JP4161209B2 - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Description

本発明は内燃機関（以下、エンジンという）の可変動弁装置に関するものである。

運転領域に応じた最適なエンジン出力特性を実現するために、吸排気弁の開弁期間やリフト量の切換等を行う可変動弁装置を備えた種々のエンジンが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載されたエンジンの可変動弁装置では、自由ロッカアームと一対の吸気弁に連係された第１及び第２駆動ロッカアームとを吸気ロッカシャフトに支承し、第１駆動ロッカアームを低速カムにより揺動し、自由ロッカアームを高速カムにより揺動し、第２駆動ロッカアームをカムのベース円に相当する隆起部上に当接させている。各ロッカアーム内には油圧により摺動するピンを設け、ピンの摺動位置に応じて各ロッカアームを連係・解除し得るように構成している。

ピンによる連係の解除時には、自由ロッカアームを空振りさせながら第１駆動ロッカアームが低速カムの形状に倣って一方の吸気弁を開閉駆動すると共に、第２駆動ロッカアームは揺動することなく他方の吸気弁を閉弁状態に保持し、一方、ピンによる連係時には、自由ロッカアームと一体で第１及び第２駆動ロッカアームを揺動させて高速カムの形状に倣って両吸気弁を開閉駆動する。

このように構成された可変動弁装置では、連係解除時の自由ロッカアームが吸気弁のバルブスプリングの反力を得られずに高速カム上から離間してしまうことから、その対策として自由ロッカアームを高速カム上に付勢するロストモーション機構が備えられる。上記特許文献１に記載のものでは、カムシャフト及びロッカシャフトを支持している各ホルダの上部を気筒列設方向に架設した支持板で連結し、この支持板により自由ロッカアームの直上でロストモーション機構を支持している。
登録実用新案第２５１７０７８号公報（図１，２）

上記特許文献１に記載された可変動弁装置では、ロストモーション機構を支持すべく別部材として支持板を用いているため、部品点数の増加に伴って製造コストが高騰する上に、エンジンの重量を増加させる要因となっていた。
即ち、当該支持板は気筒列設方向のほぼ全体に亘って架設されて大きな面積を有する上に、特許文献１の図１から明らかなように所謂梁として各ホルダ間の略中間位置（つまり、ホルダとの連結箇所から離間した位置）でロストモーション機構を支持することから、ロストモーション機構に作用する反力に抗するために高い強度や剛性が要求される。これらの要因により必然的に支持板の重量が増加してしまい、ひいてはエンジンの重量を増加させてしまうのである。

本発明の目的は、別部材を用いることなくロストモーション機構を設置して、別部材に追加に伴う製造コストの高騰やエンジンの重量増加等を未然に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にある。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、シリンダヘッド上の各気筒間にそれぞれ立設されてカムシャフトを回転自在に支承し、上面に配設された吸気及び排気ロッカシャフトをキャップにより固定した複数のホルダと、各ホルダにより区画された各気筒において吸気又は排気ロッカシャフトに揺動自在に支承され、それぞれ内端側に設けられた操作部をカムシャフトの第１吸気カム又は第１排気カム上に当接させる一方、外端側を吸気弁又は排気弁と連係させた第１の吸気ロッカアーム及び第１の排気ロッカアームと、各気筒において第１の吸気ロッカアーム又は第１の排気ロッカアームに対して相互に逆側に隣接して配置されて、吸気又は排気ロッカシャフトに揺動自在に支承され、それぞれ内端側に操作部が設けられた第２の吸気ロッカアーム及び第２の排気ロッカアームと、第２の吸気ロッカアーム又は第２の排気ロッカアームを付勢して、それぞれの操作部をカムシャフトの第１吸気カムとはカム形状が異なる第２吸気カム上、又は第１排気カムとはカム形状が異なる第２排気カム上に当接させる吸気側及び排気側付勢手段と、第１及び第２の吸気ロッカアームの連係の有無、又は第１及び第２の排気ロッカアームの連係の有無を切換える吸気側及び排気側切換機構とを備え、隣接する気筒の吸気側及び排気側付勢手段は、両気筒間に位置するホルダ上の共通のキャップの両側に一体的に組付けられて、対応する第２の吸気ロッカアーム又は第２の排気ロッカアームの上方に支持されたものである。

