JP2013185462A - バルブリフト調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 スライダを１つの規制部材で２つの軸方向位置に移動させることができ、且つ規制ピンを溝に確実に差し込むことができるバルブリフト調整装置を提供する。
【解決手段】 スライダ５０の係合溝５１の軸方向幅Ｘは、規制ピン７１の先端部の軸方向長さＹと、スライダ５０のスライド量Ｚとを足した値よりも大きい。また、係合溝５１の第１壁５２は、回転方向の後方側ほど第２壁５３に向かって突き出し、且つスライダ５０の回転時に規制ピン７１と係合するとスライダ５０を低回転位置から高回転位置に移動させる第１突起５４を形成している。また、第２壁５３は、周方向にて第１突起５４とは異なる位置で回転方向の後方側ほど第１壁５２に向かって突き出し、且つスライダ５０の回転時に規制ピン７１と係合するとスライダ５０を高回転位置から低回転位置に移動させる第２突起（５８）を形成している。
【選択図】図１

Description

本発明は、バルブリフト調整装置に関する。

内燃機関のカム軸の回転運動をエンジンバルブの往復直線運動に変換可能な２種類の板カムを備え、各板カムを切り替えることによりエンジンバルブのバルブリフトを調整するバルブリフト調整装置が知られている。特許文献１に開示されたバルブリフト調整装置では、２種類の板カムは、カム軸に回転伝達可能かつ軸方向に相対移動可能に嵌合している。各板カムは、軸方向で隣接し且つ互いに一体に形成されている。各板カムの切り替えは、スライダにより行われる。

スライダは、板カムと一体に軸方向に移動する筒部材である。スライダは、径外壁に曲がりくねった溝を有し、この溝に差し込まれる規制ピンにより軸方向位置が規制される。特許文献１では、溝のうち前半周部分は、一方の板カムに切り替わるようにスライダを移動させるためのものである。また、溝のうち後半周部分は、他方の板カムに切り替わるようにスライダを移動させるためのものである。上記バルブリフト調整装置は、スライダを１つの規制ピンで２つの軸方向位置に移動させる。

米国特許出願公開第２０１１／０２４７５７７号明細書

特許文献１に開示されたバルブリフト調整装置では、スライダが約１／４周回転する間に規制ピンを溝に差し込む必要がある。そのため、規制ピンの駆動部は、規制ピンを速く作動させる必要がある。駆動部の作動速度は、特に内燃機関の回転数が高いほど速い必要がある。規制ピンを溝に差し込むのが遅れると、規制ピンと溝との係合が浅くなったり係合が外れたりする問題がある。

上記問題に対し、規制ピンの作動開始タイミングを早くすることが考えられる。しかし、規制ピンの作動開始タイミングを早くすると、例えば溝の前半周部分に規制ピンを差し込む場合、規制ピンが溝の後半周部分と係合するおそれがあり、規制ピンに過大な負荷がかかる問題がある。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、スライダを１つの規制部材で２つの軸方向位置に移動させることができ、且つ規制ピンを溝に確実に差し込むことができるバルブリフト調整装置を提供することである。

本発明は、内燃機関のエンジンバルブのバルブリフトを調整するバルブリフト調整装置であって、カム軸に嵌合する第１板カムおよび第２板カムと、径外壁に係合溝を有する筒状であり、カム軸に回転伝達可能かつ軸方向に相対移動可能に連結されたスライダと、スライダの係合溝に抜き差し可能な規制部材と、規制部材を係合溝に差し込み作動させる駆動部とを備える。

スライダは、軸方向にて、エンジンバルブを第１板カムに連動させる第１作動位置と、エンジンバルブを第２板カムに連動させる第２作動位置との間で第１板カムおよび第２板カムと一体に移動可能である。スライダの係合溝の軸方向幅は、規制部材の先端部の軸方向長さと、スライダのスライド量とを足した値以上である。

また、係合溝の内壁のうち軸方向の一方の壁は、スライダの回転方向の後方側ほど他方の壁に向かって突き出し、且つスライダの回転時に規制部材と係合するとスライダを第２作動位置に移動させる第１突起を形成している。また、前記他方の壁は、周方向にて第１突起とは異なる位置で回転方向の後方側ほど前記一方の壁に向かって突き出し、且つスライダの回転時に規制部材と係合するとスライダを第１作動位置に移動させる第２突起を形成している。

したがって、本発明によれば、スライダを１つの規制部材で２つの軸方向位置に移動させることができる。
また、本発明によれば、スライダを第１作動位置から第２作動位置まで移動させる場合、スライダに対する規制部材の周方向相対位置が第１突起に一致してから次に第１突起に到達するまでの間に、規制部材を係合溝に差し込めばよい。スライダを第２作動位置から第１作動位置まで移動させる場合も同様である。

そのため、例えば、周方向で突起が占める割合が１／４周以下である場合、駆動部は、スライダが約３／４周回転する間に規制部材を溝に差し込めばよい。それゆえ、駆動部の作動速度が比較的遅くても規制部材を係合溝に確実に差し込むことができる。

