JP2011179471A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、複数の気筒のバルブ開弁特性の切り換えを共用のアクチュエータで行う構成において、バルブ開弁特性切換をそれら複数の気筒間で相違させつつ行うことを可能とする内燃機関の可変動弁装置を提供する。
【解決手段】リンクシャフト５０を回転可能に設ける。＃４気筒についてのリング部５１は切り欠き５１ａを有していない。一方、＃１、２、３気筒についてのリング部５１は、切り欠き５１ａを有している。＃１気筒と、＃２、３気筒とでは、切り欠き５１ａの位置およびその大きさが異なる。リンクシャフト５０の回転角に応じて、第２リンクアーム４８の連結ピン５２とリング部５１の係脱を切り換えることができる。＃１〜４気筒の弁停止に関して１つの電磁ソレノイド５６を共用しても、複数の第２リンクアーム４８を選択的に変位させて、所望の気筒を弁停止させることが可能となる。
【選択図】図１１

Description

この発明は、内燃機関の可変動弁装置に関する。

従来、例えば特表２００６−５２０８６９号公報には、２種類のカムが設けられたカムキャリアを気筒毎に設け、上記２種類のカムのベース円区間中に、回転駆動されるカム主軸に対して当該カムキャリアを軸方向に移動させることにより、各気筒のバルブ駆動用カムを切り換える内燃機関の可変動弁装置が開示されている。より具体的には、この従来の可変動弁装置では、各カムキャリアの外周面の両端に、螺旋状に形成されたガイド溝をそれぞれ備えている。また、当該ガイド溝に挿脱される駆動ピンを駆動する電動アクチュエータを各ガイド溝に対して備えるようにしている。また、上記従来の可変動弁装置は、直列４気筒型の内燃機関に対して適用されている。

上記従来の可変動弁装置によれば、カムシャフトの軸方向位置が固定された駆動ピンをガイド溝に係合させることで、カムキャリアがその軸方向に変位する。これにより、各気筒のバルブ駆動用カムが切り換わるので、バルブのリフト量を変更することができる。

特表２００６−５２０８６９号公報 特開平７−１１９４２４号公報 特開２００２−２４２６２８号公報

上記従来の可変動弁装置は、各気筒のバルブの開弁特性を切り換えるために、１本のカムシャフトに対して１気筒につき２つの電動アクチュエータを必要とする。必要とするアクチュエータの数を低減すべく、アクチュエータの搭載数を少なくしつつ各気筒のバルブの開弁特性を切り換えられる可変動弁装置が望まれる。

上記従来の可変動弁装置において、アクチュエータを共用し、アクチュエータの数を削減することが考えられる。具体的には、例えば、上記従来の可変動弁装置において、各気筒のカムキャリアを連結し、単一の電動アクチュエータの作動に伴って全気筒のカムを一括して切り換えられるように構成することが考えられる。しかしながらアクチュエータを共用する構成を採用した場合、全気筒のバルブの開弁特性を一括して同じ特性に切り換えるのではなく一部の気筒を対象としたバルブ開弁特性変更あるいは一部の気筒のみの弁停止（減筒運転）を行うことが、困難となってしまう。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、複数の気筒のバルブ開弁特性の切り換えを共用のアクチュエータで行う構成において、バルブ開弁特性切換をそれら複数の気筒間で相違させつつ行うことを可能とする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、
少なくとも２つの気筒においてカムとバルブとの間に配置され、前記カムの作用力を前記バルブに伝達する伝達部材と、
前記伝達部材の動作状態を変化させることで、前記少なくとも２つの気筒に設けられた前記バルブの開弁特性を切り換える切換機構と、
を備え、
前記切換機構は、
前記少なくとも２つの気筒で共用され、当該少なくとも２つの気筒における前記伝達部材の動作状態を切り換える際に駆動されるアクチュエータと、
前記アクチュエータの作動に伴って前記少なくとも２つの気筒に設けられた前記伝達部材の動作状態を切り換える切換部材と、
を含み、
前記切換部材は、
前記少なくとも２つの気筒において気筒ごとに備えられ、自身が変位することで前記伝達部材の動作状態を切り換える複数の第１変位部材と、
前記複数の第１変位部材とそれぞれ係合する複数の係合部を備え、前記係合部で係合した前記複数の第１変位部材を前記アクチュエータの作動に伴って変位させ、前記複数の第１変位部材の並びに沿って延びる回転軸を有し、当該回転軸まわりの回転が可能であり、回転角に応じて前記複数の第１変位部材のうち所定の第１変位部材との間で前記係合部との係合／非係合が切り換わる第２変位部材と、
を含むことを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明において、
前記第２変位部材は、
前記回転軸と直行する方向に第１の大きさを有する第１の部分と、
前記第１の部分の隣に設けられ、前記回転軸と直行する前記方向に前記第１の大きさよりも大きな第２の大きさを有する第２の部分と、
を有し、
前記第２の部分は、前記第１の部分との境界に、前記第２変位部材が前記回転軸まわりに回転することで前記第１変位部材に対する相対位置が変化する切り欠きを有し、
前記係合部は、前記第１変位部材の一部が前記第１の部分に近づき当該一部が前記第２の部分と接することで、前記第１変位部材と前記第２変位部材とを係合させるものであり、
前記第２変位部材の回転角が前記切り欠きと前記第１変位部材の前記一部とが隣接する回転角にあるときに、前記アクチュエータの作動時に、前記第１変位部材の前記一部が前記第２の部分の前記切り欠き内に移動することで、当該第１変位部材と前記第２変位部材とを非係合とさせ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、
前記第２変位部材の前記回転軸まわりの回転方向を制限するラチェット機構を更に備えることを特徴とする。

また、第４の発明は、第３の発明において、
前記可変動弁装置は、前記カムが取り付けられたカムシャフトの外周面に設けられたガイドレールを更に備え、
前記第１変位部材は、
前記ガイドレールに係脱自在なガイド係合部を有し、前記カムシャフトの軸方向に変位可能な主変位部材と、
前記少なくとも２つの気筒において前記主変位部材が備えられていない残りの気筒に備えられ、前記第２変位部材を介して前記主変位部材と連動して変位する副変位部材と、を含み、
前記アクチュエータは、前記ガイド係合部を前記ガイドレールに係合させるための駆動力を発するものであり、
前記アクチュエータの作動時には、前記主変位部材が前記第２変位部材の前記回転軸を中心として回転したうえで前記ガイド係合部と前記ガイドレールとが係合し、
前記ガイド係合部と当該ガイドレールとの前記係合時に生ずる前記主変位部材の変位に伴って、当該主変位部材が備えられた前記気筒の前記伝達部材の動作状態が変化し、前記主変位部材の前記変位に連動する前記副変位部材の変位に伴って、当該副変位部材が備えられた前記残りの気筒の前記伝達部材の動作状態が変化し、
前記ラチェット機構が回転を許容する方向と、前記アクチュエータの作動での前記主変位部材の回転に伴い前記第２変位部材が回転する方向とを一致させたことを特徴とする。

また、第５の発明は、第４の発明において、
前記ガイドレールが設けられた前記カムシャフトの外周面に、前記ガイド係合部が接触している状態で前記カムシャフトが回転したときに前記主変位部材を揺動させる複数の凸部が設けられており、
前記ラチェット機構の回転軸と、前記主変位部材の前記揺動の中心軸とを一致させたことを特徴とする。

第１の発明によれば、第２変位部材の回転角に応じて第１変位部材と係合部の係脱を切り換えることができる。第２変位部材の回転角の制御により、アクチュエータ作動に伴って変位させられる第１変位部材を変更することが可能となる。結果、共用のアクチュエータを用いても、複数の第１変位部材を選択的に使用して、バルブの開弁特性の切り換えを気筒間で相違させつつ行うことが可能となる。

第２の発明によれば、第２変位部材の回転角を調節することで、第１変位部材と第２変位部材の係合と非係合を容易に切り換えることができる。

第３の発明によれば、ラチェット機構を備えることで、第２変位部材の回転角を特定の方向に増加させていくことができる。これにより、第２変位部材の回転角を制御することができる。

第４の発明によれば、アクチュエータが主変位部材をガイドレールに係合させる動作と、第２変位部材のラチェット機構の回転方向とを、共通にすることができる。従って、主変位部材のガイドレール係合動作と、第２変位部材の回転角制御とを、共通のアクチュエータで行うことができる。

第５の発明によれば、ラチェット機構による回転方向の制限と主変位部材の揺動とによって、第２変位部材を一方向に回転させていくことができる。従って、カムシャフト上の複数の凸部をいくつ乗り越えさせたかに応じて主変位部材の揺動回数を調節し、第２変位部材の回転角を制御することができる。

