JP2012036877A - 可変動弁機構 - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダヘッドに設けるアクチュエータによって開弁リフト量及び閉弁時期を切替える可変動弁機構において、アクチュエータに対する熱の影響を低減する。
【解決手段】アクチュエータ５１のプッシュロッド８５の作動軸軸線Ｌ２が、シリンダヘッド６の平面視で、シリンダヘッド６の吸気ポート１２の入口中心Ｃ１と排気ポート１０の出口中心Ｃ２とを結ぶポート接続線Ｌ３に対し交差するとともに、この交差点Ｐ１からポート接続線Ｌ３に直交して延ばした直交線Ｌ４に対して、プッシュロッド８５が吸気ポート１２側に傾斜するように、アクチュエータ５１を配置する。
【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関の可変動弁機構に関する。

可変動弁機構には、アクチュエータ（ソレノイド）により開弁リフト量及び閉弁時期を切替えるものがある（特許文献１参照）。このような可変動弁機構では、上記のようなアクチュエータをシリンダヘッドに直接取付けるものがある。

特開平４−３６５９０９号公報

アクチュエータによって開弁リフト量及び閉弁時期を切替える可変動弁機構では、アクチュエータに対する内燃機関により発せられる熱の影響をなるべく小さくする必要があるが、シリンダヘッドには排ガスが通過する排気ポートが形成されることから、アクチュエータの配置に際しては排気ポートの形成位置を配慮する必要がある。

本発明は係る実情に鑑みてなされたものであり、シリンダヘッドに設けたアクチュエータによって開弁リフト量及び閉弁時期を切替える可変動弁機構において、アクチュエータに対する熱の影響を低減させることを目的とする。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載の発明は、プロファイルの異なる複数のカムロブ（４２，４３）と、該カムロブ（４２，４３）に当接して連動することにより吸気又は排気バルブ（１６，１５）を駆動させる複数のロッカーアーム（４８，４９）と、ロッカーアーム軸（４６）上で隣接する前記複数のロッカーアーム（４８，４９）を連結又は切断する連結手段（８１）とを備え、前記ロッカーアーム軸（４８，４９）の軸方向に沿って進退動し前記連結手段（８１）に作用する作動軸（８５）を有し該作動軸（８５）によって前記ロッカーアーム（４８，４９）の作動特性を変えることでバルブ駆動特性を異ならせるアクチュエータ（５１）を、シリンダヘッド（６）に設けた可変動弁機構において、前記アクチュエータ（５１）を、前記シリンダヘッド（６）の平面視で、前記シリンダヘッド（６）の吸気ポート（１２）の入口中心（Ｃ１）と排気ポート（１０）の出口中心（Ｃ２）とを結ぶポート接続線（Ｌ３）に対し、前記作動軸（８５）の軸線（Ｌ２）が交差するように配置するとともに、該交差点（Ｐ１）から前記ポート接続線（Ｌ３）に直交して延ばした直交線（Ｌ４）に対して、前記作動軸（８５）が前記吸気ポート（１２）側に傾斜するように前記アクチュエータ（５１）を配置したことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、プロファイルの異なる複数のカムロブ（４２，４３）と、該カムロブ（４２，４３）に当接して連動することにより吸気又は排気バルブ（１６，１５）を駆動させる複数のロッカーアーム（４８，４９）と、ロッカーアーム軸（４６）上で隣接する前記複数のロッカーアーム（４８，４９）を連結又は切断する連結手段（８１）とを備え、前記ロッカーアーム軸（４８，４９）の軸方向に沿って進退動し前記連結手段（８１）に作用する作動軸（８５）を有し該作動軸（８５）によって前記ロッカーアーム（４８，４９）の作動特性を変えることでバルブ駆動特性を異ならせるアクチュエータ（５１）を、シリンダヘッド（６）に設けた可変動弁機構において、前記吸気バルブ（１６）及び排気バルブ（１５）がそれぞれ一つ設けられ、前記アクチュエータ（５１）を、前記シリンダヘッド（６）の平面視で、前記各バルブ（１６，１５）の軸線（Ｌ５，Ｌ６）を含む平面（Ｖ１）を挟んで、前記シリンダヘッド（６）の排気ポート（１０）の出口（１０Ａ）と反対側に配置したことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、前記アクチュエータ（５１）は、前記シリンダヘッド（６）の平面視で、前記作動軸（８５）の軸線（Ｌ２）が、カムシャフト（４４）の軸線（Ｌ７）に比べて、前記シリンダヘッド（６）の吸気ポート（１０）の入口（１０Ａ）寄りに位置するように配置されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、前記アクチュエータ（５１）は、前記作動軸（８５）の軸方向視で、前記カムシャフト（４４）の中心点（Ｃ３）を通り、かつ、前記シリンダヘッド（６）が取付けられるシリンダブロック（２）のシリンダ中心軸線（Ｃ１）と平行に延びる直線（Ｌ８）と、前記吸気バルブ（１６）の軸線（Ｌ５）との間に、前記作動軸（８５）の軸線（Ｌ２）が位置するように配置されていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、前記シリンダヘッド（６）がシリンダブロック（２）のシリンダ中心軸線（Ｃ１）に平行に延びる軸体である締結部材（３７）によって該シリンダブロック（２）に固定され、前記アクチュエータ（５１）は、前記シリンダヘッド（６）の平面視で、前記締結部材（３７）の中心点（Ｃ４）を含んで前記カムシャフト（４４）の軸線（Ｌ７）と平行に延びる直線（Ｌ９）と、前記カムシャフト（４４）の軸線（Ｌ７）との間に、前記作動軸（８５）の軸線（Ｌ２）が位置するように配置されていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、前記シリンダヘッド（６）に点火栓（３３）が設けられ、前記シリンダヘッド（６）の平面視で、前記点火栓（３３）に比べて、前記作動軸（８５）が前記吸気ポート（１２）の入口（１２Ａ）寄りに位置するように、前記アクチュエータ（５１）が配置されていることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、前記作動軸（８５）が前記シリンダヘッド（６）において前記ロッカーアーム軸（４６）よりも上方に位置するように、前記アクチュエータ（５１）が配置されていることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、前記アクチュエータ（５１）は、前記シリンダヘッド（６）、及び、該シリンダヘッド（６）の上部に取付けられるヘッドカバー（７）に跨がるように取り付けられていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、シリンダヘッドの平面視で、シリンダヘッドの吸気ポートの入口中心と排気ポートの出口中心とを結ぶポート接続線に対し、アクチュエータの作動軸の軸線を交差させるとともに、この交差点からポート接続線に直交して延ばした直交線に対して、作動軸を吸気ポート側に傾斜させてアクチュエータを配置することにより、アクチュエータを排気ポートから離して配置できるので、アクチュエータに対する熱の影響を低減できる。
請求項２に記載の発明によれば、シリンダヘッドの平面視で、それぞれ一つ設けられた吸気バルブ及び排気バルブの中心軸を含む平面を挟んで、シリンダヘッドの排気ポートの出口と反対側にアクチュエータを配置することにより、アクチュエータを排気ポートから離して配置できるので、アクチュエータに対する熱の影響を低減できる。
請求項３に記載の発明によれば、シリンダヘッドの平面視で、アクチュエータの作動軸の軸線をカムシャフトの軸線に比べて、吸気ポートの入口寄りとすることで、アクチュエータを排気ポートから離して配置できるので、アクチュエータに対する熱の影響を低減できる。
請求項４に記載の発明によれば、アクチュエータをカムシャフトと吸気バルブとの間に配置し、排気ポートから離しながら吸気バルブとは近接するように配置できるので、アクチュエータの配置によるエンジンの大型化を抑えることができる。
請求項５に記載の発明によれば、アクチュエータをカムシャフトとヘッド締結部材との間に配置して、排気ポートからアクチュエータを離しながら、シリンダヘッド外寄りに配置されるのを避けることができるので、アクチュエータの配置によるエンジンの大型化を抑制できる。
請求項６に記載の発明によれば、シリンダヘッドの平面視で、アクチュエータを点火栓に対して吸気ポート寄りとすることで、アクチュエータを排気ポートから離して配置できるので、アクチュエータに対する熱の影響を低減できる。
請求項７に記載の発明によれば、アクチュエータをシリンダヘッド上部寄りに配置することで、アクチュエータを燃焼室から離して配置できるので、アクチュエータに対する燃焼室から発せられる熱の影響を低減できる。
請求項８に記載の発明によれば、アクチュエータを、シリンダヘッドの下部寄りとは逆のシリンダヘッドの上側において、シリンダヘッド及びヘッドカバーに跨るように配置することにより、アクチュエータを燃焼室から離して配置できるので、アクチュエータに対する燃焼室から発せられる熱の影響を低減できる。

