JP2015086824A - 内燃機関の動弁機構 - Google Patents

Abstract

【課題】カムシャフトへの駆動抵抗を抑制しつつ構造の複雑化を抑制した内燃機関の動弁機構を提供する。【解決手段】カムシャフトと共に回転し前記カムシャフトの軸方向から見て円状のベース円部と、前記ベース円部の外周から突出した突出位置と前記突出位置から後退した後退位置との間を移動するように前記ベース円部に連結された可動カム部と、前記可動カム部を前記突出位置でロックするロック機構と、内燃機関本体に設けられた支持軸部に支持されて揺動し、揺動に連動してバルブを駆動するアームと、前記アームに設けられ前記可動カム部が接触するローラと、を備え、前記可動カム部は、ロックが解除された状態で前記ローラからの反力により前記突出位置から後退し、前記ベース円部は、前記可動カム部と共に前記ローラに接触する、内燃機関の動弁機構。【選択図】図４

Description

本発明は内燃機関の動弁機構に関する。

特許文献１の装置では、カムシャフトに対して突出した位置でカムをロックしてバルブを駆動させ、ロックを解除してバルブからの反力に従ってカムが移動しバルブを停止状態に維持できる。特許文献２には関連した装置が開示されている。

特開２００１−３２９８１９号公報 特許第３１６５５２９号公報

揺動可能に支持されたアームを介してカムの動力をバルブに伝達する場合、カムの駆動抵抗を抑制するために、カムが接触するローラをアームに設ける場合がある。カムが回転するとローラも従動回転する。

形状等が異なる複数のカムを設けてこれらのカムのロックの状態を切替ることにより、バルブの動作特性をカムの形状に応じたものに変更することが考えられる。このような複数のカムは、ロックが解除された状態において、ローラに接触する部分の形状等が異なる。このような複数のカムの双方が共通のローラに接触する場合、一方のカムがローラの回転の抵抗を与える恐れがある。これにより、他方のカムの回転の抵抗が増大して、結果的にカムシャフトの駆動抵抗が増大する恐れがある。

従って、複数のカムのそれぞれ対応した複数のローラをロッカアームに設けることが考えられる。しかしながらこの場合、ローラの数が増大して構造が複雑化する恐れがある。

本発明は、カムシャフトへの駆動抵抗を抑制しつつ構造の複雑化を抑制した内燃機関の動弁機構を提供することを目的とする。

本発明は、カムシャフトと共に回転し前記カムシャフトの軸方向から見て円状のベース円部と、前記ベース円部の外周から突出した突出位置と前記突出位置から後退した後退位置との間を移動するように前記ベース円部に連結された可動カム部と、前記可動カム部を前記突出位置でロックするロック機構と、内燃機関本体に設けられた支持軸部に支持されて揺動し、揺動に連動してバルブを駆動するアームと、前記アームに設けられ前記可動カム部が接触するローラと、を備え、前記可動カム部は、ロックが解除された状態で前記ローラからの反力により前記突出位置から後退し、前記ベース円部は、前記可動カム部と共に前記ローラに接触する、内燃機関の動弁機構によって達成できる。

前記可動カム部は、第１及び第２可動カム部を含み、前記ロック機構は、前記第１及び第２可動カム部をそれぞれロックする第１及び第２ロック機構、を含み、前記ローラは、前記第１可動カム部と前記ベース円部とが接触する第１ローラ、前記第２可動カム部が接触する第２ローラ、を含む、構成であってもよい。

前記ベース円部が接触する前記ローラの部分の軸方向での幅は、前記可動カム部が接触する前記ローラの部分の軸方向での幅よりも狭い、構成であってもよい。

ロックが解除されている場合に前記ローラからの反力が前記可動カム部に作用している時に前記突出位置から退避する付勢力で、前記可動カム部を前記突出位置側へ付勢する可動カム部用付勢部材を備えた、構成であってもよい。

前記ロック機構は、前記ベース円部及び可動カム部にそれぞれ形成され、前記可動カム部が前記突出位置にある場合に互いに対向する第１及び第２係合部、前記第１及び第２係合部の一方と双方とに係合するように移動する係合部材、前記係合部材を付勢する係合部材用付勢部材、前記第１及び第２係合部の一方に連通し、前記係合部材用付勢部材の付勢力に抗して移動するように前記係合部材に油圧を作用させる経路、を含む、構成であってもよい。

