JP2010285946A - 可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、内燃機関の可変動弁装置において、可変動弁機構の応答性向上を実現することを課題とする。
【解決手段】内燃機関の気筒内のバルブを駆動するためのカムが取り付けられたカムシャフトと、カムシャフト軸方向に変位可能な変位部材と、付勢部材と当該付勢部材の付勢力に抗う方向に変位して前記変位部材を押し出す可動子とを備える電磁ソレノイド機構と、前記カムシャフトと前記変位部材との相対的な変位に伴ってバルブの開弁特性を変化させるバルブ特性変更機構と、前記付勢部材の付勢力と等しい方向の補助力を前記可動子に供給する補助力供給手段と、前記補助力供給手段により補助力を供給する時期と前記電磁ソレノイド機構への通電を停止させる時期とを同期させる停止動作制御手段と、を備える。
【選択図】図２

Description

この発明は、内燃機関の可変動弁装置に関するものである。特に、自動車用内燃機関に取り付けられた吸気バルブ／排気バルブの開弁特性の変更に適した可変動弁機構に関する。

従来、例えば特許文献１には、可変動弁機構が開示されている。可変動弁機構は、メインロッカーアームとサブロッカーアームと電磁アクチュエータとを備えている。電磁アクチュエータは、ソレノイドを備えている。ソレノイドの可動鉄心はその軸方向に摺動自在である。可動鉄心は電磁アクチュエータへの通電がＯＮとなる場合、電磁アクチュエータの可動子を押し出す方向に変位する。そして、隣接する固定鉄心との間の吸引力により保持される。一方、電磁アクチュエータへの通電がＯＦＦとなる場合、可動鉄心と固定鉄心との間の吸引力が消滅し、可動鉄心は初期位置まで変位することが可能となる。

電磁アクチュエータへの通電がＯＮとなる場合、メインロッカーアームとサブロッカーアームとが連結状態となる。一方、電磁アクチュエータへの通電がＯＦＦとなる場合、メインロッカーアームとサブロッカーアームとが非連結状態となる。電磁アクチュエータの駆動力によって、メインロッカーアームとサブロッカーアームの連結／非連結を切り換えることで、バルブのリフト特性を変更することができる。

特開２００７−３２５５６号公報

しかしながら、電磁アクチュエータへの通電がＯＮである状態からＯＦＦである状態に切り換える際、可動鉄心には残留磁界が生じる。この残留磁界は、可動鉄心がその軸方向に摺動自在となることを妨げる。すなわち、残留磁界がソレノイドの可動鉄心を引き戻す際の抵抗となる。これにより、メインロッカーアームとサブロッカーアームとが連結している状態から非連結の状態に切り換える際、切り換え時間が遅れたり、切り換えの応答性にばらつきが生じたりする。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、可変動弁装置における可変動弁機構の応答性向上を実現可能な内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の可変動弁装置であって、
内燃機関の気筒内のバルブを駆動するためのカムが取り付けられたカムシャフトと、
カムシャフト軸方向に変位可能な変位部材と、
付勢部材と当該付勢部材の付勢力に抗う方向に変位して前記変位部材を押し出す可動子とを備える電磁ソレノイド機構と、
前記カムシャフトと前記変位部材との相対的な変位に伴ってバルブの開弁特性を変化させるバルブ特性変更機構と、
前記付勢部材の付勢力と等しい方向の補助力を前記可動子に供給する補助力供給手段と、
前記補助力供給手段により補助力を供給する時期と前記電磁ソレノイド機構への通電を停止させる時期とを同期させる停止動作制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明において、
前記補助力供給手段は、前記カムシャフトの回転周期と同周期で前記付勢部材の付勢力と等しい方向の補助力を前記可動子に供給することを特徴とする。

また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記補助力供給手段は、潤滑油が流通するように前記カムシャフトに形成された中空部と、
前記カムシャフトの中空部からジャーナル面まで貫通するように形成された油排出路と、
前記付勢部材を収容するように形成された前記電磁ソレノイド機構内の空隙部と、
前記油排出路と前記空隙部とを連通させる油路と、
前記潤滑油が前記空隙部に供給された直後に前記空隙部の油圧を基準値まで減圧する減圧機構と、を含み、
前記補助力を油圧により供給することを特徴とする。

