JP2012031726A - 可変動弁装置及びそれを備えたエンジン装置並びに輸送機器 - Google Patents

Abstract

【課題】案内面を備えることにより、低速用ロッカアームと高速用ロッカアームとの連結の確実性を高めることができ、所望の運転状態を得ることができる。
【解決手段】貫通孔４７と係合孔９１が正確に一致しない状態で連結ピン５０を進出させても連結ピン５０の先端部が案内面１１１を介して係合孔９１に案内される。したがって、連結ピン５０を進出させることができる期間を長く確保することができ、連結の確実性を高めることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、バルブを備えた内燃機関においてバルブの開閉を制御するための可変動弁装置及びそれを備えたエンジン装置並びに輸送機器に係り、特に、バルブのリフト量を低速時と高速時とで切り替える技術に関する。

従来、この種の装置として、低速用カムと高速用カムとを備えたカムシャフトと、カムシャフトとバルブとの間に介在し、低速用ロッカアーム及び高速用ロッカアームを備えたロッカシャフトと、低速用ロッカアームと高速用ロッカアームとに設けられ、ロッカシャフトの軸方向から見てロッカシャフトに近い位置に形成されたピン孔と、ピン孔に摺動可能に取り付けられた切替ピンと、この切替ピンを駆動する油圧ピストンとを備えた可変動弁装置がある（例えば、特許文献１参照）。

この装置は、コイルスプリングのスプリング力で切替ピンを退出させることにより、高速用ロッカアームを空打ちさせ、低速用ロッカアームだけをバルブの軸端面に作用させる。また、油圧ピストンで切替ピンを進出させることにより、高速用ロッカアームと低速用ロッカアームとを連動させ、高速用ロッカアームの動作タイミングで低速用ロッカアームをバルブの軸端面に作用させる。これにより、低速用ロッカアームと高速用ロッカアームとを切り替えてバルブに作用させることができるようになっている。

しかしながら、上記の構成では、切替ピンの先端部がピン孔の開口縁に衝突して、正常に連結動作を行えない場合が生じ得る。そこで、ピン孔の開口縁にテーパ状面取り部を形成して、切替ピンがピン孔に進出しやすいようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。
特開平１１−１４１３２２号公報（図２〜５） 特許第２６１７３４３号公報（第５図）

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置は、ピン孔のテーパ状面取り部で切替ピンの先端を進入させやすくしているものの、切替ピンが進出される際に、切替ピンの先端部がテーパ面にかかっているタイミングの時に、高速用ロッカアームが高速用カムに押されて先端部が弾かれることがある。したがって、低速用ロッカアームと高速用ロッカアームとを連結することができない事態が生じ易いという問題がある。このように連結の確実性が低いと、所望の運転状態を得ることができなくなる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、案内面を備えることにより、低速用ロッカアームと高速用ロッカアームとの連結の確実性を高めることができ、所望の運転状態を得ることができる可変動弁装置及びそれを備えたエンジン装置並びに輸送機器を提供することを目的とする。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、バルブのリフト量を低速時と高速時とで切り替える可変動弁装置であって、回転可能に支持され、低速用カム及び高速用カムを軸周りに備えたカムシャフトと、前記カムシャフトから離間して前記カムシャフトに平行に備えられたロッカシャフトと、前記ロッカシャフトの軸周りに揺動可能に取り付けられ、前記低速用カムに応じて揺動し、バルブの軸端面を押す低速用ロッカアームと、前記ロッカシャフトに対して平行であって、前記低速用ロッカアームに形成された貫通孔と、前記貫通孔に対して摺動自在に挿入された連結ピンと、前記連結ピンを前記貫通孔内で進退させるアクチュエータと、前記ロッカシャフトの軸周りに揺動可能に取り付けられ、前記高速用カムに応じて揺動する高速用ロッカアームと、前記高速用ロッカアームに形成され、前記貫通孔から突出した前記連結ピンと係合する係合部と、を備え、前記低速用ロッカアームは、前記低速用カムと摺動するスリッパ面と、このスリッパ面の端部から垂下した方向に形成された第１の側面とを有する第１のカム受け部と、前記第１の側面よりバルブ側で前記ロッカシャフトに対して垂直に形成された第２の側面を有し、前記貫通孔が形成された第１の連結部とを備え、前記高速用ロッカアームは、前記高速用カムと摺動するスリッパ面と、このスリッパ面の端部から垂下した方向に形成された第３の側面とを有する第２のカム受け部と、前記第２のカム受け部と一体的に構成され、前記第１の連結部の第２の側面に対向した位置に第４の側面を有し、前記係合部が形成された第２の連結部と、を備え、前記係合部は、前記ロッカシャフトの軸方向に中心軸を有する円筒状の係合孔を備え、前記第２の連結部は、前記ロッカシャフト方向の幅が、スリッパ面側の上部よりもバルブ側の下部が狭く形成されるように、前記第４の側面の下部に、前記第４の側面よりも前記第２の側面から離れた第５の側面を形成され、前記第４の側面の下部に、前記係合孔と同軸及び同径であって、半円より円弧が短い案内面を形成されているものである。

