JP2010164034A - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、ロッカーアームを連結状態に復帰させるときに、付勢手段の付勢力が連結解除手段側に作用するのを遮断することを目的とする。
【解決手段】ロッカーアーム３２，３４Ｌ，３４Ｒには、各ロッカーアームを連結するための切換ピン４８，５４Ｌ，５４Ｒを設ける。アクチュエータ６６の作動時には、スライドピン５８により、各切換ピンをリターンスプリング５６の付勢力に抗して押動し、ロッカーアームの連結を解除する。この連結解除状態において、ロストモーション期間中には、切換ピン４８の端面をスリーブ５０Ｒの端面に当接させることにより、リターンスプリング５６の付勢力を受承する。これにより、ロッカーアームの連結復帰動作をロストモーション期間中に行えば、前記付勢力がスライドピン５８に作用していないので、ロックピン７０を切欠５８ｅから速やかに離脱させることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、内燃機関の動弁装置に係り、特に、バルブの開弁特性を変更可能な内燃機関の動弁装置に関する。

従来技術として、例えば特許文献１（特開２００７−３２５５６号公報）に開示されているように、複数個のロッカーアームの連結状態を切換えることにより、バルブの開弁特性を変更する構成とした内燃機関の動弁装置が知られている。従来技術の動弁装置は、カムシャフトと共に回転する第１カムおよび第２カムと、前記第１カムに当接する第１ロッカーアームと、前記第２カムに当接する第２ロッカーアームとを備えている。そして、第２ロッカーアームは、揺動することによりバルブを開，閉するように構成されている。

また、従来技術の動弁装置は、第１ロッカーアームと第２ロッカーアームとの連結及び連結解除を行う切換ピンを備えている。この切換ピンは、第１ロッカーアームと第２ロッカーアームとに跨って挿入される連結位置と、何れか一方のロッカーアームにのみ挿入される連結解除位置との間で軸方向に変位するように構成されている。さらに、動弁装置には、切換ピンを連結方向に付勢するリターンスプリングと、切換ピンを連結解除方向に押動するアクチュエータとが設けられている。

このように構成される動弁装置において、アクチュエータを停止した状態では、切換ピンがリターンスプリングの付勢力により連結位置に保持される。これにより、第１ロッカーアームと第２ロッカーアームとは、切換ピンを介して連結された状態で、例えば第１カムのプロフィールに応じて一緒に揺動するようになる。また、アクチュエータを作動させたときには、切換ピンがアクチュエータにより押動されるので、切換ピンは、リターンスプリングの付勢力に抗して連結解除位置に変位する。この結果、第２ロッカーアームは、第１ロッカーアームとの連結が解除された状態で、第２カムのプロフィールに応じて揺動するようになる。

このように、従来技術の動弁装置は、第２ロッカーアームの揺動特性、即ち、バルブの開弁特性を決定するカムを、各ロッカーアームの連結状態に応じて第１カムと第２カムの何れかに切換える構成としている。

特開２００７−３２５５６号公報

ところで、上述した従来技術において、各ロッカーアームを連結解除状態から再び連結するときには、アクチュエータの作動を停止させる。これにより、切換ピンを連結解除位置に保持していたアクチュエータの駆動力が失われるので、切換ピンは、リターンスプリングの付勢力により連結位置に押し戻される。

しかしながら、アクチュエータのうち切換ピンを押動する可動部品には、切換ピン等を介してリターンスプリングの付勢力が作用している。この可動部品は、アクチュエータの作動が停止された時点で、停止時の位置に戻ることになるが、このときリターンスプリングの付勢力が可動部品に作用していると、可動部品とこれを支持する部材との間には、前記付勢力に応じた摩擦力（反力）が生じることがある。

このため、従来技術では、各ロッカーアームを連結解除状態から連結状態へと復帰させるときに、アクチュエータの可動部品が前記摩擦力に抗して変位する分だけ、復帰動作の応答性が低下するという問題がある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、各ロッカーアームを連結状態に復帰させるときに、付勢手段の付勢力が連結解除手段側の部品に作用するのを遮断し、復帰動作の応答性を向上させることが可能な内燃機関の動弁装置を提供することにある。

第１の発明は、内燃機関のカムと同期して揺動する第１ロッカーアームと、
前記第１ロッカーアームと連結された連結時には当該第１ロッカーアームと一緒に揺動することにより内燃機関のバルブを開，閉し、非連結時には前記バルブを停止状態に保持する第２ロッカーアームと、
前記第１ロッカーアームと前記第２ロッカーアームにそれぞれ設けられたスリーブのうち、何れか一方のスリーブ内に挿入される連結解除位置と両方のスリーブ内に跨って挿入される連結位置との間で変位する切換ピンと、
前記切換ピンを前記連結位置に保持するために、前記切換ピンを前記一方のスリーブ側から他方のスリーブ側に向けて付勢する付勢手段と、
前記第１ロッカーアームと前記第２ロッカーアームとの連結を解除するときに、前記切換ピンを前記他方のスリーブ側から前記一方のスリーブ側に向けて押動し、当該切換ピンを前記連結解除位置に変位させる連結解除手段と、
前記連結解除手段の動作を停止することにより前記各ロッカーアームを連結状態に復帰させるときに、前記付勢手段の付勢力が前記切換ピンを介して前記連結解除手段に作用するのを遮断する付勢力遮断手段と、
を備えることを特徴とする。

第２の発明によると、前記付勢力遮断手段は、前記第１ロッカーアームが前記第２ロッカーアームに対して揺動するロストモーション期間が到来したときに、前記付勢力が前記連結解除手段に作用するのを遮断する構成としている。

第３の発明は、前記各ロッカーアームを非連結状態から連結状態に復帰させるときに、前記ロストモーション期間中に前記連結解除手段の動作を停止させる停止タイミング制御手段を備える構成としている。

第４の発明は、前記付勢力遮断手段は前記他方のスリーブであり、前記他方のスリーブは、前記第１ロッカーアームが前記第２ロッカーアームに対して揺動することにより前記切換ピンが前記他方のスリーブに対して非同軸位置に変位したときに、当該切換ピンの端面と当接して前記付勢力を受承する構成としている。

第５の発明は、前記他方のスリーブ内に変位可能に挿入され、前記切換ピンと前記連結解除手段との間に介在する補助切換ピンと、
前記補助切換ピンに対して接触，離間可能に配置され、前記付勢力遮断手段を構成する可動ストッパと、を備え、
前記可動ストッパは、前記第１ロッカーアームが前記第２ロッカーアームに対して揺動するロストモーション期間が到来したときに、前記補助切換ピンと接触して前記付勢力を受承し、非ロストモーション期間中には前記補助切換ピンから離間する構成としている。

第６の発明によると、前記可動ストッパは、
前記補助切換ピンの近傍に取付けられる取付部と、
前記取付部から前記補助切換ピンの外周面に接触する位置まで伸張し、弾性変形することにより前記補助切換ピンの外周面から離間するピン接触部と、
前記ピン接触部の先端側に設けられ、前記非ロストモーション期間中に前記第１ロッカーアームと係合することにより前記ピン接触部を弾性変形させるアーム係合部と、
を備える構成としている。

第７の発明は、内燃機関のカムシャフトに設けられたタイミングカムを備え、
前記可動ストッパは、
前記補助切換ピンの近傍に取付けられる取付部と、
前記取付部から前記補助切換ピンの外周面に接触する位置まで伸張し、弾性変形することにより前記補助切換ピンの外周面から離間するピン接触部と、
前記ピン接触部の先端側に設けられ、前記非ロストモーション期間中に前記タイミングカムに押動されることにより前記ピン接触部を弾性変形させるカム接触部と、
を備える構成としている。

第８の発明によると、前記連結解除手段は、
前記切換ピンを押動するために軸方向に変位可能に配置され、径方向に窪んだ凹部を有するスライドピンと、
前記スライドピンが前記各ロッカーアームの連結を解除する位置まで変位したときに、アクチュエータにより駆動されて前記凹部に係合し、前記スライドピンを連結解除位置に保持するロックピンと、
を備える構成としている。