カムシャフトへの駆動抵抗を抑制しつつ構造の複雑化を抑制した内燃機関の動弁機構を提供できる。

内燃機関の動弁機構の断面図である。 内燃機関の動弁機構の斜視図である。 内燃機関の動弁機構の側面図である。 カム切替機構の説明図である。 カム切替機構の説明図である。 カム切替機構の説明図である。

図面を用いて本発明の実施例について説明する。

図１は内燃機関の動弁機構１の断面図である。図２は、動弁機構１の斜視図である。図３は、動弁機構１の側面図である。図２、図３では動弁機構１とともにバルブ１１およびラッシュアジャスタ１２を示す。図３では動弁機構１とともに後述するカムＣを示す。

動弁機構１は、支持軸２、メインアーム３、サブアーム４、ローラ軸５、ローラ６ａ、６ｂ、Ｅリング７を備える。支持軸２は支持部１０に移動不能に固定されている。支持部１０は内燃機関本体の一部であり、例えばシリンダヘッドやカムキャリアである。メインアーム３は支持軸２によって揺動可能に支持されている。支持軸２は、支持軸部の一例である。メインアーム３は、２つのアーム部３ａを備えている。アーム部３ａそれぞれは互いに対向するように設けられている。メインアーム３はアーム部３ａの一端部それぞれで支持部１０を挟み込むように設けられている。支持軸２は支持部１０を挟み込んだアーム部３ａの一端部それぞれを貫通するように設けられている。

サブアーム４は支持軸２の軸方向においてメインアーム３の両側に配置されている。２つのサブアーム４それぞれは、一端にバルブ１１を押圧駆動する駆動部４ａを備えるとともに、他端にラッシュアジャスタ１２のプランジャ１２ａが接触する接触部４ｂを備えている。接触部４ｂはプランジャ１２ａの先端部に形成された平坦面１２ａａと摺動可能に接触する曲面４ｂａを有している。

ローラ軸５はアーム部３ａそれぞれを他端部で貫通するとともに、サブアーム４それぞれを中央部で貫通するように設けられている。ローラ軸５は２つのサブアーム４それぞれをメインアーム３に連結し、揺動可能に支持する。具体的にはローラ軸５は２つのサブアーム４それぞれをメインアーム３とともに揺動可能に連結する。また、２つのサブアーム４をローラ軸５周りに揺動可能に支持する。ローラ軸５は連結軸の一例である。メインアーム３の揺動に連動してサブアーム４も揺動し、バルブ１１を駆動させる。メインアーム３は、内燃機関本体に設けられた支持軸部に支持されて揺動し、揺動に連動してバルブを駆動するアームの一例である。

ローラ６ａ、６ｂはカムフォロアの一例であり、メインアーム３に回転可能に設けられている。ローラ６ａ、６ｂは、メインアーム３側でローラ軸５に回転可能に支持されている。ローラ６ａ、６ｂはアーム部３ａそれぞれの内側に配置されている。複数のローラ６ａ、６ｂにはカムＣが接触する。これにより、カムＣとローラ６ａ、６ｂの間で発生するフリクションを抑制する。Ｅリング７はローラ軸５の両端部に設けられている。Ｅリング７はサブアーム４それぞれの外側に設けられており、メインアーム３およびサブアーム４それぞれのローラ軸５における配置を全体的に規制する。ローラ６ａは、アームに設けられ可動カム部が接触するローラの一例である。

バルブ１１は吸気弁または排気弁である。ラッシュアジャスタ１２はバルブ１１のバルブクリアランスをゼロに調整する。ラッシュアジャスタ１２は、例えばＨＬＡ（ハイドロリックラッシュアジャスタ）である。

支持軸２は支持部１０に移動不能に固定されている。このため、構造上、メインアーム３の姿勢悪化が回避される。また、接触部４ｂは、平坦面１２ａａと摺動可能に接触する曲面４ｂａを有している。このため、平坦面１２ａａ、曲面４ｂａ間での摺動を許容しつつ、バルブクリアランスも適切に調整できる。

プランジャ１２ａが仮に平坦面１２ａａの代わりに円弧状の曲面を有する場合、振動等の理由によりプランジャ１２ａが軸周りに回転している間は曲面４ｂａと円弧状の曲面は点接触することになる。このため、曲面４ｂａと円弧状の曲面とが線接触するためには、プランジャ１２ａには回転止めが必要となる。本実施例では、曲面４ｂａに接触するプランジャ１２ａの面は平坦面１２ａａとなっているため、プランジャ１２ａが回転したとしても、線接触を維持できる。結果、プランジャ１２ａの偏摩耗も抑制できる。