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、第４の側面の下部には半円よりも円弧が短い案内面が形成されているので、貫通孔と係合孔が正確に一致しない状態で連結ピンを進出させたとしても、連結ピンの先端部が案内面を介して係合孔に案内される。したがって、連結ピンを進出させることができる期間を長く確保することができ、低速用ロッカアームと高速用ロッカアームとの連結の確実性を高めることができる。よって、所望の運転状態を得ることができる。また、係合孔として円筒状の係合孔を備えているので、係合孔を半円あるいは円弧状とする場合に比較して容易に加工することができるとともに、加工精度を高くすることができる。さらに、第２の連結部は、ロッカシャフト方向の幅がスリッパ面側の上部よりバルブ側の下部が狭くなるように、第５の側面が形成されているので、高速用ロッカアームの空打ち時に、アッパースプリングシートやスプリング等に干渉する恐れがない。したがって、高速用ロッカアームの空打ち時に大きく揺動させることができ、高速用カムの設計自由度を高くできる。

また、本発明において、前記貫通孔は、前記ロッカシャフトの軸方向から見て、前記高速用ロッカアームのうちスリッパ面における後端部よりも先端側に形成されていることが好ましい（請求項２）。高速用ロッカアームと低速用ロッカアームとを係合する連結ピンが、ロッカシャフトの軸方向から見て、高速用ロッカアームのスリッパ面における後端部よりも先端側に形成された貫通孔から進出される。したがって、連結ピンから軸に直交する方向における、高速用カムが作用する高速用ロッカアームのスリッパ面までの距離を短くすることができ、高速用ロッカアームに生じるたわみ量を低減することができる。その結果、係合部における連結剛性を向上させることができるので、高速用カムのプロフィールとバルブのリフトプロフィールの不一致を低減させることができ、より理想的な運転状態を得ることができる。

また、本発明において、エンジン装置は、請求項１または２に記載の可変動弁装置を備えていることが好ましい（請求項３）。低速用ロッカアームと高速用ロッカアームとの連結の確実性を高めることができる可変動弁装置をエンジン装置が備えているので、所望の運転状態を得ることができるエンジン装置を実現することができる。

また、本発明において、輸送機器は、請求項３に記載のエンジン装置と、燃料を貯留する燃料タンクと、前輪及び後輪と、前記エンジン装置により発生される動力を前記後輪に伝達する伝達機構とを備えていることが好ましい（請求項４）。エンジン装置が低速用ロッカアームと高速用ロッカアームの連結の確実性を高めることができる可変動弁装置を備えているので、所望の運転状態を得ることができる輸送機器を実現することができる。

なお、ここでいう「輸送機器」とは、自動車、自動二輪車、水上バイク、スノーモービル、ボートなど、エンジン装置を搭載して人や荷物などを運搬可能なものをいう。

本発明に係る可変動弁装置によれば、第４の側面の下部には半円よりも円弧が短い案内面が形成されているので、貫通孔と係合孔が正確に一致しない状態で連結ピンを進出させたとしても、連結ピンの先端部が案内面を介して貫通孔に案内される。したがって、連結ピンを進出させることができる期間を長く確保することができ、低速用ロッカアームと高速用ロッカアームとの連結の確実性を高めることができる。よって、所望の運転状態を得ることができる。また、貫通孔として円筒状の係合孔を備えているので、貫通孔を半円あるいは円弧状とする場合に比較して容易に加工することができるとともに、加工精度を高くすることができる。さらに、第２の連結部は、ロッカシャフト方向の幅がスリッパ面側の上部よりバルブ側の下部が狭くなるように、第５の側面が形成されているので、高速用ロッカアームの空打ち時に、アッパースプリングシートやスプリング等に干渉する恐れがない。したがって、高速用ロッカアームの空打ち時に大きく揺動させることができ、高速用カムの設計自由度を高くできる。

以下、図面を参照して、「可変動弁装置」と、可変動弁装置を備えた「エンジン装置」と、このエンジン装置を備えた輸送機器の一例である「自動二輪車」について順に説明する。

＜可変動弁装置＞

以下、図面を参照して実施例１に係る可変動弁装置について説明する。なお、本明細書においては可変動弁装置として、ＤＯＨＣ（Double Overhead Cam Shaft）エンジンを例にとって説明する。