本発明の実施形態に係るエンジンを搭載した自動二輪車の部分側面図である。 本発明の実施形態に係るエンジンの縦断面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿うエンジンの横断面図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿う方向から見たエンジンの展開断面図である。 図２の要部の拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図１は、この発明の実施形態の空冷式４サイクルエンジンを備えた自動二輪車１００の部分側面図である。なお、以下の図中ＦＲは車体前方、ＲＲは車体後方、ＬＨは車体左方を示している。

自動二輪車１００においてヘッドパイプ１０１には、後方に向って延びその後下方に下がる左右一対のメインフレーム１０２，１０２と、斜め後下方に向かって延びる左右一対のダウンフレーム１０３，１０３が取り付けられている。メインフレーム１０２，１０２とダウンフレーム１０３，１０３の下端には、これらメインフレーム１０２，１０２とダウンフレーム１０３，１０３とを連結するように、取付部材を介してエンジン１が懸架されている。エンジン１は、外側のケースとしてクランクケース１１４、シリンダブロック２、シリンダヘッド６、及びシリンダヘッドカバー７を備え、シリンダヘッド６がやや前側に傾斜した状態で搭載されている。

エンジン１のシリンダヘッド６の前面には排気管１０９が接続され、下流側にサイレンサ１１０が接続されている。シリンダヘッド６の後面には、吸気管１３が接続され、吸気管１３にはスロットルバルブ１１２が介装され、スロットルバルブ１１２の上流側にエアクリーナ１１３が取り付けられている。また、シリンダヘッド６の右側部には後述の排気ポート１０に新気を供給して排気ガスを浄化する二次空気配管１４０が取り付けられている。