カムＣがベース円部でローラ６ａと接触する状態で、曲面４ｂａはメインアーム３の揺動中心軸Ｐに合わせて中心軸が設定された円弧状の曲面形状を有している。これにより、当該中心軸と揺動中心軸Ｐとの離間距離の関係上、平坦面１２ａａ、曲面４ｂａ間の接点移動を少なくできる。結果、平坦面１２ａａ、曲面４ｂａ間での摺動を抑制できる。

メインアーム３の揺動中心軸Ｐとサブアーム４の揺動中心とは、軸方向から見て略一致する。例えば、メインアーム３の揺動中心軸Ｐとサブアーム４の揺動中心とが大きく離れている場合、揺動に伴ってサブアーム４の接触部４ｂとプランジャ１２ａの平坦面１２ａａとの間にすべりが生じる恐れがある。しかしながら本実施例では、メインアーム３の揺動中心軸Ｐとサブアーム４の揺動中心とは、軸方向から見て略一致しているので、揺動に伴って接触部４ｂと平坦面１２ａａとの間のすべりを抑制できる。

尚、メインアーム３の揺動中心とサブアーム４の揺動中心とは、必ずしも一致していなくてもよい。例えば、軸方向から見て、サブアーム４の揺動中心がメインアーム３を支持する支持軸２に重なっていてもよい。また、軸方向から見て、プランジャ１２ａの平坦面１２ａａに接触するサブアーム４の曲面４ｂａが、支持軸２に重なっていてもよい。何れの場合にもすべりを抑制できる。

複数のローラ６ａ、６ｂは、メインアーム３に回転可能に設けられ、カムＣが個別に接触する。また、動弁機構１は、複数（ここでは２つ）のカムＣを有するカム切替機構５０を含む。カム切替機構５０により、バルブ１１の動作特性、例えばリフト量、作用角、開閉回数等を変更できる。

図４、５Ａ、５Ｂ、６はカム切替機構５０の説明図である。図６は、軸方向から見た場合の可動カムＣａ、Ｃｂ、カムベース部５１ｂを示している。可動カムＣａ、Ｃｂ、カムベース部５１ａは複数のカムＣを構成する。カムベース部５１ａは可動カムＣａに隣接している。カムベース部５１ｂは可動カムＣｂに隣接している。可動カムＣａ、Ｃｂはそれぞれローラ６ａ、６ｂに接触する。また、詳しくは後述するがカムベース部５１ａ、可動カムＣａはローラ６ａに共通に接触する。カムベース部５１ｂは、ローラ６ｂには接触していない。ローラ６ａ、６ｂはそれぞれ第１及び第２ローラの一例である。

カム切替機構５０は、カムベース部５１ａ、５１ｂと支点ピン５２とロック機構５３ａ、５３ｂとを備えている。ロック機構５３ａ、５３ｂはそれぞれ可動カムＣａ、Ｃｂがロックされた状態（以下、ロック状態と称する）、ロックが解除された状態（以下、解除状態と称する）とに切替ることができる。ロック機構５３ａ、５３ｂはそれぞれ第１及び第２ロック機構の一例である。

カムベース部５１ａ、５１ｂは、カムシャフト６０の軸方向から見て円状である。カムベース部５１ａ、５１ｂは、ベース円部の一例である。カムベース部５１ａ側には可動カムＣａが連結されている。カムベース部５１ａはカムシャフト６０と別体に設けられ、カムシャフト６０に移動不能に固定されている。カムベース部５１ｂも同様である。カムベース部５１ａ、５１ｂはスリットＳを介して２つの連結ピン５４により連結されている。スリットＳには可動カムＣａ、Ｃｂが配置されている。尚、カムベース部５１ａ、５１ｂの少なくとも一方がカムシャフト６０と一体に形成されていてもよい。

図６に示すように、可動カムＣａ、Ｃｂは、それぞれ略Ｃ字状であるがＬ字状又はＵ字状であってもよい。可動カムＣａ、Ｃｂの一端部は支点ピン５２によって揺動可能に支持されている。支点ピン５２は、可動カムＣａ、Ｃｂを貫通しカムベース部５１ａ、５１ｂに固定されて設けられている。可動カムＣａ、Ｃｂは、支点ピン５２周り回転可能に支持されている。これにより、可動カムＣａ、Ｃｂはカムベース部５１ａ、５１ｂに対して揺動可能となる。可動カムＣａ、Ｃｂはそれぞれ第１及び第２可動カム部の一例である。支点ピン５２は軸部材の一例である。