従って、内燃機関の運転中には、カムシャフトの回転に伴って吸排気の各ロッカアームが対応するカムにより操作部を介して揺動操作される。ここで、吸気側切換機構により第１及び第２の吸気ロッカアームの連係が解除されているときには、第２の吸気ロッカアームを単独で空振りさせながら第１の吸気ロッカアームは第１吸気カムの形状に倣って揺動して吸気弁を開閉駆動する。又、この状態から吸気側切換機構により第１及び第２の吸気ロッカアームが連係されると、第１の吸気ロッカアームは第２の吸気ロッカアームと共に第２吸気カムの形状に倣って揺動して吸気弁を開閉駆動する。

排気側も同様であり、排気側切換機構により第１及び第２の排気ロッカアームの連係が解除されているときには、第１の排気ロッカアームが第１排気カムの形状に倣って揺動して排気弁を開閉駆動し、第１及び第２の排気ロッカアームが連係されると、第１の排気ロッカアームが第２の排気ロッカアームと共に第２排気カムの形状に倣って揺動して排気弁を開閉駆動する。

連係解除時において吸気側及び排気側付勢手段は第２の吸気ロッカアームや第２の排気ロッカアームを付勢して、操作部を第２吸気カムや第２排気カム上に当接させる役割を果たしている。そして、当該吸気側及び排気側付勢手段は各ホルダ上のキャップに一体的に組付けられ、各キャップはホルダと協調してロッカシャフトを固定する既存のものであるため、新たな部材を追加することなく付勢手段を設置可能となり、結果として部品点数及び重量の増加が抑制される。

又、各ホルダにより区画された各気筒において、吸排気の第１のロッカアームに対する第２のロッカアームの隣接方向が逆であることから、吸排気の第２のロッカアームは各気筒の前側及び後側に位置して前後のキャップとそれぞれ隣接する。よって、キャップを主体として換言すれば、隣接する気筒の第２吸気ロッカアームと第２排気ロッカアームとがキャップを挟んで配置されることになり、このような配置状態の結果、これらのロッカアーム用の吸気側及び排気側付勢手段を共通のキャップ（隣接する気筒間に位置するキャップ）を利用して支持可能となる。従って、吸排気の各第２のロッカアーム毎に個別にキャップを設けた場合より更に部品点数が減少される。

しかも、吸排気の全ての第２のロッカアームは何れかのキャップと必ず隣接するため、各キャップから付勢手段を前後に僅かに張出すだけで第２のロッカアーム上に支持可能となり、付勢手段に作用する反力（付勢手段自体の付勢による反力やカムリフトに起因する反力）に対して各キャップが極めて近接位置で抗することになる。従って、吸気側及び排気側付勢手段を支持するためにキャップの強度や剛性を特に向上させる必要がなくなり、キャップの重量増加が抑制される。

請求項２の発明は、請求項１において、キャップが、吸気又は排気ロッカシャフトの一方の軸方向において、所定間隔をおいて一対の締結手段によりホルダ上に固定されると共に、吸気又は排気ロッカシャフトの他方において、単一の締結手段によりホルダ上に固定されたものである。

従って、付勢手段に作用する反力によりキャップは前部又は後部を押し上げられるが、吸気又は排気ロッカシャフトの一方では軸方向に所定間隔をおいて一対の締結手段でキャップがホルダ上に固定されているため、反力が作用してもキャップの倒れが効果的に抑制され、付勢手段がロッカアームを常に確実に付勢可能となる。
請求項３の発明は、請求項１又は２において、吸気側及び排気側付勢手段が、キャップに一体成型されたシリンダ部内に設けられ、シリンダ部の外周に、キャップに対するシリンダ部の倒れを抑制するためのリブが吸気又は排気ロッカシャフトの軸方向に延びるように一体形成されたものである。

以上説明したように請求項１の発明の内燃機関の可変動弁装置によれば、別部材を用いることなく付勢手段を設置して、別部材に追加に伴う製造コストの高騰やエンジンの重量増加等を未然に防止することができる。
請求項２，３の発明の内燃機関の可変動弁装置によれば、請求項１に加えて、付勢手段に作用する反力によるキャップの倒れを抑制して、付勢手段によりロッカアームの操作部を対応するカム上に確実に当接させることができ、ひいては装置の信頼性を向上させることができる。

