JP5252092B2 - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

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Description

この発明は、内燃機関の可変動弁装置に関する。
従来、例えば特許文献1には、2種類のカムが設けられたカムキャリアを気筒毎に設け、上記2種類のカムのベース円区間中に、回転駆動されるカム主軸に対して当該カムキャリアを軸方向に移動させることにより、各気筒のバルブ駆動用カムを切り換える内燃機関の可変動弁装置が開示されている。より具体的には、この従来の可変動弁装置では、各カムキャリアの外周面の両端に、螺旋状に形成されたガイド溝をそれぞれ備えている。また、当該ガイド溝に挿脱される駆動ピンを駆動する電動アクチュエータを各ガイド溝に対して備えるようにしている。また、上記従来の可変動弁装置は、直列4気筒型の内燃機関に対して適用されている。
上記従来の可変動弁装置によれば、カムシャフトの軸方向位置が固定された駆動ピンをガイド溝に係合させることで、カムキャリアがその軸方向に変位する。これにより、各気筒のバルブ駆動用カムが切り換わるので、バルブのリフト量を変更することができる。
また、例えば特許文献2には、吸気弁の開弁特性を変更するための可変動弁装置を備えるディーゼルエンジンが開示されている。この従来の可変動弁装置は、気体圧力を利用した気体圧力式アクチュエータを備えている。そして、この気体圧力式アクチュエータによって一本のコントロールロッド(リンクシャフト)およびこれに連結された各気筒用のコントロールプレート(リンクアーム)をその軸方向に移動させることにより、全気筒のバルブの開弁特性を一括して変更するようにしている。
尚、出願人は、本発明に関連するものとして、上記の文献を含めて、以下に記載する文献を認識している。
日本特表2006−520869号公報 日本特開2003−120375号公報 日本特開平10−196334号公報
上記特許文献1に記載の可変動弁装置は、各気筒のバルブの開弁特性を切り換えるために、1本のカムシャフトに対して1気筒につき2つの電動アクチュエータを必要とする。このように、必要とするアクチュエータの数が多くなると、可変動弁装置のコストが高くなる。従って、アクチュエータの搭載数を少なくしつつ各気筒のバルブの開弁特性を切り換えられる可変動弁装置が望まれる。
そこで、上記従来の可変動弁装置において、各気筒のカムキャリアを連結し、単一の電動アクチュエータの作動に伴って全気筒のカムを一括して切り換えられるように構成することが考えられる。しかしながら、上記従来の可変動弁装置が適用された直列4気筒型の内燃機関において一般的なバルブの作用角が設定されている場合、全気筒に対して共通となるカムのベース円区間は存在しない。このため、単一の電動アクチュエータの作動に伴って剛体部材であるカムキャリアの連結体を変位させることにより全気筒のカムを一括して切り換えようとすると、各気筒のバルブの開弁特性を円滑に切り換えることが困難となる。
一方、上記特許文献2に記載の可変動弁装置によれば、単一の気体圧力式アクチュエータを用いて、全気筒のバルブの開弁特性を一括して変更することができる。より具体的には、この従来の可変動弁装置は、各気筒のバルブの開弁特性を円滑に切り換えられるようにするために、コントロールプレートを付勢するためのスプリングを全気筒に対して備えるようにしている。しかしながら、このような構成では、部品点数が多くなってしまう。その一方で、何らの配慮なしに、上記特許文献2の可変動弁装置が備える上記スプリング相当の部品を設置する気筒数を減らしてしまうと、短い共通ベース円区間において複数の気筒のバルブの開弁特性を切り換える必要が生ずる。その結果、螺旋状のガイドレールを利用して全気筒のバルブの開弁特性を一括して切り換える構成を有する可変動弁装置の場合には、ガイドレールの螺旋が急なものとなってしまい、ガイドレールの摩耗が増加することが懸念される。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ガイドレールの摩耗増加を抑制しつつ、かつ、ディレー機構の数を減らしつつ、単一のアクチュエータの作動に基づいて剛体部材を用いて複数の気筒のバルブの開弁特性を一括して円滑に切り換え可能とする内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的とする。
第1の発明は、内燃機関の可変動弁装置であって、
配置場所が隣接する複数の気筒からなる第1気筒群と、配置場所が隣接する複数の気筒からなる第2気筒群とを有し、前記第1気筒群に所属する前記複数の気筒に関してカムの共通ベース円区間が存在し、かつ前記第2気筒群に所属する前記複数の気筒に関して前記カムの共通ベース円区間が存在するように爆発順序が設定された内燃機関の可変動弁装置であって、
前記第1気筒群および前記第2気筒群の各気筒において前記カムとバルブとの間に配置され、前記カムの作用力を前記バルブに伝達する伝達部材と、
前記伝達部材の動作状態を変化させることで、前記第1気筒群および前記第2気筒群の各気筒に設けられた前記バルブの開弁特性を切り換える切換機構と、を備え、
前記切換機構は、
前記第1気筒群および前記第2気筒群の各気筒で共用され、当該第1気筒群および前記第2気筒群の各気筒における前記伝達部材の動作状態を切り換える際に駆動されるアクチュエータと、
前記カムが取り付けられたカムシャフトの外周面に設けられた螺旋状のガイドレールと、
前記アクチュエータの作動に伴って前記ガイドレールに係合して変位し、前記第1気筒群および前記第2気筒群の各気筒に設けられた前記伝達部材の動作状態を切り換える剛体部材と、
前記アクチュエータの作動時に前記バルブがリフト中となる気筒において、前記剛体部材の変位を遅延させるディレー機構と、
を含み、
前記ディレー機構は、前記第1気筒群と前記第2気筒群との間において、前記剛体部材の途中に介在していることを特徴とする。
また、第2の発明は、第1の発明において、
前記伝達部材は、前記第1気筒群および前記第2気筒群の各気筒に配置されたロッカーアームであって、前記カムと同期して揺動する第1ロッカーアームと、前記バルブを押動可能な第2ロッカーアームと、を含み、
前記剛体部材は、
前記第1ロッカーアームおよび前記第2ロッカーアームを支持するロッカーシャフトの内部に軸方向の変位自在に配置された部材連結軸と、
前記第1気筒群および前記第2気筒群の各気筒に配置され、それぞれが前記部材連結軸と連結され、前記アクチュエータの作動に伴って前記部材連結軸とともに変位することにより、前記第1気筒群および前記第2気筒群の各気筒において前記第2ロッカーアームの動作状態を変化させる変位部材と、を含み、
前記ディレー機構は、前記ロッカーシャフト内において前記部材連結軸の途中に介在していることを特徴とする。
また、第3の発明は、第2の発明において、
前記可変動弁装置は、前記第1ロッカーアームおよび前記第2ロッカーアームにそれぞれ形成されたピン孔に移動自在に配置され、前記変位部材の変位に連動して変位する切換ピンを更に備え、
前記変位部材の変位に伴って、前記切換ピンを介して前記第1ロッカーアームと前記第2ロッカーアームとが連結した連結状態と、その連結が解除された非連結状態とが切り換わることを特徴とする。
また、第4の発明は、第2または第3の発明において、
前記変位部材は、
前記ガイドレールに係脱自在な係合部を有し、前記カムシャフトの軸方向に変位可能な主変位部材と、
前記第1気筒群および前記第2気筒群の各気筒において前記主変位部材が備えられていない残りの気筒に備えられ、前記部材連結軸を介して前記主変位部材と連動して変位する副変位部材と、を含み、
前記アクチュエータは、前記係合部を前記ガイドレールに係合させるための駆動力を発するものであり、
前記アクチュエータの作動時には、前記主変位部材が前記部材連結軸を中心として回転したうえで前記係合部と前記ガイドレールとが係合し、
前記係合部と当該ガイドレールとの前記係合時に生ずる前記主変位部材の変位に伴って、当該主変位部材が備えられた前記気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化し、前記主変位部材の前記変位に連動する前記部材連結軸および前記副変位部材の変位に伴って、当該副変位部材が備えられた前記残りの気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化することを特徴とする。
