JP3366196B2 - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

内燃機関の動弁装置

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JP3366196B2
JP3366196B2 JP30825596A JP30825596A JP3366196B2 JP 3366196 B2 JP3366196 B2 JP 3366196B2 JP 30825596 A JP30825596 A JP 30825596A JP 30825596 A JP30825596 A JP 30825596A JP 3366196 B2 JP3366196 B2 JP 3366196B2
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
    • F01L1/267—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder with means for varying the timing or the lift of the valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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    • F01L2305/02—Mounting of rollers

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，内燃機関の動弁装
置に関し，特に，油圧室の油圧が変化するのに応じて軸
方向に移動するピストンを備える連結切換手段が複数の
カムフォロアに設けられ，動弁カムに転り接触するロー
ラを支持するローラ軸が，各カムフォロアの連結状態で
連結切換手段と同軸になる配置で各カムフォロアの少な
くとも１つに装着される内燃機関の動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来，かかる動弁装置は，たとえば特公
平２−５０２８６号公報等により既に知られており，ロ
ーラによる転り接触によってカムフォロアおよび動弁カ
ムの接触部の摩擦損失を低減するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが，上記従来の
ものでは，全てのカムフォロアにローラ軸が装着されて
おり，油圧室ならびに該油圧室を支持部材の給油路に通
じさせる連通路が形成されるカムフォロアでは，ローラ
軸を避けて連通路を形成することに起因してカムフォロ
アの大型化が避けられない。またカムフォロアの大型化
を避けて連通路および油圧室間を結ぶ通路をローラ軸に
形成することも可能であるが，その場合には，ローラ軸
の周方向位置を一定に位置決めする必要が生じてローラ
軸のカムフォロアへの組付作業が煩雑になり，そのよう
な位置決めを不要としてローラ軸の周方向位置にかかわ
らず連通路および油圧室間を通じさせる通路構成とした
場合には通路構成が複雑となる。
【０００４】本発明は，かかる事情に鑑みてなされたも
のであり，カムフォロアの大型化，組付作業の煩雑化，
ならびに通路構成の複雑化を避けた上で，ローラを用い
て動弁負荷を極力低減させ得るようにした内燃機関の動
弁装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本発明は，カム軸の回転に応じて作動する複数のカ
ムフォロアが，給油路を有する共通の支持部材に支持さ
れて前記カム軸の軸線と平行な方向に配列され，前記給
油路に通じる油圧室が，各カムフォロアの配列方向に沿
う一端側に配置された一端側カムフォロア内に形成さ
れ，該油圧室の油圧変化に応じて作動するピストンを含
む連結切換手段が，各カムフォロアを連結する状態なら
びにその連結を解除する状態を切換可能として前記複数
のカムフォロアに設けられ，前記連結切換手段の連結状
態で前記ピストンと同軸になる配置で各カムフォロアの
少なくとも１つに装着される円筒状のローラ軸に，前記
カム軸に設けられた動弁カムに転り接触するローラが回
転自在に支持される内燃機関の動弁装置において，連結
切換手段が連結解除状態にあるときの作動量が全てのカ
ムフォロアのうちで最も小さいカムフォロアが，一端側
カムフォロアとして各カムフォロアの配列方向に沿う一
端側に配置され，該一端側カムフォロアに，前記給油路
を油圧室に通じさせる連通路が形成され，前記ローラ軸
が，その軸線まわりの回転を可能として，該一端側カム
フォロア以外の全てのカムフォロアに装着され，前記一
端側カムフォロアが，前記連結切換手段の連結解除状態
で該一端側カムフォロアの作動を休止あるいは実質的に
休止させるようにしてカム軸に設けられる休止カムに直
接接触せしめられることを第１の特徴とする。
【０００６】このような第１の特徴の構成によれば，ロ
ーラ軸およびローラが装着されない一端側カムフォロア
に油圧室および連通路が形成されることで，連通路の形
成にあたってローラ軸が邪魔になることがなく，したが
って一端側カムフォロアの大型化，組付作業の煩雑化，
ならびに通路構成の複雑化を避けて一端側カムフォロア
に連通路を容易に形成することができる。しかもローラ
を支持するローラ軸が装着されるカムフォロアは，連結
切換手段の連結解除時に一端側カムフォロアよりも作動
量が大きなものであり，動弁カムに直接接触したのでは
摩擦抵抗が大きくなるところをローラによる転り接触と
して摩擦抵抗を減少せしめ，動弁負荷を軽減することが
できる。さらに上記ローラ軸を，その軸線まわりの回転
を可能として，一端側カムフォロア以外のカムフォロア
に装着したことにより，隣接するカムフォロアをピスト
ンで連結した状態で該ピストンがローラ軸の内面の特定
個所のみに強く接触することを回避することが可能であ
り，特定個所への強い接触によってローラ軸の内面に偏
