JP2024036892A - 可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロッカーアームの大型化を抑えると共に、部品同士の片当たりによる摩耗を抑える。【解決手段】可変動弁装置には、所定方向に離間した一対のカムハウジングと、一対のカムハウジングに支持されたロッカーシャフトと、ロッカーシャフトに支持された複数のロッカーアーム（５１ａ、５１ｂ）と、ロッカーアーム（５１ｂ）のピン穴に設置された連結ピン（６１）と、ロッカーアーム（５１ａ）のピン穴に設置された戻しピン（６２）と、連結ピンに戻しピンを押し込ませる押圧部材（６３）と、戻しピンに連結ピンを押し戻させる反発部材（６４）と、一対のカムハウジングに両持ち支持された上部ハウジング（７０）と、が設けられている。上部ハウジングには、押圧部材が設置された第１の収容穴（８２）と、反発部材が設置された第２の収容穴（８３）と、が形成されている。【選択図】図１４

Description

本発明は、可変動弁装置に関する。

従来、可変動弁装置として複数のロッカーアームを連結させてバルブ動作を切り替えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の可変動弁装置には一対のロッカーアームが隣接して設置されており、一方のロッカーアームのピン穴に連結ピンが設置されている。連結ピンの一部が他方のロッカーアームのピン穴に押し込まれることで、一対のロッカーアームが連結されて一対のバルブが同時に作動される。連結ピンの一部が他方のロッカーアームのピン穴から抜け出すことで、一対のロッカーアームの連結状態が解除されて片側のバルブだけが作動される。

特許第５９０７５５２号公報

特許文献１に記載の他方のロッカーアームのピン穴には、連結ピンを押し返すためのスプリングピンが設置されている。このため、ロッカーアームが大型化して動弁系の運動部の質量が大きくなり、上記の可変動弁装置が高速回転のエンジンには適さない。この場合、他方のロッカーアームのピン穴に戻しピンを設置し、他方のロッカーアームの外側にスプリングピンを設置する構造も考えられる。連結ピンは一方側から駆動ピンによって押し込まれており、この駆動ピンとスプリングピンの平行度が出難く、部品同士が片当たりして摩耗するおそれがある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ロッカーアームの大型化を抑えると共に、部品同士の片当たりによる摩耗を抑えることができる可変動弁装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様の可変動弁装置は、シリンダヘッドにおいて吸気バルブ及び排気バルブのバルブ動作を変更可能な可変動弁装置であって、前記シリンダヘッド内にて所定方向に離間した一対のカムハウジングと、前記一対のカムハウジングの対向部分に支持されたロッカーシャフトと、前記ロッカーシャフトに揺動可能に支持された複数のロッカーアームと、所定方向の一方寄りのロッカーアームのピン穴に設置された連結ピンと、所定方向の他方寄りのロッカーアームのピン穴に設置された戻しピンと、前記連結ピンに前記戻しピンを他方側に向けて押し込ませる押圧部材と、前記戻しピンに前記連結ピンを一方側に向けて押し戻させる反発部材と、前記一対のカムハウジングの上面に両持ち支持された上部ハウジングと、を備え、前記上部ハウジングには、前記一方寄りのロッカーアームよりも一方側で前記押圧部材が設置された第１の収容穴と、前記他方寄りのロッカーアームよりも他方側で前記反発部材が設置された第２の収容穴と、が形成されている。

本発明の一態様の可変動弁装置によれば、押圧部材によって連結ピンを介して戻しピンが他方側に押し込まれると、一方寄りのロッカーアームのピン穴から他方寄りのロッカーアームのピン穴に連結ピンが部分的に入り込んで複数のロッカーアームが連結される。反発部材によって戻しピンを介して連結ピンが一方側に押し戻されると、他方寄りのロッカーアームのピン穴から連結ピンが抜け出して複数のロッカーアームの連結が解除される。このように、簡易な構成によって複数のロッカーアームの連結状態及び解除状態を切り替えることができる。また、上部ハウジングに第１の収容穴及び第２の収容穴が形成されているため、部品同士の平行度が出易くなって部品同士の片当たりによる摩耗が抑えられる。

本実施例のエンジン及び車体フレームの左側面図である。 本実施例のシリンダヘッド内の斜視図である。 本実施例の可変動弁装置の斜視図である。 本実施例の上部ハウジングの上面図及び下面図である。 本実施例のシリンダヘッド内の上面図である。 図５のシリンダヘッドをＡ－Ａ線に沿って切断した断面図である。 図６のシリンダヘッドをＢ－Ｂ線に沿って切断した断面図である。 図５のシリンダヘッドをＣ－Ｃ線に沿って切断した断面図である。 図５のシリンダヘッドをＤ－Ｄ線に沿って切断した断面図である。 図５のシリンダヘッドをＥ－Ｅ線に沿って切断した断面図である。 図５のシリンダヘッドをＦ－Ｆ線に沿って切断した断面図である。 図５のシリンダヘッドをＧ－Ｇ線に沿って切断した断面図である。 実施例の作動通路及びショートカット通路の模式図である。 本実施例の可変動弁装置の連結動作の説明図である。