また、第5の発明は、第3または第4の発明において、
前記可変動弁装置は、前記切換ピンに当接する前記変位部材が当該切換ピンを押動することにより、前記第1ロッカーアームと前記第2ロッカーアームとを前記連結状態から前記非連結状態に切り換えるものであって、
前記可変動弁装置は、前記連結状態に戻す方向に前記部材連結軸および前記変位部材のうちの少なくとも一方を付勢する付勢手段を更に備え、
前記アクチュエータは、前記連結状態に復帰する際には、前記付勢手段が発する付勢力によって前記部材連結軸および前記変位部材が変位しないように保持されている状態を解除するために駆動されるものであり、
前記連結状態に戻すべく前記アクチュエータが作動した際に、前記連結状態への復帰開始目標気筒の前記第1および第2ロッカーアームの動作状態が前記連結状態に戻る前に他の気筒の前記第1および第2ロッカーアームの動作状態が前記連結状態に戻らないように、前記部材連結軸の変位を規制する規制手段を更に備えることを特徴とする。
また、第6の発明は、第5の発明において、
前記規制手段は、前記復帰開始目標気筒に対して爆発順序が1つ手前の気筒を除いた複数の気筒であって爆発順序が連続する複数の気筒に設けられていることを特徴とする。
また、第7の発明は、第2または第3の発明において、
前記ガイドレールは、前記第1気筒群に対応して配置された第1ガイドレールと、前記第2気筒群に対応して配置された第2ガイドレールとを含み、
前記部材連結軸は、前記ディレー機構を介し、前記第1気筒群を担う第1部材連結軸と、前記第2気筒群を担う第2部材連結軸とに分割されており、
前記変位部材は、
前記第1ガイドレールに係脱自在な第1係合部を有し、前記第1部材連結軸に一体的に結合され、前記ロッカーシャフトに回転自在に支持された第1主変位部材と、
前記第1気筒群において前記第1主変位部材が備えられていない残りの気筒に備えられ、前記第1部材連結軸を介して前記第1主変位部材と連動して変位する第1副変位部材と、
前記第2ガイドレールに係脱自在な第2係合部を有し、前記第2部材連結軸に一体的に結合され、前記ロッカーシャフトに回転自在に支持された第2主変位部材と、
前記第2気筒群において前記第2主変位部材が備えられていない残りの気筒に備えられ、前記第2部材連結軸を介して前記第2主変位部材と連動して変位する第2副変位部材と、
を含み、
前記アクチュエータは、前記第1係合部を前記第1ガイドレールに係合させるための駆動力を発するものであり、
前記アクチュエータの作動時には、前記第1主変位部材が前記部材連結軸とともに回転したうえで前記第1係合部が前記第1ガイドレールと係合し、
前記第1係合部と前記第1ガイドレールとの前記係合時に生ずる前記第1主変位部材の変位に伴って、当該第1主変位部材が備えられた気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化し、前記第1主変位部材の前記変位に連動する前記第1部材連結軸および前記第1副変位部材の変位に伴って、当該第1副変位部材が備えられた前記残りの気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化し、
前記ディレー機構は、前記第1係合部と前記第1ガイドレールとの前記係合時に生ずる前記第1部材連結軸の回転力を、前記第2部材連結軸に遅れを伴って伝達させる機構であり、
前記第1部材連結軸の回転力が前記ディレー機構を介して前記第2部材連結軸に伝達された時に、前記第2主変位部材が前記第2部材連結軸とともに回転したうえで前記第2係合部が前記第2ガイドレールと係合し、
前記第2係合部と前記第2ガイドレールとの前記係合時に生ずる前記第2主変位部材の変位に伴って、当該第2主変位部材が備えられた気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化し、前記第2主変位部材の前記変位に連動する前記第2部材連結軸および前記第2副変位部材の変位に伴って、当該第2副変位部材が備えられた前記残りの気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化することを特徴とする。
また、第8の発明は、第7の発明において、
前記ディレー機構は、前記第1部材連結軸の回転力を前記第2部材連結軸に遅れを伴って伝達させるためのねじりバネを含むことを特徴とする。
また、第9の発明は、第1の発明において、
前記伝達部材は、前記第1気筒群および前記第2気筒群の各気筒に配置されたロッカーアームであって、前記カムと同期して揺動する第1ロッカーアームと、前記バルブを押動可能な第2ロッカーアームと、を含み、
前記剛体部材は、
前記第1ロッカーアームおよび前記第2ロッカーアームを支持するロッカーシャフトの内部に軸方向の変位自在に配置された部材連結軸と、
前記第1気筒群および前記第2気筒群の各気筒に配置され、それぞれが前記部材連結軸と連結され、前記アクチュエータの作動に伴って前記部材連結軸とともに変位することにより、前記第1気筒群および前記第2気筒群の各気筒において前記第2ロッカーアームの動作状態を変化させる変位部材と、を含み、
前記ガイドレールは、前記第1気筒群に対応して配置された第1ガイドレールと、前記第2気筒群に対応して配置された第2ガイドレールとを含み、
前記部材連結軸は、前記ディレー機構を介し、前記第1気筒群を担う第1部材連結軸と、前記第2気筒群を担う第2部材連結軸とに分割されており、
前記変位部材は、
前記第1ガイドレールに係脱自在な第1係合部を有し、前記ロッカーシャフトに回転自在に支持された第1主変位部材と、
前記第1気筒群において前記第1主変位部材が備えられていない残りの気筒に備えられ、前記第1部材連結軸を介して前記第1主変位部材と連動して変位する第1副変位部材と、
前記第2ガイドレールに係脱自在な第2係合部を有し、前記ロッカーシャフトに回転自在に支持された第2主変位部材と、
前記第2気筒群において前記第2主変位部材が備えられていない残りの気筒に備えられ、前記第2部材連結軸を介して前記第2主変位部材と連動して変位する第2副変位部材と、
を含み、
前記アクチュエータは、前記第1係合部を前記第1ガイドレールに係合させるための駆動力を発するものであり、
前記アクチュエータの作動時には、前記第1主変位部材が回転したうえで前記第1係合部が前記第1ガイドレールと係合し、
前記第1係合部と前記第1ガイドレールとの前記係合時に生ずる前記第1主変位部材の変位に伴って、当該第1主変位部材が備えられた気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化し、前記第1主変位部材の前記変位に連動する前記第1部材連結軸および前記第1副変位部材の変位に伴って、当該第1副変位部材が備えられた前記残りの気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化し、
前記ディレー機構は、前記第1係合部と前記第1ガイドレールとの前記係合時に生ずる前記第1部材連結軸の前記変位を利用して前記第2主変位部材を回転させることにより、前記第2主変位部材を前記第1主変位部材よりも遅れたタイミングで回転させる機構であり、
前記第2主変位部の前記回転時に、前記第2係合部が前記第2ガイドレールと係合し、
前記第2係合部と前記第2ガイドレールとの前記係合時に生ずる前記第2主変位部材の変位に伴って、当該第2主変位部材が備えられた気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化し、前記第2主変位部材の前記変位に連動する前記第2部材連結軸および前記第2副変位部材の変位に伴って、当該第2副変位部材が備えられた前記残りの気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化することを特徴とする。
また、第10の発明は、第9の発明において、
前記ディレー機構は、
前記第1部材連結軸もしくはこれに固定された第1固定部材に、前記第2主変位部材側に向かって幅が狭まるように形成された第1テーパ面と、
前記第2主変位部材もしくはこれに固定された第2固定部材に形成され、前記第1テーパ面に当接する第2テーパ面と、
を含み、
前記第1部材連結軸の前記変位に伴って前記第1テーパ面が前記第2テーパ面に向かっ変位することで、前記第1テーパ面が前記第2テーパ面を押動して前記第2主変位部材が回転することを特徴とする。
また、第11の発明は、第9の発明において、
前記ディレー機構は、