摩耗が生じることがないようにすることができ，偏摩耗
の発生によって連結切換手段の切換作動が不確実となる
ことを防止することができる。また連結切換手段の連結
解除状態で一端側カムフォロアは休止あるいは実質的に
休止状態となるので，休止カムおよび一端側カムフォロ
アの直接接触による摩擦抵抗が大きくなることはない。
【０００７】
【０００８】また本発明は，上記第１の特徴の構成に加
えて，前記連結切換手段が，油圧室の油圧変化に応じて
軸方向に移動して隣接カムフォロアの連結および連結解
除を切換えるピストンと，隣接カムフォロアを連結する
位置側への前記ピストンの移動を規制する規制部材と，
該規制部材および前記ピストンを前記油圧室側に向けて
弾発するばね力を発揮する戻しばねとを備え，前記複数
のカムフォロアの配列方向に沿って前記一端側カムフォ
ロアとは反対側に配置された他端側カムフォロアに装着
されるローラ軸に，前記規制部材が嵌合されるとともに
前記戻しばねが収納され，該ローラ軸の内面に，当該ロ
ーラ軸で支持されるローラの軸方向中間部に対応した位
置で半径方向内方に張出した支持壁部が一体に設けら
れ，該支持壁部で，前記戻しばねが受けられるとともに
隣接カムフォロアを連結する位置側への前記ピストンの
移動に伴なう規制部材の移動が規制されることを第２の
特徴とする。
【０００９】この第２の特徴によれば，前記第１の特徴
による前記効果に加えて，支持壁部がローラ軸の中間部
内面に設けられることで，規制部材および戻しばねの軸
方向長さを，規制部材の必要ストロークを確保した上で
比較的短く形成することが可能であり，それにより規制
部材および戻しばね，ひいては連結切換手段の重量軽減
を図ることが可能となるとともに，規制部材の信頼性を
向上することができる。しかも支持壁部でローラ軸の剛
性向上を図ることが可能であり，ローラ軸の剛性向上に
伴ってローラの円滑な回転を保証することができる。
【００１０】
【００１１】
【発明の実施の形態】以下，本発明の実施の形態を，添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１２】図１ないし図５は本発明の第１実施例を示
すものであり，図１は動弁装置の縦断側面図，図２は連
結切換手段が連結解除状態にあるときの図１の２−２線
に沿う断面図，図３は図２の３−３線断面図，図４は連
結切換手段が連結状態にあるときの図２に対応した断面
図，図５はローラ軸に偏摩耗が生じたときの作用を説明
するための連結切換手段の一部概略図である。
【００１３】先ず図１において，シリンダヘッド１１に
は，燃焼室１２の天井面に開口する一対の吸気弁口１３
…が設けられるとともに，それらの吸気弁口１３…をそ
れぞれ開閉可能な吸気弁１４…のステム１４ａ…を軸方
向移動自在に案内するガイド筒１５…が圧入される。こ
れらのガイド筒１５…から突出した各ステム１４ａ…の
上端部にはリテーナ１６…が固定されており，シリンダ
ヘッド１１および各リテーナ１６…間にはコイル状の弁
ばね１７…が設けられ，それらの弁ばね１７…によるば
ね力が上方すなわち閉弁方向に向けて各吸気弁１４…に
付与される。
【００１４】図２および図３を併せて参照して，シリン
ダヘッド１１と，該シリンダヘッド１１に結合されるカ
ムホルダ（図示せず）とで，燃焼室１２の上方に位置す
るカム軸１８が回転自在に支持されており，該カム軸１
８の回転に応じて作動する複数のカムフォロアとして，
たとえば対をなす第１および第２ロッカアーム１９1，
２０1 がカム軸１８の軸線と平行な方向に配列される。
またカム軸１８の上方位置には，該カム軸１８と平行な
軸線を有する支持部材としてのロッカアーム軸２２が固
定配置されており，前記両ロッカアーム１９1 ，２０1
はロッカアーム軸２２に共通にかつ揺動可能に支持され
る。而して両ロッカアーム１９1 ，２０1 には，両吸気
弁１４…の上方位置側に延びる連結腕２３…がそれぞれ
一体に設けられており，それらの連結腕２３…の先端に
進退位置を調整可能としてそれぞれねじ込まれたタペッ
トねじ２４…が，各吸気弁１４…のステム１４ａ…の上
端にそれぞれ接触し，各吸気弁１４…は，対応のロッカ
アーム１９1 ，２０1 の揺動作動に応じて開閉作動する
ことになる。
【００１５】カム軸１８には，第１ロッカアーム１９1
に対応した休止カム２５と，第２ロッカアーム２０1 に
対応した動弁カム２６とが設けられる。休止カム２５
は，機関の低速運転域で両吸気弁１４…の一方を休止あ
るいは実質的に休止せしめるように形成され，また動弁
カム２６は，機関の低速運転域で両吸気弁１４…の他方
を開閉作動せしめるとともに機関の高速運転域で両吸気
弁１４…をともに開閉作動せしめるカムプロフィルを有
するように形成される。
【００１６】一方，両ロッカアーム１９1 ，２０1 の配
列方向に沿う一端側に配置されている一端側カムフォロ
アとしての第１ロッカアーム１９1 において，その揺動
軸線すなわちロッカアーム軸２２の軸線に関して吸気弁
１４とは反対側の端部には，休止カム２５に直接接触す
るカムスリッパ２７が一体に設けられる。また両ロッカ
アーム１９1 ，２０1 の配列方向に沿う他端側に配置さ
れている他端側カムフォロアとしての第２ロッカアーム
２０1 において，その揺動軸線に関して吸気弁１４とは
反対側の端部には円筒状のローラ軸３３1 が装着されて
おり，そのローラ軸３３1 で回転自在に支持された円筒
状のローラ２８1 が動弁カム２６に転り接触する。しか
もロッカアーム軸２２の軸線に沿うカムスリッパ２７の
幅は，ローラ２８1 の長さよりも小さく設定されるもの
であり，ロッカアーム軸２２の軸線に沿う第１ロッカア
ーム１９1 の幅も第２ロッカアーム２０1 の幅よりも小
さく設定される。
【００１７】而して機関の低速運転域では，第１ロッカ
アーム１９1 が休止カム２５によって休止あるいは実質
的に休止し，一方の吸気弁１４が閉弁休止あるいは実質
的に閉弁休止せしめられるとともに，第２ロッカアーム
２０1 が動弁カム２６によって揺動作動し，その第２ロ
