ７Ｂとがほぼ鉛直方向に強固に結合されている。
【００２１】
そして、カムシャフト１１とカムローブ１２との間に不等速継手１３が設けられている。
なお、本可変動弁機構は、多気筒エンジンに適しており、多気筒エンジンに適用した場合には、各気筒毎に、カムローブ１２及び不等速継手１３を設けるようにする。ここでは、一例として本可変動弁機構を直列４気筒エンジンに適用した場合を説明する。
【００２２】
この不等速継手１３は、カムシャフト１１の外周に回動可能に支持されたコントロールディスク（軸支部材）１４と、このコントロールディスク１４に一体的に設けられた偏心部（軸支部）１５と、この偏心部１５の外周に設けられた係合ディスク（中間回転部材）１６と、係合ディスク１６に接続された第１スライダ部材（第１接続部材）１７及び第２スライダ部材（第２接続部材）１８とをそなえている。なお、係合ディスク１６は、ハーモニックリングともいう。
【００２３】
偏心部１５は、図２に示すように、カムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 から偏心した位置に回転中心Ｏ2 を有しており、係合ディスク１６はこの偏心部１５の中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 の回りに回転するようになっている。
第１スライダ部材１７及び第２スライダ部材１８は、図２に示すように、それぞれその先端にスライダ本体部２１，２２をそなえ、その他端側にドライブピン部２３，２４をそなえている。
【００２４】
そして、係合ディスク１６の一面には、図３に示すように、半径方向（ラジアル方向）に、第１スライダ部材１７のスライダ本体部２１が摺動自在に嵌合したスライダ用溝１６Ａと、第２スライダ部材１８のスライダ本体部２２が摺動自在に嵌合したスライダ用溝１６Ｂとが形成されている。ここでは、２つのスライダ用溝１６Ａ，１６Ｂが互いに１８０°だけ回転位相をずらせるように同一直径上に配置されている。
【００２５】
また、カムシャフト１１にはドライブアーム１９が設けられ、カムローブ１２にはアーム部２０が設けられ、ドライブアーム１９には、第１スライダ部材１７のドライブピン部２３が回転自在に嵌入する穴部１９Ａが設けられ、アーム部２０には、第２スライダ部材１８のドライブピン部２４が回転自在に嵌入する穴部２０Ａが設けられている。
【００２６】
なお、ドライブアーム１９は、カムローブ１２とコントロールディスク１４との間のアーム部２０を除く空間に、カムシャフト１１から半径方向（ラジアル方向）に突出するように設けられ、ロックピン２５によりカムシャフト１１と一体回転するように結合されている。一方、アーム部２０はカムローブ１２の端部を、係合ディスク１６の一側面に近接する位置まで半径方向（ラジアル方向）及び軸方向へ突出させるように一体形成されている。
【００２７】
ところで、スライダ本体部２１と溝１６Ａとの間では、図４に示すように、スライダ本体部２１の外側平面２１Ｂ，２１Ｃと溝１６Ａの内壁平面２８Ａ，２８Ｂとの間で、溝１６Ｂとスライダ本体部２２との間では、溝１６Ｂの内壁平面２８Ｃ，２８Ｄとスライダ本体部２２の外側平面２２Ｂ，２２Ｃとの間で、それぞれ回転力の伝達が行なわれる。
【００２８】
このように回転を伝達する際に、係合ディスク１６が偏心していることにより、係合ディスク１６はカムシャフト１１に対して先行したり遅延したりすることを繰り返し、また、カムローブ１２は係合ディスク１６に対して先行したり遅延したりすることを繰り返しながら、カムローブ１２がカムシャフト１１とは不等速で回転するようになっている。
【００２９】
例えば図７は、カムローブ１２がカムシャフト１１とは不等速で回転する点を説明する図であり、（Ａ１）〜（Ａ３）はカムシャフト１１に対する係合ディスク１６の回転角速度変化を、（Ｂ１）〜（Ｂ３）は係合ディスク１６に対するカムローブ１２の回転角速度変化をそれぞれ説明する図である。
図７（Ａ１）に示すように、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2が、カムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1に対して上方に偏心しており、この偏心した方向に、スライダ溝１６Ａ及び第１スライダ部材１７が位置した状態を回転基準位置として、カムシャフト１１が時計回りに回転するものとする。
【００３０】
なお、図７（Ａ１），（Ａ２）において、Ｓ１はカムシャフト１１側の基準点（例えば第１スライダ部材１７の中心点）の回転基準位置での位置を示し、Ｈ１は係合ディスク１６側の基準点（例えばスライダ溝１６Ａの基準点）の回転基準位置での位置を示している。
また、Ｓ２〜Ｓ１２はカムシャフト１１側の基準点（第１スライダ部材１７の中心点）が回転基準位置Ｓ１から所定角度（ここでは、３０°）ずつ回転した際の各位置を示し、Ｈ２〜Ｈ１２はこれらのカムシャフト１１側の基準点位置Ｓ２〜Ｓ１２に応じて回転する係合ディスク１６側の基準点（スライダ溝１６Ａの基準点）の各位置を示している。
【００３１】
ここで、カムシャフト１１側の基準点の回転は、第１回転中心軸線Ｏ1 を中心に、係合ディスク１６側の基準点の回転は、第２回転中心軸線Ｏ2 を中心に、それぞれ行なわれる。
図７（Ａ２）に示すように、カムシャフト１１側の基準点（第１スライダ部材１７の中心点）がＳ１→Ｓ２へと３０°（∠Ｓ１・Ｏ1 ・Ｓ２）だけ回転すると、係合ディスク１６側の基準点（スライダ溝１６Ａの基準点）はＨ１→Ｈ２へと∠Ｈ１・Ｏ2 ・Ｈ２の角度分回転するため、カムシャフト１１側よりも大きな回転角度（∠Ｈ１・Ｏ2 ・Ｈ２＞∠Ｓ１・Ｏ1 ・Ｓ２）だけ回転する。即ち、係合ディスク１６側はカムシャフト１１側よりも速い速度で回転する。
【００３２】
ついで、カムシャフト１１側がＳ２→Ｓ３へと３０°（∠Ｓ２・Ｏ1 ・Ｓ３）だけ回転すると、係合ディスク１６側はＨ２→Ｈ３へと、∠Ｈ２・Ｏ2 ・Ｈ３の角度分回転するため、ここではカムシャフト１１側よりもやや大きな回転角度（∠Ｈ２・Ｏ2 ・Ｈ３＞∠Ｓ２・Ｏ1 ・Ｓ３）だけ回転する。即ち、この間は、係合ディスク１６側はカムシャフト１１側よりもやや速い速度で回転する。
【００３３】
ついで、カムシャフト１１側がＳ３→Ｓ４へと３０°（∠Ｓ３・Ｏ1 ・Ｓ４）だけ回転すると、係合ディスク１６側はＨ３→Ｈ４へと、∠Ｈ３・Ｏ2 ・Ｈ４の角度分回転するため、ここではカムシャフト１１側とほぼ等しい回転角度（∠Ｈ３・Ｏ2 ・Ｈ４≒∠Ｓ３・Ｏ1 ・Ｓ４）だけ回転する。即ち、この間は、係合ディスク１６側はカムシャフト１１側とほぼ等しい速度で回転する。
【００３４】
ついで、カムシャフト１１側がＳ４→Ｓ５へと３０°（∠Ｓ４・Ｏ1 ・Ｓ５）だけ回転すると、係合ディスク１６側はＨ４→Ｈ５へと、∠Ｈ４・Ｏ2 ・Ｈ５の角度分回転するため、ここでもカムシャフト１１側とほぼ等しい回転角度（∠Ｈ４・Ｏ2 ・Ｈ５≒∠Ｓ４・Ｏ1 ・Ｓ５）だけ回転する。即ち、この間は、係合ディスク１６側はカムシャフト１１側とほぼ等しい速度で回転する。
【００３５】
さらに、カムシャフト１１側がＳ５→Ｓ６へと３０°（∠Ｓ５・Ｏ1 ・Ｓ６）だけ回転すると、係合ディスク１６側はＨ５→Ｈ６へと、∠Ｈ５・Ｏ2 ・Ｈ６の角度分回転するため、ここではカムシャフト１１側よりもやや小さな回転角度（∠Ｈ５・Ｏ2 ・Ｈ６＜∠Ｓ５・Ｏ1 ・Ｓ６）だけ回転する。即ち、この間は、係合ディスク１６側はカムシャフト１１側よりもやや遅い速度で回転する。
【００３６】
さらに、カムシャフト１１側がＳ６→Ｓ７へと３０°（∠Ｓ６・Ｏ1 ・Ｓ７）だけ回転すると、係合ディスク１６側はＨ６→Ｈ７へと、∠Ｈ６・Ｏ2 ・Ｈ７の角度分回転するため、ここではカムシャフト１１側よりも小さな回転角度（∠Ｈ６・Ｏ2 ・Ｈ７＜∠Ｓ６・Ｏ1 ・Ｓ７）だけ回転する。即ち、この間は、係合ディスク１６側はカムシャフト１１側よりも遅い速度で回転する。
【００３７】
このように、係合ディスク１６側は位置Ｈ１においてカムシャフト１１側に対して最も速く回転し、この後、カムシャフト１１側がＳ１→Ｓ２→Ｓ３→Ｓ４→Ｓ５→Ｓ６→Ｓ７へと回転する間には、係合ディスク１６側はＨ１→Ｈ２→Ｈ３→Ｈ４→Ｈ５→Ｈ６→Ｈ７へと、次第にカムシャフト１１側に対する速度を減少させ、この間、位置Ｈ３からＨ５の間付近で係合ディスク１６側がカムシャフト１１側とほぼ等しい速度になり、その後は、係合ディスク１６側はカムシャフト１１側よりも遅くなり、位置Ｈ７においてカムシャフト１１側に対して最も遅く回転することになる。
【００３８】
この後、カムシャフト１１側がＳ７→Ｓ８→Ｓ９→Ｓ１０→Ｓ１１→Ｓ１２→Ｓ１へと回転する間には、係合ディスク１６側はＨ７→Ｈ８→Ｈ９→Ｈ１０→Ｈ１１→Ｈ１２→Ｈ１へと、次第にカムシャフト１１側に対する速度を増加させ、この間、位置Ｈ９からＨ１０の間付近で係合ディスク１６側がカムシャフト１１側とほぼ等しい速度になり、その後は、係合ディスク１６側はカムシャフト１１側よりも速くなり、位置Ｈ１においてカムシャフト１１側に対して最も速く回転することになる。
【００３９】
このようなカムシャフト１１側の回転速度に対する係合ディスク１６側の回転速度を、カムシャフト１１の回転角度（位置Ｓ１を０°又は３６０°として上述のような時計回りに回転するものとする）に対応させて示すと、図７（Ａ３）のようになる。この図７（Ａ３）では、カムシャフト１１の回転速度は一定（横軸上）としており、係合ディスク１６側の回転速度は、余弦カーブのような特性で変化する。
【００４０】
このような係合ディスク１６側の回転に対するカムローブ１２側の回転角速度変化は、図７（Ｂ１）〜（Ｂ３）に示すようになる。図７（Ａ１）〜（Ａ３）は図７（Ｂ１）〜（Ｂ３）とそれぞれ対応する。
また、図７（Ｂ１）に示すように、係合ディスク１６側とカムローブ１２側とは、第１スライダ部材１７に対して１８０°だけ回転した位置にあるスライダ溝１６Ｂ及び第２スライダ部材１８を介して回転が伝達される。したがって、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 が、カムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して偏心した方向にスライダ溝１６Ａ及び第１スライダ部材１７に位置した基準状態〔図７（Ａ１）参照〕では、図７（Ｂ１）に示すように、スライダ溝１６Ｂ及び第２スライダ部材１８は、スライダ溝１６Ａ及び第１スライダ部材１７よりも１８０°だけ回転した位置（図中下方）となり、これを、基準位置とする。
