JP2015078663A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性が向上し構造が簡素化された内燃機関の可変動弁装置を提供することを課題とする。
【解決手段】カムシャフトと共に回転する第１カム部と、前記第１カム部の外周から突出した位置にある第１状態と前記第１状態よりも低い位置にある第２状態との間を移行するように前記第１カム部に支持された第２カム部と、前記第１及び第２状態で前記第２カム部をロックするロック機構と、ロックが解除されている状態でバルブからの反力が前記第２カム部に作用している時に前記第２状態へ移行する付勢力で、前記第２カム部を前記第１状態となるように付勢する第２カム部用付勢部材と、を備えている、内燃機関の可変動弁装置。
【選択図】図８

Description

本発明は、内燃機関の可変動弁装置に関する。

特許文献１の装置では、可動カムに設けられた長孔をカムシャフトが貫通している。これにより、可動カムはカムシャフトに対して偏心回転でき、カムシャフトの回転に応じてバルブからの反力を受けて径方向に往復動できる。カムシャフトと可動カムの間には、バネによって付勢され油圧の作用により伸びるプランジャが設けられている。油圧が作用していない場合には、プランジャは伸縮し、カムシャフトに対して可動カムの径方向の往復動が許容される。油圧が作用するとプランジャが伸びた状態に維持され、カムシャフトに対して可動カムの位置が固定される。

特開２００１−３２９８１９号公報

特許文献１の装置では、プランジャに油圧が作動していない場合にはプランジャは可動カムの長孔内を摺接する。このため、プランジャが磨耗して装置の耐久性が低下する恐れがある。また、可動カムを径方向外側に突出した位置とこの位置よりも低位置での双方の位置でロックする機構を設けることも考えられるが構造が複雑化する恐れがある。

そこで、耐久性が向上し構造が簡素化された内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的とする。

上記目的は、カムシャフトと共に回転する第１カム部と、前記第１カム部の外周から突出した位置にある第１状態と前記第１状態よりも低い位置にある第２状態との間を移行するように前記第１カム部に支持された第２カム部と、前記第１及び第２状態で前記第２カム部をロックするロック機構と、ロックが解除されている状態でバルブからの反力が前記第２カム部に作用している時に前記第２状態へ移行する付勢力で、前記第２カム部を前記第１状態となるように付勢する第２カム部用付勢部材と、を備え、前記ロック機構は、前記第１カム部に形成された第１係合孔、前記第２カム部に形成され、前記第１状態で前記第１係合孔に対向する第２係合孔、前記第１係合孔に収納される押圧部材、前記第２係合孔に収納されるロック部材、前記第１状態で前記ロック部材が前記第１及び第２係合孔に係合するように前記ロック部材を付勢するロック部材用付勢部材、前記第１係合孔に連通し、前記第１状態で前記ロック部材用付勢部材の付勢力に抗して前記第１係合孔から前記ロック部材を離脱させるように前記押圧部材に油圧を作用させる経路、前記第２カム部に形成され、油圧が作用した前記押圧部材が前記第２状態で係合する係合部、前記押圧部材への油圧の作用が解除された場合に前記係合部と前記押圧部材との係合を解除する解除部、を含む、内燃機関の可変動弁装置によって達成できる。

前記解除部は、前記係合部に形成され前記第２カム部が前記第２状態から前記第１状態へ移行する際に前記ロック部材を押して前記ロック部材を係合凹部から退避させる案内面、及び、前記ロック部材に形成され前記第２カム部が前記第２状態から前記第１状態へ移行する際に前記係合部に押されて前記ロック部材を前記係合凹部から退避させる案内面、の少なくとも一方を含む、構成であってもよい。

前記解除部は、前記係合部に形成され前記第２カム部が前記第２状態から前記第１状態へ移行する際に前記ロック部材を押す案内面、及び、前記ロック部材に形成され前記第２カム部が前記第２状態から前記第１状態へ移行する際に前記係合部に押される案内面、の少なくとも一方を含み、前記案内面は、前記第２状態から前記第１状態へ移行する際の前記第２カム部の移動方向に垂直な方向に対して傾斜しており、前記係合部から前記第２係合部に向かう前記垂直な方向で下り傾斜している、構成であってもよい。