前記第1部材連結軸と連動して変位するガイドピンと、
前記ロッカーシャフトの周面に形成され、前記ガイドピンを案内するガイド溝と、
前記第2主変位部材に形成され、前記ガイドピンと係合する係合溝と、
を含み、
前記ガイド溝と前記係合溝は、前記第1部材連結軸の前記変位に伴う前記ガイドピンの変位に従って前記第2主変位部材を回転させるべく機能する溝であることを特徴とする。
また、第12の発明は、第11の発明において、
前記第2係合部と前記第2ガイドレールとの前記係合時に前記第2部材連結軸が変位し終えた位置で、前記係合溝の保持部が前記ガイドピンと係合することによって、前記第2部材連結軸の軸方向位置が保持されることを特徴とする。
また、第13の発明は、第2または第3の発明において、
前記ガイドレールは、前記第1気筒群に対応して配置された第1ガイドレールと、前記第2気筒群に対応して配置された第2ガイドレールとを含み、
前記部材連結軸は、前記ディレー機構を介し、前記第1気筒群を担う第1部材連結軸と、前記第2気筒群を担う第2部材連結軸とに分割されており、
前記変位部材は、
前記第1ガイドレールに係脱自在な第1係合部を有し、前記ロッカーシャフトに回転自在に支持された第1主変位部材と、
前記第1気筒群において前記第1主変位部材が備えられていない残りの気筒に備えられ、前記第1部材連結軸を介して前記第1主変位部材と連動して変位する第1副変位部材と、
前記第2ガイドレールに係脱自在な第2係合部を有し、前記ロッカーシャフトに回転自在に支持された第2主変位部材と、
前記第2気筒群において前記第2主変位部材が備えられていない残りの気筒に備えられ、前記第2部材連結軸を介して前記第2主変位部材と連動して変位する第2副変位部材と、
を含み、
前記アクチュエータは、前記第1係合部を前記第1ガイドレールに係合させるための駆動力を発するものであり、
前記アクチュエータの作動時には、前記第1主変位部材が回転したうえで前記第1係合部が前記第1ガイドレールと係合し、
前記第1係合部と前記第1ガイドレールとの前記係合時に生ずる前記第1主変位部材の変位に伴って、当該第1主変位部材が備えられた気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化し、前記第1主変位部材の前記変位に連動する前記第1部材連結軸および前記第1副変位部材の変位に伴って、当該第1副変位部材が備えられた前記残りの気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化し、
前記ディレー機構は、一端が前記第2主変位部材の前記第2係合部として機能し、他端が前記第1部材連結軸に当接可能であり、前記第2部材連結軸および前記第2主変位部材の内部を貫通する可撓部を有する変形可能部材を含み、
前記第1係合部と前記第1ガイドレールとの前記係合時に生ずる前記第1部材連結軸の前記変位に伴って前記変形可能部材が変位することで、前記第1係合部が前記第1ガイドレールに係合するタイミングよりも遅れたタイミングで前記第2係合部が前記第2ガイドレールと係合し、
前記第2係合部と前記第2ガイドレールとの前記係合時に生ずる前記第2主変位部材の変位に伴って、当該第2主変位部材が備えられた気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化し、前記第2主変位部材の前記変位に連動する前記第2部材連結軸および前記第2副変位部材の変位に伴って、当該第2副変位部材が備えられた前記残りの気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化することを特徴とする。
また、第14の発明は、第13の発明において、
前記内燃機関の可変動弁装置は、
前記第2主変位部材の内部に設けられたボールプランジャと、
前記変形可能部材に設けられ、前記ボールプランジャと係合可能なロック溝と、
を更に備え、
前記第2係合部と前記第2ガイドレールとの前記係合に伴う前記第2部材連結軸の前記変位が行われた後に前記第2係合部が前記第2ガイドレールから排出された状態で、前記ボールプランジャが前記ロック溝と係合し、かつ、前記変形可能部材の前記他端が前記第1部材連結軸に当接することによって、前記第2部材連結軸の軸方向位置が保持されることを特徴とする。
第1の発明によれば、配置場所が隣接する複数の気筒からなる第1気筒群と、配置場所が隣接する複数の気筒からなる第2気筒群とを有し、上記のようにカムの共通ベース円区間が存在するように爆発順序が設定された内燃機関に適用された可変動弁装置において、ディレー機構が、上記第1気筒群と上記第2気筒群との間において、剛体部材の途中に介在している。このような構成によれば、複数の気筒からなる気筒群と単一の気筒との間において剛体部材の途中にディレー機構を介在させる場合と比べ、第1および第2の気筒群の双方においてバランス良くカムの共通ベース円区間を確保できるようになる。これにより、アクチュエータの作動に伴って剛体部材が変位する際に余裕をもって剛体部材を変位させられるようになる。また、本発明のように螺旋状のガイドレールを利用して剛体部材を変位させる構成の場合には、ガイドレールの傾斜を緩やかにすることができ、ガイドレールと剛体部材の係合部との接触荷重の増加を防止することができる。以上のように、本発明によれば、ガイドレールの摩耗増加を抑制しつつ、かつ、ディレー機構の数を減らしつつ、単一のアクチュエータの作動に基づいて剛体部材を用いて複数の気筒のバルブの開弁特性を一括して円滑に切り換えることが可能となる。
第2の発明によれば、ディレー機構が第1および第2ロッカーアームを支持するロッカーシャフト内において部材連結軸の途中に配置されている。このため、本発明によれば、新たなスペースを必要とすることなく、ディレー機構を備えることができる。
第3の発明によれば、第1ロッカーアームと第2ロッカーアームとが連結した状態とその連結が解除された非連結状態とを切換ピンの変位を利用して切り換える方式の可変動弁装置において、単一のアクチュエータの作動に基づき、剛体部材を用いて複数の気筒のバルブの開弁特性を一括して円滑に切り換えることが可能となる。
第4の発明によれば、カムシャフトに設けられたガイドレールに対する、主変位部材に設けられた係合部の係脱を利用して第2ロッカーアームの動作状態を変化させる方式の可変動弁装置において、単一のアクチュエータの作動に基づき、剛体部材を用いて複数の気筒のバルブの開弁特性を一括して円滑に切り換えることが可能となる。
第5の発明によれば、規制手段を備えているので、連結状態に戻すべくアクチュエータが作動した際に、連結状態への復帰開始目標気筒の第1および第2ロッカーアームの動作状態が連結状態に戻る前に、付勢手段が発する付勢力によって他の気筒の第1および第2ロッカーアームの動作状態が連結状態に戻らないようにすることができる。このため、本発明によれば、連結状態から復帰する際に、アクチュエータの応答性のばらつきを許容する範囲を拡大しつつ、特定の気筒から復帰させられるようになる。
第6の発明によれば、復帰開始目標気筒に対して爆発順序が1つ手前の気筒を除いた複数の気筒であって爆発順序が連続する複数の気筒に対して上記規制手段を設けておくことにより、連結状態から復帰する際のアクチュエータの応答性のばらつきを許容する範囲を良好に長く確保することができる。
第7の発明によれば、アクチュエータの数を増加させることなく、ガイドレールの数を増やすことができる。そして、単一のアクチュエータと、双方の気筒群にそれぞれ1つずつ設けられたガイドレールとを備える可変動弁装置において、個々のガイドレールと個々の係合部との接触荷重を下げつつ、複数の気筒の開弁特性を一括して円滑に切り換えることができる。
第8の発明によれば、ねじりバネを利用することで、第1部材連結軸の回転力を、第2部材連結軸に遅れを伴いつつ確実に伝達することができる。
第9の発明によれば、アクチュエータの数を増加させることなく、ガイドレールの数を増やすことができる。そして、単一のアクチュエータと、双方の気筒群にそれぞれ1つずつ設けられたガイドレールとを備える可変動弁装置において、個々のガイドレールと個々の係合部との接触荷重を下げつつ、複数の気筒の開弁特性を一括して円滑に切り換えることができる。また、本発明によれば、カムの回転力を駆動源とする第1部材連結軸の変位を利用して、第2主変位部材を回転させるため、上記第8の発明のようにねじりバネをねじるためのエネルギーを必要としない。このため、上記第8の発明と比べ、アクチュエータの駆動力低減を図ることができる。