図１は、実施例１に係る可変動弁装置を備えたエンジンの概略構成を示す縦断面図であり、図２は、実施例１に係る低速用ロッカアーム及び高速用ロッカアームの外観を示す斜視図であり、図３は、低速用ロッカアーム、高速用ロッカアーム、連結ピンの分解斜視図であり、図４は、高速用ロッカアームを示す図であり、（ａ）は高速用ロッカアームの側面図であり、（ｂ）は（ａ）の３０１−３０１矢視断面図であり、（ｃ）は正面図である。また、また、図５は、カムシャフトがベース円の状態を示す図であり、（ａ）は（ｂ）の３０２−３０２矢視断面図、（ｂ）はロッカアームの軸方向から見た図であり、図６は、高速用カムによる最大リフト量の状態を示す図であり、（ａ）は（ｂ）の３０３−３０３矢視断面図、（ｂ）はロッカアームの軸方向から見た図であり、図７は、低速用カムよる最大リフト量の状態を示す図であり、（ａ）は（ｂ）の３０４−３０４視断面図、（ｂ）はロッカアームの軸方向から見た図である。

エンジン１は、シリンダブロック３と、シリンダヘッド５と、カムキャリア７とを備えている。シリンダヘッド５は、シリンダブロック３の上部に着脱可能に取り付けられている。図示省略しているが、実際には、カムキャリア７はカムカバーによって覆われている。シリンダブロック３は、気筒数に応じて備えられ、例えば、４気筒であればシリンダブロック３が４個配置される。このエンジン１は、気筒ごとにほぼ同じ構成を備えているので、以下、一つの気筒に着目して説明する。

なお、カムキャリア７が本発明における「可変動弁装置」に相当する。

シリンダヘッド５は、吸気ポート９と、排気ポート１１と、吸気バルブ１３と、排気バルブ１５と、バルブスプリング１７，１８と、バルブスプリング収容空間１９，２０とを備えている。このエンジン１は、４バルブ方式であり、吸気バルブ１３と排気バルブ１５とがそれぞれ２個ずつ取り付けられている。バルブスプリング１７は、吸気バルブ１３のバルブステム２１に巻回され、バルブスプリング１８は、排気バルブ１５のバルブステム２２に巻回されている。バルブスプリング１７は、バルブステム２１の軸端面（バルブステムエンド）側に取り付けられたアッパースプリングシート２３により取り付けられ、バルブスプリング１８は、バルブステム２２の軸端面（バルブステムエンド）側に取り付けられたアッパースプリングシート２４により取り付けられている。

吸気バルブ１３側のバルブスプリング収容空間１９と、排気バルブ１５側のバルブスプリング収容空間２０との間には、隔壁２５が形成されている。また、図５（ａ）に示すように、二つの吸気バルブ１３のバルブスプリング収容空間１９の間にも隔壁２６が形成されている。図示省略しているが、二つの排気バルブ１５側の間にも同様の隔壁２６が形成されている。

なお、吸気バルブ１３側と排気バルブ１５側とではカムキャリア７の構成が同じであるので、以下の説明においては適宜に吸気バルブ１３側を例にとって説明する

図１に示すように、カムキャリア７は、二本のカムシャフト２７，２８を備え、カムシャフト２７，２８は、変位量が小さい低速用カム２９と、変位量が大きい高速用カム３０とを軸周りにそれぞれ備えている。また、カムキャリア７は、カム軸受け部３１，３２と、ロッカシャフト支持部３５，３６と、図５（ａ）に示すように油圧シリンダ支持部３７とを備えている。なお、油圧シリンダ支持部３７は、排気バルブ１５側にも備えられているが、図示の関係上省略してある。カム軸受け部３１，３２は、二本のカムシャフト２７，２８を回転可能に支持する。ロッカシャフト支持部３５，３６は、ロッカシャフト３３，３４がカムシャフト２７，２８から離間し、カムシャフト２７，２８に対してほぼ平行となるようにロッカシャフト３３，３４を支持する。上述したカム軸受け部３１，３２と、ロッカシャフト支持部３５，３６と、油圧シリンダ支持部３７は一体的に構成されている。カムキャリア７は、気筒ごとに個別に配置されるものであり、例えば、４気筒エンジンの場合には、４個のカムキャリア７が取り付けられる。

ロッカシャフト３３，３４には、低速用ロッカアーム３９，４０がその軸周りに揺動可能に取り付けられている。低速用ロッカアーム３９，４０の先端側下部には、バルブステム２１，２２の軸端面（バルブステムエンド４１，４２）を押すバルブ側スリッパ面４３が形成されており、先端側上部には、低速用カム２９が作用するスリッパ面４４が形成されている。低速用ロッカアーム３９は、カムシャフト２７の低速用カム２９に応じて揺動し、これによりバルブステムエンド４１を直接的に押し、吸気バルブ１３を動作させる。また、低速用ロッカアーム４０は、カムシャフト２８の低速用カム２９に応じて揺動し、これによりバルブステムエンド４２を直接的に押し、排気バルブ１５を動作させる。