図２に本実施形態に係る可変動弁機構を備えるエンジン１が示されている。エンジン１は単気筒エンジンであり、シリンダブロック２に形成されたシリンダボア３にはピストン４が往復動可能に嵌装され、ピストン４はコンロッド５の一端に連結され、コンロッド５の他端は図示しないクランクケースに収容されたクランクシャフトに連結されている。

シリンダブロック２の上部には、シリンダヘッド６が設けられ、シリンダヘッド６の上部はヘッドカバー７により覆われている。シリンダヘッド６にはピストン４の頂部を臨ませる燃焼室８が形成されている。シリンダヘッド６には、燃焼室８と排気口９で連通しシリンダヘッド６の一側面に開口する排気ポート１０と、燃焼室８と吸気口１１で連通しシリンダヘッド６の他側面に開口する吸気ポート１２とが形成されている。吸気ポート１２はシリンダヘッド６に接続された吸気管１３と連通し、吸気管１３には燃料噴射弁１４が付設されている。

シリンダヘッド６には、排気ポート１０と燃焼室８との間を連通又は遮断する排気バルブ１５と、吸気ポート１２と燃焼室８との間を連通又は遮断する吸気バルブ１６とが開閉作動可能に設けられている。

排気バルブ１５は、排気口９を開閉させる傘部１７と傘部１７から突出するバルブステム１８とを備え、バルブステム１８をシリンダヘッド６に形成されたガイド穴１９に挿通させ、バルブステム１８の上端をインナスプリング２０及びアウタスプリング２１を介して傘部１７が閉じる方向に付勢する。

インナスプリング２０及びアウタスプリング２１は一端を円形のスプリングシート２２を介してシリンダヘッド６のガイド穴１９の周囲に形成された円形の着座面２３に当接させ、他端をスプリングリテーナ２４を介してバルブステム１８の上部に連結させている。インナスプリング２０はアウタスプリング２１の内周側に配されている。

吸気バルブ１６は、吸気口１１を開閉させる傘部２５と傘部２５から突出するバルブステム２６とを備え、バルブステム２６をシリンダヘッド６に形成されたガイド穴２７に挿通させ、バルブステム２６の上端をインナスプリング２８及びアウタスプリング２９を介して傘部２５が閉じる方向に付勢する。

インナスプリング２８及びアウタスプリング２９は一端を円形のスプリングシート３０を介してシリンダヘッド６のガイド穴２７の周囲に形成された円形の着座面３１に当接させ、他端をスプリングリテーナ３２を介してバルブステム２６の上部に連結させている。インナスプリング２８はアウタスプリング２９の内周側に配されている。

排気バルブ１５及び吸気バルブ１６は、可変動弁機構部４０によって開閉される。可変動弁機構部４０は、排気バルブ１５と吸気バルブ１６との間に配置されるとともにカムロブである排気カム４１、第１吸気カム４２及び第２吸気カム４３が設けられるカムシャフト４４と、カムシャフト４４と平行な軸線を有してシリンダヘッド６に支持される排気側ロッカーアームシャフト４５及び吸気側ロッカーアームシャフト４６と、排気側ロッカーアームシャフト４５に揺動自在に支持され排気カム４１の回転に従動（連動）し排気バルブ１５を開閉駆動する排気側ロッカーアーム４７と、吸気側ロッカーアームシャフト４６に揺動自在に支持され、第１吸気カム４２の回転に従動（連動）し吸気バルブ１６を開閉駆動する第１吸気側ロッカーアーム４８と、を備えている。

また、可変動弁機構部４０は、第２吸気カム４３の回転に従動し、第１吸気側ロッカーアーム４８に連結されて吸気バルブ１６を開閉駆動することが可能であると共に、第１吸気側ロッカーアーム４８との連結を解除された際には第２吸気カム４２に従動（連動）し単独で揺動する第２吸気側ロッカーアーム４９と、第２吸気側ロッカーアーム４９が第１吸気側ロッカーアーム４８との連結を解除された際に第２吸気側ロッカーアーム４９を第２吸気カム４３に当接させる方向に付勢するロストモーション機構部５０と、図３、図４に示すシリンダヘッド６の側壁部６Ａに取付けられて第２吸気側ロッカーアーム４９と隣接しカムシャフト４４の外周側に配置されるアクチュエータ５１を備えた切替機構部５２と、を備えている。

第２吸気側ロッカーアーム４９は、第１吸気側ロッカーアーム４８の側方に隣接して配置されている。なお、図３では説明の便宜のためカムシャフト４４を断面で示している。また、図４には燃焼室８に先端を臨ませる点火プラグ３３が示されている。点火プラグ３３は、シリンダヘッド６に設けられる。図３ではシリンダヘッド６の平面視における位置を示すべく点火プラグ３３を二点鎖線で示している。

可変動弁機構部４０において、カムシャフト４４は、その一端側（紙面左側）をシリンダヘッド６に設けられた第１ベアリング５３に回転可能に支持され、その他端側をシリンダヘッド６に設けられた第２ベアリング５４に回転可能に支持されている。第１ベアリング５３から外側に突出するカムシャフト４４の一端部４４Ａには、被動スプロケット５５が設けられ、被動スプロケット５５にはカムチェーン５６が掛け回されている。カムチェーン５６は図示しないクランクシャフトの一端に設けられた駆動スプロケットに掛け回されている。カムシャフト４４は排気ポート１０の出口１０Ａと吸気ポート１２の入口１２Ａとの間に位置付けられている。