本発明の第１実施形態によるバルブリフト調整装置を使用したバルブシステムを示す図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図３の矢印Ｖ方向から見たバルブシステムを示す図である。 図１のスライダのうち第１突起側を示す斜視図である。 図１のスライダのうち第２突起側を示す斜視図である。 図２の状態からスライダ側に突き出した規制ピンが係合溝に差し込まれた状態を示す図である。 図８の状態からスライダが高回転位置に移動した状態を示す図である。 図９の状態からスライダ側に突き出した規制ピンが係合溝に差し込まれた状態を示す図である。 図２の状態からスライダ側に突き出した２つ目の規制ピンが係合溝に差し込まれた状態を示す図である。 図１１の状態からスライダが低負荷位置に移動した状態を示す図である。 図１２の状態からスライダ側に突き出した２つ目の規制ピンが係合溝に差し込まれた状態を示す図である。 図２のスライダを低回転位置から高回転位置に移動させるときの作動を説明する図である。 図２のスライダを高回転位置から低回転位置に移動させるときの作動を説明する図である。 図２のスライダを低回転位置から低負荷位置に移動させるときの作動を説明する図である。 図２のスライダを低負荷位置から低回転位置に移動させるときの作動を説明する図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるバルブリフト調整装置は、カム切り替え式の可変バルブ機構であり、図１に示すバルブシステムで使用されている。バルブシステム２０は、内燃機関の吸気バルブ４４を開閉駆動するシステムである。

図１〜図５に示すように、バルブシステム２０は、カム軸２１、低回転用カム２５、高回転用カム３０、低負荷用カム３５、ローラーロッカー４０、ラッシュアジャスタ４３、吸気バルブ４４、スライダ５０およびアクチュエータ７０を備えている。

低回転用カム２５、高回転用カム３０、スライダ５０およびアクチュエータ７０は、第１バルブリフト調整装置１０を構成する。第１バルブリフト調整装置１０では、低回転用カム２５は、特許請求の範囲に記載の「第１板カム」に相当し、高回転用カム３０は、特許請求の範囲に記載の「第２板カム」に相当する。

低負荷用カム３５、低回転用カム２５、スライダ５０およびアクチュエータ７０は、第２バルブリフト調整装置１１を構成する。第２バルブリフト調整装置１１では、低負荷用カム３５は、特許請求の範囲に記載の「第１板カム」に相当し、低回転用カム２５は、特許請求の範囲に記載の「第２板カム」に相当する。
低回転用カム２５は、第１バルブリフト調整装置１０における「第１板カム」として機能する一方、第２バルブリフト調整装置１１における「第２板カム」としても機能する。

カム軸２１は、シリンダヘッド１２により図示しない箇所で回転可能に支持されている。カム軸２１の径外壁には、図２〜図４に示すように軸方向に延びるスプライン外歯が形成されている。カム軸２１には、図示しない内燃機関の出力軸がタイミングチェーン等を介して連結されている。カム軸２１は、上記出力軸と一体に回転する。

低回転用カム２５、高回転用カム３０、低負荷用カム３５およびスライダ５０は、同一部材から成り、互いに一体に形成されている。
低回転用カム２５は、カム軸２１に嵌合する円板カムである。低回転用カム２５の径外壁には、ベースサークル２６から径外方向に所定量突き出すカムローブ２７が形成されている。

低回転用カム２５の径内壁には、軸方向に延びるスプライン内歯が形成されている。スプライン内歯は、カム軸２１のスプライン外歯と噛み合っている。低回転用カム２５は、カム軸２１に対し回転伝達可能かつ軸方向に相対移動可能である。

低回転用カム２５は、ローラーロッカー４０と共に、カム軸２１の回転運動を吸気バルブ４４の往復直線運動に変換する低回転用カム機構を構成する。上記低回転用カム機構において、低回転用カム２５は原節として機能し、ローラーロッカー４０は従節として機能する。

高回転用カム３０は、カム軸２１に嵌合する円板カムであり、軸方向で低回転用カム２５に隣接している。高回転用カム３０の径外壁には、ベースサークル３１から径外方向に所定量突き出すカムローブ３２が形成されている。ベースサークル２６とベースサークル３１とは、段差のない同一面状に形成されている。

高回転用カム３０のカムプロフィールは、低回転用カム２５のカムプロフィールとは異なる。例えば、高回転用カム３０の最大カムリフトは、低回転用カム２５の最大カムリフトよりも大きい。また、高回転用カム３０のカム作動角は、低回転用カム２５のカム作動角よりも大きい。

高回転用カム３０の内壁には、軸方向に延びるスプライン内歯が形成されている。スプライン内歯は、カム軸２１のスプライン外歯と噛み合っている。高回転用カム３０は、カム軸２１に対し回転伝達可能かつ軸方向に相対移動可能である。

高回転用カム３０は、ローラーロッカー４０と共に、カム軸２１の回転運動を吸気バルブ４４の往復直線運動に変換する高回転用カム機構を構成する。上記高回転用カム機構において、高回転用カム３０は原節として機能し、ローラーロッカー４０は従節として機能する。

低負荷用カム３５は、カム軸２１に嵌合する円板カムであり、軸方向で低回転用カム２５に対し高回転用カムとは反対側に隣接している。低負荷用カム３５の径外壁は、ベースサークル３６を形成する一方で、カムローブを形成しない。つまり、低負荷用カム３５は、カムプロフィールが真円であり、カムリフトが零である。
ベースサークル３６は、ベースサークル２６およびベースサークル３１に対し段差のない同一面状に形成されている。