ッカアーム２０1 で他方の吸気弁１４が開閉作動せしめ
られる。したがって第１ロッカアーム１９1 が休止カム
２５に直接接触していても，第１ロッカアーム１９1 が
休止あるいは実質的に休止状態となっていることによ
り，休止カム２５および第１ロッカアーム１９1 の直接
接触による摩擦抵抗が大きくなることはない。
【００１８】第２ロッカアーム２０1 には，第１ロッカ
アーム１９1 側に開放した有底の嵌合穴３１がロッカア
ーム軸２２と平行に設けられ，該嵌合穴３１の閉塞端中
央部には挿通孔３２が同軸に設けられる。この嵌合穴３
１には，円筒状であるローラ軸３３1 が，嵌合穴３１内
での軸線まわりの回転を可能として嵌合され，ローラ軸
３３1 は嵌合穴３１の閉塞端内面で受けられる。しかも
ローラ軸３３1 には，挿通孔３２を同軸に貫通する小径
円筒部３４が同軸にかつ一体に設けられており，小径円
筒部３４の外周に装着された止め輪３５が前記閉塞端外
面に係合される。
【００１９】また第２ロッカアーム２０1 には，嵌合穴
３１の中間部を横断するようにしてスリット３６が設け
られており，このスリット３６にはローラ軸３３1 を同
軸に囲繞するようにしてローラ２８1 が配置され，該ロ
ーラ２８1 とローラ軸３３1との間に複数のニードルベ
アリング３７…が介在せしめられる。したがってローラ
２８1 がローラ軸３３1 で回転自在に支持されることに
なる。
【００２０】相互に隣接配置されている第１および第２
ロッカアーム１９1 ，２０1 には，両ロッカアーム１９
1 ，２０1 の連結および連結解除を切換可能な連結切換
手段３８1 が設けられており，この連結切換手段３８1
により，機関の低速運転域で両ロッカアーム１９1 ，２
０1 を相対作動させる状態と，機関の高速運転域で両ロ
ッカアーム１９1 ，２０1 を連動して作動させる状態と
が切換えられる。
【００２１】連結切換手段３８1 は，両ロッカアーム１
９1 ，２０1 の連結および連結解除を切換えるピストン
３９と，両ロッカアーム１９1 ，２０1 を連結する位置
側への前記ピストン３９の移動を規制する規制部材４０
と，該規制部材４０および前記ピストン３９を連結解除
側に向けて弾発するばね力を発揮する戻しばね４１とを
備える。
【００２２】第２ロッカアーム２０1 のローラ軸３３1
に対応する部分で第１ロッカアーム１９1 には，第２ロ
ッカアーム２０1 側に開放した有底の摺動穴４２がロッ
カアーム軸２２と平行に延びるようにして設けられてお
り，ピストン３９が該摺動穴４２に摺動可能に嵌合され
る。このピストン３９の一端と摺動穴４２の閉塞端との
間で第１ロッカアーム１９1 内には油圧室４３1 が形成
されており，ピストン３９は，油圧室４３1 の油圧増大
に応じて第２ロッカアーム２０1 のローラ軸３３1 に他
端部を嵌合せしめることを可能として摺動穴４２に摺動
可能に嵌合される。
【００２３】ところで，ロッカアーム軸２２内には給油
路４４が同軸に設けられており，この給油路４４は制御
弁手段４５を介して油圧源４６に接続される。而して油
圧源４６からの作動油は，制御弁手段４５により低油圧
および高油圧に切換えられて給油路４４に供給される。
しかも第１ロッカアーム１９1 に対応する部分でロッカ
アーム軸２２の外周には給油路４４に通じる環状溝４７
が設けられており，第１ロッカアーム１９1 には，その
第１ロッカアーム１９1 の揺動状態にかかわらず，前記
環状溝４７すなわち給油路４４を油圧室４３1 に通じさ
せる連通路４８1 が形成される。
【００２４】規制部材４０はピストン３９とは反対側を
開放した帽状に形成されるものであり，この規制部材４
０の一端がピストン３９の他端に同軸に連接される。し
かも規制部材４０の開口端側すなわち他端側には半径方
向外方に張出したフランジ部４０ａが設けられており，
ローラ軸３３1 の内面で前記フランジ部４０ａを案内す
るようにして規制部材４０がローラ軸３３1 に摺動可能
に嵌合される。
【００２５】ローラ軸３３1 の内面には，該ローラ軸３
３1 で支持されるローラ２８1 の軸方向中間部に対応し
た位置で半径方向内方に張出す支持壁部４９が一体に設
けられており，この支持壁部４９と規制部材４０との間
に設けられるようにして戻しばね４１がローラ軸３３1
内に収納される。而して両ロッカアーム１９1 ，２０1
を連結する位置側へのピストン３９の移動に伴なう規制
部材４０の移動は，該支持壁部４９に規制部材４０が接
触することにより規制される。またローラ軸３３1 の一
端側内面には，規制部材４０がローラ軸３３1 から離脱
するのを阻止すべく，該規制部材４０のフランジ部４０
ａに係合可能な止め輪５０が装着されるが，この止め輪
５０は，後述のように省略されてもよい。
【００２６】このような連結切換手段３８1 において，
機関の低速運転域では油圧室４３1の油圧は低圧に制御
されており，ピストン３９および規制部材４０の接触端
面は，図２および図３で示すように，第１および第２ロ
ッカアーム１９1 ，２０1 間に対応する位置に在る。し
たがって両ロッカアーム１９1 ，２０1 は相対揺動可能
な状態にあり，一方の吸気弁１４が休止カム２５によっ
て閉弁休止あるいは実質的な閉弁休止状態とされるとと
もに，他方の吸気弁１４が動弁カム２６に応じた作動特
性で開閉駆動されることになる。
【００２７】また機関の高速運転域では，油圧室４３1
の油圧が高圧に制御され，図４で示すように，ピストン
３９は規制部材４０を押圧しながら第２ロッカアーム２
０1のローラ軸３３1 に嵌合する。したがって両ロッカ
アーム１９1 ，２０1 はピストン３９を介して一体的に
連結された状態となり，両吸気弁１４…は動弁カム２６
に応じた作動特性で開閉駆動されることになる。
【００２８】このようにして機関の低速運転域および高
速運転域で両吸気弁１４…の開閉作動特性を変化させる
ことにより，機関の運転状態に適合した動弁特性として
機関出力の向上を図ることができる。
【００２９】次にこの第１実施例の作用について説明す