耐久性が向上し構造が簡素化された内燃機関の可変動弁装置を提供できる。

図１は、本実施例の可変動弁装置の外観図である。 図２は、本実施例の可変動弁装置の外観図である。 図３Ａ、３Ｂは、軸方向からみたカムユニットの断面図である。 図４Ａ、４Ｂは、カムユニットの内部構造を示した断面図である。 図５Ａ〜５Ｃは、カムロブ部のロックの説明図である。 図６は、カムロブ部のロックの説明図である。 図７Ａ〜７Ｄは、ピン、係合凹部の説明図である。 図８Ａ、８Ｂは、ピン、係合凹部の説明図である。

以下、実施形態を図面と共に詳細に説明する。

図１、２は、本実施例の可変動弁装置１の外観図である。可変動弁装置１は、車両等に搭載される内燃機関に採用される。可変動弁装置１は、カムシャフトＳ、カムシャフトＳに設けられたカムユニットＣＵ、を含む。カムシャフトＳは、カムユニットＣＵの一端に接続した部分ＳＡ、カムユニットＣＵの他端に接続した部分ＳＢ、を含む。カムシャフトＳは、内燃機関からの動力により回転する。カムシャフトＳと共にカムユニットＣＵが回転することにより、ロッカーアームＲを介してバルブＶをリフトさせる。バルブＶは、内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブである。

カムユニットＣＵは、カムシャフトＳよりも径が大きくカムシャフトＳの部分ＳＡ、ＳＢに連結されたカムベース部１０、カムベース部１０に連結された２つのカムロブ部２０、を含む。カムベース部１０は、略円柱状であり、カムシャフトＳの軸方向（以下、軸方向と称する）から見た場合に略円形のベース円部１１を有している。ベース円部１１は、カムベース部１０の外周面に相当する。２つのカムロブ部２０は、軸方向に所定の間隔をあけて並んでいる。２つのカムロブ部２０は、それぞれ２つのロッカーアームＲを押して２つのバルブＶをリフトさせる。カムベース部１０の軸方向の厚さは、カムロブ部２０の軸方向の厚さよりも厚い。

図２に示すように、カムベース部１０は、２つのカムロブ部２０の間に凹部１０Ｈが形成されている。凹部１０Ｈは、２つのロッカーアームＲがカムベース部１０に接触する部分の間に形成されている。凹部１０Ｈは、ロッカーアームＲに接触しない。２つの支持シャフト３３は、２つのカムロブ部２０をそれぞれカムベース部１０と共に軸方向に貫通している。カムロブ部２０は、支持シャフト３３を支点としてカムベース部１０に対して揺動する。カムロブ部２０は、カムベース部１０のベース円部１１から最大限に突出した高位置とベース円部１１から突出しない低位置間を揺動可能である。カムロブ部２０がカムベース部１０から最大限に突出した状態は、第１状態に相当する。カムロブ部２０がカムベース部１０から突出しない状態は、第２状態に相当する。支持シャフト３３の端部は凹部１０Ｈ内で露出している。２つのカムロブ部２０には、それぞれストッパピン３４Ｐが貫通している。

カムベース部１０の凹部１０Ｈでは、２つのスプリング３４ｓが支持シャフト３３の端部に巻かれている。スプリング３４ｓの一端は凹部１０Ｈの内側面を押し、スプリング３４ｓの他端はストッパピン３４Ｐを押している。即ち、スプリング３４ｓは、ストッパピン３４Ｐが凹部１０Ｈから離れるように付勢している。これにより、カムロブ部２０はカムベース部１０から突出するように付勢される。スプリング３４ｓは、第２カム部用付勢部材の一例である。