低負荷用カム３５の径内壁には、軸方向に延びるスプライン内歯が形成されている。スプライン内歯は、カム軸２１のスプライン外歯と噛み合っている。低負荷用カム３５は、カム軸２１に対し回転伝達可能かつ軸方向に相対移動可能である。
低負荷用カム３５は、ローラーロッカー４０と共に、カム軸２１が回転しても吸気バルブ４４を開閉させない即ち気筒を休止させる低負荷用カム機構を構成する。

ローラーロッカー４０は、スイングアーム４１およびローラー４２から構成されている。
スイングアーム４１は、一端部がラッシュアジャスタ４３に当接し、他端部が吸気バルブ４４のステム４５の先端に当接している。スイングアーム４１は、一端部を支点として他端部がカム軸２１に接近および離間するように揺動可能である。

ローラー４２は、スイングアーム４１の一端と他端との間に設けられている。ローラー４２は、図１に示すように各カムおよびスライダ５０が軸方向の中央に位置しているとき、低回転用カム２５の径外壁に当接する。このときの各カムおよびスライダ５０の軸方向位置を「低回転位置」とする。

また、ローラー４２は、後述の図９に示すように各カムおよびスライダ５０が軸方向の一方に位置しているとき、高回転用カム３０の径外壁に当接する。このときの各カムおよびスライダ５０の軸方向位置を「高回転位置」とする。
また、ローラー４２は、後述の図１２に示すように各カムおよびスライダ５０が軸方向の他方に位置しているとき、低負荷用カム３５の径外壁に当接する。このときの各カムおよびスライダ５０の軸方向位置を「低負荷位置」とする。

図１〜図５に戻って、吸気バルブ４４は、ポペットバルブであって、内燃機関の気筒の吸気ポートを開閉可能である。吸気バルブ４４は、図示しないスプリングにより閉弁方向に付勢されており、スイングアーム４１を介して低回転用カム２５のカムローブ２７または高回転用カム３０のカムローブ３２に押されたとき上記吸気ポートを開放する。

スライダ５０は、円筒状に形成され、軸方向で低負荷用カム３５に対し低回転用カム２５とは反対側に隣接している。スライダ５０の径内壁には、軸方向に延びるスプライン内歯が形成されている。スプライン内歯は、カム軸２１のスプライン外歯と噛み合っている。スライダ５０は、カム軸２１に対し回転伝達可能かつ軸方向に相対移動可能に連結されている。
スライダ５０の径外壁は、周方向に延びる係合溝５１を有する。なお、係合溝５１については後に詳述する。

スライダ５０は、軸方向にて、低回転位置と高回転位置との間、および、低回転位置と低負荷位置との間で各カムと一体に移動可能である。低回転位置は、吸気バルブ４４を低回転用カム２５に連動させる位置である。高回転位置は、吸気バルブ４４を高回転用カム３０に連動させる位置である。低負荷位置は、低負荷用カム３５とローラー４２とを当接させる位置である。スライダ５０が軸方向に移動すると、各カムは、スライダ５０と一体に移動する。

第１バルブリフト調整装置１０では、低回転位置は「第１作動位置」に相当し、高回転位置は「第２作動位置」に相当する。その一方で、第２バルブリフト調整装置１１では、低回転位置は「第２作動位置」に相当し、低負荷位置は「第１作動位置」に相当する。

アクチュエータ７０は、直線動作型の電磁式アクチュエータであり、シリンダヘッド１２に固定され、規制ピン７１、７２と駆動部７３とから構成されている。
規制ピン７１、７２は、特許請求の範囲に記載の「規制部材」に相当する。規制ピン７１、７２は、当該規制ピン７１、７２の軸方向がスライダ５０の径方向に一致するように配置され、スライダ５０に対し接近および離間する方向に移動可能である。

規制ピン７１、７２は、スライダ５０に接近すると係合溝５１に差し込まれ、またスライダ５０から離間すると係合溝５１から抜け出す。すなわち、規制ピン７１、７２は係合溝５１に抜き差し可能である。規制ピン７１、７２は、係合溝５１に差し込まれると係合溝５１の内壁と係合しスライダ５０の軸方向位置を規制する。

駆動部７３は、規制ピン７１、７２を往復移動可能に支持するスリーブ７４と、スリーブ７４の内壁に固定された固定コア７５、７６と、スリーブ７４内で規制ピン７１の端部に固定された可動コア７７と、スリーブ７４内で規制ピン７２の端部に固定された可動コア７８と、固定コア７５に巻回された巻線からなり且つ通電により磁界を発生するコイル７９と、固定コア７６に巻回された巻線からなり且つ通電により磁界を発生するコイル８０とを有する。

可動コア７７は、コイル７９の磁界によって磁化した固定コア７５に対し反発する永久磁石を含む。駆動部７３は、コイル７９を通電させ可動コア７７を固定コア７５から離間させることにより、規制ピン７１を係合溝５１に差し込む。また、駆動部７３は、コイル７９の通電を止め固定コア７５の磁化を解除することにより、規制ピン７１の係合溝５１からの抜け出しを許容する。

可動コア７８は、コイル８０の磁界によって磁化した固定コア７６に対し反発する永久磁石を含む。駆動部７３は、コイル８０を通電させ可動コア７８を固定コア７６から離間させることにより、規制ピン７２を係合溝５１に差し込む。また、駆動部７３は、コイル８０の通電を止め固定コア７６の磁化を解除することにより、規制ピン７２の係合溝５１からの抜け出しを許容する。