第１の発明によれば、電磁ソレノイド機構への通電を停止する時期と同期させて、補助力供給手段の補助力を電磁ソレノイド機構の可動子へ供給することができる。これにより、電磁ソレノイド機構への通電を停止する際、電磁ソレノイドの可動鉄心を瞬時に初期位置へ復帰させることができる。その結果、電磁ソレノイドへの通電を停止する際の、バルブ特性変更機構の応答性が改善される。

可変動弁装置においては、バルブの開弁特性を変化させる時期に対応する特定のカム角が設定されることがある。したがって、前記特定のカム角が検出される時期に対応するように、電磁ソレノイド機構への通電を停止する時期を設定する必要がある。第２の発明によれば、カムシャフトの回転周期と同周期で補助力を供給することができる。これにより、電磁ソレノイド機構への通電を停止させる可能性がある時期に合わせて、周期的に補助力を供給することができる。

第３の発明によれば、電磁ソレノイド機構の近傍を流れる潤滑油の油圧により補助力を供給できる。これにより、補助力供給機構を別途設けなくても、簡易な構成を従来の構成に追加するだけで、補助力を供給することが可能である。

本発明の実施の形態１の内燃機関の可変動弁装置の詳細を説明するための図である。 電磁ソレノイド機構と補助力供給機構の詳細を説明するための図である。 電磁ソレノイド機構の応答性の詳細を説明するための図である。 弁停止復帰タイミングにおける補助力（油圧）の変化を説明するための図である。 弁停止復帰応答性のばらつきの比較を説明するための図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の内燃機関の可変動弁装置の詳細を説明するための図である。本発明の実施の形態１の内燃機関の可変動弁装置は、カム機構１０を備えている。図１を参照にして、カム機構１０の詳細を説明する。

本実施形態のカム機構１０は、カムシャフト１２を備えている。カムシャフト１２には、１気筒当たり１つの主カム１４と２つの副カム１６とが形成されている。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と同軸の円弧上のベース円部１４Ａと、ベース円部１４Ａの一部を半径方向外側に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。本実施形態の副カム１６は、ベース円部のみを備えるカム（ゼロリフトカム）である。

さらに、カムシャフト１２の外周面の一部には、スライド溝１８が螺旋状に形成されている。スライド溝１８の詳細を以下に記述する。スライド溝１８は、後述する切換機構２０の一部であるスライドピン２２の突起部２２Ｃを係合させるためのものである。スライド溝１８の深さは一定ではなく、徐々に浅くなるように形成されている。より詳細には、スライド溝１８の深さは以下のように設定されている。突起部２２Ｃが係合される位置をスライド溝１８の基端部とすると、基端部において最も溝が深く、基端部から終端部にかけて徐々に浅くなっている。スライド溝１８の終端部の溝底部は、カムシャフト１２外周面とほぼ一致する。

カム機構１０の下方には、カム機構１０と一部当接する可変機構２４が配置されている。可変機構２４の詳細を以下で説明する。可変機構２４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２６を備えている。図に示すように、ロッカーシャフト２６には、１つの第１ロッカーアーム２８と、一対の第２ロッカーアーム３０Ｌ、３０Ｒとが回転自在に取り付けられている。

また、図１に示すように、第１ロッカーアーム２８には第１ローラ３２が取り付けられている。第１ローラ３２の軸は、ロッカーシャフト２６の軸に対して平行である。詳細な記述は割愛するが、第１ローラ３２は主カム１４と常に当接するようになっている。

一方、第２ロッカーアーム３０Ｌ、３０Ｒにおけるロッカーシャフト２６の反対側の端部には、バルブ３４の基端部が当接している。また、第２ロッカーアーム３０Ｌ、３０Ｒの中央部には、第２ローラ３６Ｌ、３６Ｒが取り付けられている。詳細な記述は割愛するが、第２ロッカーアーム３０Ｌ、３０Ｒの第２ローラ３６Ｌ、３６Ｒは、副カム１６と当接するようになっている。