本発明の実施の形態１の内燃機関の可変動弁装置の全体構成を概略的に示す図である。 本発明の実施の形態１の内燃機関の可変動弁装置の全体構成を概略的に示す図である。 図１に示す可変動弁装置における＃４気筒の周辺の構成を表した斜視図である。 図１に示す可変動弁装置における＃２、３気筒の周辺の構成を表した斜視図である。 図２に示す構成において、カムシャフトおよびロッカーアームを非表示とした斜視図である。 可変動弁装置における＃４気筒の周辺の構成を示す部分断面図である。 本発明の実施の形態１の内燃機関の可変動弁装置における、可変気筒休止機構の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１の内燃機関の可変動弁装置における、可変気筒休止機構の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１の内燃機関の可変動弁装置における、可変気筒休止機構の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１の内燃機関の可変動弁装置における、可変気筒休止機構の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１の内燃機関の可変動弁装置における、可変気筒休止機構の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１の内燃機関の可変動弁装置における、可変気筒休止機構の構成を示す図である。 本発明の実施の形態２の内燃機関の可変動弁装置における、可変気筒休止機構の構成を示す図である。 本発明の実施の形態２の内燃機関の可変動弁装置における、可変気筒休止機構の構成を示す図である。 本発明の実施の形態３の内燃機関の可変動弁装置における、可変気筒休止機構の構成を示す図である。 本発明の実施の形態３の内燃機関の可変動弁装置における、可変気筒休止機構の構成を示す図である。 ラチェット機構の構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態４の内燃機関の可変動弁装置における、可変気筒休止機構の構成を示す図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる内燃機関の可変動弁装置１０が設置されている様子を、内燃機関の構成とともに模式的に示す図である。
実施の形態１にかかる可変動弁装置１０には、後述するように、気筒間で弁停止状態を相違させることのできる機構（以下「可変気筒休止機構」とも称す）が備えられている。可変気筒休止機構によれば、複数の気筒のバルブ開弁特性の切り換えを共用のアクチュエータで行う構成において、バルブの開弁特性の切り換えを気筒間で相違させつつ行うことができる。以下の説明では、可変動弁装置１０の基本構成、切換機構の構成、ディレー機構の構成と動作を述べ、次いで実施の形態１における可変気筒休止機構の構成および動作を説明する。

［可変動弁装置の弁稼動・弁停止の構成］
（可変動弁装置の基本構成）
図２は、本発明の実施の形態１の内燃機関の可変動弁装置１０の全体構成を概略的に示す図である。より具体的には、図２は、ロッカーシャフト２２の軸線と切換ピン３６、３８、４４の軸線とを含む平面で、可変動弁装置１０の一部（ロッカーアーム１８、２０およびロッカーシャフト２２）を切断して表した部分断面図である。ここでは、本実施形態の内燃機関は、４つの気筒（＃１〜＃４）を有し、＃１→＃３→＃４→＃２の順で爆発行程が行われる直列４気筒型エンジンであるものとする。また、内燃機関の個々の気筒には、２つの吸気バルブと２つの排気バルブとが備わっているものとする。そして、図２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機構として機能するものとする。

本実施形態の可変動弁装置１０は、カムシャフト１２を備えている。カムシャフト１２は、図示省略する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気筒当たり１つの主カム１４と１つの副カム１６とが形成されている。

主カム１４は、カムシャフト１２と同軸の円弧状のベース円部１４ａと、当該ベース円の一部を半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、本実施形態では、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。また、図２に示すように、内燃機関の各気筒には、第１ロッカーアーム１８と第２ロッカーアーム２０とが１つずつ隣接して備えられている。各気筒のロッカーアーム１８、２０は、１本のロッカーシャフト２２によって回転（揺動）自在に支持されている。尚、カムシャフト１２およびロッカーシャフト２２は、カムキャリア（或いはシリンダヘッド）２４によって支持されている。

図３は、図２に示す可変動弁装置１０における＃４気筒の周辺の構成を表した斜視図である。図４は、図２に示す可変動弁装置１０における＃２、３気筒の周辺の構成を表した斜視図である。尚、＃１気筒に関する可変動弁装置１０の構成は、＃２、３気筒に関する可変動弁装置１０の構成と同一のものである。また、＃４気筒に関する可変動弁装置１０の構成と＃１〜＃３気筒に関する可変動弁装置１０の構成とは、後述するガイドレール５４および電磁ソレノイド５６の配置の有無、第１リンクアーム４６であるか或いは第２リンクアーム４８であるかの相違、およびリンクシャフト５０のリング部５１の切り欠き５１ａの構成以外については、基本的に同一である。

図３、４に示すように、ロッカーアーム１８、２０は、主カム１４の作用力をバルブ２６に伝達する伝達部材として、カム１４、１６とバルブ２６との間に介在している。第１ロッカーアーム１８には、主カム１４と接することができる位置に、カムローラ２８が回転自在に取り付けられている。第１ロッカーアーム１８は、ロッカーシャフト２２に取り付けられたコイルスプリング（図示省略）によって、カムローラ２８が主カム１４と常に当接するように付勢されている。上記のように構成された第１ロッカーアーム１８は、主カム１４の作用力と上記コイルスプリングの付勢力との協働により、ロッカーシャフト２２を支点として揺動するようになる。

図２に示すように、２つのバルブ２６を駆動するための第２ロッカーアーム２０は、第１ロッカーアーム１８を取り囲むようにして一体的に構成されている。また、第２ロッカーアーム２０には、主カム１４のベース円区間中において副カム１６と接することができる位置に、パッド部２０ａが設けられている。また、バルブ２６は、バルブスプリング３０によって閉弁方向に付勢されている。以上のような構成によって、主カム１４の作用力は、ロッカーアーム１８、２０を介して２つのバルブ２６へ伝達できるようになっている。これにより、バルブ２６は、カム１４の作用力とバルブスプリング３０の付勢力とを利用して開閉することができる。

（切換機構の構成）
図２に示すように、可変動弁装置１０は、第１ロッカーアーム１８と第２ロッカーアーム２０とが連結した連結状態（後述する図６（Ａ）参照）と、その連結が解除された非連結状態（後述する図６（Ｂ）参照）とを切り換えるための切換機構３２を備えている。可変動弁装置１０は、このような切換機構３２を備えることによって、主カム１４の作用力が第１ロッカーアーム１８を介して第２ロッカーアーム２０に伝達される状態（上記連結状態）と、当該作用力が第２ロッカーアーム２０に伝達されない状態（上記非連結状態）とを切り換えて、バルブ２６の開弁特性を弁稼動状態と弁停止状態との間で切り換えることができるようになっている。

以下、上記切換機構３２の詳細な構成について説明する。
図５は、図３に示す構成において、カムシャフト１２およびロッカーアーム１８、２０を非表示とした斜視図である。より具体的には、図５（Ａ）は、上記連結状態であって主カム１４がカムローラ２８を押動していない状態を示し、図５（Ｂ）は、上記非連結状態であって主カム１４がカムローラ２８を押動している状態を示している。

図２に示すように、カムローラ２８の支軸として機能するブッシュ３４の内部には、カムローラ２８と同心の第１ピン孔３４ａが形成されており、第２ロッカーアーム２０の内部には、第１ピン孔３４ａに対応する位置に、２つの第２ピン孔２０ｂＬ、２０ｂＲが形成されている。これらのピン孔３４ａ、２０ｂＬ、２０ｂＲの中心は、ロッカーアーム１８、２０の回転中心であるロッカーシャフト２２を中心とする同じ円弧状に配置されている。そして、カムローラ２８が主カム１４のベース円部１４ａと当接し、かつ、パッド部２０ａが副カム１６のベース円部と当接している時に、第１ピン孔３４ａの位置と第２ピン孔２０ｂＬ、２０ｂＲの位置とが一致するようになっている。

更に、第１ピン孔３４ａには、円柱状の切換ピン３６が移動自在に挿入されている。また、一方（図２における左側）の第２ピン孔２０ｂＬには、切換ピン３６と当接する円柱状の切換ピン３８が移動自在に挿入されている。切換ピン３８が挿入された第２ピン孔２０ｂＬでは、第１ロッカーアーム１８と反対側の端部がキャップ４０によって閉塞されている。そして、第２ピン孔２０ｂＬの内部には、切換ピン３８を第１ロッカーアーム１８の方向（以下、「切換ピンの進出方向」と称する）に向けて付勢するリターンスプリング４２が配置されている。より具体的には、リターンスプリング４２は、実装された状態において、第１ロッカーアーム１８側に向けて切換ピン３８を常時付勢するように設定されている。

