JP2015218584A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バルブの開弁時にロッカアームとバルブステムとの間に生じる摩擦損失を低減することができるとともに、ロストモーション機構によってバルブが休止状態に切換えられたときに、バルブステムの形状を変更することなしにバルブステムからロッカアームが脱落することを防止することができる内燃機関の可変動弁装置を提供すること。
【解決手段】吸気バルブ５が吸気ポートを閉止した閉弁状態において、バルブステム５Ｂの上端部５ａと同一面で、かつバルブステム５Ｂの軸線方向Ｌと直交する平面を仮想平面Ｇ１とした場合に、揺動中心Ｏ１を、仮想平面Ｇ１に対してロッカアーム４のスリッパ部１４とは反対側に設置する。
【選択図】図４

Description

本発明は、内燃機関の可変動弁装置に関し、特に、内燃機関の運転状態に応じてバルブを休止状態にすることができる内燃機関の可変動弁装置に関する。

自動車等の車両に搭載される内燃機関は、可変動弁装置を備えており、この可変動弁装置としては、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。図８、図９において、従来の可変動弁装置は、回転自在なカム３１と、一端部３３ａがバルブ３２のバルブステム３２Ａの上端部３２ａに当接し、カム３１の回転に応じて揺動することでバルブ３２に開弁方向への押圧力を付与するロッカアーム３３と、本体部３４および本体部３４に往復動自在に支持される支持部としてのプランジャ部３５を有し、ロッカアーム３３の他端部３３ｂがプランジャ部３５に当接することでロッカアーム３３の押圧力をバルブ３２に伝達するラッシュアジャスタ３６とを備えたものが知られている。

この可変動弁装置は、通常モードでの動作ができるように図示しない係合部をプランジャ部３５にラッチ止めするか、あるいは休止モード（無効化モード）での動作ができるように係合部のラッチ止め解除するように動作するロストモーション機構を備えている。

この可変動弁装置は、バルブがポートを閉止した閉弁状態において、バルブステム３２Ａの上端部３２ａと同一面で、かつバルブステム３２Ａの軸線方向と直交する平面を仮想平面Ｇとした場合に、揺動中心Ｏが仮想平面Ｇに対してロッカアーム３３の一端部３３ａと同じ側に設置され、かつ、バルブステム３２Ａの上端部３２ａに当接するロッカアーム３３の一端部３３ａが同一の湾曲面に形成されている。なお、図８は、バルブ３２の開弁状態を示し、図９は、バルブの休止状態を示している。

特開２００１−２７１６２０号公報

しかしながら、このような従来の内燃機関の可変動弁装置にあっては、バルブ３２がポートを閉止した閉弁状態において、バルブステム３２Ａの上端部３２ａと同一面で、かつバルブステム３２Ａの軸線方向と直交する平面を仮想平面Ｇとした場合に、揺動中心Ｏが仮想平面Ｇに対してロッカアーム３３の一端部３３ａと同じ側に設置されている。

このため、バルブ３２の閉弁時において、バルブステム３２Ａの軸線方向における揺動中心Ｏとバルブステム３２Ａの上端部３２ａとの距離が離れてしまい、バルブ３２の閉弁時においてロッカアーム３３のバルブ３２側への傾きが大きくなる。

したがって、図８に示すように、バルブ３２が閉弁した状態（揺動中心Ｏとバルブステム３２Ａの上端部３２ａとロッカアーム３３の一端部３３ａとの接触点Ｃ０を結んだ線Ｘ１で示す）からロッカアーム３３が揺動中心Ｏを中心に揺動してバルブ３２が開弁される（揺動中心Ｏとバルブステム３２Ａの上端部３２ａとロッカアーム３３の一端部３３ａとの接触点Ｃ０を結んだ線Ｘ２で示す）までの間に、ロッカアーム３３の傾きθがより一層大きくなってしまう。

この結果、バルブステム３２Ａの上端部３２ａに接触するロッカアーム３３の一端部３３ａの接触点Ｃ０がバルブステム３２Ａの軸線方向Ｌ０に対して横方向に大きく移動してしまい、ロッカアーム３３とバルブステム３２Ａとの間の摩擦損失が大きくなってしまう。