本発明の一態様の可変動弁装置は、シリンダヘッドにおいて吸気バルブ及び排気バルブのバルブ動作を変更している。シリンダヘッド内には一対のカムハウジングが所定方向に離間しており、一対のカムハウジングの対向部分にロッカーシャフトが支持されている。ロッカーシャフトには複数のロッカーアームが揺動可能に支持されており、所定方向の一方寄りのロッカーアームのピン穴に連結ピンが設置され、所定方向の他方寄りのロッカーアームのピン穴に戻しピンが設置されている。押圧部材によって連結ピンを介して戻しピンが他方側に押し込まれると、一方寄りのロッカーアームのピン穴から他方寄りのロッカーアームのピン穴に連結ピンが部分的に入り込んで複数のロッカーアームが連結される。反発部材によって戻しピンを介して連結ピンが一方側に押し戻されると、他方寄りのロッカーアームのピン穴から連結ピンが抜け出して複数のロッカーアームの連結が解除される。このように、簡易な構成によって複数のロッカーアームの連結状態及び解除状態を切り替えることができる。また、一対のカムハウジングの上面には上部ハウジングが両持ち支持されている。上部ハウジングには、一方寄りのロッカーアームよりも一方側の第１の収容穴に押圧部材が設置され、他方寄りのロッカーアームよりも他方側の第２の収容穴に反発部材が設置されている。上部ハウジングに第１の収容穴及び第２の収容穴が形成されているため、部品同士の平行度が出易くなって部品同士の片当たりによる摩耗が抑えられる。

以下、添付図面を参照して、本実施例について詳細に説明する。図１は本実施例のエンジン及び車体フレームの左側面図である。図２は、本実施例のシリンダヘッド内の斜視図である。図３は、本実施例の可変動弁装置の斜視図である。また、以下の図では、矢印ＦＲは車両前方、矢印ＲＥは車両後方、矢印Ｌは車両左方、矢印Ｒは車両右方をそれぞれ示している。また、以下の説明では、シリンダヘッドの左右方向の中央側を一方側とし、シリンダヘッドの左右方向の外側を他方側として説明する。

図１に示すように、鞍乗型車両は、クレードル型の車体フレーム１０にエンジン２０や電装系等の各種部品を搭載して構成されている。車体フレーム１０は、ヘッドパイプ１１の上部から後方に延びた後に下方に屈曲したメインチューブ１２と、ヘッドパイプ１１の下部から下方に延びた後に後方に屈曲したダウンチューブ１３とを有している。メインチューブ１２の下端部にダウンチューブ１３の後端部が接合されて車体フレーム１０の内側にエンジン２０の設置空間が形成されている。メインチューブ１２によってエンジン２０の後側が支持され、ダウンチューブ１３によってエンジン２０の前側及び下側が支持されている。

エンジン２０は、並列２気筒エンジンであり、クランクケース２１と、クランクケース２１上に設けられたシリンダ２２と、シリンダ２２上に設けられたシリンダヘッド２３と、シリンダヘッド２３上に設けられたシリンダヘッドカバー２４とを有している。クランクケース２１の左側面には、マグネト（不図示）を側方から覆うマグネトカバー２５が取り付けられている。マグネトカバー２５の後方には、ドライブスプロケット（不図示）を側方から覆うスプロケットカバー２６が取り付けられている。クランクケース２１の右側面にはクラッチ（不図示）を側方から覆うクラッチカバー（不図示）が取り付けられている。

エンジン２０の前方には、エンジン２０の冷却水を放熱するラジエータ１５が設置されている。シリンダヘッドカバー２４の外面には、可変動弁装置４０への油圧を制御するオイルコントロールバルブ１６が設置されている。オイルコントロールバルブ１６にはクランクケース２１のメインギャラリから外部配管１７を通じてオイルが供給されている。シリンダヘッド２３及びシリンダヘッドカバー２４の内側には動弁室が形成されている。動弁室には、油圧によって吸気バルブ３３（図３参照）及び排気バルブ３４（図３参照）のバルブ動作を変化させる可変動弁装置４０（図３参照）が搭載されている。

図２に示すように、エンジン２０は４バルブの２気筒エンジンであり、２気筒の中間にカムチェーン３１が設置されている。カムチェーン３１はカムスプロケット３２に巻き掛けられており、カムスプロケット３２を挟んで左右の気筒毎に可変動弁装置４０が設置されている。可変動弁装置４０には、カムスプロケット３２と一体に回転するカムシャフト４１が設けられている。シリンダヘッド２３内には気筒毎にカムハウジング４２ａ、４２ｂが左右方向（所定方向）に離間して設置されており、このカムハウジング４２ａ、４２ｂとシリンダヘッド２３の合わせ面によってカムシャフト４１が回転可能に支持されている。

シリンダヘッド２３内には、カムシャフト４１の後側に４つの吸気バルブ３３（図３参照）が設置され、カムシャフト４１の前側に４つの排気バルブ３４が設置されている。吸気バルブ３３は弁バネ３５（図３参照）によって閉弁方向に押し付けられており、排気バルブ３４は弁バネ３６によって閉弁方向に押し付けられている。カムシャフト４１の外周面には低速カム４３、高速カム４４、排気カム４５（いずれも図３参照）が形成されている。各カム４３－４５はベース円の一部からカム山が突き出した板状に形成されている。低速カム４３よりも高速カム４４のバルブリフト量が大きくなるように、低速カム４３よりも高速カム４４のカム山が高くなっている。

カムハウジング４２ａ、４２ｂの対向部分には吸気側のロッカーシャフト４６及び排気側のロッカーシャフト４７が支持されている。吸気側のロッカーシャフト４６及び排気側のロッカーシャフト４７はカムシャフト４１よりも上方に位置しており、吸気側のロッカーシャフト４６及び排気側のロッカーシャフト４７がカムシャフト４１と平行に延在している。また、シリンダヘッド２３の左右の側壁が凹状に窪んでおり、シリンダヘッド２３の窪みには一対のプラグカバー１８が設置されている。シリンダヘッド２３の後側には可変動弁装置４０にオイルを供給するオイルコントロールバルブ１６が設置されている。

図２及び図３に示すように、吸気側のロッカーシャフト４６には２種類のロッカーアーム５１ａ、５１ｂが揺動可能に支持され（図３ではそれぞれ１つのみ図示）、排気側のロッカーシャフト４７にはロッカーアーム５２が揺動可能に支持されている（図３では１つのみ図示）。吸気側のロッカーアーム５１ａ及び排気側のロッカーアーム５２は、力点と作用点を持ったシーソー状に形成されているが、吸気側のロッカーアーム５１ｂはロッカーアーム５１ａの力点になるように形成されている。吸気側のロッカーアーム５１ａ及び排気側のロッカーアーム５２の左右両端は二股に分かれている。