第１ローラ３２に対する第２ローラ３６Ｌ、３６Ｒの位置は、第１ローラ３２が主カム１４のベース円部１４Ａと当接し、かつ、第２ローラ３６Ｌ、３６Ｒが副カム１６のベース円部と当接するときに、第２ローラ３６Ｌ、３６Ｒの軸心と第１ローラ３２の軸心とが、同一直線上に位置するように定められている。

また、カム機構１０の下方には、可変機構２４と隣接するように、切換機構２０が配置されている。切換機構２０の詳細を以下で説明する。切換機構２０は上述のように、第１ロッカーアーム２８と第２ロッカーアーム３０Ｌ、３０Ｒとの連結／非連結を切り換えるための機構である。切換機構２０は、スライドピン２２を備えている。スライドピン２２は、カムシャフト１２の軸方向に長さを持つ円柱部２２Ａを備えている。円柱部２２Ａは軸方向に進退自在であって、周方向に回転自在に支持されている。また、円柱部２２Ａの端部の一方には、円柱部２２Ａの半径方向外側に向けて突出するように、棒状のアーム部２２Ｂが設けられている。アーム部２２Ｂには、カムシャフト１２の外周面に向けて突出するように突起部２２Ｃが設けられている。

さらに、スライドピン２２と対向する位置に、スライドピン２２のアーム部２２Ｂをカムシャフト１２の外周面に向けて押し出すための電磁ソレノイド機構３８が配置されている。電磁ソレノイド機構３８は、ロックピン４０を備えている。ロックピン４０は、アーム部２２Ｂの先端部の押圧面２２Ｄを押圧する。尚、電磁ソレノイド機構３８の詳細な構成については、図２を参照して後述する。

図１における切換機構２０は、第１ローラ３２、第２ローラ３６Ｌ、３６Ｒの軸心位置で切断した断面を用いて表されている。図１に示すように、第１ローラ３２の内部には、その軸方向に貫通するように第１ピン孔４２が形成されている。第１ピン孔４２の両端は、第１ロッカーアーム２８の両側面に開口している。第１ピン孔４２には、第１切換ピン４４が摺動自在に挿入されている。第１切換ピン４４の外径は、第１ピン孔４２の内径と略同等である。また第１切換ピン４４の長さは、第１ピン孔４２の長さと略同等である。

一方、第２ロッカーアーム３０Ｌ側の第２ローラ３６Ｌの内部には、その軸方向に延在するように第２ピン孔４６Ｌが形成されている。第２ピン孔４６Ｌは、第１ロッカーアーム２８と反対側の端部は閉口されており、第１ロッカーアーム２８側の端部は開口されている。また、第２ロッカーアーム３０Ｒ側の第２ローラ３６Ｒの内部には、第２ピン孔４６Ｒが形成されている。第２ピン孔４６Ｒの両端は、第２ロッカーアーム３０Ｒの両側面に開口している。第２ピン孔４６Ｌ、４６Ｒの内径は、第１ピン孔４２の内径と同等である。

第２ピン孔４６Ｌには、円筒状の第２切換ピン４８Ｌとリターンスプリング５０とが挿入されている。第２切換ピン４８Ｌは軸方向に摺動自在である。リターンスプリング５０の一部は、第２切換ピン４８Ｌの内部に挿入されるように配置されている。これによりリターンスプリング５０は、第２切換ピン４８Ｌを第１ロッカーアーム２８方向に向けて付勢することが可能である。第２切換ピン４８Ｌの外径は、第２ピン孔４６Ｌの内径と略同等である。第２切換ピン４８Ｌの長さは、以下２つの条件を共に満たすように設定されている。１つの条件は、第２切換ピン４８Ｌが、第２ピン孔４６Ｌの閉口端部に向けて押し込まれた状態で、第２切換ピン４８Ｌの端部が、第１ロッカーアーム２８と第２ロッカーアーム３０Ｌとの境界に位置することである。もう１つの条件は、第２切換ピン４８Ｌが、第２ピン孔４６Ｌの閉口端部に向けて押し込まれていない状態で、第２切換ピン４８Ｌの第１ロッカーアーム２８側の端部が、第１ピン孔４２の内部まで突出することである。