第１ベアリング５３は、シリンダヘッド６に形成された支持壁６Ｂに嵌合され、第２ベアリング５４は、シリンダヘッド６に形成された支持壁６Ｃに嵌合されている。図４に示すように、支持壁６Ｂと支持壁６Ｃはシリンダヘッド６において燃焼室８の上方に形成され、一定距離だけ離間して平行に設けられている。また、図３に示すように支持壁６Ｂにおいて第１ベアリング５３の外周側に位置する両端側には、シリンダヘッド６の底面まで貫通する挿通孔３５Ａ、３５Ｂが形成され、支持壁６Ｃにおいて第２ベアリング５４の外周側に位置する両端側には、シリンダヘッド６の底面まで貫通する挿通孔３６Ａ、３６Ｂが形成されている。

支持壁６Ｂと支持壁６Ｃは、図２に示すシリンダブロック２のシリンダ中心軸線Ｌ１（シリンダボア３の中心を通る軸線）に沿って立設されており、挿通孔３５Ａ，３５Ｂ，３６Ａ，３６Ｂもそれぞれ、シリンダ中心軸線Ｌ１に平行に延びる。挿通孔３５Ａ，３５Ｂ，３６Ａ，３６Ｂにはそれぞれ、図示しないクランクケースから延出するスタッドボルト３７・・・が挿通され、スタッドボルト３７・・・はシリンダブロック２及び支持壁６Ｂ、６Ｃを貫通し、その端部を挿通孔３５Ａ，３５Ｂ，３６Ａ，３６Ｂから外側に露出させる。この露出した各スタッドボルト３７・・・の端部にはナット３８・・・が締結され、これによりシリンダヘッド６がシリンダブロック２に固定されている。

排気カム４１、第１吸気カム４２及び第２吸気カム４３は、カムシャフト４４の一端側から他端側（図３、図４の紙面左側から右側）に向けて順に並ぶように設けられている。図２、図４を参照し、排気カム４１はカムシャフト４４の軸線を中心とする円弧状のベース円部４１ａと、ベース円部４１ａから外側に突出するようにしてベース円部４１ａの周方向両端間を結ぶ高位部４１ｂとを有している。また、第１吸気カム４２及び第２吸気カム４３は、カムシャフト４４の軸線を中心とする円弧状のベース円部４２ａ，４３ａと、ベース円部４２ａ，４３ａから外側に突出するようにしてベース円部４２ａ，４３ａの周方向両端間を結ぶ高位部４２ｂ，４３ｂとを有している。

第２吸気カム４３の高位部４３ｂは、第１吸気カム４２の高位部４２ｂよりもカムプロファイルを高く設定されている。また、排気カムの高位部４１ｂと、第１吸気カム４２の高位部４２ｂ及び第２吸気カム４３の高位部４３ｂとの間には吸排気工程に応じた位相差が設定されている。

排気側ロッカーアーム４７は、その長手方向略中央を排気側ロッカーアームシャフト４５に支持され、その一端には排気カム４１と当接するローラ５７が設けられ、その他端には排気バルブ１５のバルブステム１８の上端に当接するタペットねじ５８が設けられている。ローラ５７は、排気側ロッカーアーム４７に形成されたローラ支持孔５９に挿通されたシャフト６０に回転可能に支持されている。シャフト６０の軸方向はカムシャフト４４の軸方向に沿って延びている。

第１吸気側ロッカーアーム４８及び第２吸気側ロッカーアーム４９はそれぞれ、その長手方向略中央を吸気側ロッカーアームシャフト４６に支持され、それぞれの一端には第１吸気カム４２、第２吸気カム４３と当接するローラ６１，６２が設けられている。第１吸気側ロッカーアーム４８の他端には第１吸気バルブ１６のバルブステム２６の上端に当接するタペットねじ６３が設けられ、第２吸気側ロッカーアーム４９の他端にはロストモーション機構部５０から付勢力を受ける当接部６４が設けられている。第１吸気側ロッカーアーム４８は、吸気バルブ１６のインナスプリング２８及びアウタスプリング２９により、タペットねじ６３を介して第１吸気カム４２に当接する方向に付勢されている。

第１吸気側ロッカーアーム４８のローラ６１は、第１吸気側ロッカーアーム４８に形成されたローラ支持孔６５に挿通されたシャフト６６によって回転可能に支持され、第２吸気側ロッカーアーム４９のローラ６２は、第２吸気側ロッカーアーム４９に形成されたローラ支持孔６７に挿通されたシャフト６８に回転可能に支持されている。シャフト６６，６８はカムシャフト４４の軸方向に沿って延びている。なお、図２には、紙面手前側に位置するローラ６２、ローラ支持孔６７及びシャフト６８のみを示している。

図５を参照し、ロストモーション機構部５０は、シリンダヘッド６の形成された有底の収容孔７０に収容されるコイルスプリング７１と、コイルスプリング７１に付勢されるリフタ７２とで構成されている。リフタ７２は第２吸気側ロッカーアーム４９の当接部６４に当接する円板状の頭部７３と、この頭部７３から延出しコイルスプリング７１の内周側に挿通される軸部７４とを備えている。