次に、スライダ５０の係合溝５１を図１、図３〜図７に基づき詳述する。
係合溝５１の軸方向幅Ｘは、規制ピン７１の先端部の軸方向長さＹと、スライダ５０のスライド量Ｚと、所定の軸方向ガタとを足した値に等しい。スライド量Ｚは、スライダ５０が低回転位置から高回転位置まで移動するときの移動距離である。スライダ５０が低回転位置から高回転位置まで移動するときの移動距離は、スライダ５０が低回転位置から低負荷位置まで移動するときの移動距離と同じである。
本実施形態では、係合溝５１の軸方向幅Ｘは、全周に亘って同じである。また、係合溝５１は、スライダ５０の軸方向に対し直交する方向に延びている。

係合溝５１の内壁のうち軸方向の一方の壁を第１壁５２とし、他方の壁を第２壁５３とすると、第１壁５２は、スライダ５０の回転方向の後方側ほど第２壁５３に向かって突き出す第１突起５４を形成している。第１突起５４のうち回転方向の前方壁５５は、各カムおよびスライダ５０が低回転位置に位置し且つスライダ５０が回転しているとき、規制ピン７１と係合すると、スライダ５０を高回転位置に移動させる。

本実施形態では、第１突起５４の突き出し長さは、スライド量Ｚと同じである。また、第１突起５４のうち径方向の外面５６は、スライダ５０の端部の径外面６８に対し段差のない同一面状に形成されている。

第２壁５３は、周方向にて第１突起５４とは異なる位置で回転方向の後方側ほど第１壁５２に向かって突き出す第２突起５８を形成している。第２突起５８のうち回転方向の前方壁５９は、各カムおよびスライダ５０が高回転位置に位置し且つスライダ５０が回転しているとき、規制ピン７１と係合すると、スライダ５０を低回転位置に移動させる。

本実施形態では、第２突起５８の突き出し長さは、スライド量Ｚと同じである。また、第２突起５８のうち径方向の外面６０は、径外面６８に対し段差のない同一面状に形成されている。

係合溝５１の底壁は、第１ベース面６２と、第２ベース面６３と、第１上り面６４と、第１下り面６５と、第２上り面６６と、第２下り面６７とを有する。
第１ベース面６２は、回転方向で第２突起５８から第１突起５４に至るまでの間に位置し、径外面６８から所定深さＤで周方向に延びている。第２ベース面６３は、回転方向で第１突起５４から第２突起５８に至るまでの間に位置し、径外面６８から所定深さＤで周方向に延びている。

第１突起５４のうち回転方向の後方端５７の周方向位置を第１後方端位置とすると、第１上り面６４は、第１ベース面６２と第１後方端位置との間に位置し、回転方向の後方側ほど径外面６８からの深さが浅い。第１下り面６５は、第１後方端位置と第２ベース面６３との間に位置し、回転方向の後方側ほど径外面６８からの深さが深い。

第２突起５８のうち回転方向の後方端６１の周方向位置を第２後方端位置とすると、第２下り面６７は、第２ベース面６３と第２後方端位置との間に位置し、回転方向の後方側ほど径外面６８からの深さが浅い。第２下り面６７は、第２後方端位置と第１ベース面６２との間に位置し、回転方向の後方側ほど径外面６８からの深さが深い。

第１ベース面６２、第１上り面６４、第１下り面６５、第２ベース面６３、第２上り面６６および第２下り面６７は、径外面６８からの深さが周方向で連続的に変化するように形成されている。第１突起５４と第１下り面６５とは、周方向で段差無く繋がっている。第２突起５８と第２下り面６７とは、周方向で段差無く繋がっている。

次に、駆動部７３の機能を図１、図９、図１１に基づき詳述する。
駆動部７３は、スライダ５０を図１の低回転位置から図９の高回転位置まで移動させる場合、スライダ５０に対する規制ピン７１の周方向相対位置が第１突起５４に一致すると、規制ピン７１を係合溝５１に差し込むための作動を開始する。また、駆動部７３は、スライダ５０を低回転位置から高回転位置まで移動させる場合、スライダ５０に対する規制ピン７１の周方向相対位置が第１上り面６４に一致すると通電を止める。

駆動部７３は、スライダ５０を図９の高回転位置から図１の低回転位置まで移動させる場合、スライダ５０に対する規制ピン７１の周方向相対位置が第２突起５８に一致すると、規制ピン７１を係合溝５１に差し込むための作動を開始する。また、駆動部７３は、スライダ５０を高回転位置から低回転位置まで移動させる場合、スライダ５０に対する規制ピン７１の周方向相対位置が第２上り面６６に一致すると通電を止める。

駆動部７３は、スライダ５０を図１２の低負荷位置から図１の低回転位置まで移動させる場合、スライダ５０に対する規制ピン７２の周方向相対位置が第１突起５４に一致すると、規制ピン７２を係合溝５１に差し込むための作動を開始する。また、駆動部７３は、スライダ５０を低負荷位置から低回転位置まで移動させる場合、スライダ５０に対する規制ピン７２の周方向相対位置が第１上り面６４に一致すると通電を止める。

