JP5117475B2 - 可変動弁機構 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の運転状況に応じてバルブの駆動状態を切り換える可変動弁機構に関する。

可変動弁機構の中には、図１２に示す従来例１（特許文献１）の可変動弁機構８０のように、ロッカアーム８３が左右方向に変位することにより、駆動用カム８１とロッカアーム８３とが当接する当接状態Ｐと、当接しない非当接状態Ｑとの間で切り換わるものがある。

ここで、該可変動弁機構８０は、駆動用カム８１が一体形成された左右方向に延びるカムシャフト８２の外周面に凹設されて螺旋状に延びる螺旋溝８４と、ロッカアーム８３に設けられた油圧ピン８６を油圧で駆動する油圧機構８５とを備えている。そして、油圧機構８５の油圧を上げて油圧ピン８６を突出させて螺旋溝８４に係入させた状態でカムシャフト８２が回転することにより生じる、ロッカアーム８３の左方向への変位により、図７（ａ）に示すように、当接状態Ｐから非当接状態Ｑに切り換わる。また、該可変動弁機構８０は、ロッカアーム８３を復元力で右方向に付勢するリターンスプリング８７を備えている。そして、該リターンスプリング８７の復元力でロッカアーム８３を右方に付勢した状態で、油圧機構８５の油圧を下げて油圧ピン８６を退入させることにより生じる、該ロッカアーム８３の右方への変位により、図７（ｂ）に示すように、非当接状態Ｑから当接状態Ｐに切り換わる。

また、可変動弁機構の中には、図１３に示す従来例２（特許文献２）の可変動弁機構９０のように、カムシャフト９２と一緒に回転するカムキャリア９８に駆動用カム９１，９１が一体形成され、該カムキャリア９８が左右方向に変位することにより、駆動用カム９１，９１とロッカアーム９３，９３とが当接する当接状態Ｐ，Ｐと、当接しない非当接状態Ｑ，Ｑとの間で切り換わるものがある。

ここで、該可変動弁機構９０は、カムキャリア９８の外周面にそれぞれ凹設されて螺旋状に延び、螺旋進行方向が互いに左右方向に異なる第一螺旋溝９４及び第二螺旋溝９５と、第一螺旋溝９４に係入可能な第一電磁アクチュエータ９６と、第二螺旋溝９５に係入可能な第二電磁アクチュエータ９７とを含み構成されている。そして、第一電磁アクチュエータ９６を第一螺旋溝９４に係入させ、第二電磁アクチュエータ９７を第二螺旋溝９５から抜出させた状態でカムシャフト９２が回転することにより生じる、駆動用カム９１，９１の左方向への変位により、図８（ａ）に示すように、当接状態Ｐ，Ｐから非当接状態Ｑ，Ｑに切り換わる。また、第一電磁アクチュエータ９６を第一螺旋溝９４から抜出させ、第二電磁アクチュエータ９７を第二螺旋溝９５に係入させた状態でカムシャフト９２が回転することにより生じる、駆動用カム９１，９１の右方向への変位により、図８（ｂ）に示すように、非当接状態Ｑ，Ｑから当接状態Ｐ，Ｐに切り換わる。

特許第３３６５８０５号公報 特表２００６−５２０８６９号公報

ところが、従来例１では、油圧機構８５の油圧を上げることにより当接状態Ｐから非当接状態Ｑに切り換わり、油圧機構８５の油圧を下げることにより非当接状態Ｑから当接状態Ｐに切り換わるため、切換の応答性に優れず、それが原因でドライバビリティ（運転のし心地）が低下してしまうおそれがある。また、それに加え、リターンスプリング８７の復元力でロッカアーム８３を右方向に付勢して駆動するため、ロッカアーム８３が左方向に変位する非当接状態Ｑのときには、圧縮された該リターンスプリング８７の復元力でロッカアーム８３が常時右方向に強く付勢されてしまい、それが原因で摩耗が大きくなってしまうおそれがある。

それに対し、従来例２では、第一電磁アクチュエータ９６を第一螺旋溝９４に係入させることにより当接状態Ｐ，Ｐから非当接状態Ｑ，Ｑに切り換わり、第二電磁アクチュエータ９７を第二螺旋溝９５に係入させることにより非当接状態Ｑ，Ｑから当接状態Ｐ，Ｐに切り換わるため、従来例１に比べて、切換の応答性は良好と思われる。また、リターンスプリングの復元力でロッカアーム９３や駆動用カム９１を右方向又は左方向に付勢して駆動することもないため、従来例１とは違い、摩耗が大きくなってしまう心配もない。しかし、２個の電磁アクチュエータ９６，９７を使用するため、部品点数が増えて構造が複雑になるのに加え、コスト高である。

そこで、電磁アクチュエータ１つのみで、リターンスプリングの復元力で駆動用カムやロッカアームを右方向又は左方向に付勢して駆動することもなく、当接状態と非当接状態との間で切り換えることを目的とする。

上記第一の目的を達成するため、本発明の可変動弁機構は、左右方向に延びるカムシャフトと一緒に回転する駆動用カムと、バルブに当接するロッカアームとが左右方向に相対変位することにより、前記駆動用カムと前記ロッカアームとが当接する当接状態と当接しない非当接状態との間で切り換わる可変動弁機構において、前記カムシャフトと一緒に回転するようにそれぞれ設けられて該カムシャフトの周方向に螺旋状に延び、螺旋進行方向が互いに左右方向に異なる第一螺旋溝及び第二螺旋溝と、左右方向に交差する交差方向に変位可能に設けられ、一方の前記交差方向及び他方の前記交差方向の変位により前記第一螺旋溝及び前記第二螺旋溝に択一的に係入する前記第一螺旋溝係入用の第一係入部及び前記第二螺旋溝係入用の第二係入部を備えた係合部材と、電磁アクチュエータを一つのみ備え、前記係合部材を一方の前記交差方向と他方の前記交差方向とに駆動する駆動装置とを含み構成され、前記駆動装置で前記係合部材を一方の前記交差方向に駆動して前記第一係入部を前記第一螺旋溝に係入させた状態で前記カムシャフトが回転することにより生じる、前記第一螺旋溝と前記係合部材との左右方向の一方の相対変位により、前記当接状態から前記非当接状態に切り換わり、前記駆動装置で前記係合部材を他方の前記交差方向に駆動して前記第二係入部を前記第二螺旋溝に係入させた状態で前記カムシャフトが回転することにより生じる、前記第二螺旋溝と前記係合部材との左右方向の他方の相対変位により、前記非当接状態から前記当接状態に切り換わることを特徴とする。