また、他方（図２における右側）の第２ピン孔２０ｂＲには、切換ピン３６と当接する円柱状の切換ピン４４が移動自在に挿入されている。更に、＃４気筒においては、第２ロッカーアーム２０の側方に、切換ピン４４と当接するアーム部４６ａを有する第１リンクアーム４６が配置されている。第１リンクアーム４６は、ロッカーシャフト２２によって支持されている。一方、＃１〜３気筒においては、第２ロッカーアーム２０の側方に、切換ピン４４と当接するアーム部４８ａを有する第２リンクアーム４８が配置されている。第２リンクアーム４８は、ロッカーシャフト２２によって支持されている。

第２リンクアーム４８に対する第１リンクアーム４６の相違点は、次の通りである。すなわち、第１リンクアーム４６のアーム部４６ａの先端には、カムシャフト１２の周面に向けて突き出し可能な位置に突起部４６ｂが設けられている。また、第１リンクアーム４６におけるアーム部４６ａの反対側の端部には、後述する電磁ソレノイド５６により押圧される押圧面４６ｃが設けられている。

図２に示すように、ロッカーシャフト２２は、中空状に形成されている。ロッカーシャフト２２の内部には、リンクシャフト５０が挿入されている。リンクシャフト５０は、＃４気筒に配置される第１リンクアーム４６と、＃１〜＃３気筒に配置される第２リンクアーム４８とを、ロッカーシャフト２２の軸方向に連動して変位可能とするために備えられたシャフトである。より具体的には、リンクシャフト５０は、第４気筒に配置された第１リンクアーム４６と第３気筒に配置された第２リンクアーム４８とが取り付けられた第１リンクシャフト５０ａと、第２気筒に配置された第２リンクアーム４８と第１気筒に配置された第２リンクアーム４８とが取り付けられた第２リンクシャフト５０ｂとに分割されている。
なお、第１リンクシャフト５０ａと第２リンクシャフト５０ｂとは、後述するディレー機構６０を介して連結されている。

また、図２に示すように、リンクシャフト５０およびそれが挿入されたロッカーシャフト２２は、リンクアーム４６、４８の内部を貫通している。そして、各気筒のリンクアーム４６、４８は、後述するように連結ピン５２によって第１リンクシャフト５０ａ或いは第２リンクシャフト５０ｂと係合可能に構成されている。

また、図２、３に示すように、カムシャフト１２において、第１リンクアーム４６に設けられた突起部４６ｂと対向する部位には、円柱状に形成された円柱部１２ａが形成されている。円柱部１２ａの外周面には、周方向に延びる螺旋状のガイドレール５４が形成されている。ここでは、ガイドレール５４は、螺旋状の溝として形成されている。

また、切換機構３２は、突起部４６ｂをガイドレール５４に係合（挿入）させるための駆動力を発するアクチュエータとして、電磁ソレノイド５６を備えている。電磁ソレノイド５６は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５８からの指令に基づいてデューティ制御されるようになっている。ＥＣＵ５８は、内燃機関の運転状態を制御するための電子制御ユニットである。電磁ソレノイド５６は、その駆動軸５６ａが第１リンクアーム４６の押圧面４６ｃをガイドレール５４に向けて押圧可能な位置において、カムキャリア（或いはシリンダヘッド）２４に固定されているものとする。

また、ガイドレール５４における螺旋の向きは、その内部に突起部４６ｂが挿入された状態でカムシャフト１２が図２に示す所定の回転方向に回転する場合に、第１リンクアーム４６、当該第１リンクアーム４６に連動するリンクシャフト５０、および、当該リンクシャフト５０により駆動される第２リンクアーム４８を、図２における左方向に変位させられるように設定されている。より具体的には、この図２における左方向とは、第１リンクアーム４６および第２リンクアーム４８のそれぞれがリターンスプリング４２の付勢力に抗しながら切換ピン３６、３８、４４をその退出方向（上記切換ピンの進出方向の逆方向）に押し退けて、第１リンクアーム４６および第２リンクアーム４８がロッカーアーム１８、２０に近づくようになる方向である。

図６は、可変動弁装置１０における＃４気筒の周辺の構成を示す部分断面図である。より具体的には、図６（Ａ）は、連結状態にある可変動弁装置１０を示し、図６（Ｂ）は、非連結状態にある可変動弁装置１０を示している。
図６（Ａ）における第１リンクアーム４６の位置、すなわち、リターンスプリング４２の付勢力によって切換ピン３６がピン孔３４ａ、２０ｂＲの双方に挿入され、かつ切換ピン３８がピン孔３４ａ、２０ｂＬの双方に挿入された状態となっている時の第１リンクアーム４６の位置を、「変位端Ｐｍａｘ１」と称する。この変位端Ｐｍａｘ１に第１リンクアーム４６が位置している時には、第１ロッカーアーム１８と第２ロッカーアーム２０とが上記連結状態となる。そして、図６（Ｂ）における第１リンクアーム４６の位置、すなわち、切換ピン３６、３８、４４がリンクアーム４６、４８からカムシャフト１２の回転力を利用した力を受けることによって、切換ピン３６、３８、４４がそれぞれ第１ピン孔３４ａおよび第２ピン孔２０ｂＬ、２０ｂＲのみに挿入された状態となっている時の第１リンクアーム４６の位置を、「変位端Ｐｍａｘ２」と称する。すなわち、この変位端Ｐｍａｘ２に第１リンクアーム４６が位置している時には、第１ロッカーアーム１８と第２ロッカーアーム２０とが上記非連結状態となる。

本実施形態では、カムシャフト１２の軸方向におけるガイドレール５４の始端５４ａの位置は、第１リンクアーム４６が上記変位端Ｐｍａｘ１に位置する時の突起部４６ｂの位置と一致するように設定されている。そして、カムシャフト１２の軸方向におけるガイドレール５４の終端５４ｂの位置は、第１リンクアーム４６が上記変位端Ｐｍａｘ２に位置する時の突起部４６ｂの位置と一致するように設定されている。つまり、本実施形態では、ガイドレール５４によって突起部４６ｂが案内される範囲内で、第１リンクアーム４６が変位端Ｐｍａｘ１からＰｍａｘ２の間で変位可能となるように構成されている。

更に、ガイドレール５４には、第１リンクアーム４６が変位端Ｐｍａｘ２に達した後における終端５４ｂ側の所定区間として、カムシャフト１２の回転に伴ってガイドレール５４が徐々に浅くなる浅底部５４ｃが設けられている。また、第１リンクアーム４６には、押圧面４６ｃの一部を切り欠いて凹状に形成された切欠部４６ｄが設けられている。押圧面４６ｃは、第１リンクアーム４６が変位端Ｐｍａｘ１からＰｍａｘ２に変位する間、駆動軸５６ａと当接した状態が維持されるように設けられている。そして、切欠部４６ｄは、第１リンクアーム４６が上記変位端Ｐｍａｘ２に位置している状態において、上記浅底部５４ｃの作用によって突起部４６ｂが円柱部１２ａの表面に取り出された時に、駆動軸５６ａと係合可能な部位に設けられている。そして、上記切欠部４６ｄは、突起部４６ｂがガイドレール５４に挿入される方向に第１リンクアーム４６が回転するのを規制可能であって、第１リンクアーム４６が変位端Ｐｍａｘ１に向けて移動するのを規制可能な態様で、駆動軸５６ａと係合するように形成されている。

以上説明したように、切換ピン３６、３８、４４、リターンスプリング４２、第１リンクアーム４６、第２リンクアーム４８、リンクシャフト５０（５０ａ、５０ｂ）、連結ピン５２、ガイドレール５４、および、ＥＣＵ５８により通電が制御される電磁ソレノイド５６によって、上記切換機構３２が構成されている。

（ディレー機構の構成）
図２に示すように、ディレー機構６０は、＃２気筒と＃３気筒との間において、リンクシャフト５０の途中に介在している。言い換えれば、配置場所が隣接する複数の気筒（＃１および＃２気筒）からなる第１気筒群と、配置場所が隣接する複数の気筒（＃３および＃４気筒）からなる第２気筒群とを有し、第１気筒群に所属する＃１および＃２気筒に関して主カム１４の共通ベース円区間が存在し、かつ第２気筒群に所属する＃３および＃４気筒に関して主カム１４の共通ベース円区間が存在するように爆発順序が設定された本実施形態の内燃機関において、ディレー機構６０は、第１気筒群と第２気筒群との間において、リンクシャフト５０の途中に介在している。

