JP2020112047A - 内燃機関の補機装置 - Google Patents

Abstract

【課題】進行したピン部材の先端が円筒部材のリード溝の溝側壁面に衝接しても、はじかれずにリード溝に容易に係合して、補機の作動性を向上させることができる内燃機関の補機装置を供する。【解決手段】進行した前記ピン部材(73,74,83,84)が係合した前記リード溝(44,54)により前記円筒部材(43,53)と前記ピン部材(73,74,83,84)のいずれか一方が前記円筒部材(43,53)の回転軸の軸方向に移動する内燃機関の補機装置において、前記ピン部材(73,74,83,84)は、前記円筒部材(43,53)の前記リード溝(44,54)に係合する係合端部(73d,74d,83d,84d)が先端面に向かって幅広に形成されることを特徴とする。【選択図】図１２

Description

本発明は、回転する円筒部材のリード溝にピン部材が係合して円筒部材またはピン部材を軸方向に移動させる内燃機関の補機装置に関する。

回転する円筒部材であるカムキャリアの外周面に形成されるリード溝にピン部材が係合することで、カムキャリアが回転しながら軸方向に案内されて移動し、バルブに作動するカムロブを切替えてバルブ作動特性を変える可変動弁装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７−１８０４００号公報

カムキャリアの外周面に形成されたリード溝は、溝底面と同溝底面の両側の溝側壁面とで断面矩形のチャンネル状の外周溝であり、ピン部材の係合により軸方向にシフトすべく軸方向に偏移しながら周方向に延びている。
ピン部材は、軸方向に外径が異なる円柱形状をしており、該ピン部材が進行して先端の係合端部がカムキャリアの外周面に形成されたリード溝に係合する。

ピン部材は、リード溝に係合する係合端部が円柱形状をしている。
このピン部材が進行して、回転するカムキャリアのリード溝に係合するときに、ピン部材が突出して進行するタイミングによっては、ピン部材の係合端部の先端がリード溝に入り始めたところで、高速で回転するリード溝の一方の溝側壁面が、係合端部の先端に側方から衝接して、ピン部材がリード溝の外側にはじかれ、当該回転タイミングではリード溝に係合できないことがある。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、進行したピン部材の先端が円筒部材のリード溝の溝側壁面に衝接しても、はじかれずにリード溝に容易に係合して、補機の作動性を向上させることができる内燃機関の補機装置を供する点にある。

上記目的を達成するために、本発明は、
内燃機関(E)の機関回転に連動して回転し、外周面にリード溝(44,54)が形成された円筒形状の円筒部材(43,53)と、
前記リード溝(44,54)に係合・離脱可能に進退するピン部材(73,74,83,84)と、を備え、
進行した前記ピン部材(73,74,83,84)が係合した前記リード溝(44,54)により前記円筒部材(43,53)と前記ピン部材(73,74,83,84)のいずれか一方が前記円筒部材(43,53)の回転軸の軸方向に移動する内燃機関の補機装置において、
前記ピン部材(73,74,83,84)は、前記円筒部材(43,53)の前記リード溝(44,54)に係合する係合端部(73d,74d,83d,84d)が先端面に向かって幅広に形成されることを特徴とする内燃機関の補機装置を提供する。

この構成によれば、ピン部材は、円筒部材のリード溝に係合する係合端部が先端面に向かって幅広に形成されるので、ピン部材が進行して、リード溝の一方の溝側壁面にピン部材の係合端部の先端面の周縁が衝接してピン部材が僅かに傾いたとしても、係合端部の先端面に向かって幅広に形成された外側傾斜面がリード溝の溝開口縁に接して押圧されるため、ピン部材は溝内方に引き込まれる方向に力を受けて、リード溝の外側にはじかれことなく、速やかにリード溝に係合し、機関回転数が高速回転化した場合でも、補機の作動性を向上させることができる。

本発明の好適な実施形態では、
前記ピン部材の前記係合端部は、その外周面が先端面に向かって拡径する外周円錐面を形成している。

この構成によれば、ピン部材の係合端部は、その外周面が先端面に向かって拡径する外周円錐面を形成しているので、ピン部材の係合端部は、その外周円錐面のいずれの部位もリード溝の溝開口縁に接することができ、一部位のみ接して局部的に摩耗することを防止して耐久性を確保することができる。

本発明の好適な実施形態では、
前記係合端部は、先端面の周縁が面取り加工がされている。

この構成によれば、切替ピンの係合端部は、先端面の周縁が面取り加工がされているので、リード溝の溝側壁面との当たりを良好にすることができる。

本発明の好適な実施形態では、
前記円筒部材は、内燃機関のシリンダヘッドに回転自在に設けられたカムシャフトの外周に、相対回転を禁止され軸方向に摺動可能に嵌合し、
前記円筒部材は、カムプロファイルの異なる複数のカムロブが軸方向に隣接して形成されるとともに、溝底面と同溝底面の両側の溝側壁面とでチャンネル状に構成される前記リード溝が形成されたリード溝円筒部を一体に備え、
前記リード溝に係合・離脱可能に前記ピン部材を進退させ、進行した前記ピン部材が係合した前記リード溝により前記円筒部材が回転しながら軸方向に案内されてシフトし、バルブに作動するカムロブを切替えるカム切替機構を備える内燃機関の補機装置である。

この構成によれば、円筒部材は、内燃機関のシリンダヘッドに回転自在に設けられたカムシャフトの外周に、相対回転を禁止され軸方向に摺動可能に嵌合し、円筒部材は、カムプロファイルの異なる複数のカムロブが軸方向に隣接して形成されるとともに、溝底面と同溝底面の両側の溝側壁面とでチャンネル状に構成されるリード溝が形成されたリード溝円筒部を一体に備え、リード溝に係合・離脱可能にピン部材を進退させ、進行したピン部材が係合したリード溝により円筒部材が回転しながら軸方向に案内されてシフトし、バルブに作動するカムロブを切替えるカム切替機構を備えるので、切替ピンは、カムキャリアのリード溝に係合する係合端部が先端面に向かって幅広に形成され、リード溝の外側にはじかれことなく、速やかにリード溝に係合し、カム切替機構の作動性を向上させることができる。

本発明の好適な実施形態では、
前記リード溝の両側の溝側壁面のうち前記カムキャリアをシフトさせるべく前記切替ピンの前記係合端部が摺接して押圧される側の溝側壁面は、前記リード溝円筒部の外周面と鋭角をなす傾斜溝側壁面を有する。

この構成によれば、切替ピンの係合端部が摺接して押圧される側の溝側壁面は、リード溝円筒部の外周面と鋭角をなす傾斜溝側壁面を有するので、リード溝に入った切替ピンの係合端部は多少傾いたとしても、リード溝円筒部の外周面と傾斜溝側壁面が交わる溝開口縁が、切替ピンの係合端部の外側傾斜面に接して押圧するため、切替ピンは溝内方に引き込まれる方向に力を受けて、リード溝の外側にはじかれことなく、速やかにリード溝に係合し、カム切替機構の作動性を向上させることができる。

本発明の好適な実施形態では、
前記傾斜溝側壁面(F₁s)は、一方の前記溝側壁面のうち少なくとも前記カムキャリアがシフトを開始するシフト開始変曲部位からシフトを終了するシフト終了変曲部位までの間に形成される。

この構成によれば、リード溝の傾斜溝側壁面は、一方の溝側壁面のうち少なくともカムキャリアがシフトを開始するシフト開始変曲部位からシフトを終了するシフト終了変曲部位までの間に形成されるので、切替ピンの係合端部がリード溝に係合して傾斜溝側壁面に摺接してカムキャリアを軸方向に押圧してシフトする間、係合端部は傾斜溝側壁面に接してリード溝の内側に力を受けて係合を確実にすることができる。

本発明は、ピン部材は、円筒部材のリード溝に係合する係合端部が先端面に向かって幅広に形成されるので、ピン部材が進行して、リード溝の一方の溝側壁面にピン部材の係合端部の先端面の周縁が衝接してピン部材が僅かに傾いたとしても、係合端部の先端面に向かって幅広に形成された外側傾斜面がリード溝の溝開口縁に接して押圧されるため、ピン部材は溝内方に引き込まれる方向に力を受けて、リード溝の外側にはじかれことなく、速やかにリード溝に係合し、機関回転数が高速回転化した場合でも、補機の作動性を向上させることができる。

本発明の一実施の形態に係る補機装置である可変動弁装置を備える内燃機関が搭載される自動二輪車の全体側面図である。 同内燃機関の左側面図である。 同内燃機関の上面図である。 同内燃機関のシリンダヘッド等の輪郭を２点鎖線で示して、内部の動弁機構の要部を透かして示した左側面図である。 シリンダヘッドカバーを外して上側シリンダヘッドを上面視した上面図である。 吸気側カム切替機構と排気側カム切替機構の一部省略して主要な要部のみを示す斜視図である。 吸気側カムキャリアの斜視図である。 吸気側カムキャリアのリード溝円筒部のリード溝の展開図である。 図８のIX-IX矢視によるリード溝の断面図である 第１切替ピンの側面図である。 吸気側切替駆動シャフトに第１切替ピンと第２切替ピンを組付けた斜視図である。 リード溝に第１切替ピンが係合した状態を示す断面図である。 シリンダヘッドおよびその内部を切断して可変動弁装置等を示す斜視図である。 第１係止部材の斜視図である。 第１係止部材と第２係止部材を保持したホルダの斜視図である。 吸気側切替ピン進行制御機構を示す断面図である。 吸気側切替ピン進行制御機構の動作過程を示す説明図である。 吸気側カム切替機構の主要部の動作過程を示す説明図である。 リニアソレノイドバルブが励磁されていない時の吸気側油圧アクチュエータおよび排気側油圧アクチュエータへの圧油給排状態を示す説明図である。 リニアソレノイドバルブが励磁されている時の吸気側油圧アクチュエータおよび排気側油圧アクチュエータへの圧油給排状態を示す説明図である。 排気側油圧アクチュエータへの圧油の供給による排気側アクチュエータ駆動体の移動途中を示す説明図である。 吸気側油圧アクチュエータへの圧油の供給による吸気側アクチュエータ駆動体の移動途中を示す説明図である。 油圧室と油路をアクチュエータ駆動体とともに示す斜視図である。 同上面図である。 図２４のXXV矢視図である。 図２４のXXVI矢視図である。

以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図２６に基づいて説明する。
図１は、本発明を適用した一実施の形態に係る補機装置である可変動弁装置を備える内燃機関が搭載される鞍乗型車両である自動二輪車500の側面図である。
なお、本明細書および特許請求の範囲において、前後左右の向きは、本実施の形態に係る自動二輪車500の直進方向を前方とする通常の基準に従うものとし、図面において、ＦＲは前方を，ＲＲは後方を、ＬＨは左方を，ＲＨは右方を示すものとする。

自動二輪車500の車体フレームは、前輪506を軸支するフロントフォーク505を操向可能に支承するヘッドパイプ502から後方斜め下向きに左右一対のメインフレーム503が左右に分岐して延出している。
メインフレーム503の前部は下方にエンジンハンガー部503ａが垂下しており、メインフレーム503の後部は屈曲してピボットフレーム部503ｂが下方に延出している。
メインフレーム503の中央の後寄りにシートレール504が連結されて後方に延びている。

ピボットフレーム部503ｂにピボット軸507により前端を軸支されたスイングアーム508が後方に延び、スイングアーム508の後端に後輪509が軸支されている。
スイングアーム508とピボットフレーム部503ｂとの間にはリンク機構510が設けられ、リンク機構510の一部とシートレール504との間にリヤクッション511が介装されている。

車体フレームには、メインフレーム503のエンジンハンガー部503ａとピボットフレーム部503ｂとの間でパワーユニットＰｕが懸架されており、パワーユニットＰｕの変速機Ｍのカウンタシャフトである出力軸に嵌着された走行駆動スプロケット512と後輪509の後車軸に嵌着された走行被動スプロケット513との間に走行駆動チェーン514が架渡されている。

メインフレーム503には前半にエアクリーナ522、後半に燃料タンク516が架設されており、燃料タンク516の後方には、メインシート517とピリオンシート518がシートレール504に支持されて設けられている。