ここで、前記係合部材は、特に限定されないが、前記カムシャフトを間隙をおいて挟む第一アーム及び第二アームをＶ字状に備え、前記第一係入部は前記第一アームの先端部内側に形成され、前記第二係入部は前記第二アームの先端部内側に形成されていることが好ましい。

また、前記駆動用カムと前記ロッカアームとの左右方向の相対変位の態様は、特に限定されないが、次の［ｉ］［ii］の場合が例として挙げられる。
［ｉ］前記駆動用カムと前記第一螺旋溝及び前記第二螺旋溝とは、前記カムシャフトに左右方向に変位不能に設けられ、前記ロッカアームと前記係合部材とは、左右方向に延びるロッカシャフトに左右方向に変位可能に支持され、前記ロッカアームが前記係合部材と一緒に左右方向に変位することにより、前記駆動用カムと前記ロッカアームとが左右方向に相対変位する場合。
［ii］前記駆動用カムと前記第一螺旋溝及び前記第二螺旋溝とは、前記カムシャフトに左右方向に変位可能に支持されたカムキャリアに設けられ、前記ロッカアームと前記係合部材とは、左右方向に変位不能に設けられ、前記駆動用カムが前記第一螺旋溝及び前記第二螺旋溝と一緒に左右方向に変位することにより、前記駆動用カムと前記ロッカアームとが左右方向に相対変位する場合。

また、前記可変動弁機構は、１つの気筒に対して設けられていても、左右方向に並ぶ複数の気筒に対して設けられていてもよいが、該複数の気筒に対して設けられている場合、次の［iii］［iｖ］の態様が例として挙げられる。
［iii］左右方向に並ぶ複数の気筒に対して設けられた可変動弁機構であって、前記駆動用カムと前記ロッカアームとは、各気筒毎に設けられ、前記第一螺旋溝及び前記第二螺旋溝と前記係合部材と前記駆動装置とは、それぞれ１つのものが前記複数の気筒に対して共用であって、各駆動用カムと前記第一螺旋溝及び前記第二螺旋溝とは、前記カムシャフトに左右方向に変位不能に設けられ、各ロッカアームと前記係合部材とは、左右方向に延び左右方向に変位可能なロッカシャフトに左右方向に相対変位不能に支持され、各ロッカアームが前記ロッカシャフト及び前記係合部材と一緒に左右方向に変位することにより、各駆動用カムと各ロッカアームとが左右方向に相対変位する態様。
［iｖ］左右方向に並ぶ複数の気筒に対して設けられた可変動弁機構であって、前記駆動用カムと前記ロッカアームとは、各気筒毎に設けられ、前記第一螺旋溝及び前記第二螺旋溝と前記係合部材と前記駆動装置とは、それぞれ１つのものが前記複数の気筒に対して共用であって、各駆動用カムと前記第一螺旋溝及び前記第二螺旋溝とは、前記カムシャフトに左右方向に変位不能に設けられ、各ロッカアームと前記係合部材とは、左右方向に延び左右方向に変位不能なロッカシャフトに左右方向に変位可能に支持されるとともに、各ロッカアームと前記係合部材とは、左右方向に延び左右方向に変位可能なコントロールシャフトを介して左右方向に相対変位不能に連結され、各ロッカアームが前記コントロールシャフト及び前記係合部材と一緒に左右方向に変位することにより、各駆動用カムと各ロッカアームとが左右方向に相対変位する態様。

また、前記非当接状態のときの態様は、特に限定されないが、次の［ア］〜［ウ］の場合が例としてあげられる。
［ア］前記カムシャフトには、断面形状が真円形の休止用カムが設けられ、前記非当接状態のときには、該休止用カムが前記ロッカアームに当接する場合。
［イ］前記カムシャフトには、前記駆動用カムとはカムプロフィールの異なる別の駆動用カムが設けられ、前記非当接状態のときには、該別の駆動用カムが前記ロッカアームに当接する場合。
［ウ］前記非当接状態のときには、いずれのカムも前記ロッカアームに当接しない場合。

また、前記駆動装置の態様は、特に限定されないが、次の［カ］〜［ク］の場合が例として挙げられる。
［カ］前記電磁アクチュエータで、前記係合部材を一方及び他方の双方の前記交差方向に駆動する場合。
［キ］前記電磁アクチュエータで、前記係合部材を一方の前記交差方向に駆動し、リターンスプリングで、前記係合部材を他方の前記交差方向に駆動する場合。
［ク］前記電磁アクチュエータで、前記係合部材を他方の前記交差方向に駆動し、リターンスプリングで、前記係合部材を一方の前記交差方向に駆動する場合。

また、前記電磁アクチュエータは、特に限定されないが、ソレノイドアクチュエータであることが好ましい。

本発明によれば、電磁アクチュエータ１つのみで、リターンスプリングの復元力で駆動用カムやロッカアームを右方向又は左方向に付勢して駆動することもなく、当接状態と非当接状態との間で切り換えることができる。