吸気側のロッカーアーム５１ａの一端には低速カム４３に転接するローラ５３ａが回転可能に支持され、ロッカーアーム５１ａの二股に分かれた他端には一対の吸気バルブ３３が連結されている。吸気側のロッカーアーム５１ｂの一端には高速カム４４に転接するローラ５３ｂが回転可能に支持されており、ロッカーアーム５１ｂの他端には吸気バルブ３３は連結されていない。排気側のロッカーアーム５２の一端には排気カム４５に転接するローラ５４が回転可能に支持され、ロッカーアーム５２の二股に分かれた他端には一対の排気バルブ３４が連結されている。ロッカーアーム５１ａ、５１ｂは連結可能に形成されている。

エンジンの低回転時及び中回転時には、ロッカーアーム５１ａ、５１ｂが連結されていない。このため、低速カム４３によってロッカーアーム５１ａが揺動され、高速カム４４によってロッカーアーム５１ｂが揺動される。ロッカーアーム５１ａには一対の吸気バルブ３３が連結されているため、低速カム４３の回転に応じて一対の吸気バルブ３３が動かされる。低速カム４３のカム山が低いため、一対の吸気バルブ３３のバルブリフト量が低くなっている。なお、ロッカーアーム５１ｂには吸気バルブ３３が連結されていないため、高速カム４４の回転に応じてロッカーアーム５１ｂが空振りしている。

エンジンの高回転時には、ロッカーアーム５１ａ、５１ｂが連結されている。このため、高速カム４４によってロッカーアーム５１ａ、５１ｂが一体的に揺動される。ロッカーアーム５１ｂにはロッカーアーム５１ａを介して一対の吸気バルブ３３が連結されているため、高速カム４４の回転に応じて一対の吸気バルブ３３が動かされる。高速カム４４のカム山が高いため、一対の吸気バルブ３３のバルブリフト量が高くなっている。このように、ロッカーアーム５１ａ、５１ｂの連結状態が切り替わることによって、吸気バルブ３３を動かす低速カム４３と高速カム４４が切り替えられている。

各可変動弁装置４０には、油圧によってロッカーアーム５１ａ、５１ｂの連結状態及び非連結状態を切り替える切替機構が設けられている。シリンダヘッド２３の左右方向（所定方向）の一方寄り（中央寄り）のロッカーアーム５１ｂのピン穴に連結ピン６１が設置され、シリンダヘッド２３の左右方向の他方寄り（外側寄り）のロッカーアーム５１ａのピン穴に戻しピン６２が設置されている。ロッカーアーム５１ｂよりも一方側に油圧ピストン（押圧部材）６３が設置され、ロッカーアーム５１ａよりも他方側にバネ付きのスプリングピン（反発部材）６４が設置されている。

油圧ピストン６３は連結ピン６１に戻しピン６２を他方側に向けて押し込ませ、スプリングピン６４は戻しピン６２に連結ピン６１を一方側に向けて押し戻させている。油圧ピストン６３によって連結ピン６１が押し込まれることで、ロッカーアーム５１ｂのピン穴からロッカーアーム５１ａのピン穴に連結ピン６１の一部が入り込んでロッカーアーム５１ａ、５１ｂが連結される。スプリングピン６４によって戻しピン６２を介して連結ピン６１が押し戻されることで、ロッカーアーム５１ａのピン穴から連結ピン６１の一部が抜け出してロッカーアーム５１ａ、５１ｂの連結が解除される。

ところで、油圧ピストン６３とスプリングピン６４が左右方向に大きく離間して設置されている。油圧ピストン６３とスプリングピン６４が別部材に設置されている場合には、油圧ピストン６３とスプリングピン６４の平行度が出難く、部品同士が片当たりして摩耗するおそれがある。そこで、本実施例の可変動弁装置４０にはカムハウジング４２ａ、４２ｂの上面に上部ハウジング７０が両持ち支持されて、上部ハウジング７０に油圧ピストン６３及びスプリングピン６４が設置されている。油圧ピストン６３及びスプリングピン６４が同一部材に設置されることによって油圧ピストン６３とスプリングピン６４の平行度が確保されている。

また、カムシャフト４１からオイルを連続的に噴射して、オイルの飛沫によってロッカーアーム５１ａ、５１ｂ、５２を潤滑すると、エンジン２０の油圧が低下して可変動弁装置４０の動作回転数が得られないおそれがある。さらに、カムにオイルが付着することでメカニカルロスが増大すると共に、重要部品が十分に潤滑されずに摩耗するおそれがある。そこで、本実施例の上部ハウジング７０がラダー形状に形成されて、ロッカーシャフト４６、４７及びカムシャフト４１に沿った上部ハウジング７０のブリッジ部分から動弁部品の必要な箇所に潤滑油が供給されている。

以下、図４から図１３を参照して、潤滑用及び作動用のオイル通路について説明する。図４は本実施例の上部ハウジングの上面図及び下面図である。図５は本実施例のシリンダヘッド内の上面図である。図６は図５のシリンダヘッドをＡ－Ａ線に沿って切断した断面図である。図７は図６のシリンダヘッドをＢ－Ｂ線に沿って切断した断面図である。図８は図５のシリンダヘッドをＣ－Ｃ線に沿って切断した断面図である。図９は図５のシリンダヘッドをＤ－Ｄ線に沿って切断した断面図である。図１０は図５のシリンダヘッドをＥ－Ｅ線に沿って切断した断面図である。図１１は図５のシリンダヘッドをＦ－Ｆ線に沿って切断した断面図である。図１２は図５のシリンダヘッドをＧ－Ｇ線に沿って切断した断面図である。図１３は実施例の作動通路及びショートカット通路の模式図である。