ディレー機構６０は、ロッカーシャフト２２内に配置されている。より具体的には、ディレー機構６０は、第２リンクシャフト５０ｂに当接する当接部６２ａを一端に有するディレー機構内リンクシャフト（以下、「第３リンクシャフト」と称する）６２を備えている。当接部６２ａは、他の部位に比して大きな径で形成されている。また、第３リンクシャフト６２の他端側の部位は、中空状に形成された第１リンクシャフト５０ａの内部に挿入されている。

また、ディレー機構６０は、第３リンクシャフト６２の当接部６２ａと、第１リンクシャフト５０ａにおけるディレー機構６０側の端部との間でバネ長さが規定されるディレー機構スプリング６４を備えている。更に、第１リンクシャフト５０ａにおいて第３リンクシャフト６２の挿入を受ける部位には、長穴６６が形成されている。この長穴６６には、第３リンクシャフト６２に圧入されたストローク制限ピン６８が係合しており、第３リンクシャフト６２は、ストローク制限ピン６８が長穴６６によって規制される範囲内で軸方向に移動可能になっている。このようなストローク制限ピン６８と長穴６６とによって第３リンクシャフト６２のストロークを制限することで、第１リンクアーム４６からの第１リンクシャフト５０ａの駆動力が発せられていない場合に、ディレー機構スプリング６４のバネ荷重が以下に示す適切な初期セット荷重に設定された状態でディレー機構６０を保持することができる。

本実施形態では、全気筒のロッカーアーム１８、２０を連結状態から非連結状態に一括して切り換える際にディレー機構６０を円滑に作動させられるようにするために、ディレー機構スプリング６４のバネ荷重が、＃１および＃２気筒に配置されるリターンスプリング４２のバネ荷重の合計値よりも大きく、かつ、ロッカーアーム１８、２０の揺動時（バルブ２６のリフト時）に切換ピン３６、３８とピン孔３４ａ、２０ｂＬ、２０ｂＲとの間に生ずる摩擦力（摺動抵抗）よりも小さくなるように設定されている。

［可変動弁装置の弁稼動・弁停止の切換動作］
次に、本実施形態の可変動弁装置１０の動作（弁稼動状態と弁停止状態との間でのバルブ２６の開弁特性の切り換え動作）について説明する。

（弁稼動状態時）
先ず、弁稼働状態時には、電磁ソレノイド５６の駆動がＯＦＦとされており、これにより、第１リンクアーム４６は、カムシャフト１２から離れた状態で、リターンスプリング４２の付勢力を受けて、変位端Ｐｍａｘ１に位置している。この状態では、図６（Ａ）に示すように、第１ロッカーアーム１８と第２ロッカーアーム２０とが切換ピン３６、３８を介して連結されている（上記連結状態）。その結果、主カム１４の作用力が第１ロッカーアーム１８から第２ロッカーアーム２０を介して双方のバルブ２６に伝達されるようになる。このため、主カム１４のプロフィールに従って、通常のバルブ２６のリフト動作が行われるようになる。

（弁停止制御時）
弁停止動作は、例えば、内燃機関のフューエルカット要求等の所定の弁停止動作の実行要求がＥＣＵ５８によって検知された際に行われる。爆発順序が＃１→＃３→＃４→＃２の順となる本実施形態の内燃機関では、＃３および＃４気筒に関して主カム１４の共通ベース円区間（バルブ２６がリフトしていない区間）が存在する。弁停止動作の要求が出された場合には、上記共通ベース円区間が到来するタイミングで、電磁ソレノイド５６への通電が開始される。その結果、第１リンクアーム４６がロッカーシャフト２２を中心として回転する。このように第１リンクアーム４６が回転すると、突起部４６ｂがガイドレール５４と係合する。その結果、突起部４６ｂがガイドレール５４によって案内されることでカムシャフト１２の回転力を利用して、第１リンクアーム４６が変位端Ｐｍａｘ２に向けて移動するようになる。そして、ガイドレール５４からの第１リンクアーム４６の駆動力が連結ピン５２および第１リンクシャフト５０ａを介して＃３気筒の第２リンクアーム４８に伝達されることで、第１リンクアーム４６に連結された第１リンクシャフト５０ａおよび第１リンクシャフト５０ａに連結された＃３気筒の第２リンクアーム４８が、第１リンクアーム４６に連動して変位するようになる。

第１リンクアーム４６が変位端Ｐｍａｘ２に達した後の動作は、＃３および＃４気筒と＃１および＃２気筒との間で相違する。先ず、＃３および＃４気筒に関しては、第１リンクシャフト５０ａの変位に伴って切換ピン３６、３８がそれぞれピン孔３４ａ、２０ｂＬ内に戻されるので、第１ロッカーアーム１８と第２ロッカーアーム２０とが直ちに非連結状態となる。その結果、主カム１４の作用力が第１ロッカーアーム１８から第２ロッカーアーム２０に伝達されなくなる。また、第２ロッカーアーム２０が当接する副カム１６はゼロリフトカムである。このため、主カム１４の作用力が伝達されなくなった第２ロッカーアーム２０には、バルブ２６を駆動するための力が与えられなくなる。その結果、主カム１４の回転に関係なく、第２ロッカーアーム２０が静止状態となるので、バルブ２６のリフト動作が閉弁位置で停止した状態となる。

上記のように、＃３および＃４気筒に関する共通ベース円区間で第１リンクアーム４６を変位させた場合には、＃３および＃４気筒を担う第１リンクシャフト５０ａは変位可能になる。一方、上記共通ベース円区間では、＃１または＃２気筒の少なくとも一方の第１ロッカーアーム１８が主カム１４によって揺動動作させられている。このため、＃１および＃２気筒のうちの第１ロッカーアーム１８が揺動動作中である気筒では、主カム１４により駆動される第１ロッカーアーム１８とバルブスプリング３０からの付勢力を受ける第２ロッカーアーム２０の両者によるせん断力が切換ピン３６、３８に作用する。その結果、切換ピン３６、３８とピン孔３４ａ、２０ｂＬ、２０ｂＲとの間に生ずる摩擦力（摺動抵抗）が第１ロッカーアーム１８の非揺動動作時に比して大きくなる。ディレー機構スプリング６４のバネ荷重は、既述したように、ロッカーアーム１８、２０の揺動時（バルブ２６のリフト時）に切換ピン３６、３８とピン孔３４ａ、２０ｂＬ、２０ｂＲとの間に生ずる摩擦力（摺動抵抗）よりも小さくなるように設定されている。従って、上記のように第１リンクアーム４６の変位に伴って第１リンクシャフト５０ａが変位する際には、第２リンクシャフト５０ｂは、未だ第１リンクシャフト５０ａの変位に連動して変位せずにディレー機構スプリング６４が縮んだ状態となる。

ディレー機構６０においてディレー機構スプリング６４が縮んでいる状態において、＃１気筒の第１ロッカーアーム１８の揺動動作（バルブ２６のリフト動作）が終了すると、＃１および＃２気筒に関する主カム１４の共通ベース円区間が到来する。この共通ベース円区間が到来した状態では、＃１または＃２気筒において切換ピン３６、３８とピン孔３４ａ、２０ｂＬ、２０ｂＲとの間に生ずる摩擦力が小さくなる。また、ディレー機構スプリング６４のバネ荷重は、既述したように、＃１および＃２気筒に配置されるリターンスプリング４２のバネ荷重の合計値よりも大きくなるように設定されている。従って、第１および第２気筒を担う第２リンクシャフト５０ｂの変位がディレー機構６０によって遅れさせられたうえで行われるようになる。その結果、第２リンクシャフト５０ｂの変位に伴う第１および第２気筒の第２リンクアーム４８の変位に伴って、切換ピン３６、３８がそれぞれピン孔３４ａ、２０ｂＬ内に戻されるので、第１ロッカーアーム１８と第２ロッカーアーム２０とが直ちに非連結状態となる。その結果、＃１および＃２気筒に関しても、主カム１４の回転に関係なく、第２ロッカーアーム２０が静止した状態となるので、バルブ２６のリフト動作が閉弁位置で停止状態となる。

（弁停止状態を保持するための動作）
第１リンクアーム４６が変位端Ｐｍａｘ２に達すると、ガイドレール５４の浅底部５４ｃの作用によって、第１リンクアーム４６がカムシャフト１２（ガイドレール５４）から離れる方向に回転させられるようになる。そして、電磁ソレノイド５６によって駆動され続けている駆動軸５６ａが切欠部４６ｄに一致するようになるまで第１リンクアーム４６が更に回転すると、駆動軸５６ａと当接する第１リンクアーム４６側の部位が押圧面４６ｃから切欠部４６ｄへと切り替わる。その結果、駆動軸５６ａが切欠部４６ｄと係合することで、第１リンクアーム４６は、突起部４６ｂがカムシャフト１２から離れた状態で、かつ、駆動軸５６ａによってリターンスプリング４２の付勢力を受け止めている状態で保持されるようになる。これにより、第１ロッカーアーム１８と第２ロッカーアーム２０とが非連結とされた状態、すなわち、弁停止状態が維持されるようになる。