本発明の実施例１の可変動弁機構を示す斜視図である。 同実施例１の可変動弁機構において、当接状態の際の様子を（ａ）に示し、その状態から非当接状態に切り換えた際の様子を（ｂ）に示す右側面断面図である。 同実施例１の可変動弁機構において、当接状態から非当接状態に切り換える際の手順を（ａ）（ｂ）に順に示す平面図である。 同実施例１の可変動弁機構において、非当接状態の際の様子を（ａ）に示し、その状態から当接状態に切り換えた際の様子を（ｂ）に示す右側面断面図である。 同実施例１の可変動弁機構において、非当接状態から当接状態に切り換える際の手順を（ａ）（ｂ）に順に示す平面図である。 同実施例２の可変動弁機構において、当接状態から非当接状態に切り換えた際の様子を（ａ）に示し、非当接状態から当接状態に切り換えた際の様子を（ｂ）に示す平面図である。 本発明の実施例３の可変動弁機構を示す平面図である。 同実施例３の可変動弁機構において、当接状態から非当接状態に切り換えた際の様子を（ａ）に示し、非当接状態から当接状態に切り換えた際の様子を（ｂ）に示す平面図である。 同実施例３の可変動弁機構において、当接状態から非当接状態に切り換える際の手順を（ａ）（ｂ）に順に示す平面図である。 本発明の実施例４の可変動弁機構を示す平面図である。 同実施例４の可変動弁機構において、当接状態から非当接状態に切り換えた際の様子を（ａ）に示し、非当接状態から当接状態に切り換えた際の様子を（ｂ）に示す平面図である。 従来例１の可変動弁機構において、当接状態から非当接状態に切り換えた際の様子を（ａ）に示し、非当接状態から当接状態に切り換えた際の様子を（ｂ）に示す正面断面図である。 従来例２の可変動弁機構において、当接状態から非当接状態に切り換えた際の様子を（ａ）に示し、非当接状態から当接状態に切り換えた際の様子を（ｂ）に示す平面図である。

図１〜図５に示す本実施例１の可変動弁機構９は、同一気筒に対して設けられた２本の吸気用又は排気用のバルブ８，８に対して設けられており、該２本のバルブ８，８を休止可能に駆動する。この可変動弁機構９は、次に示す一対の駆動用カム１０，１０と、一対のロッカアーム２０，２０と、被係合部３０と、係合部材４０と、駆動装置５０と、連結部材６０とを含み構成されている。なお、以下においては、便宜上、左右一方を右とし、左右他方を左としているが、右と左とが反対であってもよい。

［駆動用カム１０，１０］
一対の駆動用カム１０，１０は、一対のロッカアーム２０，２０を駆動するための部材であって、内燃機関が回転するのに従い右側面視で右回りに回転する左右方向に延びるカムシャフト１５に一体形成されている。そして、各駆動用カム１０は、断面形状が真円形のベース円１１と該ベース円１１から突出したカムノーズ１２とを含み構成されている。また、カムシャフト１５における各駆動用カム１０，１０の右方には、カムノーズを備えない断面形状が真円形の休止用カム１６，１６がそれぞれ１つずつ一体形成されている。
なお、カムシャフト１５は、右側面視で左回りに回転してもよいが、その場合には、後述する第一螺旋溝３２及び第二螺旋溝３７の螺旋進行方向も、右螺子状と左螺子状とでそれぞれ反対になる。

［ロッカアーム２０，２０］
一対のロッカアーム２０，２０は、一対のバルブ８，８を押圧して駆動するための部材である。各ロッカアーム２０は、前後方向に延び、その後端部に左右方向に貫通した被支持穴２１を備え、該被支持穴２１に左右方向に延びるロッカシャフト２５が挿入されたことによって、該ロッカシャフト２５に揺動可能、かつ、左右方向に変位可能に支持されている。また、各ロッカアーム２０は、その前後方向中間部に駆動用カム１０及び休止用カム１６に択一的に当接するローラ２２を備え、先端部にバルブ８に当接する当接面２３を備えている。それらのローラ２２と当接面２３とは、ローラ２２は、休止用カム１６に当接する際に駆動用カム１０のカムノーズ１２に当接しないように比較的左右方向に幅狭に形成されているのに対し、当接面２３は、ロッカアーム２０が左右方向に変位した際にもいつでもバルブ８に当接できるように比較的左右方向に幅広に形成されている。また、該ロッカアーム２０におけるローラ２２よりも左方の部分には、ローラ２２が休止用カム１６に当接した際に駆動用カム１０のカムノーズ１２が該左方の部分に接触するのを防止するための接触防止凹部２４が凹設されている。

ロッカシャフト２５は、その左右両端部が、プランジャ２７，２７の先端部に左右方向に貫通した支持穴２８，２８を備えた一対のラッシュアジャスタ２６，２６の該支持穴２８，２８に挿入されることによって、該一対のラッシュアジャスタ２６，２６に支持されている。なお、該ロッカシャフト２５は、一般的なロッカシャフトと同様に、ミシンヘッドの立壁に設けられた支持穴に支持されていてもよい。

［被係合部３０］
被係合部３０は、後述する係合部材４０と協働して、カムシャフト１５の回転力から左右方向への変位力を取り出すための部位である。この被係合部３０は、カムシャフト１５の外周面に凹設されて該カムシャフト１５の周方向に環状に延びる一本の中央溝３５と、カムシャフト１５の外周面における中央溝３５の左方に凹設されて該カムシャフト１５の周方向に右螺子の螺旋状に延び、右側の端が中央溝３５に合流する第一螺旋溝３２と、カムシャフト１５の外周面における中央溝３５の右方に凹設されて該カムシャフト１５の周方向に左螺子の螺旋状に延び、左側の端が中央溝３５に合流する第二螺旋溝３７とを含み構成されている。そして、左側の第一螺旋溝３２の左側の端及び右側の第二螺旋溝３７の右側の端部には、後述する係合部材４０の第一係入部４２及び第二係入部４７を係入させ易くするためのカムシャフト１５の回転方向に左右方向にずれることなく延びる入口部３３，３８がそれぞれ形成されている。そして、第一螺旋溝３２のその入口部３３を除く部分は、カムノーズ１２がロッカアーム２０に当接しない時に第一係入部４２に当接する位相に設けられ、第二螺旋溝３７のその入口部３８を除く部分は、カムノーズ１２がロッカアーム２０に当接しない時に第二係入部４７に当接する位相に設けられている。