図４に示すように、上部ハウジング７０は、前後に延びるハウジング固定部７１ａ、７１ｂと、左右に延びる第１－第３のブリッジ部７２－７４と、によってラダー形状に形成されている。ハウジング固定部７１ａ、７１ｂは、カムハウジング４２ａ、４２ｂ（図２参照）に固定されている。第１のブリッジ部７２は、シリンダヘッド２３の吸気側にてハウジング固定部７１ａ、７１ｂを接続している。第２のブリッジ部７３は、シリンダヘッド２３の吸気側及び排気側の中間にてハウジング固定部７１ａ、７１ｂを接続している。第３のブリッジ部７４は、シリンダヘッド２３の排気側にてハウジング固定部７１ａ、７１ｂを接続している。

ハウジング固定部７１ａ、７１ｂには取付穴７５ａ、７５ｂが形成されている。取付穴７５ａによって第１のブリッジ部７２と第２のブリッジ部７３の間でハウジング固定部７１ａ、７１ｂがカムハウジング４２ａ、４２ｂに固定されている。取付穴７５ｂによって第３のブリッジ部７４の両端でハウジング固定部７１ａ、７１ｂがカムハウジング４２ａ、４２ｂに固定されている。第１、第２のブリッジ部７２、７３の間にボルトの締付箇所が確保され、第３のブリッジ部７４の両端にボルトの締付箇所が確保されて、上部ハウジング７０を大型化することなくカムハウジング４２ａ、４２ｂに固定できる。

第１のブリッジ部７２は吸気側のロッカーシャフト４６（図３参照）に沿って延びており、第１のブリッジ部７２内には潤滑油が通る潤滑通路７６ｋ（図９参照）が形成されている。第１のブリッジ部７２の下面には複数の供給穴７７ｃが形成されており、複数の供給穴７７ｃは部品同士の接触箇所の上方に位置している。第１のブリッジ部７２から吸気側に一対のノズル７８が突き出しており、一対のノズル７８の先端の供給穴７７ｄは一対の吸気バルブ３３（図１０参照）の上方に位置している。第１のブリッジ部７２は接続部８１ａ、８１ｂを介してハウジング固定部７１ａ、７１ｂに接続されている。

第１のブリッジ部７２とハウジング固定部７１ａの接続箇所である接続部８１ａには油圧室（第１の収容穴）８２（図１４参照）が形成されている。第１のブリッジ部７２とハウジング固定部７１ｂの接続箇所である接続部８１ｂには収容穴（第２の収容穴）８３（図１４参照）が形成されている。油圧室８２には油圧ピストンとしての油圧ピストン６３（図９参照）が設置されており、収容穴８３にはスプリングピン６４（図９参照）が設置されている。油圧室８２及び収容穴８３は同軸上に形成されており、油圧ピストン６３とスプリングピン６４の平行度が確保されている。油圧室８２には潤滑油とは異なる油圧回路を通じて作動油が供給されている。

第２のブリッジ部７３はカムシャフト４１（図３参照）に沿って延びており、第２のブリッジ部７３内には潤滑通路７６ｎ（図１２参照）が形成されている。第２のブリッジ部７３の下面には複数の供給穴７７ｅが形成されており、複数の供給穴７７ｅはロッカーアーム５１ａ、５１ｂ、５２の上方に位置している。第３のブリッジ部７４は排気側のロッカーシャフト４７（図３参照）に沿って延びている。第３のブリッジ部７４から排気側に一対のノズル７９が突き出しており、一対のノズル７９の先端の供給穴７７ｆ（図１０参照）は一対の排気バルブ３４（図１０参照）の上方に位置している。

ハウジング固定部７１ａの吸気側にはオイル穴８４が形成されており、オイル穴８４にはオイルコントロールバルブ１６から作動油が供給されている。ハウジング固定部７１ａの下面にはオイル溝が形成されており、ハウジング固定部７１ａがカムハウジング４２ａに固定されることで作動油が通る作動通路（オイル通路）８５及びショートカット通路（オイル通路）８６が形成される。作動通路８５及びショートカット通路８６は油圧ピストン６３が設置された油圧室８２（図１４参照）に連通しており、オイルコントロールバルブ１６から作動通路８５及びショートカット通路８６を通じて油圧室８２に作動油が供給されている。

ハウジング固定部７１ａの中央にはオイル溝が形成されており、ハウジング固定部７１ａがカムハウジング４２ａに固定されることで潤滑通路７６ｌが形成される。潤滑通路７６ｌにはカムシャフト４１側から潤滑油が入り込み、第２のブリッジ部７３に潤滑油を送り出している。ハウジング固定部７１ｂの下面にはオイル溝が形成されており、ハウジング固定部７１ｂがカムハウジング４２ｂに固定されることで潤滑通路７６ｉが形成される。潤滑通路７６ｉにはカムシャフト４１側から潤滑油が入り込み、第１のブリッジ部７２に潤滑油を送り出している。このように、上部ハウジング７０には、潤滑油及び作動油の油圧回路が形成されている。

図５から図７に示すように、シリンダヘッド２３がシリンダ２２を介してクランクケース２１に複数のヘッドボルト２７で固定されている。排気側のヘッドボルト２７とボルト穴の隙間は潤滑通路７６ａになっており、潤滑通路７６ａからカムシャフト４１に潤滑通路７６ｂが斜めに延びている。潤滑通路７６ａ、７６ｂを通じてクランクケース２１からカムシャフト４１の周囲に潤滑油が導かれ、カムシャフト４１の周囲からカムシャフト４１内の潤滑通路７６ｃに潤滑油が導かれている。説明は省略するが、潤滑通路７６ｃの潤滑油はカムシャフト４１の周辺部品の潤滑に利用される。