第10の発明によれば、第1および第2テーパ面の作用を利用して、第1部材連結軸の変位を第2主変位部材の回転に遅れを伴って変換することができる。
第11の発明によれば、ガイド溝、ガイドピンおよび係合溝の作用を利用して、第1部材連結軸の変位を第2主変位部材の回転に遅れを伴って変換することができる。
第12の発明によれば、係合溝の保持部とガイドピンとの係合を利用して、第2部材連結軸の軸方向位置を確実に保持できるようになる。
第13の発明によれば、アクチュエータの数を増加させることなく、ガイドレールの数を増やすことができる。そして、単一のアクチュエータと、双方の気筒群にそれぞれ1つずつ設けられたガイドレールとを備える可変動弁装置において、可撓部を有する変形可能部材を利用して、個々のガイドレールと個々の係合部との接触荷重を下げつつ、複数の気筒の開弁特性を一括して円滑に切り換えることができる。
第14の発明によれば、簡素な構成を用いて、第2部材連結軸の軸方向位置を確実に保持できるようになる。
本発明の実施の形態1の内燃機関の可変動弁装置の全体構成を概略的に示す図である。 図1に示す可変動弁装置における#4気筒の周辺の構成を表した斜視図である。 図1に示す可変動弁装置における#2、3気筒の周辺の構成を表した斜視図である。 図2に示す構成において、カムシャフトおよびロッカーアームを非表示とした斜視図である。 図1に示す可変動弁装置をカムシャフト(およびロッカーシャフト)の軸方向(より具体的には、図2中の矢視Aの方向)から見た図である。 可変動弁装置における#4気筒の周辺の構成を示す部分断面図である。 図1に示すディレー機構の詳細な構成を説明するための斜視図である。 ガイドレールおよび電磁ソレノイドを利用した第1リンクアームの変位に伴うディレー機構の動作を説明するための図である。 各気筒のバルブのリフトカーブを重ねて表示した図である。 本発明の実施の形態1の変形例における可変動弁装置の構成を説明するための部分断面図である。 本発明の実施の形態1の可変動弁装置が弁停止状態から弁稼動状態に復帰する際に抱える課題を説明するための図である。 本発明の実施の形態2の可変動弁装置が備える特徴的な構成を説明するための斜視図である。 図12に示す圧入ピンとゲート溝との関係を説明するための図である。 図12および図13に示す構成を備えた効果を説明するための図である。 本発明の実施の形態3の内燃機関の可変動弁装置の全体構成を概略的に示す図である。 図15に示すディレー機構の詳細な構成を説明するための図である。 図15に示すディレー機構の動作を説明するための図である。 本発明の実施の形態3の変形例における可変動弁装置の全体構成を概略的に示す図である。 本発明の実施の形態4の内燃機関の可変動弁装置の全体構成を概略的に示す図である。 図19中の矢視Bの方向からディレー機構を見た図である。 本発明の実施の形態5の内燃機関の可変動弁装置が備えるディレー機構の詳細な構成を説明するための図である。 本発明の実施の形態6の内燃機関の可変動弁装置が備えるディレー機構の詳細な構成を説明するための図である。
10、70、81、100、120、130、140、150 可変動弁装置
12、102、122 カムシャフト
12a、102a、122a 円柱部
14 主カム
16 副カム
18、82 第1ロッカーアーム
20 第2ロッカーアーム
20bL、20bR、34a ピン孔
22、86、138、144、160 ロッカーシャフト
24 カムキャリア
26 バルブ
28 カムローラ
32 切換機構
34 ブッシュ
36、38、44、74、76、78、79 切換ピン
42、72 リターンスプリング
46 第1リンクアーム
46a 第1リンクアームのアーム部
46b 第1リンクアームの突起部
46c 第1リンクアームの押圧面
46d 第1リンクアームの切欠部
48 第2リンクアーム
48a 第2リンクアームのアーム部
50、88、106、124、154 リンクシャフト
50a、106a、124a、154a 第1リンクシャフト
50b、106b、124b、154b 第2リンクシャフト
54 ガイドレール
54a 始端
54b 終端
54c 浅底部
56 電磁ソレノイド
56a 駆動軸
58 ECU(Electronic Control Unit)
60、80、108、126、132、142、152 ディレー機構
62 ディレー機構内リンクシャフト(第3リンクシャフト)
62a 当接部
64 ディレー機構スプリング
66 ディレー機構内リンクシャフトの長穴
68 ストローク制限ピン
84 圧入ピン
86a ロッカーシャフトの長穴
88a リンクシャフトのゲート溝
90 規制機構
104、148、156 第3リンクアーム
104a 第3リンクアームのアーム部
104b 第3リンクアームの突起部
106a1 第1リンクシャフトの凹部
106a2 第1リンクシャフトの掛留部
106b1 第2リンクシャフトの円柱部
106b2 第2リンクシャフトの掛留部
106b3 第2リンクシャフトのロック溝
110 ねじりバネ
112、162 ボールプランジャ
114、164 スプリング
124c 第3リンクシャフト
124d 第4リンクシャフト
134 第1固定部材
134a 第1テーパ面
136 第2固定部材
136a 第2テーパ面
144a ロッカーシャフトのガイド溝
144a1 ロッカーシャフトのガイド溝の一端
144a2 ロッカーシャフトのガイド溝の他端
146 ガイドピン
148a 第3リンクアームの軸受部
148b 第3リンクアームの係合溝
148b1 第3リンクアームの係合溝の第1溝部
148b2 第3リンクアームの係合溝の第2溝部
154b1 第2リンクシャフトの貫通穴
156e 第3リンクアームの貫通穴
158 変形可能部材
158a 変形可能部材の可撓部
158b 変形可能部材の剛体部
158b1 変形可能部材のロック溝
160a ロッカーシャフトの逃がし穴
Pmax1 変位端
Pmax2 変位端
実施の形態1.
以下、図1乃至図9を参照して、本発明の実施の形態1について説明する。
[可変動弁装置の構成]
(可変動弁装置の基本構成)
図1は、本発明の実施の形態1の内燃機関の可変動弁装置10の全体構成を概略的に示す図である。より具体的には、図1は、ロッカーシャフト22の軸線と切換ピン36、38、44の軸線とを含む平面で、可変動弁装置10の一部(ロッカーアーム18、20およびロッカーシャフト22)を切断して表した部分断面図である。ここでは、本実施形態の内燃機関は、4つの気筒(#1〜#4)を有し、#1→#3→#4→#2の順で爆発行程が行われる直列4気筒型エンジンであるものとする。また、内燃機関の個々の気筒には、2つの吸気バルブと2つの排気バルブとが備わっているものとする。そして、図1に示す構成は、各気筒に配設された2つの吸気バルブ、或いは2つの排気バルブを駆動する機構として機能するものとする。
本実施形態の可変動弁装置10は、カムシャフト12を備えている。カムシャフト12は、図示省略するクランクシャフトに対してタイミングチェーンまたはタイミングベルトによって連結され、クランクシャフトの1/2の速度で回転するように構成されている。カムシャフト12には、1気筒当たり1つの主カム14と1つの副カム16とが形成されている。
主カム14は、カムシャフト12と同軸の円弧状のベース円部14a(図4参照)と、当該ベース円の一部を半径方向外側に向かって膨らませるように形成されたノーズ部14b(図4参照)とを備えている。また、本実施形態では、副カム16は、ベース円部のみを有するカム(ゼロリフトカム)として構成されている。また、図1に示すように、内燃機関の各気筒には、第1ロッカーアーム18と第2ロッカーアーム20とが1つずつ隣接して備えられている。各気筒のロッカーアーム18、20は、1本のロッカーシャフト22によって回転(揺動)自在に支持されている。尚、カムシャフト12およびロッカーシャフト22は、カムキャリア(或いはシリンダヘッド)24によって支持されている。
図2は、図1に示す可変動弁装置10における#4気筒の周辺の構成を表した斜視図である。図3は、図1に示す可変動弁装置10における#2、3気筒の周辺の構成を表した斜視図である。尚、#1気筒に関する可変動弁装置10の構成は、#2、3気筒に関する可変動弁装置10の構成と同一のものである。また、#4気筒に関する可変動弁装置10の構成と#1〜#3気筒に関する可変動弁装置10の構成とは、後述するガイドレール54および電磁ソレノイド56の配置の有無、および、第1リンクアーム46であるか或いは第2リンクアーム48であるかの相違以外については、基本的に同一である。