また、従来の可変動弁装置は、バルブステム３２Ａの上端部３２ａに当接するロッカアーム３３の一端部３３ａが同一の曲率半径の湾曲面に形成されているため、図９に示すように、プランジャ部３５が下方に移動してロッカアーム３３の揺動中心Ｏが下方に移動した場合（バルブ３２の休止時）に、ロッカアーム３３の一端部３３ａの接触点Ｃ０がバルブステム３２Ａの軸線方向Ｌ０に対して横方向に大きく移動してしまい、ロッカアーム３３の一端部３３ａがバルブステム３２Ａから脱落するおそれがある。

この結果、図９に示すように、バルブステム３２Ａの上端部３２ａにバルブステム３２Ａの径よりも大きいキャップ３７を設ける必要があり、可変動弁装置の部品点数が増大して、可変動弁装置の製造コストが増大してしまう。

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、バルブの開弁時にロッカアームとバルブステムとの間に生じる摩擦損失を低減することができるとともに、ロストモーション機構によってバルブが休止状態に切換えられたときに、バルブステムの形状を変更することなしにバルブステムからロッカアームが脱落することを防止することができる内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的とするものである。

本発明の第１の態様は、ポートを開閉するバルブヘッドおよびバルブヘッドに延在方向一端部が連続するバルブステムを有し、内燃機関のシリンダヘッドに往復動自在に支持されるバルブと、延在方向一端部がシリンダヘッドに配置される支持部に支持されるとともに、延在方向他端部に、バルブステムの延在方向他端部に接触する半円弧状のスリッパ部が形成され、カムの回転に応じて支持部の揺動中心を中心に揺動自在なロッカアームと、支持部とシリンダヘッドとの間に設けられ、支持部の揺動中心をシリンダヘッドに対して相対移動させることにより、バルブを作動させる作動状態とバルブを休止させる休止状態とに切換えるロストモーション機構とを備えた内燃機関の可変動弁装置であって、バルブがポートを閉止した閉弁状態において、バルブステムの延在方向他端部と同一面で、かつバルブステムの軸線方向と直交する平面を仮想平面とした場合に、揺動中心を仮想平面に対してスリッパ部とは反対側に設置し、バルブステムの軸線方向を挟んで揺動中心に近接する側のスリッパ部の曲率半径を、揺動中心から離隔する側のスリッパ部の曲率半径よりも小さくしたものから構成されている。

本発明の第２の態様としては、スリッパ部の曲率半径が、大きい曲率半径から小さい曲率半径に連続的に変化してもよい。
本発明の第３の態様としては、スリッパ部が、大きい曲率半径から小さい曲率半径に変化する境界を有し、バルブの閉弁状態において、境界が、ロッカアームの延在方向他端部とバルブステムの延在方向他端部との接触点よりも揺動中心側に配置されてもよい。

このように上記の第１の態様によれば、バルブステムの延在方向他端部と同一面で、かつバルブステムの軸線方向と直交する平面を仮想平面とした場合に、揺動中心を仮想平面に対してスリッパ部とは反対側に設置したので、バルブの開弁時にロッカアームが揺動中心を中心に揺動したときに、ロッカアームの傾きを小さくしてロッカアームの延在方向他端部をバルブステムの軸線方向に沿って移動させることができる。

このため、ロッカアームの延在方向他端部がバルブステムの延在方向他端部に対してバルブステムの軸線方向と直交する方向に滑ることを抑制でき、バルブの開弁時にロッカアームの延在方向他端部とバルブステムの延在方向一端部との間の摩擦損失を低減することができる。

また、バルブステムの軸線方向を挟んで揺動中心に近接する側のスリッパ部の曲率半径を、揺動中心から離隔する側のスリッパ部の曲率半径よりも小さくしたので、支持部の揺動中心をシリンダヘッドに対して相対移動させてバルブが休止状態に切換えられた場合に、バルブステムの延在方向一端部にロッカアームの曲率半径が小さいスリッパ部の部位を接触させることができる。このため、バルブステムの軸線方向他端部とロッカアームの軸線方向他端部との接触点におけるバルブステムの軸線方向と直交する方向への移動量を小さくすることができる。

したがって、従来のようにバルブステムの延在方向他端部にキャップを設けることを不要にして、ロッカアームの延在方向他端部がバルブステムの延在方向他端部から脱落することを防止することができ、可変動弁装置の構成を簡素化して可変動弁装置の製造コストが増大することを防止することができる。