（弁復帰動作時）
弁停止状態から弁稼動状態に戻すための弁復帰動作は、例えば、フューエルカットからの復帰要求等の所定の弁復帰動作の実行要求がＥＣＵ５８によって検知された際に行われる。このような弁復帰動作は、所定のタイミングで電磁ソレノイド５６への通電をＯＦＦとすることで開始される。電磁ソレノイド５６への通電がＯＦＦとされると、第１リンクアーム４６の切欠部４６ｄと駆動軸５６ａとの係合が解かれることになる。その結果、リターンスプリング４２の付勢力に抗して切換ピン３６、３８をピン孔３４ａ、２０ｂＬ内に留めておく力が消滅することになる。これにより、リターンスプリング４２の付勢力によって切換ピン３６、３８がその進出方向に移動し、第１ロッカーアーム１８と第２ロッカーアーム２０とが切換ピン３６、３８を介して連結された状態、すなわち、主カム１４の作用力によってバルブ２６のリフト動作が可能な状態に復帰することになる。また、リターンスプリング４２の付勢力によって切換ピン３６、３８がその進出方向に移動するのに伴って、切換ピン４４を介して、第１リンクアーム４６（並びにそれに連動するリンクシャフト５０および第２リンクアーム４８）が変位端Ｐｍａｘ２から変位端Ｐｍａｘ１に戻されるようになる。

本実施形態の可変動弁装置１０によれば、電磁ソレノイド５６への通電のＯＮ、ＯＦＦとカムシャフト１２の回転力とリターンスプリング４２の付勢力とを利用して、第１リンクアーム４６の軸方向位置を変位端Ｐｍａｘ１からＰｍａｘ２の間で移動させることで、第１リンクアーム４６が搭載された＃４気筒において弁稼動状態と弁停止状態との間でバルブ２６の動作状態を切り換えることが可能となり、また、第１リンクアーム４６と連動する第１リンクシャフト５０ａおよび第２リンクアーム４８を介して、＃３気筒においても弁稼働状態と弁停止状態との間でバルブ２６の動作状態を切り換えることが可能となる。更に、可変動弁装置１０は、第１および第２気筒に対する共通ベース円区間が到来するまで第２リンクシャフト５０ｂの変位を遅延させるディレー機構６０を備えている。このため、電磁ソレノイド５６の作動時に少なくとも一方においてバルブ２６がリフト中となる＃１および＃２気筒に関しても、当該共通ベース円区間の到来時に、＃３および＃４気筒に対して遅れを伴って弁稼働状態と弁停止状態との間でバルブ２６の動作状態を切り換えることが可能となる。

［可変気筒休止機構の構成および動作］
以下、図７乃至１２を用いて、本発明の実施の形態１にかかる内燃機関の可変動弁装置における、可変気筒休止機構の構成を説明する。
図７（ａ）は、第２リンクアームとリンクシャフト５０とを、ロッカーシャフト２２を透視して示した斜視図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示した構成を、リンクシャフト５０の軸方向に沿って切断した断面を示している。
なお、実施の形態１ではリンクシャフト５０を回転させる機構を有しているものとする。このような回転機構は、例えば、電動モータなどのアクチュエータを用いて実現し、ＥＣＵ５８との接続によりリンクシャフト５０の回転角を所望角度に制御可能としておく。

図７（ｂ）に示すように、実施の形態１では、リンクシャフト５０が、リング部５１を有している。リング部５１は、リンクシャフト５０の途中で部分的に太くなった（肉厚の）部分である。リング部５１は、連結ピン５２を挟むように個々の連結ピン５２の位置に２つずつ備えられている。リンクシャフト５０がその軸方向に変位（スライド）するとき、リング部５１と連結ピン５２とが接することで、リンクシャフト５０の変位方向へと連結ピン５２に力が加わる。

図８は、実施の形態１にかかる第２リンクアーム４８およびリンクシャフト５０の連結位置の構成を説明するための斜視図である。図８では、ロッカーシャフト２２を透視して示しており、ロッカーシャフト２２内におけるリンクシャフト５０の構成が目視できるように図示している。

図８に示すように、実施の形態１では、リング部５１に、切り欠き５１ａが設けられている。切り欠き５１ａは、少なくとも、連結ピン５２よりも大きく形成されている。リンクシャフト５０を軸回りに回転させた場合、切り欠き５１ａがこれに伴って回転する。リンクシャフト５０ａの回転角を切り欠き５１ａと連結ピン５２とがちょうど隣接する角度とした場合には、リンクシャフト５０をスライドさせたとき、リング部５１と連結ピン５２とが干渉しない。

切り欠き５１ａは、リング部５１の外周の一部を切り抜くことで形成されている。切り欠き５１ａの大きさは、リング部５１の中心角における何度までを切り抜くかに応じて変わる。例えば、中心角を１２０度として切り欠き５１ａを設けた場合には、リング部５１の３分の１が切り抜かれ、中心角を９０度として切り欠き５１ａを設けた場合には、リング部５１の４分の１が切り抜かれる。

図９および図１０は、リンクシャフト５０と連結ピン５２との係合と非係合の切り換えの様子を説明するための模式図である。図９（ａ）は、切り欠き５１ａと連結ピン５２とが隣接しない角度にリンクシャフト５０の回転角が設定されている場合を示す。図９（ａ）の状態でリンクシャフト５０が変位（スライド）させられた場合には、リング部５１が連結ピン５２とが係合して、連結ピン５２がリンクシャフト５０のスライド方向へと押圧される。一方、図９（ｂ）は、切り欠き５１ａと連結ピン５２とがちょうど隣接する角度にリンクシャフト５０の回転角が設定されている場合を示す。図９（ｂ）の状態でリンクシャフト５０が変位（スライド）させられた場合には、リング部５１は切り欠き５１ａの存在によって連結ピン５２と干渉しない。すなわち、リング部５１と連結ピン５２は係合することなく、連結ピン５２はリンクシャフト５０のスライドとは無関係にその位置に留まる。

図９のようにリング部５１が連結ピン５２とが係合して連結ピン５２がリンクシャフト５０のスライド方向へと押圧された場合には、第１リンクアーム４６、第２リンクアーム４８のうちその係合状態にある連結ピン５２を有するリンクアームが、リターンスプリング４２の付勢力に抗しながら切換ピン３６、３８、４４をその退出方向（上記切換ピンの進出方向の逆方向）に押し退けて、第１リンクアーム４６および第２リンクアーム４８がロッカーアーム１８、２０に近づく。一方、上記の切り欠き５１ａによってリング部５１が連結ピン５２とが係合しないときには、リンクシャフト５０がスライドしたとしても、その非係合状態にある連結ピン５２を備える第１リンクアーム４６や第２リンクアーム４８は、リンクシャフト５０の変位に伴って変位することはない。

図１１は、実施の形態１にかかる可変動弁装置を４気筒内燃機関に適用した場合における、実施の形態１の可変気筒休止機構の動作を示す斜視図である。図１１における各気筒＃１〜４の配置は図２の気筒配置と対応している。

図１１（ａ）〜（ｃ）から判るように、＃４気筒についてのリング部５１は切り欠き５１ａを有していない。一方、＃１、２、３気筒についてのリング部５１は、切り欠き５１ａを有している。ただし、＃１気筒と、＃２、３気筒とでは、切り欠き５１ａの位置（リンクシャフト５０の回転角に対する位置）およびその大きさ（切り欠きの中心角）が異なっている。

＃２、３気筒については、各気筒の２つのリング部５１のうち紙面右側のリング部５１が、それぞれ、同じ回転角位置に、同じ中心角（大きさ）の切り欠き５１ａを有している。＃２、３気筒についての切り欠き５１ａは、いずれも、約４分の３程度までリング部５１を切り欠いた程度の大きさを有している。また、＃１気筒についてもリング部５１が切り欠き５１ａを有しているが、＃１気筒にかかる切り欠き５１ａは＃２、３気筒の切り欠き５１ａよりも中心角が小さく、概ね４分の１〜３分の１にリング部５１を切り欠いた程度の大きさを有している。