駆動部７３は、スライダ５０を図１の低回転位置から図１２の低負荷位置まで移動させる場合、スライダ５０に対する規制ピン７２の周方向相対位置が第２突起５８に一致すると、規制ピン７２を係合溝５１に差し込むための作動を開始する。また、駆動部７３は、スライダ５０を低回転位置から低負荷位置まで移動させる場合、スライダ５０に対する規制ピン７２の周方向相対位置が第２上り面６６に一致すると通電を止める。

次に、バルブシステム２０の作動を図１、図８〜図１７に基づき説明する。
図１に示すようにスライダ５０が低回転位置に位置するときカム軸２１が回転すると、低回転用カム２５の回転運動は、ローラー４２を介してスイングアーム４１に伝達され、吸気バルブ４４の往復直線運動に変換される。

図１の状態で例えばエンジン回転数が高回転域に達したとき、スライダ５０に対する規制ピン７１の周方向相対位置が第１突起５４に一致すると、駆動部７３が規制ピン７１を係合溝５１に差し込むための作動を開始する。上記作動の開始位置は、図１４の矢印「ＯＮ」の始点と一致する。規制ピン７１は、スライダ５０に対する周方向相対位置が第１突起５４に一致してから第２下り面６７に到達するまでの間に、係合溝５１に差し込まれる。

図８に示すように規制ピン７１が係合溝５１に差し込まれた状態でスライダ５０がカム軸２１と共に回転すると、スライダ５０の第１突起５４の前方壁５５が規制ピン７１に係合し、スライダ５０の軸方向位置が規制され、図８の矢印Ａ１で示すようにスライダ５０が高回転位置側にスライドする。スライダ５０が高回転位置側にスライドするとき、駆動部７３は通電を止める。このとき、規制ピン７１は、係合溝５１の第１上り面６４により径外方向に押され、図１４の矢印「戻り」で示すように係合溝５１から抜け出し径外方向に戻る。通電を止める位置は、図１４の矢印「ＯＮ」の終点と一致し、また矢印「切替」の始点と一致する。

図９に示すようにスライダ５０が高回転位置に位置するときカム軸２１が回転すると、高回転用カム３０の回転運動は、ローラー４２を介してスイングアーム４１に伝達され、吸気バルブ４４の往復直線運動に変換される。高回転用カム３０の回転運動が吸気バルブ４４の往復直線運動に変換される場合、低回転用カム２５の回転運動が吸気バルブ４４の往復直線運動に変換される場合よりも、バルブリフトが大きくなる。

図９の状態で例えばエンジン回転数が低回転域に達したとき、スライダ５０に対する規制ピン７１の周方向相対位置が第２突起５８に一致すると、駆動部７３が規制ピン７１を係合溝５１に差し込むための作動を開始する。上記作動の開始位置は、図１５の矢印「ＯＮ」の始点と一致する。規制ピン７１は、スライダ５０に対する周方向相対位置が第２突起５８に一致してから第１下り面６５に到達するまでの間に、係合溝５１に差し込まれる。

図１０に示すように規制ピン７１が係合溝５１に差し込まれた状態でスライダ５０がカム軸２１と共に回転すると、スライダ５０の第２突起５８の前方壁５９が規制ピン７１に係合し、スライダ５０の軸方向位置が規制され、図１０の矢印Ａ２で示すようにスライダ５０が低回転位置側にスライドする。スライダ５０が低回転位置側にスライドするとき、駆動部７３は通電を止める。このとき、規制ピン７１は、係合溝５１の第２上り面６６により径外方向に押され、図１５の矢印「戻り」で示すように係合溝５１から抜け出し径外方向に戻る。通電を止める位置は、図１５の矢印「ＯＮ」の終点と一致し、また矢印「切替」の始点と一致する。

図１の状態で内燃機関の運転状態が低負荷域に達したとき、スライダ５０に対する規制ピン７２の周方向相対位置が第２突起５８に一致すると、駆動部７３が規制ピン７２を係合溝５１に差し込むための作動を開始する。上記作動の開始位置は、図１６の矢印「ＯＮ」の始点と一致する。規制ピン７２は、スライダ５０に対する周方向相対位置が第２突起５８に一致してから第１下り面６５に到達するまでの間に、係合溝５１に差し込まれる。

図１１に示すように規制ピン７２が係合溝５１に差し込まれた状態でスライダ５０がカム軸２１と共に回転すると、スライダ５０の第２突起５８の前方壁５９が規制ピン７２に係合し、スライダ５０の軸方向位置が規制され、図１１の矢印Ａ３で示すようにスライダ５０が低負荷位置側にスライドする。スライダ５０が低負荷位置側にスライドするとき、駆動部７３は通電を止める。このとき、規制ピン７２は、係合溝５１の第２上り面６６により径外方向に押され、図１６の矢印「戻り」で示すように係合溝５１から抜け出し径外方向に戻る。通電を止める位置は、図１６の矢印「ＯＮ」の終点と一致し、また矢印「切替」の始点と一致する。

図１２に示すようにスライダ５０が低負荷位置に位置するときカム軸２１が回転すると、スイングアーム４１は揺動せず、吸気バルブ４４は開閉しない。これにより対応する気筒が休止し燃費が改善するほか、例えばハイブリッドカーではエネルギー回生効率が上がる。

図１２の状態で内燃機関の運転状態が低負荷域から脱したとき、スライダ５０に対する規制ピン７２の周方向相対位置が第１突起５４に一致すると、駆動部７３が規制ピン７２を係合溝５１に差し込むための作動を開始する。上記作動の開始位置は、図１７の矢印「ＯＮ」の始点と一致する。規制ピン７２は、スライダ５０に対する周方向相対位置が第１突起５４に一致してから第２下り面６７に到達するまでの間に、係合溝５１に差し込まれる。