また、第２ピン孔４６Ｒには、円柱状の第２切換ピン４８Ｒが摺動自在に挿入されている。第２切換ピン４８Ｒの外径は、第２ピン孔４６Ｒの内径と略同等である。また、第２切換ピン４８Ｒの長さは、第２ピン孔４６Ｒの長さと略同等である。さらに、第２切換ピン４８Ｒの第１切換ピン４４と反対側の端部は、スライドピン２２の円柱部２２Ａの一端と常に当接している。

以上のように切換機構２０が構成されることで、通常状態では、第１切換ピン４４の第２切換ピン４８Ｒ側の端部が、第２ピン孔４６Ｒ内に位置する。さらに、第２切換ピン４８Ｌの第１切換ピン４４側端部が、第１ピン孔４２内に位置する。これにより、第１ロッカーアーム２８と第２ロッカーアーム３０とは連結されている。

一方、第１ロッカーアーム２８と第２ロッカーアーム３０とを非連結の状態にする場合、切換機構２０は以下のように動作する。先ず、電磁ソレノイド機構３８への通電がＯＮとなった際、ロックピン４０がスライドピン２２の方向へ移動して、押圧面２２Ｄを押圧する。これにより、アーム部２２Ｂは円柱部２２Ａの軸周りに回転する。その結果、突起部２２Ｃがカムシャフト１２の外周面に向けて押圧される。

電磁ソレノイド機構３８により、カムシャフト１２の外周面に向けて押圧された突起部２２Ｃは、スライド溝１８と係合する。そして、カムシャフト１２の回転に伴って、突起部２２Ｃがスライド溝１８に沿って案内される。これにより、スライドピン２２はカムシャフト１２の軸方向へ変位することができる。さらに、突起部２２Ｃがスライド溝１８の終端部に到達すると、両者の係合が解除される。これは、スライド溝１８の終端部の溝底部が、カムシャフト１２外周面とほぼ一致しているからである。突起部２２Ｃとスライド溝１８との係合が解除されると、スライドピン２２はカムシャフト１２の回転に影響を与えることなく、カムシャフト軸方向へ変位した状態を維持することができる。

ところで、スライドピン２２のアーム部２２Ｂは切欠部２２Ｅを備えている。切欠部２２Ｅは、押圧面２２Ｄの一部を切り欠いて凹状に形成されている。切欠部２２Ｅは、押圧面２２Ｄを押圧するロックピン４０の先端部が係合するように形成されている。スライドピン２２がカムシャフト１２の軸方向にある程度変位した際、ロックピン４０は切欠部２２Ｅと係合する。これにより、スライドピン２２をスライド溝１８の終端部と対向する位置で固定することが可能となる。

上述のように、電磁ソレノイド機構３８への通電がＯＮとなった際、スライドピン２２が切換ピン４４、４８Ｌ、４８Ｒの方向へ変位する。スライドピン２２の変位に伴って、第１切換ピン４４と第２切換ピン４８Ｌ、４８Ｒとが、同方向に変位する。この状態では、第１切換ピン４４と第２切換ピン４８Ｒとが、それぞれ第１ピン孔４２と第２ピン孔４６Ｒ内に収まっている。これにより、第１ロッカーアーム２８と第２ロッカーアーム３０とが非連結となる。さらに、突起部２２Ｃとスライド溝１８との係合が解除され、切欠部２２Ｅとロックピン４０の先端とが係合すれば、スライドピン２２がロックピン４０により固定される。これにより、電磁ソレノイド機構３８への通電をＯＮのままにしておけば、第１ロッカーアーム２８と第２ロッカーアーム３０とが非連結となる状態を維持することが可能である。

また、電磁ソレノイド機構３８への通電がＯＦＦとなった場合、ロックピン４０が基準位置まで戻る。これにより、切欠部２２Ｅとロックピン４０との係合が解除される。そして、リターンスプリング５０の反力により、切換ピン４４、４８Ｌ、４８Ｒがロックピン４０の方向へ移動する。その結果、第１ロッカーアーム２８と第２ロッカーアーム３０とが連結する状態に復帰することができる。