一方側（左右方向の中央側）のハウジング固定部７１ａがカムハウジング４２ａを介してシリンダヘッド２３に一対のハウジングボルト２８で固定されている。一対のハウジングボルト２８とボルト穴の隙間はカムシャフト４１の周囲からロッカーシャフト４６、４７に延びる潤滑通路７６ｄ、７６ｅになっている。潤滑通路７６ｄ、７６ｅを通じてロッカーシャフト４６、４７内の潤滑通路７６ｆ、７６ｇに潤滑油が導かれている。ロッカーシャフト４６の供給穴７７ａから吸気側のロッカーアーム５１ａ、５１ｂに潤滑油が供給され、ロッカーシャフト４７の供給穴７７ｂから排気側のロッカーアーム５２に潤滑油が供給されている。

図８に示すように、他方側（左右方向の外側）のハウジング固定部７１ｂがカムハウジング４２ｂを介してシリンダヘッド２３に一対のハウジングボルト２８で固定されている。吸気側のハウジングボルト２８とボルト穴の隙間はロッカーシャフト４６の潤滑通路７６ｆの他端からハウジング固定部７１ｂに延びる潤滑通路７６ｈになっている。ハウジング固定部７１ｂとカムハウジング４２ｂの合わせ面の潤滑通路７６ｉから第１のブリッジ部７２に潤滑通路７６ｊが斜めに延びている。潤滑通路７６ｆの一端から他端に潤滑油が導かれ、潤滑通路７６ｈ－７６ｊを通じて第１のブリッジ部７２内の潤滑通路７６ｋに潤滑油が導かれている。

図９及び図１０に示すように、第１のブリッジ部７２の複数の供給穴７７ｃから油圧ピストン６３、連結ピン６１、戻しピン６２、スプリングピン６４の接触箇所に潤滑油が供給される。ピン部品同士の接触箇所が潤滑されて摩耗が抑えられている。第１のブリッジ部７２から吸気側に一対のノズル７８が突き出しており、一対のノズル７８の供給穴７７ｄがシリンダヘッドカバー２４の内壁面に対向している。一対のノズル７８の供給穴７７ｄからシリンダヘッドカバー２４の内壁面に潤滑油が吹き当てられ、シリンダヘッドカバー２４の内壁面を伝って一対の吸気バルブ３３のステムエンドに潤滑油が供給される。

図１１及び図１２に示すように、ハウジング固定部７１ａとカムハウジング４２ａの合わせ面の潤滑通路７６ｌから第２のブリッジ部７３に潤滑通路７６ｍが斜めに延びている。潤滑通路７６ｅを通じてカムシャフト４１の周囲からハウジング固定部７１ａにオイルが導かれ、潤滑通路７６ｌ、７６ｍを通じて第２のブリッジ部７３内の潤滑通路７６ｎに潤滑油が導かれている。第２のブリッジ部７３の複数の供給穴７７ｅからロッカーアーム５１ａ、５１ｂ、５２のローラ５３ａ、５３ｂ、５４に潤滑油が供給される。ロッカーアーム５１ａ、５１ｂ、５２がスムーズに動かされて、ピン部品同士を適切に接触させることができる。

図８に示すように、ハウジング固定部７１ｂがカムハウジング４２ｂを介してシリンダヘッド２３に一対のハウジングボルト２８で固定されている。排気側のハウジングボルト２８とボルト穴の隙間はロッカーシャフト４６の潤滑通路７６ｇの他端からハウジング固定部７１ｂに延びる潤滑通路７６ｏになっている。潤滑通路７６ｇの一端から他端に潤滑油が導かれ、潤滑通路７６ｏを通じて第３のブリッジ部７４の一対のノズル７９内の潤滑通路７６ｒに潤滑油が導かれている。

図１０に示すように、第３のブリッジ部７４から排気側に一対のノズル７９が突き出しており、一対のノズル７９の供給穴７７ｆがシリンダヘッドカバー２４のリブ２９に対向している。シリンダヘッドカバー２４のリブ２９は一対の排気バルブ３４の上方に位置している。一対のノズル７９の供給穴７７ｆからシリンダヘッドカバー２４のリブ２９に潤滑油が吹き当てられ、シリンダヘッドカバー２４のリブ２９を伝って一対の排気バルブ３４のステムエンドに潤滑油が供給される。このように、上部ハウジング７０には、可変動弁装置４０の動弁部品を潤滑するための油圧回路が形成されている。

図１３に示すように、ハウジング固定部７１ａ（図４参照）では、オイルコントロールバルブ１６からカムシャフト４１に向かって作動通路８５の上流側通路８７ａが延びており、カムシャフト４１から油圧ピストン６３に向かって作動通路８５の下流側通路８７ｂが延びている。上流側通路８７ａの下流端と下流側通路８７ｂの上流端はカムシャフト４１の外周面において同一円周上に位置付けられている。このカムシャフト４１の外周面の円周上には周方向にオイル溝８９が形成されている。オイル溝８９は上流側通路８７ａと下流側通路８７ｂと共に油圧ピストン６３に対して作動油を供給する作動通路として機能している。

オイル溝８９を介して上流側通路８７ａと下流側通路８７ｂが連通している間だけ、オイルコントロールバルブ１６から油圧ピストン６３にオイルが供給される。このとき、バルブリフトの終了タイミングで上流側通路８７ａと下流側通路８７ｂが連通し、バルブリフトの開始前までに上流側通路８７ａと下流側通路８７ｂを分断するようにオイル溝８９が形成されている。すなわち、バルブリフトの終了タイミングでオイルコントロールバルブ１６から油圧ピストン６３にオイルが供給され始め、油圧ピストン６３へのオイルの供給がバルブリフトの開始前までに終わるようにオイル溝８９が形成されている。