コイルスプリング７１は、一端を収容孔７０の底部である着座面７５に当接し、他端をリフタ７２の頭部７３に当接しリフタ７２を付勢する。リフタ７２の頭部７３は、第２吸気側ロッカーアーム４９の当接部６４を介して第２吸気側ロッカーアーム４９のローラ６２を第２吸気カム４３と当接させる方向に付勢する。

一方で、図３、図４に示すように、第１吸気側ロッカーアーム４８の上部には、カムシャフト４４の他端側（紙面右側）から穿設された穿孔７６が形成され、第２吸気側ロッカーアーム４９の上部には、カムシャフト４４の一端側（紙面左側）から穿設された穿孔７７が形成されている。穿孔７６には、スプリング７８によりカムシャフト４４の他端側へ付勢されるプランジャ７９が設けられている。穿孔７７は第２吸気側ロッカーアーム４９の側部において径を小さくした細孔８０によって外側に連通しており、第２吸気側ロッカーアーム４９の側部を貫通している。穿孔７７には連結ピン８１が収容されている。連結ピン８１は、プランジャ７９側に位置してこのプランジャ７９と当接する押圧部８２と、押圧部８２から延びて細孔８０を貫通するロッド側当接部８３とで構成されている。

連結ピン８１は、切替機構部５２のアクチュエータ５１により押圧される。切替機構部５２のアクチュエータ５１は、ソレノイドを収容する円筒状のハウジング５１Ａを備え、ハウジング５１Ａの軸方向の一端側には樹脂材料等からなるフランジ部８４が設けられている。アクチュエータ５１は、フランジ部８４を介してシリンダヘッド６の側壁部６Ａに取付けられている。また、アクチュエータ５１は、ハウジング５１Ａの上記一端側からカムシャフト４４の軸方向に進退可能なプッシュロッド８５を備えている。プッシュロッド８５の先端には、連結ピン８１のロッド側当接部８３に当接される樹脂材料からなる押圧体８６が着脱可能に設けられている。プッシュロッド８５はアクチュエータ５１の作動により連結ピン８１をカムシャフト４４の一端側（紙面左側）に押し込み可能とされている。

アクチュエータ５１は、ソレノイドによりプッシュロッド８５を進退させるが、ソレノイドに代えて油圧等によりプッシュロッド８５を進退させてもよい。なお、押圧体８６を樹脂材料から構成することで軽量化を図ることができると共に耐熱性を確保できる。また、図５には、アクチュエータ５１の外形を二点鎖線で示している。同図に示すように、ハウジング５１Ａに３本の締結ボルト５１Ｂを挿通させる三つのボルト挿通孔が形成される。アクチュエータ５１は、シリンダヘッド６、及び、シリンダヘッド６の上部に取付けられるヘッドカバー２に跨って取り付けられている。

ここで、図３において、「Ｌ２」は、アクチュエータ５１におけるプッシュロッド８５の軸部分を通り軸方向に延びる作動軸軸線を示している。「Ｌ３」は、シリンダヘッド６の吸気ポート１２の入口１２Ａの中心点Ｃ１と排気ポート１０の出口の１０Ａの中心点Ｃ２とを結ぶポート接続線を示している。作動軸軸線Ｌ２とポート接続線Ｌ３とは交差しており、図中「Ｐ１」は、これらが交差する交差点を示している。また、「Ｌ４」は、この交差点Ｐ１からポート接続線Ｌ３に直交して延びる直交線を示している（図３のシリンダヘッド６の平面視上で延ばした線）。

アクチュエータ５１の配置構成を説明すると、アクチュエータ５１は、シリンダヘッド６の平面視で、上記ポート接続線Ｌ３に対し、プッシュロッド８５の上記作動軸軸線Ｌ２が交差するように配置され、また、シリンダヘッド６の平面視で、交差点Ｐ１からポート接続線Ｌ３に直交して延ばした直交線Ｌ４に対して、プッシュロッド８５が吸気ポート１２側に傾斜するように配置されている。なお、シリンダヘッド６の平面視とは、図３に示す視線であるが、詳細には、シリンダヘッド６の上方（ヘッドカバー７側）から、シリンダヘッド６の下方に設けられるシリンダブロック２のシリンダ中心軸線Ｌ１方向に沿って、シリンダヘッド６を見た状態をいう。

また、図５には、吸気バルブ１６のバルブステム２６の軸部分を通り、軸方向に延びる吸気バルブ軸線「Ｌ５」と、排気バルブ１５のバルブステム２８の軸部分を通り、軸方向に延びる排気バルブ軸線「Ｌ６」とが示されている。また、図３において、「Ｖ１」は、これら各バルブ軸線Ｌ５，Ｌ６を含む仮想平面を示している。これらを基準にアクチュエータ５１の配置を説明すると、アクチュエータ５１は、この仮想平面Ｖ１を基準とした場合には、シリンダヘッド６の平面視で、仮想平面Ｖ１を挟んで排気ポート１０の出口１０Ａと反対側に配置されている。