このように、本実施の形態における切換機構２０は、主カム１４の作用力が第２ロッカーアーム３０に伝達される状態と、前記作用力が第２ロッカーアーム３０に伝達されない状態とを切り換えることができる。したがって、バルブ３４の動作状態を弁可動状態と弁停止状態との間で切り換えることが可能となる。

次に、図２を参照して、電磁ソレノイド機構３８の詳細を説明する。図２は、本実施形態の電磁ソレノイド機構３８を、カムシャフト軸方向から見た図である。図２に示すように、電磁ソレノイド機構３８には、ソレノイド５２が配置されている。ソレノイド５２は、その内部に可動鉄心５４を備える。可動鉄心５４はその軸方向に摺動自在である。また、可動鉄心５４に対向する位置に、ロックピン４０が配置されている。ロックピン４０には、フランジ部４０Ａが形成されている。ロックピン４０の一部の外周面には、ロックピンスプリング５６が取り付けられている。フランジ部４０Ａとロックピンスプリング５６は、電磁ソレノイド機構３８に形成された空隙部５８に収容されている。さらに、可動鉄心５４が摺動する空間の周りには、固定鉄心６０が設けられている。

電磁ソレノイド機構３８への通電がＯＮとなった場合、可動鉄心５４がロックピン４０の方向に移動する。可動鉄心５４の移動に伴って、ロックピン４０は図示省略するスライドピン２２の方向（図の左方向）に向けて押し出され、移動端まで移動する。その結果、ロックピンスプリング５６は押し縮められる。この際、可動鉄心５４は固定鉄心６０との間に生じる保持力により保持されている。一方、電磁ソレノイド機構３８への通電がＯＦＦとなった場合、ロックピンスプリング５６の弾性力により、ロックピン４０が可動鉄心５４に向けて押し戻される。その結果、ロックピン４０により押圧された可動鉄心５４は、基準位置まで戻る。

また、電磁ソレノイド機構３８の近傍には、補助力供給機構６２が配置されている。補助力供給機構６２の詳細を説明する。本実施形態の補助力供給機構６２は、潤滑油の油圧により補助力を供給する。図２に示すように、本実施形態のカムシャフト１２には、潤滑油を流通させる中空部６４が形成されている。さらに、中空部６４からカムシャフト１２のジャーナル面６６まで貫通するように、油排出路６８が形成されている。これにより、中空部６４を流れる潤滑油を、ジャーナル面６６まで流通させることができる。

補助力供給機構６２はさらに、第１油路７０を備える。第１油路７０は、その端部の一方が、カムシャフト１２のジャーナル面６６と対向するように設けられている。さらに、もう一方の端部は電磁ソレノイド機構３８の空隙部５８に貫通している。油排出路６８の油排出孔６８Ａは、カムシャフト１２の回転周期と同じ周期で第１油路７０の一方の端部と対向する。油排出路６８が第１油路７０の一方の端部と対向したとき、中空部６４を流れる潤滑油を空隙部５８まで流通させることができる。

また、油排出孔６８Ａ上には、カムシャフト１２の周方向に油溝７２を形成することが望ましい。これにより、潤滑油を第１油路７０へ流通させる期間を長くすることができる。油溝７２のカムシャフト周方向長さは、第１油路７０の体積により設定すればよい。より詳細には、第１油路７０の体積が大きいほど、油溝７２を長く形成すればよい。

ところで、電磁ソレノイド機構３８の空隙部５８は、ロックピン４０のフランジ部４０Ａによって、第１空隙部５８Ａと第２空隙部５８Ｂとに分割されている。第１空隙部５８Ａには、ロックピンスプリング５６が配置されている。また、第１油路７０は第１空隙部５８Ａに貫通している。

第１油路７０から第１空隙部５８Ａに流入する潤滑油は、第２空隙部５８Ｂへは流入しない構造になっている。より詳細には、潤滑油が第２空隙部５８Ｂへ流入しないように、ロックピン４０のフランジ部４０Ａと固定鉄心６０とのはめあいが決定されている。