以下、本発明を具体化したエンジンの可変動弁装置の一実施形態を説明する。
図１は本実施形態のエンジンの可変動弁装置を示す平面図、図２は同じく可変動弁装置を示す図１のＡ−Ａ線断面図、図３はロストモーション機構の構成を示す図１のＢ−Ｂ線断面図、図４はロッカシャフトの取付状態を示す図１のＣ−Ｃ線断面図である。ここで、図１において左方がエンジンの前側に相当し、右方がエンジンの後側に相当し、以下、前後方向についてはエンジンを基準として説明し、左右方向についてはエンジンを前側から見たとき（つまり、図３，４の左右方向）を基準として説明する。尚、エンジン配置は、このような縦置きエンジンに限定されるものではなく、横置きエンジンであってもよい。

本実施形態のエンジンは気筒当たり４弁を有するＳＯＨＣ型の直列４気筒ガソリン機関として構成されており、単一のカムシャフトにより吸排気弁を開閉駆動している。図２，４に示すようにシリンダヘッド（図示なし）上の各気筒間と＃１気筒の前側及び＃４気筒の後側にはそれぞれホルダ１が立設され、各ホルダ１に形成されたカム孔１ａ内には前後方向に配設されたカムシャフト２が挿通されて、カムシャフト２の各ジャーナル部２ａがカム孔１ａ内に回転自在に支承されている。各ホルダ１により区画された各気筒において、カムシャフト２上にはエンジン前側より吸気高速カム３（第２カム、第２吸気カム）、吸気低速カム４（第１カム、第１吸気カム）、排気低速カム５（第１カム、第１排気カム）、排気高速カム６（第２カム、第２排気カム）が相互に隣接して形成されている。

各ホルダ１の上面にはカムシャフト２を中心として右側に吸気ロッカシャフト７が配設され、左側に排気ロッカシャフト８が配設され、これらのロッカシャフト７，８はカムシャフト２と平行にエンジンの前後方向に延びている。各ホルダ１上にはそれぞれキャップ９〜１１が配設され、各キャップ９〜１１は下面を吸排気のロッカシャフト７，８上に当接させている。図１，２に示すように、各キャップ９〜１１の種別はエンジンの前後方向において相違しており、以下の説明では、＃１気筒の前側のキャップを前側キャップ９、気筒間（つまり、＃１−＃２気筒間、＃２−３気筒間、＃３−＃４気筒間）のキャップを中間キャップ１０、＃４気筒の後側のキャップを後側キャップ１１と区別して呼称する。

各ホルダ１の上面には吸気ロッカシャフト７と対応する１箇所、及び排気ロッカシャフト８と対応する２箇所にねじ孔１ｂがそれぞれ形成され、これらのねじ孔１ｂにはロッカシャフト７，８のボルト孔７ａ，８ａ及びキャップ９〜１１のボルト孔９ａ〜１１ａを介して上方よりボルト１２（締結手段）が螺合し、これにより吸排気のロッカシャフト７，８がホルダ１とキャップ９〜１１との間に挟持された状態で固定されている。ここで、各ホルダ１及びキャップ９〜１１の排気側は吸気側に比較して前後幅が広く設定されると共に、排気ロッカシャフト８を固定している一対のボルト１２が前後方向に所定寸法だけ離間している。結果としてこれらの前後一対のボルト１２により各キャップ９〜１１の前後方向への倒れが効果的に抑制されている。

以下、各気筒に設けられた動弁装置を説明するが、これらの動弁装置自体の構成は各気筒共通であるため、＃１気筒を例に挙げて説明する。
図１，２に示すようにホルダ１により区画された＃１気筒の区間内において、吸気ロッカシャフト７の前側には吸気高速ロッカアーム１３（第２のロッカアーム、第２の吸気ロッカアーム）のボス部１３aが配設され、吸気ロッカシャフト７の後側には吸気低速ロッカアーム１４（第１のロッカアーム、第１の吸気ロッカアーム）のボス部１４ａが配設され、両ロッカアーム１３，１４は相互に隣接した状態でそれぞれ吸気ロッカシャフト７に揺動自在に支承されている。これらのロッカアーム１３，１４のボス部１３ａ，１４ａからは左方（一端側、内端側）に向けてローラ１３ｃ，１４ｃ（操作部）を支持したローラ支持部１３ｂ，１４ｂが突設され、吸気高速ロッカアーム１３のローラ１３ｃはカムシャフト２上の吸気高速カム３と対応し、吸気低速ロッカアーム１４のローラ１４ｃは吸気低速カム４と対応している。