ると，第１および第２ロッカアーム１９1 ，２０1 のう
ち，ローラ軸３３1 およびローラ２８1 が装着されない
一端側カムフォロアすなわち第１ロッカアーム１９
1 に，油圧室４３1 および連通路４８1 が形成されるこ
とにより，連通路４８1 の形成にあたってローラ軸３３
1が邪魔になることがない。したがって第１ロッカアー
ム１９1 が大型化することを回避して第１ロッカアーム
１９1 に連通路４８1 を容易に形成することができ，し
かもローラ軸が第１ロッカアーム１９1 に設けられない
ので組付作業を簡略化することができ，さらに連通路４
８1 および油圧室４３1 の通路構成が複雑化することも
ない。
【００３０】しかもローラ軸３３1 およびローラ２８1
が装着される第２ロッカアーム２０1 は，連結切換手段
３８1 の連結解除時に第１ロッカアーム１９1 よりも作
動量が大きなものであり，動弁カム２６に直接接触した
のでは摩擦抵抗が大きくなるところをローラ２８1 によ
る転り接触によって摩擦擦抵を減少せしめ，動弁負荷を
軽減することが可能である。
【００３１】また第２ロッカアーム２０1 に装着される
ローラ軸３３1 の内面に，該ローラ軸３３1 で支持され
るローラ２８1 の軸方向中間部に対応した位置で半径方
向内方に張出した支持壁部４９が一体に設けられ，該支
持壁部４９で，戻しばね４１が受けられるとともに両ロ
ッカアーム１９1 ，２０1 連結する位置側へのピストン
３９の移動に伴なう規制部材４０の移動端が規制される
ようにしている。そのため，規制部材４０および戻しば
ね４１の軸方向長さを，規制部材４０の必要ストローク
を確保した上で比較的短く形成することができ，規制部
材４０および戻しばね４１ひいては連結切換手段３８1
の重量軽減を図ることが可能となるとともに，規制部材
４０の信頼性を向上することができる。しかもローラ軸
３３1 の剛性を支持壁部４９により向上することがで
き，ローラ軸３３1 の剛性向上に伴ってローラ２８1 の
円滑な回転を保証することができる。
【００３２】ところで，第２ロッカアーム２０1 に装着
されているローラ軸３３1 の小径円筒部３４には，第２
ロッカアーム２０1 の嵌合穴３１からローラ軸３３1 が
離脱することを阻止するための止め輪３５が装着されて
いるが，連結切換手段３８1の戻しばね４１が発揮する
ばね力によりローラ軸３３1 は嵌合穴３１の閉塞端に押
付けられるので，連結切換手段３８1 の組付完了時には
ローラ軸３３1 が嵌合穴３１から離脱することはない。
すなわち前記止め輪３５は，連結切換手段３８1 の組付
過程でローラ軸３３1 の嵌合穴３１からの離脱を阻止す
る働きをするものであり，連結切換手段３８1 の組付完
了時には止め輪３５を取り外してもよい。
【００３３】さらにローラ軸３３1 は，その軸線まわり
の回転を可能として第２ロッカアーム２０1 に装着され
ており，それにより，両ロッカアーム１９1 ，２０1 の
相対作動に伴ってローラ軸３３1 の内面の特定個所にピ
ストン３９が強く接触することを回避することができ
る。すなわち，両ロッカアーム１９1 ，２０1 のピスト
ン３９による連結時に，動弁カム２６による第２ロッカ
アーム２０1 の作動力がピストン３９を介して第１ロッ
カアーム１９1 に伝達されるのであるが，摺動穴４２の
内面およびローラ軸３３1 の内面と，ピストン３９の外
面との間にわずかな間隙が存在することにより，図５
（ａ）で示すように，ピストン３９がローラ軸３３1 の
第１ロッカアーム１９1 側の端縁の一部に強く接触する
ものであり，ローラ軸３３1 が軸線まわりの回転を不能
として第２ロッカアーム２０1 に装着されている場合に
は，特定個所でピストン３９がローラ軸３３1 に強く接
触し，ローラ軸３３1 の特定個所に，図５（ｂ）で示す
ような偏摩耗部５１が生じることになる。このような偏
摩耗部５１が生じると，両ロッカアーム１９1 ，２０1
を連結すべくピストン３９が作動し始めたときに，休止
カム２５および動弁カム２６による両ロッカアーム１９
1 ，２０1 の相対作動が始まった場合には，ピストン３
９の先端が偏摩耗部５１に接触して第１ロッカアーム１
９1 側に押し戻され，ピストン３９による両ロッカアー
ム１９1 ，２０1 の連結が達成されないことがある。し
かるに，ローラ軸３３1 が軸線まわりに回転可能である
と，ローラ軸３３1 の特定個所にピストン３９が強く接
触することがなく，したがって偏摩耗部５１が形成され
ることはないので，ピストン３９による両ロッカアーム
１９1 ，２０1 の連結を確実に行なうようにして，連結
切換手段３８1 による連結および連結解除の切換精度を
向上することができる。
【００３４】上記実施例では，支持壁部４９に規制部材
４０が直接接触することにより該規制部材４０の移動を
規制するようにしたが，支持壁部４９に規制部材４０が
直接接触しなくても，戻しばね４１が最大限縮少するこ
とにより規制部材４０の移動が規制されるようにしても
よい。
【００３５】図６はローラ軸の第１変形例を示すもので
あり，中間部内面に支持壁部４９を有して円筒状に形成
されるローラ軸３３2 が，第２ロッカアーム２０1 の嵌
合穴３１に，該嵌合穴３１の閉塞端で受けられるように
して嵌合され，ローラ２８1が複数の二ードルベアリン
グ３７…を介してローラ軸３３2 に支持される。また連
結切換手段３８1 の規制部材４０がローラ軸３３2 に摺
動自在に嵌合されるとともに，ローラ軸３３2 内に収納
される戻しばね４１が規制部材４０および支持壁部４９
間に設けられる。さらに嵌合穴３１の閉塞端には外部に
開放した開放孔５２が設けられる。
【００３６】この第１変形例では，連結切換手段３８1
の戻しばね４１が発揮するばね力によりローラ軸３３2
が嵌合穴３１の閉塞端に押付けられるので，ローラ軸３
３2が嵌合穴３１から離脱することはなく，ローラ軸３
３2 の嵌合穴３１からの離脱を阻止するための特別の手
段を設ける必要がない。
【００３７】図７はローラ軸の第２変形例を示すもので
あり，中間部内面に支持壁部４９を有して円筒状に形成