【００４１】
また、図７（Ｂ１），（Ｂ２）において、Ｈ′１は係合ディスク１６側の基準点（例えばスライダ溝１６Ｂの基準点）の回転基準位置での位置を示し、Ｒ１はカムローブ１２側の基準点（例えば第２スライダ部材１８の中心点）の回転基準位置での位置を示している。
また、Ｈ′２〜Ｈ′１２は係合ディスク１６側の第１の基準点（スライダ溝１６Ａの基準点）Ｈ２〜Ｈ１２に対する係合ディスク１６側の第２の基準点（スライダ溝１６Ｂの基準点）を示し、Ｒ２〜Ｒ１２はこれらの係合ディスク１６側の第２の基準点（スライダ溝１６Ｂの基準点）Ｈ′２〜Ｈ′１２に応じて回転するカムローブ１２側の基準点（第２スライダ部材１８の中心点）の各位置を示している。
【００４２】
ここで、係合ディスク１６側の基準点の回転は、第２回転中心軸線Ｏ2 を中心に、カムローブ１２側の基準点の回転は、第１回転中心軸線Ｏ1 を中心に、それぞれ行なわれる。
図７（Ｂ２），（Ｂ３）に示すように、カムローブ１２側は、カムシャフト１１側に対する係合ディスク１６側の速度特性をさらに強めた特性で回転し、位置Ｒ１において係合ディスク１６側に対して最も速く回転し、この後、係合ディスク１６側がＨ′１→Ｈ′２→Ｈ′３→Ｈ′４→Ｈ′５→Ｈ′６→Ｈ′７へと回転する間には、カムローブ１２側はＲ１→Ｒ２→Ｒ３→Ｒ４→Ｒ５→Ｒ６→Ｒ７へと、次第に係合ディスク１６側に対する速度を減少させ、この間、位置Ｒ３からＲ４の間付近でカムローブ１２側が係合ディスク１６側とほぼ等しい速度になり、その後は、カムローブ１２側は係合ディスク１６側よりも遅くなり、位置Ｒ７において係合ディスク１６側に対して最も遅く回転することになる。
【００４３】
この後、係合ディスク１６側はＨ′７→Ｈ′８→Ｈ′９→Ｈ′１０→Ｈ′１１→Ｈ′１２→Ｈ′１へと回転する間には、カムローブ１２側がＲ７→Ｒ８→Ｒ９→Ｒ１０→Ｒ１１→Ｒ１２→Ｒ１へと次第に係合ディスク１６側に対する速度を増加させ、この間、位置Ｒ９からＲ１０の間付近でカムローブ１２側が係合ディスク１６側側とほぼ等しい速度になり、その後は、カムローブ１２側は係合ディスク１６側よりも速くなり、位置Ｒ１において係合ディスク１６側に対して最も速く回転することになる。
【００４４】
図７（Ｂ３）は、このようなカムローブ１２側の回転速度特性を係合ディスク１６側の回転速度特性〔図７（Ａ３）に示すものと同様な特性〕に対応させて示しており、カムローブ１２側の回転速度は、係合ディスク１６側の回転速度と同様な余弦カーブのような特性で変化し、しかも係合ディスク１６側の特性を一層増大させた（つまり、振幅を増大させた）ものとなる。すなわち、カムローブ１２側の回転速度は、カムシャフト１１側の回転速度に対して、余弦カーブのような特性で変化する。
【００４５】
このようなカムローブ１２側の回転速度特性に対して、カムローブ１２側の回転位相特性（即ち、カムローブ１２側がカムシャフト１１側よりも進むか遅れるかといった特性）については、図８の中段に記載したグラフ内の曲線ＰＡ１，ＰＡ２に示すようになる。
つまり、図７（Ａ１），（Ｂ１）及び図８（ａ１）に示すように、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 が、カムシャフト１１，カムローブ１２の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して上方に偏心しているもの（高速上方偏心）とする。そして、回転中心Ｏ1 ，Ｏ2 の上方にスライダ溝１６Ａ及び第１スライダ部材１７が位置し、回転中心Ｏ1 ，Ｏ2 の下方にスライダ溝１６Ｂ及び第２スライダ部材１８が位置した状態を、基準（カムシャフト回転角度が０）とすると、カムローブ１２側の位相特性は、図８の曲線ＰＡ１に示すようになる。
【００４６】
図８の曲線ＰＡ１に示すように、図８（ａ１）及び図７（Ａ２），（Ｂ２）中の符合Ｓ１，Ｈ１，Ｈ′１，Ｒ１に示すようなカムシャフト回転角度が０のときには、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となる。
この後のカムシャフト１１の回転角度に応じたカムローブ１２側の回転位相特性、即ち、カムシャフト１１側の回転位相に対するカムローブ１２側の回転位相の進みや遅れの特性は、カムシャフト１１側の回転速度に対するカムローブ１２側の回転速度〔図７（Ｂ３）参照〕を積分した積分値に相当する。
【００４７】
したがって、図８の曲線ＰＡ１に示すように、カムシャフト１１が０°から９０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側に先行してその進み角度が次第に増大するが、カムシャフト１１が９０°となった時点でカムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも最も先行して〔図８（ａ２）参照〕、この後、カムシャフト１１が９０°から１８０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側に先行してはいるがその進み角度は次第に減少して、カムシャフト１１が１８０°になった時点で、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となる〔図８（ａ３）参照〕。
さらに、カムシャフト１１が１８０°から２７０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側から遅れてその遅れ角度が次第に増大するが、カムシャフト１１が２７０°となった時点でカムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも最も遅れて〔図８（ａ４）参照〕、その後、カムシャフト１１が２７０°から３６０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側に遅れてはいるがその遅れ角度は次第に減少して、カムシャフト１１が３６０°になった時点で、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となる〔図８（ａ５）参照〕。
【００４８】
ここで、カムシャフト１１が１８０°の位置で、バルブリフトが最大となるように、カム６に対するバルブ２の位置を設定すると、バルブのリフトカーブは、図８の曲線ＶＬ１に示すようになる。なお、図８中の曲線ＶＬ０は、カムローブ１２側がカムシャフト１１側に対して偏心していないでカムローブ１２側がカムシャフト１１側と常に等しい位相角度となる場合のバルブのリフトカーブ特性（リフトカーブベース）を示すものである。
【００４９】
曲線ＶＬ１に示すリフトカーブ特性では、バルブの開放タイミング（開放開始時期）ＳＴ１はリフトカーブベースの開放タイミングＳＴ０よりも早くなり、バルブの閉鎖タイミング（開放終了時期）ＥＴ１はリフトカーブベースの閉鎖タイミングＥＴ０よりも遅くなる。バルブの開放タイミングＳＴ１がリフトカーブベースよりも早まるのは、バルブが開放を開始する領域では、カムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも回転位相角度が進んでいるためであり、バルブの閉鎖タイミングＥＴ１がリフトカーブベースよりも遅くなるのは、バルブが開放を終了する領域では、カムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも回転位相角度が遅れているためである。
【００５０】
一方、図８（ｂ１）に示すように、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 が、カムシャフト１１，カムローブ１２の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して下方に偏心（低速下方偏心）していて、回転中心Ｏ1 ，Ｏ2 の上方にスライダ溝１６Ａ及び第１スライダ部材１７が位置し、回転中心Ｏ1 ，Ｏ2 の下方にスライダ溝１６Ｂ及び第２スライダ部材１８が位置した状態を、基準（カムシャフト回転角度が０）とすると、カムローブ１２側の位相特性は、図８の曲線ＰＡ２に示すようになる。
【００５１】
つまり、図８の曲線ＰＡ２に示すように、図８（ａ１）に示すようなカムシャフト回転角度が０のときには、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となり、この後は、カムシャフト１１が０°から９０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側から遅れてその遅れ角度が次第に増大するが、カムシャフト１１が９０°となった時点でカムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも最も遅れて〔図８（ｂ２）参照〕、この後、カムシャフト１１が９０°から１８０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側から遅れてはいるがその遅れ角度は次第に減少して、カムシャフト１１が１８０°になった時点で、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となる〔図８（ｂ３）参照〕。
【００５２】
さらに、カムシャフト１１が１８０°から２７０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側に先行してその進み角度が次第に増大するが、カムシャフト１１が２７０°となった時点でカムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも最も進んで〔図８（ｂ４）参照〕、その後、カムシャフト１１が２７０°から３６０°へと回動する際には、カムローブ１２側がカムシャフト１１側より先行してはいるがその進み角度は次第に減少して、カムシャフト１１が３６０°になった時点で、カムローブ１２側はカムシャフト１１側と等しい位相角度となる〔図８（ｂ５）参照〕。
【００５３】