図６に示すように、ストッパピン５６はカムベース部５１ａ、５１ｂに固定されている。可動カムＣａ、Ｃｂには、ストッパピン５６が貫通した逃げ孔ＳＨａ、ＳＨｂがそれぞれ形成されている。可動カムＣａ、Ｃｂのそれぞれ揺動に伴って移動する逃げ孔ＳＨａ、ＳＨｂの移動範囲をストッパピン５６が規制する。これにより、可動カムＣａ、Ｃｂの揺動範囲が規制されている。可動カムＣａ、Ｃｂの揺動範囲は、カムベース部５１ａ、５１ｂの外周から突出した突出位置と突出しない後退位置の間に規制されている。ストッパピン５６、逃げ孔ＳＨａ、ＳＨｂは可動カムＣａ、Ｃｂの揺動範囲を規定する規制部の一例である。

可動カムＣｂが最大限にカムベース部５１ａ、５１ｂから突出した位置は、可動カムＣａが最大限に突出した位置よりも高い。逃げ孔ＳＨｂは逃げ孔ＳＨａよりも大きいため、可動カムＣｂの揺動範囲は可動カムＣａよりも大きい。尚、可動カムＣａ側にストッパピンを設け、カムベース部５１ａ側に逃げ孔を設けて、可動カムＣａの揺動範囲を規制してもよい。可動カムＣｂも同様である。

図４に示すように、可動カムＣａ、Ｃｂにはそれぞれ、カムシャフト６０の軸方向に延びた穴Ｈ１ａ、Ｈ１ｂが形成されている。穴Ｈ１ａ、Ｈ１ｂは、それぞれ、ピンＰ１ａ、Ｐ１ｂを保持する保持孔である。カムベース部５１ａには穴Ｈ２ａが形成されている。カムベース部５１ａ側に接続されるカムシャフト６０の部分には、穴Ｈ２ａに連通した油路Ｒａが形成されている。穴Ｈ２ａはカムシャフト６０の軸方向に延びている。

同様に、可動カムＣｂの一端部も支点ピン５２によって回転可能に支持されている。可動カムＣｂの他端部には穴Ｈ１ｂが形成されている。カムベース部５１ｂには穴Ｈ２ｂが形成されている。カムベース部５１ｂ側に接続されるカムシャフト６０の部分には、穴Ｈ２ｂに連通した油路Ｒｂが形成されている。穴Ｈ２ｂはカムシャフト６０の軸方向に延びている。

図６に示すように、スプリングＣａｓは、一端がカムベース部５１ａに固定され他端が可動カムＣａの内側に固定されているがこのような位置に限定されない。可動カムＣａは、スプリングＣａｓにより突出位置側へ付勢されている。スプリングＣａｓの付勢力は、解除状態でバルブ１１を駆動させることなく可動カムＣａがローラ６ａからの反力を受けて後退位置側へ揺動する程度に設定されている。同様に、スプリングＣｂｓの付勢力は、解除状態でバルブ１１を駆動させることなく可動カムＣｂがローラ６ｂからの反力を受けて後退位置側へ揺動する程度に設定されている。スプリングＣａｓ、Ｃｂｓは可動カム部用付勢部材の一例である。図６は、可動カムＣａ、Ｃｂが共に突出位置にある場合を示している。可動カムＣａ、Ｃｂが共にロック状態にある場合には、可動カムＣｂによってバルブ１１が駆動され、バルブ１１のリフト量が最も大きくなる。

ロック機構５３ａは穴Ｈ１ａ、Ｈ２ａ、油路Ｒａ、ピンＰ１ａ、Ｐ２ａ、スプリングＳｐａを備える。ピンＰ１ａ、Ｐ２ａは、穴Ｈ１ａ、Ｈ２ａに保持される。穴Ｈ１は可動カムＣａを貫通している。スプリングＳｐａは、穴Ｈ１ａ内に配置され、可動カムＣｂ側の外側面とピンＰ１ａとの間に設けられている。