［係合部材４０］
係合部材４０は、前述した被係合部３０と協働して、カムシャフト１５の回転力から左右方向への変位力を取り出すための部材である。この係合部材４０は、円筒状の部材であって、ロッカシャフト２５にその周方向（左右方向に交差する交差方向）に回動可能、かつ、その長さ方向である左右方向に変位可能に外挿されている。そして、この係合部材４０は、カムシャフト１５を間隙をおいて挟む第一アーム４１及び第二アーム４６をＶ字状に備えている。そして、第一アーム４１の先端部内側には、第一螺旋溝３２に係入する第一係入部４２が形成され、第二アーム４６の先端部内側には、第二螺旋溝３７に係入する第二係入部４７が形成されている。よって、該係合部材４０は、ロッカシャフト２５の一方及び他方の周方向への回動により、第一係入部４２及び第二係入部４７が択一的に第一螺旋溝３２又は第二螺旋溝３７に係入する仕組みになっている。ここで、第一アーム４１は、その先端部に、後述する駆動装置５０の電磁アクチュエータ５１によってロッカシャフト２５の一方の周方向に押圧されるための被押圧部４３を備え、第二アーム４６は、その先端部に、後述する駆動装置５０のリターンスプリング５６によってロッカシャフト２５の他方の周方向に押圧されるための被押圧部４８を備えている。そして、第一アーム４１の被押圧部４３は、該第一アーム４１が左右方向に変位した際にもいつでも電磁アクチュエータ５１に当接できるように左右方向に幅広に形成されている。

［駆動装置５０］
駆動装置５０は、係合部材４０をロッカシャフト２５の一方及び他方の周方向に駆動するための装置であって、係合部材４０をロッカシャフト２５の一方の周方向に駆動する電磁アクチュエータ５１と、他方の周方向に駆動するリターンスプリング５６とを含み構成されている。その電磁アクチュエータ５１は、基端部に永久磁石が取り付けられたロッド５２と、該永久磁石をロッド５２の長さ方向に駆動するソレノイドとを備えたソレノイドアクチュエータであって、その基端側はシリンダヘッドに取り付けられ、そのロッド５２の先端部は第一アーム４１の被押圧部４３に当接している。また、リターンスプリング５６は、コイル状に延びるコイルバネであって、基端部はシリンダヘッドに取り付けられ、先端部は第二アーム４６の被押圧部４８に取り付けられている。

［連結部材６０］
連結部材６０は、ロッカアーム２０，２０と係合部材４０とが一緒に左右方向に変位するように、ロッカアーム２０，２０と係合部材４０とを左右方向に相対変位不能に連結するための部材である。この連結部材６０は、右側のロッカアーム２０と左側のロッカアーム２０との間に係合部材４０が配され、右側のロッカアーム２０の左側面が係合部材４０の右側面に摺接し、左側のロッカアーム２０の右側面が係合部材４０の左側面に摺接した状態で、右側のロッカアーム２０にその右側から摺接する右側の摺接部６１と、左側のロッカアーム２０にその左側から摺接する左側の摺接部６１と、右側の摺接部６１と左側の摺接部６１とを繋いだ左右方向に延びる繋ぎ部６５とを含み構成されている。そして各摺接部６１は、左右方向に貫通した被支持穴６２を備え、その被支持穴６２にロッカシャフト２５が挿入されたことによって、該ロッカシャフト２５に回動可能に支持されている。

次に、駆動用カム１０，１０とロッカアーム２０，２０とが当接する当接状態Ｐ，Ｐと、当接しない非当接状態Ｑ，Ｑとの間で切り換える際の様子を、［１］当接状態Ｐ，Ｐから非当接状態Ｑ，Ｑに切り換えるときと、［２］非当接状態Ｑ，Ｑから当接状態Ｐ，Ｐに切り換えるときとに分けて以下に説明する。

［１］当接状態Ｐ，Ｐから非当接状態Ｑ，Ｑに切り換えるとき
図２（ａ）に示す当接状態Ｐ，Ｐから図２（ｂ）に示す非当接状態Ｑ，Ｑに切り換えるときには、図３（ａ）に示すように、電磁アクチュエータ５１の押圧力で係合部材４０をロッカシャフト２５の一方の周方向へ、リターンスプリング５６の復元力に抗して回動させることによって、第一係入部４２を第一螺旋溝３２に係入させるとともに、第二係入部４７を中央溝３５から抜出させる。その状態で、カムシャフト１５が回転することにより、係合部材４０が第一螺旋溝３２に沿って右方向に変位し、それと一緒に一対のロッカアーム２０，２０も右方向に変位して、図３（ｂ）に示すように、非当接状態Ｑ，Ｑに切り換わる。それによって、図２（ｂ）に示すように、バルブ８，８の駆動が休止する。

［２］非当接状態Ｑ，Ｑから当接状態Ｐ，Ｐに切り換えるとき
図４（ａ）に示す非当接状態Ｑ，Ｑから図４（ｂ）に示す当接状態Ｐ，Ｐに切り換えるときには、図５（ａ）に示すように、電磁アクチュエータ５１の押圧力を緩めてリターンスプリング５６の復元力で係合部材４０をロッカシャフト２５の他方の周方向へ回動させることによって、第一係入部４２を中央溝３５から抜出させるとともに、第二係入部４７を第二螺旋溝３７に係入させる。その状態で、カムシャフト１５が回転することにより、係合部材４０が第二螺旋溝３７に沿って左方向に変位し、それと一緒に一対のロッカアーム２０，２０も左方向に変位して、図５（ｂ）に示すように、当接状態Ｐ，Ｐに切り換わる。それによって、図４（ｂ）に示すように、バルブ８，８の駆動が再開する。

本実施例によれば、次の［Ａ］〜［Ｄ］の効果を得ることができる。
［Ａ］１個の電磁アクチュエータ５１のみで、当接状態Ｐ，Ｐと非当接状態Ｑ，Ｑとの間で切り換えることができるため、可変動弁機構９の構造が簡単になるとともに、電磁アクチュエータ５１の数を抑えてコストを低く抑えることができる。
［Ｂ］従来例１のようにリターンスプリングの復元力でロッカアーム２０，２０を右方向又は左方向に付勢して駆動することがないので、該リターンスプリングの圧縮時にその復元力でロッカアーム２０，２０が右方向又は左方向に強く付勢されて摩耗が大きくなってしまう心配がない。なお、本実施例１のリターンスプリング５６は、ロッカアーム２０，２０を右方向又は左方向に駆動するものではなく、係合部材４０をロッカシャフト２５の他方の周方向に押し戻すものであるため、その復元力はさほど強くなく、よって、摩耗が大きくなってしまう心配もない。