また、ロッカシャフト３３，３４には、高速用ロッカアーム４５，４６がその軸周りに揺動可能に取り付けられている。高速用ロッカアーム４５，４６は、それぞれ低速用ロッカアーム３９，４０に隣接して取り付けられている。高速用ロッカアーム４５，４６は高速用カム３０に応じて揺動するが、バルブステムエンド４１，４２を直接的に押すことはない。

低速用ロッカアーム３９，４０は、高速用ロッカアーム４５，４６よりもカム軸受け部３１，３２側に配置されている。また、低速用ロッカアーム３９，４０は、ロッカシャフト３３，３４に対してほぼ平行に縦断面が円形状を呈する貫通孔４７が形成されている。図３に示すように、この貫通孔４７は、摺動孔４８と収容孔４９とを備えている。貫通孔４７には、連結ピン５０が摺動可能に挿入されている。連結ピン５０は、軸部５１と鍔部５２とを備えている。軸部５１は、摺動孔４８の長さよりも長く形成されており、鍔部５２は、収容孔４９よりも大径とされている。連結ピン５０は、圧縮コイルバネ５３が軸部５１に挿入され、圧縮コイルバネ５３の一端側が鍔部５２に接触され、他端側が収容孔４９に接触された状態で、軸部５１が収容孔４９に挿入されている。つまり、連結ピン５０は、貫通孔４７において高速用ロッカアーム４５側とは反対側に退出する方向に付勢されている。したがって、通常時は、連結ピン５０の先端部が摺動孔４８内に退出し、連結ピン５０が鍔部５２側から押されると、連結ピン５０の先端部が摺動孔４８から高速用ロッカアーム４５側に進出する。

なお、本実施例１における貫通孔４７は、図１〜３に示すように、ロッカシャフト３３の軸方向から見て、スリッパ面５９の後端部よりも先端側に形成されている。このような位置に貫通孔４７が形成されているので、後述するように連結剛性を向上することができる。

図５（ａ）に示すように、貫通孔４７を挟んで高速用ロッカアーム４５の反対側にあたる油圧シリンダ支持部３７には、アクチュエータ５５が配置されている。アクチュエータ５５は、油圧シリンダ５６と油圧ピストン５７とを備えている。油圧ピストン５７は、低速用ロッカアーム３９側に鍔部５８を備えている。油圧ピストン５７の鍔部５８は、上述した連結ピン５０の鍔部５２と接触した状態である。

図１に示すように、高速用ロッカアーム４５，４６は、その先端側上部に高速用カム３０が作用するスリッパ面５９を備えている。また、図２〜４に示すように、スリッパ面５９の下方には、係合部６０が形成されている。この係合部６０は、詳細後述するが、低速用ロッカアーム３９，４０の貫通孔４７に摺動可能に挿入された連結ピンの先端部が高速用ロッカアーム４５，４６側に進出した際に係合可能なように、貫通孔４７に軸線を対応させて形成されている。

また、図１，図５（ｂ）に示すように、ロッカシャフト支持部３５，３６には、カムシャフト２７と平行にロストモーションスプリングシャフト６１が取り付けられている。ロストモーションスプリングシャフト６１には、ロストモーションスプリング６２が巻回され、高速用ロッカアーム４５，４６の後部側に形成された掛止め部６３に一端側が掛止めされるとともに、ロッカアーム支持部３５，３６の上部に他端側が掛止めされている。したがって、高速用ロッカアーム４５，４６は、高速用カム３０側へ付勢されている。

図１及び図５に示すように、カムキャリア７はシリンダヘッド５の上部に取り付けられ、カム軸受け部３１，３２の下面は、シリンダヘッド５の上面と接合する。カム軸受け部３１，３２の下面には、油圧シリンダ５６に連通した溝６４が形成されており、この溝６４が制御油路を構成している。したがって、図示しない油圧ポンプから送り出された制御油は、図示しないＯＣＶ（Oil Control Valve）を介して、溝６４から油圧シリンダ５６内に流入する。図５（ａ）に示すように、溝６４は、両側へ油を送り出し、両側の油圧ピストン５７を押圧して連結ピン５０側へ進出させる。

図２〜４を参照する。
高速用ロッカアーム４５の係合部６０は、係合孔９１を備えている。この係合孔９１は、ロッカシャフト３３の軸方向に長手方向の長軸を有する円筒状に形成されている。