上記の第２の態様によれば、スリッパ部の曲率半径を、大きい曲率半径から小さい曲率半径に連続的に変化させたので、バルブの開閉時にロッカアームの延在方向他端部がバルブステムの軸線方向他端部に対して直交する方向に移動するときに、バルブステムの延在方向他端部とロッカアームの延在方向他端部との接触面にガタが生じることを防止して、バルブを円滑に開閉することができる。

上記の第３の態様によれば、スリッパ部が、大きい曲率半径から小さい曲率半径に変化する境界を有し、バルブの閉弁状態において、境界が、ロッカアームの延在方向他端部とバルブステムの延在方向他端部との接触点よりも揺動中心側に配置されるので、ロッカアームの製造ばらつきがあった場合であっても、バルブが休止状態に切換えられた状態において、バルブステムの延在方向他端部にロッカアームの曲率半径が小さいスリッパ部の部位を確実に接触させることができる。

したがって、バルブステムの軸線方向他端部とロッカアームの軸線方向他端部との接触点におけるバルブステムの軸線方向と直交する方向への移動量を小さくすることができる。

図１は、本発明の内燃機関の可変動弁装置の一実施形態を示す図であり、閉弁状態にある吸気バルブおよび可変動弁装置の断面図である。 図２は、本発明の内燃機関の可変動弁装置の一実施形態を示す図であり、開弁状態にある吸気バルブおよび可変動弁装置の断面図である。 図３は、本発明の内燃機関の可変動弁装置の一実施形態を示す図であり、休止状態にある吸気バルブおよび可変動弁装置の断面図である。 図４は、本発明の内燃機関の可変動弁装置の一実施形態を示す図であり、仮想平面と揺動中心の位置関係を示す図である。 図５は、本発明の内燃機関の可変動弁装置の一実施形態を示す図であり、閉弁状態にある吸気バルブおよび可変動弁装置の外観図である。 図６は、本発明の内燃機関の可変動弁装置の一実施形態を示す図であり、開弁状態にある吸気バルブおよび可変動弁装置の外観図である。 図７は、本発明の内燃機関の可変動弁装置の一実施形態を示す図であり、休止状態にある吸気バルブおよび可変動弁装置の外観図である。 図８は、従来の可変動弁装置を示す図であり、仮想平面と揺動中心との位置関係を示す図である。 図９は、従来の可変動弁装置を示す図であり、休止状態にある吸気バルブおよび可変動弁装置の外観図である。

以下、本発明に係る内燃機関の可変動弁装置の実施形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図７は、本発明に係る一実施形態の内燃機関の可変動弁装置を示す図である。
まず、構成を説明する。
図１において、内燃機関としてのエンジン１は、シリンダヘッド１Ａを備えており、このシリンダヘッド１Ａは、図示しないピストンやクランクシャフト等を有する図示しないシリンダブロックの上部に設けられている。

シリンダヘッド１Ａの内部には、シリンダヘッド１Ａの前後方向（車両の前後方向）に沿って配設され、シリンダヘッド１Ａに回転自在に支持されたカムシャフト２と、カムシャフト２に対して気筒毎に設けられたカム３と、カム３の回転に応じて揺動運動を行うロッカアーム４と、ロッカアーム４の揺動に応じてバルブスプリング６のばね力を介して軸線方向に往復運動してポートを構成する吸気ポート１ａを開閉するバルブとしての吸気バルブ５とを備えている。
なお、本実施形態の可変動弁装置は、排気バルブ側の構成も吸気バルブ側の構成と同一であるので、吸気バルブ側の構成のみを説明する。

カム３は、カムシャフト２と共に回転自在に設けられており、ベース円３ａおよびベース円３ａから半径方向外方に突出するカムノーズ３ｂを有している。
吸気バルブ５は、吸気ポート１ａを開閉するバルブヘッド５Ａおよびバルブヘッド５Ａに延在方向一端部が連続するバルブステム５Ｂを有し、吸気ポート１ａを開閉するようにシリンダヘッド１Ａに往復動自在に支持されている。