第１の発明によれば、付勢力遮断手段は、第１ロッカーアームと第２ロッカーアームとを連結状態に復帰させるときに、付勢手段の付勢力が切換ピンを介して連結解除手段に作用するのを遮断することができる。これにより、連結解除手段は、前記付勢力や当該付勢力により生じる摩擦力等を受けることがないから、停止時の状態へと速やかに戻ることができ、この復帰動作の応答性を向上させることができる。

第２の発明によれば、ロストモーション期間中には、付勢力遮断手段により前記付勢力の遮断動作を行うことができる。従って、この期間中に連結解除手段の作動を停止させれば、連結解除手段を停止時の状態へと速やかに復帰させることができる。一方、非ロストモーション期間中には、前記付勢力を切換ピンから連結解除手段に作用させることができる。従って、連結解除手段の停止後に非ロストモーション期間が到来したときには、前記付勢力により切換ピンを連結位置へとスムーズに変位させることができる。

第３の発明によれば、停止タイミング制御手段は、ロストモーション期間中に連結解除手段の動作を停止させることができる。これにより、付勢手段の付勢力に影響されることなく、連結解除手段を停止時の状態へと速やかに復帰させることができる。

第４の発明によれば、第１ロッカーアームが第２ロッカーアームに対して揺動するとき（即ち、ロストモーション期間中）には、これらのロッカーアームにそれぞれ設けられたスリーブが互いに非同軸位置となる。このため、ロストモーション期間中には、各スリーブのうち一方のスリーブ内に挿入された切換ピンの端面を、他方のスリーブの端面に当接させることができる。これにより、他方のスリーブは、切換ピンに作用する付勢手段の付勢力を受承することができ、この付勢力が連結解除手段側に作用するのを遮断することができる。従って、付勢力遮断手段となる部品等を新設しなくても、切換ピンが挿入されるスリーブを利用して、付勢力遮断手段を容易に構成することができ、部品点数を抑えて構造を簡略化することができる。

第５の発明によれば、ロストモーション期間中には、切換ピンと連結解除手段との間に介在する補助切換ピンに対して可動ストッパを接触させることができる。これにより、可動ストッパは、切換ピンに作用する付勢手段の付勢力を補助切換ピンの位置で受承することができ、この付勢力が連結解除手段側に作用するのを遮断することができる。一方、非ロストモーション期間中には、可動ストッパを補助切換ピンから離間させることができるので、前記第２の発明で記載した作用効果を得ることができる。

第６の発明によれば、ロストモーション期間中には、第１ロッカーアームが第２ロッカーアームに対して相対的に揺動する。この揺動時には、可動ストッパのアーム係合部を第１ロッカーアームと係合しない状態に保持し、ピン接触部を補助切換ピンに接触させておくことができる。一方、非ロストモーション期間が到来したときには、第１ロッカーアームが第２ロッカーアームに対して非揺動位置に復帰する。このとき、第１ロッカーアームの動作によりアーム係合部を押動し、アーム係合部を介してピン接触部を弾性変形させることができ、これによりピン接触部を補助切換ピンから離間させることができる。従って、第１ロッカーアームの動作を利用して、ロストモーション期間中にのみ付勢力を遮断する可動ストッパを実現することができる。

第７の発明によれば、ロストモーション期間中には、タイミングカムの作用力が可動ストッパのカム接触部に付加されない状態に保持し、この状態でピン接触部を補助切換ピンに接触させておくことができる。一方、非ロストモーション期間が到来したときには、タイミングカムによりカム接触部を押動し、カム接触部を介してピン接触部を弾性変形させることができる。これにより、可動ストッパのピン接触部を補助切換ピンから離間させることができる。従って、タイミングカムを利用して、ロストモーション期間中にのみ付勢力を遮断する可動ストッパを実現することができる。

第８の発明によれば、各ロッカーアームの連結を解除したときには、ロックピンをスライドピンの径方向外側から凹部に係合させることができる。これにより、ロックピンは、スライドピンを付勢手段の付勢力に抗して連結解除位置に保持することができる。また、各ロッカーアームを連結状態に復帰させるときには、付勢力遮断手段によりスライドピンに作用する付勢力が遮断される。これにより、ロックピンがスライドピンの凹部から径方向外側に向けて離脱するときに、両者の間に前記付勢力による摩擦力（反力）が生じるのを防止することができ、ロックピンの離脱動作をスムーズに行うことができる。

実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
以下、図１乃至図１５を参照しつつ、本発明の実施の形態１について説明する。本実施の形態では、まず最初に、図１乃至図１１を参照して、システム全体の構成および基本的な動作について説明する。図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための全体構成図である。図１に示すように、本実施の形態のシステムは、例えば４つの気筒（＃１〜＃４）を有する４気筒型の内燃機関１を備えている。内燃機関１の各気筒には、２つの吸気バルブと２つの排気バルブとが設けられており、図１に示す構成は、各気筒に配設された２つの吸気バルブ、或いは２つの排気バルブを駆動するものである。

本実施の形態の動弁装置１０は、カムシャフト１２を備えている。カムシャフト１２は、図示しないクランクシャフトに対してタイミングチェーンまたはタイミングベルトによって連結され、クランクシャフトの１／２の速度で回転するように構成されている。カムシャフト１２には、１気筒当り１つの主カム１４と２つの副カム１６とが設けられている。主カム１４は、２つの副カム１６の間に配置されている。

主カム１４は、カムシャフト１２と同軸に配置された円弧状のベース円部１４ａ（図３参照）と、当該ベース円部１４ａの一部を径方向外側に向かって膨らませるように形成されたノーズ部１４ｂとを備えている。また、副カム１６は、ベース円部のみを有するカム（ゼロリフトカム）として構成されている（図４参照）。

各気筒のカム１４，１６とバルブ１８との間には、可変機構２０が介在している。すなわち、カム１４，１６の作用力は、可変機構２０を介して２つのバルブ１８へ伝達されるようになっている。バルブ１８は、開弁方向に作用するカム１４，１６の作用力と、閉弁方向に作用するバルブスプリング２２の付勢力とを利用して開閉される。なお、図１は、＃１気筒のバルブ１８が主カム１４の作用力を受けて開弁した状態を例示している。

可変機構２０は、主カム１４の作用力をバルブ１８へ伝達する状態と副カム１６の作用力をバルブ１８へ伝達する状態とを切り換えることにより、バルブ１８の開弁特性を変更する機構である。なお、本実施の形態では、副カム１６がゼロリフトカムであるため、可変機構２０は、主カム１４の作用力をバルブ１８へ伝達する状態と、この作用力をバルブ１８に伝達しない状態（即ち、バルブ１８が開，閉しないバルブ停止状態）との切換えを行う構成となっている。

また、本実施の形態の動弁装置１０は、各可変機構２０を駆動して、バルブ１８の開弁特性を切り換えるための切換機構２４を気筒毎に備えている。切換機構２４は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２６からの駆動信号により駆動される。ＥＣＵ２６は、内燃機関１の運転状態を制御するための電子制御ユニットであり、クランクポジションセンサ２８等の出力信号に基づいて切換機構２４を制御する。クランクポジションセンサ２８は、内燃機関１の出力軸（クランクシャフト）の回転速度を検出するセンサである。

［可変機構の構成］
次に、図２乃至図４を参照して、可変機構２０の詳細な構成を説明する。図２は、図１中に示す可変機構２０をバルブ基端部から見た拡大図である。可変機構２０は、カムシャフト１２と平行に配置されたロッカーシャフト３０を備えている。ロッカーシャフト３０には、図２に示すように、中央ロッカーアーム３２と、外側ロッカーアーム３４Ｌ，３４Ｒとが揺動可能に取付けられており、これらのロッカーアーム３２，３４Ｌ，３４Ｒは、ロッカーシャフト３０を中心として揺動する。ここで、中央ロッカーアーム３２は、本実施の形態の第１ロッカーアームを構成しており、図２中の右側に位置する外側ロッカーアーム３４Ｒは、第２ロッカーアームを構成している。なお、本明細書では、左，右の外側ロッカーアーム３４Ｌ，３４Ｒを特に区別しないときに、単に外側ロッカーアーム３４と表記する場合がある。