バルブリフトの終了タイミングで油圧ピストン６３にオイルが供給され始めるため、バルブリフトによってロッカーアーム５１ａ、５１ｂの連結動作が阻害されることがない。また、バルブリフトの開始前にロッカーアーム５１ａ、５１ｂの連結動作が終了するため、バルブリフトの途中でロッカーアーム５１ａ、５１ｂが連結されることがない。よって、カムシャフト４１の回転に伴って作動通路８５を通じてオイルコントロールバルブ１６から油圧ピストン６３に断続的にオイルが供給され、連結ピン６１を介してロッカーアーム５１ａ、５１ｂをスムーズに連結することができる。

また、オイルコントロールバルブ１６から油圧ピストン６３にショートカット通路８６がダイレクトに延びている。ショートカット通路８６は、作動通路８５よりも短く形成されている。作動通路８５から油圧ピストン６３にオイルが供給された後に、ショートカット通路８６から油圧ピストン６３にオイルが供給されるように、油圧ピストン６３に対する段階的なオイルの供給構造が形成されている。作動通路８５からの断続的なオイルの供給だけでは油圧ピストン６３が動いてしまう恐れがあるが、ショートカット通路８６からダイレクトにオイルが供給されることで油圧ピストン６３が安定的に保持される。

図１４を参照して、可変動弁装置の連結動作について説明する。図１４は本実施例の可変動弁装置の連結動作の説明図である。また、図１４では説明の便宜上、図１３の符号を適宜用いて説明する。

図１４（Ａ）に示すように、上部ハウジング７０には、ロッカーアーム５１ｂよりも一方側の接続部８１ａに油圧室８２が形成され、ロッカーアーム５１ａよりも他方側の接続部８１ｂに収容穴８３が形成されている。油圧室８２には油圧ピストン６３が設置されており、収容穴８３にはスプリングピン６４が設置されている。油圧ピストン６３はロッカーアーム５１ｂ内の連結ピン６１に接触し、スプリングピン６４はロッカーアーム５１ａ内の戻しピン６２に接触している。油圧ピストン６３及びスプリングピン６４の中心線が一致しており、部品同士の片当たりによる摩耗が抑えられている。

エンジンの低回転時には、オイルコントロールバルブ１６から油圧室８２にオイルが供給されていない。油圧ピストン６３から連結ピン６１に押圧力が作用しておらず、スプリングピン６４のバネ力が戻しピン６２に作用している。戻しピン６２がロッカーアーム５１ａに突き当てられ、戻しピン６２が初期位置に位置付けられている。このとき、連結ピン６１の他端６５がロッカーアーム５１ａ、５１ｂの隙間の非連結位置Ｐ１で戻しピン６２の一端６６に接している。連結ピン６１の他端６５がロッカーアーム５１ｂ外に位置しており、ロッカーアーム５１ａ、５１ｂが分離している。

図１４（Ｂ）に示すように、エンジン回転数が所定回転数以上に増加すると、オイルコントロールバルブ１６から油圧室８２にオイルが供給され始める。カムシャフト４１の回転に伴って、作動通路８５の上流側通路８７ａと下流側通路８７ｂがオイル溝８９を通じて間欠的に連通され、作動通路８５から油圧ピストン６３にオイルが断続的に供給される。このとき、ロッカーアーム５１ａ、５１ｂの連結動作を阻害しないように、吸気バルブ３３のバルブリフトの終了タイミングにオイルが供給され始める。このため、作動通路８５からのオイルによって油圧ピストン６３が進出方向にスムーズに押し出される。

油圧ピストン６３によって連結ピン６１が押し込まれて、連結ピン６１によって戻しピン６２を介してスプリングピン６４が他方側に動かされる。連結ピン６１の他端６５が非連結位置Ｐ１からロッカーアーム５１ａ内の連結位置Ｐ２まで他方側に移動される。ロッカーアーム５１ａのピン穴５５ａに連結ピン６１の一部が入り込むことで、連結ピン６１を介してロッカーアーム５１ａ、５１ｂが連結される。油圧ピストン６３の移動によってショートカット通路８６の下流端が開放されて、ショートカット通路８６からの連続的なオイル供給によって油圧ピストン６３の位置が保持される。

図１４（Ａ）に示すように、エンジン回転数が所定回転数未満に低下すると、油圧ピストン６３からオイルコントロールバルブ１６にオイルが戻される。油圧ピストン６３による連結ピン６１の押し込みが解除され、スプリングピン６４の反発力によって戻しピン６２が押し戻されて、戻しピン６２によって連結ピン６１が一方側に押し戻される。連結ピン６１の他端６５が連結位置Ｐ２から非連結位置Ｐ１まで一方側に移動される。そして、ロッカーアーム５１ａのピン穴５５ａから連結ピン６１の一部が抜け出すことで、ロッカーアーム５１ａ、５１ｂの連結が解除される。

以上、本実施例の可変動弁装置４０によれば、油圧ピストン６３によって連結ピン６１を介して戻しピン６２が他方側に押し込まれると、ロッカーアーム５１ｂのピン穴からロッカーアーム５１ａのピン穴に連結ピン６１が部分的に入り込んでロッカーアーム５１ａ、５１ｂが連結される。スプリングピン６４によって戻しピン６２を介して連結ピン６１が一方側に押し戻されると、ロッカーアーム５１ａのピン穴から連結ピン６１が抜け出してロッカーアーム５１ａ、５１ｂの連結が解除される。このように、簡易な構成によってロッカーアーム５１ａ、５１ｂの連結状態及び解除状態を切り替えることができる。また、上部ハウジング７０に油圧室８２及び収容穴８３が形成されているため、部品同士の平行度が出易くなって部品同士の片当たりによる摩耗が抑えられる。

なお、本実施例では、可変動弁装置の吸気側に一対のロッカーアームが備えられているが、可変動弁装置の吸気側に複数のロッカーアームが備えられていればよい。例えば、可変動弁装置の吸気側に３つ以上のロッカーアームが備えられていてもよい。