ロッカアーム４は、延在方向の中央部にローラ７がピン７ａによって回転自在に支持されており、このローラ７は、カム３に接触している。カム３に対してロッカアーム４の延在方向一端部（以下、単に一端部という）４ａは、ラッシュアジャスタ８のプランジャ部９に支持されており、ロッカアーム４の延在方向他端部（以下、単に他端部という）４ｂは、バルブステム５Ｂの延在方向他端部である上端部５ａが当接している。
具体的には、ロッカアーム４の他端部４ｂには半円弧状のスリッパ部１４が形成されており、このスリッパ部１４がバルブステム５Ｂの上端部５ａに当接している。

また、ロッカアーム４は、カム３の回転に応じてプランジャ部９に設定される揺動中心Ｏ１を中心に揺動することで、バルブスプリング６の付勢力に抗して吸気バルブ５に開弁方向への押圧力を付与する。

具体的には、プランジャ部９の上端は湾曲面を有しており、ロッカアーム４の一端部４ａにはプランジャ部９の湾曲面に接触する湾曲した凹部を有している。プランジャ部９に設定される揺動中心Ｏ１は、プランジャ部９の湾曲面を含んだ円の中心部であり、ロッカアーム４は、この揺動中心Ｏ１を中心として揺動する。ここで、本実施形態のプランジャ部９は、支持部を構成している。

ラッシュアジャスタ８は、本体部１０および本体部１０に往復動自在に支持されるプランジャ部９を備えており、ラッシュアジャスタ８は、ロッカアーム４の一端部４ａがプランジャ部９に当接することでロッカアーム４の押圧力を吸気バルブ５に伝達する。

本体部１０とシリンダヘッド１Ａとの間にはロストモーション機構１１が設けられている。ロストモーション機構１１は、シリンダヘッド１Ａに取付けられたハウジング１２を備えており、このハウジング１２に本体部１０が往復動自在に支持されている。

ロストモーション機構１１は、ハウジング１２の底部と本体部１０との間に介装されたロストモーションスプリング１３を備えており、このロストモーションスプリング１３は、本体部１０およびプランジャ部９をロッカアーム４の一端部４ａに向かって付勢している。

プランジャ部９の内部には低圧室１５が形成されているとともに、プランジャ部９と本体部１０とによって囲まれる空間には高圧室１６が形成されており、低圧室１５および高圧室１６は、プランジャ部９の底面に形成された油孔９ａを介して連通している。

高圧室１６には油孔９ａを開閉する逆止弁が設けられており、この逆止弁は、低圧室１５から油孔９ａを介して高圧室１６にのみ作動油を流入させるチェックボール１８と、チェックボール１８を収容するリテーナ１９と、リテーナ１９の内部に保持されて、チェックボール１８を閉弁方向に付勢する小ばね力のスプリング２０とを有している。

また、逆止弁は、リテーナ１９をプランジャ部９の下面に押圧しつつ、プランジャ部９と本体部１０とを互いに離間する方向に付勢するスプリング２０よりも大きいばね力を有するスプリング２１を有している。

プランジャ部９、本体部１０およびハウジング１２にはロック機構２２が設けられており、ロック機構２２は、内側ロックピン２３、外側ロックピン２４、２５、コイルスプリング２６および付勢油圧室２７を含んで構成されている。

プランジャ部９にはプランジャ部９の半径方向に貫通される長穴９ｂが形成されており、内側ロックピン２３は、長穴９ｂに移動自在に挿入されている。本体部１０には本体部１０の半径方向に貫通する内側貫通孔１０Ａが形成されており、内側ロックピン２３は、内側貫通孔１０Ａに移動自在に挿入されている。

長穴９ｂの上下方向の長さは、内側貫通孔１０Ａの上下方向長さよりも長く形成されており、内側ロックピン２３の短手方向長さは、長穴９ｂの上下方向長さよりも短く形成されている。また、内側ロックピン２３の長手方向長さは、内側貫通孔１０Ａに対応する長さに形成されている。ここで、内側貫通孔１０Ａに対応する内側ロックピン２３の長さとは、本体部１０の中心部を通る本体部１０の外周面を結んだ長さである。

ハウジング１２には外側貫通孔１２Ａ、１２Ｂが形成されており、この外側貫通孔１２Ａ、１２Ｂは、内側貫通孔１０Ａに直列に連なるように内側貫通孔１０Ａの両側に形成されている。