低速用ロッカアーム３９は、そのスリッパ面４４の端部から垂下した方向に形成された第１の側面９３を有する第１のカム受け部９５を備えている。また、低速用ロッカアーム３９は、第１のカム受け部９５と一体的に構成され、第１のカム受け部９５よりも幅が広く第１の側面９３よりも高速用ロッカアーム４５側に突出して形成された第２の側面９７を有し、貫通孔４７の摺動孔４８が形成された第１の連結部９９を備えている。なお、第２の側面９７は、第１の側面９３よりも吸気バルブ１３側に形成されていればよく、必ずしも第１のカム受け部９５よりも幅が広く、第１の側面９３よりも突出して形成される必要はない。

高速用ロッカアーム４５は、そのスリッパ面５９の端部から垂下した方向に形成された第３の側面１０１とを有する第２のカム受け部１０３を備えている。また、高速用ロッカアーム４５は、第２のカム受け部１０３と一体的に構成され、第１の連結部９９の第２の側面９７に対向した第４の側面１０５を有するとともに、係合部６０（係合孔９１）が形成された第２の連結部１０７を備えている。

また、第２の連結部１０７は、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、ロッカシャフト３３方向の幅が、スリッパ面５９側の上部よりも吸気バルブ１３側の下部が狭く形成されるように、第４の側面１０５の下部に、第４の側面１０５よりも第２の側面９７から離れた第５の側面１０９を形成され、第４の側面１０５の下部に、係合孔９１と同軸及び同径であって、半円より円弧が短い案内面１１１を形成されている。換言すると、第２の連結部１０７は、縦断面が下すぼまりのテーパ状に形成されている。

上述したように、カムキャリア７は、第２の連結部１０７が円筒状の係合孔９１を備えているので、半円あるいは円弧状とする場合に比較して容易に加工することができるだけでなく、加工精度を高くできる。

上述した構成のエンジン１では、次のようにして吸気バルブ１３が動作される。なお、説明は省略するが排気バルブ１５についても同様である。

高速用カム３０による最大リフトの状態（図６）
図６に示すように、高速時においては、制御油路上に設けられたＯＣＶを開放することにより、溝６４内の油圧が高くなる。したがって、油圧ピストン５７が連結ピン５０側へ進出され、連結ピン５０が貫通孔４７内に押し込まれ、その軸部５１の先端部が貫通孔４７の高速用ロッカアーム４５側へ飛び出す。高速用ロッカアーム４５は、ロストモーションスプリング６２により高速用カム３０側へ付勢されているので、係合部６０が連結ピン５０の軸部５１と噛み合わされる。その結果、低速用ロッカアーム３９と高速用ロッカアーム４５とが連結される。変位量が大きい高速用カム３０により高速用ロッカアーム４５が大きく揺動されると、低速用ロッカアーム３９も連動して大きく揺動される。これらの一連の動作により、低速用ロッカアーム３９がバルブステムエンド４１を押し、吸気バルブ１３を大きくリフトさせる。

なお、上述したように、低速用ロッカアーム３９の貫通孔４７は、高速用ロッカアーム４５のスリッパ面５９における後端部よりも先端側に形成されているので、高速用カム３０による最大リフトの状態であっても、連結ピン５０を軸として高速用ロッカアーム４５の先端におけるたわみが少ない。また、同様に、吸気バルブ１３により押し戻されることにより生じ得る、低速用ロッカアーム３９の先端におけるたわみが少なくなる。したがって、低速用ロッカアーム３９と高速用ロッカアームの連結剛性を向上できるので、高速用カム３０のプロフィールと吸気バルブ１３及び排気バルブ１５のリフトプロフィールの不一致を低減させることができ、所望の運転状態を得ることができる。

低速用カム２９による最大リフト量の状態（図７）
低速時においては、制御油路上に設けられたＯＣＶを閉止することにより、溝６４内の油圧が低くなる。したがって、油圧ピストン５７は、圧縮コイルバネ５３で付勢されている連結ピン５０によって油圧シリンダ５６内に押し戻され、連結ピン５０の軸部５１は貫通孔４７内に退出される。その結果、低速用ロッカアーム３９と高速用ロッカアーム４５とが分離される。変位量が小さい低速用カム２９により低速用ロッカアーム３９が小さく揺動されると、低速用ロッカアーム３９がバルブステムエンド４１を直接的に押し、吸気バルブ１３を小さくリフトさせる。このとき、高速用カム３０により高速用ロッカアーム４５が大きく揺動されるものの、連結ピン５０による係合が行われていないので、高速用ロッカアーム４５はバルブステムエンド４１に対して何ら作用を行わない。つまり、高速用ロッカアーム４５は、「空打ち」を行うだけである。

ここで図８を参照する。なお、図８は、高速用ロッカアームが「空打ち」した状態を示す縦断面図である。

第２の連結部１０７は、ロッカシャフト３３方向の幅がスリッパ面５９側の上部よりバルブ１３側の下部が狭くなるように、第５の側面１０９が形成されているので、高速用ロッカアーム４５の空打ち時に、アッパースプリングシート２３やバルブスプリング１７等に干渉する恐れがない。したがって、高速用ロッカアーム４５の空打ち時に大きく揺動させることができ、高速用カム３０の設計自由度を高くできる。