上記の構成によれば、＃４気筒の連結ピン５２については、リンクシャフト５０の回転角によらずに常にリング部５１との係合が成立する。一方、＃１、２、３気筒の連結ピン５２については、リンクシャフト５０を特定の回転角に位置させることで、切り欠き５１ａの存在によって、リング部５１との間の係合を解除（つまり非係合に）することができる。

図１１（ａ）は、全ての気筒において、リング部５１と連結ピン５２の係合が成立している状態を示している。図１１（ａ）の状態においては、電磁ソレノイド５６の作動、ガイドレール５４への突起部４６ｂの係合、および第１リンクアーム４６の変位に伴って生ずるリンクシャフト５０のスライドによって、全ての気筒において弁停止を行うことができる。

図１１（ｂ）は、＃１、２、３気筒において、リング部５１と連結ピン５２の係合を解除している状態を示している。すなわち、リンクシャフト５０の回転角を変更することによって、＃１、２、３気筒において切り欠き５１ａと連結ピン５２とが隣接させられた状態を示している。この状態では、リンクシャフト５０のスライドに伴って、＃４気筒の弁停止は行われるものの、＃１、２、３気筒の弁停止は行われない。この場合には、＃１、２、３気筒を稼動させたＬ３運転（３気筒運転）に減筒して内燃機関を運転することができる。

図１１（ｃ）は、＃１、４気筒ではリング部５１と連結ピン５２が係合しており、＃２、３気筒ではリング部５１と連結ピン５２が非係合となっている状態を示している。すなわち、リンクシャフト５０の回転角を変更することによって、＃２、３気筒においてのみ、切り欠き５１ａと連結ピン５２とが隣接させられた状態を示している。この場合には、＃２、３気筒を稼動させたＬ２運転（２気筒運転）に減筒して内燃機関を運転することができる。

以上説明したように、実施の形態１によれば、リンクシャフト５０の回転角に応じて、第２リンクアーム４８の連結ピン５２とリング部５１の係脱を切り換えることができる。リンクシャフト５０の回転角の制御により、電磁ソレノイド５６の作動に伴って変位させられる第２リンクアーム４８を選択することが可能となる。その結果、＃１〜４気筒の弁停止に関して１つの電磁ソレノイド５６を共用しても、複数の第２リンクアーム４８を選択的に変位させて、所望の気筒を弁停止させることが可能となる。

実施の形態１によれば、リンクシャフト５０の回転角を調節することで、第２リンクアーム４８とリンクシャフト５０の係合と非係合を容易に切り換えることができる。

尚、上述した実施の形態１においては、主カム１４が前記第１の発明における「カム」に、第１ロッカーアーム１８および第２ロッカーアーム２０が前記第１の発明における「伝達部材」に、電磁ソレノイド５６が前記第１の発明における「アクチュエータ」に、切換ピン３６、３８、４４、リンクアーム４６、４８、およびリンクシャフト５０（５０ａ、５０ｂ）が、前記第１の発明における「切換部材」に、それぞれ相当している。
また、上述した実施の形態１においては、リンクアーム４６、４８が前記第１の発明における「第１変位部材」に、リンクシャフト５０（５０ａ、５０ｂ）が前記第１の発明における「第２変位部材」に、それぞれ相当している。
また、上述した実施の形態１においては、リンクシャフト５０に設けられたリング部５１の各々が、前記第１の発明における「係合部」に、相当している。

また、上述した実施の形態１においては、２つのリング部５１に挟まれたリンクシャフト５０の外周面が、前記第２の発明における「第１の部分」に、リング部５１が、前記第２の発明における「第２の部分」に、切り欠き５１ａが、前記第２の発明における「切り欠き」に、連結ピン５２が、前記第２の発明における「前記第１変位部材の一部」に、それぞれ相当している。

［実施の形態１の変形例］
（可変気筒休止機構の構成）
実施の形態１では、リンクシャフト５０を、ロッカーシャフト２２の内部において回転自在となるように構成している。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、リンクシャフト５０がロッカーシャフト２２の外部に設けられる構成でも良い。
また、実施の形態１では、軸部材であるリンクシャフト５０をその中心軸まわりに回転自在に配置している。そして、リンクシャフト５０の回転角に応じた切り欠き５１ａの位置変化を利用して、連結ピン５２に対する係脱を実現している。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。つまり、本発明における「第２変位部材」は、必ずしも中心軸まわりに３６０度の回転が自在な軸部材に限られない。リンクアーム４６、４８が並ぶ方向に延びる所定の軸を基準として、その軸の周りに自身を回転させることができるものであれば良く、３６０度の回転も必ずしも必要ではない。このため、リンクアーム４６、４８が並ぶ方向に延びる所定の軸を基準として第２変位部材が「回動」あるいは「揺動」とも表現できる動作をする場合には、このような動作も本発明の「回転」に含まれる。また、「第２変位部材」の外形についても、必ずしもリンクシャフト５０のように細身の棒状の物体に限定されるものではない。

また、リング部５１も円に限らず楕円やあるいは種々の多角形であってもよい。また、連結ピン５２も必ずしも円柱形状に限らない。

なお、実施の形態１では、一定の太さのリンクシャフト５０に対して、これよりも直径が大きいリング部５１を取り付ることにより、連結ピン５２との係合用の構成を設けている。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。一定の太さのリンクシャフト５０の外周面に窪み（溝）を設けてもよい。この窪みのリンクシャフト５０の軸方向における大きさを、リンクシャフト５０の回転角に応じて異ならしめることで、リング部５１の切り欠き５１ａの有無と同じ機能を発揮させることができる。具体的には、当該窪みを、所定の回転角においては連結ピン５２の直径と概ね一致する大きさを有し、他の所定の回転角においては連結ピン５２の直径に比して十分に大きくなる形状に設けても良い。
なお、この変形例においては、リンクシャフト５０に設けられた窪みの各々が、前記第１の発明における「係合部」に、相当している。

また、実施の形態１では、図１１に示すように全気筒停止、Ｌ３運転、Ｌ２運転を切り換え可能な構成とした。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。減筒のバリエーションも、切り欠き５１ａを何れの気筒に対してどの回転角に設けるかによって、任意に設定することができる。具体的には、例えば図１２に示す例では、リンクシャフト５０の回転角すなわちリング部５１の中心角を３つの区間に分けてＬ０（弁停止）、Ｌ２、Ｌ３と減筒のバリエーションを割り当てている。このような割り当てを、リンクシャフト５０の回転角と対応付けつつ、中心角の分割数をいくつにするのかという点や、回転角が何度のときに何れの気筒を減筒するのかといって点を勘案した上で定めればよい。例えば４パターンの組み合わせを実現したい場合には、リング部５１を４つの区間に分割すればよい。
なお、図１１で＃２、３気筒についての切り欠き５１ａからもわかるように、ここでいう「切り欠き」は、リンクシャフト５０の軸回りに１８０度以上大きく開口するような切り欠きも含む。

なお、実施の形態１では、図２や図１１で最も右側の気筒（＃４気筒）については、電磁ソレノイド５６の作動を伝えてリンクシャフト５０の変位させる役割があるため、切り欠き５１ａを設けていない。

（切換部材の構成）
実施の形態１では、切換ピン３６、３８、４４、リンクアーム４６、４８、およびリンクシャフト５０（５０ａ、５０ｂ）が、前記第１の発明における「切換部材」に相当している。しかしながら、本発明はこれに限られない。下記のような変形が可能である。

例えば、伝達部材に相当するロッカーアームをロッカーシャフトによって回転自在に支持させる構成において、アクチュエータの作動に伴うリンクシャフト５０の変位に伴って、ロッカーシャフト上においてロッカーアームがロッカーシャフトの軸方向に変位し、これにより、ロッカーアームに当接するカムが切り換わることでロッカーアームの動作状態が切り換わるものであってもよい。このような構成の場合にも、実施の形態１におけるリング部５１と連結ピン５２との間で連結を切換可能な機構（以下、簡略に「連結切換機構」とも称す）と同様の機能を発揮するように、リンクシャフト５０の回転角に応じて、リンクシャフト５０と係合するロッカーアームが切り換わるように構成すればよい。

或いは、例えば、カムに当接するローラを有するロッカーアームを備える構成において、アクチュエータの作動に伴うリンクシャフト５０の変位に伴って、ロッカーアーム上においてローラがその支軸の軸方向に変位し、これにより、ローラに当接するカムが切り換わることでロッカーアーム（伝達部材）の動作状態が切り換わるものであってもよい。このような構成の場合にも、実施の形態１におけるリング部５１と連結ピン５２との間の連結切換機構と同様の機能を発揮するように、支軸の軸方向へと変位するローラがリンクシャフト５０の回転角に応じて選択的に切り換わるように構成すればよい。