このように、図８の曲線ＰＡ２に示すような回転位相特性でカムローブ１２が回転する場合には、バルブのリフトカーブは、図８の曲線ＶＬ２に示すようになる。
この曲線ＶＬ２に示すリフトカーブ特性では、バルブの開放タイミング（開放開始時期）ＳＴ２はリフトカーブベースの開放タイミングＳＴ０よりも遅くなり、バルブの閉鎖タイミング（開放終了時期）ＥＴ２はリフトカーブベースの閉鎖タイミングＥＴ０よりも早くなる。
【００５４】
このようにバルブの開放タイミングＳＴ２がリフトカーブベースよりも遅くなるのは、バルブが開放を開始する領域では、カムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも回転位相角度が遅れているためである。また、バルブの閉鎖タイミングＥＴ２がリフトカーブベースよりも早くなるのは、バルブが開放を終了する領域では、カムローブ１２側はカムシャフト１１側よりも回転位相角度が進んでいるためである。
【００５５】
このように、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2、即ち、係合ディスク１６の偏心位置に応じて、バルブのリフトカーブ特性を変更することができるのである。バルブの開放タイミングが早く閉鎖タイミングが遅い場合には、バルブ開放期間が長くなり、機関の高速回転時に適し、バルブの開放タイミングが遅く閉鎖タイミングが速い場合には、バルブ開放期間が短くなり、機関の低速回転時に適している。
【００５６】
このため、図８（ａ１）に示すように、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 がカムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して上方（バルブリフトトップを与える回転位相方向と逆方向）にあれば、バルブ開放期間が最も長くなるため、高速用偏心となり、図８（ｂ１）に示すように、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 が、カムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して下方（バルブリフトトップを与える回転位相方向）にあれば、バルブ開放期間が最も短くなるため、低速用偏心となる。
【００５７】
そして、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 が図８（ａ１）に示す位置と図８（ｂ１）に示す位置との中間的な位置にある場合には、その位置に応じたバルブ特性（バルブの開放タイミングや閉鎖タイミング）でバルブ２を駆動することになる。
つまり、第２回転中心軸線Ｏ2 を図８（ａ１）に示す上方偏心位置から下方位置へずらしていくと、バルブ特性は、曲線ＶＬ１で示すリフトカーブ特性（高速用特性）から曲線ＶＬ０で示すリフトカーブベース特性へと近づいて、第２回転中心軸線Ｏ2 が第１回転中心軸線Ｏ1 とほぼ等しい高さになる（上下方向への偏差がなくなる）と、バルブ特性はほぼリフトカーブベース特性に近いものになる。さらに、第２回転中心軸線Ｏ2 を図８（ｂ１）に示す下方偏心位置へ向けてずらしていくと、バルブ特性は、曲線ＶＬ０で示すリフトカーブベース特性から曲線ＶＬ２で示すリフトカーブ特性（低速用特性）へと近づく。
【００５８】
したがって、例えば機関の回転数（回転速度）等の機関の運転状態に応じて、第２回転中心軸線Ｏ2 の位置を連続的又は段階的に調整すれば、機関の運転状態に常に適した特性でバルブ２を駆動させることができる。
係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 を位置調整するためには、係合ディスク１６を偏心状態に支持する偏心部１５を回転させればよいので、本機構には、偏心部１５を有するコントロールディスク１４を回転させて偏心部１５の偏心位置を調整する偏心位置調整機構（制御用部材）３０が設けられている。
【００５９】
この偏心位置調整機構３０は、図２，図３に示すように、コントロールディスク１４の外周に形成された偏心制御ギヤ３１と、この偏心制御ギヤ３１と噛合するコントロールギヤ３５をそなえカムシャフト１１と平行に設置されたギヤ軸（コントロールシャフト）３２と、このコントロールシャフト３２を回転駆動するためのアクチュエータ３３とをそなえて構成されており、ＥＣＵ３４を通じて作動を制御するようになっている。
【００６０】
つまり、図２に示すように、ＥＣＵ３４に、エンジン回転数センサ（図示略）からの検出情報（エンジン回転数情報），スロットルポジションセンサからの検出情報（ＴＰＳ情報），エアフローセンサ（図示略）からの検出情報（ＡＦＳ情報）等が入力されるようになっており、偏心位置調整機構３０におけるモータの制御は、これらの情報に基づいて、エンジンの回転速度や負荷状態に応じて行なうようになっている。
【００６１】
そして、例えばエンジンの高速時や高負荷時には、図８中の曲線ＶＬ１のようなバルブリフト特性になるようにコントロールディスク１４の回転位相を調整して、バルブの開放期間を長期間にするように制御する。また、エンジンの低速時や低負荷時には、図８中の曲線ＶＬ２のようなバルブリフト特性になるようにコントロールディスク１４の回転位相を調整して、バルブの開放期間を短期間にするように制御する。一般には、エンジンの速度や負荷に応じて、図８中の曲線ＶＬ１と曲線ＶＬ２との中間的なバルブリフト特性になるようにコントロールディスク１４の回転位相を調整する。
【００６２】
ところで、コントロールシャフト３２にそなえられたコントロールギヤ３５は、２つのギヤ３５Ａ，３５Ｂからなるシザースギヤであって、一方のギヤ３５Ａはコントロールシャフト３２に固定されているが、他方のギヤ３５Ｂはコントロールシャフト３２に対して回転可能に装備されている。つまり、ギヤ３５Ｂは、ギヤ３５Ａに当接するように配設されており、コントロールシャフト３２の外周に固定されるジャーナル３６との間に装備されたねじりスプリング３８によって、回転方向への付勢力を受けるように設置され、両ギヤ３５Ａ，３５Ｂによって、コントロールディスク１４側の偏心制御ギヤ３１とコントロールギヤ３５とがガタつくことなく噛合するようになっている。
【００６３】
なお、偏心位置調整機構３０の設置にあたっては、既に設置されているカムシャフト１１外周のコントロールディスク１４側の偏心制御ギヤ３１に対して、両ギヤ３５Ａ，３５Ｂを噛合させた上で、ジャーナル３６をコントロールシャフト３２に対して回転させながら軸方向所定位置に配置することで、ギヤ３５Ｂに軸方向付勢力及び回転方向付勢力を与えておいてから、ジャーナル３６を回り止めピン３６Ａによりコントロールシャフト３２と一体回転するように固定する。
【００６４】
また、本可変動弁機構を４気筒エンジンに適用した場合には、各気筒毎にカムローブ１２及び不等速継手１３を設けるようにすることになるが、ここでは、各気筒に、吸気弁駆動用の可変動弁機構と、排気弁駆動用の可変動弁機構とをそなえている。つまり、図９に示すように、吸気弁用カムシャフト１１INと排気弁用カムシャフト１１EXとをそなえ、吸気弁用カムシャフト１１INにおいても排気弁用カムシャフト１１EXにおいても、それぞれ各気筒毎にカムローブ１２及び不等速継手１３がそなえられる。
【００６５】
そして、偏心位置調整機構３０は、吸気弁用カムシャフト１１INに各気筒毎に装備されたコントロールディスク１４側の偏心制御ギヤ３１と、排気弁用カムシャフト１１EXにやはり各気筒毎に装備されたコントロールディスク１４側の偏心制御ギヤ３１と、吸気弁用カムシャフト１１INに隣接した吸気弁側コントロールシャフト３２と、排気弁用カムシャフト１１EXに隣接した排気弁側コントロールシャフト３２と、これらの各コントロールシャフト３２において各気筒毎に設置されて各偏心制御ギヤ３１と噛合するコントロールギヤ３５及びジャーナル３６及びスプリング３８とをそなえている。
【００６６】
一方、アクチュエータ３３はスプロケット（端部部材）４３と反対側端部の図示しないシリンダヘッド側部分に１つだけそなえられ、ここでは、排気弁用カムシャフト１１EXの軸端部にアクチュエータ３３がそなえられる。
このアクチュエータ３３は、ジョイント３３Ａを介して排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａに接続されており、アクチュエータ３３の駆動力は、排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａから排気弁側コントロールシャフト３２に伝達され、排気弁用カムシャフト１１EXの各偏心制御ギヤ３１の回転駆動が行なわれるようになっている。
【００６７】
この一方、排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａはインタメディエイトギヤ機構４０を介して吸気弁側ドライブギヤ機構３９Ｂに接続されており、アクチュエータ３３の駆動力は、排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａ，インタメディエイトギヤ機構４０，吸気弁側ドライブギヤ機構３９Ｂを経て吸気弁側コントロールシャフト３２に伝達され、吸気弁用カムシャフト１１INの各偏心制御ギヤ３１の回転駆動が行なわれるようになっている。
【００６８】
したがって、図１０に示すように、排気弁側（図中ＥＸ参照）では、アクチュエータ３３の駆動力は、ドライブギヤ機構３９Ａ，排気弁側コントロールシャフト３２及び各コントロールギヤ３５を介して各偏心制御ギヤ３１に伝達され、吸気弁側（図中ＩＮ参照）では、アクチュエータ３３の駆動力は、ドライブギヤ機構３９Ａ，インタメディエイトギヤ機構４０，ドライブギヤ機構３９Ｂ，吸気弁側コントロールシャフト３２及び各コントロールギヤ３５を介して各偏心制御ギヤ３１に伝達されるようになっている。
【００６９】
なお、図９に示すように、各ドライブギヤ機構３９Ａ，３９Ｂは、いずれも、軸３９ａに固定された固定ギヤ３９ｂ及び固定ギヤ３９ｂとの間にスプリング３９ｃを介して装備された可動ギヤ３９ｄの２枚のギヤからなるシザースギヤ３９ｅと、コントロールシャフト３２の端部に固定されたギヤ３９ｆとから構成される。シザースギヤ３９ｅでは、可動ギヤ３９ｄがスプリング３９ｃにより回転方向に付勢された状態で、固定ギヤ３９ｂと共にギヤ３９ｆと噛合しており、ドライブギヤ機構３９Ａ，３９Ｂにガタが生じないようになっている。