されるローラ軸３３3 が，第２ロッカアーム２０1 の嵌
合穴３１に嵌合され，ローラ軸３３3 の一端には，嵌合
穴３１の開口端周縁で第２ロッカアーム２０1 に係合す
るようにして半径方向外方に張出したフランジ部５３が
一体に設けられ，ローラ２８1 が複数の二ードルベアリ
ング３７…を介してローラ軸３３3 に支持される。
【００３８】この第２変形例では，連結切換手段３８1
の戻しばね４１が発揮するばね力によりローラ軸３３3
のフランジ部５３が第２ロッカアーム２０1 に押付けら
れてローラ軸３３3 が嵌合穴３１から離脱することはな
く，ローラ軸３３3 の嵌合穴３１からの離脱を阻止する
ための特別の手段を設ける必要がない。
【００３９】図８はローラ軸の第３変形例を示すもので
あり，複数の二ードルベアリング３７…を介してローラ
２８1 を支持するローラ軸３３4 が，中間部内面に支持
壁部４９を有して円筒状に形成されて第２ロッカアーム
２０1 の嵌合穴３１に嵌合される。このローラ軸３３4
の一端側外周には第１ロッカアーム１９1 側に臨む環状
の段部５４が設けられ，嵌合穴３１の一端側内面に装着
された止め輪５５が該段部５４に係合される。
【００４０】この第３変形例においても，連結切換手段
３８1 の戻しばね４１が規制部材４０および支持壁部４
９間に設けられているので，戻しばね４１が発揮するば
ね力によりローラ軸３３4 が嵌合穴３１の閉塞端に押付
けられる。したがって連結切換手段３８1 の組付完了時
にはローラ軸３３4 が嵌合穴３１から離脱することはな
く，連結切換手段３８1 の組付完了時には止め輪５５を
取り外してもよい。
【００４１】図９はローラ軸の第４変形例を示すもので
あり，中間部内面に支持壁部４９′を有して円筒状に形
成されるローラ軸３３5 が，第２ロッカアーム２０1 の
嵌合穴３１に，該嵌合穴３１の閉塞端で受けられるよう
にして嵌合され，ローラ２８1 が複数の二ードルベアリ
ング３７…を介してローラ軸３３5 に支持される。また
連結切換手段３８1 の規制部材４０がローラ軸３３5 に
摺動自在に嵌合されるとともに，ローラ軸３３5 内に収
納される戻しばね４１が規制部材４０および支持壁部４
９′間に設けられる。しかも支持壁部４９′は，ローラ
２８1 の軸方向ほぼ全長にわたるようにしてローラ軸３
３5 の軸方向に沿う厚みが比較的大きくなるようにロー
ラ軸３３5 に形成されている。
【００４２】この第４変形例では，ローラ軸３３5 の剛
性を支持壁部４９′によってより一層向上することがで
き，ローラ軸３３5 の剛性向上に伴ってローラ２８1 の
円滑な回転を保証することができる。
【００４３】図１０および図１１は本発明の第２実施例
を示すものであり，図１０は連結切換手段が連結解除状
態にあるときの動弁装置の一部を示す横断面図，図１１
は連結切換手段が連結状態にあるときの図１０に対応し
た断面図である。
【００４４】ロッカアーム軸２２に，カムフォロアとし
ての第１ロッカアーム１９2 と，カムフォロアとしての
第２ロッカアーム２０2 と，カムフォロアとしての第３
ロッカアーム２１とが，第１および第２ロッカアーム１
９2 ，２０2 間に第３ロッカアーム２１を挟むようにし
て，揺動可能に支持される。而して第１および第２ロッ
カアーム１９2 ，２０2 には，吸気弁がそれぞれ個別に
連動，連結される。
【００４５】図示しないカム軸には，第１ロッカアーム
１９2 に対応した休止カムと，第２および第３ロッカア
ーム２０2 ，２１にそれぞれ対応した動弁カムとが設け
られており，第１ロッカアーム１９2 には休止カムが直
接接触し，第２および第３ロッカアーム２０2 ，２１に
装着されたローラ軸６２，６５に，対応の動弁カムにそ
れぞれ転り接触するローラ２８2 ，６１が回転自在に支
持される。
【００４６】しかも第２および第３ロッカアーム２
０2 ，２１に対応した動弁カムは，各ロッカアーム１９
2 ，２０2 ，２１が相対作動するときに第３ロッカアー
ム２１の作動量が最も大きくなるように設定されてお
り，休止カムに接触することにより第１ロッカアーム１
９2 の作動量が最も小さくなる。
【００４７】第２ロッカアーム２０2 には，第３ロッカ
アーム２１側に開放した有底の嵌合穴３１がロッカアー
ム軸２２と平行に設けられ，該嵌合穴３１の閉塞端中央
部には開放孔６３が同軸に設けられる。この嵌合穴３１
には，有底円筒状であるローラ軸６２が，嵌合穴３１内
での軸線まわりの回転を可能として嵌合され，嵌合穴３
１の閉塞端内面でローラ軸６２の閉塞端が受けられる。
【００４８】また第２ロッカアーム２０2 には，嵌合穴
３１の中間部を横断するようにしてスリット３６が設け
られており，このスリット３６にはローラ軸６２を同軸
に囲繞するようにしてローラ２８2 が配置され，該ロー
ラ２８2 とローラ軸６２との間に複数のニードルベアリ
ング３７…が介在せしめられる。したがってローラ２８
2 がローラ軸６２で回転自在に支持されることになる。
【００４９】第３ロッカアーム２１には，両端を開放し
た有底の嵌合孔６４がロッカアーム軸２２と平行に設け
られ，該嵌合孔６４に，円筒状であるローラ軸６５が嵌
合される。しかもローラ軸６５の一端側外周には環状溝
６６が設けられており，第３ロッカアーム２１には，該
環状溝６６に一部を係合させるピン６７が圧入される。
したがってローラ軸６５は，その軸線方向の移動を阻止
されるが軸線まわりの回転を可能として嵌合孔６４に嵌
合されることになる。
【００５０】第３ロッカアーム２１には，嵌合孔６４の
中間部を横断するようにしてスリット６８が設けられて
おり，このスリット６８にはローラ軸６５を同軸に囲繞
するようにして円筒状のローラ６１が配置され，該ロー
ラ６１とローラ軸６５との間に複数のニードルベアリン
グ６９…が介在せしめられる。したがってローラ６１が
ローラ軸６５で回転自在に支持されることになる。
【００５１】第１ないし第３ロッカアーム１９2 ，２０
2 ，２１には，各ロッカアーム１９2 ，２０2 ，２１の