ここで、図９を参照して、係合孔９１の利点について説明する。なお、図９は、係合孔が円筒状である場合の利点を説明する模式図であり、（ａ）は単に円筒状の場合を示し、（ｂ）は変形例の場合に連結ピンが進出しつつある状態を示し、（ｃ）は進出し終えた状態を示す。

図９（ａ）に示すように、単に係合孔９１を円筒状とした場合には、貫通孔４７と係合孔９１とが正確に一致した状態でなければ、連結ピン５０が係合孔９１に進入することができない。また、高速用ロッカアーム４５はロストモーションスプリング６２により高速用カム３０側へ付勢されている一方、低速用ロッカアーム３９とバルブステムエンド４１もしくは低速用カム２９との間にはタペットクリアランスが存在するので、貫通孔４７と係合孔９１との間にはタペットクリアランス相当分のズレが生じ得る。そのため、貫通孔４７と係合孔９１とが正確に一致して係合可能となるタイミングが短くなってしまう。しかし、第４の側面１０５の下部には半円よりも円弧が短い案内面１１１が形成されているので、図９（ｂ）、（ｃ）に示すように、貫通孔４７と係合孔９１が正確に一致しない状態で連結ピン５０を進出させても連結ピン５０の先端部が案内面１１１を介して係合孔９１に案内される。したがって、連結ピン５０を進出させることができる期間を長く確保することができ、連結の確実性を高めることができる。

次に、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。なお、上述した実施例１と重複する構成については同符号を付して詳細な説明を省略するとともに、上述した実施例１と相違する要部についてのみ詳細に説明する。

図１０〜図１２を参照する。なお、図１０は、実施例２に係る低速用ロッカアーム及び高速用ロッカアームの外観を示す斜視図であり、図１１は、低速用ロッカアーム、高速用ロッカアーム、連結ピンの分解斜視図であり、図１２、高速用ロッカアームを示す図であり、（ａ）は高速用ロッカアームの側面図であり、（ｂ）は（ａ）の３０５−３０５矢視断面図であり、（ｃ）は正面図である。

本実施例２におけるカムキャリア７Ａは、低速用ロッカアーム３９Ａと高速用ロッカアーム４５Ａとを備えている。本実施例２では、低速用ロッカアーム３９Ａの貫通孔４７Ａが、上述した実施例１とは異なる位置に形成されている。具体的には、貫通孔４７Ａは、ロッカシャフト３３側から見て、高速用ロッカアーム４５Ａのスリッパ面５９における後端部とロッカシャフト３３との間にあたる位置に形成されている。また、係合部６０Ａや第５の側面１０９、案内面１１１等は実施例１と同様に形成されているが、その位置がロッカシャフト３３側から見て、高速用ロッカアーム４５Ａのスリッパ面５９における後端部とロッカシャフト３３との間とされている。

本実施例２によると、上述した実施例１における連結剛性の向上を除く効果と同様の効果を奏することができる。

なお、本発明は、上述した実施例１，２における高速用ロッカアーム４５，４６及び低速用ロッカアーム３９，４０のような形状に限定されるものではなく、係合部６０に円筒状の係合孔９１を備え、その低速用ロッカアーム３９，４０側に半円より円弧が短い案内面１１１を備えていれば同様の効果を奏することができる。

＜エンジン装置＞
図１３を参照して、上述したカムキャリア７（７Ａ）を備えたエンジン装置の例について説明する。なお、図１３は、実施例に係るエンジン装置の概略構成を示す図である。

このエンジン装置のエンジン１は、シリンダブロック３と、上述したシリンダヘッド５と、上述したいずれかのカムキャリア７，７Ａと、クランクシャフト１１３と、ピストン１１５と、点火プラグ１１７とを備えている。

シリンダブロック３内のピストン１１５は、コンロッド１２１でクランクシャフト１１３に連結されている。吸気ポート９に連通された吸気管１２３には、燃料噴射装置(Fuel Injector)１２５が取り付けられている。図示しないグリップ等には、アクセル操作量に応じて信号を出力するアクセルセンサ１２７が配設されており、このアクセルセンサ１２７からの信号がＥＣＵ１２９に取り込まれ、その信号に応じてＥＣＵ１２９によって燃料噴射装置１２５が操作される。

シリンダブロック３には、クランクシャフト１１３の回転角度を検出するロータリエンコーダ１３１が取り付けられている。さらにシリンダブロック３には、エンジン冷却水の温度を測定するための水温センサ１３３が取り付けられている。ロータリエンコーダ１３１の出力信号により、クランクシャフト１１３の回転角度（クランクアングル）が検出され、水温センサ１３３の出力信号により、エンジン１の温度が検出され、これらによりＥＣＵ１２９はエンジン１の運転条件（運転状態）を判断することができる。