中央ロッカーアーム３２は、外側ロッカーアーム３４Ｌ，３４Ｒの間に配置されており、後述のように主カム１４と同期して揺動する。また、外側ロッカーアーム３４は、中央ロッカーアーム３２と連結された連結時には当該中央ロッカーアーム３２と一緒に揺動し、これにより２つのバルブ１８を開，閉する。また、外側ロッカーアーム３４は、中央ロッカーアーム３２との非連結時にバルブ１８を停止状態に保持する構成となっている。

図３は、中央ロッカーアームをロッカーシャフトの軸方向（図２中の矢示Ａ方向）から見た断面図である。また、図４は、外側ロッカーアーム３４をロッカーシャフト３０の軸方向から見た断面図である。図３に示すように、中央ロッカーアーム３２のうちロッカーシャフト３０と反対側に位置する端部には、主カム１４と当接する主ローラ３６が回転可能に取付けられている。主ローラ３６は、ロッカーシャフト３０に取付けられたコイルスプリング３８により、主カム１４と常に当接するように付勢されている。このように構成された中央ロッカーアーム３２は、主カム１４の作用力とコイルスプリング３８の付勢力との協働により、ロッカーシャフト３０を支点として揺動する。

一方、図４に示すように、外側ロッカーアーム３４のうちロッカーシャフト３０と反対側に位置する端部には、バルブ１８の基端部（詳細には、バルブステムの基端部）が当接している。また、外側ロッカーアーム３４の中央部位には、主ローラ３６と同径に形成された副ローラ４０が回転可能に取付けられている。なお、副ローラ４０とは、左，右の外側ロッカーアーム３４Ｌ，３４Ｒにそれぞれ設けられた副ローラ４０Ｌ，４０Ｒを示す標記である。

また、外側ロッカーアーム３４の他端では、ロッカーシャフト３０がラッシュアジャスタ４２を介してカムキャリア（或いはシリンダヘッド等）に支持されている。このため、外側ロッカーアーム３４は、ラッシュアジャスタ４２から押上げ力を受けることにより、副カム１６に向けて付勢されている。また、主ローラ３６が主カム１４のベース円部１４ａと当接（図３参照）し、かつ副ローラ４０が副カム１６のベース円部と当接（図４参照）している状態において、これらのローラ３６，４０は、図２中に示す直線Ｌ上で同軸配置されるように構成されている。

［切換機構の構成］
次に、図５乃至図７を参照して、切換機構２４の詳細な構成を説明する。切換機構２４は、中央ロッカーアーム３２と外側ロッカーアーム３４との連結，分離を切換えるための機構である。切換機構２４によれば、主カム１４の作用力が外側ロッカーアーム３４に伝達される状態と、この作用力が外側ロッカーアーム３４に伝達されない状態とを切換えることができ、これによりバルブ１８の開弁特性を変化させることができる。

図５は、図１中に示す切換機構２４の詳細な構成を説明するための断面図である。この断面図は、切換機構２４をローラ３６，４０の軸心位置で破断したものである。また、図５では、説明を分かり易くする観点から、可変機構２０の搭載位置に対するカムシャフト１２の搭載位置を、実際とは異なる位置に図示している。

図５に示すように、中央ロッカーアーム３２には、主ローラ３６を回転可能に支持する円筒状の中央スリーブ４４が設けられており、中央スリーブ４４にはピン孔４６が形成されている。ピン孔４６は、中央スリーブ４４を軸方向に貫通し、その両側端面に開口している。そして、ピン孔４６には、円柱状の切換ピン４８が摺動可能に挿入されている。切換ピン４８の軸方向の長さは、ピン孔４６よりも長尺に設定されている。

一方、外側ロッカーアーム３４Ｌには、副ローラ４０Ｌを回転可能に支持する円筒状の外側スリーブ５０Ｌが設けられており、外側スリーブ５０Ｌにはピン孔５２Ｌが形成されている。ピン孔５２Ｌは、中央ロッカーアーム３２側の端部が開口し、これと反対側の端部が閉塞されている。また、ピン孔５２Ｌ内には、有底の円筒状に形成された他の切換ピン５４Ｌが摺動可能に挿入されている。この切換ピン５４Ｌは、ピン孔５２Ｌ内の最奥位置まで押込まれた状態でも、外側ロッカーアーム３４Ｌの側面から僅かに突出するように構成されている。そして、切換ピン５４Ｌ内には、３本の切換ピン４８，５４Ｌ，５４Ｒを後述のスライドピン５８側（ロッカーアーム３２，３４Ｌ，３４Ｒの連結方向）に向けて常時付勢する付勢手段としてのリターンスプリング５６が配置されている。

また、反対側の外側ロッカーアーム３４Ｒには、副ローラ４０Ｒを回転可能に支持する円筒状の外側スリーブ５０Ｒが設けられており、外側スリーブ５０Ｒにはピン孔５２Ｒが形成されている。ピン孔５２Ｒは、外側スリーブ５０Ｒを軸方向に貫通し、その両側端面に開口している。そして、ピン孔５２Ｒ内には、円柱状の補助切換ピン５４Ｒが摺動変位可能な状態で挿入されている。補助切換ピン５４Ｒの軸方向の長さは、ピン孔５２Ｒよりも長尺に設定されている。また、補助切換ピン５４Ｒは、中央の切換ピン４８と後述するスライドピン５８との間に介在している。なお、切換ピン４８、外側スリーブ５０Ｒおよび補助切換ピン５４Ｒの構成は、本実施の形態の特徴部分であり、この構成の詳細については後述する。

上述した３つのピン孔４６，５２Ｌ，５２Ｒの穴径と、３本の切換ピン４８，５４Ｌ，５４Ｒの外径とは、略同等に形成されている。また、ピン孔４６，５２Ｌ，５２Ｒの相対位置は、主ローラ３６が主カム１４のベース円部１４ａと当接（図３参照）し、かつ副ローラ４０が副カム１６のベース円部と当接（図４参照）しているときに、３つのピン孔４６，５２Ｌ，５２Ｒが同軸上に配置されるように決定されている。

さらに、上記図５と共に図６を参照しつつ、切換機構２４の説明を継続する。図６は、切換機構２４をカムシャフト１２の軸方向（図５中の矢示Ｂ方向）から見た側面図である。なお、図６以降の図では、ロックピン７０とソレノイド６８との関係を簡略化して図示する場合がある。切換機構２４は、カムシャフト１２の回転力を利用して、切換ピン４８，５４Ｌ，５４Ｒをリターンスプリング５６側（ロッカーアーム３２，３４Ｌ，３４Ｒの連結解除方向）に向けて押動するためのスライドピン５８を備えている。本実施の形態において、スライドピン５８、アクチュエータ６６およびロックピン７０は、ロッカーアーム３２，３４Ｌ，３４Ｒの連結を解除するための連結解除手段を構成している。

また、スライドピン５８は、図５に示すように、先端側が補助切換ピン５４Ｒの端面と当接する円柱部５８ａを備えている。円柱部５８ａは、カムキャリアに固定された支持部材６０によって摺動可能に支持されている。これにより、スライドピン５８は、円柱部５８ａの軸方向への変位および周方向への回転が可能となっている。また、円柱部５８ａの基端側には、径方向外向きに突出する棒状のアーム部５８ｂが設けられている。アーム部５８ｂの先端部は、図６に示すように、カムシャフト１２の周面近傍まで延びており、この先端部には、後述の螺旋溝６４に対して係合，離脱する突起５８ｃが設けられている。

また、アーム部５８ｂの先端側には、後述のロックピン７０により押圧可能な押圧面５８ｄと、当該押圧面５８ｄの一部を切欠くことにより径方向に窪んだ凹部として形成された切欠５８ｅとが設けられている。押圧面５８ｄの形状は、ロックピン７０の押圧動作をアーム部５８ｂの回転動作に変換するように形成されている。このため、ロックピン７０により押圧面５８ｄを押圧すると、アーム部５８ｂがカムシャフト１２に向けて回転し、突起５８ｃが螺旋溝６４内に係合する。