連結および連結解除を切換可能な連結切換手段３８2 が
設けられており，この連結切換手段３８2 により機関の
低速運転域で各ロッカアーム１９2 ，２０2 ，２１を相
互に独立して作動させる状態と，機関の高速運転域で各
ロッカアーム１９2 ，２０2 ，２１を連動して作動させ
る状態とが切換えられる。
【００５２】連結切換手段３８2 は，相互に隣接する第
１および第３ロッカアーム１９2 ，２０2 の連結および
連結解除を切換えるピストン３９と，相互に隣接する第
３および第２ロッカアーム２１，２０2 の連結および連
結解除を切換えるピストン７０と，各ロッカアーム１９
2 ，２０2 ，２１を連結する位置側への前記ピストン３
９，７０の移動を規制する規制部材４０と，該規制部材
４０および前記ピストン３９，７０を連結解除側に向け
て弾発するばね力を発揮する戻しばね４１とを備える。
【００５３】ピストン３９は，第１ロッカアーム１９2
に設けられた有底の摺動穴４２に摺動可能に嵌合され，
ピストン３９の一端と摺動穴４２の閉塞端との間で第１
ロッカアーム１９2 内に油圧室４３2 が形成され，ロッ
カアーム軸２２内の給油路４４を油圧室４３2 に通じさ
せる連通路４８2 が第１ロッカアーム１９2 に形成され
る。
【００５４】またピストン７０は，一端を前記ピストン
３９に連接させるとともに他端を規制部材４０に連接さ
せるようにしてローラ軸６５に摺動可能に嵌合される。
【００５５】規制部材４０は，そのフランジ部４０ａを
ローラ軸６２の内面で案内するようにしてローラ軸６２
に摺動可能に嵌合される。ローラ軸６２の閉塞端および
規制部材４０間に戻しばね４１が設けられ，またローラ
軸６２の一端側内面には，規制部材４０がローラ軸６２
から離脱するのを阻止すべく，該規制部材４０のフラン
ジ部４０ａに係合可能な止め輪５０が装着される。
【００５６】このような連結切換手段３８2 において，
機関の低速運転域では油圧室４３2の油圧は低圧に制御
されており，図１０で示すように，ピストン３９，７０
の接触端面は第１および第３ロッカアーム１９2 ，２１
間に対応する位置に在り，またピストン７０および規制
部材４０の接触端面は第３および第２ロッカアーム２
１，２０2 間に対応する位置に在る。したがって各ロッ
カアーム１９2 ，２０2，２１は相対揺動可能な状態に
あり，第１ロッカアーム１９2 が対応の休止カムで休止
あるいは実質的に休止されるのに応じて一方の吸気弁が
閉弁休止あるいは実質的な閉弁休止状態になるととも
に，第２ロッカアーム２０2 が対応の動弁カムで揺動駆
動されるのに応じて他方の吸気弁が開閉作動せしめられ
る。この際，第３ロッカアーム２１は図示しない弾発手
段により対応の動弁カムに押付けられており，両吸気弁
の開閉作動に関与することはない。
【００５７】機関の高速運転域では，油圧室４３2 の油
圧が高圧に制御され，図１１で示すように，ピストン３
９がピストン７０を押圧しながら第３ロッカアーム２１
のローラ軸６５に嵌合し，ピストン７０が規制部材４０
を押圧しながら第２ロッカアーム２０2 のローラ軸６２
に嵌合する。したがって各ロッカアーム１９2 ，２
０2 ，２１が一体的に連結された状態となり，両吸気弁
は，第３ロッカアーム２１が対応の動弁カムで揺動駆動
されるのに応じて開閉作動する。
【００５８】この第２実施例によれば，各ロッカアーム
１９2 ，２０2 ，２１のうち，ローラ軸６２，６５およ
びローラ２８2 ，６１が装着されない一端側カムフォロ
アすなわち第１ロッカアーム１９2 に，油圧室４３2 お
よび連通路４８2 が形成されるので，上記第１実施例と
同様に，油圧室４３2 および連通路４８2 を，第１ロッ
カアーム１９2 の大型化を回避して第１ロッカアーム１
９2 に容易に形成することができ，組付作業の簡略化，
通路構成の単純化を図ることができる。
【００５９】またローラ軸６２，６５およびローラ２８
2 ，６１が装着される第２および第３ロッカアーム２０
2 ，２１は，連結切換手段３８2 の連結解除時に第１ロ
ッカアーム１９2 よりも作動量が大きなものであり，ロ
ーラ２８2 ，６１による転り接触によって摩擦擦抵を減
少せしめ，動弁負荷を軽減することが可能である。
【００６０】ところで，連結切換手段３８2 の戻しばね
４１が発揮するばね力により第２ロッカアーム２０2 の
ローラ軸６２は嵌合穴３１の閉塞端に押付けられるの
で，ローラ軸６２が嵌合穴３１から離脱することはな
く，ローラ軸６２が嵌合穴３１から離脱するのを阻止す
るための特別の手段を設ける必要はない。
【００６１】しかもローラ軸６２，６５は，その軸線ま
わりの回転を可能として第２および第３ロッカアーム２
０2 ，２１に装着されており，上記第１実施例と同様
に，ローラ軸６２，６５の内面の特定個所にピストン３
９，７０が強く接触することを回避することができ，ロ
ーラ軸６２，６５の特定個所に偏摩耗が生じることを防
止して，連結切換手段３８2 による連結および連結解除
の切換精度を向上することができる。
【００６２】ところで，ロッカアーム軸２２の軸線に沿
う第２ロッカアーム２０2 の幅が，第１実施例における
第２ロッカアーム２０1 の幅に比べて小さいことによ
り，第２ロッカアーム２０2 のローラ軸６２に支持壁部
が設けられていないが，第２ロッカアーム２０2 の前記
幅が比較的大きく設定される場合には，ローラ軸６２に
支持壁部が設けられてもよく，そのようにすれば，必要
ストロークを確保した上で規制部材４０および戻しばね
４１の軸方向長さを比較的短くし，規制部材４０および
戻しばね４１ひいては連結切換手段３８2 の重量軽減を
図り，規制部材４０の信頼性を向上することができると
ともに，ローラ軸６２の剛性を向上してローラ２８2 の
円滑な回転を保証することができる。
【００６３】以上，本発明の実施例を詳述したが，本発
明は上記実施例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を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。