また、本実施例では、押圧部材として油圧ピストンを例示しているが、押圧部材は連結ピンに戻しピンを他方側に向けて押し込ませる部材であればよい。

また、本実施例では、反発部材としてスプリングピンを例示しているが、反発部材は戻しピンに連結ピンを一方側に向けて押し戻させる部材であればよい。

また、本実施例では、上部ハウジングが第１－第３のブリッジ部を有しているが、上部ハウジングは一対のカムハウジングの上面に両持ち支持可能に形成されていればよい。

また、本実施例では、上部ハウジングの一方側の接続部に油圧室（第１の収容穴）が形成されているが、上部ハウジングにおいて一方寄りのロッカーアームよりも一方側に油圧室が形成されていればよい。同様に、上部ハウジングの他方側の接続部に収容穴（第２の収容穴）が形成されているが、上部ハウジングにおいて他方寄りのロッカーアームよりも他方側に収容穴が形成されていればよい。

また、本実施例では、連結ピン及び戻しピンにフランジピンが用いられているが、連結ピン及び戻しピンにはストレートピンが用いられていてもよい。

また、本実施例では、シーソー式のロッカーアームを例示したが、ロッカーアームの種類は特に限定されず、フィンガーフォロアー式のロッカーアームでもよい。

また、本実施例では、複数のロッカーアームが隣接しているが、複数のロッカーアームが離間していてもよい。

また、本実施例では、上部ハウジングに作動通路とショートカット通路が形成されているが、シリンダヘッドには油圧ピストンに作動油を供給可能なオイル通路が形成されていればよい。

また、本実施例の排気装置は上記の鞍乗型車両のエンジンに限らず、他の乗り物のエンジンに採用されてもよい。また、鞍乗型車両は自動二輪車に限定されず、エンジンが搭載された乗り物であればよい。なお、鞍乗型車両とは、運転者がシートに跨った姿勢で乗車する車両全般に限定されず、運転者がシートに跨らずに乗車するスクータタイプの車両も含んでいる。

以上の通り、第１態様は、シリンダヘッド（２３）において吸気バルブ（３３）及び排気バルブ（３４）のバルブ動作を変更可能な可変動弁装置（４０）であって、シリンダヘッド内にて所定方向に離間した一対のカムハウジング（４２ａ、４２ｂ）と、一対のカムハウジングの対向部分に支持されたロッカーシャフト（４６）と、ロッカーシャフトに揺動可能に支持された複数のロッカーアーム（５１ａ、５１ｂ）と、所定方向の一方寄りのロッカーアームのピン穴に設置された連結ピン（６１）と、所定方向の他方寄りのロッカーアームのピン穴に設置された戻しピン（６２）と、連結ピンに戻しピンを他方側に向けて押し込ませる押圧部材（油圧ピストン６３）と、戻しピンに連結ピンを一方側に向けて押し戻させる反発部材（スプリングピン６４）と、一対のカムハウジングの上面に両持ち支持された上部ハウジング（７０）と、を備え、上部ハウジングには、一方寄りのロッカーアームよりも一方側で押圧部材が設置された第１の収容穴（油圧室８２）と、他方寄りのロッカーアームよりも他方側で反発部材が設置された第２の収容穴（収容穴８３）と、が形成されている。この構成によれば、押圧部材によって連結ピンを介して戻しピンが他方側に押し込まれると、一方寄りのロッカーアームのピン穴から他方寄りのロッカーアームのピン穴に連結ピンが部分的に入り込んで複数のロッカーアームが連結される。反発部材によって戻しピンを介して連結ピンが一方側に押し戻されると、他方寄りのロッカーアームのピン穴から連結ピンが抜け出して複数のロッカーアームの連結が解除される。このように、簡易な構成によって複数のロッカーアームの連結状態及び解除状態を切り替えることができる。また、上部ハウジングに第１の収容穴及び第２の収容穴が形成されているため、部品同士の平行度が出易くなって部品同士の片当たりによる摩耗が抑えられる。

第２態様は、第１態様において、上部ハウジングは、一対のカムハウジングに固定された一対のハウジング固定部（７１ａ、７１ｂ）と、シリンダヘッドの吸気側にて一対のハウジング固定部を接続する第１のブリッジ部（７２）と、を有し、一方のハウジング固定部と第１のブリッジ部の接続箇所（接続部８１ａ）に第１の収容穴が形成され、他方のハウジング固定部と第１のブリッジ部の接続箇所（接続部８１ｂ）に第２の収容穴が形成されている。この構成によれば、第１の収容穴及び第２の収容穴の周辺の剛性が高められて第１の収容穴及び第２の収容穴の平行度が出易くなる。

第３態様は、第２態様において、第１のブリッジ部には、連結ピン、戻しピン、押圧部材、反発部材の接触箇所に潤滑油を供給する複数の供給穴（７７ｃ）が形成されている。この構成によれば、連結ピン、戻しピン、押圧部材、反発部材の接触箇所を潤滑して摩耗を抑えることができる。

第４態様は、第２態様又は第３態様において、第１のブリッジ部には、吸気バルブのステムエンドに潤滑油を供給する供給穴（７７ｄ）が形成されている。この構成によれば、吸気バルブのステムエンドを潤滑することができる。

第５態様は、第２態様から第４態様のいずれか一態様において、上部ハウジングは、シリンダヘッドの吸気側及び排気側の中間にて一対のハウジング固定部を接続する第２のブリッジ部（７３）を有し、第１のブリッジ部と第２のブリッジ部の間で一対のハウジング固定部が一対のカムハウジングに固定されている。この構成によれば、第２のブリッジ部によって上部ハウジングの剛性を高めることができる。また、第１、第２のブリッジ部の間にボルトの締付箇所を確保して、上部ハウジングの大型化をすることなくカムハウジングに固定できる。