パワーユニットＰｕの前半を占める内燃機関Ｅは、クランク横置きの直列４気筒の水冷式４ストローク内燃機関であり、シリンダを適度に前傾した姿勢で車体フレームに搭載されている。
内燃機関Ｅのクランクシャフト10は、車体幅方向（左右方向）に指向してクランクケース１に軸支され、クランクケース１はクランクシャフト10の後方に変速機Ｍを一体に備えている。

図２を参照して、内燃機関Ｅは、上記クランクケース１の上に、４本のシリンダを直列に配列したシリンダブロック２と、シリンダブロック２の上部にガスケットを介して結合されるシリンダヘッド３と、シリンダヘッド３の上部に被せられるシリンダヘッドカバー４とから構成される機関本体を備える。

シリンダブロック２のシリンダボアの中心軸線であるシリンダ軸線Ｌｃは、前方に傾いており、クランクケース１の上に重ねられるシリンダブロック２，シリンダヘッド３，シリンダヘッドカバー４は、クランクケース１から若干前傾した姿勢で上方に延出している。
また、クランクケース１の下方には、オイルパン５が下方に膨出して設けられている。

クランクケース１は、上下割りで構成され、上側クランクケース１Ｕと下側クランクケース１Ｌの割り面に挟まれてクランクシャフト10が軸支されている。
該クランクケース１は、クランクシャフト10の後方に変速機Ｍを内蔵しており、変速機Ｍを構成するメインシャフト11とカウンタシャフト12がクランクシャフト10と平行に車体幅方向に指向してクランクケース１に軸支されている（図２参照）。

クランクケース１のミッション室には、変速機Ｍのメインシャフト11とカウンタシャフト12とが、クランクシャフト10と平行に左右水平方向に指向して配設されており（図３参照）、カウンタシャフト12はクランクケース１を左方に貫通して外部に突出して出力シャフトとなっている。

シリンダヘッド３の後側面には、各気筒毎に延出する吸気管がスロットルボディ521を介して前記エアクリーナ522に接続されている（図1参照）。
また、シリンダヘッド３の前側面には、各気筒毎に排気管525が延出し、各排気管525は下方に延びて後方に屈曲してオイルパン５の右側を後方に延びている。

本内燃機関Ｅは、４バルブ方式でDOHC構造の可変動弁装置40をシリンダヘッド３に備えている。
本内燃機関Ｅのシリンダヘッド３は、シリンダ軸線方向（シリンダ軸線Ｌｃの軸線方向）に上下２分割されており、シリンダブロック２の上に重ねられる下側シリンダヘッド３Ｌと、同下側シリンダヘッド３Ｌの上に重ねられる上側シリンダヘッド３Ｕとからなる（図２，図４参照）。

図４を参照して、下側シリンダヘッド３Ｌは、気筒毎に、燃焼室30から吸気ポート31ｉが２本後方に湾曲し斜め上方に延出するとともに、排気ポート31ｅが２本前方に湾曲して延出している。
下側シリンダヘッド３Ｌには、吸気ポート31ｉの燃焼室30への吸気開口および排気ポート31ｅの燃焼室30への排気開口をそれぞれ開閉する吸気バルブ41と排気バルブ51が、クランクシャフト10の回転に同期して往復摺動可能に支持されている。

この下側シリンダヘッド３Ｌは、シリンダブロック２とともに上側クランクケース１Ｕにスタッドボルト７により一体に締結される（図４，図５参照）。
下側シリンダヘッド３Ｌの上に重ねられる上側シリンダヘッド３Ｕは、上面視である図５を参照して、前後の左右に長尺の前側壁３Ｆｒ，後側壁３Ｒｒと左右の前後に短尺の左側壁３Ｌｈ，右側壁３Ｒｈにより矩形枠壁をなす。

上側シリンダヘッド３Ｕの矩形枠内は、右側壁３Ｒｈに沿って平行に形成された軸受壁３vrにより右側の狭いカムチェーン室３ｃと左側の動弁室３ｄに仕切られ、動弁室３ｄは、さらに左右側壁３Ｌｈ，３Ｒｈに平行な４つの軸受壁３ｖにより５つの室に仕切られている。
各軸受壁３ｖは、各気筒の燃焼室30の中央の上方に位置し、前後方向中央に点火プラグを嵌挿するプラグ嵌挿筒部３vpが形成されている。

可変動弁装置40は、シリンダヘッド３とシリンダヘッドカバー４により形成される動弁室３ｄ内に設けられる。
図４および図５を参照して、直列４気筒の各気筒に設けられる左右１対の吸気バルブ41，41は、左右方向に直列に４対配列され、この４対の吸気バルブ41，41の上を１本の吸気側カムシャフト42が左右方向に指向して配設されて、上側シリンダヘッド３Ｕの軸受壁３ｖ，３vrの半円弧面をなす軸受３vvに嵌合しカムシャフトホルダ33に挟まれるようにして回転自在に軸支される。

同様に、各気筒の左右方向に直列に設けられる左右１対の排気バルブ51，51は、左右方向に直列に４対配列され、この４対の排気バルブ51，51の上を１本の排気側カムシャフト52が左右方向に指向して配設されて、上側シリンダヘッド３Ｕの軸受壁３ｖ，３vrの軸受にカムシャフトホルダ33に挟まれるようにして回転自在に軸支される。
排気側カムシャフト52は、吸気側カムシャフト42の前方に平行に配設される。

図５を参照して、吸気側カムシャフト42は、右端近傍に軸受壁３vrに軸支される被軸受部42ａを有し、被軸受部42ａの両側のフランジにより軸受壁３vrを挟んで軸方向の位置決めがなされ、同被軸受部42ａより左側は外周面にスプライン外歯が形成されたスプライン軸部42ｂが動弁室３ｄの４つの軸受壁３ｖを貫通して長尺に延出している。
吸気側カムシャフト42のカムチェーン室３ｃ内に突出した右端のフランジには、吸気側被動ギア47が嵌着されている。

同様に、排気側カムシャフト52は、右端近傍に軸受壁３vrに軸支される被軸受部52ａを有し、被軸受部52ａの両側のフランジにより軸受壁３vrを挟んで軸方向の位置決めがなされ、同被軸受部52ａより左側は外周面にスプライン軸部52ｂが動弁室３ｄの４つの軸受壁３ｖを貫通して長尺に延出している。
排気側カムシャフト52のカムチェーン室３ｃ内に突出した右端のフランジには、排気側被動ギア57が嵌着されている。

吸気側カムシャフト42のスプライン軸部42ｂには、円筒部材である吸気側カムキャリア43が４個スプライン嵌合して配列される。
４個の吸気側カムキャリア43は、それぞれ吸気側カムシャフト42に対して相対回転を禁止されて軸方向に摺動可能に嵌合する。
同様に、排気側カムシャフト52のスプライン軸部52ｂには、円筒状部材である排気側カムキャリア53が４個スプライン嵌合して配列され、４個の排気側カムキャリア53は、それぞれ排気側カムシャフト52に対して相対回転を禁止されて軸方向に摺動可能に嵌合する。

図６は、吸気側カム切替機構と排気側カム切替機構の一部省略して主要な要部のみを示す斜視図であり、図７は、吸気側カムキャリア43の斜視図である。
図７を参照して、各吸気側カムキャリア43は、外周面にカムプロファイルの異なる一対のリフト量の大きい高速側カムロブ43Ａとリフト量の小さい低速側カムロブ43Ｂが軸方向左右に隣接したものが、軸方向で所定幅の被軸受円筒部43Ｃを間に挟んで左右に１組ずつそれぞれ形成されている。
隣接する高速側カムロブ43Ａと低速側カムロブ43Ｂは、各カムプロファイルの基礎円の外径が互いに等しく、基礎円は同じ周方向位置にある。

各吸気側カムキャリア43は、高速側カムロブ43Ａと低速側カムロブ43Ｂの右側の組のうち右側の低速側カムロブ43Ｂより右側に、リード溝44が周回するように形成されたリード溝円筒部43Ｄを有する。
リード溝円筒部43Ｄの外径は、高速側カムロブ43Ａと低速側カムロブ43Ｂの同径の基礎円の外径より僅かに小さい。

リード溝円筒部43Ｄのリード溝44は、軸方向定位置で周方向に一周する定常リード溝44ｃが形成されるとともに、定常リード溝44ｃから左右に枝分かれして軸方向左右に所定距離離れた位置まで螺旋状に左シフトリード溝44ｌと右シフトリード溝44ｒが形成されている。

また、リード溝円筒部43Ｄには、その左右両側にリード溝44を挟むようにしてそれぞれ係止解除カムロブ45ｌ，45ｒが形成されている。
係止解除カムロブ45ｌ，45ｒは、軸方向に幅狭く、それぞれ所定周方向部位にリフト量が増減するカム山45ln，45rnを有する。

図８は、リード溝円筒部43Ｄのリード溝44（左シフトリード溝44ｌ，定常リード溝44ｃ，右シフトリード溝44ｒ）および係止解除カムロブ45ｌ，45ｒの展開図である。
図８を参照して、右シフトリード溝44ｒの溝側壁面Ｆ_１，Ｆ_２のうち第１切替ピン73に摺接して押圧される側の溝側壁面Ｆ_１および左シフトリード溝44ｌの第２切替ピン74に摺接して押圧される側の溝側壁面Ｆ_１の各溝側壁面Ｆ_１，Ｆ_１には、切替ピン73，74により吸気側カムキャリア43がシフトを開始するシフト開始変曲部位Ｐａからシフトを終了するシフト終了変曲部位Ｐｚまでの間のシフト作用が働くシフト溝側壁面Ｆaz，Ｆazが形成されている。
シフトリード溝44ｒ，44ｌは、シフト終了変曲部位Ｐｚで定常リード溝44ｃに合流する。

リード溝円筒部43Ｄのリード溝44は、溝底面Ｇと同溝底面Ｇの両側の溝側壁面Ｆ_１，Ｆ_２とでチャンネル状に構成され、溝底面Ｇの両側の溝側壁面Ｆ_１，Ｆ_２は、リード溝円筒部43Ｄの外周面（および溝底面Ｇ）に直角な垂直面をなすが、本リード溝44の場合、溝側壁面Ｆ_１のうち少なくともシフト開始変曲部位Ｐａからシフト終了変曲部位Ｐｚまでの間のシフト溝側壁面Ｆazは、リード溝円筒部43Ｄの外周面と鋭角をなす傾斜面をなす（図９参照）。

リード溝円筒部43Ｄのリード溝44を間に挟む左右両端部の係止解除カムロブ45ｌ，45ｒのうち左側の係止解除カムロブ45ｌは左シフトリード溝44ｌに沿って形成され、右側の係止解除カムロブ45ｒは右シフトリード溝44ｒに沿って形成されている。
係止解除カムロブ45ｌ，45ｒは、シフト開始変曲部位Ｐａからシフト終了変曲部位Ｐｚまでの周方向範囲のうちでシフト終了変曲部位Ｐｚ寄りの所定周方向部位にカム山45ln，45rnを有する。

図８を参照して、シフトリード溝44ｌ，44ｒのうちで、シフト開始変曲部位Ｐａから回転方向に若干進んだ周方向位置Ｙａからシフト開始変曲部位Ｐａとシフト終了変曲部位Ｐｚの間の略中間の周方向位置Ｙｂまでの周方向範囲Ｚabは、切替ピン73，74が進入しようとすると、切替ピン73，74がシフト溝側壁面Ｆazにはじかれたり、シフト溝側壁面Ｆazの溝開口端縁に切替ピン73，74の先端縁が衝接してしまうなど切替ピン73，74が進入するのに適切でない周方向範囲である。

そこで、係止解除カムロブ45ｌ，45ｒのカム山45ln，45rnをシフト終了変曲部位Ｐｚ寄りの所定周方向部位に設けることで、機関回転数に関わりなく、後記する切替ピン進行制御機構100によりカム山45ln，45rnが作用して係止が解除された切替ピン73，74が周方向範囲Ｚabを避けてシフトリード溝44ｌ，44ｒに適切に係合することができる。