補助力供給機構６２はさらに、第２油路７４を備えている。第２油路７４は潤滑油を排出可能であり、一方の端部が第１空隙部５８Ａに貫通している。また、第２油路７４にはオリフィス７６が形成されている。第２油路７４にオリフィス７６が形成されていることで、第１空隙部５８Ａへ油圧が供給されても、第１空隙部５８Ａ内の油圧は時間が経つと基準値まで減圧する。また、第１空隙部５８Ａに流入する潤滑油の一部が常に排出されるので、潤滑油が第１空隙部５８Ａに滞留しない。

補助力供給機構６２が上記のように構成されることで、後述するような適切な特性で、ロックピンスプリング５６に対して油圧を供給することが可能である。

図３は、電磁ソレノイド機構３８の応答性の詳細を説明するための図である。図３（ａ）は、電磁ソレノイド機構３８のソレノイド電圧信号の変化を示している。また図３（ｂ）は、電磁ソレノイド機構３８の可動鉄心５４の位置変化を示している。図３（ａ）と図３（ｂ）に示すように、ソレノイド電圧がＯＦＦとなってから可動鉄心５４が変位を開始するまで、時間Ａを必要とする。これは上述のように、可動鉄心５４に残留磁界が生じるからである。より詳細には、可動鉄心５４と固定鉄心６０との間に生じる残留磁界による残留保持力が、可動鉄心５４の初期位置への変位を妨げる。

残留磁界による残留保持力が強いほど、時間Ａが長くなる。さらに、時間Ａが長くなるほど、その値がばらつく。可変動弁機構の応答性のばらつきは、上述の時間Ａのばらつきに起因することが実験により確認されている。

図４は、弁停止復帰タイミングにおける補助力の変化を説明するための図である。本実施の形態において、補助力の変化は油圧の変化を表している。図４の横軸は時間軸であり、本実施の形態における可変動弁装置の弁停止状態と、弁可動状態と、弁停止状態から弁可動状態へ遷移する過渡状態とを表現可能な時間範囲に設定されている。

また、時間軸に対して垂直に描かれている実線は、弁停止状態から弁可動状態へ復帰するタイミングを表している。本実施の形態において、弁停止状態から弁可動状態へ復帰するタイミングは、第１ローラ３２の軸心と第２ローラ３６Ｌ、３６Ｒの軸心とが同一直線上にある期間に設定されている。

図４（ａ）は、本実施の形態における可変動弁装置の、バルブ３４の変位を示している。破線は、切換機構２０によって第１ロッカーアーム２８と第２ロッカーアーム３０とが非連結とされた、弁停止状態におけるバルブ３４の仮想変位を示している。このとき、実際にはバルブ３４は変位せずに閉じたままである。一方、実線で表された部分は、切換機構２０によって第１ロッカーアーム２８と第２ロッカーアーム３０とが連結の状態とされた、弁可動状態を示している。このとき、バルブ３４は図４（ａ）に示されたリフト特性で変位している。

図４（ｂ）は、第１空隙部５８Ａに発生する油圧の変化を表している。また、図４（ｃ）は、電磁ソレノイド機構３８のソレノイド電圧の変化を表している。図４（ｂ）に示すように、本実施形態ではパルス状の油圧が発生している。また、図４（ｃ）に示すように、基準値よりも高い油圧が発生する時期と同期して、ソレノイド電圧がＯＦＦとなっている。また、本実施形態では、第１空隙部５８Ａに貫通する第２油路７４にオリフィス７６が形成されていることで、時間が経過すると油圧が基準値まで減圧する。

ソレノイド電圧がＯＦＦとなるタイミングと、油排出孔６８Ａが第１油路７０の一方の端部と対向するタイミングとを同期させ、さらに、第１空隙部５８Ａに貫通する第２油路７４にオリフィス７６を形成することで、図４（ｂ）に示す特性で油圧を発生させることが可能である。

上記のように、本実施形態では、第１空隙部５８Ａに基準値よりも高い油圧を発生させ、ソレノイド電圧をＯＦＦとする時期を同期させる。前記油圧が、ロックピンスプリング５６の付勢力とともにロックピン４０のフランジ部４０Ａに作用することで、残留保持力で保持されている可動鉄心５４を基準位置まで変位させる。その結果、本実施形態では、油圧を第１空隙部５８Ａに供給しない場合と比較して、弁停止復帰応答時間が短くなる（図３における時間Ａが短くなる）。