【００７０】
また、インタメディエイトギヤ機構４０は、互いに噛合する３つのギヤ４０ａ，４０ｂ，４０ｃからなり、排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａの軸３９ａの回転を同方向に同速度で吸気弁側ドライブギヤ機構３９Ｂの軸３９ａに伝達するようになっている。
さらに、各ドライブギヤ機構３９Ａ，３９Ｂのシザースギヤ３９ｅ（即ち、ギヤ３９ｂ，３９ｄ）は各偏心制御ギヤ３１と等しい歯数に設定され、各ドライブギヤ機構３９Ａ，３９Ｂのギヤ３９ｆは各コントロールギヤ３５と等しい歯数に設定されており、アクチュエータ軸の回転角度と偏心制御ギヤ３１の回転角度とが等しくなるように設定されている。
【００７１】
ここで、アクチュエータ３３について説明する。このアクチュエータ３３は、例えば図１１に示すように、オイルコントロールバルブ５０を有する油圧供給手段５１とアクチュエータ本体５２とをそなえて構成される。
アクチュエータ本体５２は、いわゆる油圧式アクチュエータであって、ベーン５５を油圧によりその軸線回りに往復回転させるようになっている。つまり、アクチュエータ本体５２は、図１１に示すように、ハウジング５３と、排気弁側ドライブギヤ機構３９Ａの軸３９ａにジョイント機構（オルダムジョイント）を介して連結される軸部（コントロールシャフト）５４と、この軸部５４の軸線から半径方向に延びるベーン５５と、このベーン５５により区画された第１油室５６Ａ及び第２油室５６Ｂとをそなえている。
【００７２】
また、ハウジング５３内の上部には、オイルコントロールバルブ５０のスプール弁５７が収容され、このスプール弁５７は、圧縮状態のスプリング５８により付勢されており、オイルコントロールバルブ５０のコイル部分５９からの電磁力を受けるとスプリング５８の付勢力に抗してスプール弁５７が所望の位置に調整されるようになっている。
【００７３】
スプール弁５７は、第１油室５６Ａ及び第２油室５６Ｂへそれぞれ連通した油路６０Ａ，６０Ｂと、エンジンオイル供給系６１からの作動油入口（オイル入口）６２と、シリンダヘッド１内に作動油を排出するドレン６３Ａ，６３Ｂとの間に設けられている。
スプール弁５７が図１１に示すような中立位置のときには、油路６０Ａ，６０Ｂが閉鎖されて両油室５６Ａ，５６Ｂの油圧は給排されないため、ベーン５５が固定状態となる。
【００７４】
この中立位置からスプール弁５７が図１１中の左方向に移動すると、第１油室５６Ａに通じる油路６０Ａとオイル入口６２とが連通し、第２油室５６Ｂに通じる油路６０Ｂとドレン６３Ｂとが連通して、第１油室５６Ａ内へ作動油が供給され第２油室５６Ｂ内の作動油が排出されるため、ベーン５５は図１１中の右方向へ回動する。
【００７５】
逆に、中立位置からスプール弁５７が図１１中の右方向に移動すると、第１油室５６Ａに通じる油路６０Ａとドレン６３Ｂとが連通し、第２油室５６Ｂに通じる油路６０Ｂとオイル入口６２とが連通して、第１油室５６Ａ内の作動油が排出され第２油室５６Ｂ内へ作動油が供給されるため、ベーン５５は図１１中の左方向へ回動する。
【００７６】
このように、スプール弁５７の位置に応じて、ベーン５５を左右いずれかに回動させたり固定させたりすることができ、スプール弁５７の位置調整は、コイル部分５９の電磁力調整、即ち、コイル部分５９への電力供給調整により行なうことができる。
そして、ここではベーン５５の位置（回転位相）を検出するポジションセンサ（図示略）が設けられており、図２に示すように、ポジションセンサからのベーン５５の位置に基づいたＥＣＵ３４によるフィードバック制御で、コイル部分５９への電力供給調整が行なわれ、ベーン５５が所定の位置に調整されるようになっている。
【００７７】
なお、ベーン５５の回転位相角度に応じてコントロールディスク１４の回転位相角度即ち係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 の位置が決まるが、ここでは、ベーン５５が図１１中の最も右方へ回転した位置（図中に位相角０°と示す）になったら、係合ディスク１６が低速用偏心状態となり、ベーン５５が図１１中の最も左方へ回転した位置（図中に位相角１８０°と示す）になったら、係合ディスク１６が高速用偏心状態となるように設定されている。
【００７８】
つまり、ベーン５５が低速用偏心位置（ベーン位相角０°）になったら、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 の位置は、図８（ｂ１）〜（ｂ５）に示すように、カムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して下方（バルブリフトトップを与える回転位相方向）となって、低速用偏心状態となる。
【００７９】
また、ベーン５５が高速用偏心位置（ベーン位相角１８０°）になったら、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2 の位置は、図８（ａ１）〜（ａ５）に示すように、カムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1 に対して上方（バルブリフトトップを与える回転位相方向と逆方向）となって、高速用偏心となる。
【００８０】
そして、ベーン５５は、エンジンの回転速度等に応じて、低速用偏心位置（ベーン位相角０°）から高速用偏心位置（ベーン位相角１８０°）までの間で、位相調整されるようになっている。
ところで、図１１に示すハウジング５３の断面図は、カムシャフト１１に対して図７，図８と同方向からみた状態を示し、ベーン５５を図１１中で時計回り方向に回動させると、係合ディスク１６も図７，図８中で時計回り方向に回動するようになっている。つまり、ベーン５５を低速側から高速側へ（即ち、ベーン位相角が増加する方向へ）と時計回りに回動させると、係合ディスク１６も低速側から高速側へと時計回りに回動する。この回動方向（時計回り方向）は、カムシャフト１１の回転方向と一致し、係合ディスク１６の低速側から高速側への回動をより小負荷で速やかに行なうことができるようになっている。
【００８１】
すなわち、偏心部１５は、図１に示すように、その内周面をカムシャフト１１の外周面に滑り軸受け４７の油膜を介して摺接し、その外周面を係合ディスク１６の内周面にベアリング３７を介して摺接している。偏心部１５はアクチュエータ３３による位相調整のために駆動されるが、機関の回転に対しては回動せず固定状態と見なすことができるが、カムシャフト１１及び係合ディスク１６は機関の回転に連動して回動するため、偏心部１５は、内周，外周の摺接面において、カムシャフト１１及び係合ディスク１６からその回転方向にフリクショントルク（引きずりトルク）を受ける。
【００８２】
このため、偏心部１５を回転駆動させる際には、このフリクショントルクが影響し、偏心部１５をこのフリクショントルクに沿った方向に回転駆動させると、フリクショントルクに加勢されて比較的小さな駆動力で偏心部１５を回転駆動させることができる。また、偏心部１５へ加える駆動力が一定ならば、速やかに偏心部１５を回転駆動させることができることになる。
【００８３】
一方、偏心部１５をフリクショントルクと逆方向に回転駆動させるとフリクショントルクが抵抗となって偏心部１５を回転駆動させるには比較的大きな駆動力が必要となる。また、偏心部１５へ加える駆動力が一定ならば、偏心部１５を回転駆動させるのに時間がかかることになる。
本可変動弁機構では、図１に示すように、吸気弁側〔図１（Ａ）参照〕についても排気弁側〔図１（Ｂ）参照〕についても、偏心部１５を低速側（これを第１位置とする）から高速側（これを第２位置とする）へ回動する際には、矢印ｎｆで示すように、偏心部１５をフリクショントルクに沿った方向に回転駆動させて、フリクショントルクを利用して偏心部１５の低速側から高速側への回動を速やかに行なえるように設定されている。もちろん、偏心部１５を高速側から低速側へ回動する際には、矢印ｎｓで示すように、偏心部１５をフリクショントルクと逆方向に回転駆動させるため、フリクショントルクが抵抗となって、偏心部１５の高速側から低速側への回動は逆に時間が掛かることになる。
【００８４】
ここで、偏心部１５の内周，外周の摺接面に生じるフリクショントルクについて説明する。
このフリクショントルクは、かかる摺接面に垂直抗力が加わることで、発生するものなので、かかる摺接面にどのような垂直抗力が加わるかについて説明する。
【００８５】
まず、カムシャフト１１及びカムローブ１２に加わる力、及び、これらのカムシャフト１１及びカムローブ１２を通じて係合ディスク１６に加わる力について説明する。
カムシャフト１１には、エンジンのクランクシャフトの回転に応じた回転力（即ち、カム駆動トルク）が加わる。
【００８６】
また、カムローブ１２に加わる力を考えると、カムローブ１２には、カム６を通じてバルブ２のリフト（開放）に伴ってバルブスプリング３からスプリング反力やバルブ等の往復動による慣性力を受ける。このため、図１２に示すように、エンジンのバルブリフト量ＶＬに対するカム回転駆動トルクは、低速域では主としてバルブスプリング力に対抗するように働くため曲線ＴL のような特性となり、高速域では主として弁の慣性荷重に対抗するように働くため曲線ＴH のような特性となる。
【００８７】
なお、図１２に示すように、バルブリフトの最大点を境にカムに働くトルクの方向が逆転するため、カム駆動トルクは、バルブリフトの最大点を境に正から負へ又は負から正へと逆転する。
そして、係合ディスク１６に加わる力を考えると、この係合ディスク１６には、カムシャフト１１の回転力として加わるカムシャフト側スライダ１７からのカム駆動力Ｔ１と、カムローブ側スライダ１８からのカム駆動力Ｔ１に対する反力Ｆ１とが加わり、これらのカム駆動力Ｔ１と反力Ｆ１との合力ＦＦが、係合ディスク１６に加わる力となる。
【００８８】
ここで、係合ディスク１６が反時計回りに回転しているものとすると、バルブが開放方向へ移動している場合には、図１３に示すように、カム駆動力Ｔ１と反力Ｆ１とが互いに逆回転方向に働いて、カム駆動力Ｔ１と反力Ｆ１との合力ＦＦは、カムシャフト側スライダ１７の中心とカムローブ側スライダ１８の中心とを結んだ直線に対して垂直な方向で且つカムローブ側スライダ１８にとって反回転方向に作用することになる。