この吸気側カムキャリア43が、吸気側カムシャフト42のスプライン軸部42ｂに、４個順次スプライン嵌合されて、所定間隔を空けて吸気側カムシャフト42上に配列される（図５参照）。
こうして４個の吸気側カムキャリア43が配設された吸気側カムシャフト42が、図５に示されるように、上側シリンダヘッド３Ｕの軸受壁３vrおよび４つの軸受壁３ｖの後側の各軸受３vvに軸支される。
吸気側カムシャフト42の被軸受部42ａが軸受壁３vrに支持され、各吸気側カムキャリア43の被軸受円筒部43Ｃが各軸受壁３ｖに支持される。

他方、排気側カムシャフト52のスプライン軸部52ｂにスプライン嵌合する排気側カムキャリア53も、吸気側カムキャリア43と同じ形状をしており、高速側カムロブ53Ａと低速側カムロブ53Ｂと被軸受円筒部53Ｃおよびリード溝円筒部53Ｄが形成され、リード溝円筒部53Ｄには、定常リード溝54ｃと右シフトリード溝54ｒと左シフトリード溝54ｌが形成されるとともに、その両端部にそれぞれ係止解除カムロブ55ｒ，55ｌが形成されている（図５，図６参照）。

この排気側カムキャリア53が４個順次スプライン軸部52ｂにスプライン嵌合した排気側カムシャフト52が、図５に示されるように、上側シリンダヘッド３Ｕの軸受壁３vrおよび４つの軸受壁３ｖの前側の各軸受３vvに軸支される。
排気側カムシャフト52の被軸受部52ａが軸受壁３vrに支持され、各排気側カムキャリア53の被軸受円筒部53Ｃが各軸受壁３ｖに支持される。

以上のようにして、上側シリンダヘッド３Ｕの軸受壁３vrおよび４つの軸受壁３ｖに、吸気側カムシャフト42（および吸気側カムキャリア43）と排気側カムシャフト52（および排気側カムキャリア53）が支持されると、軸受壁３vrおよび４つの軸受壁３ｖの上にそれぞれ重ねられるカムシャフトホルダ33（図４参照）により、吸気側カムシャフト42（および吸気側カムキャリア43）と排気側カムシャフト52（および排気側カムキャリア53）が挟まれて回転自在に軸受される。

すなわち、４個の吸気側カムキャリア43は吸気側カムシャフト42とともに回転しながら軸方向に摺動可能に軸支され、４個の排気側カムキャリア53も排気側カムシャフト52とともに回転しながら軸方向に摺動可能に軸支される。

吸気側カムシャフト42の右端に取り付けられた吸気側被動ギア47と排気側カムシャフト52の右端に取り付けられた排気側被動ギア57は、同径であり、カムチェーン室３ｃに後と前に並んで配設されており、図４に示されるように、吸気側被動ギア47と排気側被動ギア57の双方に噛合する大径のアイドルギア61が、両者の間の下方に回転自在に軸支されている。
このアイドルギア61に下方のクランクシャフト10の動力がカムチェーン66等を介して伝達される。

図６を参照して、吸気側カムシャフト42の前斜め下方に吸気側カム切替機構70の吸気側切替駆動シャフト71が吸気側カムシャフト42と平行に配設されるとともに、排気側カムシャフト52の前斜め下方に排気側カム切替機構80の排気側切替駆動シャフト81が排気側カムシャフト52と平行に配設される。

吸気側切替駆動シャフト71および排気側切替駆動シャフト81は、上側シリンダヘッド３Ｕに支持される。
図５，図６および図１２を参照して、上側シリンダヘッド３Ｕには、動弁室３ｄに左右方向に指向した筒状部３Ａが、中央より若干後寄りの位置に軸受壁３vrから４つの軸受壁３ｖを貫いて一直線に形成されている。

同様に、上側シリンダヘッド３Ｕには、動弁室３ｄに左右方向に指向した筒状部３Ｂが、前側壁３Ｆｒの内面に軸受壁３vrから４つの軸受壁３ｖを貫いて一直線に形成されている（図５参照）。
筒状部３Ａの軸孔に吸気側切替駆動シャフト71が軸方向に摺動自在に嵌挿され、筒状部３Ｂの軸孔に排気側切替駆動シャフト81が軸方向に摺動自在に嵌挿される。

筒状部３Ａにおける軸受壁３ｖを挟んだ両側位置で、左右の吸気バルブ41，41にそれぞれ対応する２カ所が欠損して吸気側切替駆動シャフト71が露出しており、この吸気側切替駆動シャフト71の露出した部分に吸気ロッカアーム72，72が揺動自在に軸支される（図５参照）。
すなわち、吸気側切替駆動シャフト71はロッカアームシャフトを兼ねる。

図４および図６を参照して、吸気ロッカアーム72の先端部は、吸気バルブ41の上端部に当接し、吸気ロッカアーム72の湾曲した上端面には吸気側カムキャリア43の軸方向の移動により高速側カムロブ43Ａまたは低速側カムロブ43Ｂのいずれかが摺接する。
したがって、吸気側カムキャリア43が回転すると、高速側カムロブ43Ａまたは低速側カムロブ43Ｂのいずれかが、そのプロファイルに従って吸気ロッカアーム72を揺動し、吸気バルブ41を押圧して燃焼室30の吸気弁口を開く。

同様に、筒状部３Ｂにおける軸受壁３ｖを挟んだ両側位置で、左右の排気バルブ51，51にそれぞれ対応する２カ所が欠損して排気側切替駆動シャフト81が露出しており、この排気側切替駆動シャフト81の露出した部分に，排気ロッカアーム82が揺動自在に軸支される（図５，図６参照）。
すなわち、排気側切替駆動シャフト81はロッカアームシャフトを兼ねる。

図４および図６を参照して、排気ロッカアーム82の先端部は、排気バルブ51の上端部に当接し、排気ロッカアーム82の湾曲した上端面には排気側カムキャリア53の移動により高速側カムロブ53Ａまたは低速側カムロブ53Ｂのいずれかが摺接する。
したがって、排気側カムキャリア53が回転すると、高速側カムロブ53Ａまたは低速側カムロブ53Ｂのいずれかが、そのプロファイルに従って排気ロッカアーム82を揺動し、排気バルブ51を押圧して燃焼室30の排気弁口を開く。

図５および図１３を参照して、筒状部３Ａにおける吸気側カムキャリア43のリード溝円筒部43Ｄに対応する箇所に、左右に隣接して２つの円筒ボス部３As，３Asがリード溝円筒部43Ｄに向けて突出して形成されている。
円筒ボス部３Asの内側の穴は、底を有している。
この左右の円筒ボス部３As，３Asの各内側の孔には、それぞれコイルばね75，75が挿入された上に、第１切替ピン73と第２切替ピン74が摺動自在に嵌挿される。

図１０を参照して、第１切替ピン73は、軸方向に外径の異なる円柱形状に形成されている。
第１切替ピン73は、同径の先端側円柱部73ａと基端円柱部73ｂが、小径の連結円柱部73ｃにより連結されており、先端側円柱部73ａより先端に係合端部73ｄが突出している。
係合端部73ｄは、その外周面が先端面73dfに向かって拡径する外周円錐面73dtを形成している。
係合端部73ｄの先端面73dfの周縁は面取り加工がされている。

第１切替ピン73の先端側円柱部73ａは、その外周面の基端寄りに周方向に被係止溝73ｖが環状に形成されている。
被係止溝73ｖの対向する一対の溝側面73v1，73v2のうち先端側の溝側面73v1はテーパ面をなし、基端側の溝側面73v2は垂直面をなす。
第１切替ピン73の基端円柱部73ｂの連結円柱部73ｃ側の端面は、球面をなす球状端面73bfとなっている。
第２切替ピン74も第１切替ピン73と同じ形状をしている。

一方で、吸気側切替駆動シャフト71は、図１１に示されるように、軸中心を貫通する軸方向に長尺の長孔71ａが形成され、
長孔71ａの幅は、第１切替ピン73の連結円柱部73ｃの径より若干大きいが、基端円柱部73ｂの径より小さい。
吸気側切替駆動シャフト71の長孔71ａの一方の開口端面には、左右２つ平坦面71Ｃｐ，71Ｃｐの間に所定の形状に凹んで形成された凹曲面71Cｖが連続して形成されるカム面71Ｃが構成されている。

第１切替ピン73は、連結円柱部73ｃが吸気側切替駆動シャフト71の長孔71ａを貫通し、コイルばね75により付勢されて基端円柱部73ｂの球状端面73bfが吸気側切替駆動シャフト71の長孔71ａの開口端面であるカム面71Ｃに押圧された状態に組付けられる。
したがって、吸気側切替駆動シャフト71が軸方向に移動すると、軸方向定位置にあって軸方向と直交する方向に摺動する第１切替ピン73の基端円柱部73ｂの球状端面73bfがカム面71Ｃに当接し、カム面71Ｃの形状に案内されて第１切替ピン73が軸方向と直角方向に進退する直動カム機構Ｃａが構成されている。

図１１に示されるように、第１切替ピン73と第２切替ピン74は、吸気側切替駆動シャフト71の共通の長孔71ａを貫通して互いに平行に並んで配設される。
なお、長孔71ａの左端に軸中心を貫通する円孔71ｂが形成されている。
円孔71ｂは、内径が基端円柱部73ｂ，74ｂの外径より若干大きく、第１切替ピン73と第２切替ピン74の組付け作業に利用される。

図１１は、吸気側切替駆動シャフト71のカム面71Ｃのうち凹曲面71Ｃｖの中央が、第１切替ピン73の位置にある状態を示しており、第１切替ピン73が凹曲面71Ｃｖに球状端面73bfを当接して進行した位置にあり、第２切替ピン74はカム面71Ｃのうち平坦面71Ｃｐに当接して退行した位置にある。

この状態から吸気側切替駆動シャフト71が左方に移動すると、第１切替ピン73は球状端面73bfが凹曲面71Ｃｖの中央から凹曲面71Ｃｖの右側傾斜面を上りながら退行して右側平坦面71Ｃｐに当接し、第２切替ピン74は球状端面74bfが平坦面71Ｃｐから凹曲面71Ｃｖの左側傾斜面を下りながら進行して凹曲面71Ｃｖの中央に当接する。
このように、吸気側切替駆動シャフト71の軸方向の移動により第１切替ピン73と第２切替ピン74を交互に進退させることができる。

なお、排気側切替駆動シャフト81が軸方向に摺動自在に嵌挿される筒状部３Ｂには、図示されないが、筒状部３Ａと同様に、第１切替ピン83と第２切替ピン84が摺動自在に嵌挿される２つの円筒ボス部３Bs，３Bsが左右に隣接して形成されており、第１切替ピン83と第２切替ピン84は、排気側切替駆動シャフト81の共通の長孔81ａを貫通して互いに平行に並んで配設される（図５，図６参照）。

排気側切替駆動シャフト81の軸方向の移動で、長孔81ａのカム面81Ｃ（カム面71Ｃと同じ形状のカム面、図１１参照）により第１切替ピン83と第２切替ピン84が軸方向と直角方向に交互に進退する直動カム機構Ｃｂが構成されている。

第１切替ピン73が進行して右シフトリード溝44ｒに係合する場合、第１切替ピン73の先端の係合端部73ｄが右シフトリード溝44ｒ内に進入して係合する。
第１切替ピン73の係合端部73ｄは、前記したように、外周面が先端面73dfに向かって拡径する外周円錐面73dtを形成しており、右シフトリード溝44ｒの溝側壁面Ｆ_１のうちシフト開始変曲部位Ｐａからシフト終了変曲部位Ｐｚまでの間のシフト溝側壁面Ｆazは、傾斜している。

図１２に示されるように、第１切替ピン73の係合端部73ｄの外周円錐面73dtの先端面73dfに対する傾斜角は、右シフトリード溝44ｒの溝側壁面Ｆ_１のうちシフト開始変曲部位Ｐａからシフト終了変曲部位Ｐｚまでの間の傾斜面であるシフト溝側壁面Ｆazのリード溝円筒部43Ｄの外周面に対する傾斜角と略等しい。

図１２に実線で示すように、第１切替ピン73の係合端部73ｄが右シフトリード溝44ｒに正常に係合した場合は、第１切替ピン73の係合端部73ｄの外周円錐面73dtが、回転する右シフトリード溝44ｒの傾斜したシフト溝側壁面Ｆazに接して押圧し、吸気側カムキャリア43を右方にシフトするので、第１切替ピン73の係合端部73ｄは右シフトリード溝44ｒに食い込むように溝内方に力を受け確実に係合する。