吸気低速ロッカアーム１４のボス部１４ａからは２本のバルブアーム部１４ｄが右方（他端側、外端側）に向けて延設され、これらのバルブアーム部１４ｄの先端はそれぞれシリンダヘッド上に前後に配置された一対の吸気弁１５と連係している。両バルブアーム部１４ｄの基端（ボス部１４ａ側）は相互に離間し、両バルブアーム部１４ｄ間に形成された間隙には点火プラグ１６が配置されている。

そして、吸気弁１５に設けられた図示しないバルブスプリングの付勢力を受けて吸気低速ロッカアーム１４はローラ１４ｃを吸気低速カム４上に常に当接させて、吸気低速カム４の形状に倣って揺動して吸気弁１５を開閉駆動する。又、吸気高速ロッカアーム１３は後述するロストモーション機構１７（付勢手段、吸気側付勢手段、排気側付勢手段）の付勢力を受けてローラ１３ｃを吸気高速カム３上に常に当接させている。

吸気高速ロッカアーム１３と吸気低速ロッカアーム１４との間には運転モードを切換えるための切換機構Ｍ（吸気側切換機構）が設けられている。図５はロッカアームの連係解除時の切換機構Ｍを示す図１のＤ−Ｄ線に相当する断面図、図６はロッカアームの連係時の切換機構Ｍを示す図１のＤ−Ｄ線に相当する断面図である。これらの図に示すように、吸気高速ロッカアーム１３のボス部１３ａ上には円筒状のシリンダ部２１が一体的に形成され、シリンダ部２１内に形成されたシリンダ２２の上端は閉塞され、シリンダ２２の下端は吸気ロッカシャフト７の外周面に対して開口している。シリンダ２２内にはピストン２３が配設され、ピストン２３は図示しない規制ピンによりシリンダ２２の軸線を中心とした回転を規制された状態でシリンダ２２内を上下方向に摺動し得る。

シリンダ２２内の上壁及びピストン２３の上面には相対向するように凹部２２ａ，２３ａが形成され、凹部２２ａ，２３ａ間には圧縮スプリング２４が介装されている。圧縮スプリング２４の付勢力によりピストン２３は常に下方に付勢されて、その下面を吸気ロッカシャフト７の外周面に当接させた図５に示す下方位置に保持される一方、圧縮スプリング２４の付勢力に抗してシリンダ２２内でピストン２３が上方に摺動すると、ピストン２３は上面をシリンダ２２内の上壁に当接させた図６示す上方位置に切換えられる。シリンダ部２１の右側面には操作窓２５が形成され、図５に示すピストン２３の下方位置では、操作窓２５を介してシリンダ２２内が外方に向けて露出し、図６に示すピストン２３の上方位置では、操作窓２５を介してピストン２３の外周面が外方に向けて露出する。

図１に示すように、吸気低速ロッカアーム１４上の一側からは連動アーム部２６が前方に延設され、連動アーム部２６の先端は吸気高速ロッカアーム１３のシリンダ部２１の操作窓２５と対応して上方位置のピストン２３の外周面に当接可能となっている。吸気高速カム３及び吸気低速カム４のベース円区間（吸気高速ロッカアーム１３及び吸気低速ロッカアーム１４のリフト量が共に０の区間）において、図５に２点鎖線で示すように、連動アーム部１６の先端が操作窓２５からシリンダ２２内に挿入される直前となるように、シリンダ部２１と連動アーム部２６との相互の位置関係が設定されている。

一方、以上の吸気側の構成に対して排気側の動弁装置は全体として前後及び左右対称に配置されているだけで、その構成自体は略同一である。概要を述べると、排気ロッカシャフト８の前側に支承された排気低速ロッカアーム２７（第１のロッカアーム、第１の排気ロッカアーム）がシリンダヘッド上の一対の排気弁２９と連係しながらカムシャフト２の排気低速カム５により揺動され、排気ロッカシャフト８の後側に支承された排気高速ロッカアーム２８（第２のロッカアーム、第２の排気ロッカアーム）が排気高速カム６により揺動され、両ロッカアーム２７，２８は吸気側と同一構成の切換機構Ｍ（排気側切換機構）により連係・解除される。