【００８９】
バルブが閉鎖方向へ移動している場合には、合力ＦＦは、カムシャフト側スライダ１７の中心とカムローブ側スライダ１８の中心とを結んだ直線に対して垂直な方向ではあるが、図１３とは逆に、カムローブ側スライダ１８にとって回転方向に作用することになる。また、このような合力ＦＦの方向は、バルブ最大リフト時に反転することになる。
【００９０】
係合ディスク１６を支える力は、合力ＦＦに反する力となり、合力ＦＦはカム駆動トルクにより生じる。したがって、カム駆動トルクは、バルブ開動時、即ちバルブリフトが上昇している時には、カムローブ側スライダ１８にとって反回転方向に又バルブ閉動時にはカムローブ側スライダ１８にとって回転方向にそれぞれ作用することになる。
【００９１】
そこで、カム６の位相に応じて係合ディスク１６に加わる合力ＦＦのベクトルを図示すると、図１４に示すようになる。図１４は、カムローブ側スライダ１８の位置をＣを付して示し、カムシャフト側スライダ１７をＳを付して示しており、係合ディスク１６は反時計回りに回転するものとする。
また、図１４中の縦軸の上方向がバルブ最大リフト時における回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ1に対するカムローブ側スライダ１８の位置を示し、この縦軸上方向から右側（時計回り方向）バルブ最大リフト時前のカムローブ側スライダ１８の位置を、縦軸上方向から左側（反時計回り方向）バルブ最大リフト時後のカムローブ側スライダ１８の位置を、それぞれ示している。
【００９２】
図１４において、ＦＬ１はバルブ開動時に係合ディスク１６に加わる合力ＦＦの大きさと方向とを、ＦＬ２はバルブ閉動時に係合ディスク１６に加わる合力ＦＦの大きさと方向とを、それぞれ示している。
図１４に示すＦＬ１のように、バルブ開動時には、バルブの開放開始から上りカム駆動トルク最大点に達したところでカム駆動力Ｔ1 が最大となり、係合ディスク１６に加わる合力ＦＦも最大となる。この時の合力ＦＦは、カムシャフト側スライダ１７とカムローブ側スライダ１８とを結ぶ線と直交しカムローブ側スライダ１８にとって反回転方向に向く。即ち、カムシャフト側スライダ１７の位相よりも９０°だけ回転方向前方にずれ、カムローブ側スライダ１８の位相よりも９０°だけ回転方向後方にずれた方向に向く。
【００９３】
また、図１４に示すＦＬ２のように、バルブ閉動時には、バルブの閉鎖開始の手前の下りカム駆動トルク最大点に達したところでカム駆動力Ｔ1 が最大となり、係合ディスク１６に加わる合力ＦＦも最大となる。この時の合力ＦＦは、カムシャフト側スライダ１７とカムローブ側スライダ１８とを結ぶ線と直交しカムローブ側スライダ１８にとって回転方向に向く。即ち、カムシャフト側スライダ１７の位相よりも９０°だけ回転方向後方にずれ、カムローブ側スライダ１８の位相よりも９０°だけ回転方向前方にずれた方向に向く。このように、係合ディスク１６に加わる２つの最大荷重の方向は、バルブ最大リフト時のカムローブ側スライダ１８方向とは逆向きのＶ字状に向かうようになる。
【００９４】
可変動弁機構では、バルブリフト期間はエンジンの回転速度等に応じて調整され、低速時にはバルブリフト期間は短く調整され、高速時にはバルブリフト期間は長く調整されるので、図１４に示すような係合ディスク１６に加わる合力ＦＦの特性図（ベクトル図）を推定し、エンジンの回転速度領域毎に示すと、図１５に示すようになる。
【００９５】
図１５において、（Ａ）はエンジンの低速回転時を示し、（Ｂ）はエンジンの高速回転時を示している。
図１５（Ａ）に示すように、エンジンの低速回転時には、バルブリフト期間は短く調整され、且つ、カム駆動トルクＴL はバルブスプリング力が主体的になるため、上りカム駆動トルク最大点及び下りカム駆動トルク最大点がいずれも、バルブ最大リフト点に近づく。したがって、バルブ開動時の合力ＦＬ１の最大荷重方向は、これに応じて、横軸右方向（バルブ最大リフト時のカムローブ側スライダ１８の位相角よりも９０°だけ時計回りの方向）に接近し、バルブ閉動時の合力ＦＬ２の最大荷重方向は、これに応じて、横軸左方向（バルブ最大リフト時のカムローブ側スライダ１８位相角よりも９０°だけ反時計回りの方向）に接近する。
【００９６】
したがって、係合ディスク１６に加わる２つの最大荷重の方向は、やはりバルブ最大リフト時のカムローブ側スライダ１８方向と逆向きのＶ字状に向かうようになるが、２つの最大荷重方向のなす角度θL は、バルブリフト期間（開弁期間）の短期化及びエンジン回転数の低回転化に応じて広がる。
また、図１５（Ｂ）に示すように、エンジンの高速回転時には、バルブリフト期間は長く調整されるうえ、カム駆動トルクＴH はバルブの慣性力が主体的なため、上りカム駆動トルク最大点及び下りカム駆動トルク最大点がいずれも、バルブ最大リフト点から遠ざかる。したがって、バルブ開動時の合力ＦＬ１の最大荷重方向は、これに応じて、横軸右方向（バルブ最大リフト時のカムローブ側スライダ１８位相角よりも９０°だけ時計回りの方向）から遠ざかり、バルブ閉動時の合力ＦＬ２の最大荷重方向は、これに応じて、横軸左方向（バルブ最大リフト時のカムローブ側スライダ１８位相角よりも９０°だけ反時計回りの方向）から遠ざかる。
【００９７】
したがって、係合ディスク１６に加わる２つの最大荷重の方向は、やはりバルブ最大リフト時のカムローブ側スライダ１８方向と逆向きのＶ字状に向かうようになるが、２つの最大荷重方向のなす角度は、バルブリフト期間（開弁期間）の長期化及びエンジン回転数の高回転化に応じて狭まる。
また、図１６，図１７は、カム駆動に必要なトルク、即ち、カムシャフト１１を通じて係合ディスク１６に加えるべきカム駆動トルクを、カムシャフトの回転角度に対して示すもので、図１６はエンジンの低回転時の場合を示し、図１７はエンジンの高回転時の場合を示している。図示するように、エンジンの高回転になるほど、カム駆動に必要なトルクが増大すること、及び、最大トルク点が最大リフトから遠ざかることがわかる。
【００９８】
このように、係合ディスク１６に加わる力を考えると、図１４，図１５に示すように、その方向に一定の特性があり、図１６，図１７に示すように、エンジンの回転速度が高速になるほど、大きな力が加わることがわかる。
そして、このようなカムシャフト１１や係合ディスク１６に加わる力が、偏心部１５の内周，外周の摺接面おける垂直抗力として作用するため、かかる摺接面には、この垂直抗力に応じたフリクショントルクが加わるのである。
【００９９】
なお、本機構では、図３に示すように、係合ディスク（中間回転部材）１６の一側面１６Ｃは、カムローブ１２のアーム部（取付部）２０に対向しているが、特に、カムローブ１２のアーム部２０の端面（フランジ部）２０Ａは、係合ディスク（中間回転部材）１６の一側面に当接している。このアーム部２０の両端面２０Ａは、図３，図５に示すように、係合ディスク１６にそなえられたスライダ用溝（第２溝部）１６Ｂと略９０°又はこれ以上の位相差の部分まで延設され、この延設部は、軸心からできるだけ外方へ配置されている。そして、係合ディスク１６の一側面は、この延長されたアーム部端面（フランジ部）２０Ａにも当接するようになっており、こうして係合ディスク１６がカムローブ１２側に当接することになり、係合ディスク１６の軸振れ方向の傾斜（倒れ）が防止されるようになっている。
【０１００】
さらに、カムローブ１２の後端には、ウェーブドワッシャ４６が装備されており、アーム部端面２０Ａの係合ディスク１６の一側面への当接力を増大して、係合ディスク１６の倒れ防止荷重を十分に確保できるようになっている。
また、係合ディスク１６とカムローブ１２とは前述のようにその偏心に応じて微小な位相ずれを生じながら回転するため、係合ディスク１６とアーム部端面２０Ａとの当接部分は微小に摺動することになるが、この部分へは潤滑油（エンジンオイル）を供給されるため滑らかな摺動が行なわれるようになっている。
【０１０１】
更に、本実施形態では、図３，図６に示すように、係合ディスク１６と偏心部１５との摺動部、即ち、偏心部１５の外周面と係合ディスク１６の内周面との間に、前述のベアリング３７が介装されている。ここでは、よりコンパクトに介装しうるニードルベアリングが用いられているが、ベアリング３７はこのニードルベアリングに限定されず、種々のベアリングを用いることができる。
【０１０２】
このような係合ディスク１６と偏心部１５との摺動部を「単なる滑り軸受け」とした場合、特に、機関の始動時に潤滑油の粘性等に起因して、係合ディスク１６と偏心部１５とのフリクションが大きくなるが、このベアリング３７を装備することにより、係合ディスク１６と偏心部１５とのフリクションが大幅に低減されて、係合ディスク１６を通じた回転力の伝達や、位相調整をより円滑に行なるようになり、機関の始動性も良好なものにできるようになっている。
【０１０３】
逆に言えば、始動や偏心位置調整にかかるスタータやアクチュエータの負荷を低減できるため、これらのスタータやアクチュエータとしてより低容量で小型のものを採用しうるようになる。
なお、本実施形態では、偏心部１５とカムシャフト１１との摺動部は、滑り軸受け（ジャーナル軸受け）４７としているが、ニードルベアリングのようなベアリングを、偏心部１５とカムシャフト１１との摺動部の間に設置して、ベアリングを、係合ディスク１６と偏心部１５との摺動部と偏心部１５とカムシャフト１１との摺動部との間の両方に設置するようにしてもよい。
【０１０４】
しかし、両方の摺動部のベアリングを介装するとシステムの大型化や搭載性の低下を招くので、この点が問題ならば、いずれか一方の摺動部にかかるベアリングを介装することになる。この場合には、カムシャフト１１と偏心部１５との間の径よりも、より径の大きい係合ディスク１６と偏心部１５との間に設置した方が、ベアリングをより効果的に発揮することができて好ましい。
【０１０５】
また、図３中の符号７Ｅ，１１Ａ，１１Ｂは各摺動部へ潤滑油（エンジンオイル）を供給する油穴である。
本発明の第１実施形態にかかる可変動弁機構は、上述のように構成されているので、このような可変動弁機構をそなえた内燃機関では、偏心位置調整機構３０を通じて、コントロールディスク１４の回転位相を調整しながら、バルブの開度特性が制御される。