図１３に示すように規制ピン７２が係合溝５１に差し込まれた状態でスライダ５０がカム軸２１と共に回転すると、スライダ５０の第１突起５４の前方壁５５が規制ピン７２に係合し、スライダ５０の軸方向位置が規制され、図１３の矢印Ａ４で示すようにスライダ５０が低回転位置側にスライドする。スライダ５０が低回転位置側にスライドするとき、駆動部７３は通電を止める。このとき、規制ピン７２は、係合溝５１の第１上り面６４により径外方向に押され、図１７の矢印「戻り」で示すように係合溝５１から抜け出し径外方向に戻る。通電を止める位置は、図１７の矢印「ＯＮ」の終点と一致し、また矢印「切替」の始点と一致する。

以上説明したように、本実施形態では、スライダ５０の係合溝５１の軸方向幅Ｘは、規制ピン７１の先端部の軸方向長さＹと、スライダ５０のスライド量Ｚとを足した値よりも大きい。
また、係合溝５１の第１壁５２は、回転方向の後方側ほど第２壁５３に向かって突き出し、且つスライダ５０の回転時に規制ピン７１と係合するとスライダ５０を低回転位置から高回転位置に移動させる第１突起５４を形成している。

また、第２壁５３は、周方向にて第１突起５４とは異なる位置で回転方向の後方側ほど第１壁５２に向かって突き出し、且つスライダ５０の回転時に規制ピン７１と係合するとスライダ５０を高回転位置から低回転位置に移動させる第２突起５８を形成している。
したがって、本実施形態によるバルブリフト調整装置１０、１１によれば、１つの規制ピン７１でスライダ５０を低回転位置と高回転位置とに移動させることができる。

また、本実施形態では、第２突起５８は、スライダ５０の回転時に規制ピン７２と係合するとスライダ５０を低回転位置から低負荷位置に移動させる。第１突起５４は、スライダ５０の回転時に規制ピン７２と係合するとスライダ５０を低負荷位置から低回転位置に移動させる。
したがって、本実施形態によれば、１つの規制ピン７２でスライダ５０を低回転位置と低負荷位置とに移動させることができる。

また、スライダ５０を低回転位置から高回転位置まで移動させる場合、スライダ５０に対する規制ピン７１の周方向相対位置が第１突起５４に一致してから次に第１突起５４に到達するまでの間に、規制ピン７１を係合溝５１に差し込めばよい。スライダ５０を高回転位置から低回転位置まで移動させる場合、スライダ５０を低回転位置から低負荷位置まで移動させる場合、スライダ５０を低負荷位置から低回転位置まで移動させる場合も同様である。

そのため、例えば、周方向で突起５４、５８が占める割合が１／４周以下である場合、駆動部７３は、スライダ５０が約３／４周回転する間に規制ピン７１を係合溝５１に差し込めばよい。それゆえ、駆動部７３の作動速度が比較的遅くても規制ピン７１を係合溝５１に確実に差し込むことができる。
したがって、本実施形態によれば、駆動部７３の体格を小さくすることができ、搭載スペースを確保することが容易である。

また、本実施形態では、係合溝５１の底壁は、第１突起５４および第１上り面６４に対し回転方向後方側に第１下り面６５を有し、第２突起５８および第２上り面６６に対し回転方向後方側に第２下り面６７を有する。
したがって、規制ピン７１が係合溝５１に差し込まれた状態でスライダ５０が回転するとき、規制ピン７１は、上り面６４、６６により差し戻された後、下り面６５、６７に摺動しながらベース面６２、６３に向かって緩やかに突き出す。そのため、規制ピン７１は、ベース面６２、６３に当接するときバウンドすることを回避可能である。それゆえ、上記バウンドに起因して規制ピン７１と係合溝５１との係合が外れることを防止可能である。

また、本実施形態では、第１ベース面６２、第１上り面６４、第１下り面６５、第２ベース面６３、第２上り面６６および第２下り面６７は、径外面６８からの深さが周方向で連続的に変化するように形成されている。
そのため、規制ピン７１を係合溝５１に差し込んだ状態でスライダ５０が回転するとき、規制ピン７１の径方向の動きを円滑にすることができる。それゆえ、規制ピン７１のバウンドを回避可能である。

また、本実施形態では、第１突起５４と第１下り面６５とは、周方向で段差無く繋がっている。また、第２突起５８と第２下り面６７とは、周方向で段差無く繋がっている。
そのため、突起５４、５８に当接するように突き出された規制ピン７１が下り面６５、６７に相対移動するとき、規制ピン７１のバウンドを回避可能である。

また、本実施形態では、駆動部７３は、スライダ５０を低回転位置から高回転位置まで移動させる場合、および低負荷位置から低回転位置まで移動させる場合、スライダ５０に対する規制ピン７１の周方向相対位置が第１突起５４に一致してから第２下り面６７に到達するまでの間に、規制ピン７１を係合溝５１に差し込む。
そのため、規制ピン７１が第１ベース面６２でバウンドすることを確実に回避可能である。