また、押圧面５８ｄは、スライドピン５８が図５中に示す連結位置Ｐmax1から連結解除位置Ｐmax2まで変位する間、ロックピン７０と当接し続けるように形成されている。ここで、連結位置Ｐmax1とは、ロッカーアーム３２，３４Ｌ，３４Ｒが連結されたときのスライドピン５８の軸方向位置として定義され、連結解除位置Ｐmax2とは、当該連結が解除されたときのスライドピン５８の軸方向位置として定義されるものである。また、切欠５８ｅは、スライドピン５８が連結解除位置Ｐmax2に達することにより突起５８ｃが螺旋溝６４から離脱したときに、ロックピン７０と係合可能な位置に設けられている。

一方、カムシャフト１２の外周側には、当該カムシャフト１２よりも大径に形成された大径部６２が形成されている。大径部６２の周面には、周方向に延びる螺旋溝６４が形成されており、その溝幅は突起５８ｃの外径よりも若干大きく形成されている。ここで、螺旋溝６４の始端６４ａの軸方向位置は、スライドピン５８が前記連結位置Ｐmax1にあるときの突起５８ｃの軸方向位置と一致している。また、螺旋溝６４の終端６４ｂの軸方向位置は、スライドピン５８が前記連結解除位置Ｐmax2にあるときの突起５８ｃの軸方向位置と一致している。

つまり、突起５８ｃが螺旋溝６４に係合した状態において、カムシャフト１２が回転すると、突起５８ｃが螺旋溝６４により軸方向に案内され、スライドピン５８が連結位置Ｐmax1から連結解除位置Ｐmax2まで軸方向に変位する。また、螺旋溝６４の終端６４ｂ側には、図６に示すように、カムシャフト１２の回転に伴って螺旋溝６４が徐々に浅くなるように形成された浅溝部６４ｃが設けられている。このため、突起５８ｃは、スライドピン５８が連結解除位置Ｐmax2に達したときに、浅溝部６４ｃの作用により螺旋溝６４から離脱するように構成されている。なお、螺旋溝６４のうち浅溝部６４ｃ以外の部位は、一定の溝深さに形成されている。

また、切換機構２４は、突起５８ｃを螺旋溝６４に係合させるためのアクチュエータ６６を備えている。アクチュエータ６６は、ＥＣＵ２６からの制御信号に基づいてデューティ制御されるソレノイド６８と、当該ソレノイド６８の駆動軸６８ａと当接する円筒状のロックピン７０とを備えている。ロックピン７０は、図示しない支持部材により軸方向にのみ変位可能に支持されている。

また、ロックピン７０は、当該ロックピン７０をソレノイド６８の駆動力と逆方向に常時付勢する戻しばね７２と、この戻しばね７２のばね力を受承する鍔状のばね座７４とを備えている。さらに、スライドピン５８の近傍には、アーム部５８ｂの回転範囲を大径部６２との間に規制するストッパ７６と、アーム部５８ｂをストッパ７６に向けて付勢する付勢ばね７８とが設けられている。

このように構成されたアクチュエータ６６によれば、ＥＣＵ２６からソレノイド６８への通電が行われると、ソレノイド６８の電磁力により駆動軸６８ａが伸張方向に変位する。これにより、ロックピン７０は、駆動軸６８ａによりスプリング７２の付勢力に抗して押動され、スライドピン５８のアーム部５８ｂに向けて変位する。一方、ソレノイド６８への通電が停止されると、ロックピン７０は、スプリング７２の付勢力によりアーム部５８ｂから離れる方向に後退する。

［動弁装置の動作］
次に、図７乃至図１１を参照して、動弁装置１０の動作について説明する。
（通常のリフト動作時）
図７は、通常のリフト動作を示す動作説明図である。通常のリフト動作時には、図７（Ｂ）に示すように、アクチュエータ６６が停止（ＯＦＦ）状態に保持されている。そして、３本の切換ピン４８，５４Ｌ，５４Ｒは、図７（Ａ）に示すように、同軸上に並んだ状態で、リターンスプリング５６の付勢力により連結方向（スライドピン５８側）に押動され、ピン孔４６，５２Ｌ，５２Ｒ内で連結解除方向に変位した位置に保持されている。この状態では、切換ピン５４Ｌが２つのピン孔４６，５２Ｌに跨って挿入され、切換ピン４８が２つのピン孔４６，５２Ｒに跨って挿入されている。

このため、３つのロッカーアーム３２，３４Ｌ，３４Ｒは、切換ピン４８，５４Ｌによって連結された状態となり、ロッカーシャフト３０を中心として一体的に回転するようになっている。このとき、スライドピン５８は、カムシャフト１２（大径部６２）から離れた状態で、切換ピン４８，５４Ｌ，５４Ｒを介してリターンスプリング５６の付勢力を受けることにより、連結位置Ｐmax1に保持されている。

このように、各ロッカーアーム３２，３４Ｌ，３４Ｒが連結された状態では、主カム１４により中央ロッカーアーム３２が押動されると、主カム１４の作用力が中央ロッカーアーム３２から左，右の外側ロッカーアーム３４Ｌ，３４Ｒに伝達され、これらのロッカーアーム３２，３４Ｌ，３４Ｒが一体的に揺動する。つまり、主カム１４の作用力は、中央ロッカーアーム３２から左，右の外側ロッカーアーム３４Ｌ，３４Ｒを介して２つのバルブ１８に伝達されるので、各バルブ１８は、主カム１４のプロフィールに応じたリフト動作を行いつつ、開，閉するようになる。

（弁停止動作の開始時）
図８は、弁停止動作を開始した状態を示す動作説明図である。弁停止動作は、カムシャフト１２の回転力を利用して、スライドピン５８により切換ピン４８，５４Ｌ，５４Ｒを連結解除方向（リターンスプリング５６側）に変位させるものである。より詳しく述べると、弁停止動作の開始時には、まず、図８（Ｂ）に示すように、アクチュエータ６６を作動（ＯＮ）させ、ロックピン７０によりスライドピン５８の押圧面５８ｄを押圧する。

これにより、スライドピン５８のアーム部５８ｂは、カムシャフト１２の大径部６２に向けて回転し、突起５８ｃが螺旋溝６４に挿入される。この状態で、カムシャフト１２が回転すると、突起５８ｃは、螺旋溝６４によって案内されることにより、軸方向に変位する。これにより、スライドピン５８は、図８（Ａ）に示すように、連結位置Ｐmax1から連結解除位置Ｐmax2に向けて変位し、軸方向へのスライド動作を開始する。

（弁停止動作の完了時）
図９は、弁停止動作が完了した状態を示す動作説明図である。スライドピン５８が連結解除方向にスライドすると、切換ピン４８，５４Ｌ，５４Ｒは、スライドピン５８により押動され、リターンスプリング５６の付勢力に抗して連結解除方向に変位する。そして、図９（Ａ）に示すように、スライドピン５８が連結解除位置Ｐmax2に到達し、そのスライド動作が完了した時点では、切換ピン４８，５４Ｌ，５４Ｒがそれぞれ１つのピン孔４６，５２Ｌ，５２Ｒのみに挿入された連結解除位置に変位し、切換ピン４８，５４Ｌによる各ロッカーアーム３２，３４Ｌ，３４Ｒの連結が解除される。なお、この時点では、図９（Ｂ）に示すように、螺旋溝６４内で移動する突起５８ｃは、まだ浅溝部６４ｃに達していない。

このように、連結が解除された状態では、主カム１４により中央ロッカーアーム３２が押動されても、主カム１４の作用力は、中央ロッカーアーム３２のみを単独で揺動させることになる。つまり、左，右の外側ロッカーアーム３４Ｌ，３４Ｒには、主カム１４の作用力が伝達されない。また、外側ロッカーアーム３４の副ローラ４０に当接する副カム１６は、ゼロリフトカムであるため、バルブ１８の開，閉動作には関与しない。このため、バルブ１８のリフト動作は、主カム１４の回転に関係なく、停止状態となる。