【０１０６】
つまり、ＥＣＵ３４において、エンジン回転数情報やＡＦＳ情報等に基づき、エンジンの回転速度や負荷状態に応じたコントロールディスク１４の回転位相を設定して、ポジションセンサの検出信号に基づいて、コントロールディスク１４の実際の回転位相が設定された状態になるように、アクチュエータ３３の作動制御を通じてコントロールディスク１４を駆動する。
【０１０７】
そして、このＥＣＵ３４によるアクチュエータ３３の作動制御を通じて、偏心部１５を回動させて位相角度を調整し、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ2を変位させながら、例えばエンジンの回転速度やエンジンの負荷が高くなるほど、図８の曲線ＶＬ１に近づけるようにしてバルブ開放期間を長くしていき、逆に、エンジンの回転速度やエンジンの負荷が低くなるほど、図８の曲線ＶＬ２に近づけるようにしてバルブ開放期間を短くしていく。
【０１０８】
このようにして、エンジンの運転状態に応じてコントロールディスク１４の回転位相（位置）を制御しながら、エンジンの運転状態に適したバルブ駆動を行なえるようになる。特に、バルブのリフト特性は、連続的に調整することができるので、常にエンジンの運転状態に最適の特性でバルブ駆動を行なえるようになるのである。
【０１０９】
そして、本可変動弁機構では、図１に示すように、吸気弁側〔図１（Ａ）参照〕についても排気弁側〔図１（Ｂ）参照〕についても、偏心部１５を低速側から高速側へ回動する際には、偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）に沿った方向に回転駆動させているので、フリクショントルクを利用して偏心部１５の低速側から高速側への回動を速やかに行なえるようになる。
【０１１０】
したがって、エンジン回転数が増加（エンジンが加速）している際に、また、自動車エンジンにおいては車速増加時（加速時）に、バルブタイミングの低速側から高速側への変更レスポンスが速まって、加速時にも回転速度に応じた（車速に応じた）最適のバルブタイミングを速やかに達成することができ、加速フィーリングの向上など、加速性能の向上に寄与する。しかも、このような優れた加速レスポンスは、アクチュエータ３３の容量を増大しないで、比較的小容量のアクチュエータ３３により実現することができる利点もある。
【０１１１】
また、本実施形態では、図９に示すように、各気筒のスペースを考慮してシザースギヤ（コントロールギヤ）３５をコントロールシャフト３２に組み込んでいるが、アクチュエータ３３側のカムシャフト端部では、インタメディエイトギヤ機構４０に対するバックラッシュ防止の為に、コントロールシャフト３２側ではなく、カムシャフト１１側のギヤにシザースギヤ３９ｅを組み込んでいる。
【０１１２】
したがって、カムシャフト側端部においては、吸気（ＩＮ），排気（ＥＸ）の２つのカムシャフト１１側にそれぞれ組み込まれたシザースギヤ３９ｅ，３９ｅがともに作用しながら、コントロールシャフト３２，３２及びインタメディエイトギヤ機構４０の両方に対してバックラッシュを防止することができる効果がある。
【０１１３】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。この実施形態では、機構の各構成要素は第１実施形態と同様であるが、図１８（Ａ），（Ｂ）に示すように、第１実施形態とは逆に、偏心部１５を高速側（第２位置）から低速側（第１位置）へ回動する際に、偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）に沿った方向ｎｓに回転駆動させて、フリクショントルクを利用して偏心部１５の高速側から低速側への回動を速やかに行なえるように設定されている。
【０１１４】
もちろん、偏心部１５を低速側（第１位置）から高速側（第２位置）へ回動する際には、偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）と逆方向ｎｆに回転駆動させることになる。このような偏心部１５の回動方向の設定は、吸気弁側〔図１８（Ａ）参照〕についても排気弁側〔図１８（Ｂ）参照〕についても同様に行なわれている。
【０１１５】
このように設定しているのは、車両用エンジンにあっては、一般に変速機をそなえ、車両の加速時には、シフトアップに伴ってエンジン回転数が急低下する特性に着目したものである。
つまり、図１９は、変速機を１速→２速→３速とシフトアップしながら加速していく際のエンジン回転数の変化特性を調べた結果であるが、シフトアップ時のエンジン回転数の下降速度は、シフト変更しないでエンジン回転数が上昇している上昇速度に対して、最も差のない１速→２速へのシフトアップ時で、３倍ほどあり、２速→３速へのシフトアップ時にはそれ以上になる。したがって、シフトアップ時にはエンジン回転数が急低下することがわかる。
【０１１６】
このような変速機の特性を考慮すると、シフトアップに伴うエンジン回転数の急低下に遅れることなく、最適な開弁特性を得るべく、偏心部１５を高速側から低速側へ回動させて、バルブタイミングの高速側から低速側への変更をより速やかに行ないたい。そこで、フリクショントルクを利用して偏心部１５の高速側から低速側への回動を行なうことで、バルブタイミングの速やか変更を行なえるようにしているのである。
【０１１７】
本発明の第２実施形態にかかる可変動弁機構は、上述のように構成されるので、このような可変動弁機構をそなえた内燃機関では、吸気弁側についても排気弁側についても、図１８に示すように、偏心部１５を高速側から低速側へ回動する際には、偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）に沿った方向に回転駆動させるため、フリクショントルクを利用して偏心部１５の高速側から低速側への回動を速やかに行なうことができる。
【０１１８】
このため、シフトアップに伴うエンジン回転数が急低下に遅れることなく、偏心部１５を高速側から低速側へ回動させて、バルブタイミングの高速側から低速側への変速を速やかに行なわれるようになり、自動車エンジンにおいては車速増加時（加速時）に、シフトアップ時にもエンジン回転速度に応じた最適のバルブタイミングを速やかに達成することができ、加速フィーリングの向上など、加速性能の向上に寄与する。しかも、このような優れた加速レスポンスは、アクチュエータ３３の容量を増大しないで、比較的小容量のアクチュエータ３３により実現することができる利点もある。
【０１１９】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
この実施形態では、機構の各構成要素は第１実施形態と同様であるが、図２０（Ａ），（Ｂ）に示すように、偏心部１５を低速側から高速側へ回動する際に、排気弁側〔図２０（Ａ）参照〕は、偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）に沿った方向ｎｆに回転駆動させ、吸気弁側〔図２０（Ｂ）参照〕は、逆に偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）とは逆方向ｎｆに回転駆動させるように設定されている。
【０１２０】
したがって、逆に偏心部１５を高速側から低速側へ回動する際には、排気弁側は、偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）とは逆方向ｎｓに回転駆動させ、吸気弁側は、逆に偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）に沿った方向ｎｓに回転駆動させるように設定されている。
また、一つのアクチュエータ３３により、排気弁側及び吸気弁側の各偏心位置調整機構３０，３０を駆動する点も、第１，第２実施形態と同様である。
【０１２１】
本発明の第３実施形態にかかる可変動弁機構は、上述のように構成されるので、偏心部１５を低速側（第１位置）から高速側（第２位置）へ回動する際には、排気弁側は、偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）に沿った方向ｎｆに回転駆動させるため、フリクショントルクの加勢を受けて駆動負荷が小さくなるが、吸気弁側は、逆に偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）とは逆方向ｎｆに回転駆動させるため、フリクショントルクの抵抗を受けて駆動負荷が大きくなる。
【０１２２】
また、偏心部１５を高速側（第２位置）から低速側（第１位置）へ回動する際には、排気弁側は、偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）とは逆方向ｎｓに回転駆動させるため、フリクショントルクの抵抗を受けて駆動負荷が大きくなるが、吸気弁側は、逆に偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）に沿った方向ｎｓに回転駆動させるため、フリクショントルクの加勢を受けて駆動負荷が小さくなる。
【０１２３】
これらの排気弁側及び吸気弁側の各可変動弁機構の偏心位置調整機構３０は、一つのアクチュエータ３３により駆動されるため、アクチュエータ３３にとっては、排気弁側でのフリクショントルクの影響及び吸気弁側でのフリクショントルクの影響を同時に受けることになる。
したがって、偏心部１５を低速側から高速側へ回動する際には、吸気弁側でのフリクショントルクによる抵抗（即ち、負荷増加）は、排気弁側でのフリクショントルクによる加勢（即ち、負荷減少）により相殺されて、アクチュエータ３３では、全体としては（排気弁側と吸気弁側とを総合的に考慮した場合には）、かかるフリクショントルクの影響をほとんど受けないようになる。
【０１２４】
同様に、偏心部１５を高速側から低速側へ回動する際には、排気弁側でのフリクショントルクによる抵抗（即ち、負荷増加）は、吸気弁側でのフリクショントルクによる加勢（即ち、負荷減少）により相殺されて、アクチュエータ３３では、全体としては（排気弁側と吸気弁側とを総合的に考慮した場合には）、かかるフリクショントルクの影響をほとんど受けないようになる。