第１切替ピン73の係合端部73ｄが右シフトリード溝44ｒに入り始めたところで、右シフトリード溝44ｒの傾斜したシフト溝側壁面Ｆazに係合端部73ｄの先端が衝接して、第１切替ピン73が多少傾いたとしても、図１２に２点鎖線で示すように、リード溝円筒部43Ｄの外周面とシフト溝側壁面Ｆazが交わる溝開口縁Ｆ_１ｅが、第１切替ピン73の係合端部73ｄの外周円錐面73dtに接して押圧するため、第１切替ピン73は、右シフトリード溝44ｒの溝内方に引き込まれる方向に力を受けて、右シフトリード溝44ｒの外側にはじかれことなく、速やかに右シフトリード溝44ｒに係合し、カム切替機構の作動性を向上させることができる。

なお、第１切替ピン73の係合端部73ｄは、先端面73dfの周縁が面取り加工がされているので、右シフトリード溝44ｒへの進入時に、右シフトリード溝44ｒの溝開口縁やシフト溝側壁面Ｆazとの当たりを良好にすることができる。

本可変動弁装置40には、上記吸気側カム切替機構70に、第１切替ピン73と第２切替ピン74のコイルばね75による進行を制御する吸気側切替ピン進行制御機構100が備えられ、同様に、上記排気側カム切替機構80に、第１切替ピン83と第２切替ピン84のコイルばね85による進行を制御する排気側切替ピン進行制御機構110が備えられている。
吸気側切替ピン進行制御機構100は、上側シリンダヘッド３Ｕの筒状部３Ａに設けられ、排気側切替ピン進行制御機構110は、筒状部３Ｂに設けられている（図１３参照）。

吸気側切替ピン進行制御機構100と排気側切替ピン進行制御機構110は、同じ構造を有し、以下、吸気側切替ピン進行制御機構100について説明する。
吸気側切替ピン進行制御機構100は、コイルばね75による第１切替ピン73と第２切替ピン74の進行を、第１係止部材103と第２係止部材104がそれぞれ係止して禁止するものである。

図１４は、第１係止部材103を示しており、第１係止部材103は、長尺板部103ａの上下両端が直角に屈曲して上側短尺板部103ｂと下側短尺板部103ｃが形成されており、長尺板部103ａの一端から上側短尺板部103ｂとは反対側に軸受部103ｄが突出している。
軸受部103ｄには、軸受孔103dhが幅方向に穿孔されている。

下側短尺板部103ｃの先端が係止爪部103ccをなし、係止爪部103ccの上縁角部にテーパ状に切り欠かれた切欠き103ctが形成されている。
そして、上側短尺板部103ｂは、一方の面に偏って先細に形成され、偏った面から幅方向に突出してカムスリッパ部103ｓが形成されている。
したがって、カムスリッパ部103ｓは、係止爪部103ccとは幅方向に偏移した位置にある。
カムスリッパ部103ｓの上面がスリッパ面103sfである。

第２係止部材104は、第１係止部材103と面対称な形状をしており、同じ部位は同じ添え字を104に付して示す。
図１５に示されるように、第１係止部材103と第２係止部材104は、共通のホルダ105に揺動自在に保持される。

ホルダ105は、取付基板105ａの上端部から３本のアーム部105ｂ，105ｃ，105ｄが互いに平行に突出しており、隣り合うアーム部105ｂ，105ｃの間に第１係止部材103の軸受部103ｄが挟まれ、隣り合うアーム部105ｃ，105ｄの間に第２係止部材104の軸受部104ｄが挟まれ、アーム部105ｂ，105ｃ，105ｄを幅方向に貫く支軸106が、第１係止部材103の軸受部103ｄの軸受孔103dhおよび第２係止部材104の軸受部104ｄの軸受孔104dhを貫通軸支している。

このようにホルダ105に支軸106を介して揺動自在に第１係止部材103と第２係止部材104が保持される。
ホルダ105の取付基板105ａには、第１係止部材103の長尺板部103ａと第２係止部材104の長尺板部104ａのそれぞれ背後に、円穴105ah，105ahが形成されていて、同円穴105ah，105ahにコイルばね107，107が嵌挿され、コイルばね107，107により第１係止部材103と第２係止部材104がそれぞれ係止爪部103cc，104ccを突出する方向に付勢される（図１５参照）。

図１３を参照して、第１係止部材103と第２係止部材104を揺動自在に保持したホルダ105は、その取付基板105ａが上側シリンダヘッド３Ｕの筒状部３Ａにおける第１切替ピン73と第２切替ピン74の嵌挿される円筒ボス部３As，３Asに取り付けられる。

第１係止部材103と第２係止部材104がそれぞれ第１切替ピン73と第２切替ピン74に対応し、コイルばね107に付勢された第１係止部材103の係止爪部103ccが第１切替ピン73に当接し、コイルばね107に付勢された第２係止部材104の係止爪部104ccが第２切替ピン74に当接する。

そして、第１係止部材103のカムスリッパ部103ｓのスリッパ面103sfと第２係止部材104のカムスリッパ部104ｓのスリッパ面104sfが、吸気側カムキャリア43のリード溝円筒部43Ｄの両端のリード溝44の両側の係止解除カムロブ45ｒ，45ｌにそれぞれ接触可能に対向する。

図１６に、吸気側カムキャリア43に対する第１切替ピン73と第１係止部材103の位置関係を示す。
第１切替ピン73は、コイルばね75に付勢されて吸気側切替駆動シャフト71のカム面71Ｃに基端円柱部73ｂの球状端面73bfを当接し、先端の係合端部73ｄを吸気側カムキャリア43のリード溝円筒部43Ｄの外周面に臨ませている。

第１係止部材103は、コイルばね107に付勢されて下側短尺板部103ｃの先端の係止爪部103ccを第１切替ピン73の外周面に当接可能に臨ませ、上側短尺板部103ｂから側方に突出したカムスリッパ部103ｓのスリッパ面103sfを、吸気側カムキャリア43のリード溝円筒部43Ｄの一端部の係止解除カムロブ45ｒのカム面に接触可能に対向させている。
第２切替ピン74と第２係止部材104も吸気側カムキャリア43に対して同様の位置関係にある。

排気側切替ピン進行制御機構110も上記吸気側切替ピン進行制御機構100と同じ構造を有し、共通のホルダ115に第１係止部材113と第２係止部材114が揺動自在に保持されている。
吸気側切替ピン進行制御機構100の動作過程を図１７に従って説明するが、排気側切替ピン進行制御機構110も同様に動作する。

図１７は、吸気側切替ピン進行制御機構100において第１切替ピン73が進行して吸気側カムキャリア43の右シフトリード溝44ｒに係合するまでの各行程を図示したものである。
図１７の（１）は、図１６と同じ状態を示し、第１切替ピン73は、その基端円柱部73ｂの球状端面73bfが、吸気側切替駆動シャフト71のカム面71Ｃのうち平坦面71Ｃｐに当接して退行した位置にある。

このとき、吸気側切替ピン進行制御機構100の第１係止部材103は、下側短尺板部103ｃの先端の係止爪部103ccが第１切替ピン73の先端側円柱部73ａの外周面に乗り上げてコイルばね107を圧縮した揺動姿勢にあり、上側短尺板部103ｂから側方に突出したカムスリッパ部103ｓのスリッパ面103sfは、吸気側カムキャリア43のリード溝円筒部43Ｄの一端部の係止解除カムロブ45ｒのカム面に近接した状態にある。

この状態から吸気側切替駆動シャフト71が移動して、第１切替ピン73の球状端面73bfがカム面71Ｃの平坦面71Ｃｐから凹曲面71Cｖに入り始めると、図１７の（２）に示されるように、コイルばね75に付勢されて第１切替ピン73は若干進行するので、第１切替ピン73の先端側円柱部73ａの被係止溝73ｖに第１係止部材103の係止爪部103ccが噛み込んで第１切替ピン73を係止する。

コイルばね75に付勢された第１切替ピン73は、先端の係合端部73ｄの先端面73dfが吸気側カムキャリア43のリード溝円筒部43Ｄの外周面に近接した状態にあって、第１係止部材103に係止されて進行を禁止された進行禁止状態にあり、吸気側切替駆動シャフト71がさらに移動して、カム面71Ｃの凹曲面71Cｖが進行禁止された第１切替ピン73の球状端面73bfから離れても、コイルばね75に付勢された第１切替ピン73は進行を禁止されて待機状態にある。

図１７の（２）に示される第１切替ピン73の待機状態では、係止爪部103ccが第１切替ピン73の被係止溝73ｖに噛み込むことで揺動した第１係止部材103のカムスリッパ部103ｓのスリッパ面103sfは、吸気側カムキャリア43の係止解除カムロブ45ｒのカム面に接触しない状態で近接している。

第１切替ピン73が待機状態にあるときに、吸気側カムキャリア43の係止解除カムロブ45ｒのカム面のカム山45rnが所定の適切なタイミングで第１係止部材103のスリッパ面103sfに接すると、図１７の（３）に示されるように、第１係止部材103をコイルばね107に抗して揺動し、係止爪部103ccを第１切替ピン73の被係止溝73ｖから抜いて係止を解除し、第１切替ピン73の進行を許可する進行許可状態とする。

係止爪部103ccが第１切替ピン73の被係止溝73ｖから抜けると、第１切替ピン73はコイルばね75のばね力により瞬時に突出し、図１７の（４）に示されるように、第１切替ピン73の先端の係合端部73ｄは、吸気側カムキャリア43のリード溝円筒部43Ｄの右シフトリード溝44ｒに適切なタイミングで係合する。

第１切替ピン73は、基端円柱部73ｂの球状端面73bfが吸気側切替駆動シャフト71のカム面71Ｃの凹曲面71Cｖの底面に接し、もしくは係合端部73ｄが右シフトリード溝44ｒの溝底面Ｇに接して突出を停止し、この時、第１係止部材103は、下側短尺板部103ｃの先端の係止爪部103ccが第１切替ピン73の先端側円柱部73ａの被係止溝73ｖより基端側の外周面に乗り上げた揺動状態となり、吸気側カムキャリア43の係止解除カムロブ45ｒのカム山45rnが第１係止部材103のスリッパ面103sfを通り過ぎても、図１７の（５）に示されるように、この揺動状態が維持され、第１係止部材103のスリッパ面103sfが吸気側カムキャリア43の係止解除カムロブ45ｒのカム山45rnには接しない位置にあって、第１係止部材103は吸気側カムキャリア43の回転によって揺動することはない。

第１切替ピン73の被係止溝73ｖに第１係止部材103の係止爪部103ccが噛み込んで第１切替ピン73が係止され（図１７の（２）参照）、コイルばね75により付勢されて第１切替ピン73が待機状態にあるときから、吸気側カムキャリア43の回転で係止解除カムロブ45ｒのカム山45rnが第１係止部材103を揺動して係止を解除するタイミングは、係止が解除された第１切替ピン73の係合端部73ｄが右シフトリード溝44ｒに適切に進入して係合することができるタイミングである。

前記したように、吸気側カムキャリア43に形成された係止解除カムロブ45ｒは、図８に示されるように、シフト開始変曲部位Ｐａからシフト終了変曲部位Ｐｚまでの周方向範囲のうちでシフト終了変曲部位Ｐｚ寄りの所定周方向部位にカム山45rnを有し、吸気側カムキャリア43と一体に回転する該カム山45rnが、係止して待機状態にある第１係止部材103に作用して係止を解除するので、吸気側カムキャリア43の回動に合わせて適切なタイミングでコイルばね75のばね力により第１切替ピン73を速やかに突出させて右シフトリード溝44ｒに適切に係合させることができる。

機関回転数が様々な回転数の場合でも、右シフトリード溝44ｒの少なくとも第１切替ピン73が進入するのに適切でない周方向範囲Ｚabを避けて、周方向範囲Ｚab以外の周方向範囲で第１切替ピン73を進入させて円滑に係合させることができる（図８参照）。