（弁停止状態の保持動作時）
図１０および図１１は、ロスト期間および非ロスト期間中において、スライドピン５８をロックピン７０によって保持する状態を示す動作説明図である。より具体的に述べると、図１０は、中央ロッカーアーム３２が揺動動作を行っていない期間（非ロスト期間）中の状態を示しており、図１１は、中央ロッカーアーム３２が揺動動作を行っている期間（ロスト期間）中の状態を示している。

前記図９に示す状態から更にカムシャフト１２が回転すると、突起５８ｃは、螺旋溝６４内の浅溝部６４ｃに到達する。この結果、アーム部５８ｂは、浅溝部６４ｃの作用によりカムシャフト１２（大径部６２）から離れる方向に回転しつつ、ロックピン７０をアクチュエータ６６の駆動力に抗して押戻す。そして、図１０（Ｂ）に示すように、アーム部５８ｂが更に回転し、アーム部５８ｂとロックピン７０との当接部位が押圧面５８ｄから切欠５８ｅの位置に到達すると、ロックピン７０は、アクチュエータ６６の駆動力によりスライドピン５８の径方向外側から切欠５８ｅ内に係合する。

これにより、スライドピン５８は、図１０（Ｂ）および図１１（Ｂ）に示すように、突起５８ｃが螺旋溝６４から離脱しても、ロックピン７０によりリターンスプリング５６の付勢力に抗して支持された状態となる。つまり、ロックピン７０が切欠５８ｅ内に係合している間は、スライドピン５８に加わるリターンスプリング５６の付勢力がロックピン７０により受承される。このため、アクチュエータ６６の作動中には、スライドピン５８が連結解除位置Ｐmax2に保持されるようになり、バルブ１８の停止状態が継続される。

（弁復帰動作時）
弁停止状態から通常のリフト動作への復帰動作は、ＥＣＵ２６がアクチュエータ６６を停止させることにより開始される。ソレノイド６８への通電がＯＦＦされると、ロックピン７０は、戻しばね７２のばね力により、スライドピン５８の切欠５８ｅから径方向外側に向けて離脱し、両者の係合状態が解除される。この結果、スライドピン５８を連結解除位置Ｐmax2に保持していたロックピン７０の保持力が失われる。この状態で、外側ロッカーアーム３４の間で揺動する中央ロッカーアーム３２が特定の位置に達し、３つの切換ピン４８，５４Ｌ，５４Ｒが同軸上に配置されるタイミングが到来すると、これらの切換ピンとスライドピン５８とは、リターンスプリング５６の付勢力により連結方向に押動されるようになる。

これにより、切換ピン４８，５４Ｌ，５４Ｒは、前記図７に示す連結位置（切換ピン４８，５４Ｌが２つのピン孔に跨る位置）に復帰する。この結果、３つのロッカーアーム３２，３４Ｌ，３４Ｒは、切換ピン４８，５４Ｌによって再び連結された状態となり、主カム１４の作用力が中央ロッカーアーム３２から外側ロッカーアーム３４Ｌ，３４Ｒに伝達されるようになるので、バルブ１８のリフト動作が再開される。また、スライドピン５８は、切換ピン４８，５４Ｌ，５４Ｒを介してリターンスプリング５６の付勢力を受けることにより、連結位置Ｐmax1へと押し戻される。

なお、弁復帰動作の説明において、３つの切換ピン４８，５４Ｌ，５４Ｒ（およびスリーブ４４，５０Ｌ，５０Ｒ）が同軸上に配置されるタイミングとは、主カム１４のベース円部１４ａが中央ロッカーアーム３２の主ローラ３６に当接する期間（ベース円期間）である。なお、本明細書では、ベース円期間のことを非ロストモーション期間（非ロスト期間）と表記する場合がある。

一方、中央の切換ピン４８（スリーブ４４）が外側の切換ピン５４Ｌ，５４Ｒ（スリーブ５０Ｌ，５０Ｒ）に対して非同軸位置に変位するタイミング、即ち、主カム１４のノーズ部１４ｂが主ローラ３６に当接する期間は、ロストモーション期間（ロスト期間）と称するものとする。換言すれば、ロスト期間とは、中央ロッカーアーム３２が外側ロッカーアーム３４に対して相対的に揺動する期間である。

［本実施の形態の特徴］
上述した弁停止状態の保持動作時には、ロックピン７０がスライドピン５８の切欠５８ｅに係合した状態となっている。このとき、リターンスプリング５６の付勢力が切換ピン４８，５４Ｌ，５４Ｒを介してスライドピン５８に作用していると、この付勢力は、切欠５８ｅの周壁をロックピン７０の外周面に押付ける径方向の力（以下、横力と称す）を発生させる。この状態で弁復帰動作を実行すると、ロックピン７０は切欠５８ｅから離脱しようとするが、前記横力により生じる摩擦力は、ロックピン７０の離脱動作を妨げる反力として作用するので、その分だけ離脱動作の応答性が低下する。このため、リターンスプリング５６の付勢力がスライドピン５８に作用しない構成とすることが好ましい。

そこで、本実施の形態では、弁復帰動作時にリターンスプリング５６の付勢力を遮断する付勢力遮断手段を用いることを特徴としている。以下、図１２乃至図１５を参照して、本実施の形態の特徴部分について説明する。図１２は、本発明の実施の形態１において、切換機構２４の詳細な構成を説明するための断面図である。また、図１３は、図１２中の要部を拡大して示す要部拡大断面図である。これらの断面図は、切換機構２４を切換ピン４８，５４Ｌ，５４Ｒの軸心位置で破断したものであり、前記図１１と同様の状態（弁停止動作時におけるロスト期間中の状態）を、図１１と異なる角度から見たものである。

前述したように、中央の切換ピン４８は、スリーブ４４，５０Ｒのうち一方のスリーブ４４に挿入される連結解除位置と、両方のスリーブ４４，５０Ｒ内に跨って挿入される連結位置との間で変位するように構成されている。そして、弁停止動作の開始時には、スライドピン５８のスライド動作が補助切換ピン５４Ｒを介して切換ピン４８に伝達されることにより、切換ピン４８は、他方のスリーブ５０Ｒ側から一方のスリーブ４４側に向けて軸方向に押動される。これにより、弁停止動作時のロスト期間中には、図１２に示すように、切換ピン４８が連結解除位置に変位した状態で、中央ロッカーアーム３２が外側ロッカーアーム３４に対して揺動する。このとき、切換ピン４８には、当該切換ピンを一方のスリーブ４４側から他方のスリーブ５０Ｒ側に向けて軸方向に付勢するリターンスプリング５６の付勢力が作用している。

そして、本実施の形態では、ロスト期間中において、切換ピン４８の端面４８ａを他方のスリーブ５０Ｒの端面５０Ｒａに当接させる構成としている（図１３参照）。また、この状態において、切換ピン４８が補助切換ピン５４Ｒから離間するように、両者の寸法は予め調整されている。これにより、切換ピン４８に作用するリターンスプリング５６の付勢力は、他方のスリーブ５０Ｒにより受承されるので、切換ピン４８を介してスライドピン５８に作用することがない。つまり、他方のスリーブ５０Ｒは、前記付勢力がスライドピン５８に作用するのを遮断する付勢力遮断手段を構成している。この構成によれば、ロスト期間中に弁復帰動作をスムーズに実行することができる。

また、上述した構成において、非ロスト期間中には、切換ピン４８が他方のスリーブ５０Ｒ内に浅く進入することがある。しかし、スリーブ５０Ｒの内周側の端部（ピン孔５２Ｒの開口端）には、図１３に示すように、略円錐状の面取り加工が施され、テーパ部５０Ｒｂが形成されている。また、切換ピン４８の端面４８ａの外周にも同様に、略円錐状のテーパ部４８ｂが形成されている。このため、切換ピン４８は、他方のスリーブ５０Ｒ内に浅く進入した状態でも、次のロスト期間が到来したときにスリーブ５０Ｒの外側へと容易に脱出することができる。