さらに詳しく説明すると、アクチュエータ５１は、シリンダヘッド６の平面視において吸気ポート１２の入口１２Ａの形成位置を基準とした場合は、プッシュロッド８５の作動軸軸線Ｌ２がカムシャフト４４の軸線Ｌ７に比べて、吸気ポート１２の入口１２Ａ寄り（近い側）に位置するように配置されている。なお、カムシャフト４４の軸線Ｌ７は、カムシャフト４４の軸部分を通り軸方向に延びる直線をいう。

また、図２、図５を参照して視点を変えた場合には、アクチュエータ５１は、プッシュロッド８５の軸方向視（作動軸軸線Ｌ２参照）で、カムシャフト４４の中心点Ｃ３を通り、かつ、シリンダブロック２のシリンダ中心軸線Ｌ１と平行に延びる直線Ｌ８と、吸気バルブ１６の吸気バルブ軸線Ｌ５との間に、プッシュロッド８５の作動軸軸線Ｌ２が位置するように配置されている。また、アクチュエータ５１は、シリンダヘッド６においてプッシュロッド８５が吸気側ロッカーアームシャフト４６軸よりも上方に位置するように配置されている（シリンダ中心軸線Ｌ１を上下方向にした場合に）。

また、図３に戻り、カムシャフト４４の軸線Ｌ７を基準にして、吸気ポート１２側に位置し、アクチュエータ５１に近接するスタットボルト３７及び挿通孔３６Ｂと比較してアクチュエータ５１の位置を説明した場合は、アクチュエータ５１は、シリンダヘッド６の平面視で、スタットボルト３７及び挿通孔３６Ｂの共通の中心点Ｃ４を含んでカムシャフト４４の軸線Ｌ７と平行に延びる直線Ｌ９と、カムシャフト４４の軸線Ｌ７との間に、プッシュロッド８５の作動軸軸線Ｌ２が位置するように配置されている。さらには、点火プラグ３３との関係で説明した場合は、アクチュエータ５１は、シリンダヘッド６の平面視において吸気ポート１２の入口１２Ａの形成位置を基準とした場合に、点火プラグ３３に比べて、プッシュロッド８５が吸気ポート１２の入口１２Ａ寄り（近い側）に位置するように配置されている。

上述の構成を備えた可変動弁機構部４０では、図３、図４を参照し、エンジン１が低負荷運転域である場合に、連結ピン８１の押圧部８２が第１吸気側ロッカーアーム４８と第２吸気側ロッカーアーム４９との間の割り面に、その先端を位置させるようにアクチュエータ５１のプッシュロッド８５で連結ピン８１の位置を保持する。そして、エンジン１が高負荷運転域となった場合には、プッシュロッド８５を作動させて連結ピン８１を、第１吸気側ロッカーアーム４８に設けられたプランジャ７９（スプリング７８）の付勢力に抗して、穿孔７６に押し込み、第１吸気側ロッカーアーム４８と第２吸気側ロッカーアーム４９との間に連結ピン８１を跨らせる。

これにより、高負荷運転域で第１吸気側ロッカーアーム４８と第２吸気側ロッカーアーム４９とを連動させ、第１吸気側ロッカーアーム４８を介して吸気バルブ１６を、第２吸気カム４３の開弁特性により開閉駆動する。ここで第２吸気カム４３の高位部４３ｂは、第１吸気カム４２の高位部４２ｂよりも高く設定されているので、吸気バルブ１６は、低負荷運転域よりも高負荷運転域で開弁リフト量及び閉弁時期を大きくかつ長く切り替えられる。すなわち、可変動弁機構部４０刃、アクチュエータ５１のプッシュロッド８５によって吸気側ロッカーアーム（４８，４９）の作動特性を変えることで、バルブ駆動特性を異ならせることができる。

なお、エンジン１が低負荷運転域である場合には、第１吸気側ロッカーアーム４８と第２吸気側ロッカーアーム４９が、それぞれ第１吸気カム４２及び第２吸気カム４３により個別に揺動されるが、第１吸気側ロッカーアーム４８は吸気バルブ１６のインナスプリング２８及びアウタスプリング２９により付勢され第１吸気カム４２に常時当接され、第２吸気側ロッカーアーム４９はロストモーション機構部５０のコイルスプリング７１により付勢され第２吸気カム４３に常時付勢されるので双方は安定した状態で揺動する。

また、このエンジン１では、図３、図４に示すように、切替機構部５２と離間したカムシャフト４４の一端側である排気カム４１と第１ベアリング５３との間にデコンプ装置９０が設けられている。このデコンプ装置９０は、カムシャフト４４の略半周を側方から覆うように円弧状に形成されてカムシャフト４４の外周に配置されカムシャフト４４の回転で生じる遠心力でカムシャフト４４の軸中心から離れる方向に揺動するデコンプウェイト９１と、デコンプウェイト９１に連動して揺動するデコンプカム９２とを備えている。

以上に記載した本実施形態では、シリンダヘッド６の平面視で、シリンダヘッド６の吸気ポート１２の入口１２の中心点Ｃ１と排気ポート１０の出口１０Ａの中心点Ｃ２とを結ぶポート接続線Ｌ３に対し、アクチュエータ５１のプッシュロッド８５の作動軸軸線Ｌ２を交差させるとともに、これらが交差した交差点Ｐ１からポート接続線Ｌ３に直交して延ばした直交線Ｌ４に対して、プッシュロッド８５を吸気ポート１２側に傾斜するようにアクチュエータ５１を配置している。したがって、アクチュエータ５１を排気ポート１０から離して配置できるので、アクチュエータ５１に対する熱の影響を低減できる。