［Ｃ］本実施例１では、ロッカアーム２０，２０が左右方向に変位する関係上、各ロッカアーム２０のバルブ８との当接面２３に、該バルブ８に右方向及び左方向から当接するガイド部を設けることはできないが、そのようなガイド部がなくても、ロッカアーム２０，２０は、上記の通りロッカシャフト２５に支持されているため、左右方向に傾いてしまう心配はない。また、そのロッカアーム２０については、現量産品と大差ない形状で設けることができる。
［Ｄ］従来例２のようなカムシャフトにカムキャリアが外挿されるカムの二重構造にする必要がないので、可変動弁機構９の構造が簡単になるとともに、部品点数を抑えてコストを低く抑えることができる。また、二重構造間のガタ等で性能が落ちる心配もない。

図６に示す本実施例２の可変動弁機構７０は、実施例１と略同様であるが、ロッカアーム２０及び係合部材４０が左右方向に変位不能に設けられている点、及び連結部材６０の代わりに左右方向に変位可能なカムキャリア７６を備え、そのカムキャリア７６に、駆動用カム１０及び休止用カム１６並びに被係合部３０が一体形成されている点で相違している。そのカムキャリア７６は、円筒状の部材であって、カムシャフト１５にその周方向に相対回動不能、かつ、その長さ方向である左右方向に相対変位可能に外挿されたことによって、該カムシャフト１５と一緒に回転し、かつ、該カムシャフト１５とは独立して左右方向に変位するようになっている。

次に、駆動用カム１０，１０とロッカアーム２０，２０とが当接する当接状態Ｐ，Ｐと、当接しない非当接状態Ｑ，Ｑとの間で切り換える際の様子を、［１］当接状態Ｐ，Ｐから非当接状態Ｑ，Ｑに切り換えるとき と、［２］非当接状態Ｑ，Ｑから当接状態Ｐ，Ｐに切り換えるとき とに分けて以下に説明する。

［１］当接状態Ｐ，Ｐから非当接状態Ｑ，Ｑに切り換えるとき
図６（ａ）に示すように、当接状態Ｐ，Ｐから非当接状態Ｑ，Ｑに切り換えるときには、電磁アクチュエータ５１の押圧力で係合部材４０をロッカシャフト２５の一方の周方向へ、リターンスプリング５６の復元力に抗して回動させることによって、第一係入部４２を第一螺旋溝３２に係入させるとともに、第二係入部４７を中央溝３５から抜出させる。その状態で、カムシャフト１５が回転することにより、カムキャリア７６が第一螺旋溝３２に沿って左方向に変位し、それと一緒に一対の駆動用カム１０，１０も左方向に変位して非当接状態Ｑ，Ｑに切り換わる。それによって、バルブ８，８の駆動が休止する。

［２］非当接状態Ｑ，Ｑから当接状態Ｐ，Ｐに切り換えるとき
図６（ｂ）に示すように、非当接状態Ｑ，Ｑから当接状態Ｐ，Ｐに切り換えるときには、電磁アクチュエータ５１の押圧力を緩めてリターンスプリング５６の復元力で係合部材４０をロッカシャフト２５の他方の周方向へ回動させることによって、第一係入部４２を中央溝３５から抜出させるとともに、第二係入部４７を第二螺旋溝３７に係入させる。その状態で、カムシャフト１５が回転することにより、カムキャリア７６が第二螺旋溝３７に沿って右方向に変位し、それと一緒に一対の駆動用カム１０，１０も右方向に変位して当接状態Ｐ，Ｐに切り換わる。それによって、バルブ８，８の駆動が再開する。

本実施例２によれば、次の［Ａ］〜［Ｃ］の効果を得ることができる。
［Ａ］１個の電磁アクチュエータ５１のみで、当接状態Ｐ，Ｐと非当接状態Ｑ，Ｑとの間で切り換えることができるため、可変動弁機構７０の構造が簡単になるとともに、電磁アクチュエータ５１の数を抑えてコストを低く抑えることができる。
［Ｂ］リターンスプリングの復元力でカムキャリア７６を右方向又は左方向に付勢して駆動することがないので、該リターンスプリングの圧縮時にその復元力でカムキャリア７６が右方向又は左方向に強く付勢されて摩耗が大きくなってしまう心配がない。
［Ｃ］各ロッカアーム２０のバルブ８との当接面２３に、該バルブ８に右方向及び左方向から当接するガイド部がなくても、ロッカアーム２０，２０は、上記の通りロッカシャフト２５に支持されているため、左右方向に傾いてしまう心配はない。また、そのロッカアーム２０については、現量産品と大差ない形状で設けることができる。

図７〜図９に示す本実施例３の可変動弁機構１１０は、実施例１と略同様であるが、１つの該可変動弁機構１１０が、左右方向に並ぶ４つの気筒のうちの２つの気筒に対して設けられている点で相違している。詳しくは、該可変動弁機構１１０は、実施例１の連結部材６０を備えない他、次に示す点で実施例１の可変動弁機構９と相違しており、その他の点については実施例１と同様である。なお、実施例１と同様である点については、実施例１と同じ符号を付して説明を省略する。

［駆動用カム１０，１０，１０，１０］
１つの可変動弁機構１１０が２つの気筒に対して設けられているため、該１つの可変動弁機構１１０は、２対（４つ）の駆動用カム１０，１０，１０，１０と、２対（４つ）の休止用カム１６，１６，１６，１６とを備えている点で、実施例１と相違している。なお、本実施例３では、４気筒のため、一方の気筒に対する一対の駆動用カム１０，１０の位相と、他方の気筒に対する一対の駆動用カム１０，１０の位相とは、９０度ずれている。