或いは、例えば、伝達部材に相当するロッカーアームをロッカーシャフトによって回転自在に支持させる構成において、アクチュエータの作動に伴って本発明の切換部材に相当するロッカーシャフト自身がその軸方向に変位し、これにより、ロッカーアームに当接するカムが切り換わることでロッカーアームの動作状態が切り換わるものであってもよい。このような構成の場合にも、実施の形態１におけるリング部５１と連結ピン５２との間の連結切換機構と同様の機能を発揮するように、ロッカーシャフトの回転角に応じて、ロッカーアームとの係合と非係合とを切り換えるように構成すればよい。

また、上述した実施の形態１においては、４つの気筒を有する内燃機関の全気筒に配置された２つのバルブ２６の開弁特性を一括して切り換える可変動弁装置１０を例に挙げて説明を行った。しかしながら、本発明における可変動弁装置は、少なくとも２気筒に設けられたバルブの開弁特性を一括して切り換えるものであれば、必ずしも全気筒に配置されたバルブを一括して切り換えるものに限定されない。すなわち、３気筒以上を有する内燃機関の少なくとも２気筒からなる一部気筒のバルブの開弁特性を一括して切り換える装置として構成されたものであってもよい。

（副カムの構成）
また、上述した実施の形態１においては、副カム１６がゼロリフトカムとして構成されている例について説明を行ったが、本発明における副カムは、ゼロリフトカムに限られない。すなわち、例えば上記可変動弁装置１０の構成の場合には、主カム１４よりも小さなリフトが得られるようにするノーズ部を備える副カムであってもよい。このような副カムを備える構成によれば、バルブのリフト量（およびまたは作用角）を主カムおよび副カムによって２段階に切り換えることが可能となる。

（アクチュエータの構成）
また、上述した実施の形態１においては、螺旋状の溝形状に形成されたガイドレール５４に対して電磁ソレノイド５６を利用して第１リンクアーム４６を係合させることにより、弁稼動状態から弁復帰状態に切り換える際のリンクシャフト５０の駆動力を得るようにし、更に、電磁ソレノイド５６と第１リンクアーム４６との係合を解除して弁停止状態から復帰する際のリンクシャフト５０の駆動力として、リンクシャフト５０に生ずるリターンスプリング４２の付勢力を利用している。しかしながら、本発明において切換部材を変位させるアクチュエータは、これに限定されず、例えば、電動モータによって切換部材として機能するリンクシャフトを駆動するものであってもよい。

また、上述した実施の形態１においては、突起部４６ｂをガイドレール５４に係合させるための駆動力を発するアクチュエータとして、電磁ソレノイド５６を備えるようにしている。これにより、応答性に優れたアクチュエータを利用して、バルブ２６の開弁特性を切り換えることができる。しかしながら、本発明におけるアクチュエータは、これに限定されるものではなく、例えば、油圧駆動式のアクチュエータであってもよい。

また、上述した実施の形態１においては、４つの気筒を有する内燃機関の各気筒に配置された２つのバルブ２６を駆動する可変動弁装置１０を例に挙げて説明を行った。しかしながら、本発明における可変動弁装置は、少なくとも２気筒に設けられたバルブの開弁特性を切り換えるものであればよい。例えば、２気筒以上を有する内燃機関の全気筒のバルブを駆動する装置として、或いは、３気筒以上を有する内燃機関の少なくとも２気筒からなる一部気筒のバルブを駆動する装置として構成されたものであればよい。

また、実施の形態１では、直列４気筒内燃機関について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。複数の気筒を備える内燃機関であれば同様に適用可能であり、気筒の配列も例えばＶ６、Ｖ８の内燃機関でも適用可能である。少なくとも２気筒に設けられたバルブの開弁特性を切り換えるものであればよいからである。

なお、実施の形態１ではディレー機構６０を設けたが、ディレー機構６０を設けない構成であってもよい。

実施の形態２．
実施の形態２のハードウェア構成は、実施の形態１の構成と同様とする。実施の形態２は、実施の形態１における弁停止気筒からの復帰動作に関する。

弁停止（Ｌ０運転）から例えばＬ２運転などの減筒運転へと変化させる際に、全ての気筒について一旦弁復帰をしてからでないと減筒運転に入れないとすると、タイムラグが生じてしまう。これによりドライバビリティが悪化したり、全気筒についての休止・復帰の切換は大きなトルクショックを招くおそれがある。

そこで、実施の形態２では、そのような場面において、下記に述べるようにして実施の形態１の有する可変気筒休止機構の利点を活用する。図１３は、弁停止中におけるリンクアーム４８とリンクシャフト５０との係合状態を示す斜視図である。実施の形態２では、弁停止中にリンクシャフト５０を回転させることによって、切り欠き５１ａを回転させる。運転を復帰させたい気筒について切り欠き５１ａを連結ピン５２の隣まで回転させることで、リング部５１によって変位させられていたリンクアームを弁復帰側へと戻すことができる。この一連の様子を図１４（ａ）〜（ｃ）に示している。これにより、弁停止から復帰し、その後燃焼を再開させる。これにより、弁停止中から、直接、減筒状態での運転を再開することができる。なお、このとき、可変気筒は増やす方向とすることが好ましい。

ＥＣＵ５８上における具体的処理としては、例えば、弁停止期間中（より具体的には電磁ソレノイド５６の作動によりリンクシャフト５０が変位している期間中）に、減筒運転で運転を再開すべき所定条件の成立が認められた場合には、ＥＣＵ５８は、リンクシャフト５０の回転角をその所定条件に応じた減筒数となる角度に制御する。たとえば、図１１（ａ）における弁停止状態から、Ｌ３運転での復帰が必要となった場合には、リンクシャフト５０を図１１（ｂ）の状態まで回転させる。

なお、全気筒で弁停止の状態から、一度に全気筒で弁復帰をさせた場合には、トルクショックが大きくなる。そこで、上記のように減筒からの復帰を行う利益がある。また、通常の弁停止時にフェールが起こりスライド不可状態が発生した場合、実施の形態２にかかるを用いて弁復帰をし退避走行を行うことができる。

実施の形態３．
実施の形態１にかかる構成においてリンクシャフト５０を回転させるためには、何らかのシャフト回転用機構が必要となる。この機構を、例えば新たなアクチュエータを追加したり大型或いは複雑な構成で実現したりすると、コスト悪化や、搭載スペース増大を招いてしまう。そこで、実施の形態３では、これらの問題点に鑑み、リンクシャフト５０の回転用の機構を改良することとした。

図１５は、実施の形態３にかかるリンクシャフト５０の回転用機構を示す断面図である。図１６は、図１５における破線部を拡大した図である。実施の形態３では、リンクシャフト５０にラチェット機構が備えられている。

すなわち、リンクシャフト５０の外周面に、爪部１００が設けられている。この爪部１００が押さえ爪１０２と噛み合うことにより、リンクシャフト５０を一定方向にのみ回転させていくことができる。なお、図１７は、ラチェット機構の模式的な概念図である。

図１５に示すようにリンクアーム４６に対し電磁ソレノイド５６が矢印方向に突き出した場合、リンクアーム４６はリンクシャフト５０の回転軸を軸として揺動する。リンクアーム４６の揺動に付随してリンクシャフト５０が回転するとき、上記のラチェット機構の存在によって、リンクアーム４６の一方の方向の揺動時にはリンクシャフト５０が回転するものの、リンクアーム４６の逆方向の揺動時には押さえ爪１０２によってリンクシャフト５０は固定される。

具体的には、実施の形態１では、リンクアーム４６の突起部４６ｂがガイドレール５４側に突き出すようにリンクアーム４６が回転（揺動）するときにはリンクシャフト５０が回転しないように（つまり爪部１００が押さえ爪１０２に引っ掛からないように）、ラチェット機構の回転規制方向を設計する。逆に、突起部４６ｂがガイドレール５４から離れるようにリンクアーム４６が回転（揺動）する場合には、ラチェット機構でリンクシャフト５０を固定する。これにより、電磁ソレノイド５６の突き出しに応じて、リンクシャフト５０を回転させることができる。なお、変化させたい回転角に応じて、突き出し量を調節してもよい。

以上説明したように、実施の形態２によれば、ラチェット機構を備えることで、リンクシャフト５０の回転角を特定の方向に増加させていくことができる。これにより、リンクシャフト５０の回転角を制御することができる。