図４は、可動カムＣａ、Ｃｂが突出位置でロックされた状態を示している。可動カムＣａが突出位置にある時には、穴Ｈ１ａ、Ｈ２ａは互いに対向する。スプリングＳｐａの付勢力によりピンＰ１ａは穴Ｈ１ａ、Ｈ２ａの双方に係合している。これにより、可動カムＣａはカムベース部５１ａに対して揺動不能となる。このように、ロック機構５３ａは突出位置で可動カムＣａをロックする。ピンＰ１ａは係合部材の一例である。穴Ｈ１ａは、第２係合部の一例である。穴Ｈ２ａは、第１係合部の一例である。スプリングＳｐａは、可動カムＣａが突出位置にある場合にピンＰ１ａが穴Ｈ２ａに挿入されるように付勢する。スプリングＳｐａは、係合部材用付勢部材の一例である。

同様に、ロック機構５３ｂは穴Ｈ１ｂ、Ｈ２ｂ、油路Ｒｂ、ピンＰ１ｂ、Ｐ２ｂ、スプリングＳｐｂを備える。ピンＰ１ｂ、Ｐ２ｂは、穴Ｈ１ｂ、Ｈ２ｂに保持される。スプリングＳｐｂは穴Ｈ１ｂの底部とピンＰ１ｂとの間に設けられている。

可動カムＣｂが突出位置にある時には、穴Ｈ１ｂ、Ｈ２ｂとが対向する。スプリングＳｐｂの付勢力によりピンＰ１ｂは穴Ｈ１ｂ、Ｈ２ｂの双方に係合している。これにより、可動カムＣｂはカムベース部５１ｂに対して揺動不能となる。このように、ロック機構５３ｂは突出位置で可動カムＣｂをロックする。ピンＰ１ｂは係合部材の一例である。穴Ｈ１ｂは、第２係合部の一例である。穴Ｈ２ｂは、第１係合部の一例である。スプリングＳｐｂは、可動カムＣｂが突出位置にある場合にピンＰ１ｂが穴Ｈ２ｂに挿入されるように付勢する。スプリングＳｐｂは、係合部材用付勢部材の一例である。

図５Ａは、解除状態にある可動カムＣｂを示している。図５Ａに示すように、油路Ｒｂを介してピンＰ２ｂに油圧を作用させると、スプリングＳｐｂの付勢力に抗してピンＰ１ｂ、Ｐ２ｂが移動する。結果、ピンＰ１ｂが穴Ｈ２ｂから離脱し、ピンＰ１ｂ、Ｐ２ｂはそれぞれ穴Ｈ１ｂ、Ｈ２ｂに保持される。ピンＰ１ｂの長さと穴Ｈ１ｂの長さとは同じに設定されているからである。このため、可動カムＣｂはカムベース部５１ｂに対して揺動可能となりロックが解除される。油路Ｒｂは、スプリングＳｐｂの付勢力に抗してピンＰ１ｂが穴Ｈ２ｂから離脱するように油圧を作用させる経路の一例である。

図５Ｂは、解除状態にある可動カムＣａ、Ｃｂを示している。図５Ｂに示すように、油路Ｒａを介してピンＰ２ａに油圧を作用させると、スプリングＳｐａの付勢力に抗してピンＰ１ａ、Ｐ２ａが移動する。結果、ピンＰ１ａが穴Ｈ２ａから離脱し、ピンＰ１ａ、Ｐ２ａはそれぞれ穴Ｈ１ａ、Ｈ２ａに保持される。ピンＰ１ａの長さと穴Ｈ１ａの長さとは同じに設定されているからである。このため、可動カムＣａはカムベース部５１ａに対して揺動可能となりロックが解除される。油路Ｒａは、スプリングＳｐａの付勢力に抗してピンＰ１ａが穴Ｈ２ａから離脱するように油圧を作用させる経路の一例である。

可動カムＣａがロック状態にあり可動カムＣｂが解除状態の場合、可動カムＣｂはカムシャフト６０の回転に伴ってローラ６ｂに接触すると、突出位置から退避するように後退位置側へ揺動する。その後、可動カムＣｂがローラ６ｂから退避するとスプリングＣｂｓの付勢力に従って突出位置側へ揺動する。即ち、可動カムＣｂは回転しながら支点ピン５２周りに揺動する。この場合、ロック状態にある可動カムＣａがバルブ１１を駆動させる。