図１、２において、左側のカムロブ部２０は高位置にあり、右側のカムロブ部２０は低位置にある。本実施例の場合、カムロブ部２０が高位置でロックされている場合には、カムロブ部２０がロッカーアームＲを駆動してバルブＶをリフトさせる。カムロブ部２０が低位置でロックされている場合には、カムロブ部２０はロッカーアームＲに接触する又は接触せずにバルブＶはリフトしない。カムベース部１０は第１カム部の一例であり、カムロブ部２０は第２カム部の一例である。尚、図１、２においては、理解を容易にするために一方のカムロブ部２０のみを高位置にあるが、実際には後述するように２つのカムロブ部２０は共に同じ位置に位置づけられる。

図３Ａ、３Ｂは、軸方向からみたカムユニットＣＵの断面図である。図３Ａは、高位置にあるカムロブ部２０を示し、図３Ｂは、低位置にあるカムロブ部２０を示している。カムロブ部２０は、カムベース部１０の経路Ｔを回避した略Ｕ字状又は略Ｌ字状である。カムロブ部２０の基端側は支持シャフト３３が貫通している。図３Ａ、３Ｂにおいて、カムシャフトＳは時計方向に回転する。これに伴いカムベース部１０、カムロブ部２０も時計方向に回転する。カムベース部１０には、ストッパピン３４Ｐが貫通した長孔１４が形成されている。カムロブ部２０の揺動に伴って移動するストッパピン３４Ｐの移動範囲を長孔１４が規制することにより、カムロブ部２０の揺動範囲が規制している。

図４Ａ、４Ｂは、カムユニットＣＵの内部構造を示した断面図である。図４Ａ、４Ｂにおいては、２つのカムロブ部２０は共にリフト状態にある。図４Ａ、４Ｂは、図３ＡのＡ−Ａ断面図に相当する。図４Ａ、４Ｂに示すように、カムユニットＣＵは、軸方向でのカムユニットＣＵの中心に軸方向に対称に形成されている。従って、以下の説明では２つのカムロブ部２０のうち一方について説明する。カムベース部１０には、カムロブ部２０を収納可能なスリット１２が形成されている。カムベース部１０内には、カムシャフトＳの軸心上で延びた経路Ｔ、経路Ｔから径方向外側に延びた経路Ｔ６が形成されている。経路Ｔ６は、経路Ｔから径方向外側に延び、次に軸方向に延びて２つのカムロブ部２０側に延びている。経路Ｔ６は、油圧を供給する経路部の一例である。

オイルコントロールバルブＯＣＶは電磁駆動式の流量制御弁であり、ＥＣＵ５によって制御される。ＥＣＵ５は、制御部の一例である。オイルパンに貯留された油はオイルポンプＰにより経路Ｔ内に供給される。オイルポンプＰは、内燃機関のクランクシャフトに連動した機械式である。オイルコントロールバルブＯＣＶは、オイルポンプＰにより経路Ｔ内に供給される油圧を、オイルコントロールバルブＯＣＶに印加される電流値に基づいてリニアに調整できる。オイルコントロールバルブＯＣＶは、油圧制御弁の一例である。尚、油圧制御弁は、段階的に経路Ｔ内に供給される油圧を調整可能なものであってもよい。ＥＣＵ５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成され、内燃機関全体の動作を制御する。ＲＯＭには、後述する制御を実行するためのプログラムが格納されている。

カムベース部１０は、２つのカムロブ部２０にそれぞれ作用するピン１６Ｐ、１７Ｐを保持している。２つのカムロブ部２０はそれぞれピン２６Ｐを保持している。ピン２６Ｐは、ロック部材の一例である。ピン１７Ｐは押圧部材の一例である。図４Ｂは、ピン１６Ｐ等を省略した図である。カムロブ部２０は、支持シャフト３３が貫通した基端部から離れた自由端部を有し、カムロブ部２０の自由端部側にはピン２６Ｐを保持した孔２６が形成されている。孔２６は、カムロブ部２０を軸方向に貫通している。孔１７は、第１係合孔の一例である。孔２６は、第２係合孔の一例である。

カムベース部１０には、スリット１２に連通した孔１６が形成されている。孔１６は、軸方向に延び、底面を有している。孔１６には、ピン１６Ｐが収納されている。孔１６の底面とピン１６Ｐとの間にはピン１６Ｐに連結されたスプリング１６Ｓが配置されている。スプリング１６Ｓは、カムロブ部２０に向けてピン１６Ｐを付勢している。スプリング１６Ｓは、ロック部材用付勢部材の一例である。