図2、3に示すように、ロッカーアーム18、20は、主カム14の作用力をバルブ26に伝達する伝達部材として、カム14、16とバルブ26との間に介在している。第1ロッカーアーム18には、主カム14と接することができる位置に、カムローラ28が回転自在に取り付けられている。第1ロッカーアーム18は、ロッカーシャフト22に取り付けられたコイルスプリング(図示省略)によって、カムローラ28が主カム14と常に当接するように付勢されている。上記のように構成された第1ロッカーアーム18は、主カム14の作用力と上記コイルスプリングの付勢力との協働により、ロッカーシャフト22を支点として揺動するようになる。
図1に示すように、2つのバルブ26を駆動するための第2ロッカーアーム20は、第1ロッカーアーム18を取り囲むようにして一体的に構成されている。また、第2ロッカーアーム20には、主カム14のベース円期間中において副カム16と接することができる位置に、パッド部20aが設けられている。また、バルブ26は、バルブスプリング30によって閉弁方向に付勢されている。主カム14の作用力は、ロッカーアーム18、20を介して2つのバルブ26へ伝達できるようになっている。これにより、バルブ26は、カム14の作用力とバルブスプリング30の付勢力とを利用して開閉することができる。
(切換機構の構成)
図1に示すように、可変動弁装置10は、第1ロッカーアーム18と第2ロッカーアーム20とが連結した連結状態(後述する図6(A)参照)と、その連結が解除された非連結状態(後述する図6(B)参照)とを切り換えるための切換機構32を備えている。可変動弁装置10は、このような切換機構32を備えることによって、主カム14の作用力が第1ロッカーアーム18を介して第2ロッカーアーム20に伝達される状態(上記連結状態)と、当該作用力が第2ロッカーアーム20に伝達されない状態(上記非連結状態)とを切り換えて、バルブ26の開弁特性を弁稼動状態と弁停止状態との間で切り換えることができるようになっている。
以下、上記図1〜図3に加え、図4〜6を適宜新たに参照して、上記切換機構32の詳細な構成について説明する。
図4は、図2に示す構成において、カムシャフト12およびロッカーアーム18、20を非表示とした斜視図である。より具体的には、図4(A)は、上記連結状態であって主カム14がカムローラ28を押動していない状態を示し、図4(B)は、上記非連結状態であって主カム14がカムローラ28を押動している状態を示している。
図1に示すように、カムローラ28の支軸として機能するブッシュ34の内部には、カムローラ28と同心の第1ピン孔34aが形成されており、第2ロッカーアーム20の内部には、第1ピン孔34aに対応する位置に、2つの第2ピン孔20bL、20bRが形成されている。これらのピン孔34a、20bL、20bRの中心は、ロッカーアーム18、20の回転中心であるロッカーシャフト22を中心とする同じ円弧状に配置されている。そして、カムローラ28が主カム14のベース円部14aと当接し、かつ、パッド部20aが副カム16のベース円部と当接している時に、第1ピン孔34aの位置と第2ピン孔20bL、20bRの位置とが一致するようになっている。
更に、第1ピン孔34aには、円柱状の切換ピン36が移動自在に挿入されている。また、一方(図1における左側)の第2ピン孔20bLには、切換ピン36と当接する円柱状の切換ピン38が移動自在に挿入されている。切換ピン38が挿入された第2ピン孔20bLでは、第1ロッカーアーム18と反対側の端部がキャップ40によって閉塞されている。そして、第2ピン孔20bLの内部には、切換ピン38を第1ロッカーアーム18の方向(以下、「切換ピンの進出方向」と称する)に向けて付勢するリターンスプリング42が配置されている。より具体的には、リターンスプリング42は、実装された状態において、第1ロッカーアーム18側に向けて切換ピン38を常時付勢するように設定されている。
また、他方(図1における右側)の第2ピン孔20bRには、切換ピン36と当接する円柱状の切換ピン44が移動自在に挿入されている。更に、#4気筒においては、第2ロッカーアーム20の側方に、切換ピン44と当接するアーム部46aを有する第1リンクアーム46が配置されている。第1リンクアーム46は、ロッカーシャフト22によって支持されている。一方、#1〜3気筒においては、第2ロッカーアーム20の側方に、切換ピン44と当接するアーム部48aを有する第2リンクアーム48が配置されている。第2リンクアーム48は、ロッカーシャフト22によって支持されている。
第2リンクアーム48に対する第1リンクアーム46の相違点は、次の通りである。すなわち、第1リンクアーム46のアーム部46aの先端には、カムシャフト12の周面に向けて突き出し可能な位置に突起部46bが設けられている。また、図4に示すように、第1リンクアーム46におけるアーム部46aの反対側の端部には、後述する電磁ソレノイド56により押圧される押圧面46cが設けられている。
図5は、図1に示す可変動弁装置10をカムシャフト12(およびロッカーシャフト22)の軸方向(より具体的には、図2中の矢視Aの方向)から見た図である。
図1、5に示すように、ロッカーシャフト22は、中空状に形成されている。ロッカーシャフト22の内部には、リンクシャフト50が挿入されている。リンクシャフト50は、#4気筒に配置される第1リンクアーム46と、#1〜#3気筒に配置される第2リンクアーム48とを、ロッカーシャフト22の軸方向に連動して変位可能とするために備えられたシャフトである。より具体的には、リンクシャフト50は、第4気筒に配置された第1リンクアーム46と第3気筒に配置された第2リンクアーム48とが取り付けられた第1リンクシャフト50aと、第2気筒に配置された第2リンクアーム48と第1気筒に配置された第2リンクアーム48とが取り付けられた第2リンクシャフト50bとに分割されている。そして、第1リンクシャフト50aと第2リンクシャフト50bとは、図7を参照して後述するディレー機構60を介して連結されている。
また、図1、5に示すように、リンクシャフト50およびそれが挿入されたロッカーシャフト22は、リンクアーム46、48の内部を貫通している。そして、各気筒のリンクアーム46、48は、圧入ピン52を用いて第1リンクシャフト50a或いは第2リンクシャフト50bと固定されている。尚、ロッカーシャフト22には、後述する電磁ソレノイド56の作動に伴って第1リンクアーム46が回転する際に、圧入ピン52と干渉して第1リンクアーム46の当該回転を妨げることがないように余裕を持った大きさで、貫通孔22aが形成されている。更に、貫通孔22aは、当該電磁ソレノイド56の作動に伴ってリンクシャフト50a、50bがその軸方向に移動する際に、圧入ピン52と干渉してリンクシャフト50a、50bの当該移動を妨げることがないように長穴状に形成されている。
また、図1、2、5に示すように、カムシャフト12において、第1リンクアーム46に設けられた突起部46bと対向する部位には、円柱状に形成された円柱部12aが形成されている。円柱部12aの外周面には、周方向に延びる螺旋状のガイドレール54が形成されている。ここでは、ガイドレール54は、螺旋状の溝として形成されている。
また、切換機構32は、突起部46bをガイドレール54に係合(挿入)させるための駆動力を発するアクチュエータとして、電磁ソレノイド56を備えている。電磁ソレノイド56は、ECU(Electronic Control Unit)58からの指令に基づいてデューティ制御されるようになっている。ECU58は、内燃機関の運転状態を制御するための電子制御ユニットである。電磁ソレノイド56は、その駆動軸56aが第1リンクアーム46の押圧面46cをガイドレール54に向けて押圧可能な位置において、カムキャリア(或いはシリンダヘッド)24に固定されているものとする。
また、ガイドレール54における螺旋の向きは、その内部に突起部46bが挿入された状態でカムシャフト12が図5に示す所定の回転方向に回転する場合に、第1リンクアーム46、当該第1リンクアーム46に連動するリンクシャフト50、および、当該リンクシャフト50により駆動される第2リンクアーム48を、図1における左方向に変位させられるように設定されている。より具体的には、この図1における左方向とは、第1リンクアーム46および第2リンクアーム48のそれぞれがリターンスプリング42の付勢力に抗しながら切換ピン36、38、44をその退出方向(上記切換ピンの進出方向の逆方向)に押し退けて、第1リンクアーム46および第2リンクアーム48がロッカーアーム18、20に近づくようになる方向である。