外側貫通孔１２Ａ、１２Ｂには外側ロックピン２４、２５が移動自在に挿入されており、外側ロックピン２４、２５は、それぞれの内周面が内側ロックピン２３の外周面に接触している。

コイルスプリング２６は、外側ロックピン２４の外周面側に設けられており、コイルスプリング２６は、外側ロックピン２４を内側ロックピン２３に付勢する。

コイルスプリング２６によって外側ロックピン２４が内側ロックピン２３に付勢されると、内側ロックピン２３および外側ロックピン２４がそれぞれ外側貫通孔１２Ｂおよび内側貫通孔１０Ａに進入し、本体部１０およびハウジング１２が連結して吸気バルブ５を作動させる作動状態に切換えられる。

付勢油圧室２７は、外側ロックピン２５の外周面側に設けられており、外側ロックピン２５を内側ロックピン２３に付勢する油圧を発生させる。

この付勢油圧室２７にはシリンダヘッド１Ａに形成された図示しないオイル供給通路を通して高圧のオイルが供給されるようになっており、付勢油圧室２７に高圧のオイルが供給されると、コイルスプリング２６を圧縮する方向に外側ロックピン２５が移動され、内側ロックピン２３および外側ロックピン２４がそれぞれ外側貫通孔１２Ｂおよび内側貫通孔１０Ａから離脱する。

このとき、内側ロックピン２３の外周面がハウジング１２の内周面と略一致するため、本体部１０およびハウジング１２の連結が解除されて、本体部１０がハウジング１２に対して上下方向に移動自在となり、カム３によってロッカアーム４が押圧された場合に、ロッカアーム４の押圧力を吸気バルブ５に伝達しないようにして、吸気バルブ５を休止させる休止状態に切換えることができる（図３参照）。

このようにロストモーション機構１１は、プランジャ部９の揺動中心Ｏ１をシリンダヘッド１Ａに対して相対移動させることにより、吸気バルブ５を作動させる作動状態と吸気バルブ５を休止させる休止状態とに切換える。

ここで、ロストモーションスプリング１３のばね力は、バルブスプリング６のばね力よりも小さく構成されており、ロストモーションスプリング１３が最大に圧縮された場合に、バルブスプリング６を弾性変形させないようにしている。

外側ロックピン２５にはオイル供給通路２５ｄが形成されており、このオイル供給通路２５ｄは、シリンダヘッド１Ａのオイル供給通路に連通している。内側ロックピン２３には内側ロックピン２３の長手方向に沿ってオイル供給通路２３ｃが形成されており、このオイル供給通路２３ｃは、オイル供給通路２５ｄに連通している。

また、内側ロックピン２３には内側ロックピン２３の短手方向に沿ってオイル供給通路２３ｄが形成されており、このオイル供給通路２３ｄは、オイル供給通路２３ｃおよび低圧室１５に連通している。

また、シリンダヘッド１Ａのオイル供給通路の上流側には図示しない切換弁が設けられており、この切換弁は、高圧のオイルまたは低圧のオイルをシリンダヘッド１Ａのオイル供給通路に供給するように、オイルの供給経路を高圧オイル供給経路と低圧オイル供給経路とに切換える。

切換弁によってオイルの供給経路が低圧オイル供給経路に切換えられると、付勢油圧室２７の油圧がコイルスプリング２６の付勢力よりも小さくなり、外側ロックピン２５が内側ロックピン２３を押圧しなくなる。なお、シリンダヘッド１Ａのオイル供給通路から付勢油圧室２７、オイル供給通路２５ｄ、オイル供給通路２３ｃおよびオイル供給通路２３ｄを通して低圧室１５にラッシュアジャスタ８の駆動用のオイルが供給される。

また、切換弁によってオイルの供給経路が高圧オイル供給経路に切換えられると、付勢油圧室２７の油圧がコイルスプリング２６の付勢力よりも大きくなり、外側ロックピン２５がコイルスプリング２６の付勢力に抗して内側ロックピン２３を押圧する。なお、本実施形態のカム３、ロッカアーム４、ラッシュアジャスタ８、ロストモーション機構１１およびロック機構２２は、可変動弁装置３０を構成している。