可動カムＣａ、Ｃｂが共に解除状態の場合、可動カムＣａ、Ｃｂはそれぞれローラ６ａ、６ｂからの反力とスプリングＣａｓ、Ｃｂｓの付勢力とにより、突出位置及び後退位置間を揺動する。この場合、バルブ１１は停止した状態が維持される。

油路Ｒａ、Ｒｂには、不図示のＥＣＵにより制御されるオイルコントロールバルブによって、オイルパンから油が供給される。

可動カムＣａ、Ｃｂは解除状態において、カムシャフト６０の中心軸周りに回転しながら支点ピン５２周りに揺動して、それぞれローラ６ａ、６ｂに接触する。従って、この場合での可動カムＣａ、Ｃｂのそれぞれにより回転させられるローラ６ａ、６ｂの回転量は異なっている。ローラ６ａ、６ｂは外径が同じであるが可動カムＣａ、Ｃｂの形状が異なっているからである。例えばローラ６ａ、６ｂの代わりに共通のローラに可動カムＣａ、Ｃｂの双方が接触する場合、上記の回転量の違いに起因して、可動カムＣａ、Ｃｂの一方がローラの回転に抵抗を与える恐れがある。これにより、可動カムＣａ、Ｃｂの他方の回転の抵抗が増大する恐れがある。これにより、カムシャフト６０の駆動抵抗が増大する恐れがある。

しかしながら本実施例では、可動カムＣａ、Ｃｂにそれぞれ個別に接触するローラ６ａ、６ｂを設けており、ローラ６ａ、６ｂは互いに異なる回転速度で回転可能である。このため、カムシャフト６０への駆動抵抗の増大を抑制できる。

ここで、更にカムベース部５１ａ、可動カムＣａについても個別に接触するローラを設けることが考えられる。しかしながら、全てのカムに対応するように個別のローラを設けると構造が複雑化する。また軸方向に装置が大型化する恐れもある。本実施例では、図４、５Ａ、５Ｂの円Ａで囲った部分に示すように、可動カムＣａ、カムベース部５１ａは共通のローラ６ａに接触する。上述したようにカムベース部５１ａは円柱状であるため、カムベース部５１ａがローラ６ａから受ける反力は、可動カムＣａがローラ６ａから受ける反力よりも小さい。このため、カムベース部５１ａ及び可動カムＣａが共にローラ６ａに接触している場合であっても、カムシャフト６０への大きな駆動抵抗とはならない。従って、可動カムＣａが接触するローラ６ａをカムベース部５１ａが接触するローラとして共用することにより、カムシャフト６０への駆動抵抗を抑制しつつ構造の複雑化を抑制している。

カムベース部５１ａとローラ６ａとが接触する部分は、カムシャフト６０の軸方向での２つのバルブ１１の間の中心位置から離れている。カムベース部５１ａはバルブ１１を駆動させるものではないため、中心位置から離れた位置でローラ６ａに接触してもローラ軸５は傾きにくいからである。これに対し、可動カムＣａとローラ６ａとが接触する部分は中心位置に近い。可動カムＣａはロック状態でバルブ１１を駆動させるので、可動カムＣａを中心位置に近い位置に配置して、ローラ軸５が傾くことを抑制している。

可動カムＣａは可動カムＣｂよりも軸方向に薄く形成されている。カムベース部５１ａ、５１ｂからの最大突出量は、可動カムＣｂの方が可動カムＣａよりも大きいからである。従って、可動カムＣａ、Ｃｂがそれぞれローラ６ａ、６ｂから受ける反力は、可動カムＣｂの方が大きい。このため、耐久性を考慮して可動カムＣｂは可動カムＣａよりも厚く形成されている。また、可動カムＣａを可動カムＣｂよりも薄く形成することにより、カムベース部５１ａがローラ６ａに接触できるだけのスペースを確保している。これにより、ローラ６ａの大型化を抑制しつつカムベース部５１ａ、可動カムＣａが共に接触する。尚、ローラ６ａ、６ｂは軸方向の長さは同じであるが、異なっていてもよい。

カムベース部５１ａとローラ６ａとが接触する部分の軸方向の幅は、可動カムＣａとローラ６ａとが接触する部分の軸方向の幅よりも狭い。これは、カムベース部５１ａ及び可動カムＣａがそれぞれローラ６ａから受ける反力は、カムベース部５１ａのほうが小さいからである。