また、シリンダヘッド６の平面視で、それぞれ一つ設けられた吸気バルブ１６及び排気バルブ１５の軸線Ｌ５，Ｌ６を含む仮想平面Ｖ１を挟んで、シリンダヘッド６の排気ポート１２の出口１２Ａと反対側にアクチュエータ５１を配置している。したがって、アクチュエータ５１を排気ポート１０から離して配置でき、アクチュエータ５１に対する熱の影響を低減できる。

さらに、シリンダヘッド６の平面視で、アクチュエータ５１のプッシュロッド８５の作動軸軸線Ｌ２をカムシャフト４４の軸線Ｌ７に比べて、吸気ポート１２の入口１２Ａ寄り（近い側）としているので、アクチュエータ５１を排気ポート１０から離して配置でき、アクチュエータ５１に対する熱の影響を低減できる。

また、アクチュエータ５１は、プッシュロッド８５の軸方向視で、カムシャフト４４の中心点Ｃ３を通り、かつ、シリンダヘッド６が取付けられるシリンダブロック２のシリンダ中心軸線Ｃ１と平行に延びる直線Ｌ８と、吸気バルブ１５の吸気バルブ軸線Ｌ５との間に、プッシュロッド８５の作動軸軸線Ｌ２が位置するように配置されている。したがって、アクチュエータ５１をカムシャフト４４と吸気バルブ１５との間に配置し、アクチュエータ５１を排気ポート１０から離しながら吸気バルブ１５とは近接するように配置できるので、アクチュエータ５１の配置によるエンジン１の大型化を抑えることができる。

また、シリンダヘッド６がシリンダブロック２のシリンダ中心軸線（Ｃ１）に平行に延びるスタッドボルト３７によってシリンダブロック２に固定され、アクチュエータ５１は、シリンダヘッド６の平面視で、近接するスタッドボルト３７の中心点Ｃ４を含んでカムシャフト４４の軸線Ｌ７と平行に延びる直線Ｌ９と、カムシャフト４４の軸線Ｌ７との間に、プッシュロッド８５の作動軸軸線Ｌ２が位置するように配置されている。このため、アクチュエータ５１をカムシャフト４４とスタッドボルト３７との間に配置して、排気ポート１０からアクチュエータ５１を離しながら、シリンダヘッド６外寄りに配置されるのを避けることができるので、アクチュエータ５１の配置によるエンジン１の大型化を抑制できる。

さらに、本実施形態では、シリンダヘッド６の平面視で、アクチュエータ５１を点火プラグ３３に対して吸気ポート１０寄り（近い側）に配置しているが、これによれば、アクチュエータ５１を排気ポート１０から離して配置でき、熱の影響を低減できる。また、アクチュエータ５１は、プッシュロッド８５がシリンダヘッド６において吸気側ロッカーアームシャフト４６よりも上方に位置するように配置されるが、これによれば、アクチュエータ５１をシリンダヘッド６上部寄りに配置し、燃焼室８から離すことで、燃焼室８から発せられる熱による影響を低減できる。

また、アクチュエータ５１は、シリンダヘッド６、及び、該シリンダヘッド６の上部に取付けられるヘッドカバー７に跨って取り付けられているが、これによれば、アクチュエータ５１を、シリンダヘッド６の下部寄りとは逆のシリンダヘッド６の上側に配置することにより、アクチュエータ５１を燃焼室８から離すことで、燃焼室８から発せられる熱による影響を低減できる。

なお、上記実施形態では、アクチュエータ５１を、吸気側ロッカーアーム（４８，４９）を連結又は切断するものとして説明したが、本発明は、排気側ロッカーアームをロッカーアームシャフト上に複数設け、これらをアクチュエータによって連結又は切断する場合にも有効である。一方で、本実施形態のように、アクチュエータ５１を、吸気側ロッカーアーム（４８，４９）を連結又は切断するものとする場合は、シリンダヘッド６の平面視では、カムシャフト４４を挟んで一方側に、排気ポート１０及び排気側ロッカーアーム４７が設けられ、他方側に、吸気ポート１２及び吸気側ロッカーアーム（４８，４９）が設けられることから、アクチュエータ５１をより排気ポート１０から離すことができるので、特に有効である。

２ シリンダブロック
６ シリンダヘッド
７ ヘッドカバー
１０ 排気ポート
１０Ａ 出口
１２ 吸気ポート
１２Ａ 入口
１５ 排気バルブ
１６ 吸気バルブ
４２ 第１吸気カム（カムロブ）
４３ 第２吸気カム（カムロブ）
４６ 吸気側ロッカーアームシャフト（ロッカーアーム軸）
４８ 第１吸気側ロッカーアーム（ロッカーアーム）
４９ 第２吸気側ロッカーアーム（ロッカーアーム）
５１ アクチュエータ
８１ 連結ピン（連結手段）
８５ プッシュロッド（作動軸）
Ｌ１ シリンダ中心軸線
Ｌ２ 作動軸軸線（軸線）
Ｌ３ ポート接続線
Ｌ４ 直交線
Ｌ５ 吸気バルブ軸線（軸線）
Ｌ６ 排気バルブ軸線（軸線）
Ｌ７ カムシャフトの軸線
Ｌ８ 直線
Ｌ９ 直線
Ｃ１ 中心点（入口中心）
Ｃ２ 中心点（出口中心）
Ｃ３ 中心点
Ｃ４ 中心点
Ｖ１ 仮想平面（平面）
Ｐ１ 交差点