【０１２５】
したがって、機関の加速側へのバルブタイミングの変更と減速側へのバルブタイミングの変更とを、フリクショントルク（引きずりトルク）に影響されずに略同等のレスポンスで行なうことができ、バルブタイミング制御の設定を容易に行なうことができる利点がある。
次に、本発明の第４実施形態について説明すると、この実施形態では、機構の各構成要素は第１実施形態と同様であるが、図２１（Ａ），（Ｂ）に示すように、第３実施形態とは逆に、偏心部１５を低速側（第１位置）から高速側（第２位置）へ回動する際に、排気弁側〔図２１（Ａ）参照〕は、偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）とは逆方向ｎｆに回転駆動させ、吸気弁側〔図２１（Ｂ）参照〕は、逆に偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）に沿った方向ｎｆに回転駆動させるように設定されている。
【０１２６】
したがって、逆に偏心部１５を高速側（第２位置）から低速側（第１位置）へ回動する際に、排気弁側は、逆に偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）に沿った方向ｎｆに回転駆動させ、吸気弁側は、偏心部１５をフリクショントルク（引きずりトルク）とは逆方向ｎｓに回転駆動させるように設定されている。
【０１２７】
また、一つのアクチュエータ３３により、排気弁側及び吸気弁側の各偏心位置調整機構３０，３０を駆動する点も、第１〜第３実施形態と同様である。
本発明の第４実施形態にかかる可変動弁機構は、上述のように構成されるので、第３実施形態と同様に、偏心部１５を低速側から高速側へ回動する際及び高速側から低速側へ回動する際には、排気弁側と吸気弁側とのいずれか一方でのフリクショントルクによる抵抗（即ち、負荷増加）は、排気弁側と吸気弁側とのいずれか多方でのフリクショントルクによる加勢（即ち、負荷減少）により相殺されて、アクチュエータ３３では、全体としては（排気弁側と吸気弁側とを総合的に考慮した場合には）、かかるフリクショントルクの影響をほとんど受けないようになる。
【０１２８】
したがって、第３実施形態と同様に、機関の加速側へのバルブタイミングの変更と減速側へのバルブタイミングの変更とを、フリクショントルク（引きずりトルク）に影響されずに略同等のレスポンスで行なうことができ、バルブタイミング制御の設定を容易に行なうことができる利点がある。
なお、各実施形態では、排気弁側と吸気弁側との両方を一つのアクチュエータで駆動しているが、これらは別々に駆動してもよく、また、各実施形態にかかる構成は、排気弁側と吸気弁側とのいずれか一方だけに部分的に適用することも考えられる。
【０１２９】
また、本発明は、各実施形態の可変動弁機構に限定されるものではなく、従来の技術の欄に各公報番号をあげて記載した各可変動弁機構にも適用できるものである。
さらに、各実施形態の可変動弁機構では、第１ピン部材の軸心と第２ピン部材の軸心とを第１回転中心軸線Ｏ1 の回りにほぼ１８０°だけ角度をずらせて、第１ピン部材の軸心，第１回転中心軸線Ｏ1 ，第２ピン部材の軸心がほぼ一直線状に並ぶように配置しているが、第１ピン部材の軸心及び第２ピン部材の軸心の相対位置関係はこれに限定されるものではなく、第１ピン部材の軸心と第１回転中心軸線Ｏ1 と第２ピン部材の軸心とが、１８０°以外の角度（例えば鈍角であっても鋭角であってもよい）になるように配置してもよい。
【０１３０】
さらに、不等速継手１３については各気筒毎に設置することができるので、エンジンの形状や形式に限定されることなく、４気筒エンジン等の各種の直列多気筒エンジンをはじめとして、あらゆるタイプのエンジンに対して、本機構を適用することができる。
また、本可変動弁機構は、バルブステムとカムとの間のバルブ駆動形態は、実施形態に示すようなものに限定されず、例えば従来技術として記載した各種のバルブ駆動形態などにも適用しうるものである。
【０１３１】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の可変動弁機構によれば、内燃機関の機関回転数の増加時に、制御用部材を通じて軸支部材を該第１位置から該第２位置へと変位させるが、この第１位置から第２位置への変位の方向が、中間回転部材と該軸支部との間又は該軸支部と第１回転軸部材との間に発生する引きずりトルク方向に沿うように設定されているので、機関の加速時に回転速度に応じた最適のバルブタイミングを速やかに達成することができ、機関の加速フィーリングの向上など、加速性能の向上に寄与する。しかも、このような優れた加速レスポンスは、制御用部材のアクチュエータの容量を増大しないで、比較的小容量のアクチュエータにより実現することができる利点もある。
【０１３２】
請求項２記載の本発明の可変動弁機構によれば、内燃機関の機関回転数の増加時に、制御用部材を通じて該軸支部材を該第１位置から該第２位置へと変位させるが、この第１位置から第２位置への変位方向が、中間回転部材と該軸支部との間又は該軸支部と第１回転軸部材との間に発生する引きずりトルク方向とは逆向きに設定されているので、機関の減速時に回転速度に応じた最適のバルブタイミングを速やかに達成することができ、機関の減速フィーリングの向上や変速機付き機関の場合の加速時シフトアップフィーリングの向上など、機関性能の向上に寄与する。しかも、このような優れた加速レスポンスは、制御用部材のアクチュエータの容量を増大しないで、比較的小容量のアクチュエータにより実現することができる利点もある。
【０１３３】
請求項３記載の本発明の可変動弁機構付き内燃機関によれば、内燃機関の機関回転数の増加時に、アクチュエータを通じて吸気側の軸支部材及び排気側の軸支部材をそれぞれ第１位置から第２位置へと変位させるが、該吸気側の該軸支部材の該第１位置から該第２位置への変位方向、及び、該排気側の該軸支部材の該第１位置から該第２位置への変位方向が、いずれも、中間回転部材と該軸支部との間及び該軸支部と第１回転軸部材との間に発生する引きずりトルク方向に沿うか、又は、該引きずりトルク方向とは逆向きに設定されているので、機関の加速時又は減速時に回転速度に応じた最適のバルブタイミングを速やかに達成することができ、機関の加速フィーリングの向上などの加速性能の向上又は減速フィーリングの向上などの減速性能の向上に寄与する。しかも、このような優れた加速レスポンスは、制御用部材のアクチュエータの容量を増大しないで、比較的小容量のアクチュエータにより実現することができる利点もある。
【０１３４】
請求項４記載の本発明の可変動弁機構付き内燃機関によれば、内燃機関の機関回転数の増加時に、アクチュエータを通じて吸気側の軸支部材及び排気側の軸支部材をそれぞれ第１位置から第２位置へと変位させるが、該吸気側の該軸支部材の該第１位置から該第２位置への変位方向、及び、該排気側の該軸支部材の該第１位置から該第２位置への変位方向、のうちのいずれか一方の変位方向が、中間回転部材と該軸支部との間又は該軸支部と第１回転軸部材との間に発生する引きずりトルク方向に沿うように設定され、他方の変位方向が、該引きずりトルク方向とは逆向きに設定されているので、引きずりトルクが吸気側と排気側とで相殺されて、機関の加速側へのバルブタイミングの変更と減速側へのバルブタイミングの変更とを、引きずりトルクに影響されずに略同等のレスポンスで行なうことができ、バルブタイミング制御の設定を容易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる可変動弁機構における不等速継手の要部の作動設定を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる可変動弁機構の斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる可変動弁機構の要部縦断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態にかかる可変動弁機構における不等速継手の要部配置を す模式的な断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態にかかる可変動弁機構における不等速継手を示す断面図 あり、図３のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態にかかる可変動弁機構における不等速継手を示す断面図 あり、図３のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態の可変動弁機構における不等速機構の作動原理について示す図であり、（Ａ１）〜（Ａ３）は第１回転軸部材（カムシャフト）と中間回転部材（係合ディスク）との間の回転位相の関係を示し、（Ｂ１）〜（Ｂ３）は中間回転部材（係合ディスク）と第２回転軸部材（カムローブ）との間の回転位相の関係を示す。
【図８】本発明の第１実施形態にかかる可変動弁機構の不等速機構についての作動特性を説明する特性図であり、（ａ１）〜（ａ５）は高速時の作動状態を示し、（ｂ１）〜（ｂ５）は低速時の作動状態を示す。
【図９】本発明の第１実施形態にかかる可変動弁機構の分解斜視図である。
【図１０】本発明の第１実施形態にかかる可変動弁機構の偏心位置調整の動力伝達経路を示す図である。
【図１１】本発明の第１実施形態にかかる可変動弁機構の偏心位置調整機構のアクチュエータを示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態の可変動弁機構の不等速機構の設定を説明する図であり、機関のバルブリフト量，バルブ移動速度，バルブ移動加速度の変化例を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態の可変動弁機構の不等速機構の設定を説明する図であり、中間回転部材（係合ディスク）へ加わる力を説明する図である。
【図１４】本発明の一実施形態の可変動弁機構の不等速機構の設定を説明する図であり、カムの位相に応じて中間回転部材（係合ディスク）に加わる力のベクトルを示す図である。