図６に示すように、可動カムＣａ、Ｃｂは、軸方向から見て略Ｃ字状であるのでローラ６ａ、６ｂに接触しない期間がある。この期間内においても、カムベース部５１ａはローラ６ａに接触する。これにより、ローラ軸５の位置が安定し、メインアーム３、サブアーム４の位置も安定する。これにより、２つのバルブ１１の動作特性のバラつきを抑制できる。

本実施例ではカムベース部５１ｂは、ローラ６ｂに接触しないが、可動カムＣｂと共にカムベース部５１ｂもローラ６ｂに接触するようにしてもよい。これによってもメインアーム３、サブアーム４の位置が安定する。

上記実施例において、可動カムＣｂ、カムベース部５１ｂ、ロック機構５３ｂ等は設けられていなくてもよい。上記実施例において、ピンＰ２ａ、Ｐ２ｂはなくてもよい。上記実施例ではスプリングＣａｓにより可動カムＣａが突出位置へ復帰するが、このようなスプリングＣａｓを設けずに遠心力によって突出位置へ復帰する構成であってもよい。

上記実施例では、可動カムＣａは、カムベース部５１ａから突出しない位置へ揺動可能であるがこれに限定されない。例えば、可動カムＣａは、カムベース部５１ａから突出した突出位置、突出位置よりも低いがカムベース部５１ａから突出した後退位置間を揺動してもよい。

上記実施例では、油圧が作用しない状態で可動カムＣａ、Ｃｂはロックされ、油圧の作用によりロックが解除されるが、このような構成に限定されない。可動カムＣａ、Ｃｂの少なくとも一方が、油圧が作用しない状態で解除状態となり油圧の作用によりロック状態となる構成であってもよい。例えば、以下のように構成してもよい。油圧が作用していない状態でピンＰ１ａは穴Ｈ２ａに保持され穴Ｈ１ａから離脱している。ピンＰ１ａは穴Ｈ２ａ内に設けられた付勢部材により穴Ｈ２ａから離脱しないように付勢されている。ピンＰ１ａに油圧が作用すると、この付勢力に抗してピンＰ１ａが可動カムＣａ側に移動してピンＰ１ａは、穴Ｈ２ａに保持されつつ穴Ｈ１ａに係合する。これにより可動カムＣａがロックされる。これにより、可動カムＣａは、油圧が作用しない状態で解除状態となり油圧の作用によりロック状態となる。可動カムＣｂの場合も同様である。

可動カムＣａ、Ｃｂは共に形状が異なっており、可動カムＣａ、Ｃｂはロック状態では、可動カムＣｂの方が可動カムＣａよりも高い位置にあるがこれに限定されない。可動カムＣａ、Ｃｂの支点位置が異なっていてもよい。この場合、可動カムＣａ、Ｃｂは同一形状であってもよい。可動カムＣａ、Ｃｂはカムベース部５１ａ、５１ｂからの突出する高さは同じであるが突出する位置が異なっていることにより、バルブ１１の作用角を変更できる構成であってもよい。即ち、可動カムＣａ、Ｃｂは、形状、大きさ、ロック状態でのカムベース部５１ａからの突出量、揺動支点の位置、の少なくとも一つが異なっていればよい。

上記実施例において、可動カムＣａを後退位置でロックする機構は設けられていないが、設けてもよい。解除状態で可動カムＣａが突出位置及び後退位置間を揺動する際に、可動カムＣａと共にカムベース部５１ａがローラ６ａに接触していればよい。

カム切替機構は、特開２００１−３２９８１９号公報に開示されているような公知のものであってもよい。例えば、カム切替機構は以下のような機構であってもよい。可動カム部をベース円部に設けられた軸部材により揺動可能に支持する。可動カム部にカムシャフトが貫通する長孔を設けて、可動カム部の揺動範囲が規制する。カムシャフトと可動カム部の間、可動カム部用付勢部材であるスプリングによって付勢され油圧の作用により伸びるプランジャを設ける。油圧が作用している場合には、プランジャが延びた状態に維持され、可動カム部は少なくともベース円部から突出した突出位置でロックされる。スプリングは、ロックが解除された状態では、ローラからの反力が可動カム部に作用している時に突出位置から後退する付勢力で可動カム部を突出位置側へ付勢する。可動カム部とベース円部とを、このローラに接触させる。