【００６４】たとえば，上記実施例では吸気弁に関連し
て説明したが，本発明は排気弁の動弁装置に適用するこ
とも可能である。また上記各実施例では，連結切換手段
３８1 ，３８2 のピストン３９を中実として図示してい
るが，軸方向に沿う一端部あるいは中間部を閉塞した円
筒状にピストン３９が形成されていてもよく，そうすれ
ば一端側カムフォロアを軽量化して休止カム２５との接
触部の摩擦抵抗をより一層低減することができる。
【００６５】
【発明の効果】以上のように請求項１，２の各発明によ
れば，ローラ軸およびローラが装着されない一端側カム
フォロアに油圧室および連通路が形成されることで，一
端側カムフォロアの大型化，組付作業の煩雑化，ならび
に通路構成の複雑化を避けて一端側カムフォロアに連通
路を容易に形成することができ，作動量の比較的大きな
カムフォロアおよび動弁カムの接触部をローラによる転
り接触として摩擦抵抗を減少せしめ，動弁負荷を軽減す
ることができる。さらにローラ軸が軸線まわりに回転可
能であることにより，隣接するカムフォロアをピストン
で連結した状態で該ピストンがローラ軸の内面の特定個
所にピストンが強く接触することを回避し，ローラ軸の
内面に偏摩耗が生じることがないようにして連結切換手
段による連結および連結解除の切換精度を向上すること
ができる。また連結切換手段の連結解除状態で一端側カ
ムフォロアを休止あるいは実質的に休止状態とすること
により，休止カムおよび一端側カムフォロアの直接接触
による摩擦抵抗が大きくなることを防止することができ
る。
【００６６】
【００６７】また特に請求項２の発明によれば，ローラ
軸に支持壁部が設けられることにより，必要ストローク
を確保した上で規制部材を比較的短く形成することがで
き，規制部材ひいては連結切換手段の重量軽減を図ると
ともに規制部材の信頼性を向上することができる。しか
も支持壁部でローラ軸の剛性向上を図ることが可能であ
り，ローラの円滑な回転を保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の動弁装置の縦断側面図である。
【図２】連結切換手段が連結解除状態にあるときの図１
の２−２線に沿う断面図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】連結切換手段が連結状態にあるときの図２に対
応した断面図である。
【図５】ローラ軸に偏摩耗が生じたときの作用を説明す
るための連結切換手段の一部概略図である。
【図６】ローラ軸の第１変形例を示す図２に対応した断
面図である。
【図７】ローラ軸の第２変形例を示す図２に対応した断
面図である。
【図８】ローラ軸の第３変形例を示す図２に対応した断
面図である。
【図９】ローラ軸の第４変形例を示す図２に対応した断
面図である。
【図１０】第２実施例を示すものであって連結切換手段
が連結解除状態にあるときの動弁装置の一部を示す横断
面図である。
【図１１】連結切換手段が連結状態にあるときの図１０
に対応した断面図である。
【符号の説明】
１８・・・カム軸 １９1 ，１９2 ・・・一端側カムフォロアとしての第１
ロッカアーム ２０1 ，２０2 ・・・他端側カムフォロアとしての第２
ロッカアーム ２１・・・カムフォロアとしての第３ロッカアーム ２２・・・支持部材としてのロッカアーム軸 ２６・・・動弁カム ２８1 ，２８2 ，６１・・・ローラ ３３1 〜３３5 ，６２，６５・・・ローラ軸 ３８1 ，３８2 ・・・連結切換手段 ３９，７０・・・ピストン ４０・・・規制部材 ４１・・・戻しばね ４３1 ，４３2 ・・・油圧室 ４４・・・給油路 ４８1 ，４８2 ・・・連通路 ４９，４９′・・・支持壁部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 椎木 克昭 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (72)発明者 三浦 啓二 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式 会社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平８−93515（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−58109（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01L 13/00 301

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 カム軸（１８）の回転に応じて作動する
    複数のカムフォロア（１９1 ，２０1 ；１９2 ，２
    ０2 ，２１）が，給油路（４４）を有する共通の支持部
    材（２２）に支持されて前記カム軸（１８）の軸線と平
    行な方向に配列され，前記給油路（４４）に通じる油圧
    室（４３1 ，４３2 ）が，各カムフォロア（１９1 ，２
    ０1 ；１９2 ，２０2 ，２１）の配列方向に沿う一端側
    に配置された一端側カムフォロア（１９1 ，１９2 ）内
    に形成され，該油圧室（４３1 ，４３2 ）の油圧変化に
    応じて作動するピストン（３９；３９，７０）を含む連
    結切換手段（３８1 ，３８2 ）が，各カムフォロア（１
    ９1 ，２０1 ；１９2 ，２０2 ，２１）を連結する状態
    ならびにその連結を解除する状態を切換可能として前記
    複数のカムフォロア（１９1 ，２０1 ；１９2 ，２
    ０2 ，２１）に設けられ，前記連結切換手段（３８1 ，
    ３８2 ）の連結状態で前記ピストン（３９；３９，７
    ０）と同軸になる配置で各カムフォロア（１９1 ，２０
    1 ；１９2 ，２０2 ，２１）の少なくとも１つ（２
    ０1 ；２０2 ，２１）に装着される円筒状のローラ軸