図１４は、本発明の実施の形態１において、ＥＣＵによる弁復帰動作の実行タイミングを示すタイミングチャートである。この図に示すように、弁復帰動作は、ロスト期間中に開始される。即ち、アクチュエータ６６への通電をＯＦＦし、スライドピン５８の動作を停止させるタイミングは、ロスト期間中となるように制御される。ロスト期間中には、スライドピン５８がリターンスプリング５６の付勢力から解放されているので、ロックピン７０と切欠５８ｅとの間には前記横力（横力に応じた摩擦力）が作用していない。

従って、このタイミングでアクチュエータ６６への通電をＯＦＦすれば、ロックピン７０を戻しばね７２のばね力により切欠５８ｅから速やかに離脱させることができる。これにより、弁復帰動作の応答性を向上させることができる。また、前記横力は、ロックピン７０とその支持部材との間にも摩擦力を生じさせる。この摩擦力は、ロックピン７０やその支持部材の加工ばらつき等によって装置毎に異なるので、弁復帰動作の応答性ばらつきが生じる原因となる。本実施の形態では、ロックピン７０と支持部材との間の摩擦力も横力に応じて低減されるから、応答性のばらつきを抑えることができる。

［実施の形態１を実現するための具体的な処理］
図１５は、本発明の実施の形態１において、弁復帰動作を示すフローチャートである。図１５に示すルーチンでは、まず、弁復帰動作の要求が生じているか否かを判定し（ステップ１００）、この判定成立時に、ロスト期間中で且つロックピン７０の移動を完了させるのに必要な時間があるか否かを判定する（ステップ１０２）。ここで、ステップ１０２の判定が不成立のときには、ロスト期間が到来するまで待機する。なお、ステップ１０２の判定処理は、例えばクランクポジションセンサ２８の出力を用いて検出したクランク角と、ロスト期間に対応するクランク角とを比較することにより実行される。また、上記判定処理は、クランク角に代えて、カムポジションセンサにより検出したカム角を用いることでも実現することができる。

ステップ１０２の判定成立時には、ロスト期間中であるから、アクチュエータ６６（ソレノイド６８）への通電をＯＦＦし、弁復帰動作を開始する（ステップ１０４）。これにより、ロックピン７０は、戻しばね７２のばね力によりスライドピン５８の切欠５８ｅから離脱し、両者の係合状態が解除される（ステップ１０６）。この状態で非ロスト期間が到来すると、切換ピン４８，５４Ｌ，５４Ｒが同軸位置に変位するので、スライドピン５８は、切換ピン４８，５４Ｌ，５４Ｒを介してリターンスプリング５６の付勢力を受けることにより、連結解除位置Ｐmax2から連結位置Ｐmax1に移動する（ステップ１０８）。そして、切換ピン４８，５４Ｌ，５４Ｒが前記図７に示す連結位置に変位し、ロッカーアーム３２，３４が切換ピン４８，５４Ｌを介して連結される（ステップ１１０）。これにより、弁復帰動作が完了し、バルブ１８が通常の作動状態に復帰する（ステップ１１２）。

かくして、本実施の形態によれば、弁停止動作時のロスト期間中には、リターンスプリング５６の付勢力が切換ピン４８，５４Ｌ，５４Ｒを介してスライドピン５８に作用するのを、スリーブ５０Ｒにより遮断することができる。そして、ＥＣＵ２６は、弁復帰動作を行う必要があるときに、ロスト期間中にアクチュエータ６６への通電を停止することができる。これにより、ロックピン７０がスライドピン５８の切欠５８ｅから径方向外側に向けて離脱するときには、両者の間に前記付勢力による摩擦力（反力）が生じるのを防止することができる。従って、弁復帰動作時には、ロックピン７０の離脱動作を速やかに行うことができ、復帰動作の応答性を向上させることができる。

また、ロックピン７０の離脱動作が完了した後に、非ロスト期間が到来したときには、切換ピン４８とスリーブ５０Ｒとが同軸となることにより、リターンスプリング５６の付勢力をスライドピン５８に作用させることができる。これにより、スライドピン５８を連結解除位置Ｐmax2から連結位置Ｐmax1へとスムーズに変位させることができ、弁復帰動作を完了することができる。

しかも、本実施の形態では、リターンスプリング５６の付勢力をスリーブ５０Ｒにより受承する構成としたので、付勢力遮断手段となる部品等を新設しなくても、補助切換ピン５４Ｒが挿入されるスリーブ５０Ｒを利用して、付勢力遮断手段を容易に構成することができ、部品点数を抑えて構造を簡略化することができる。

実施の形態２．
次に、図１６乃至図１９を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。なお、本実施の形態では、前記実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
［実施の形態２の特徴］
図１６は、本発明の実施の形態２において、切換機構の詳細な構成を説明するための断面図である。この図に示すように、本実施の形態の切換機構２４には、付勢力遮断手段としての可動ストッパ８０が設けられている。可動ストッパ８０は、中央の切換ピン４８とスライドピン５８との間に介在する補助切換ピン５４Ｒの外周面に対して接触，離間可能に配置されている。そして、可動ストッパ８０は、補助切換ピン５４Ｒと接触しているときに、切換ピン４８に加わるリターンスプリング５６の付勢力を補助切換ピン５４Ｒの位置で受承し、この付勢力がスライドピン５８に作用するのを遮断する。なお、図１６中のスリーブ５０Ｒ′は、実施の形態１のスリーブ５０Ｒとは異なるものである。

図１７は、可動ストッパ８０を単体で示す正面図である。可動ストッパ８０は、例えば弾性（ばね性）を有する金属板、樹脂板等を用いて形成されている。そして、図１６および図１７に示すように、可動ストッパ８０は、環状部８０ａ、掛止め部８０ｂ、ピン接触部８０ｃおよびアーム係合部８０ｄを備えている。環状部８０ａは、可動ストッパ８０の取付部を構成しており、その内周側には、ロッカーシャフト３０が挿通される挿通孔８０ｅが形成されている。そして、環状部８０ａは、ロッカーシャフト３０の外周側に挿通されることにより補助切換ピン５４Ｒの近傍に取付けられ、ロッカーアーム３２，３４Ｒの間に配置されている。

掛止め部８０ｂは、環状部８０ａの周縁から垂直に折曲がった爪状の小片として形成され、環状部８０ａから外側ロッカーアーム３４に向けて突出している。そして、掛止め部８０ｂは、例えば外側ロッカーアーム３４Ｒの下側面（バルブ１８側の面）に掛止めされている。一方、ピン接触部８０ｃは、環状部８０ａの周縁から径方向外側に向けてアーム状に伸張しており、図１７中に仮想線で示すように弾性変形可能となっている。そして、ピン接触部８０ｃの先端側は、補助切換ピン５４Ｒに向けて略Ｌ字状に屈曲しており、この部位は、常時は補助切換ピン５４Ｒの外周面に対して弾性的に接触している。また、ピン接触部８０ｃの先端側は、反り返るように弾性変形したときに、補助切換ピン５４Ｒの外周面から離間するように構成されている。

さらに、アーム係合部８０ｄは、ピン接触部８０ｃの先端側から垂直に折曲がった爪状の小片として形成され、ピン接触部８０ｃから中央ロッカーアーム３２に向けて突出している。そして、アーム係合部８０ｄは、中央ロッカーアーム３２の上側面（カムシャフト１２側の面）に掛止めされている。これにより、アーム係合部８０ｄは、後述のように、非ロストモーション期間中に中央ロッカーアーム３２と係合し、中央ロッカーアーム３２の動作を利用してピン接触部８０ｃを弾性変形させるように構成されている。