また、本実施形態では、駆動部７３は、スライダ５０を高回転位置から低回転位置まで移動させる場合、および低回転位置から低負荷位置まで移動させる場合、スライダ５０に対する規制ピン７１の周方向相対位置が第２突起５８に一致してから第１下り面６５に到達するまでの間に、規制ピン７１を係合溝５１に差し込む。
そのため、規制ピン７１が第２ベース面６３でバウンドすることを確実に回避可能である。

また、本実施形態では、駆動部７３は、通電すると規制ピン７１をスライダ５０側に移動させ、通電を止めると規制ピン７１の径外方向への移動を許容する電磁式である。また、駆動部７３は、スライダ５０を低回転位置から高回転位置まで移動させる場合、および低負荷位置から低回転位置まで移動させる場合、スライダ５０に対する規制ピン７１の周方向相対位置が第１上り面６４に一致するとき通電を止める。

また、スライダ５０を高回転位置から低回転位置まで移動させる場合、および低回転位置から低負荷位置まで移動させる場合、スライダ５０に対する規制ピン７１の周方向相対位置が第２上り面６６に一致するとき通電を止める。
したがって、第１上り面６４または第２上り面６６で規制ピン７１を径外方向に押す動作で当該規制ピン７１を確実に径外方向に戻すことができる。

（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、係合溝の軸方向幅は、周方向で異なっていてもよい。
本発明の他の実施形態では、係合溝は、軸方向に対し所定の角度をなすように形成されてもよい。

本発明の他の実施形態では、第１突起および第２突起の突き出し長さは、スライダのスライド量と異なっていてもよい。
本発明の他の実施形態では、第１突起の径方向の外面および第２突起の径方向の外面は、スライダの端部の径外面に対し段差があるように形成されてもよい。
本発明の他の実施形態では、第１突起および第２突起は、スライダとは別部材で構成してもよい。

本発明の他の実施形態は、排気バルブのバルブシステムで使用されてもよい。
本発明の他の実施形態は、スイングアームを有するローラーロッカーを備えるバルブシステムに限らず、他の型式のバルブシステムで使用されてもよい。

本発明の他の実施形態では、バルブリフト調整装置がエンジンバルブに対し１つ設けられてもよいし、３つ以上設けられてもよい。
本発明の他の実施形態では、低負荷用カムに代えて、低回転カムおよび高回転用カムとは異なる他の形状のカムを設けてもよい。
本発明の他の実施形態では、各カムとスライダとは、別部材で構成してもよい。

本発明の他の実施形態では、各カムおよびスライダは、カム軸にスプライン嵌合以外の嵌合方法で連結されてもよい。
本発明の他の実施形態では、カム軸と係合するスプライン内歯は、各カムおよびスライダのうち少なくとも一部に形成されていればよい。

本発明の他の実施形態では、高回転用カムのカムプロフィールは、低回転用カムのカムプロフィールに対しどのような違いを設けてもよい。例えば、最大カムリフトは同じであって、カム作動角を異ならせてもよい。また、カム作動角は同じであって、最大カムリフトを異ならせてもよい。また、最大カムリフトおよびカム作動角は同じであって、バルブ開閉タイミングを異ならせてもよい。

本発明の他の実施形態では、駆動部は、スライダを低回転位置から高回転位置まで移動させる場合、および、スライダを低負荷位置から低回転位置まで移動させる場合、スライダに対する規制ピンの周方向相対位置が第１突起に一致してから次に第１突起に到達するまでの間に、規制ピンを係合溝に差し込むための作動を開始すればよい。

本発明の他の実施形態では、駆動部は、スライダを高回転位置から低回転位置まで移動させる場合、および、スライダを低回転位置から低負荷位置まで移動させる場合、スライダに対する規制ピンの周方向相対位置が第２突起に一致してから次に第２突起に到達するまでの間に、規制ピンを係合溝に差し込むための作動を開始すればよい。

本発明の他の実施形態では、駆動部は、スライダを低回転位置から高回転位置まで移動させる場合、および、スライダを低負荷位置から低回転位置まで移動させる場合、スライダに対する規制ピンの周方向相対位置が第１上り面に一致してから第１後方端位置を過ぎるまでの間に通電を止めればよい。

本発明の他の実施形態では、駆動部は、スライダを高回転位置から低回転位置まで移動させる場合、および、スライダを低回転位置から低負荷位置まで移動させる場合、スライダに対する規制ピンの周方向相対位置が第１上り面に一致してから第１後方端位置を過ぎるまでの間に通電を止めればよい。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。

１０・・・第１バルブリフト調整装置（バルブリフト調整装置）
１１・・・第２バルブリフト調整装置（バルブリフト調整装置）
２１・・・カム軸 ２５・・・低回転カム（第１板カム、第２板カム）
３０・・・高回転カム（第２板カム） ３５・・・低負荷カム（第１板カム）
４４・・・吸気バルブ（エンジンバルブ） ５０・・・スライダ
５１・・・係合溝 ５２・・・第１壁（一方の壁）
５３・・・第２壁（他方の壁） ５４・・・第１突起
５８・・・第２突起 ７１、７２・・・規制ピン（規制部材）
７３・・・駆動部 Ｘ・・・軸方向幅
Ｙ・・・軸方向長さ Ｚ・・・スライド量

Claims (8)