【図１５】本発明の一実施形態の可変動弁機構の不等速機構の設定を説明する図であり、カムの位相に応じて中間回転部材（係合ディスク）に加わる力のベクトルを示す図であり、（Ａ）は低速回転領域について、（Ｂ）は高速回転領域について、それぞれ示している。
【図１６】本発明の一実施形態の可変動弁機構の不等速機構の設定を説明する図であり、カム駆動に必要なトルクをカムシャフトの角度に対して示す図であり、機関の低速領域における場合を示している。
【図１７】本発明の一実施形態の可変動弁機構の不等速機構の設定を説明する図であり、カム駆動に必要なトルクをカムシャフトの角度に対して示す図であり、機関の高速領域における場合を示している。
【図１８】本発明の第２実施形態にかかる可変動弁機構における不等速継手の要部の作動設定を示す模式的な断面図である。
【図１９】本発明の第２実施形態にかかる可変動弁機構の作動設定の効果を説明する特性図である。
【図２０】本発明の第３実施形態にかかる可変動弁機構における不等速継手の要部の作動設定を示す模式的な断面図である。
【図２１】本発明の第４実施形態にかかる可変動弁機構における不等速継手の要部の作動設定を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
１ エンジン（内燃機関）のシリンダヘッド
１Ａ 軸受部
２ バルブ（弁部材）
２Ａ バルブ２のステム端部
３ バルブスプリング
６ カム
６Ａ カム６の凸部（カム山部分）
７ 軸受部（軸受構成部材）
７Ａ 軸受下半部（第１軸受部材）
７Ｂ 軸受キャップ（第２軸受部材）
７Ｃ ボルト
７Ｄ 軸受下半部７Ａと軸受キャップ７Ｂとの接合面
８ ロッカアーム
１１ カムシャフト（第１回転軸部材）
１２ カムローブ（第２回転軸部材）
１３ 不等速継手
１４ コントロールディスク（軸支部材）
１５ 偏心部（軸支部）
１６ 係合ディスク（中間回転部材）
１６Ａ 第１溝部としてのスライダ用溝
１６Ｂ 第２溝部としてのスライダ用溝
１７ 第１スライダ部材（第１接続部材）
１８ 第２スライダ部材（第２接続部材）
１９ ドライブアーム
１９Ａ，２０Ａ，２１Ａ，２２Ａ 穴部
２０ アーム部
２１，２２ スライダ本体部
２２Ｂ，２２Ｃ 外側平面
２３，２４ ドライブピン部
２５ ロックピン
２８Ａ，２８Ｂ 内壁平面
３０ 偏心位置調整機構（制御用部材）
３１ 偏心制御ギヤ
３２ ギヤ軸（コントロールシャフト）
３３ アクチュエータ
３３Ａ ジョイント
３４ ＥＣＵ
３５ コントロールギヤ（シザースギヤ）
３５Ａ，３５Ｂ ギヤ
３６ ジャーナル
３７ ベアリング
３８ ねじりスプリング
３９Ａ 排気弁側ドライブギヤ機構
３９Ｂ 吸気弁側ドライブギヤ機構
３９ｂ 固定ギヤ
３９ｃ スプリング
３９ｄ 可動ギヤ
３９ｅ シザースギヤ
３９ｆ ギヤ
４０ インタメディエイトギヤ機構
４０ａ，４０ｂ，４０ｃ ギヤ
４１ ベルト（タイミングベルト）
４２ プーリ
４３ 端部部材（入力部）
４６ ウェーブドワッシャ
４７ 滑り軸受け
５０ オイルコントロールバルブ
５１ 油圧供給手段
５２ アクチュエータ本体
５５ ベーン
５３ ハウジング
５４ 軸部（コントロールシャフト）
５６Ａ 第１油室
５６Ｂ 第２油室
５７ スプール弁
５８ スプリング
５９ コイル部分
６０Ａ，６０Ｂ 油路
６１ エンジンオイル供給系
６２ 作動油入口（オイル入口）
６３Ａ，６３Ｂ ドレン
Claims (4)
- 内燃機関のクランク軸から回転力を伝達されて第１回転軸心回りに回転駆動される第１回転軸部材と、
該第１回転軸心とは異なり且つ該第１回転軸心と平行な第２回転軸心を有する軸支部を備えると共に該第１回転軸部材の外周に相対回転又は揺動しうるように設けられて該第２回転軸心を変位させうる軸支部材と、
該軸支部材に軸支された中間回転部材と、
該第１回転軸部材に該中間回転部材を連結して該中間回転部材を該第１回転軸部材と連動して回転可能とする第１接続部材と、
該第１回転軸心回りに回転しカム部を有する第２回転軸部材と、
該中間回転部材に該第２回転軸部材を連結して該第２回転軸部材を該中間回転部材と連動して回転可能とする第２接続部材と、
該第２接続部材と別体に設けられて、該カム部を通じて該第２回転軸部材の回転位相に対応して該内燃機関の燃焼室への吸気流入期間又は排気放出期間を設定する弁部材と、
アクチュエータに駆動され、該内燃機関の運転状態に応じて該軸支部材の該軸支部の回転中心である該第２回転軸心を第１位置と第２位置との間で変位させる制御用部材とをそなえ、
該内燃機関の機関回転数の増加時に、該制御用部材を通じて該軸支部材を該第１位置から該第２位置へと変位させるように構成されるとともに、
該第１位置から該第２位置への変位の方向が、該中間回転部材と該軸支部との間又は該軸支部と該第１回転軸部材との間に発生する引きずりトルク方向に沿うように設定されている
ことを特徴とする、可変動弁機構。 - 内燃機関のクランク軸から回転力を伝達されて第１回転軸心回りに回転駆動される第１回転軸部材と、
該第１回転軸心とは異なり且つ該第１回転軸心と平行な第２回転軸心を有する軸支部を備えると共に該第１回転軸部材の外周に相対回転又は揺動しうるように設けられて該第２回転軸心を変位させうる軸支部材と、
該軸支部材に軸支された中間回転部材と、
該第１回転軸部材に該中間回転部材を連結して該中間回転部材を該第１回転軸部材と連動して回転可能とする第１接続部材と、
該第１回転軸心回りに回転しカム部を有する第２回転軸部材と、
該中間回転部材に該第２回転軸部材を連結して該第２回転軸部材を該中間回転部材と連動して回転可能とする第２接続部材と、
該第２接続部材と別体に設けられて、該カム部を通じて該第２回転軸部材の回転位相に対応して該内燃機関の燃焼室への吸気流入期間又は排気放出期間を設定する弁部材と、
アクチュエータに駆動され、該内燃機関の運転状態に応じて該軸支部材の該軸支部の回転中心である該第２回転軸心を第１位置と第２位置との間で変位させる制御用部材とをそなえ、
該内燃機関の機関回転数の増加時に、該制御用部材を通じて該軸支部材を該第１位置から該第２位置へと変位させるように構成されるとともに、
該第１位置から該第２位置への変位方向が、該中間回転部材と該軸支部との間又は該軸支部と該第１回転軸部材との間に発生する引きずりトルク方向とは逆向きに設定されている
ことを特徴とする、可変動弁機構。 - 吸気側及び排気側にそれぞれ可変動弁機構を配設された内燃機関であって、
該可変動弁機構が、
該内燃機関のクランク軸から回転力を伝達されて第１回転軸心回りに回転駆動される第１回転軸部材と、
該第１回転軸心とは異なり且つ該第１回転軸心と平行な第２回転軸心を有する軸支部を備えると共に該第１回転軸部材の外周に相対回転又は揺動しうるように設けられて該第２回転軸心を変位させうる軸支部材と、
該軸支部材に軸支された中間回転部材と、
該第１回転軸部材に該中間回転部材を連結して該中間回転部材を該第１回転軸部材と連動して回転可能とする第１接続部材と、
該第１回転軸心回りに回転しカム部を有する第２回転軸部材と、
該中間回転部材に該第２回転軸部材を連結して該第２回転軸部材を該中間回転部材と連動して回転可能とする第２接続部材と、
該第２接続部材と別体に設けられて、該カム部を通じて該第２回転軸部材の回転位相に対応して該内燃機関の燃焼室への吸気流入期間又は排気放出期間を設定する弁部材と、
該内燃機関の運転状態に応じて該軸支部材の該軸支部の回転中心である該第２回転軸心を第１位置と第２位置との間で変位させる制御用部材と、
該吸気側の該可変動弁機構に設けられた該軸支部材及び該排気側の該可変動弁機構に設けられた該軸支部材を、直接的に又は伝達機構を介して間接的にそれぞれ駆動するアクチュエータとをそなえ、
該内燃機関の機関回転数の増加時に、該アクチュエータを通じて該吸気側の該軸支部材及び該排気側の該軸支部材をそれぞれ該第１位置から該第２位置へと変位させるように構成されるとともに、
該吸気側の該軸支部材の該第１位置から該第２位置への変位方向、及び、該排気側の該軸支部材の該第１位置から該第２位置への変位方向が、いずれも、該中間回転部材と該軸支部との間及び該軸支部と該第１回転軸部材との間に発生する引きずりトルク方向に沿うか、又は、該引きずりトルク方向とは逆向きに設定されている
ことを特徴とする、可変動弁機構付き内燃機関。 - 吸気側及び排気側にそれぞれ可変動弁機構を配設された内燃機関であって、
該可変動弁機構が、
該内燃機関のクランク軸から回転力を伝達されて第１回転軸心回りに回転駆動される第１回転軸部材と、
該第１回転軸心とは異なり且つ該第１回転軸心と平行な第２回転軸心を有する軸支部を備えると共に該第１回転軸部材の外周に相対回転又は揺動しうるように設けられて該第２回転軸心を変位させうる軸支部材と、
該軸支部材に軸支された中間回転部材と、
該第１回転軸部材に該中間回転部材を連結して該中間回転部材を該第１回転軸部材と連動して回転可能とする第１接続部材と、
該第１回転軸心回りに回転しカム部を有する第２回転軸部材と、
該中間回転部材に該第２回転軸部材を連結して該第２回転軸部材を該中間回転部材と連動して回転可能とする第２接続部材と、
該第２接続部材と別体に設けられて、該カム部を通じて該第２回転軸部材の回転位相に対応して該内燃機関の燃焼室への吸気流入期間又は排気放出期間を設定する弁部材と、
該内燃機関の運転状態に応じて該軸支部材の該軸支部の回転中心である該第２回転軸心を第１位置と第２位置との間で変位させる制御用部材と、
該吸気側の該可変動弁機構に設けられた該軸支部材及び該排気側の該可変動弁機構に設けられた該軸支部材を、直接的に又は伝達機構を介して間接的にそれぞれ駆動するアクチュエータとをそなえ、
該内燃機関の機関回転数の増加時に、該アクチュエータを通じて該吸気側の該軸支部材及び該排気側の該軸支部材をそれぞれ該第１位置から該第２位置へと変位させるように構成されるとともに、
該吸気側の該軸支部材の該第１位置から該第２位置への変位方向、及び、該排気側の該軸支部材の該第１位置から該第２位置への変位方向、のうちのいずれか一方の変位方向が、該中間回転部材と該軸支部との間又は該軸支部と該第１回転軸部材との間に発生する引きずりトルク方向に沿うように設定され、他方の変位方向が、該引きずりトルク方向とは逆向きに設定されている
ことを特徴とする、可変動弁機構付き内燃機関。
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