［可動ストッパの動作］
次に、図１８及び図１９を参照して、可動ストッパ８０の動作について説明する。
（ロスト期間中の動作）
図１８は、ロスト期間中における可動ストッパ８０の動作を説明するための動作説明図である。ここで、図１８（Ａ）は、切換機構２４をロッカーシャフト３０の軸方向（図１６中の矢示Ｃ方向）からみた状態を示している。また、図１８（Ｂ）は、説明を容易にするために、図１８（Ａ）中の中央ロッカーアーム３２、可動ストッパ８０等を抜出したものである。

図１８（Ａ）に示すように、ロスト期間中には、中央ロッカーアーム３２が外側ロッカーアーム３４Ｒに対して下側に揺動している。このとき、可動ストッパ８０のアーム係合部８０ｄは、図１８（Ｂ）に示すように、中央ロッカーアーム３２の上側面から離間した位置に保持されている。そして、アーム係合部８０ｄが中央ロッカーアーム３２から離間しているときに、可動ストッパ８０のピン接触部８０ｃは、やや弾性変形した状態で補助切換ピン５４Ｒの外周面と接触するように構成されている。これにより、ピン接触部８０ｃは、補助切換ピン５４Ｒから反力を受けるが、この反力は、外側ロッカーアーム３４Ｒの下側面に掛止めされた掛止め部８０ｂにより受承される。

上記状態において、ピン接触部８０ｃは、自らの弾性復元力により補助切換ピン５４Ｒを外径側から強く押え付けている。つまり、補助切換ピン５４Ｒを軸方向に変位させようとした場合に、補助切換ピン５４Ｒとピン接触部８０ｃとの間には、比較的大きな摩擦力が生じることになる。従って、ロスト期間中には、リターンスプリング５６の付勢力が切換ピン４８から補助切換ピン５４Ｒに作用しても、この付勢力はピン接触部８０ｃによって受承され、スライドピン５８には作用しないように構成されている。

（非ロスト期間中の動作）
図１９は、非ロスト期間中における可動ストッパ８０の動作を説明するための動作説明図である。ここで、図１９（Ａ）は、切換機構２４を図１８と同様位置からみた状態を示している。また、図１９（Ｂ）は、図１８（Ｂ）と同様に、図１９（Ａ）中の要部を抜出したものである。

図１９（Ａ）に示すように、非ロスト期間中には、中央ロッカーアーム３２が外側ロッカーアーム３４Ｒに対して非揺動時の位置、即ち、図１９（Ａ）中において外側ロッカーアーム３４Ｒと重なり合う位置に保持される。これにより、可動ストッパ８０のアーム係合部８０ｄは、図１９（Ｂ）に示すように、非揺動時の位置に復帰した中央ロッカーアーム３２により上側に押動され、これに伴ってピン接触部８０ｃを反り返るように弾性変形させる。この結果、ピン接触部８０ｃは、補助切換ピン５４Ｒの外周面から離間するので、補助切換ピン５４Ｒは、軸方向に対して自由に変位することができる。

かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態１とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、付勢力遮断手段として、可動ストッパ８０を用いる構成としたので、ロスト期間中には、可動ストッパ８０のアーム係合部８０ｄを中央ロッカーアーム３２から離れた位置に保持し、ピン接触部８０ｃを補助切換ピン５４Ｒの外周面に接触させることができる。これにより、可動ストッパ８０は、リターンスプリング５６の付勢力を補助切換ピン５４Ｒの位置で受承することができ、この付勢力がスライドピン５８に作用するのを遮断することができる。

一方、非ロスト期間が到来したときには、中央ロッカーアーム３２の動作によりアーム係合部８０ｄを押動し、アーム係合部８０ｄを介してピン接触部８０ｃを弾性変形させることができ、これによりピン接触部８０ｃを補助切換ピン４５Ｒから離間させることができる。従って、ロックピン７０の離脱動作が完了した後には、実施の形態１の場合と同様に、リターンスプリング５６の付勢力をスライドピン５８に作用させることができ、スライドピン５８を連結解除位置Ｐmax2から連結位置Ｐmax1へとスムーズに変位させることができる。このように、本実施の形態によれば、中央ロッカーアーム３２の揺動動作を利用して、ロスト期間中にのみ付勢力を遮断する可動ストッパ８０を実現することができる。

実施の形態３．
次に、図２０乃至図２２を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。なお、本実施の形態では、前記実施の形態１，２と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
［実施の形態３の特徴］
図２０は、本発明の実施の形態３において、切換機構の詳細な構成を説明するための断面図である。この図に示すように、本実施の形態の切換機構２４には、付勢力遮断手段としての可動ストッパ９０が設けられている。そして、可動ストッパ９０は、前記実施の形態２とほぼ同様に、補助切換ピン５４Ｒの外周面と接触しているときに、リターンスプリング５６の付勢力を補助切換ピン５４Ｒの位置で受承するように構成されている。

しかし、本実施の形態では、カムシャフト１２にタイミングカム９２を設け、このタイミングカム９２により可動ストッパ９０を補助切換ピン５４Ｒに対して接触，離間させる構成としており、この点で実施の形態２と異なっている。なお、図２０では、説明を判り易くするために、カムシャフト１２およびカム１４，１６，９２を実際の配置とは異なる位置に記載している。これらの部品は、実際の構成において、タイミングカム９２が仮想線の位置となるように配置されるものである。

可動ストッパ９０は、実施の形態２とほぼ同様に、弾性（ばね性）を有する金属板、樹脂板等を用いて形成されており、環状部９０ａ、掛止め部９０ｂおよびピン接触部９０ｃを備えている（図２１参照）。そして、可動ストッパ９０は、外側ロッカーアーム３４Ｒの外側面（中央ロッカーアーム３２と反対側の面）に配置されている。また、可動ストッパ９０は、タイミングカム９２と接触可能なカム接触部９０ｄを備えている。カム接触部９０ｄは、ピン接触部９０ｃの先端側から垂直に折曲がった爪状の小片として形成され、ピン接触部９０ｃから中央ロッカーアーム３２と反対側に向けて突出している。

［可動ストッパの動作］
次に、図２１及び図２２を参照して、可動ストッパ９０の動作について説明する。図２１は、ロスト期間中における可動ストッパ９０の動作を説明するための動作説明図であり、図２２は、非ロスト期間中における同様の動作説明図である。これらの図は、切換機構２４をロッカーシャフト３０の軸方向（図２０中の矢示Ｄ方向）からみた状態を示している。なお、これらの図では中央ロッカーアーム３２の図示を省略している。

（ロスト期間中の動作）
図２１に示すように、ロスト期間中には、タイミングカム９２が可動ストッパ９０のカム接触部９０ｄを押動しない位置に保持されている。タイミングカム９２は、カムシャフト１２の回転中心に対して偏心しており、非ロスト期間中に対応する所定の回転角においてカム接触部９０ｄを押動するように構成されている。このため、ロスト期間中において、可動ストッパ９０のピン接触部９０ｃは、前記実施の形態２の場合と同様に、やや弾性変形した状態で補助切換ピン５４Ｒの外周面と接触している。この状態で、ピン接触部９０ｃは、切換ピン４８から補助切換ピン５４Ｒに作用するリターンスプリング５６の付勢力を受承し、スライドピン５８に対して前記付勢力を遮断することができる。

（非ロスト期間中の動作）
図２２に示すように、非ロスト期間中には、タイミングカム９２が可動ストッパ９０のカム接触部９０ｄ側に偏心した状態となる。この結果、カム接触部９０ｄは、タイミングカム９２により押動され、これに伴ってピン接触部９０ｃを反り返るように弾性変形させる。これにより、ピン接触部９０ｃは、補助切換ピン５４Ｒの外周面から離間するので、補助切換ピン５４Ｒは、軸方向に対して自由に変位することができる。

かくして、このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態１，２とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、可動ストッパ９０と共にタイミングカム９２を用いる構成としている。これにより、ロスト期間中には、タイミングカム９２の作用力が可動ストッパ９０のカム接触部９０ｄに付加されない状態に保持し、この状態でピン接触部９０ｃを補助切換ピン５４Ｒに接触させておくことができる。