カムベース部１０には、スリット１２を介して孔１６に対向する孔１７が形成されている。孔１７には、ピン１７Ｐが収納されている。孔１７は、経路Ｔ６に連通している。カムロブ部２０が高位置にある場合には、孔１７は、孔１６と同軸上に位置して対向する。孔１７は、軸方向に延びている。

カムロブ部２０が高位置にある場合、孔１６、１７、２６は軸方向に並び、ピン１６Ｐ、１７Ｐ、２６Ｐは軸方向に並ぶ。換言すれば、カムロブ部２０が揺動範囲の一端でこのような位置に位置づけられるように、ストッパピン３４Ｐに係合した長孔１４によりカムロブ部２０の揺動範囲が規定されている。リフト状態においては、スプリング１６Ｓの付勢力により、ピン１６Ｐが孔１６、２６に共通に挿入され、ピン２６Ｐは孔２６、１７に共通に挿入される。これにより、カムロブ部２０は高位置でカムベース部１０にロックされる。孔１７は、第１係合孔の一例である。

また、詳しくは図５Ｂ、５Ｃ、７Ａ〜７Ｄ、８Ａ、８Ｂを用いて説明するが、カムロブ部２０が低位置にある場合、カムロブ部２０に形成された係合凹部２７と孔１７とが軸方向に並ぶ。係合凹部２７は、カムロブ部２０を低位置でロックするためのものである。係合凹部２７は、Ｌ字又はＵ字状に形成されたカムロブ部２０の、ピン２６Ｐと支持シャフト３３との間に設けられている。

次に、カムロブ部２０のロックについて詳細に説明する。図５Ａ〜６は、カムロブ部２０のロックの説明図である。オイルコントロールバルブＯＣＶ及びオイルポンプＰにより経路Ｔを介して経路Ｔ６内に油が供給されると、図５Ａに示すように、ピン１７Ｐがスプリング１６Ｓの付勢力に抗してカムロブ部２０側に押される。これにより、ピン１６Ｐは孔２６から離脱し、ピン２６Ｐは孔１７から離脱する。即ち、ピン１６Ｐ、１７Ｐ、２６Ｐは、それぞれ孔１６、１７、２６に収納される。これにより、高位置でカムロブ部２０のロックが解除される。

カムロブ部２０のロックが解除された状態でカムシャフトＳが回転することにより、カムロブ部２０はロッカーアームＲから反力を受ける。これにより、図５Ｂに示すように、カムロブ部２０はスプリング３４ｓの付勢力に抗して低位置に移動する。換言すれば、スプリング３４ｓの付勢力は、カムロブ部２０のロックが解除されている状態でロッカーアームＲからの反力のみで低位置に移動可能な程度に設定されている。このようにロッカーアームＲはロックが解除されたカムロブ部２０を低位置側に付勢する。カムロブ部２０が低位置にある場合には、係合凹部２７、孔２６とは同軸上に並ぶ。換言すれば、カムロブ部２０が揺動範囲の他端でこのような位置に位置づけられるように、ストッパピン３４Ｐに係合した長孔１４によりカムロブ部２０の揺動範囲が規定されている。ロッカーアームＲは、バブルを駆動するためのカムフォロアの一例である。尚、カムフォロアは、カムに直接駆動されるバルブリフタであってもよい。

ピン２６Ｐは経路Ｔ６からの油の圧力により、図５Ｃに示すように、ピン１７Ｐは、基端が孔１７内に挿入された状態で先端が係合凹部２７に係合する。これにより、低位置でカムロブ部２０はロックされる。このように、油が所定の圧力以上で経路Ｔ内に供給されている間は、カムロブ部２０は低位置でロックされる。