上記実施例では、可動カムＣａ、Ｃｂは、ロッカアームとして機能するメインアーム３、サブアーム４を直接駆動する構成であるがこれに限定されない。例えば、特開２００８−２５５８５１号公報に開示されている装置を用いてもよい。例えば以下のように構成してもよい。可動カム部は揺動可能なアーム機構を駆動し、アーム機構の揺動に連動してロッカアームを揺動させてバルブを駆動させる構成であってもよい。この場合、アーム機構に少なくとも一つのローラを設ける。具体的には、アーム機構は、可動カム部により駆動される入力アーム、入力アームに対して角度差を有して入力アームと共に揺動する出力アーム、両アームを支持するコントロールシャフト、を備えている。入力アームにローラを設ける。ローラには、可動カム部とベース円部とが接触する。出力アームがロッカアームを駆動する。コントロールシャフトはアクチュエータにより軸方向に移動可能である。コントロールシャフトの軸方向での位置に応じて入力アームに対して出力アームの角度差を変更できる。この場合もカムシャフト６０の駆動抵抗を抑制できる。この場合では、コントロールシャフトは支持軸部の一例であり、ローラが設けられた入力アームがアームの一例である。

可動カム部は、径方向に直線方向に移動するものであってもよい。例えば、可動カム部及びカムベース部の一方に直線方向に延びたガイド溝、他方にガイド溝に係合する係合突起を設けて、ガイド溝内に可動カム部を突出位置側に付勢する付勢部材を設けてもよい。

上記実施形態は本発明を実施するための一例にすぎない。よって本発明はこれらに限定されるものではなく、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。

１ 動弁機構
２ 支持軸（支持軸部）
３ メインアーム（アーム）
４ サブアーム
５ ローラ軸（連結軸）
６ａ ローラ（ローラ、第１ローラ）
６ｂ ローラ（第２ローラ）
１０ 支持部
１１ バルブ
５１ａ、５１ｂ カムベース部（ベース円部）
５２ 支点ピン（軸部材）
５３ａ ロック機構
５６ ストッパピン（規制部）
６０ カムシャフト
Ｃａ 可動カム（可動カム部）
Ｐ１ａ ピン（係合部材）
Ｓｐａ スプリング（係合部材用付勢部材）
Ｈ１ａ 穴（第２係合部）
Ｈ２ａ 穴（第１係合部）
ＳＨａ 逃げ孔（規制部）
Ｒａ 油路（経路）
Ｃａｓ スプリング（可動カム部用付勢部材）

Claims (5)

1. カムシャフトと共に回転し前記カムシャフトの軸方向から見て円状のベース円部と、
   前記ベース円部の外周から突出した突出位置と前記突出位置から後退した後退位置との間を移動するように前記ベース円部に連結された可動カム部と、
   前記可動カム部を前記突出位置でロックするロック機構と、
   内燃機関本体に設けられた支持軸部に支持されて揺動し、揺動に連動してバルブを駆動するアームと、
   前記アームに設けられ前記可動カム部が接触するローラと、を備え、
   前記可動カム部は、ロックが解除された状態で前記ローラからの反力により前記突出位置から後退し、
   前記ベース円部は、前記可動カム部と共に前記ローラに接触する、内燃機関の動弁機構。
2. 前記可動カム部は、第１及び第２可動カム部を含み、
   前記ロック機構は、前記第１及び第２可動カム部をそれぞれロックする第１及び第２ロック機構、を含み、
   前記ローラは、前記第１可動カム部と前記ベース円部とが接触する第１ローラ、前記第２可動カム部が接触する第２ローラ、を含む、請求項１の内燃機関の動弁機構。
3. 前記ベース円部が接触する前記ローラの部分の軸方向での幅は、前記可動カム部が接触する前記ローラの部分の軸方向での幅よりも狭い、請求項１の内燃機関の動弁機構。
4. ロックが解除されている場合に前記ローラからの反力が前記可動カム部に作用している時に前記突出位置から退避する付勢力で、前記可動カム部を前記突出位置側へ付勢する可動カム部用付勢部材を備えた、請求項１の内燃機関の動弁機構。
5. 前記ロック機構は、
   前記ベース円部及び可動カム部にそれぞれ形成され、前記可動カム部が前記突出位置にある場合に互いに対向する第１及び第２係合部、
   前記第１及び第２係合部の一方と双方とに係合するように移動する係合部材、
   前記係合部材を付勢する係合部材用付勢部材、
   前記第１及び第２係合部の一方に連通し、前記係合部材用付勢部材の付勢力に抗して移動するように前記係合部材に油圧を作用させる経路、を含む請求項１の内燃機関の動弁機構。
   
   

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