次に、吸排気の高速ロッカアーム１３，２８を高速カム３，６上に付勢するロストモーション機構１７について述べる。
上記のように吸排気の動弁装置が前後及び左右対称に配置されていることから、図１に示すように各気筒において吸気高速ロッカアーム１３は動弁装置の前側に位置して直前のキャップ、つまり前側キャップ９或いは中間キャップ１０と隣接し、排気高速ロッカアーム２８は動弁装置の後側に位置して直後のキャップ、つまり中間キャップ１０或いは後側キャップ１１と隣接している。そこで、本実施形態では、各高速ロッカアーム１３，２８のロストモーション機構１７を隣接するキャップ９〜１１を利用して支持しており、以下、＃１気筒を例に挙げて説明する。

＃１気筒の前側には上記前側キャップ９が位置し、＃１気筒の後側には中間キャップ１０が位置しているため、これらのキャップ９，１０がロストモーション機構１７の支持に利用されている。図１〜３に示すように、前側キャップ９上にはロストモーション機構１７の円筒状をなすシリンダ部３１が一体的に形成され、このシリンダ部３１は前側キャップ９上から後方に張出して吸気高速ロッカアーム１３上に位置している。シリンダ部３１には下方に開口するシリンダ３２が形成され、シリンダ３２内には上方に開口する有底円筒状のピストン３３が上下方向に摺動可能に配設されている。尚、シリンダ部３１の外周には前側キャップ９に対するシリンダ部３１の倒れを抑制するためのリブ３１ａが適宜形成される一方、シリンダ部３１の上面にはピストン３３の摺動に伴ってシリンダ３２内のエアを吸排するためのエア抜き孔３１ｂが形成されている。

シリンダ３２内の上壁とピストン３３の内面との間には圧縮スプリング３４が介装され、この圧縮スプリング３４の付勢力によりピストン３３は常に下方に付勢されている。ピストン３３の外周面には段差部３３ａが形成され、この段差部３３ａと対応するようにシリンダ２２の内周にはスナップリング３５が介装され、ピストン３３は段差部３３ａをスナップリング３５に係合させてシリンダ３２内から下方への離脱を防止されている。

吸気高速ロッカアーム１３のローラ支持部１３ｂ上には略三角状をなす押圧部１３ｄが一体形成され、この押圧部１３ｄ上に上記ロストモーション機構１７のピストン３３の先端が当接している。その結果、吸気高速ロッカアーム１３はロストモーション機構１７から圧縮スプリング３４の付勢力を受けて常に開弁方向（図３の反時計回り）に付勢され、そのローラ１３ｃを吸気高速カム３上に当接させている。

一方、図２に示すように、中間キャップ１０上には前側の＃１気筒の排気高速ロッカアーム２８上に張出すようにロストモーション機構１７が設けられている。当該ロストモーション機構１７は図３に示した吸気側のものと同一構成のため重複する説明は省略するが、ピストン３３により排気高速ロッカアーム２８に形成された押圧部２８ｄを付勢して、そのローラ２８ｃを排気高速カム６上に当接させている。

このように＃１気筒の吸排気の高速ロッカアーム１３，２８に対応して前側キャップ９及び中間キャップ１０によりロストモーション機構１７がそれぞれ支持されているが、中間キャップ１０は＃１気筒の動弁装置の後側に位置すると共に＃２気筒の動弁装置の前側でもあるため、＃２気筒の吸気高速ロッカアーム１３用のロストモーション機構１７も支持している。当該ロストモーション機構１７は、上記した前側キャップ９と同様に中間キャップ１０から後方に張出すように設けられ、ピストン３３により＃２気筒の吸気高速ロッカアーム１３の押圧部１３ｄを付勢して、そのローラ１３ｃを吸気高速カム３上に当接させている。尚、以上の中間キャップ１０と動弁装置との関係は、＃２−３気筒間及び＃３−＃４気筒間の中間キャップ１０に関しても全く同様である。