次にオイルコントロールバルブＯＣＶにより経路Ｔへの油の供給が停止されると、詳しくは後述するが、図６に示すように、カムロブ部２０が低位置から高位置へ移動しながらピン１７Ｐは係合凹部２７から離脱する。実際には、カムロブ部２０がロッカーアームＲに接触していない間に、スプリング３４ｓの付勢力に従ってカムロブ部２０は高位置へと移動する。カムロブ部２０が高位置にある状態では、前述したようにピン１６Ｐ、２６Ｐ、１７Ｐが軸方向に並ぶ。

この状態で、図４Ａに示すように、スプリング１６Ｓの付勢力に従って、ピン１６Ｐが孔１６、２６に共通に挿入され、同様にピン２６Ｐは孔２６、１７に共通に挿入される。これにより、高位置でカムロブ部２０がロックされる。以上のようにしてカムロブ部２０が高位置及び低位置でロックされる。孔２６、ピン２６Ｐ、１７Ｐ、スプリング１６Ｓ、孔１７、係合凹部２７等は、第１及び第２状態でカムロブ部２０をロックするロック機構の一例である。このようにカムロブ部２０が低位置でもロックされる。このため、低位置でカムロブ部２０をロックせずにバルブＶからの反力とスプリング３４ｓの付勢力とによってカムロブ部２０を往復動させる構成と比較して、カムロブ部２０を安定した状態で保持でき、部品の信頼性や耐久性が確保されている。

図１、２、３Ａ、３Ｂ、４Ａ、４Ｂに示したように、カムベース部１０は、カムシャフトＳに連結されており、カムシャフトＳはカムベース部１０を貫通していない。このため、カムベース部１０の軸方向の断面積を確保することができ、カムベース部１０の強度を確保することができる。カムシャフトＳはカムベース部１０を貫通していないためカムシャフトＳの径を細くする必要はない。このためカムシャフトＳの強度も確保されている。カムベース部１０に形成された孔１６、１７、カムロブ部２０に形成された孔２６などは、全て軸方向に延びている。このため、例えば、軸方向と交差する方向に延びた孔を設けこの孔内を摺動するピンを配置した場合と比較して、カムベース部１０の軸方向での断面積を確保することができる。これにより、カムユニットＣＵの強度が確保されている。

図３Ａ、３Ｂに示したように、カムロブ部２０の自由端は、カムロブ部２０の基端側からカムシャフトＳの回転方向から逆方向に離れている。ここで、カムロブ部２０の基端側は、支持シャフト３３により揺動の支点となっている。このため、ロッカーアームＲの反力により、カムロブ部２０がカムシャフトＳの回転方向と逆方向に揺動するのが容易となる。これによって、ロックが解除された状態で、カムロブ部２０の低位置から高位置へ移動が容易となっている。また、低位置へ移動する際のカムロブ部２０が受けるロッカーアームＲからの反力による負荷が低減され、カムロブ部２０の耐久性が確保されている。

また、カムベース部１０は、２つのカムロブ部２０を支持している。このため、カムベース部１０は軸方向の長さを確保しているため強度が確保されている。また、カムベース部１０を２つのカムロブ部２０に共通化して使用しているため部品点数も削減されている。

また、図１、２に示したように、スプリング１６Ｓ、３４ｓは、カムロブ部２０に対して軸方向に配置されている。例えばこのようなスプリング３４ｓ等をカムロブ部２０に対して径方向に重なる位置に配置する場合と比較して、カムロブ部２０の軸方向での断面積を確保できる。これによりカムロブ部２０の強度を確保することができる。

また、上述したようにスプリング３４ｓが配置された凹部１０Ｈは、ロッカーアームＲに接触しない部分に設けられているので、この部分を有効利用している。スプリング３４ｓが、ロッカーアームＲに接触するカムベース部１０の部分から退避した位置に配置されていることにより、ロッカーアームＲが接触するカムベース部１０の部分の軸方向の断面積も確保されている。これにより、カムベース部１０の強度も確保されている。