第６態様は、第５態様において、第２のブリッジ部には、複数のロッカーアームの潤滑油を供給する複数の供給穴（７７ｅ）が形成されている。この構成によれば、ロッカーアームを潤滑することができる。ロッカーアームがスムーズに動くことで、ピン部品同士を適切に接触させることができる。

第７態様は、第２態様から第６態様のいずれか一態様において、上部ハウジングは、シリンダヘッドの排気側にて一対のハウジング固定部を接続する第３のブリッジ部（７４）を有し、第３のブリッジ部の両端で一対のハウジング固定部が一対のカムハウジングに固定されている。この構成によれば、第３のブリッジ部によって上部ハウジングの剛性を高めることができる。また、第３のブリッジ部の両端にボルトの締付箇所を確保して、上部ハウジングの大型化をすることなくカムハウジングに固定できる。

第８態様は、第７態様において、第３のブリッジ部には、排気バルブのステムエンドに潤滑油を供給する供給穴（７７ｆ）が形成されている。この構成によれば、排気バルブのステムエンドを潤滑することができる。

第９態様は、第２態様から第８態様のいずれか一態様において、押圧部材が油圧で作動する油圧ピストンであり、一対のカムハウジングと一対のハウジング固定部の合わせ面には油圧ピストンに作動油を供給するオイル通路（作動通路８５、ショートカット通路８６）が形成されている。この構成によれば、一対のカムハウジングと一対のハウジング固定部の合わせ面を利用してオイル通路をコンパクトに形成できる。

なお、本実施例を説明したが、他の実施例として、上記実施例及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。

また、本発明の技術は上記の実施例に限定されるものではなく、技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

２３ ：シリンダヘッド
３３ ：吸気バルブ
３４ ：排気バルブ
４０ ：可変動弁装置
４１ ：カムシャフト
４２ａ、４２ｂ：カムハウジング
４６ ：ロッカーシャフト
５１ａ、５１ｂ：ロッカーアーム
６１ ：連結ピン
６２ ：戻しピン
６３ ：油圧ピストン（押圧部材）
６４ ：スプリングピン（反発部材）
７０ ：上部ハウジング
７１ａ、７１ｂ：ハウジング固定部
７２ ：第１のブリッジ部
７３ ：第２のブリッジ部
７４ ：第３のブリッジ部
７７ｃ－７７ｆ：供給穴
７８、７９ ：ノズル
８１ａ、８１ｂ：接続部
８２ ：油圧室（第１の収容穴）
８３ ：収容穴（第２の収容穴）
８５ ：作動通路（オイル通路）
８６ ：ショートカット通路（オイル通路）

Claims (9)

1. シリンダヘッドにおいて吸気バルブ及び排気バルブのバルブ動作を変更可能な可変動弁装置であって、
   前記シリンダヘッド内にて所定方向に離間した一対のカムハウジングと、
   前記一対のカムハウジングの対向部分に支持されたロッカーシャフトと、
   前記ロッカーシャフトに揺動可能に支持された複数のロッカーアームと、
   所定方向の一方寄りのロッカーアームのピン穴に設置された連結ピンと、
   所定方向の他方寄りのロッカーアームのピン穴に設置された戻しピンと、
   前記連結ピンに前記戻しピンを他方側に向けて押し込ませる押圧部材と、
   前記戻しピンに前記連結ピンを一方側に向けて押し戻させる反発部材と、
   前記一対のカムハウジングの上面に両持ち支持された上部ハウジングと、を備え、
   前記上部ハウジングには、前記一方寄りのロッカーアームよりも一方側で前記押圧部材が設置された第１の収容穴と、前記他方寄りのロッカーアームよりも他方側で前記反発部材が設置された第２の収容穴と、が形成されていることを特徴とする可変動弁装置。
2. 前記上部ハウジングは、前記一対のカムハウジングに固定された一対のハウジング固定部と、前記シリンダヘッドの吸気側にて前記一対のハウジング固定部を接続する第１のブリッジ部と、を有し、
   一方のハウジング固定部と前記第１のブリッジ部の接続箇所に前記第１の収容穴が形成され、他方のハウジング固定部と前記第１のブリッジ部の接続箇所に前記第２の収容穴が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の可変動弁装置。
3. 前記第１のブリッジ部には、前記連結ピン、前記戻しピン、前記押圧部材、前記反発部材の接触箇所に潤滑油を供給する複数の供給穴が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の可変動弁装置。
4. 前記第１のブリッジ部には、前記吸気バルブのステムエンドに潤滑油を供給する供給穴が形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の可変動弁装置。
5. 前記上部ハウジングは、前記シリンダヘッドの吸気側及び排気側の中間にて前記一対のハウジング固定部を接続する第２のブリッジ部を有し、
   前記第１のブリッジ部と前記第２のブリッジ部の間で前記一対のハウジング固定部が前記一対のカムハウジングに固定されていることを特徴とする請求項２に記載の可変動弁装置。
6. 前記第２のブリッジ部には、前記複数のロッカーアームの潤滑油を供給する複数の供給穴が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の可変動弁装置。
7. 前記上部ハウジングは、前記シリンダヘッドの排気側にて前記一対のハウジング固定部を接続する第３のブリッジ部を有し、
   前記第３のブリッジ部の両端で前記一対のハウジング固定部が前記一対のカムハウジングに固定されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の可変動弁装置。
8. 前記第３のブリッジ部には、前記排気バルブのステムエンドに潤滑油を供給する供給穴が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の可変動弁装置。
9. 前記押圧部材が油圧で作動する油圧ピストンであり、
   前記一対のカムハウジングと前記一対のハウジング固定部の合わせ面には前記油圧ピストンに作動油を供給するオイル通路が形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の可変動弁装置。

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