また、ＥＣＵ１２９は、運転条件に応じて点火系１３５を操作して、点火のタイミングを調整する。さらに、運転状態に応じてＯＣＶ１３７を操作して、上述したように高速用ロッカアーム４５と低速用ロッカアーム３９とを切り替える制御を行う。

このエンジン装置は、低速用ロッカアーム３９と高速用ロッカアーム４５との連結の確実性を高めることができるカムキャリア７（７Ａ）を備えたエンジン１を備えているので、所望の運転状態を得ることができるエンジン装置を実現することができる。

＜輸送機器＞
図１４を参照して、上述したカムキャリア７（７Ａ）及びエンジン装置を備えた輸送機器として、自動二輪車を例にとって説明する。なお、図１４は、実施例に係る自動二輪車の概略構成を示す図である。

メインフレーム２０１の前端部には、ヘッドパイプ２０３が設けられている。ヘッドパイプ２０３には、左右方向に揺動可能にフロントフォーク２０５が取り付けられている。フロントフォーク２０５の下端部には、前輪２０７が回転可能に取り付けられている。ヘッドパイプ２０３の上端部には、ステアリングハンドル２０９が取り付けられている。

ステアリングハンドル２０９の後方にあたるメインフレーム２０１には、燃料タンク２１０が取り付けられている。燃料タンク２１０のさらに後方には、シート２１１が取り付けられている。メインフレーム２０１のシート２１１下方には、メインフレーム２０１に対して揺動可能にスイングアーム２１３が取り付けられている。このスイングアーム２１３の後端部には、後輪２１５がドリブンスプロケット２１７とともに回転可能に取り付けられている。スイングアーム２１３の支点付近には、メインフレーム２０１とスイングアーム２１３とに挟持されるようにリアサスペンション２１９が配設されている。

なお、後輪２１５が本発明における「駆動輪」に相当する。

メインフレーム２０１を挟んだ燃料タンク２１０の反対側には、エンジン１及び変速機２２１が配設されている。エンジン１の前部には、ラジエータ２２３が取り付けられている。エンジン１から後方に延出された排気側の後端部には、排気音量を抑制するマフラー２２５が取り付けられている。

変速機２２１のドライブ軸２２７には、ドライブスプロケット２２９が取り付けられている。ドライブスプロケット２２９とドリブンスプロケット２１７との間には、チェーン２３１が懸架されている。また、変速機２２１付近には、変速機２２１を操作するためのシフトペダル２３３が取り付けられている。燃料タンク２１０の下部には、ＥＣＵ１２９と、バッテリ２３５とが取り付けられている。

なお、上述した変速機２２１と、ドライブ軸２２７と、ドライブスプロケット２２９と、チェーン２３１とが本発明における「伝達機構」に相当する。

上述した構成では、エンジン装置により発生された動力をドライブ軸２２７等により後輪２１５に対して伝達することにより、所望の運転状態を得ることができる自動二輪車を実現することができる。

なお、本発明における輸送機器の例として自動二輪車を示したが、自動車、水上バイク、スノーモービル、ボートなど、エンジン装置を搭載して人や荷物などを運搬可能なものであれば適用可能である。

以上のように、本発明は、エンジンに備えられたバルブの開閉動作を行う可変動弁制御装置及びエンジン装置並びに自動二輪車などの輸送機器に適している。

実施例１に係る可変動弁装置を備えたエンジンの概略構成を示す縦断面図である。 実施例１に係る低速用ロッカアーム及び高速用ロッカアームの外観を示す斜視図である。 低速用ロッカアーム、高速用ロッカアーム、連結ピンの分解斜視図である。 高速用ロッカアームを示す図であり、（ａ）は高速用ロッカアームの側面図であり、（ｂ）は（ａ）の３０１−３０１矢視断面図であり、（ｃ）は正面図である。 カムシャフトがベース円の状態を示す図であり、（ａ）は（ｂ）の３０２−３０２矢視断面図、（ｂ）はロッカアームの軸方向から見た図である。 高速用カムによる最大リフト量の状態を示す図であり、（ａ）は（ｂ）の３０３−３０３矢視断面図、（ｂ）はロッカアームの軸方向から見た図である。 低速用カムよる最大リフト量の状態を示す図であり、（ａ）は（ｂ）の３０４−３０４矢視断面図、（ｂ）はロッカアームの軸方向から見た図である。 高速用ロッカアームが空打ちした状態を示す縦断面図である。 係合孔が円筒状である場合の利点を説明する模式図であり、（ａ）は単に円筒状の場合を示し、（ｂ）は変形例の場合に連結ピンが進出しつつある状態を示し、（ｃ）は進出し終えた状態を示す。 実施例２に係る低速用ロッカアーム及び高速用ロッカアームの外観を示す斜視図である。 低速用ロッカアーム、高速用ロッカアーム、連結ピンの分解斜視図である。 高速用ロッカアームを示す図であり、（ａ）は高速用ロッカアームの側面図であり、（ｂ）は（ａ）の３０５−３０５矢視断面図であり、（ｃ）は正面図である。 実施例に係るエンジン装置の概略構成を示す図である。 実施例に係る自動二輪車の概略構成を示す図である。