そして、実施の形態２によれば、電磁ソレノイド５６がリンクアーム４６をガイドレール５４に係合させる動作と、リンクシャフト５０のラチェット機構の回転方向とを、共通にすることができる。従って、リンクアーム４６のガイドレール５４への係合動作と、リンクシャフト５０の回転角制御とを、共通のアクチュエータで行うことができる。また、リンクアーム４６の揺動軸とリンクシャフト５０の回転軸とが共通であるため、それらの軸が異なる場合に比して、全体の寸法を小さく抑えることができる。

なお、上述した実施の形態２においては、爪部１００および押さえ爪１０２が、前記第３の発明における「ラチェット機構」に相当している。
なお、上述した実施の形態２においては、突起部４６ｂが前記第４の発明における「ガイド係合部」に、第１リンクアーム４６が前記第４の発明における「主変位部材」に、第２リンクアーム４８が前記第４の発明における「副変位部材」に、それぞれ相当している。

なお、ラチェット機構の回転規制方向は、上記の実施の形態３の向きに限定されるものではなく、実施の形態３と反対にしてもよい。

実施の形態４．
実施の形態３にかかるリンクシャフト５０の回転機構を用いる場合、電磁ソレノイド５６の突き出し量に応じて、リンクシャフト５０の回転角度が決まる。しかしながら、突き出し量が少ないなどの理由により高応答な回転動作を実現することが困難な場合が想定される。また、回転角度の規制もしがたい。

そこで、実施の形態４では、次に述べるようにして、リンクシャフト５０の回転機構の更に改良された形態を提供する。図１８は、カムシャフト１２のガイドレール５４位置における断面図と、ガイドレール５４の外周まわりの展開図を概念に示した図とを、それぞれ示す。なお、図１８に示した実施の形態４の構成では、便宜上、実施の形態１の構成（図２や図６参照）と比較してガイドレール５４の形状が左右逆になっている。図１８のガイドレール５４を用いた場合には、カムシャフト１２の回転方向を実施の形態１の場合と反対向きとすることで、実施の形態１と同様にリンクシャフト５０を変位させることができる。この相違点については、ガイドレール５４の設計時に適宜に選定すればよく、ガイドレール５４の形状を実施の形態１の構成と同じにしてもよい。

ガイドレール５４の外周周りの展開図において、斜線を付した部分には、凹凸部１０４が設けられている。凹凸部１０４には、カムシャフト１２の回転方向に並ぶ複数の山（凸部）が設けられている。凹凸部１０４にリンクアーム４６の突起部４６ｂが接しつつカムシャフト１２が回転することで、リンクアーム４６を揺動させることができる。突起部４６ｂが１つの山を乗り越えるたびにリンクアーム４６で一回の揺動が生ずるので、いくつの山を乗り越えさせたかに応じて、揺動回数を調節することができる。実施の形態３にかかるラチェット構造により、リンクシャフト５０はリンクアーム４６の揺動に応じてその揺動角度だけ回転するので、揺動回数を調節することによりリンクシャフト５０の回転角を制御することができる。

なお、上述した実施の形態４においては、凹凸部１０４のそれぞれの山が、前記第５の発明における「複数の凸部」に相当している。

１０ 可変動弁装置
１２ カムシャフト
１２ａ 円柱部
１４ 主カム
１４ａ ベース円部
１４ｂ ノーズ部
１６ 副カム
１８ ロッカーアーム
２０ ロッカーアーム
２０ａ パッド部
２０ｂＬ ピン孔
２０ｂＲ ピン孔
２２ ロッカーシャフト
２６ バルブ
２８ カムローラ
３０ バルブスプリング
３２ 切換機構
３４ ブッシュ
３４ａ ピン孔
３６ 切換ピン
３８ 切換ピン
４０ キャップ
４２ リターンスプリング
４４ 切換ピン
４６ リンクアーム
４６ａ アーム部
４６ｂ 突起部
４６ｃ 押圧面
４６ｄ 切欠部
４８ リンクアーム
４８ａ アーム部
５０ リンクシャフト
５０ａ リンクシャフト
５０ｂ リンクシャフト
５１ リング部
５２ 連結ピン
５４ ガイドレール
５４ａ 始端
５４ｂ 終端
５４ｃ 浅底部
５６ 電磁ソレノイド
５６ａ 駆動軸
５８ ＥＣＵ（Electronic Control Unit）
６０ ディレー機構
６２ リンクシャフト
６２ａ 当接部
６４ ディレー機構スプリング
６６ 長穴
６８ ストローク制限ピン
１００ 爪部
１０２ 押さえ爪
１０４ 凹凸部
Ｐｍａｘ１ 変位端
Ｐｍａｘ２ 変位端

Claims (5)

1. 少なくとも２つの気筒においてカムとバルブとの間に配置され、前記カムの作用力を前記バルブに伝達する伝達部材と、
   前記伝達部材の動作状態を変化させることで、前記少なくとも２つの気筒に設けられた前記バルブの開弁特性を切り換える切換機構と、
   を備え、
   前記切換機構は、
   前記少なくとも２つの気筒で共用され、当該少なくとも２つの気筒における前記伝達部材の動作状態を切り換える際に駆動されるアクチュエータと、
   前記アクチュエータの作動に伴って前記少なくとも２つの気筒に設けられた前記伝達部材の動作状態を切り換える切換部材と、
   を含み、
   前記切換部材は、
   前記少なくとも２つの気筒において気筒ごとに備えられ、自身が変位することで前記伝達部材の動作状態を切り換える複数の第１変位部材と、
   前記複数の第１変位部材とそれぞれ係合する複数の係合部を備え、前記係合部で係合した前記複数の第１変位部材を前記アクチュエータの作動に伴って変位させ、前記複数の第１変位部材の並びに沿って延びる回転軸を有し、当該回転軸まわりの回転が可能であり、回転角に応じて前記複数の第１変位部材のうち所定の第１変位部材との間で前記係合部との係合／非係合が切り換わる第２変位部材と、
   を含むことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
2. 前記第２変位部材は、
   前記回転軸と直行する方向に第１の大きさを有する第１の部分と、
   前記第１の部分の隣に設けられ、前記回転軸と直行する前記方向に前記第１の大きさよりも大きな第２の大きさを有する第２の部分と、
   を有し、
   前記第２の部分は、前記第１の部分との境界に、前記第２変位部材が前記回転軸まわりに回転することで前記第１変位部材に対する相対位置が変化する切り欠きを有し、
   前記係合部は、前記第１変位部材の一部が前記第１の部分に近づき当該一部が前記第２の部分と接することで、前記第１変位部材と前記第２変位部材とを係合させるものであり、
   前記第２変位部材の回転角が前記切り欠きと前記第１変位部材の前記一部とが隣接する回転角にあるときに、前記アクチュエータの作動時に、前記第１変位部材の前記一部が前記第２の部分の前記切り欠き内に移動することで、当該第１変位部材と前記第２変位部材とを非係合とさせ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. 前記第２変位部材の前記回転軸まわりの回転方向を制限するラチェット機構を更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の可変動弁装置。
4. 前記可変動弁装置は、前記カムが取り付けられたカムシャフトの外周面に設けられたガイドレールを更に備え、
   前記第１変位部材は、
   前記ガイドレールに係脱自在なガイド係合部を有し、前記カムシャフトの軸方向に変位可能な主変位部材と、
   前記少なくとも２つの気筒において前記主変位部材が備えられていない残りの気筒に備えられ、前記第２変位部材を介して前記主変位部材と連動して変位する副変位部材と、を含み、
   前記アクチュエータは、前記ガイド係合部を前記ガイドレールに係合させるための駆動力を発するものであり、
   前記アクチュエータの作動時には、前記主変位部材が前記第２変位部材の前記回転軸を中心として回転したうえで前記ガイド係合部と前記ガイドレールとが係合し、
   前記ガイド係合部と当該ガイドレールとの前記係合時に生ずる前記主変位部材の変位に伴って、当該主変位部材が備えられた前記気筒の前記伝達部材の動作状態が変化し、前記主変位部材の前記変位に連動する前記副変位部材の変位に伴って、当該副変位部材が備えられた前記残りの気筒の前記伝達部材の動作状態が変化し、
   前記ラチェット機構が回転を許容する方向と、前記アクチュエータの作動での前記主変位部材の回転に伴い前記第２変位部材が回転する方向とを一致させたことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の可変動弁装置。
5. 前記ガイドレールが設けられた前記カムシャフトの外周面に、前記ガイド係合部が接触している状態で前記カムシャフトが回転したときに前記主変位部材を揺動させる複数の凸部が設けられており、
   前記ラチェット機構の回転軸と、前記主変位部材の前記揺動の中心軸とを一致させたことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の可変動弁装置。

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