1. 内燃機関のエンジンバルブ（４４）のバルブリフトを調整するバルブリフト調整装置（１０、１１）であって、
   前記内燃機関の出力軸と一体に回転するカム軸（２１）に回転伝達可能かつ軸方向に相対移動可能に嵌合し、前記カム軸の回転運動を前記エンジンバルブの往復直線運動に変換可能な第１板カム（２５、３５）と、
   前記カム軸に回転伝達可能かつ軸方向に相対移動可能に嵌合し、前記第１板カムとは異なるカムプロフィールを有し、前記カム軸の回転運動を前記エンジンバルブの往復直線運動に変換可能な第２板カム（３０、２５）と、
   筒状に形成され、前記カム軸に回転伝達可能かつ軸方向に相対移動可能に連結され、径外壁に周方向に延びる係合溝（５１）を有し、軸方向にて、前記エンジンバルブを前記第１板カムに連動させる第１作動位置、および、前記エンジンバルブを前記第２板カムに連動させる第２作動位置の間で前記第１板カムおよび前記第２板カムと一体に移動可能なスライダ（５０）と、
   前記係合溝に抜き差し可能であり、前記係合溝に差し込まれると当該係合溝の内壁と係合し、前記スライダの軸方向位置を規制可能な規制部材（７１、７２）と、
   前記規制部材を前記係合溝に差し込み作動させる駆動部（７３）と、
   を備え、
   前記係合溝の軸方向幅（Ｘ）は、前記規制部材の先端部の軸方向長さ（Ｙ）と、前記スライダのスライド量（Ｚ）とを足した値以上であり、
   前記係合溝の内壁のうち軸方向の一方の壁（５２）は、前記スライダの回転方向の後方側ほど他方の壁（５３）に向かって突き出し、且つ前記スライダの回転時に前記規制部材と係合すると前記スライダを前記第２作動位置に移動させる第１突起（５４）を形成し、
   前記他方の壁は、周方向にて前記第１突起とは異なる位置で回転方向の後方側ほど前記一方の壁に向かって突き出し、且つ前記スライダの回転時に前記規制部材と係合すると前記スライダを前記第１作動位置に移動させる第２突起（５８）を形成していることを特徴とするバルブリフト調整装置。
2. 前記係合溝の軸方向幅は、全周に亘って同じであることを特徴とする請求項１に記載のバルブリフト調整装置。
3. 前記係合溝は、軸方向に対し直交する方向に延びていることを特徴とする請求項１または２に記載のバルブリフト調整装置。
4. 前記第１突起のうち回転方向の後方端（５７）の周方向位置を第１後方端位置とし、
   前記第２突起のうち回転方向の後方端（６１）の周方向位置を第２後方端位置とすると、
   前記係合溝の底壁は、
   回転方向で前記第２突起から前記第１突起に至るまでの間に位置し、前記スライダの径外面（６８）から所定深さ（Ｄ）で周方向に延びる第１ベース面（６２）と、
   回転方向で前記第１突起から前記第２突起に至るまでの間に位置し、前記径外面から前記所定深さで周方向に延びる第２ベース面（６３）と、
   前記第１ベース面と前記第１後方端位置との間に位置し、回転方向の後方側ほど前記径外面からの深さが浅い第１上り面（６４）と、
   前記第１後方端位置と前記第２ベース面との間に位置し、回転方向の後方側ほど前記径外面からの深さが深い第１下り面（６５）と、
   前記第２ベース面と前記第２後方端位置との間に位置し、回転方向の後方側ほど前記径外面からの深さが浅い第２上り面（６６）と、
   前記第２後方端位置と前記第１ベース面との間に位置し、回転方向の後方側ほど前記径外面からの深さが深い第２下り面（６７）と、
   を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のバルブリフト調整装置。
5. 前記第１ベース面、前記第１上り面、前記第１下り面、前記第２ベース面、前記第２上り面および前記第２下り面は、前記径外面からの深さが周方向で連続的に変化するように形成されていることを特徴とする請求項４に記載のバルブリフト調整装置。
6. 前記第１突起と前記第１下り面とは、周方向で段差無く繋がっており、
   前記第２突起と前記第２下り面とは、周方向で段差無く繋がっていることを特徴とする請求項４または５に記載のバルブリフト調整装置。
7. 前記駆動部は、
   前記スライダを前記第１作動位置から前記第２作動位置まで移動させる場合、前記スライダに対する前記規制部材の周方向相対位置が前記第１突起に一致してから前記第２下り面に至るまでの間で前記規制部材を前記係合溝に差し込み、
   前記スライダを前記第２作動位置から前記第１作動位置まで移動させる場合、前記スライダに対する前記規制部材の周方向相対位置が前記第２突起に一致してから前記第１下り面に至るまでの間で前記規制部材を前記係合溝に差し込むことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載のバルブリフト調整装置。
8. 前記駆動部は、
   通電すると前記規制部材を前記スライダ側に移動させる磁力を発生し、通電を止めると前記規制部材が前記スライダとは反対側に移動することを許容する電磁式であり、
   前記スライダを前記第１作動位置から前記第２作動位置まで移動させる場合、前記スライダに対する前記規制部材の周方向相対位置が前記第１ベース面に一致してから前記第１後方端位置に至るまでの間で通電を止め、
   前記スライダを前記第２作動位置から前記第１作動位置まで移動させる場合、前記スライダに対する前記規制部材の周方向相対位置が前記第２ベース面に一致してから前記第２後方端位置に至るまでの間で通電を止めることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載のバルブリフト調整装置。

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