一方、非ロスト期間中には、タイミングカム９２によりカム接触部９０ｄを押動し、カム接触部９０ｄを介してピン接触部９０ｃを弾性変形させることができる。これにより、ピン接触部９０ｃを補助切換ピン５４Ｒから離間させることができる。従って、タイミングカム９２を利用して、ロスト期間中にのみリターンスプリング５６の付勢力を遮断する可動ストッパ９０を実現することができる。

なお、前記実施の形態では、図１５中のステップ１０２，１０４が停止タイミング制御手段の具体例を示している。

また、実施の形態では、副カム１６としてゼロリフトカムを用いる動弁装置を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばゼロリフトカムではなく、かつ主カム１４と異なるカムプロフィールを備えた副カム１６を用いる構成としてもよい。これにより、各ロッカーアーム３２，３４の連結解除時には、弁停止動作に代えて、副カム１６のカムプロフィールに応じたバルブの開弁特性を実現することができる。

本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための全体構成図である。 図１中に示す可変機構をバルブ基端部から見た拡大図である。 中央ロッカーアームをロッカーシャフトの軸方向（図２中の矢示Ａ方向）から見た断面図である。 外側ロッカーアームをロッカーシャフトの軸方向から見た断面図である。 図１中に示す切換機構の詳細な構成を説明するための断面図である。 切換機構をカムシャフトの軸方向（図５中の矢示Ｂ方向）から見た側面図である。 通常のリフト動作を示す動作説明図である。 弁停止動作を開始した状態を示す動作説明図である。 弁停止動作が完了した状態を示す動作説明図である。 非ロスト期間中において、スライドピンをロックピンによって保持する状態を示す動作説明図である。 ロスト期間中において、スライドピンをロックピンによって保持する状態を示す動作説明図である。 本発明の実施の形態１において、切換機構の詳細な構成を説明するための断面図である。 図１２中の要部を拡大して示す要部拡大断面図である。 本発明の実施の形態１において、ＥＣＵによる弁復帰動作の実行タイミングを示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態１において、弁復帰動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２において、切換機構の詳細な構成を説明するための断面図である。 可動ストッパを単体で示す正面図である。 ロスト期間中における可動ストッパの動作を説明するための動作説明図である。 非ロスト期間中における可動ストッパの動作を説明するための動作説明図である。 本発明の実施の形態３において、切換機構の詳細な構成を説明するための断面図である。 ロスト期間中における可動ストッパの動作を説明するための動作説明図である。 非ロスト期間中における可動ストッパの動作を説明するための動作説明図である。

１ 内燃機関
１０ 動弁装置
１２ カムシャフト
１４ 主カム
１６ 副カム
１８ バルブ
２０ 可変機構
２４ 切換機構
２６ ＥＣＵ
３０ ロッカーシャフト
３２ 中央ロッカーアーム（第１ロッカーアーム）
３４Ｌ 外側ロッカーアーム
３４Ｒ 外側ロッカーアーム（第２ロッカーアーム）
３６ 主ローラ
４０Ｌ，４０Ｒ 副ローラ
４２ ラッシュアジャスタ
４４ 中央スリーブ（一方のスリーブ）
４８，５４Ｌ 切換ピン
５０Ｌ 外側スリーブ
５０Ｒ 外側スリーブ（他方のスリーブ、付勢力遮断手段）
５４Ｒ 補助切換ピン
５６ リターンスプリング（付勢手段）
５８ スライドピン（連結解除手段）
５８ｅ 切欠（凹部）
６６ アクチュエータ（連結解除手段）
６８ ソレノイド
７０ ロックピン（連結解除手段）
７２ 戻しばね
８０，９０ 可動ストッパ（付勢力遮断手段）
８０ａ，９０ａ 環状部
８０ｂ，９０ｂ 掛止め部
８０ｃ，９０ｃ ピン接触部
８０ｄ アーム係合部
９０ｄ カム接触部

Claims (8)

1. 内燃機関のカムと同期して揺動する第１ロッカーアームと、
   前記第１ロッカーアームと連結された連結時には当該第１ロッカーアームと一緒に揺動することにより内燃機関のバルブを開，閉し、非連結時には前記バルブを停止状態に保持する第２ロッカーアームと、
   前記第１ロッカーアームと前記第２ロッカーアームにそれぞれ設けられたスリーブのうち、何れか一方のスリーブ内に挿入される連結解除位置と両方のスリーブ内に跨って挿入される連結位置との間で変位する切換ピンと、
   前記切換ピンを前記連結位置に保持するために、前記切換ピンを前記一方のスリーブ側から他方のスリーブ側に向けて付勢する付勢手段と、
   前記第１ロッカーアームと前記第２ロッカーアームとの連結を解除するときに、前記切換ピンを前記他方のスリーブ側から前記一方のスリーブ側に向けて押動し、当該切換ピンを前記連結解除位置に変位させる連結解除手段と、
   前記連結解除手段の動作を停止することにより前記各ロッカーアームを連結状態に復帰させるときに、前記付勢手段の付勢力が前記切換ピンを介して前記連結解除手段に作用するのを遮断する付勢力遮断手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の動弁装置。
2. 前記付勢力遮断手段は、前記第１ロッカーアームが前記第２ロッカーアームに対して揺動するロストモーション期間が到来したときに、前記付勢力が前記連結解除手段に作用するのを遮断する構成としてなる請求項１に記載の内燃機関の動弁装置。
3. 前記各ロッカーアームを非連結状態から連結状態に復帰させるときに、前記ロストモーション期間中に前記連結解除手段の動作を停止させる停止タイミング制御手段を備えてなる請求項２に記載の内燃機関の動弁装置。
4. 前記付勢力遮断手段は前記他方のスリーブであり、前記他方のスリーブは、前記第１ロッカーアームが前記第２ロッカーアームに対して揺動することにより前記切換ピンが前記他方のスリーブに対して非同軸位置に変位したときに、当該切換ピンの端面と当接して前記付勢力を受承する構成としてなる請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の内燃機関の動弁装置。
5. 前記他方のスリーブ内に変位可能に挿入され、前記切換ピンと前記連結解除手段との間に介在する補助切換ピンと、
   前記補助切換ピンに対して接触，離間可能に配置され、前記付勢力遮断手段を構成する可動ストッパと、を備え、
   前記可動ストッパは、前記第１ロッカーアームが前記第２ロッカーアームに対して揺動するロストモーション期間が到来したときに、前記補助切換ピンと接触して前記付勢力を受承し、非ロストモーション期間中には前記補助切換ピンから離間する構成としてなる請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の内燃機関の動弁装置。
6. 前記可動ストッパは、
   前記補助切換ピンの近傍に取付けられる取付部と、
   前記取付部から前記補助切換ピンの外周面に接触する位置まで伸張し、弾性変形することにより前記補助切換ピンの外周面から離間するピン接触部と、
   前記ピン接触部の先端側に設けられ、前記非ロストモーション期間中に前記第１ロッカーアームと係合することにより前記ピン接触部を弾性変形させるアーム係合部と、
   を備えてなる請求項５に記載の内燃機関の動弁装置。
7. 内燃機関のカムシャフトに設けられたタイミングカムを備え、
   前記可動ストッパは、
   前記補助切換ピンの近傍に取付けられる取付部と、
   前記取付部から前記補助切換ピンの外周面に接触する位置まで伸張し、弾性変形することにより前記補助切換ピンの外周面から離間するピン接触部と、
   前記ピン接触部の先端側に設けられ、前記非ロストモーション期間中に前記タイミングカムに押動されることにより前記ピン接触部を弾性変形させるカム接触部と、
   を備えてなる請求項５に記載の内燃機関の動弁装置。
8. 前記連結解除手段は、
   前記切換ピンを押動するために軸方向に変位可能に配置され、径方向に窪んだ凹部を有するスライドピンと、
   前記スライドピンが前記各ロッカーアームの連結を解除する位置まで変位したときに、アクチュエータにより駆動されて前記凹部に係合し、前記スライドピンを連結解除位置に保持するロックピンと、
   を備えてなる請求項１乃至７のうち何れか１項に記載の内燃機関の動弁装置。

Images