吸気バルブ５が吸気ポート１ａを閉止した閉弁状態において、図４に示すように、バルブステム５Ｂの上端部５ａと同一面で、かつバルブステム５Ｂの軸線方向Ｌと直交する平面を仮想平面Ｇ１とした場合に、揺動中心Ｏ１は、仮想平面Ｇ１に対してスリッパ部１４とは反対側に設置されている。

このため、本実施形態の可変動弁装置３０は、バルブステム５Ｂの軸線方向Ｌにおける揺動中心Ｏ１とバルブステム５Ｂの上端部５ａとの距離が近くなり、吸気バルブ５の閉弁時におけるロッカアーム４の吸気バルブ５側への傾きが小さくなる。

また、スリッパ部１４におけるバルブステム５Ｂの軸線方向Ｌを挟んで揺動中心Ｏ１に近接する側は、第１の湾曲面１４ａを構成しているとともに、揺動中心Ｏ１から離隔する側のスリッパ部１４は、第２の湾曲面１４ｂを構成しており、第１の湾曲面１４ａの曲率半径Ｒ１は、第２の湾曲面１４ｂの曲率半径Ｒ２よりも小さく形成されている。

また、スリッパ部１４の曲率半径は、大きい第２の湾曲面１４ｂの曲率半径Ｒ２から第２の湾曲面１４ｂよりも小さい第２の湾曲面１４ａの曲率半径Ｒ１に連続的に変化しており、スリッパ部１４は、第２の湾曲面１４ｂの曲率半径Ｒ２から第１の湾曲面１４ａの曲率半径Ｒ１に変化する境界Ｐを有している。
そして、吸気バルブ５の閉弁状態において、境界Ｐは、ロッカアーム４の他端部４ｂ（スリッパ部１４）とバルブステム５Ｂの上端部５ａとの接触点Ｃよりも揺動中心Ｏ１側に配置されている。

次に、作用を説明する。
吸気バルブ５の閉弁時（図１、図５参照）から吸気バルブ５を開弁させる作動状態においては、切換弁によってオイルの供給経路が低圧オイル供給経路に切換えられると、シリンダヘッド１Ａのオイル供給通路から付勢油圧室２７に供給される油圧が低下する。この際、付勢油圧室２７からオイル供給通路２５ｄ、オイル供給通路２３ｃおよびオイル供給通路２３ｄを通して低圧室１５にラッシュアジャスタ８の駆動用のオイルが供給される。

また、コイルスプリング２６によって外側ロックピン２４が内側ロックピン２３に付勢され、図１に示すように、内側ロックピン２３および外側ロックピン２４がそれぞれ外側貫通孔１２Ｂおよび内側貫通孔１０Ａに進入するため、本体部１０およびハウジング１２が連結されて本体部１０がハウジング１２に対して摺動しない。

図２、図６に示すように、回転するカム３のカムノーズ３ｂがロッカアーム４を押圧すると、ロッカアーム４の他端部４ｂがプランジャ部９を押圧するが、プランジャ部９は、高圧室１６の高圧の油圧によって下方に移動することが規制されるので、ロッカアーム４の他端部４ｂが吸気バルブ５を下方に移動させて吸気ポート１ａを開放する。

また、カム３の回転に伴ってカムノーズ３ｂからベース円３ａがロッカアーム４に接触するに連れてバルブスプリング６の付勢力によって吸気バルブ５が上昇して吸気ポート１ａを閉塞する。

吸気バルブ５の上昇が終了すると、プランジャ部９は、ロッカアーム４から押圧力を受けないので、第２のスプリング２１の付勢力によって上昇する。このとき、吸気バルブ５がロッカアーム４の他端部４ｂに接触することで、吸気バルブ５とロッカアーム４の他端部４ｂとの間の隙間が零となるように維持されて打音等の発生が防止される。

また、プランジャ部９の上昇に伴って高圧室１６の容積が拡大するため、低圧室１５に常時充填されているオイルが、低圧室１５から逆止弁のチェックボール１８を押し開いて高圧室１６に流入する。