符号の説明

１ … エンジン
３ … シリンダ
５ … シリンダヘッド
７，７Ａ … カムキャリア
１３ … 吸気バルブ
１５ … 排気バルブ
１７，１８ … バルブスプリング
２１，２２ … バルブステム
２３，２４ … アッパースプリングシート
２７，２８ … カムシャフト
２９ … 低速用カム
３０ … 高速用カム
３１，３２ … カム軸受け部
３３，３４ … ロッカシャフト
３９，４０ … 低速用ロッカアーム
４１，４２ … バルブステムエンド
４３ … バルブ側スリッパ面
４４ … スリッパ面
４５，４６ … 高速用ロッカアーム
４７ … 貫通孔
４８ … 摺動孔
４９ … 収容孔
５０ … 連結ピン
５１ … 軸部
５２ … 鍔部
５５ … アクチュエータ
５６ … 油圧シリンダ
５７ … 油圧ピストン
５９ … スリッパ面
６０ … 係合部
６２ … ロストモーションスプリング
９１ … 係合孔
９３ … 第１の側面
９７ … 第２の側面
９９ … 第１の連結部
１０１ … 第３の側面
１０３ … 第２のカム受け部
１０５ … 第４の側面
１０７ … 第２の連結部
１０９ … 第５の側面
１１１ … 案内面

Claims (4)

1. バルブのリフト量を低速時と高速時とで切り替える可変動弁装置であって、
   回転可能に支持され、低速用カム及び高速用カムを軸周りに備えたカムシャフトと、
   前記カムシャフトから離間して前記カムシャフトに平行に備えられたロッカシャフトと、
   前記ロッカシャフトの軸周りに揺動可能に取り付けられ、前記低速用カムに応じて揺動し、バルブの軸端面を押す低速用ロッカアームと、
   前記ロッカシャフトに対して平行であって、前記低速用ロッカアームに形成された貫通孔と、
   前記貫通孔に対して摺動自在に挿入された連結ピンと、
   前記連結ピンを前記貫通孔内で進退させるアクチュエータと、
   前記ロッカシャフトの軸周りに揺動可能に取り付けられ、前記高速用カムに応じて揺動する高速用ロッカアームと、
   前記高速用ロッカアームに形成され、前記貫通孔から突出した前記連結ピンと係合する係合部と、
   を備え、
   前記低速用ロッカアームは、
   前記低速用カムと摺動するスリッパ面と、このスリッパ面の端部から垂下した方向に形成された第１の側面とを有する第１のカム受け部と、
   前記第１の側面よりバルブ側で前記ロッカシャフトに対して垂直に形成された第２の側面を有し、前記貫通孔が形成された第１の連結部とを備え、
   前記高速用ロッカアームは、
   前記高速用カムと摺動するスリッパ面と、このスリッパ面の端部から垂下した方向に形成された第３の側面とを有する第２のカム受け部と、
   前記第２のカム受け部と一体的に構成され、前記第１の連結部の第２の側面に対向した位置に第４の側面を有し、前記係合部が形成された第２の連結部と、
   を備え、
   前記係合部は、
   前記ロッカシャフトの軸方向に中心軸を有する円筒状の係合孔を備え、
   前記第２の連結部は、
   前記ロッカシャフト方向の幅が、スリッパ面側の上部よりもバルブ側の下部が狭く形成されるように、前記第４の側面の下部に、前記第４の側面よりも前記第２の側面から離れた第５の側面を形成され、前記第４の側面の下部に、前記係合孔と同軸及び同径であって、半円より円弧が短い案内面を形成されている可変動弁装置。
2. 請求項１に記載の可変動弁装置において、
   前記貫通孔は、前記ロッカシャフトの軸方向から見て、前記高速用ロッカアームのスリッパ面における後端部よりも先端側に形成されている可変動弁装置。
3. 請求項１または２に記載の可変動弁装置を備えているエンジン装置。
4. 請求項３に記載のエンジン装置と、
   燃料を貯留する燃料タンクと、
   前輪及び後輪と、
   前記エンジン装置により発生される動力を前記後輪に伝達する伝達機構とを備えている輸送機器。

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