一方、上記後側キャップ１１は前側に＃４気筒の排気高速ロッカアーム２８が位置しているだけのため、後側キャップ１１上から前方に張出すようにロストモーション機構１７が設けられ、ピストン３３により＃４気筒の排気高速ロッカアーム１８の押圧部２８ｄを付勢して、そのローラ２８ｃを排気高速カム６上に当接させている。
尚、前側キャップ９と同じく、中間キャップ１０及び後側キャップ１１にもシリンダ部３１の倒れを抑制するためのリブ３１ａが適宜形成されている。

又、図１に示すように、後側キャップ１１上には左右方向に延びるようにオイル導入路４１が形成され、オイル導入路４１の右端は外方に開口して図示しないＯＣＶ（オイルコントロールバルブ）と接続されている。オイル導入路４１の中間部及び左端は、それぞれ第１分配路４２を介して吸気及び排気ロッカシャフト７，８内に軸方向に形成されたオイル案内路４３と連通し、図５，６に示すように、両オイル案内路４３は各気筒の吸排気の高速ロッカアーム１３，２８の箇所において第２分配路４４を介して切換機構Ｍのシリンダ２２内と連通している。ＯＣＶはエンジンに備えられた潤滑用オイルポンプと接続され、ＯＣＶの切換に応じてオイルポンプからのオイルが切換機構Ｍ用の作動オイルとしてオイル導入路４１、第１分配路４２、オイル案内路４３、第２分配路４４を経て各気筒のシリンダ２２内に供給される。

次に、以上のように構成されたエンジンの可変動弁装置の作動状況を説明する。
ＯＣＶの切換制御は図示しないＥＣＵ（エンジン制御ユニット）により行われ、このＯＣＶの切換に応じてエンジンの運転モードが低速モードと高速モードとの間で切換えられる。
例えば、エンジン回転速度Ｎeが閾値Ｎe0未満でエンジンへの出力要求がそれほど高くない回転域では、ＥＣＵは低速モードを実行すべくＯＣＶを閉弁側に切換えてオイル導入路４１へのオイル供給を中止する。その結果、各気筒の吸排気の高速ロッカアーム１３，２８では、図５に示すように圧縮スプリング２４の付勢力によりピストン２３が下方位置に保持され、操作窓２５を介してシリンダ２２内が外方に向けて露出する。

一方、エンジンの運転中には、カムシャフト２の回転に伴って吸排気の低速及び高速ロッカアーム１３，１４，２７，２８は対応するカム３〜６上でローラ１３ｃ，１４ｃ，２７ｃ，２８ｃを転動させながらそれぞれのカム形状に倣って揺動している。ここで、低速カム４，５に対して高速カム３，６は作動角が広く且つリフト量が大きいため、低速ロッカアーム２４，２７に比較して高速ロッカアーム１３，２８が大きく揺動するが、上記のように切換機構Ｍのピストン２３が下方位置にあるため、高速ロッカアーム１３，２８は、操作窓２５を介してシリンダ２２内に低速ロッカアーム１４，２７の連動アーム部２６の先端を挿脱させながら単独で空振りする。つまり、このときには低速ロッカアーム１４，２７と高速ロッカアーム１３，２８との連係が解除され、低速ロッカアーム１４，２７は低速カム４，５の形状に倣って揺動して吸排気弁１５，２９を開閉駆動する。

又、エンジン回転速度Ｎeが閾値Ｎe0以上で特にエンジンへの出力要求が高い回転域では、ＥＣＵは高速モードを実行すべくＯＣＶを開弁側に切換えてオイル導入路４１への作動オイル供給を行う。その結果、各気筒の吸排気の高速ロッカアーム１３，２８では、図６に示すように圧縮スプリング２４の付勢力に抗して油圧によりピストン２３が上方位置に切換えられ、操作窓２５を介してピストン２３の外周面が露出する。高速ロッカアーム１３，２８の揺動に伴って操作窓２５を介してピストン２３の外周面により低速ロッカアーム１４，２７の連動アーム部２６の先端が押圧され、これにより低速ロッカアーム１４，２７は高速ロッカアーム１３，２８に対して連係されて高速ロッカアーム１３，２８と共に揺動し、高速カム３，６の形状に倣って吸排気弁１５，２９を開閉駆動する。