次に、ピン１７Ｐ、係合凹部２７の形状について説明する。図７Ａ〜８Ｂは、ピン１７Ｐ、係合凹部２７の説明図である。図７Ａ〜７Ｄは、カムロブ部２０が高位置でロックされている状態から低位置でロックされるまでの状態を示している。図８Ａ、８Ｂは、低位置でのロックが解除される状態を示している。尚、図７Ａ〜８Ｂでは、スプリング３４ｓについては簡略化して示している。ピン１７Ｐは、先端側には外周面１７ＰＴが形成されている。外周面１７ＰＴは、カムロブ部２０側に近づくほど断面積が小さくなるようにテーパー状に形成されている。外周面１７ＰＴの先端にはピン１７Ｐの軸方向に直交する平坦状の頂面１７ＰＢが形成されている。係合凹部２７は、内周面２７Ｔ、底面２７Ｂを有している。内周面２７Ｔは、ピン１７Ｐの外周面１７ＰＴに対応するようにテーパー状となっている。内周面２７Ｔは、底面２７Ｂに近づくほど内径が小さくなっている。

図７Ｃに示すように、ロックが解除された状態でカムロブ部２０が低位置に移動した場合に、ピン１７Ｐと内周面２７Ｔが対向する。ここで、油圧の作用によりピン１７Ｐはカムロブ部２０側に押されて内周面２７Ｔと係合する。最初にピン１７Ｐの外周面１７ＰＴと係合凹部２７の内周面２７Ｔが接触してピン１７Ｐがスライドし、次にピン１７Ｐの頂面１７ＰＢが係合凹部２７の底面２７Ｂに接触する。この状態でピン１７Ｐに油圧が作用している間は、低位置でのカムロブ部２０のロックが維持される。

このように、ピン１７Ｐと係合凹部２７との係合のし始めは、外周面１７ＰＴ、内周面２７Ｔ同士が接触する。このため、ピン１７Ｐの軸心と係合凹部２７の軸心との位置がずれていた場合であっても、ピン１７Ｐは係合凹部２７の中心に案内される。これにより、例えばピン１７Ｐに作用する油圧が低い場合であってもピン１７Ｐを係合凹部２７に係合させることができ、カムロブ部２０を低位置でロックすることができる。

また、図８Ａ、８Ｂに示すように、ピン１７Ｐに作用する油圧が解除された場合には、スプリング３４ｓの付勢力に従ってカムロブ部２０は低位置から高位置へと移動しようとする。この際に、係合凹部２７の内周面２７Ｔがピン１７Ｐの外周面１７ＰＴを押しながら、カムロブ部２０は高位置へと移動する。これにより、ピン１７Ｐはカムロブ部２０から退避するように移動して係合凹部２７から離脱する。係合凹部２７の内周面２７Ｔ、ピン１７Ｐの外周面１７ＰＴは、係合凹部２７とピン１７Ｐとの係合を解除する解除部の一例である。

内周面２７Ｔ、外周面１７ＰＴは、カムロブ部２０の低位置から高位置への移動方向に直交する方向、即ち、軸方向に対して傾斜している。詳細には、内周面２７Ｔ、外周面１７ＰＴのうちの、カムロブ部２０が低位置から高位置へ移動する際に互いに接触する領域は、係合凹部からピン１７Ｐに向かう軸方向で下り傾斜している。このため、このような傾斜している面の領域同士が接触して係合凹部２７が移動することにより、ピン１７Ｐを軸方向へと案内させることができる。これにより、スムーズにピン１７Ｐを係合凹部２７から離脱させることができ、低位置でのカムロブ部２０のロックを解除できる。これにより、カムロブ部２０の低位置でのロックの解除の応答性が向上する。内周面２７Ｔ、外周面１７ＰＴは案内面の一例である。以上のように、内周面２７Ｔ、外周面１７ＰＴは、低位置でのカムロブ部２０のロックの容易性とロックの解除の容易性を確保している。

係合凹部２７の内周面２７Ｔ、ピン１７Ｐの外周面１７ＰＴの一方がテーパー状であってもよい。即ち、係合凹部２７、ピン１７Ｐの何れか一方に上記のような案内面が形成されていればよい。

係合凹部２７の内周面２７Ｔはテーパー面でなくてもよい。例えば、係合凹部２７の内周面の一部、例えばカムユニットＣＵの回転中心軸に近い側の内周面の一部が上述したように軸方向に対して傾斜していればよい。この傾斜した面は平面状であってもよいし、湾曲していてもよい。この場合、ピン１７Ｐの先端の外周面は傾斜していてもよいし、していなくてもよい。