［ロッカアーム２０，２０，２０，２０］
１つの可変動弁機構１１０が２つの気筒に対して設けられているため、該１つの可変動弁機構１１０は、２対（４つ）のロッカアーム２０，２０，２０，２０を備えている点で、実施例１と相違している。また、該可変動弁機構１１０は、実施例１のロッカシャフト２５の代わりに、左右方向に延び左右方向に変位可能な、２つの気筒に対して共用のロッカシャフト１１１を備え、該ロッカシャフト１１１に２対のロッカアーム２０，２０，２０，２０が左右方向に相対変位不能、かつ、周方向には相対回動可能に支持されている点で実施例１と相違している。詳しくは、ロッカシャフト１１１に、各ロッカアーム２０の左側面に当接して該ロッカアーム２０の左方向への相対変位を規制する各左ストッパ１１２（Ｅリング等）と、各ロッカアーム２０の右側面に当接して該ロッカアーム２０の右方向への相対変位を規制する各右ストッパ１１３（Ｅリング等）とが設けられたことによって、該左右方向に相対変位不能となっている。

［被係合部３０］
被係合部３０は、その第一螺旋溝３２のその入口部３３を除く部分が、２対の駆動用カム１０，１０，１０，１０のいずれのカムノーズ１２，１２，１２，１２もロッカアーム２０，２０，２０，２０に当接しない時に第一係入部４２に当接する位相に設けられ、第二螺旋溝３７のその入口部３８を除く部分が、２対の駆動用カム１０，１０，１０，１０のいずれのカムノーズ１２，１２，１２，１２もロッカアーム２０，２０，２０，２０に当接しない時に第二係入部４７に当接する位相に設けられている点で実施例１と相違している。よって、いずれか一対の駆動用カム１０，１０のカムノーズ１２，１２がロッカアーム２０，２０に当接する時に、２対のロッカアーム２０，２０，２０，２０が左右方向に変位してしまう心配がない。

［係合部材４０］
係合部材４０は、ロッカシャフト１１１に左右方向に相対変位不能、かつ、周方向には相対回動可能に支持されている点で実施例１と相違している。詳しくは、ロッカシャフト１１１に、係合部材４０の左側面に当接して該係合部材４０の左方向への相対変位を規制する左ストッパ１１４（Ｅリング等）と、係合部材４０の右側面に当接して該係合部材４０の右方向への相対変位を規制する右ストッパ１１５（Ｅリング等）とが設けられたことによって、該左右方向に相対変位不能となっている。

以上に示した本実施例３の可変動弁機構１１０によれば、図８（ａ）に示すように、２対のロッカアーム２０，２０，２０，２０をロッカシャフト１１１及び係合部材４０と一緒に右方向に変位させることによって、非当接状態Ｑ，Ｑ，Ｑ，Ｑに切り換えて２対のバルブ８，８，８，８の駆動を休止させ、図８（ｂ）に示すように、２対のロッカアーム２０，２０，２０，２０をロッカシャフト１１１及び係合部材４０と一緒に左方向に変位させることによって、当接状態Ｐ，Ｐ，Ｐ，Ｐに切り換えて２対のバルブ８，８，８，８の駆動を再開させる。

次に、図９（ａ）（ｂ）に示すように、左右方向に並ぶ４つの気筒のうちの左側の２つの気筒と右側の２つの気筒とに対してそれぞれ本実施例３の可変動弁機構１１０，１１０を設置した場合において、４対全ての駆動用カム１０，１０・・と４対全てのロッカアーム２０，２０・・とがそれぞれ当接する当接状態Ｐ，Ｐ・・と、４対のいずれも当接しない非当接状態Ｑ，Ｑ・・との間で切り換える際の様子を、［１］４対全てを当接状態Ｐ，Ｐ・・から非当接状態Ｑ，Ｑ・・に切り換えるとき と、［２］４対全てを非当接状態Ｑ，Ｑ・・から当接状態Ｐ，Ｐ・・に切り換えるとき とに分けて以下に説明する。

［１］４対全てを当接状態Ｐ，Ｐ・・から非当接状態Ｑ，Ｑ・・に切り換えるとき
４対全てを、図８（ａ）に示すように、当接状態Ｐ，Ｐ・・から非当接状態Ｑ，Ｑ・・に切り換えるときには、各可変動弁機構１１０，１１０の電磁アクチュエータ５１，５１の押圧力で各係合部材４０，４０を各ロッカシャフト１１１，１１１の一方の周方向へ、リターンスプリング５６，５６の復元力に抗して回動させることによって、各係合部材４０，４０の第一係入部４２，４２を第一螺旋溝３２，３２に係入させるとともに、第二係入部４７，４７を中央溝３５，３５から抜出させる。その状態で、カムシャフト１５が回転することにより、まず、一方の可変動弁機構１１０の係合部材４０が第一螺旋溝３２に沿って右方向に変位し、それと一緒に一方のロッカシャフト１１１と２対のロッカアーム２０，２０，２０，２０とが右方向に変位して、図９（ａ）に示すように、４対のうちの２対が非当接状態Ｑ，Ｑ，Ｑ，Ｑに切り換わる。その直後（カムシャフト１５の半回転後）に、他方の可変動弁機構１１０の係合部材４０が第一螺旋溝３２に沿って右方向に変位し、それと一緒に他方のロッカシャフト１１１と２対のロッカアーム２０，２０，２０，２０とが右方向に変位して、図９（ｂ）に示すように、４対のうちの残りの２対も非当接状態Ｑ，Ｑ，Ｑ，Ｑに切り換わる。それによって、４対全てが非当接状態Ｑ，Ｑ・・に切り換わり、２つの可変動弁機構１１０，１１０による４対のバルブ８，８・・の駆動が休止する。