図6は、可変動弁装置10における#4気筒の周辺の構成を示す部分断面図である。より具体的には、図6(A)は、連結状態にある可変動弁装置10を示し、図6(B)は、非連結状態にある可変動弁装置10を示している。
図6(A)における第1リンクアーム46の位置、すなわち、リターンスプリング42の付勢力によって切換ピン36がピン孔34a、20bRの双方に挿入され、かつ切換ピン38がピン孔34a、20bLの双方に挿入された状態となっている時の第1リンクアーム46の位置を、「変位端Pmax1」と称する。この変位端Pmax1に第1リンクアーム46が位置している時には、第1ロッカーアーム18と第2ロッカーアーム20とが上記連結状態となる。そして、図6(B)における第1リンクアーム46の位置、すなわち、切換ピン36、38、44がリンクアーム46、48からカムシャフト12の回転力を利用した力を受けることによって、切換ピン36、38、44がそれぞれ第1ピン孔34aおよび第2ピン孔20bL、20bRのみに挿入された状態となっている時の第1リンクアーム46の位置を、「変位端Pmax2」と称する。すなわち、この変位端Pmax2に第1リンクアーム46が位置している時には、第1ロッカーアーム18と第2ロッカーアーム20とが上記非連結状態となる。
本実施形態では、カムシャフト12の軸方向におけるガイドレール54の始端54aの位置は、第1リンクアーム46が上記変位端Pmax1に位置する時の突起部46bの位置と一致するように設定されている。そして、カムシャフト12の軸方向におけるガイドレール54の終端54bの位置は、第1リンクアーム46が上記変位端Pmax2に位置する時の突起部46bの位置と一致するように設定されている。つまり、本実施形態では、ガイドレール54によって突起部46bが案内される範囲内で、第1リンクアーム46が変位端Pmax1からPmax2の間で変位可能となるように構成されている。
更に、ガイドレール54には、図5に示すように、第1リンクアーム46が変位端Pmax2に達した後における終端54b側の所定区間として、カムシャフト12の回転に伴ってガイドレール54が徐々に浅くなる浅底部54cが設けられている。また、第1リンクアーム46には、押圧面46cの一部を切り欠いて凹状に形成された切欠部46dが設けられている。押圧面46cは、第1リンクアーム46が変位端Pmax1からPmax2に変位する間、駆動軸56aと当接した状態が維持されるように設けられている。そして、切欠部46dは、第1リンクアーム46が上記変位端Pmax2に位置している状態において、上記浅底部54cの作用によって突起部46bが円柱部12aの表面に取り出された時に、駆動軸56aと係合可能な部位に設けられている。そして、上記切欠部46dは、突起部46bがガイドレール54に挿入される方向に第1リンクアーム46が回転するのを規制可能であって、第1リンクアーム46が変位端Pmax1に向けて移動するのを規制可能な態様で、駆動軸56aと係合するように形成されている。
以上説明したように、切換ピン36、38、44、リターンスプリング42、第1リンクアーム46、第2リンクアーム48、リンクシャフト50(50a、50b)、圧入ピン52、ガイドレール54、および、ECU58により通電が制御される電磁ソレノイド56によって、上記切換機構32が構成されている。
(ディレー機構の構成)
図7は、図1に示すディレー機構60の詳細な構成を説明するための斜視図である。尚、図7は、図4に示す構成において、カムシャフト12およびロッカーアーム18、20を非表示とした斜視図である。
図1、7に示すように、ディレー機構60は、#2気筒と#3気筒との間において、リンクシャフト50の途中に介在している。言い換えれば、配置場所が隣接する複数の気筒(#3および#4気筒)からなる第1気筒群と、配置場所が隣接する複数の気筒(#1および#2気筒)からなる第2気筒群とを有し、第1気筒群に所属する#3および#4気筒に関して主カム14の共通ベース円区間が存在し、かつ第2気筒群に所属する#1および#2気筒に関して主カム14の共通ベース円区間が存在するように爆発順序が設定された本実施形態の内燃機関において、ディレー機構60は、第1気筒群と第2気筒群との間において、リンクシャフト50の途中に介在している。
ディレー機構60は、ロッカーシャフト22内に配置されている。より具体的には、ディレー機構60は、第2リンクシャフト50bに当接する当接部62aを一端に有するディレー機構内リンクシャフト(以下、「第3リンクシャフト」と称する)62を備えている。当接部62aは、他の部位に比して大きな径で形成されている。また、第3リンクシャフト62の他端側の部位は、中空状に形成された第1リンクシャフト50aの内部に挿入されている。
また、ディレー機構60は、第3リンクシャフト62の当接部62aと、第1リンクシャフト50aにおけるディレー機構60側の端部との間でバネ長さが規定されるディレー機構スプリング64を備えている。更に、第1リンクシャフト50aにおいて第3リンクシャフト62の挿入を受ける部位には、長穴66が形成されている。この長穴66には、第3リンクシャフト62に圧入されたストローク制限ピン68が係合しており、第3リンクシャフト62は、ストローク制限ピン68が長穴66によって規制される範囲内で軸方向に移動可能になっている。このようなストローク制限ピン68と長穴66とによって第3リンクシャフト62のストロークを制限することで、第1リンクアーム46からの第1リンクシャフト50aの駆動力が発せられていない場合に、ディレー機構スプリング64のバネ荷重が以下に示す適切な初期セット荷重に設定された状態でディレー機構60を保持することができる。
本実施形態では、全気筒のロッカーアーム18、20を連結状態から非連結状態に一括して切り換える際にディレー機構60を円滑に作動させられるようにするために、ディレー機構スプリング64のバネ荷重が、#1および#2気筒に配置されるリターンスプリング42のバネ荷重の合計値よりも大きく、かつ、ロッカーアーム18、20の揺動時(バルブ26のリフト時)に切換ピン36、38とピン孔34a、20bL、20bRとの間に生ずる摩擦力(摺動抵抗)よりも小さくなるように設定されている。
[可変動弁装置の動作]
次に、図6とともに新たに図8および図9を主に参照して、本実施形態の可変動弁装置10の動作(弁稼動状態と弁停止状態との間でのバルブ26の開弁特性の切り換え動作、およびディレー機構60の動作)について説明する。
図8は、ガイドレール54および電磁ソレノイド56を利用した第1リンクアーム46の変位に伴うディレー機構60の動作を説明するための図である。図9は、各気筒のバルブ26のリフトカーブを重ねて表示した図であり、横軸は主カム14の回転角度(カム角)である。
(弁稼動状態時)
先ず、弁稼働状態時には、電磁ソレノイド56の駆動がOFFとされており、これにより、第1リンクアーム46は、カムシャフト12から離れた状態で、リターンスプリング42の付勢力を受けて、変位端Pmax1に位置している。この状態では、図6(A)に示すように、第1ロッカーアーム18と第2ロッカーアーム20とが切換ピン36、38を介して連結されている(上記連結状態)。その結果、主カム14の作用力が第1ロッカーアーム18から第2ロッカーアーム20を介して双方のバルブ26に伝達されるようになる。このため、主カム14のプロフィールに従って、通常のバルブ26のリフト動作が行われるようになる。
(弁停止制御時)
弁停止動作は、例えば、内燃機関のフューエルカット要求等の所定の弁停止動作の実行要求がECU58によって検知された際に行われる。図9に示す各気筒のバルブのリフトカーブから判るように、爆発順序が#1→#3→#4→#2の順となる本実施形態の内燃機関では、#3および#4気筒に関して主カム14の共通ベース円区間(バルブ26がリフトしていない区間)が存在する。弁停止動作の要求が出された場合には、上記共通ベース円区間が到来するタイミングで、電磁ソレノイド56への通電が開始される。その結果、図5における時計回りに第1リンクアーム46がロッカーシャフト22を中心として回転する。このように第1リンクアーム46が回転すると、突起部46bがガイドレール54と係合する。その結果、突起部46bがガイドレール54によって案内されることでカムシャフト12の回転力を利用して、第1リンクアーム46が変位端Pmax2に向けて移動するようになる。そして、ガイドレール54からの第1リンクアーム46の駆動力が圧入ピン52および第1リンクシャフト50aを介して#3気筒の第2リンクアーム48に伝達されることで、第1リンクアーム46に連結された第1リンクシャフト50aおよび第1リンクシャフト50aに連結された#3気筒の第2リンクアーム48が、第1リンクアーム46に連動して変位するようになる。