そして、低速モード時においてロストモーション機構１７は吸排気の高速ロッカアーム１３，２８を付勢して高速カム３，６上にローラ１３ａ，２８ａを当接させる役割を果たしているが、本実施形態では当該ロストモーション機構１７を各気筒間のホルダ１上に設けられたキャップ９〜１１を用いて支持している。つまり、各ホルダを支持板により連結してロストモーション機構を支持する登録実用新案第２５１７０７８号公報の先行技術のように別部材として支持板を必要とせず、且つ、各キャップ９〜１１はホルダ１と協調して吸排気のロッカシャフト７，８を固定する既存のものであるため、新たな部材を追加することなくロストモーション機構１７を設置できる。その結果、部品点数の増加を抑制して製造コストの高騰を未然に防止できると共に、重量物である支持板を省略することでエンジン重量の増加を未然に防止することができる。

又、吸排気の動弁装置を前後及び左右対称に配置しているため、各気筒において吸排気の高速ロッカアーム１３，２８は動弁装置の前側及び後側に位置して前後のキャップ９〜１１と隣接する。ここで、中間キャップ１０を主体として換言すれば、隣接する気筒の吸気高速ロッカアーム１３と排気高速ロッカアーム２８とが中間キャップ１０を挟んで配置されることになり、このような配置状態の結果、共通の中間キャップ１０を利用して双方の高速ロッカアーム１３，２８用のロストモーション機構１７を支持可能としている。従って、各高速ロッカアーム１３，２８毎に個別にキャップを設けた場合より更に部品点数を減少でき、製造コストを一層低減することができる。

しかも、吸排気の全ての高速ロッカアーム１３，２８は何れかのキャップ９〜１１と必ず隣接するため、各キャップ９〜１１からロストモーション機構１７を前後に僅かに張出すだけで高速ロッカアーム１３，２８上に支持できる。つまり、ロストモーション機構１７に作用する反力（圧縮スプリング３４の反力や高速カム３，６のリフトに起因する反力）に対して各キャップ９〜１１は極めて近接位置で抗することになり、例えば各ホルダ間の略中間位置でロストモーション機構の反力に抗する先行技術の支持板に比較して力学的に有利となる。結果としてロストモーション機構１７を支持するためにキャップ９〜１１の強度や剛性を特に向上させる必要がなくなり、この点もキャップ９〜１１の重量増加、ひいてはエンジン重量の増加を抑制できる要因となる。

一方、ロストモーション機構１７に作用する反力によりキャップ９〜１１は前部又は後部を押し上げられるが、上記のように各キャップ９〜１１の排気ロッカシャフト８側が前後一対のボルト１２によりホルダ１に対して固定されているため、反力が作用してもキャップ９〜１１の前後方向への倒れが効果的に抑制される。よって、ロストモーション機構１７により高速ロッカアーム１３，２８を常に確実に付勢でき、ひいては可変動弁装置の信頼性を向上させることができる。

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では２弁式のＳＯＨＣ型エンジンに適用したが、これに限ることはなく、例えば吸排気弁を個別にカムシャフトで駆動する所謂ＤＯＨＣ型エンジンに適用してもよい。
又、上記実施形態では、ピストン２３により連動アーム部２６を押圧することでロッカアーム１３，１４，２７，２８を連係させる切換機構Ｍを備えたが、切換機構Ｍの構成はこれに限ることはなく、例えば先行技術として挙げた登録実用新案第２５１７０７８号公報のように、高速及び低速ロッカーム１３，１４，２７，２８内にロッカシャフト７，８の軸方向に摺動可能なピストンを設け、そのピストン位置に応じて両ロッカアーム１３，１４，２７，２８を連係・解除するように構成してもよい。この場合でも高速ロッカアーム１３，２８を付勢するためのロストモーション機構１７が必要となるため、上記実施形態と同じくキャップ９〜１１を利用してロストモーション機構１７を支持することで同様の作用効果を得ることができる。

更に、上記実施形態では吸排気共に可変動弁装置を設けたが、吸排気の何れか一方のみを可変動弁装置として構成し、他方を切換機構Ｍを備えない一般的な動弁装置としてもよい。この場合でも可変動弁機構として構成した側では高速ロッカアーム１３，２８用のロストモーション機構１７がキャップ９〜１１により支持されるため、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。