［２］４対全てを非当接状態Ｑ，Ｑ・・から当接状態Ｐ，Ｐ・・に切り換えるとき
４対全てを、図８（ｂ）に示すように、非当接状態Ｑ，Ｑ・・から当接状態Ｐ，Ｐ・・に切り換えるときには、各可変動弁機構１１０，１１０の電磁アクチュエータ５１，５１の押圧力を緩めてリターンスプリング５６，５６の復元力で各係合部材４０，４０をロッカシャフト１１１，１１１の他方の周方向へ回動させることによって、各係合部材４０，４０の第一係入部４２，４２を中央溝３５，３５から抜出させるとともに、第二係入部４７，４７を第二螺旋溝３７，３７に係入される。その状態で、カムシャフト１５が回転することにより、まず、一方の可変動弁機構１１０の係合部材４０が第二螺旋溝３７に沿って左方向に変位し、それと一緒に一方のロッカシャフト１１１と２対のロッカアーム２０，２０，２０，２０とが左方向に変位して、４対のうちの２対が当接状態Ｐ，Ｐ，Ｐ，Ｐに切り換わる。その直後（カムシャフト１５の半回転後）に、他方の可変動弁機構１１０の係合部材４０が第二螺旋溝３７に沿って左方向に変位し、それと一緒に他方のロッカシャフト１１１と２対のロッカアーム２０，２０，２０，２０とが左方向に変位して、４対のうちの残りの２対も当接状態Ｐ，Ｐ，Ｐ，Ｐに切り換わる。それによって、４対全てが当接状態Ｐ，Ｐ・・に切り換わり、２つの可変動弁機構１１０，１１０による４対のバルブ８，８・・の駆動が再開する。

本実施例３によれば、実施例１で示した［Ａ］〜［Ｄ］の効果に加えて、次の［Ｅ］［Ｆ］の効果を得ることができる。
［Ｅ］１個の電磁アクチュエータ５１のみで、２対の駆動用カム１０，１０，１０，１０と２対のロッカアーム２０，２０，２０，２０とを、当接状態Ｐ，Ｐ，Ｐ，Ｐと非当接状態Ｑ，Ｑ，Ｑ，Ｑとの間で切り換えることができるため、電磁アクチュエータ５１の数を実施例１よりも更に抑えてコストを低く抑えることができる。
［Ｆ］ロッカシャフト１１１自体を左右方向に変位させることにより、可動部の部品点数を減らし、可変動弁機構１１０をコンパクトに纏めることができる。

図１０，図１１に示す本実施例４の可変動弁機構１２０は、実施例３と略同様であるが、ロッカシャフト１１１が左右方向に変位不能に固定されるとともに、左右方向に変位可能なコントロールシャフト１２１が設けられている点で実施例３と相違している。詳しくは、該可変動弁機構１２０は、次に示す点で実施例３の可変動弁機構１１０と相違しており、その他の点については、実施例３と同様である。なお、実施例３と同様である点については、実施例３と同じ符号を付して説明を省略する。

［ロッカアーム２０，２０，２０，２０］
各ロッカアーム２０に対してはストッパ１１２，１１３が設けられておらず、よって、各ロッカアーム２０が、ロッカシャフト１１１に対して左右方向に相対変位可能である点で実施例３と相違している。また、ロッカシャフト１１１には、該ロッカシャフト１１１のシリンダヘッドに対する左右方向への変位を規制するストッパ１１６，１１７（Ｅリング等）が設けられており、よって、該ロッカシャフト１１１が、左右方向に変位不能である点で実施例３と相違している。

［係合部材４０］
係合部材４０に対してはストッパ１１４，１１５が設けられておらず、よって、該係合部材４０が、ロッカシャフト１１１に対して左右方向に相対変位可能である点で実施例３と相違している。

［コントロールシャフト１２１］
コントロールシャフト１２１は、左右方向に延び左右方向に変位可能な、２つの気筒に対して共用のシャフトであって、係合部材４０と２対のロッカアーム２０，２０，２０，２０とを左右方向に相対変位不能、かつ、ロッカシャフト１１１の周方向に相対回動可能に連結している。詳しくは、該コントロールシャフト１２１は、各一対のロッカアーム２０，２０に、第一係合材１２２及び第二係合材１２３を介して左右方向に相対変位不能に係合している。その第一係合材１２２は、一対のロッカアーム２０，２０の相互間においてロッカシャフト１１１に外挿されるとともに、左側のロッカアーム２０に右側から当接し、右側のロッカアーム２０に左側から当接している。また、第二係合材１２３は、コントロールシャフト１２１に固定されるとともに、左側のロッカアーム２０に左側から当接し、右側のロッカアーム２０に右側から当接している。また、該コントロールシャフト１２１は、係合部材４０に第三係合材１２４を介して左右方向に相対変位不能に係合している。

以上に示した本実施例４の可変動弁機構１２０によれば、図１１（ａ）に示すように、２対のロッカアーム２０，２０，２０，２０をコントロールシャフト１２１及び係合部材４０と一緒に右方向に変位させることによって、非当接状態Ｑ，Ｑ，Ｑ，Ｑに切り換えて２対のバルブ８，８，８，８の駆動を休止させ、図１１（ｂ）に示すように、２対のロッカアーム２０，２０，２０，２０をコントロールシャフト１２１及び係合部材４０と一緒に左方向に変位させることによって、当接状態Ｐ，Ｐ，Ｐ，Ｐに切り換えて２対のバルブ８，８，８，８の駆動を再開させる。

本実施例４によれば、実施例１で示した［Ａ］〜［Ｄ］の効果及び実施例３で示した［Ｅ］の効果に加えて、次の［Ｇ］の効果を得ることができる。
［Ｇ］コントロールシャフト１２１を左右方向に変位させることによって、ロッカシャフト１１１を変位させる場合よりも可動部を軽量にすることができ、それによって応答性を向上させることができる。

なお、本発明は上記実施例の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で変更して具体化することもできる。

８ バルブ
９ 可変動弁機構
１０ 駆動用カム
１５ カムシャフト
２０ ロッカアーム
２５ ロッカシャフト
３２ 第一螺旋溝
３７ 第二螺旋溝
４０ 係合部材
４１ 第一アーム
４２ 第一係入部
４６ 第二アーム
４７ 第二係入部
５０ 駆動装置
５１ 電磁アクチュエータ
７０ 可変動弁機構
７６ カムキャリア
１１０ 可変動弁機構
１１１ ロッカシャフト
１２０ 可変動弁機構
１２１ コントロールシャフト
Ｐ 当接状態
Ｑ 非当接状態