Claims (8)

1. プロファイルの異なる複数のカムロブ（４２，４３）と、該カムロブ（４２，４３）に当接して連動することにより吸気又は排気バルブ（１６，１５）を駆動させる複数のロッカーアーム（４８，４９）と、ロッカーアーム軸（４６）上で隣接する前記複数のロッカーアーム（４８，４９）を連結又は切断する連結手段（８１）とを備え、前記ロッカーアーム軸（４８，４９）の軸方向に沿って進退動し前記連結手段（８１）に作用する作動軸（８５）を有し該作動軸（８５）によって前記ロッカーアーム（４８，４９）の作動特性を変えることでバルブ駆動特性を異ならせるアクチュエータ（５１）を、シリンダヘッド（６）に設けた可変動弁機構において、
   前記アクチュエータ（５１）を、前記シリンダヘッド（６）の平面視で、前記シリンダヘッド（６）の吸気ポート（１２）の入口中心（Ｃ１）と排気ポート（１０）の出口中心（Ｃ２）とを結ぶポート接続線（Ｌ３）に対し、前記作動軸（８５）の軸線（Ｌ２）が交差するように配置するとともに、該交差点（Ｐ１）から前記ポート接続線（Ｌ３）に直交して延ばした直交線（Ｌ４）に対して、前記作動軸（８５）が前記吸気ポート（１２）側に傾斜するように前記アクチュエータ（５１）を配置したことを特徴とする可変動弁機構。
2. プロファイルの異なる複数のカムロブ（４２，４３）と、該カムロブ（４２，４３）に当接して連動することにより吸気又は排気バルブ（１６，１５）を駆動させる複数のロッカーアーム（４８，４９）と、ロッカーアーム軸（４６）上で隣接する前記複数のロッカーアーム（４８，４９）を連結又は切断する連結手段（８１）とを備え、前記ロッカーアーム軸（４８，４９）の軸方向に沿って進退動し前記連結手段（８１）に作用する作動軸（８５）を有し該作動軸（８５）によって前記ロッカーアーム（４８，４９）の作動特性を変えることでバルブ駆動特性を異ならせるアクチュエータ（５１）を、シリンダヘッド（６）に設けた可変動弁機構において、
   前記吸気バルブ（１６）及び排気バルブ（１５）がそれぞれ一つ設けられ、前記アクチュエータ（５１）を、前記シリンダヘッド（６）の平面視で、前記各バルブ（１６，１５）の軸線（Ｌ５，Ｌ６）を含む平面（Ｖ１）を挟んで、前記シリンダヘッド（６）の排気ポート（１０）の出口（１０Ａ）と反対側に配置したことを特徴とする可変動弁機構。
3. 前記アクチュエータ（５１）は、前記シリンダヘッド（６）の平面視で、前記作動軸（８５）の軸線（Ｌ２）が、カムシャフト（４４）の軸線（Ｌ７）に比べて、前記シリンダヘッド（６）の吸気ポート（１０）の入口（１０Ａ）寄りに位置するように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の可変動弁機構。
4. 前記アクチュエータ（５１）は、前記作動軸（８５）の軸方向視で、前記カムシャフト（４４）の中心点（Ｃ３）を通り、かつ、前記シリンダヘッド（６）が取付けられるシリンダブロック（２）のシリンダ中心軸線（Ｃ１）と平行に延びる直線（Ｌ８）と、前記吸気バルブ（１６）の軸線（Ｌ５）との間に、前記作動軸（８５）の軸線（Ｌ２）が位置するように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の可変動弁機構。
5. 前記シリンダヘッド（６）がシリンダブロック（２）のシリンダ中心軸線（Ｃ１）に平行に延びる軸体である締結部材（３７）によって該シリンダブロック（２）に固定され、前記アクチュエータ（５１）は、前記シリンダヘッド（６）の平面視で、前記締結部材（３７）の中心点（Ｃ４）を含んで前記カムシャフト（４４）の軸線（Ｌ７）と平行に延びる直線（Ｌ９）と、前記カムシャフト（４４）の軸線（Ｌ７）との間に、前記作動軸（８５）の軸線（Ｌ２）が位置するように配置されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の可変動弁機構。
6. 前記シリンダヘッド（６）に点火栓（３３）が設けられ、前記シリンダヘッド（６）の平面視で、前記点火栓（３３）に比べて、前記作動軸（８５）が前記吸気ポート（１２）の入口（１２Ａ）寄りに位置するように、前記アクチュエータ（５１）が配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の可変動弁機構。
7. 前記作動軸（８５）が前記シリンダヘッド（６）において前記ロッカーアーム軸（４６）よりも上方に位置するように、前記アクチュエータ（５１）が配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の可変動弁機構。
8. 前記アクチュエータ（５１）は、前記シリンダヘッド（６）、及び、該シリンダヘッド（６）の上部に取付けられるヘッドカバー（７）に跨がるように取り付けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の可変動弁機構。

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