機関回転数が高速回転化した場合でも、コイルばね75に付勢されて待機状態にある第１切替ピン73を吸気側カムキャリア43の回動に連動して係止を解除して、コイルばね75のばね力により第１切替ピン73を突出させるので、進入するのに適切でない周方向範囲Ｚabを除いた周方向範囲で、右シフトリード溝44ｒに速やかにかつ確実に係合させることができ、カム切替の作動性を向上させることができる。

すなわち、第１切替ピン73の係合端部73ｄが右シフトリード溝44ｒの軸方向に偏移しない周方向範囲に円滑に係合すると、図８を参照して、シフト開始変曲部位Ｐａからシフト終了変曲部位Ｐｚまでの間のシフト溝側壁面Ｆazに係合端部73ｄが接することになり、吸気側カムキャリア43が回転しながら右方にシフトし、カム切替が行われる。

第１切替ピン73の係合端部73ｄは、その外周面が先端面に向かって拡径する外周円錐面を形成し、また、シフト溝側壁面Ｆazはリード溝円筒部43Ｄの外周面と鋭角をなす傾斜した傾斜溝側壁面Ｆ_１ｓの主要部をなして傾斜しているので、第１切替ピン73の係合端部73ｄが右シフトリード溝44ｒに係合し、シフト溝側壁面Ｆazに接すると、図１２に断面図で示すように係合する。

図１２に示す場合には、第１切替ピン73の係合端部73ｄの先端面73dfに向かって拡径する外周円錐面73dtが、右シフトリード溝44ｒのシフト溝側壁面Ｆaz（傾斜溝側壁面Ｆ_１ｓ）に接しており、シフト溝側壁面Ｆazから受ける押圧力が第１切替ピン73を溝内方に引き込む方向に作用し、右シフトリード溝44ｒの外側に抜けることはない。

また、右シフトリード溝44ｒのシフト溝側壁面Ｆazに第１切替ピン73の係合端部73ｄの先端面73dfの周縁が衝接して第１切替ピン73が僅かに傾いたとしても、第１切替ピン73の係合端部73ｄの外周円錐面73dtがリード溝円筒部43Ｄの外周面と傾斜したシフト溝側壁面Ｆazが交わる溝開口縁Ｆ_１ｅに接して押圧されるため、第１切替ピン73は溝内方に引き込まれる方向に力を受けて、右シフトリード溝44ｒの外側にはじかれことなく、速やかに右シフトリード溝44ｒに係合し、機関回転数が高速回転化した場合でも、カム切替機構の作動性を向上させることができる。

傾斜したシフト溝側壁面Ｆazは、少なくともシフト開始変曲部位Ｐａからシフト終了変曲部位Ｐｚまでの間のシフト溝側壁面Ｆazに形成されるので、第１切替ピン73の係合端部73ｄが右シフトリード溝44ｒに係合してシフト溝側壁面Ｆazに接して吸気側カムキャリア43を軸方向に押圧してシフトする間、係合端部73ｄは傾斜したシフト溝側壁面Ｆazに接してリード溝(44,54)の内側に力を受けて係合を確実にすることができる。

なお、第１切替ピン73の係合端部73ｄは、先端面の周縁は面取り加工がされているので、右シフトリード溝44ｒのシフト溝側壁面Ｆazとの当たりを良好にすることができる。
以上、第１切替ピン73の右シフトリード溝44ｒへの係合について説明したが、第２切替ピン74の左シフトリード溝44ｌへの係合についても吸気側カムキャリア43のシフト方向が逆になること以外は、同様である。

第１切替ピン73の係合端部73ｄが右シフトリード溝44ｒに係合した状態は、図１７の(5)に示されるが、この状態のとき、第１切替ピン73が進行し、第２切替ピン74が退行して、吸気側切替駆動シャフト71との関係では、図１１に示す状態にある。
この状態から吸気側切替駆動シャフト71が左方に移動すると、吸気側切替駆動シャフト71のカム面71Ｃにより第１切替ピン73が退行して右シフトリード溝44ｒから抜けるとともに、代わって第２切替ピン74が進行して左シフトリード溝44ｌに係合して吸気側カムキャリア43を左方にシフトする。

第１切替ピン73は、左方に移動する吸気側切替駆動シャフト71のカム面71Ｃのうち凹曲面71Cｖを上ることで、図１７の(5)に示す状態から退行するので、コイルばね107に付勢された第１係止部材103は、係止爪部103ccが第１切替ピン73の被係止溝73ｖに一旦進入するが、第１切替ピン73の更なる退行で、係止爪部103ccはそのテーパ状に切欠かれた切欠き103ctが第１切替ピン73の被係止溝73ｖの先端側の溝側面73v1のテーパ面に摺接して同溝側面73v1を滑らかに上って、先端側円柱部73ａの外周面に乗り、係止が解除された状態で第１係止部材103を図１７の（１）に示す退行位置に戻すことができる（図１６参照）。

吸気側カム切替機構70により吸気側カムキャリア43を移動して、高速側カムロブ43Ａと低速側カムロブ43Ｂを切替えて吸気ロッカアーム72に作用させるときの吸気側カム切替機構70の動きを、図１８の動作過程を示す説明図に基づいて説明する。
図１８は、吸気側カム切替機構70の主要部材の動作過程を経時的に順に示している。
なお、図１８は説明図であり、特に、係止解除カムロブ45ｒ，45ｌは誇張して示し、第１係止部材103と第２係止部材104は、説明上、実際と異なる位置に配置している。

図１８の（１）に示す状態は、吸気側カムキャリア43が右側位置（右方ＲＨの位置）にあって、高速側カムロブ43Ａが吸気ロッカアーム72に作用して、高速側カムロブ43Ａのカムプロファイルに設定されたバルブ作動特性に従って吸気バルブ41が動作している。

このとき、吸気側切替駆動シャフト71も右側位置にあって、カム面71Ｃのうち凹曲面71Ｃｖが第１切替ピン73の位置にあって、第１切替ピン73が凹曲面71Ｃｖに当接し、もしくは右シフトリード溝44ｒの溝底面Ｇに接して進行し吸気側カムキャリア43のリード溝円筒部43Ｄの定常リード溝44ｃに係合している。
第２切替ピン74は、カム面71Ｃの平坦面71Ｃｐに当接して退行しリード溝44から離れている。
したがって、吸気側カムシャフト42にスプライン嵌合して回転する吸気側カムキャリア43は、周方向に一周に亘って形成された定常リード溝44ｃに第１切替ピン73が係合し、吸気側カムシャフト42内に設けられたストッパロッド48により軸方向に移動せず所定位置に維持されている。

図１３を参照して、吸気側カムシャフト42は、中心軸孔が油路42ｏとなっており、油路42ｏから径方向に円孔が貫通しており、同円孔にストッパロッド48が周方向に摺動自在に嵌挿している。
ストッパロッド48は円筒部の先端が半球状をなしており、半球部には円筒部の中心軸上に貫通孔48ｈが形成されている。

吸気側カムシャフト42の前記円孔に油路42ｏを挟んで対向する部分に形成された円穴の底面とストッパロッド48の円筒部内の半球部の底面との間にコイルばね49が介装されており、コイルばね49はストッパロッド48の半球部を吸気側カムシャフト42の外周面から突出させるように付勢している。

一方で、吸気側カムキャリア43のスプラインが形成された内周面には、所定箇所にストッパロッド48の半球部が係合可能な凹部43ｐが形成されている。
図１３は、ストッパロッド48の半球部が凹部43ｐに係合して、吸気側カムキャリア43の軸方向の移動を規制した仮止め状態を示している。
このとき、回転する吸気側カムキャリア43は、周方向に一周に亘って形成された定常リード溝44ｃに第１切替ピン73または第２切替ピン74が係合しており、ストッパロッド48により仮止めされて吸気側カムキャリア43は、軸方向に移動せず所定位置に維持されている。

ストッパロッド48には、吸気側カムシャフト42の内部の油路42ｏに連通する貫通孔48ｈが形成されている。
したがって、オイルにより異物等がストッパロッド48の周辺に運ばれた場合、貫通孔48ｈを通して外側に排出することができるため、ストッパロッド48と吸気側カムシャフト42の間に異物を噛み込み、動きが阻害されることを抑制することができる。
また、ストッパロッド48は、頭部が半球状をして下部が円筒部となっているので、球体のものに比べ回転しないため、貫通孔48ｈが常に吸気側カムシャフト42の内部の油路42ｏと連通状態を維持することができる。

図１８の（１）を参照して、前記定常リード溝44ｃに第１切替ピン73が係合し、吸気側カムシャフト42内に設けられたストッパロッド48により軸方向に移動せず所定位置に維持された状態から吸気側切替駆動シャフト71が左方向ＬＨに移動すると、第１切替ピン73は凹曲面71Ｃｖの傾斜面に案内されて退行して定常リード溝44ｃから抜け、他方、第２切替ピン74は平坦面71Ｃｐから凹曲面71Ｃｖの傾斜面に案内されて若干進行したところで、第２係止部材104の係止爪部104ccが第２切替ピン74の被係止溝74ｖに噛み込んで第２切替ピン74を係止し、コイルばね75に付勢された第２切替ピン74は進行を禁止されて待機状態になる（図１８の（２）参照）。

吸気側カムキャリア43がさらに回転し、吸気側カムキャリア43の係止解除カムロブ45ｌのカム山45lnが第２係止部材104のカムスリッパ部104ｓに摺接して第２係止部材104を揺動して係止爪部104ccを第２切替ピン74の被係止溝74ｖから抜き、適切なタイミングで係止を解除し、第１切替ピン73の進行を許可する進行許可状態とする（図１８の（３）参照）。

係止を解除された第２切替ピン74は、適切なタイミングでコイルばね75のばね力により突出し、進入するのに適切でない周方向範囲Ｚabを避けて左シフトリード溝44ｌの軸方向に偏移しない周方向範囲に進入して円滑に係合する（図１８の（４）参照）。
そして、吸気側カムキャリア43が回転し、左シフトリード溝44ｌのシフト開始変曲部位Ｐａが第２切替ピン74に至る（図１８の（５）参照）。

吸気側カムキャリア43がさらに回転すると、第２切替ピン74は左シフトリード溝44ｌのシフト開始変曲部位Ｐａからシフト終了変曲部位Ｐｚまでの間のシフト溝側壁面Ｆazに接することになり、吸気側カムキャリア43は回転しながら左方ＬＨにシフトする。

吸気側カムキャリア43が左方ＬＨに移動すると、第２切替ピン74は定常リード溝44ｃに係合し、吸気側カムシャフト42内に設けられたストッパロッド48により吸気側カムキャリア43は左方に移動した所定位置で維持される。
高速側カムロブ43Ａに代わって低速側カムロブ43Ｂが吸気ロッカアーム72に作用して、低速側カムロブ43Ｂのカムプロファイルに設定されたバルブ作動特性に従って吸気バルブ41が動作する（図１８の（６）参照）。

このように、吸気側切替駆動シャフト71を左方に移動することで、吸気バルブ41に作用するカムロブを、高速側カムロブ43Ａから低速側カムロブ43Ｂに切り替えることができる。

また、この状態から、逆に吸気側切替駆動シャフト71を右方に移動することで、第２切替ピン74が退行して定常リード溝44ｃから離れ、第１切替ピン73が進行して右シフトリード溝44ｒに係合して、右シフトリード溝44ｒに案内されて吸気側カムキャリア43は右方に移動し、吸気バルブ41に作用するカムロブを、低速側カムロブ43Ｂから高速側カムロブ43Ａに切り替えることができる。
なお、排気側カム切替機構80も排気側切替駆動シャフト81の移動により、吸気側カム切替機構70と同様に、カム切替動作が行われる。

図５および図６を参照して、上側シリンダヘッド３Ｕの左側壁３Ｌｈには、吸気側切替駆動シャフト71を軸方向に移動させる吸気側油圧アクチュエータ77が動弁室３ｄ内に突出して設けられるとともに、排気側切替駆動シャフト81を軸方向に移動させる排気側油圧アクチュエータ87が動弁室３ｄ内に吸気側油圧アクチュエータ77の前方に並んで突出して設けられる。
すなわち、吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87は、上側シリンダヘッド３Ｕに一体に形成されている。