Claims (6)

1. 左右方向に延びるカムシャフト（１５）と一緒に回転する駆動用カム（１０）と、バルブ（８）に当接するロッカアーム（２０）とが左右方向に相対変位することにより、前記駆動用カム（１０）と前記ロッカアーム（２０）とが当接する当接状態（Ｐ）と当接しない非当接状態（Ｑ）との間で切り換わる可変動弁機構において、
   前記カムシャフト（１５）と一緒に回転するようにそれぞれ設けられて該カムシャフトの周方向に螺旋状に延び、螺旋進行方向が互いに左右方向に異なる第一螺旋溝（３２）及び第二螺旋溝（３７）と、
   左右方向に交差する交差方向に変位可能に設けられ、一方の前記交差方向及び他方の前記交差方向の変位により前記第一螺旋溝（３２）及び前記第二螺旋溝（３７）に択一的に係入する前記第一螺旋溝（３２）係入用の第一係入部（４２）及び前記第二螺旋溝（３７）係入用の第二係入部（４７）を備えた係合部材（４０）と、
   電磁アクチュエータ（５１）を一つのみ備え、前記係合部材（４０）を一方の前記交差方向と他方の前記交差方向とに駆動する駆動装置（５０）とを含み構成され、
   前記駆動装置（５０）で前記係合部材（４０）を一方の前記交差方向に駆動して前記第一係入部（４２）を前記第一螺旋溝（３２）に係入させた状態で前記カムシャフト（１５）が回転することにより生じる、前記第一螺旋溝（３２）と前記係合部材（４０）との左右方向の一方の相対変位により、前記当接状態（Ｐ）から前記非当接状態（Ｑ）に切り換わり、
   前記駆動装置（５０）で前記係合部材（４０）を他方の前記交差方向に駆動して前記第二係入部（４７）を前記第二螺旋溝（３７）に係入させた状態で前記カムシャフト（１５）が回転することにより生じる、前記第二螺旋溝（３７）と前記係合部材（４０）との左右方向の他方の相対変位により、前記非当接状態（Ｑ）から前記当接状態（Ｐ）に切り換わることを特徴とする可変動弁機構。
2. 前記係合部材（４０）は、前記カムシャフト（１５）を間隙をおいて挟む第一アーム（４１）及び第二アーム（４６）をＶ字状に備え、前記第一係入部（４２）は前記第一アーム（４１）の先端部内側に形成され、前記第二係入部（４７）は前記第二アーム（４６）の先端部内側に形成された請求項１記載の可変動弁機構。
3. 前記駆動用カム（１０）と前記第一螺旋溝（３２）及び前記第二螺旋溝（３７）とは、前記カムシャフト（１５）に左右方向に変位不能に設けられ、前記ロッカアーム（２０）と前記係合部材（４０）とは、左右方向に延びるロッカシャフト（２５）に左右方向に変位可能に支持され、
   前記ロッカアーム（２０）が前記係合部材（４０）と一緒に左右方向に変位することにより、前記駆動用カム（１０）と前記ロッカアーム（２０）とが左右方向に相対変位する請求項１又は２記載の可変動弁機構。
4. 前記駆動用カム（１０）と前記第一螺旋溝（３２）及び前記第二螺旋溝（３７）とは、前記カムシャフト（１５）に左右方向に変位可能に支持されたカムキャリア（７６）に設けられ、前記ロッカアーム（２０）と前記係合部材（４０）とは、左右方向に変位不能に設けられ、
   前記駆動用カム（１０）が前記第一螺旋溝（３２）及び前記第二螺旋溝（３７）と一緒に左右方向に変位することにより、前記駆動用カム（１０）と前記ロッカアーム（２０）とが左右方向に相対変位する請求項１又は２記載の可変動弁機構。
5. 左右方向に並ぶ複数の気筒に対して設けられた可変動弁機構であって、
   前記駆動用カム（１０）と前記ロッカアーム（２０）とは、各気筒毎に設けられ、前記第一螺旋溝（３２）及び前記第二螺旋溝（３７）と前記係合部材（４０）と前記駆動装置（５０）とは、それぞれ１つのものが前記複数の気筒に対して共用であって、
   各駆動用カム（１０）と前記第一螺旋溝（３２）及び前記第二螺旋溝（３７）とは、前記カムシャフト（１５）に左右方向に変位不能に設けられ、
   各ロッカアーム（２０）と前記係合部材（４０）とは、左右方向に延び左右方向に変位可能なロッカシャフト（１１１）に左右方向に相対変位不能に支持され、
   各ロッカアーム（２０）が前記ロッカシャフト（１１１）及び前記係合部材（４０）と一緒に左右方向に変位することにより、各駆動用カム（１０）と各ロッカアーム（２０）とが左右方向に相対変位する請求項１又は２記載の可変動弁機構。
6. 左右方向に並ぶ複数の気筒に対して設けられた可変動弁機構であって、
   前記駆動用カム（１０）と前記ロッカアーム（２０）とは、各気筒毎に設けられ、前記第一螺旋溝（３２）及び前記第二螺旋溝（３７）と前記係合部材（４０）と前記駆動装置（５０）とは、それぞれ１つのものが前記複数の気筒に対して共用であって、
   各駆動用カム（１０）と前記第一螺旋溝（３２）及び前記第二螺旋溝（３７）とは、前記カムシャフト（１５）に左右方向に変位不能に設けられ、
   各ロッカアーム（２０）と前記係合部材（４０）とは、左右方向に延び左右方向に変位不能なロッカシャフト（１１１）に左右方向に変位可能に支持されるとともに、各ロッカアーム（２０）と前記係合部材（４０）とは、左右方向に延び左右方向に変位可能なコントロールシャフト（１２１）を介して左右方向に相対変位不能に連結され、
   各ロッカアーム（２０）が前記コントロールシャフト（１２１）及び前記係合部材（４０）と一緒に左右方向に変位することにより、各駆動用カム（１０）と各ロッカアーム（２０）とが左右方向に相対変位する請求項１又は２記載の可変動弁機構。

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