一方、上記実施形態では、吸排気の動弁装置を前後及び左右対称に配置することにより、隣接する気筒の吸気高速ロッカアーム１３と排気高速ロッカアーム２８とのロストモーション機構１７を共通の中間キャップ１０により支持したが、必ずしも中間キャップ１０を共用する必要はないし、上記動弁装置のレイアウトに限定されることもない。よって、隣接する気筒の吸気高速ロッカアーム１３と排気高速ロッカアーム２８とのロストモーション機構１７を異なるキャップにより個別に支持したり、各気筒内で高速ロッカアーム１３，２８と低速ロッカアーム１４，２７とを吸排気で同じ前後関係としてもよい。

実施形態のエンジンの可変動弁装置を示す平面図である。 同じく可変動弁装置を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。 ロストモーション機構の構成を示す図１のＢ−Ｂ線断面図である。 ロッカシャフトの取付状態を示す図１のＣ−Ｃ線断面図である。 ロッカアームの連係解除時の切換機構を示す図１のＤ−Ｄ線に相当する断面図である。 ロッカアームの連係時の切換機構を示す図１のＤ−Ｄ線に相当する断面図である。

符号の説明

１ ホルダ
２ カムシャフト
３ 吸気高速カム（第２カム、第２吸気カム）
４ 吸気低速カム（第１カム、第１吸気カム）
５ 排気高速カム（第１カム、第１排気カム）
６ 排気低速カム（第２カム、第２排気カム）
７ 吸気ロッカシャフト
８ 排気ロッカシャフト
９ 前側キャップ
１０ 中間キャップ
１１ 後側キャップ
１２ ボルト（締結手段）
１３ 吸気高速ロッカアーム（第２のロッカアーム、第２の吸気ロッカアーム）
１３c,１４c,２７c,２８c ローラ（操作部）
１４ 吸気低速ロッカアーム（第１のロッカアーム、第１の吸気ロッカアーム）
１５ 吸気弁
２７ 排気低速ロッカアーム（第１のロッカアーム、第１の排気ロッカアーム）
２８ 排気高速ロッカアーム（第２のロッカアーム、第２の排気ロッカアーム）
２９ 排気弁
Ｍ 切換機構（吸気側切換機構、排気側切換機構）

Claims (3)

1. シリンダヘッド上の各気筒間にそれぞれ立設されてカムシャフトを回転自在に支承し、上面に配設された吸気及び排気ロッカシャフトをキャップにより固定した複数のホルダと、
   前記各ホルダにより区画された各気筒において前記吸気又は排気ロッカシャフトに揺動自在に支承され、それぞれ内端側に設けられた操作部を前記カムシャフトの第１吸気カム又は第１排気カム上に当接させる一方、外端側を吸気弁又は排気弁と連係させた第１の吸気ロッカアーム及び第１の排気ロッカアームと、
   前記各気筒において前記第１の吸気ロッカアーム又は第１の排気ロッカアームに対して相互に逆側に隣接して配置されて、前記吸気又は排気ロッカシャフトに揺動自在に支承され、それぞれ内端側に操作部が設けられた第２の吸気ロッカアーム及び第２の排気ロッカアームと、
   前記第２の吸気ロッカアーム又は第２の排気ロッカアームを付勢して、それぞれの操作部を前記カムシャフトの前記第１吸気カムとはカム形状が異なる第２吸気カム上、又は第１排気カムとはカム形状が異なる第２排気カム上に当接させる吸気側及び排気側付勢手段と、
   前記第１及び第２の吸気ロッカアームの連係の有無、又は前記第１及び第２の排気ロッカアームの連係の有無を切換える吸気側及び排気側切換機構と
   を備え、
   隣接する気筒の前記吸気側及び排気側付勢手段は、両気筒間に位置するホルダ上の共通のキャップの両側に一体的に組付けられて、対応する前記第２の吸気ロッカアーム又は前記第２の排気ロッカアームの上方に支持されたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
2. 前記キャップは、前記吸気又は排気ロッカシャフトの一方の軸方向において、所定間隔をおいて一対の締結手段により前記ホルダ上に固定されると共に、前記吸気又は排気ロッカシャフトの他方において、単一の締結手段により前記ホルダ上に固定されたことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。
3. 前記吸気側及び排気側付勢手段は、前記キャップに一体成型されたシリンダ部内に設けられ、
   前記シリンダ部の外周に、前記キャップに対する前記シリンダ部の倒れを抑制するためのリブが前記吸気又は排気ロッカシャフトの軸方向に延びるように一体形成されたことを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の可変動弁装置。

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