    （３３1 〜３３5 ；６２，６５）に，前記カム軸（１
    ８）に設けられた動弁カム（２６）に転り接触するロー
    ラ（２８1 ；２８2 ，６１）が回転自在に支持される内
    燃機関の動弁装置において， 連結切換手段（３８1 ，３８2 ）が連結解除状態にある
    ときの作動量が全てのカムフォロア（１９1 ，２０1 ；
    １９2 ，２０2 ，２１）のうちで最も小さいカムフォロ
    アが，一端側カムフォロア（１９1 ，１９2 ）として各
    カムフォロア（１９1 ，２０1 ；１９2 ，２０2 ，２
    １）の配列方向に沿う一端側に配置され，該一端側カム
    フォロア（１９1 ，１９2 ）に，前記給油路（４４）を
    油圧室（４３1 ，４３2 ）に通じさせる連通路（４
    ８1 ，４８2 ）が形成され，前記ローラ軸（３３1 〜３
    ３5 ；６２，６５）が，その軸線まわりの回転を可能と
    して，該一端側カムフォロア（１９1 ，１９2 ）以外の
    全てのカムフォロア（２０1 ；２０2 ，２１）に装着さ
    れ，該一端側カムフォロア（１９ 1 ，１９ 2 ）が，前記
    連結切換手段（３８ 1 ，３８ 2 ）の連結解除状態で該一
    端側カムフォロア（１９ 1 ，１９ 2 ）の作動を休止ある
    いは実質的に休止させるようにしてカム軸（１８）に設
    けられる休止カム（２５）に直接接触せしめられること
    を特徴とする，内燃機関の動弁装置。
  2. 【請求項２】 カム軸（１８）の回転に応じて作動する
    複数のカムフォロア（１９1 ，２０1 ；１９2 ，２
    ０2 ，２１）が，給油路（４４）を有する共通の支持部
    材（２２）に支持されて前記カム軸（１８）の軸線と平
    行な方向に配列され，前記給油路（４４）に通じる油圧
    室（４３1 ，４３2 ）が，各カムフォロア（１９1 ，２
    ０1 ；１９2 ，２０2 ，２１）の配列方向に沿う一端側
    に配置された一端側カムフォロア（１９1 ，１９2 ）内
    に形成され，該油圧室（４３1 ，４３2 ）の油圧変化に
    応じて作動するピストン（３９；３９，７０）を含む連
    結切換手段（３８1 ，３８2 ）が，各カムフォロア（１
    ９1 ，２０1 ；１９2 ，２０2 ，２１）を連結する状態
    ならびにその連結を解除する状態を切換可能として前記
    複数のカムフォロア（１９1 ，２０1 ；１９2 ，２
    ０2 ，２１）に設けられ，前記連結切換手段（３８1 ，
    ３８2 ）の連結状態で前記ピストン（３９；３９，７
    ０）と同軸になる配置で各カムフォロア（１９1 ，２０
    1 ；１９2 ，２０2 ，２１）の少なくとも１つ（２
    ０1 ；２０2 ，２１）に装着される円筒状のローラ軸
    （３３1 〜３３5 ；６２，６５）に，前記カム軸（１
    ８）に設けられた動弁カム（２６）に転り接触するロー
    ラ（２８1 ；２８2 ，６１）が回転自在に支持される内
    燃機関の動弁装置において， 連結切換手段（３８1 ，３８2 ）が連結解除状態にある
    ときの作動量が全てのカムフォロア（１９1 ，２０1 ；
    １９2 ，２０2 ，２１）のうちで最も小さいカムフォロ
    アが，一端側カムフォロア（１９1 ，１９2 ）として各
    カムフォロア（１９1 ，２０1 ；１９2 ，２０2 ，２
    １）の配列方向に沿う一端側に配置され，該一端側カム
    フォロア（１９1 ，１９2 ）に，前記給油路（４４）を
    油圧室（４３1 ，４３2 ）に通じさせる連通路（４
    ８1 ，４８2 ）が形成され，前記ローラ軸（３３1 〜３
    ３5 ；６２，６５）が，その軸線まわりの回転を可能と
    して，該一端側カムフォロア（１９1 ，１９2 ）以外の
    全てのカムフォロア（２０1 ；２０2 ，２１）に装着さ
    れ，該一端側カムフォロア（１９1 ，１９2 ）が，前記
    連結切換手段（３８1 ，３８2 ）の連結解除状態で該一
    端側カムフォロア（１９1，１９2 ）の作動を休止ある
    いは実質的に休止させるようにしてカム軸（１８）に設
    けられる休止カム（２５）に直接接触せしめられ，前記
    連結切換手段（３８1 ）は，油圧室（４３1 ）の油圧変
    化に応じて軸方向に移動して隣接カムフォロア（１
    ９1 ，２０1 ）の連結および連結解除を切換えるピスト
    ン（３９）と，隣接カムフォロア（１９1 ，２０1 ）を
    連結する位置側への前記ピストン（３９）の移動を規制
    する規制部材（４０）と，該規制部材（４０）および前
    記ピストン（３９）を前記油圧室（４３1 ）側に向けて
    弾発するばね力を発揮する戻しばね（４１）とを備え，
    前記複数のカムフォロア（１９1 ，２０1 ）の配列方向
    に沿って前記一端側カムフォロア（１９1 ）とは反対側
    に配置された他端側カムフォロア（２０1 ）に装着され
    るローラ軸（３３1 〜３３5 ）に，前記規制部材（４
    ０）が嵌合されるとともに前記戻しばね（４１）が収納
    され，該ローラ軸（３３1 〜３３5 ）の内面に，当該ロ
    ーラ軸（３３1 〜３３5 ）で支持されるローラ（２
    ８1 ）の軸方向中間部に対応した位置で半径方向内方に
    張出した支持壁部（４９，４９′）が一体に設けられ，
    該支持壁部（４９，４９′）で，前記戻しばね（４１）
    が受けられるとともに隣接カムフォロア（１９1 ，２０
    1 ）を連結する位置側への前記ピストン（３９）の移動
    に伴なう規制部材（４０）の移動が規制されることを特
    徴とする，内燃機関の動弁装置。
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