図１９および図２０を参照して、吸気側油圧アクチュエータ77は、吸気側アクチュエータハウジング78の円孔状のハウジング内室に、円筒状本体79ａの内部中央に仕切り壁79ｂを有した吸気側アクチュエータ駆動体79が吸気側切替駆動シャフト71の軸方向（左右方向）に往復摺動可能に嵌合されており、吸気側切替駆動シャフト71の左端部が吸気側アクチュエータ駆動体79の仕切り壁79ｂに嵌着されて一体に移動する。
吸気側アクチュエータハウジング78のハウジング内室は、左方開口を蓋部材76により閉塞され、吸気側アクチュエータ駆動体79の中央仕切り壁79ｂにより左右に仕切られて左側の吸気高速側油圧室78_Hと右側の吸気低速側油圧室78_Lが構成される。

同様に、排気側油圧アクチュエータ87は、排気側アクチュエータハウジング88の円孔状のハウジング内室に、円筒状本体89ａの内部中央に仕切り壁89ｂを有した排気側アクチュエータ駆動体89が排気側切替駆動シャフト81の軸方向（左右方向）に往復摺動可能に嵌合されており、排気側切替駆動シャフト81の左端部が排気側アクチュエータ駆動体89の仕切り壁89ｂに嵌着されて一体に移動する。
排気側アクチュエータハウジング88のハウジング内室は、左方開口を前記蓋部材76により閉塞され、排気側アクチュエータ駆動体89の中央仕切り壁89ｂにより左右に仕切られて左側の排気高速側油圧室88_Hと右側の排気低速側油圧室88_Lが構成される。

上側シリンダヘッド３Ｕの左側壁３Ｌｈには、吸気側油圧アクチュエータ77の吸気高速側油圧室78_Ｈと排気側油圧アクチュエータ87の排気高速側油圧室88_Hとを連通する高速側連通油路90_HCが形成されるとともに、吸気側油圧アクチュエータ77の吸気低速側油圧室78_Lと排気側油圧アクチュエータ87の排気低速側油圧室88_Lとを連通する低速側連通油路90_LCが形成されている。

吸気高速側油圧室78_Hには、高速側供給油路90_Hが接続され、排気低速側油圧室88_Lには、低速側供給油路90_Lが接続されている。
なお、低速側供給油路90_Lは上側シリンダヘッド３Ｕの左側壁３Ｌｈに形成されるが、高速側供給油路90_Hは蓋部材76に形成される。

図２３は、油圧室と油路を吸気側アクチュエータ駆動体79および排気側アクチュエータ駆動体89とともに示す斜視図であり、吸気側アクチュエータ駆動体79と排気側アクチュエータ駆動体89以外の油圧室と油路を散点模様を付して示している。
図２４は、その上面図であり、図２５は図２４のXXV矢視図、図２６は図２４のXXVI矢視図である。

前記したように、吸気側アクチュエータハウジング78のハウジング内室が吸気側アクチュエータ駆動体79の仕切り壁79ｂにより左側の吸気高速側油圧室78_Hと右側の吸気低速側油圧室78_Lに仕切られ、排気側アクチュエータハウジング88のハウジング内室が排気側アクチュエータ駆動体89により左側の排気高速側油圧室88_Hと右側の排気低速側油圧室88_Lに仕切られている。

図２３ないし図２６を参照して、吸気側アクチュエータハウジング78の円孔状のハウジング内室は、左右方向中央より左側と右側に、それぞれ径方向に膨張して形成された吸気高速側膨張室78_HEと吸気低速側膨張室78_LEを有し、吸気高速側膨張室78_HEは高速側連通油路90_HCに連通するとともに吸気高速側油圧室78_Hと連通可能で、吸気低速側膨張室78_LEは低速側連通油路90_LCに連通するとともに吸気低速側油圧室78_Lと連通可能である。

また、排気側アクチュエータハウジング88の円孔状のハウジング内室は、左右方向中央より左側と右側に、それぞれ径方向に部分的に膨張して形成された排気高速側膨張室88_HEと排気低速側膨張室88_LEを有し、排気高速側膨張室88_HEは高速側連通油路90_HCに連通するとともに排気高速側油圧室88_Hと連通可能で、排気低速側膨張室88_LEは低速側連通油路90_LCに連通するとともに排気低速側油圧室88_Lと連通可能である。

したがって、高速側連通油路90_HCは、一端が吸気高速側油圧室78_Ｈとともに吸気高速側膨張室78_HEに接続され、他端が排気高速側油圧室88_Hとともに排気高速側膨張室88_HEに接続されて、吸気高速側膨張室78_HEと排気高速側膨張室88_HEとを連通している。
また、低速側連通油路90_LCは、一端が吸気低速側油圧室78_Lとともに吸気低速側膨張室78_LEに接続され、他端が排気低速側油圧室88_Lとともに排気低速側膨張室88_LEに接続されて、吸気低速側膨張室78_LEと排気低速側膨張室88_LEとを連通している。

また、高速側供給油路90_Hは、吸気側アクチュエータハウジング78の吸気高速側油圧室78_Hの軸方向端面に左側から接続され、低速側供給油路90_Lは、排気側アクチュエータハウジング88の排気低速側油圧室88_Lの軸方向端面に右側から接続されている。

吸気側アクチュエータハウジング78のハウジング内室における吸気高速側油圧室78_Hの内周面には、高速側連通油路90_HCおよび吸気高速側膨張室78_HEに連通する吸気高速側連通口78_Hhがハウジング内室の左底壁より右側位置に開口しており、吸気低速側油圧室78_Lの内周面には、低速側連通油路90_LCおよび吸気低速側膨張室78_LEに連通する吸気低速側連通口78_Lhがハウジング内室の右底壁より左側位置に開口している（図１９，図２０参照）。

また、排気側アクチュエータハウジング88のハウジング内室における排気高速側油圧室88_Hの内周面には、高速側連通油路90_HCおよび排気高速側膨張室88_HEに連通する排気高速側連通口88_Hhがハウジング内室の左底壁より右側位置に開口しており、排気低速側油圧室88_Lの内周面には、低速側連通油路90_LCおよび排気低速側膨張室88_LEに連通する排気低速側連通口88_Lhがハウジング内室の右底壁より左側位置に開口している（図１９，図２０参照）。

吸気高速側油圧室78_Hの吸気高速側連通口78_Hhと排気高速側油圧室88_Hの排気高速側連通口88_Hhとを連通する高速側連通油路90_HCおよび吸気低速側油圧室78_Lの吸気低速側連通口78_Lhと排気低速側油圧室88_Lの排気低速側連通口88_Lhとを連通する低速側連通油路90_LCは、互いに平行で、前後に並べた吸気側アクチュエータハウジング78と排気側アクチュエータハウジング88における吸気側アクチュエータ駆動体79と排気側アクチュエータ駆動体89の左右往復移動範囲内にコンパクトに配置されている（図２４参照）。

吸気側アクチュエータハウジング78のハウジング内室を摺動する吸気側アクチュエータ駆動体79は、前記したように、円筒状本体79ａの内部中央に仕切り壁79ｂを有し、円筒状本体79ａの吸気低速側油圧室78_L側（右側）の円筒の低速側連通油路90_LCが接続される吸気低速側連通口78_Lhのある前側の一部が切り欠かれて切欠き79ｃを有する。

他方、排気側アクチュエータハウジング88のハウジング内室を摺動する排気側アクチュエータ駆動体89は、前記したように、円筒状本体89ａの内部中央に仕切り壁89ｂを有し、円筒状本体89ａの排気高速側油圧室88_H側（左側）の円筒の高速側連通油路90_HCが接続される排気高速側連通口88_Hhのある後側の一部が切り欠かれて切欠き89ｃを有する。

吸気側アクチュエータ駆動体79は、円筒状本体79ａが吸気側アクチュエータハウジング78のハウジング内室を左右底壁に接するまで移動し、排気側アクチュエータ駆動体89は、円筒状本体89ａが排気側アクチュエータハウジング88のハウジング内室を左右底壁に接するまで移動する。

図１９に示されるように、吸気側アクチュエータ駆動体79と排気側アクチュエータ駆動体89が左方に移動して、それぞれ左側底壁に接しているときは、吸気側アクチュエータ駆動体79は、吸気高速側連通口78_Hhを閉塞し、吸気低速側連通口78_Lhを開口しており、排気側アクチュエータ駆動体89は、排気低速側連通口88_Lhを開口し、かつ円筒状本体89ａに形成された切欠き89ｃにより排気高速側連通口88_Hhを閉塞せずに開口している。

図２０に示されるように、吸気側アクチュエータ駆動体79と排気側アクチュエータ駆動体89が右方に移動して、それぞれ右側底壁に接しているときは、吸気側アクチュエータ駆動体79は、吸気高速側連通口78_Hhを開口し、かつ円筒状本体79ａに形成された切欠き79ｃにより吸気低速側連通口78_Lhを閉塞せずに開口しており、排気側アクチュエータ駆動体89は、排気低速側連通口88_Lhを閉塞し、排気高速側連通口88_Hhを開口している。

すなわち、吸気低速側連通口78_Lhは、吸気側アクチュエータ駆動体79の円筒状本体79ａに形成された切欠き79ｃにより常時開口している。
また、排気高速側連通口88_Hhは、排気側アクチュエータ駆動体89の円筒状本体89ａに形成された切欠き89ｃにより常時開口している。

上側シリンダヘッド３Ｕの前側壁３Ｆｒの前面の左端部には、リニアソレノイドバルブ91が取り付けられる。
図１９および図２０を参照して、リニアソレノイドバルブ91は、電磁コイル92ｃ内をプランジャ92ｐが移動する電磁ソレノイド92の延長にスリーブ93が設けられている。
スリーブ93内にスプール弁94が摺動自在に嵌挿されており、スプリング95に付勢されてスプール弁94がプランジャ92ｐに同軸に当接している。

リニアソレノイドバルブ91は、電磁ソレノイド92のプランジャ92ｐと同軸のスプール弁94が左右水平方向に指向する姿勢で、上側シリンダヘッド３Ｕの前面の左端合せ面に取り付けられる（図２，図３，図５参照）。
図１９および図２０に示されるように、リニアソレノイドバルブ91は、スプール弁94が、吸気側切替駆動シャフト71および排気側切替駆動シャフト81と平行で左右方向に指向して、左右方向に移動する。

したがって、電磁コイル92ｃが励磁されると、プランジャ92ｐがスリーブ93内のスプール弁94とともにスプリング95の付勢力に抗して左方（ＬＨ）に突出し（図２０参照）、電磁コイル92ｃの励磁が解除されると、スプリング95の付勢力によりスプール弁94は右方（ＲＨ）に後退する（図１９参照）。

スリーブ93には、中央の油圧供給ポート93_Ｉと、その両側に位置する高速側給排ポート93_Ｈおよび低速側給排ポート93_Ｌと、それら両給排ポート93_Ｈ，93_Ｌの両側に位置する一対のドレンポート93_Ｄ，93_Ｄが形成されている。
一方、スリーブ93内を摺動するスプール弁94は、中央の油圧供給グルーブ94_Ｉと、その両側にランドを介して一対のドレングルーブ94_Ｄ，94_Ｄが軸方向に並んで形成されている。

なお、図１９および図２０には、リニアソレノイドバルブ91のスリーブ93が模式的に図示されている。
スリーブ93における高速側給排ポート93_Ｈに前記高速側供給油路90_Hが接続され、低速側給排ポート93_Ｌに前記低速側供給油路90_Lが接続される。

図１９に示す状態は、リニアソレノイドバルブ91の電磁ソレノイド92が非励磁で、スプール弁94がスプリング95の付勢力により右方（ＲＨ）に後退しており、そのためスリーブ93の油圧供給ポート93_Ｉに流入された圧油が、油圧供給グルーブ94_Ｉを経て低速側給排ポート93_Ｌから低速側供給油路90_Lに流入して、排気側油圧アクチュエータ87の排気低速側油圧室88_Ｌに供給され、さらに排気低速側油圧室88_Ｌから低速側連通油路90_LCを経て吸気側油圧アクチュエータ77の吸気低速側油圧室78_Ｌに圧油が供給されることで、排気側油圧アクチュエータ87の排気側アクチュエータ駆動体89および吸気側油圧アクチュエータ77の吸気側アクチュエータ駆動体79が左方（ＬＨ）に押圧されて移動する。

吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87の各アクチュエータ駆動体79，89が左方に移動するので、排気側油圧アクチュエータ87の排気高速側油圧室88_Hの圧油が高速側連通油路90_HCに流出し、吸気側油圧アクチュエータ77の吸気高速側油圧室78_Hから流出する圧油ともに高速側供給油路90_Hに流出し、リニアソレノイドバルブ91のスリーブ93の高速側給排ポート93_Hに入り、ドレングルーブ94_Ｄを介してドレンポート93_Ｄから排出される。

リニアソレノイドバルブ91の電磁ソレノイド92が励磁されると、図２０に示すように、スプール弁94がスプリング95の付勢力に抗して左方（ＬＨ）に突出し、スリーブ93の油圧供給ポート93_Ｉに流入された圧油が、油圧供給グルーブ94_Ｉを経て高速側給排ポート93_Hから高速側供給油路90_Hに流入して、吸気側油圧アクチュエータ77の吸気高速側油圧室78_Hに供給され、さらに吸気高速側油圧室78_Hから高速側連通油路90_HCを経て排気側油圧アクチュエータ87の排気高速側油圧室88_Hに圧油が供給されることで、吸気側油圧アクチュエータ77の吸気側アクチュエータ駆動体79および排気側油圧アクチュエータ87の排気側アクチュエータ駆動体89が右方（ＲＨ）に押圧されて移動する。

吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87の各アクチュエータ駆動体79，89が右方に移動するので、吸気側油圧アクチュエータ77の吸気低速側油圧室78_Ｌの圧油が低速側連通油路90_LCに流出し、排気側油圧アクチュエータ87の排気低速側油圧室88_Ｌから流出する圧油ともに低速側供給油路90_Lに流出し、リニアソレノイドバルブ91のスリーブ93の低速側給排ポート93_Lに入り、ドレングルーブ94_Ｄを介してドレンポート93_Ｄから排出される。

高速側供給油路90_Hと低速側供給油路90_Lは、上記のように、一方が吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87に圧油を供給しているときは、他方は吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87から圧油を排出する構造となっている。

以上のように、リニアソレノイドバルブ91の電磁ソレノイド92が非励磁で、吸気側切替駆動シャフト71および排気側切替駆動シャフト81が左方（ＬＨ）に位置すると、図１９に示される吸気側カム切替機構70において、各直動カム機構Ｃａにより第１切替ピン73がカム面71Ｃのうち平坦面71Ｃｐに当接して退行した位置にあり、第２切替ピン74は吸気側切替駆動シャフト71の凹曲面71Ｃｖに当接して進行した位置にある。

進行した第２切替ピン74は、吸気側カムキャリア43のリード溝円筒部43Ｄの左シフトリード溝44ｌに係合して吸気側カムキャリア43を左方に移動し、次いで定常リード溝44ｃに係合し、吸気側カムシャフト42内に設けられたストッパロッド48により吸気側カムキャリア43は、軸方向に移動せず左側所定位置に維持される。

吸気側カムキャリア43が左側所定位置（低速側位置）にあるときは、図１８の（６）に示されるように、低速側カムロブ43Ｂが吸気ロッカアーム72に作用して、低速側カムロブ43Ｂのカムプロファイルに設定された低速側バルブ作動特性に従って吸気バルブ41が動作される。
すなわち、内燃機関Ｅは低速運転状態にある。

この状態からリニアソレノイドバルブ91の電磁ソレノイド92が励磁され、吸気側切替駆動シャフト71が右方に移動すると、図２０を参照して、第１切替ピン73は球状端面74bfが平坦面71Ｃｐから凹曲面71Ｃｖの傾斜面を下り進行して凹曲面71Ｃｖの中央に当接し、第２切替ピン74は球状端面74bfが凹曲面71Ｃｖの中央から凹曲面71Ｃｖの傾斜面を上り退行して平坦面71Ｃｐに当接する。

したがって、退行した第２切替ピン74は、吸気側カムキャリア43の定常リード溝44ｃから抜け、進行した第１切替ピン73は、右シフトリード溝44ｒに係合するので、吸気側カムキャリア43は、右シフトリード溝44ｒに案内されて回転しながら軸方向右側に移動し、図１８の（１）に示すように、第１切替ピン73は、右シフトリード溝44ｒから定常リード溝44ｃに移行して係合し、吸気側カムキャリア43は、右側所定位置に維持される。

吸気側カムキャリア43が右側所定位置（高速側位置）にあるときは、図１８の（１）に示されるように、高速側カムロブ43Ａが吸気ロッカアーム72に作用して、高速側カムロブ43Ａのカムプロファイルに設定された高速側バルブ作動特性に従って吸気バルブ41が動作される。
すなわち、内燃機関Ｅは高速運転状態にある。

図２０に示すように、吸気側アクチュエータ駆動体79と排気側アクチュエータ駆動体89が右方位置にあって内燃機関Ｅが高速運転状態にあるときは、排気側アクチュエータ駆動体89は、円筒状本体89ａが排気低速側油圧室88_Lの低速側連通油路90_LCおよび排気低速側膨張室88_LEに通じる排気低速側連通口88_Lｈを閉塞し、連通を阻止している。
この高速運転状態から低速運転状態に内燃機関Ｅを切り替えるべく、低速側供給油路90_Lから排気側油圧アクチュエータ87の排気低速側油圧室88_Lに圧油が供給されると、排気側アクチュエータ駆動体89が左方に移動する。

排気側アクチュエータ駆動体89が排気側切替駆動シャフト81とともに移動を開始してから所定距離移動して、図２１に示す前記排気低速側連通口88_Lｈを開く直前までの排気側アクチュエータ駆動体89のストロークは、直動カム機構Ｃｂを介して排気側の第１切替ピン83を後退し、第２切替ピン84を進行する切替作動が完了するまでの有効ストロークＳｖである。
なお、本実施の形態では、排気側切替ピン進行制御機構110を備えているので、第２切替ピン84は、待機状態を経て進行する。

排気側アクチュエータ駆動体89の有効ストロークＳｖの間は、前記排気低速側連通口88_Lｈが閉塞され、圧油は排気側油圧アクチュエータ87の排気低速側油圧室88_Lの排気側アクチュエータ駆動体89の移動にのみ作用するので、供給油圧量を減少することなく十分な供給油圧量により排気側切替駆動シャフト81を移動することができる。

次いで、排気側アクチュエータ駆動体89がさらに移動すると、前記排気低速側連通口88_Lｈが開き、低速側連通油路90_LCが開通し、圧油が、排気低速側油圧室88_Lの排気低速側連通口88_Lｈから排気低速側膨張室88_LE、低速側連通油路90_LC、吸気低速側膨張室78_LEを経て、効率良く吸気側油圧アクチュエータ77の吸気低速側油圧室78_Lに、吸気側アクチュエータ駆動体79の円筒状本体79ａに形成された切欠き79ｃを通って供給され、吸気側アクチュエータ駆動体79を左方ＬＨに移動する。

排気側アクチュエータ駆動体89が排気側切替駆動シャフト81とともに移動して排気低速側連通口88_Lｈを開き始めて、図１９に示す排気低速側連通口88_Lｈを開き終わって移動を終了するまでの排気側アクチュエータ駆動体89のストロークは、排気側の切替ピン83，84の切替作動に関与しない無効ストロークＳｉである。

排気側アクチュエータ駆動体89の無効ストロークＳｉの間は、吸気側油圧アクチュエータ77の吸気低速側油圧室78_Lに圧油が供給され、吸気側アクチュエータ駆動体79とともに吸気側切替駆動シャフト71が左方に移動を始め（図２１参照）、排気側アクチュエータ駆動体89が左方位置に至り無効ストロークが終了すると、圧油は吸気側油圧アクチュエータ77の吸気低速側油圧室78_Lの吸気側アクチュエータ駆動体79の移動にのみ作用して、供給油圧量を減少することなく十分な供給油圧量により吸気側切替駆動シャフト71を移動することができる。

上記のように、低速側供給油路90_Lから排気側油圧アクチュエータ87の排気低速側油圧室88_Lに供給された圧油は、排気側アクチュエータ駆動体89のみに作用した後に、吸気側アクチュエータ駆動体79の移動にのみ作用することにより、言い換えれば、排気側アクチュエータ駆動体89と吸気側アクチュエータ駆動体79がシリーズ作動することにより供給油圧量を減少することなく十分な供給油圧量により高い移動速度を維持して排気側切替駆動シャフト81と吸気側切替駆動シャフト71を移動することができるので、第１切替ピン73，83と第２切替ピン74，84の駆動タイミイグのばらつきを低減することができ、精度の高いカム切替駆動を実行することができる。

排気側アクチュエータ駆動体89が左方に移動するとき、排気高速側油圧室88_Hの圧油は高速側連通油路90_HCを通って吸気高速側油圧室78_Hに入り、吸気高速側油圧室78_Hの圧油とともに、吸気側アクチュエータ駆動体79の左方への移動により高速側供給油路90_Hに排出される。
このように、高速側供給油路90_Hは、高速側連通油路90_HCとともに、排出用油路として利用される。

図１９は、吸気側切替駆動シャフト71が左方に移動し、吸気側の第１切替ピン73が後退し、第２切替ピン74が進行する切替作動が完了し、内燃機関Ｅが低速運転状態にあるときを示す。
吸気側アクチュエータ駆動体79の左方への移動により、高速側連通油路90_HCに通じる吸気高速側連通口78_Hｈを閉塞している。

上記とは逆に、低速運転状態から高速運転状態に内燃機関Ｅの運転状態を切り替えるべく、高速側供給油路90_Hから吸気側油圧アクチュエータ77の吸気高速側油圧室78_Hに圧油が供給されたときは、上記と対称的に同じように作動する。

すなわち、図１９に示す低速運転状態から吸気高速側油圧室78_Hに圧油が供給されると、吸気側アクチュエータ駆動体79が右方に移動する。
吸気側アクチュエータ駆動体79が吸気側切替駆動シャフト71とともに移動を開始してから所定距離移動して、図２２に示す吸気高速側連通口78_Hｈを開く直前までの排気側アクチュエータ駆動体89のストロークは、吸気側の第１切替ピン73を進行し、第２切替ピン74を後退する切替作動が完了するまでの有効ストロークＳｖである。
なお、本実施の形態では、吸気側切替ピン進行制御機構100を備えているので、第１切替ピン73は、待機状態を経て進行する。

吸気側アクチュエータ駆動体79の有効ストロークＳｖの間は、吸気高速側連通口78_Hｈが閉塞され、圧油は吸気高速側油圧室78_Hの吸気側アクチュエータ駆動体79の移動にのみ作用するので、供給油圧量を減少することなく十分な供給油圧量により吸気側切替駆動シャフト71を移動することができる。

吸気側アクチュエータ駆動体79がさらに移動すると、吸気高速側連通口78_Hｈが開き、高速側連通油路90_HCが開通し、圧油が、吸気高速側油圧室78_Hの吸気高速側連通口78_Hｈから吸気高速側膨張室78_HE、高速側連通油路90_HC、排気高速側膨張室88_HEを経て、効率良く排気側油圧アクチュエータ87の排気高速側油圧室88_Hに、排気側アクチュエータ駆動体89の円筒状本体89ａに形成された切欠き89ｃを通って供給され、排気側アクチュエータ駆動体89が右方ＲＨに移動する。

吸気側アクチュエータ駆動体79が吸気側切替駆動シャフト71とともに移動して吸気高速側連通口78_Hｈを開き始めて、図２０に示す吸気高速側連通口78_Hｈを開き終わって移動を終了するまでの吸気側アクチュエータ駆動体79のストロークは、吸気側の切替ピン73，74の切替作動に関与しない無効ストロークＳｉである。

吸気側アクチュエータ駆動体79の無効ストロークＳｉの間は、排気高速側油圧室88_Hに圧油が供給され、排気側アクチュエータ駆動体89とともに排気側切替駆動シャフト81が右方に移動を始め（図２２参照）、吸気側アクチュエータ駆動体79が右方位置に至り無効ストロークが終了すると、圧油は排気高速側油圧室88_Hの排気側アクチュエータ駆動体89の移動にのみ作用して、供給油圧量を減少することなく十分な供給油圧量により排気側切替駆動シャフト81を移動することができる。