第1リンクアーム46が変位端Pmax2に達した後の動作は、#3および#4気筒と#1および#2気筒との間で相違する。先ず、#3および#4気筒に関しては、第1リンクシャフト50aの変位に伴って切換ピン36、38がそれぞれピン孔34a、20bL内に戻されるので、第1ロッカーアーム18と第2ロッカーアーム20とが直ちに非連結状態となる。その結果、主カム14の作用力が第1ロッカーアーム18から第2ロッカーアーム20に伝達されなくなる。また、第2ロッカーアーム20が当接する副カム16はゼロリフトカムである。このため、主カム14の作用力が伝達されなくなった第2ロッカーアーム20には、バルブ26を駆動するための力が与えられなくなる。その結果、主カム14の回転に関係なく、第2ロッカーアーム20が静止状態となるので、バルブ26のリフト動作が閉弁位置で停止した状態となる。
上記のように、#3および#4気筒に関する共通ベース円区間で第1リンクアーム46を変位させた場合には、#3および#4気筒を担う第1リンクシャフト50aは変位可能になる。一方、上記共通ベース円区間では、#1または#2気筒の少なくとも一方の第1ロッカーアーム18が主カム14によって揺動動作させられている。このため、#1および#2気筒のうちの第1ロッカーアーム18が揺動動作中である気筒では、主カム14により駆動される第1ロッカーアーム18とバルブスプリング30からの付勢力を受ける第2ロッカーアーム20の両者によるせん断力が切換ピン36、38に作用する。その結果、切換ピン36、38とピン孔34a、20bL、20bRとの間に生ずる摩擦力(摺動抵抗)が第1ロッカーアーム18の非揺動動作時に比して大きくなる。ディレー機構スプリング64のバネ荷重は、既述したように、ロッカーアーム18、20の揺動時(バルブ26のリフト時)に切換ピン36、38とピン孔34a、20bL、20bRとの間に生ずる摩擦力(摺動抵抗)よりも小さくなるように設定されている。従って、上記のように第1リンクアーム46の変位に伴って第1リンクシャフト50aが変位する際には、ディレー機構60の動作状態は、図8(A)に示す初期状態から図8(B)に示す状態に移行し、第2リンクシャフト50bは、未だ第1リンクシャフト50aの変位に連動して変位せずにディレー機構スプリング64が縮んだ状態となる。
ディレー機構60が図8(B)に示す状態におかれている場合において、#1気筒の第1ロッカーアーム18の揺動動作(バルブ26のリフト動作)が終了すると、#1および#2気筒に関する主カム14の共通ベース円区間が到来する。この共通ベース円区間が到来した状態では、#1または#2気筒において切換ピン36、38とピン孔34a、20bL、20bRとの間に生ずる摩擦力が小さくなる。また、ディレー機構スプリング64のバネ荷重は、既述したように、#1および#2気筒に配置されるリターンスプリング42のバネ荷重の合計値よりも大きくなるように設定されている。従って、ディレー機構60の動作状態は、図8(B)に示す状態から図8(C)に示す状態に移行し、第1および第2気筒を担う第2リンクシャフト50bの変位がディレー機構60によって遅れさせられたうえで行われるようになる。その結果、第2リンクシャフト50bの変位に伴う第1および第2気筒の第2リンクアーム48の変位に伴って、切換ピン36、38がそれぞれピン孔34a、20bL内に戻されるので、第1ロッカーアーム18と第2ロッカーアーム20とが直ちに非連結状態となる。その結果、#1および#2気筒に関しても、主カム14の回転に関係なく、第2ロッカーアーム20が静止した状態となるので、バルブ26のリフト動作が閉弁位置で停止状態となる。
(弁停止状態を保持するための動作)
また、第1リンクアーム46が変位端Pmax2に達すると、ガイドレール54の浅底部54cの作用によって、第1リンクアーム46がカムシャフト12(ガイドレール54)から離れる方向に回転させられるようになる。そして、電磁ソレノイド56によって駆動され続けている駆動軸56aが切欠部46dに一致するようになるまで第1リンクアーム46が更に回転すると、駆動軸56aと当接する第1リンクアーム46側の部位が押圧面46cから切欠部46dへと切り替わる。その結果、駆動軸56aが切欠部46dと係合することで、第1リンクアーム46は、突起部46bがカムシャフト12から離れた状態で、かつ、駆動軸56aによってリターンスプリング42の付勢力を受け止めている状態で保持されるようになる。これにより、第1ロッカーアーム18と第2ロッカーアーム20とが非連結とされた状態、すなわち、弁停止状態が維持されるようになる。
(弁復帰動作時)
弁停止状態から弁稼動状態に戻すための弁復帰動作は、例えば、フューエルカットからの復帰要求等の所定の弁復帰動作の実行要求がECU58によって検知された際に行われる。このような弁復帰動作は、所定のタイミングで電磁ソレノイド56への通電をOFFとすることで開始される。電磁ソレノイド56への通電がOFFとされると、第1リンクアーム46の切欠部46dと駆動軸56aとの係合が解かれることになる。その結果、リターンスプリング42の付勢力に抗して切換ピン36、38をピン孔34a、20bL内に留めておく力が消滅することになる。これにより、リターンスプリング42の付勢力によって切換ピン36、38がその進出方向に移動し、第1ロッカーアーム18と第2ロッカーアーム20とが切換ピン36、38を介して連結された状態、すなわち、主カム14の作用力によってバルブ26のリフト動作が可能な状態に復帰することになる。また、リターンスプリング42の付勢力によって切換ピン36、38がその進出方向に移動するのに伴って、切換ピン44を介して、第1リンクアーム46(並びにそれに連動するリンクシャフト50および第2リンクアーム48)が変位端Pmax2から変位端Pmax1に戻されるようになる。
(実施の形態1の可変動弁装置が奏する効果)
以上のように構成された本実施形態の可変動弁装置10によれば、電磁ソレノイド56への通電のON、OFFとカムシャフト12の回転力とリターンスプリング42の付勢力とを利用して、第1リンクアーム46の軸方向位置を変位端Pmax1からPmax2の間で移動させることで、第1リンクアーム46が搭載された#4気筒において弁稼動状態と弁停止状態との間でバルブ26の動作状態を切り換えることが可能となり、また、第1リンクアーム46と連動する第1リンクシャフト50aおよび第2リンクアーム48を介して、#3気筒においても弁稼働状態と弁停止状態との間でバルブ26の動作状態を切り換えることが可能となる。更に、可変動弁装置10は、第1および第2気筒に対する共通ベース円区間が到来するまで第2リンクシャフト50bの変位を遅延させるディレー機構60を備えている。このため、電磁ソレノイド56の作動時に少なくとも一方においてバルブ26がリフト中となる#1および#2気筒に関しても、当該共通ベース円区間の到来時に、#3および#4気筒に対して遅れを伴って弁稼働状態と弁停止状態との間でバルブ26の動作状態を切り換えることが可能となる。
全気筒で主カム14の共通ベース円区間を有しない直列4気筒型の内燃機関において、上記ディレー機構60を備えることなく、リンクシャフト50等の剛体部材による力の伝達を利用して全気筒で一括してバルブ26の動作状態を切り換えようとすると、バルブ26がリフト中にある気筒においてもバルブ26の動作状態の切り換えを要求することになる。このため、当該気筒では、バルブ26の開弁特性がリフト中に切り換えられてしまうこととなる。また、上述したように、バルブ26がリフト中の気筒では切換ピン36、38とピン孔34a、20bL、20bRとの間に生ずる摩擦力が大きくなっているので、当該気筒のバルブ26の動作状態の切り換えに要する駆動力が増え、本可変動弁装置10の場合には、ガイドレール54と突起部46bとの接触荷重が増加してしまう。このように、上記ディレー機構60を備えることなく剛体部材を用いて全気筒で一括してバルブ26の動作状態を切り換えようとすると、各気筒のバルブ26の開弁特性を円滑に切り換えることが困難となる。これに対し、ディレー機構60を備える本実施形態の可変動弁装置10によれば、全気筒で主カム14の共通ベース円区間を有しない直列4気筒型の内燃機関において、単一の電磁ソレノイド56の作動に基づき、剛体部材であるリンクシャフト50等を用いて全気筒に配置されたバルブ26の動作状態を一括して円滑に切り換えることが可能となる。