またピン１７Ｐの先端の一部、例えば、カムユニットＣＵの回転中心側に傾斜した案内面が形成されていてもよい。この案内面は平面状であってもよいし、湾曲していてもよい。この場合、係合凹部２７の内周面は傾斜していてもよいし、していなくてもよい。

ピン１７Ｐの代わりに球体を用いてもよい。係合凹部２７の内側面は半球状であってもよい。

以上のように、ピン１７Ｐはピン２６Ｐを押して高位置でのカムロブ部２０のロックを解除すると共に、低位置でカムロブ部２０をロックする。このため、例えば高位置でのカムロブ部２０のロックを解除するピン１７Ｐとは別に低位置でカムロブ部２０をロックするための部材や機構を設ける場合と比較して、本実施例は部品点数が削減され構造が簡潔化されている。このため、カムユニットＣＵを小型化でき、また製造コストを抑制できる。

また、カムロブ部２０を低位置でロックするための油を供給する経路をカムベース部１０内に設けると、カムベース部１０の強度が低下する恐れもある。また、このような経路を多く設けると、それに伴い経路から多くの油が漏れる恐れもある。また、経路の全長が長くなりすぎると、経路内に油の供給を開始してから所定値まで油圧が上昇するまでの期間が長くなる恐れがある。これにより可変動弁装置の切替えの応答性が低下する恐れがある。本実施例の場合、このような問題の発生を抑制でき切替えの応答性も向上している。

また、本実施例は、カムロブ部２０の移動可能な量が小さい場合にも有効である。カムロブ部２０を高位置でロックするピン２６Ｐが収納された孔２６に隣接して、カムロブ部２０を低位置でロックするための係合凹部２７を設けることができるからである。

上記実施例では、カムロブ部２０の孔２６は貫通しているがこれに限定されない。例えは、カムロブ部２０に底のある孔を形成し、その内部にスプリング１６Ｓとこれに付勢されるピンを設けてもよい。この場合、高位置でロックされた状態では、ピンが孔２６、１７の双方に挿入され、ピン１７Ｐに油圧が作用すると、ピン１７Ｐによりピンが孔２６内に押し戻されてピンが孔１７から離脱して高位置でのロックが解除される。

上記実施例では、係合凹部２７の内周面２７Ｔ、ピン１７Ｐの外周面１７ＰＴを、係合を解除する解除部の一例として説明したが解除部はこれに限定されない。例えば、解除部は以下のように構成してもよい。押圧部材に押圧部材用付勢部材（スプリング）の一端を取り付け、他端を第１カム部の第１係合孔内に取り付ける。第１状態で押圧部材に油圧が作用した場合、この押圧部材用付勢部材の付勢力に抗して押圧部材はロック部材を第１係合孔から離脱させる。これにより第１状態での第２カム部のロックが解除される。更に押圧部材に油圧が作用し続けると、押圧部材用付勢部材の付勢力に抗して押圧部材は第２状態にある第２カム部の係合部に係合する。これにより第２状態で第２カム部はロックされる。この状態で押圧部材に作用する油圧が解除されると、押圧部材用付勢部材の付勢力にしたがって、押圧部材は係合部から退避して、第２状態での第２カム部のロックが解除される。このように、押圧部材用付勢部材を解除部として設けてもよい。また、係合部内に押圧部材用付勢部材の一端を取り付け、他端は押圧部材から離間可能な自由端としてもよい。

また、解除部は以下のように構成してもよい。解除部は、第１カムの回転中心の軸方向に対して傾斜した方向に延び、第２カムから離れるほど前記回転中心から離れるように傾斜した第１係合孔であってもよい。この場合、押圧部材への油圧の作用が解除された場合には、第１カムの回転によって生じる遠心力の作用により、押圧部材は第２カムの係合部から退避するように第１係合孔内を移動する。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

本実施例では、カムロブ部２０がカムベース部１０から突出していない位置にある状態を第２状態として説明したがこれに限定されない。例えば、カムロブ部２０は、第１状態よりも突出量が小さいがベース円部１１から突出した状態を第２状態としてもよい。