したがって、低速運転状態から高速運転状態に切り替えるときにも、高速側供給油路90_Hから吸気高速側油圧室78_Hに供給された圧油は、吸気側アクチュエータ駆動体79のみに作用した後に、排気側アクチュエータ駆動体89の移動にのみ作用することにより、供給油圧量を減少することなく十分な供給油圧量により高い移動速度を維持して吸気側切替駆動シャフト71と排気側切替駆動シャフト81を移動することができるので、第１切替ピン73，83と第２切替ピン74，84の駆動タイミイグのばらつきを低減することができ、精度の高いカム切替駆動を実行することができる。

吸気側アクチュエータ駆動体79が右方に移動するとき、吸気低速側油圧室78_Lの圧油は低速側連通油路90_LCを通って排気低速側油圧室88_Lに入り、排気低速側油圧室88_Lの圧油とともに、排気側アクチュエータ駆動体89の右方への移動により低速側供給油路90_Lに排出される。
このように、低速側供給油路90_Lは、低速側連通油路90_LCとともに、排出用油路として利用される。

以上、詳細に説明した本発明に係る内燃機関の補機装置である可変動弁装置の一実施の形態では、以下に記す効果を奏する。
図１０ないし図１２に示されるように、第１切替ピン73は、吸気側カムキャリア43の右シフトリード溝44ｒに係合する係合端部73ｄが先端面73dfに向かって幅広に形成されるので、第１切替ピン73が突出して、右シフトリード溝44ｒの一方の溝側壁面Ｆ_１に第１切替ピン73の係合端部73ｄの先端面73dfの周縁が衝接して第１切替ピン73が僅かに傾いたとしても、係合端部73ｄの先端面73dfに向かって幅広に形成された外側傾斜面74dtが右シフトリード溝44ｒの溝開口縁Ｆ_１ｅに接して押圧されるため、第１切替ピン73は溝内方に引き込まれる方向に力を受けて、右シフトリード溝44ｒの外側にはじかれことなく、速やかに右シフトリード溝44ｒに係合し、機関回転数が高速回転化した場合でも、吸気側カム切替機構70の作動性を向上させることができる。

図１２に示されるように、第１切替ピン73の係合端部73ｄは、その外周面が先端面73dfに向かって拡径する外周円錐面73dtを形成しているので、第１切替ピン73の係合端部73ｄは、その外周円錐面73dtのいずれの部位も右シフトリード溝44ｒの溝開口縁Ｆ_１ｅに接することができ、一部位のみ接して局部的に摩耗することを防止して耐久性を確保することができる。

図１２に示されるように、第１切替ピン73の係合端部73ｄは、先端面73dfの周縁は面取り加工がされているので、右シフトリード溝44ｒの溝側壁面Ｆ_１との当たりを良好にすることができる。

図１２に示されるように、第１切替ピン73の係合端部73ｄが摺接して押圧される側の溝側壁面Ｆ_１は、リード溝円筒部43Ｄの外周面と鋭角をなす傾斜溝側壁面Ｆ_１ｓを有するので、右シフトリード溝44ｒに入った第１切替ピン73の係合端部73ｄは多少傾いたとしても、リード溝円筒部43Ｄの外周面と傾斜溝側壁面Ｆ_１ｓが交わる溝開口縁Ｆ_１ｅが、第１切替ピン73の係合端部73ｄの外周円錐面73dtに接して押圧するため、第１切替ピン73は溝内方に引き込まれる方向に力を受けて、右シフトリード溝44ｒの外側にはじかれことなく、速やかに右シフトリード溝44ｒに係合し、吸気側カム切替機構70の作動性を向上させることができる。

図１２に示されるように、傾斜溝側壁面Ｆ_１ｓは、一方の溝側壁面Ｆ_１のうち少なくとも吸気側カムキャリア43がシフトを開始するシフト開始変曲部位Ｐａからシフトを終了するシフト終了変曲部位Ｐｚまでの間に形成されるので、第１切替ピン73の係合端部73ｄが右シフトリード溝44ｒに係合して傾斜溝側壁面Ｆ_１ｓに摺接して吸気側カムキャリア43を軸方向に押圧してシフトする間、係合端部73ｄは傾斜溝側壁面Ｆ_１ｓに接して右シフトリード溝44ｒの内側に力を受けて係合を確実にすることができる。

なお、第１切替ピン73についての上記効果は、第２切替ピン74および排気側の第１切替ピン83、第２切替ピン84についても同様である。

以上、本発明に係る一実施の形態に係る内燃機関の補機装置である可変動弁装置について説明したが、本発明の態様は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲で、多様な態様で実施されるものを含むものである。

Ｐｕ…パワーユニット、Ｅ…内燃機関、Ｍ…変速機、
１…クランクケース、２…シリンダブロック、３…シリンダヘッド、３Ｌ…下側シリンダヘッド、３Ｕ…上側シリンダヘッド、３Ｌｈ…左側壁、３FL…左端合せ面、３ｖ…軸受壁、３ｃ…カムチェーン室、４…シリンダヘッドカバー、５…オイルパン、７…スタッドボルト、10…クランクシャフト、11…メインシャフト、12…カウンタシャフト、30…燃焼室、33…カムシャフトホルダ、
40…可変動弁装置、
41…吸気バルブ、42…吸気側カムシャフト、43…吸気側カムキャリア、43Ａ…高速側カムロブ、43Ｂ…低速側カムロブ、43Ｄ…リード溝円筒部、44…リード溝、44ｃ…定常リード溝、44ｌ…左シフトリード溝、44ｒ…右シフトリード溝、45ｒ，45ｌ…係止解除カムロブ、45ln，45rn…カム山、47…吸気側被動ギア、48…ストッパロッド、49…コイルばね、
51…排気バルブ、52…排気側カムシャフト、53…排気側カムキャリア、53Ａ…高速側カムロブ、53Ｂ…低速側カムロブ、53Ｄ…リード溝円筒部、54…リード溝、54ｃ…定常リード溝、54ｌ…左シフトリード溝、54ｒ…右シフトリード溝、55ｒ，55ｌ…係止解除カムロブ、57…排気側被動ギア、
61…アイドルギア、62…アイドルチェーンスプロケット、66…カムチェーン、
70…吸気側カム切替機構、71…吸気側切替駆動シャフト、Ｃａ…直動カム機構、72…吸気ロッカアーム、73…第１切替ピン、73ａ…先端側円柱部、73ｖ…被係止溝、73v1，73v2…溝側面、73ｂ…基端円柱部、73bf…球状端面、73ｃ…連結円柱部、73ｄ…係合端部、73dt…外周円錐面、73df…先端面、74…第２切替ピン、75…コイルばね、76…蓋部材、77…吸気側油圧アクチュエータ、78…吸気側アクチュエータハウジング、78_H…吸気高速側油圧室、78_Hh…吸気高速側連通口、78_L…吸気低速側油圧室、78_Lh…吸気低速側連通口、79…吸気側アクチュエータ駆動体、79ａ…円筒状本体、79ｂ…仕切り壁、79ｃ…切欠き、
80…排気側カム切替機構、81…排気側切替駆動シャフト、Ｃｂ…カム機構、82…排気ロッカアーム、83…第１切替ピン、84…第２切替ピン、87…排気側油圧アクチュエータ、88…排気側アクチュエータハウジング、88_H…排気高速側油圧室、88_Hh…排気高速側連通口、88_L…排気低速側油圧室、88_Lh…排気低速側連通口、89…排気側アクチュエータ駆動体、89ａ…円筒状本体、89ｂ…仕切り壁、89ｃ…切欠き、
90_H…高速側供給油路、90_L…低速側供給油路、90_HC…高速側連通油路、90_LC…低速側連通油路、
91…リニアソレノイドバルブ、92…電磁ソレノイド、92ｃ…電磁コイル、92ｐ…プランジャ、93…スリーブ、93Ｒ…合せ面、93_Ｉ…油圧供給ポート、93_Ｈ…高速側給排ポート、93_Ｌ…低速側給排ポート、93_Ｄ…ドレンポート、94…スプール弁、94_Ｉ…油圧供給グルーブ、94_Ｄ…ドレングルーブ、95…スプリング、
100…吸気側切替ピン進行制御機構、103…第１係止部材、103ａ…長尺板部、103ｂ…上側短尺板部、103ｃ…下側短尺板部、103cc…係止爪部、103ct…切欠き、103ｄ…軸受部、103ｓ…カムスリッパ部、103sf…スリッパ面、104…第２係止部材、104ｄ…軸受部、105…ホルダ、105ａ…取付基板、105ah…円穴、105ｂ，105ｃ，105ｄ…アーム部、106…支軸、107…コイルばね、
110…排気側切替ピン進行制御機構、113…第１係止部材、114…第２係止部材、115…ホルダ、
500…自動二輪車、501…、502…ヘッドパイプ、503…メインフレーム、504…シートレール、505…フロントフォーク、506…前輪、507…ピボット軸、508…スイングアーム、509…後輪、510…リンク機構、511…リヤクッション、512…走行駆動スプロケット、513…走行被動スプロケット、514…走行駆動チェーン、516…燃料タンク、517…メインシート、518…ピリオンシート、521…スロットルボディ、522…エアクリーナ、525…排気管。

Claims (6)

1. 内燃機関(E)の機関回転に連動して回転し、外周面にリード溝(44,54)が形成された円筒形状の円筒部材(43,53)と、
   前記リード溝(44,54)に係合・離脱可能に進退するピン部材(73,74,83,84)と、を備え、
   進行した前記ピン部材(73,74,83,84)が係合した前記リード溝(44,54)により前記円筒部材(43,53)と前記ピン部材(73,74,83,84)のいずれか一方が前記円筒部材(43,53)の回転軸の軸方向に移動する内燃機関の補機装置において、
   前記ピン部材(73,74,83,84)は、前記円筒部材(43,53)の前記リード溝(44,54)に係合する係合端部(73d,74d,83d,84d)が先端面に向かって幅広に形成されることを特徴とする内燃機関の補機装置。
2. 前記ピン部材(73,74,83,84)の前記係合端部(73d,74d,83d,84d)は、その外周面が先端面に向かって拡径する外周円錐面を形成していることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の補機装置。
3. 前記係合端部(73d,74d,83d,84d)は、先端面の周縁が面取り加工がされてい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補機装置。
4. 前記円筒部材(43,53)は、内燃機関(E)のシリンダヘッド(3)に回転自在に設けられたカムシャフト(42,52)の外周に、相対回転を禁止され軸方向に摺動可能に嵌合し、
   前記円筒部材(43,53)は、カムプロファイルの異なる複数のカムロブ(43A,43B,53A,53B)が軸方向に隣接して形成されるとともに、溝底面(G)と同溝底面(G)の両側の溝側壁面(F₁,F₂)とでチャンネル状に構成される前記リード溝(44,54)が形成されたリード溝円筒部(43D,53D)を一体に備え、
   前記リード溝(44,54)に係合・離脱可能に前記ピン部材(73,74,83,84)を進退させ、進行した前記ピン部材(73,74,83,84)が係合した前記リード溝(44,54)により前記円筒部材(43,53)が回転しながら軸方向に案内されてシフトし、バルブ(41,51)に作動するカムロブ(43A,43B,53A,53B)を切替えるカム切替機構(70,80)を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の内燃機関の補機装置。
5. 前記リード溝(44,54)の両側の溝側壁面(F₁,F₂)のうち前記円筒部材(43,53)をシフトさせるべく前記ピン部材(73,74,83,84)の前記係合端部(73d,74d,83d,84d)が摺接して押圧される側の溝側壁面(F₁)は、前記リード溝円筒部(43D,53D)の外周面と鋭角をなす傾斜溝側壁面(F₁s)を有することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の補機装置。
6. 前記傾斜溝側壁面(F₁s)は、一方の前記溝側壁面(F₁)のうち少なくとも前記円筒部材(43,53)がシフトを開始するシフト開始変曲部位(Pa)からシフトを終了するシフト終了変曲部位(Pz)までの間に形成されることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の補機装置。

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