本実施形態の可変動弁装置３０は、吸気バルブ５が吸気ポート１ａを閉止した閉弁状態において、バルブステム５Ｂの上端部５ａと同一面で、かつバルブステム５Ｂの軸線方向Ｌと直交する平面を仮想平面Ｇ１とした場合に、揺動中心Ｏ１を、仮想平面Ｇ１に対してスリッパ部１４とは反対側に設置したので、バルブステム５Ｂの軸線方向Ｌにおける揺動中心Ｏ１とバルブステム５Ｂの上端部５ａとの距離を近くして、吸気バルブ５の閉弁時におけるロッカアーム４の傾きを小さくすることができる。換言すれば、揺動中心Ｏ１と接触点Ｃとを結んだ平面を従来よりも水平に近くすることができる。

このため、吸気バルブ５の開弁時にロッカアーム４が揺動中心Ｏ１を中心に揺動したときに、吸気バルブ５に対するロッカアーム４の傾きを小さくしてロッカアーム４の他端部４ｂをバルブステム５Ｂの軸線方向Ｌに沿って移動させることができる。

したがって、ロッカアーム４の他端部４ｂがバルブステム５Ｂの上端部５ａに対してバルブステム５Ｂの軸線方向Ｌと直交する方向に滑ることを抑制でき、吸気バルブ５の開弁時にロッカアーム４の他端部４ｂとバルブステム５Ｂの上端部５ａとの間の摩擦損失を低減することができる。この結果、ロッカアーム４の他端部４ｂとバルブステム５Ｂの上端部５ａとの磨耗を抑制して、ロッカアーム４とバルブステム５Ｂとの耐久性を向上させることができる。

一方、燃費の向上を図るために、例えば、大きな出力を必要としない走行条件下では、一部の気筒を休止させる休筒モードで運転が行われ、この休筒モードでは、吸気バルブ５の昇降を休止する休止状態に切換えられる。

吸気バルブ５が休止状態に切換えられる際、切換弁が高圧オイル供給経路に切換られるため、付勢油圧室２７の油圧がコイルスプリング２６の付勢力よりも大きくなり、外側ロックピン２５がコイルスプリング２６の付勢力に抗して内側ロックピン２３を押圧する。

コイルスプリング２６を圧縮するに連れて外側ロックピン２５が内側ロックピン２３をコイルスプリング２６の圧縮方向に移動させると、内側ロックピン２３および外側ロックピン２４がそれぞれ外側貫通孔１２Ｂおよび内側貫通孔１０Ａから離脱する。

このとき、内側ロックピン２３の外周面がハウジング１２の内周面と略一致するため、本体部１０およびハウジング１２の連結が解除されて、本体部１０がハウジング１２に対して上下方向に移動自在になる（図３参照）。

次いで、回転するカム３のカムノーズ３ｂがロッカアーム４を押圧すると、ロッカアーム４の一端部４ａがプランジャ部９を押圧するが、ロストモーションスプリング１３のばね力がバルブスプリング６のばね力よりも小さいため、プランジャ部９がロッカアーム４の一端部４ａに押圧されると、ロストモーションスプリング１３の付勢力に抗して本体部１０が下降するだけとなり（図３、図７参照）、バルブスプリング６が弾性変形しない。このため、ロッカアーム４の押圧力が吸気バルブ５に伝達されず、吸気バルブ５の昇降が休止される。

本実施形態の可変動弁装置３０は、スリッパ部１４におけるバルブステム５Ｂの軸線方向Ｌを挟んで揺動中心Ｏ１に近接する側の第１の湾曲面１４ａの曲率半径Ｒ１を、揺動中心Ｏ１から離隔する側の第２の湾曲面１４ｂの曲率半径Ｒ２よりも小さくしたので、上述したように休止状態に切換えられた場合に、バルブステム５Ｂの上端部５ａに曲率半径Ｒ１が小さい第１の湾曲面１４ａを接触させることができる。このため、バルブステム５Ｂの上端部５ａとロッカアーム４の他端部４ｂとの接触点Ｃにおけるバルブステム５Ｂの軸線方向Ｌと直交する方向への移動量を小さくすることができる。

したがって、従来のようにバルブステム５Ｂの上端部５ａに、上端部５ａより半径の大きいキャップを設けることを不要にして、ロッカアーム４の他端部４ｂがバルブステム５Ｂの上端部５ａから脱落することを防止することができ、可変動弁装置３０の構成を簡素化して可変動弁装置３０の製造コストが増大することを防止することができる。