図５は、弁停止復帰応答性のばらつきの比較を説明するための図である。図５（ａ）は、補助力をフランジ部４０Ａに対して供給しない場合の弁停止復帰時の応答時間を表している。図５（ｂ）は、補助力をフランジ部４０Ａに対して供給する場合の弁停止復帰時の応答時間を表している。図５（ａ）と図５（ｂ）に示すように、本実施形態では、補助力をフランジ部４０Ａに対して供給しない場合と比べて、機関の回転数変化に対する応答時間のばらつきが少ない。

本実施の形態では、可動鉄心５４を初期位置に戻す力を、油圧を供給することで補助している。コストや設置方法の観点において、機関を流通している潤滑油の油圧を用いることが好適である。しかしながら、潤滑油の油圧の代わりに、別途設けたアクチュエータの駆動力を用いてもよい。その他考えられうる補助力供給手段は、ソレノイド電圧がＯＦＦとなるタイミングと同期して補助力を発生可能な構成であるなら、本発明の可変動弁装置に適用可能である。また、第２油路７４にはオリフィス７６ではなく電磁弁を設け、潤滑油の排出や油圧の減圧を制御してもよい。

１０ カム機構
１２ カムシャフト
１４ 主カム
１６ 副カム
１８ スライド溝
２０ 切換機構
２２ スライドピン
２２Ａ 円柱部
２２Ｂ アーム部
２２Ｃ 突起部
２２Ｄ 押圧面
２２Ｅ 切欠部
２４ 可変機構
２６ ロッカーシャフト
２８ 第１ロッカーアーム
３０Ｌ、３０Ｒ 第２ロッカーアーム
３２ 第１ローラ
３４ バルブ
３６Ｌ、３６Ｒ 第２ローラ
３８ 電磁ソレノイド機構
４０ ロックピン
４２ 第１ピン孔
４４ 第１切換ピン
４６Ｌ、４６Ｒ 第２ピン孔
４８Ｌ、４８Ｒ 第２切換ピン
５０ リターンスプリング
５２ ソレノイド
５４ 可動鉄心
５６ ロックピンスプリング
５８ 空隙部
５８Ａ 第１空隙部
５８Ｂ 第２空隙部
６０ 固定鉄心
６２ 補助力供給機構
６４ 中空部
６６ ジャーナル面
６８ 油排出路
６８Ａ 油排出孔
７０ 第１油路
７２ 油溝
７４ 第２油路
７６ オリフィス

Claims (3)

1. 内燃機関の気筒内のバルブを駆動するためのカムが取り付けられたカムシャフトと、
   カムシャフト軸方向に変位可能な変位部材と、
   付勢部材と当該付勢部材の付勢力に抗う方向に変位して前記変位部材を押し出す可動子とを備える電磁ソレノイド機構と、
   前記カムシャフトと前記変位部材との相対的な変位に伴ってバルブの開弁特性を変化させるバルブ特性変更機構と、
   前記付勢部材の付勢力と等しい方向の補助力を前記可動子に供給する補助力供給手段と、
   前記補助力供給手段により補助力を供給する時期と前記電磁ソレノイド機構への通電を停止させる時期とを同期させる停止動作制御手段と、を備えることを特徴とする可変動弁装置。
2. 前記補助力供給手段は、前記カムシャフトの回転周期と同周期で前記付勢部材の付勢力と等しい方向の補助力を前記可動子に供給することを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置。
3. 前記補助力供給手段は、潤滑油が流通するように前記カムシャフトに形成された中空部と、
   前記カムシャフトの中空部からジャーナル面まで貫通するように形成された油排出路と、
   前記付勢部材を収容するように形成された前記電磁ソレノイド機構内の空隙部と、
   前記油排出路と前記空隙部とを連通させる油路と、
   前記潤滑油が前記空隙部に供給された直後に前記空隙部の油圧を基準値まで減圧する減圧機構と、を含み、
   前記補助力を油圧により供給することを特徴とする請求項１または２に記載の可変動弁装置。

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