本実施例では、円柱状のカムベース部１０を第１カム部の一例として説明したがこれに限定されない。例えば、第１カム部は、ベース円部とベース円部から径方向外側に突出したノーズ部とを備え、第１カム部のみでバルブをリフトさせることが可能な形状であってもよい。この場合、例えば第１カム部のみによってバルブが駆動させる場合の作用角又はリフト量よりも、第１及び第２カム部の双方によってバルブを駆動させる場合での作用角又はリフト量が大きくなるように構成してもよい。

カムベース部１０は、カムシャフトと一体に成型されていてもよいし、本実施例のように別体で成型した後に接合してもよい。

１ 可変動弁装置
５ ＥＣＵ
Ｓ カムシャフト
Ｒ ロッカーアーム
Ｖ バルブ
ＯＣＶ オイルコントロールバルブ
１０ カムベース部（第１カム部）
１１ ベース円部
１２ スリット
１６Ｓ スプリング（ロック部材用付勢部材）
１７ 孔（第１係合孔）
１７Ｐ ピン（押圧部材）
１７ＰＴ 外周面（解除部、案内面）
２０ カムロブ部（第２カム部）
２６ 孔（第２係合孔）
２６Ｐ ピン（ロック部材）
２７ 係合凹部（係合部）
２７Ｔ 内周面（解除部、案内面）
３４ｓ スプリング（第２カム部用付勢部材）
Ｔ、Ｔ６ 経路

Claims (3)

1. カムシャフトと共に回転する第１カム部と、
   前記第１カム部の外周から突出した位置にある第１状態と前記第１状態よりも低い位置にある第２状態との間を移行するように前記第１カム部に支持された第２カム部と、
   前記第１及び第２状態で前記第２カム部をロックするロック機構と、
   ロックが解除されている状態でバルブからの反力が前記第２カム部に作用している時に前記第２状態へ移行する付勢力で、前記第２カム部を前記第１状態となるように付勢する第２カム部用付勢部材と、を備え、
   前記ロック機構は、
   前記第１カム部に形成された第１係合孔、
   前記第２カム部に形成され、前記第１状態で前記第１係合孔に対向する第２係合孔、
   前記第１係合孔に収納される押圧部材、
   前記第２係合孔に収納されるロック部材、
   前記第１状態で前記ロック部材が前記第１及び第２係合孔に係合するように前記ロック部材を付勢するロック部材用付勢部材、
   前記第１係合孔に連通し、前記第１状態で前記ロック部材用付勢部材の付勢力に抗して前記第１係合孔から前記ロック部材を離脱させるように前記押圧部材に油圧を作用させる経路、
   前記第２カム部に形成され、油圧が作用した前記押圧部材が前記第２状態で係合する係合部、
   前記押圧部材への油圧の作用が解除された場合に前記係合部と前記押圧部材との係合を解除する解除部、を含む、内燃機関の可変動弁装置。
2. 前記解除部は、前記係合部に形成され前記第２カム部が前記第２状態から前記第１状態へ移行する際に前記ロック部材を押して前記ロック部材を係合凹部から退避させる案内面、及び、前記ロック部材に形成され前記第２カム部が前記第２状態から前記第１状態へ移行する際に前記係合部に押されて前記ロック部材を前記係合凹部から退避させる案内面、の少なくとも一方を含む、請求項１の内燃機関の可変動弁装置。
3. 前記解除部は、前記係合部に形成され前記第２カム部が前記第２状態から前記第１状態へ移行する際に前記ロック部材を押す案内面、及び、前記ロック部材に形成され前記第２カム部が前記第２状態から前記第１状態へ移行する際に前記係合部に押される案内面、の少なくとも一方を含み、
   前記案内面は、前記第２状態から前記第１状態へ移行する際の前記第２カム部の移動方向に垂直な方向に対して傾斜しており、前記係合部から前記第２係合部に向かう前記垂直な方向で下り傾斜している、請求項１の内燃機関の可変動弁装置。

Images