また、本実施形態の可変動弁装置３０によれば、スリッパ部１４の曲率半径を、大きい第２の湾曲面１４ｂの曲率半径Ｒ２から小さい第１の湾曲面１４ａの曲率半径Ｒ１に連続的に変化させたので、吸気バルブ５の開閉時にロッカアーム４の他端部４ｂがバルブステム５Ｂの上端部５ａに対して直交する方向に移動するときに、バルブステム５Ｂの上端部５ａとロッカアーム４の他端部４ｂとの接触面にガタが生じることを防止して、吸気バルブ５を円滑に開閉することができる。

また、本実施形態の可変動弁装置３０によれば、スリッパ部１４が、第２の湾曲面１４ｂの曲率半径Ｒ２から第１の湾曲面１４ａの曲率半径Ｒ１に変化する境界Ｐを有し、吸気バルブ５の閉弁状態において、境界Ｐを、ロッカアーム４の他端部４ｂとバルブステム５Ｂの上端部５ａとの接触点Ｃよりも揺動中心Ｏ１側に配置した。

このため、ロッカアーム４の製造ばらつきがあった場合であっても、プランジャ部９の揺動中心Ｏ１をシリンダヘッド１Ａに対して相対移動させて吸気バルブ５が休止状態に切換えられた状態において、バルブステム５Ｂの上端部５ａにロッカアーム４の第１の湾曲面１４ａを確実に接触させることができる。

したがって、バルブステム５Ｂの上端部５ａとロッカアーム４の他端部４ｂとの接触点Ｃにおけるバルブステム５Ｂの軸線方向Ｌと直交する方向への移動量を小さくすることができる。

本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１…エンジン（内燃機関）、１Ａ…シリンダヘッド、１ａ…吸気ポート（ポート）、３…カム、４…ロッカアーム、４ａ…一端部（ロッカアームの延在方向一端部）、４ｂ…他端部（ロッカアームの延在方向他端部）、５…吸気バルブ（バルブ）、５Ａ…バルブヘッド、５ａ…上端部（バルブステムの延在方向一端部）５Ｂ…バルブステム、９…プランジャ部（支持部）、１１…ロストモーション機構、１４…スリッパ部、１４ａ…第１の湾曲面（揺動中心に近接する側のスリッパ部）、１４ｂ…第２の湾曲面（揺動中心から離隔する側の前記スリッパ部）、３０…可変動弁装置、Ｇ１…仮想平面、Ｏ１…揺動中心、Ｐ…境界、Ｌ…バルブステムの軸線方向、Ｃ…接触点、Ｒ１，Ｒ２…曲率半径

Claims (3)

1. ポートを開閉するバルブヘッドおよび前記バルブヘッドに延在方向一端部が連続するバルブステムを有し、内燃機関のシリンダヘッドに往復動自在に支持されるバルブと、
   延在方向一端部が前記シリンダヘッドに配置される支持部に支持されるとともに、延在方向他端部に、前記バルブステムの延在方向他端部に接触する半円弧状のスリッパ部が形成され、カムの回転に応じて前記支持部の揺動中心を中心に揺動自在なロッカアームと、
   前記支持部と前記シリンダヘッドとの間に設けられ、前記支持部の揺動中心を前記シリンダヘッドに対して相対移動させることにより、前記バルブを作動させる作動状態と前記バルブを休止させる休止状態とに切換えるロストモーション機構とを備えた内燃機関の可変動弁装置であって、
   前記バルブが前記ポートを閉止した閉弁状態において、前記バルブステムの延在方向他端部と同一面で、かつ前記バルブステムの軸線方向と直交する平面を仮想平面とした場合に、前記揺動中心を前記仮想平面に対して前記スリッパ部とは反対側に設置し、
   前記バルブステムの軸線方向を挟んで前記揺動中心に近接する側の前記スリッパ部の曲率半径を、前記揺動中心から離隔する側の前記スリッパ部の曲率半径よりも小さくしたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
2. 前記スリッパ部の曲率半径が、大きい曲率半径から小さい曲率半径に連続的に変化することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置。
3. 前記スリッパ部が、大きい曲率半径から小さい曲率半径に変化する境界を有し、
   前記閉弁状態において、前記境界が、前記ロッカアームの延在方向他端部と前記バルブステムの延在方向他端部との接触点よりも前記揺動中心側に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置。

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