また、本実施形態のディレー機構60は、既述したように、#2気筒と#3気筒との間において、リンクシャフト50の途中に介在している。本実施形態の内燃機関では、上述したように、2つの気筒(#3および#4気筒、もしくは#1および#2気筒)に関する主カム14の共通ベース円区間が存在するとともに、図9に示すように、3つの気筒(例えば、#2、#3、#4気筒)に関する主カム14の共通ベース円区間が存在する。従って、図1に示す可変動弁装置10の構成において、#1気筒と#2気筒との間、もしくは#3気筒と#4気筒との間に、ディレー機構60と同様のディレー機構を備えることも可能である。しかしながら、上記3つの気筒に関する主カム14の共通ベース円区間は、図9に示す例ではカム角で45°程度であるのに対し、上記2つの気筒に関する主カム14の共通ベース円区間は、カム角で120°程度となる。主カム14の共通ベース円区間が短いと、短期間で第1リンクアーム46を変位させる必要が生ずる。その結果、ガイドレール54の螺旋状の溝の傾斜角度を急にする必要が生じ、ガイドレール54と突起部46bとの接触荷重が増加し、両者の摩耗が懸念される。従って、本実施形態のように、#2気筒と#3気筒との間にディレー機構60を配置することで、主カム14の共通ベース円区間を長くとることが可能となり、ガイドレール54と突起部46bとの接触荷重の増加を防止することができる。
また、本実施形態のディレー機構60は、既述したように、ロッカーシャフト22内に配置されている。このような構成によれば、新たなスペースを必要とすることなく、ディレー機構60を備えることができる。
尚、上述した実施の形態1においては、主カム14が前記第1の発明における「カム」に、第1ロッカーアーム18および第2ロッカーアーム20が前記第1の発明における「伝達部材」に、電磁ソレノイド56が前記第1の発明における「アクチュエータ」に、切換ピン36、38、44、リンクアーム46、48、およびリンクシャフト50(50a、50b)が前記第1の発明における「剛体部材」に、それぞれ相当している。
また、上述した実施の形態1においては、リンクシャフト50(50a、50b)が前記第2の発明における「部材連結軸」に、リンクアーム46、48が前記第2の発明における「変位部材」に、それぞれ相当している。
また、上述した実施の形態1においては、突起部46bが前記第4の発明における「係合部」に、第1リンクアーム46が前記第4の発明における「主変位部材」に、第2リンクアーム48が前記第4の発明における「副変位部材」に、それぞれ相当している。
(実施の形態1の変形例)
ところで、上述した実施の形態1においては、ディレー機構60は、#2気筒と#3気筒との間においてリンクシャフト50の途中に介在する機構として、ロッカーシャフト22内に配置されている。しかしながら、本発明におけるディレー機構の配置部位は、上記のものに限定されず、例えば、以下の図10に示すような構成であってもよい。
図10は、本発明の実施の形態1の変形例における可変動弁装置70の構成を説明するための部分断面図である。尚、図10において、上記図1に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。また、図10は、各気筒のロッカーアーム18、20が連結状態にある場合の図である。
図10に示す可変動弁装置70では、ロッカーシャフト22内にリンクシャフト50が配置されていない。そして、可変動弁装置70において、#1気筒の第2ロッカーアーム20の端部にのみ配置されたリターンスプリング72と、#4気筒に配置された第1リンクアーム46との間は、各気筒に配置された切換ピン74、76、78、79を介して連結されている。すなわち、可変動弁装置70では、第1リンクアーム46および各気筒に配置された切換ピン74、76、78、79が本発明の剛体部材に相当している。
上記の構成を有する可変動弁装置70において、上記ディレー機構60と同様の構成を有するディレー機構80は、ロッカーシャフト22内ではなく、#1、2気筒間の切換ピン79#1、2と#1気筒の切換ピン74#1との間に配置されている。このような構成によれば、#2〜#4気筒に関する主カム14の共通ベース円区間(図9参照)中に行われる電磁ソレノイド56の駆動に基づき、第1リンクアーム46の変位に伴って#2〜#4気筒におけるバルブ26の動作状態を弁稼動状態から弁停止状態に切り換えた後に、#1気筒に関する主カム14の共通ベース円区間が到来した時に第1気筒におけるバルブ26の動作状態が弁稼動状態から弁停止状態となるように遅れを伴って切り換えることが可能となる。ただし、上述した実施の形態1のように、#2気筒と#3気筒との間にディレー機構60を配置する方が、主カム14の共通ベース円区間を長くとり、ガイドレール54と突起部46bとの接触荷重の増加を防止することができるので好ましく、ディレー機構60をロッカーシャフト22内に配置する方が、新たなスペースを必要としないので好ましい。
また、図10に示すディレー機構80の配置に代え、#3気筒と#4気筒との間に同様の構成を有するディレー機構を備えるようにしてもよい。ただし、#3気筒と#4気筒との間にディレー機構を備えた場合には、#1気筒と#2気筒との間にディレー機構80を備えた場合と比べ、電磁ソレノイドの作動時に一旦縮んだディレー機構スプリングの反発力によって動作させる切換ピンの数が多くなり、ディレー機構スプリングによって動作させる剛体部材の慣性重量が大きくなる。従って、各気筒のバルブ26の開弁特性の円滑な切り換えを図るうえでは、#3気筒と#4気筒との間にディレー機構を備えるよりも、#1気筒と#2気筒との間にディレー機構80を備える方が好ましい。また、本発明のディレー機構は、各気筒間に備えられていてもよい。
また、上述した実施の形態1においては、一般的なバルブ26の作用角が適用された場合に全気筒で主カム14の共通ベース円区間を有しない直列4気筒型の内燃機関に対して可変動弁装置10を適用した例について説明を行った。しかしながら、本発明の可変動弁装置の適用対象となる内燃機関の形式はこれに限定されない。すなわち、少なくとも2つの気筒を備える内燃機関であればよく、例えば、直列3気筒、V型6気筒、V型8気筒等の各種の形式であってもよい。直列3気筒の場合には、バルブの作用角次第では全気筒の共通ベース円区間を有さず、また、全気筒の共通ベース円区間を有する場合であっても、当該区間は非常に短いものとなる。このため、短い共通ベース円区間での第1リンクアームの変位によってガイドレールと突起部46bとの接触荷重の増加を招かないようにするためには、以下のようにディレー機構を備えることが好適である。すなわち、例えば、#1気筒および#2気筒を担うリンクシャフトを一体的に構成し、当該リンクシャフトと#3気筒を担うリンクシャフトとの間に、ディレー機構を配置するのが好適である。また、#1、#3、#5気筒からなる第1バンクと#2、#4、#6気筒からなる第2バンクとを有するV型6気筒の場合には、直列3気筒の場合と同様の思想で、次のようにディレー機構を配置するのが好適である。例えば、#1気筒および#3気筒を担うリンクシャフトを一体的に構成し、当該リンクシャフトと#5気筒を担うリンクシャフトとの間にディレー機構を配置するとともに、#2気筒および#4気筒を担うリンクシャフトを一体的に構成し、当該リンクシャフトと#6気筒を担うリンクシャフトとの間にディレー機構を配置するのが好適である。更に、V型8気筒の場合には、直列4気筒に適用された上述した実施の形態1の構成を各バンクに応用することで実現することができる。
また、上述した実施の形態1においては、第1リンクアーム46の突起部46bとガイドレール54との係合時に生ずる第1リンクアーム46およびリンクシャフト50の変位(更にそれに伴う第2リンクアーム48の変位)に伴って、各気筒の切換ピン36、38、44が変位するようになっている。そして、変位する切換ピン36、38を介して第1ロッカーアーム18と第2ロッカーアーム20とが連結状態と非連結状態との間で切り換わることで、各気筒のバルブ26の開弁特性が弁稼動状態と弁停止状態との間で切り換わるようになっている。しかしながら、本発明における可変動弁装置は、少なくとも2つの気筒で共用され、当該少なくとも2つの気筒の伝達部材の動作状態を切り換える際に駆動されるアクチュエータと、当該アクチュエータの作動に伴って変位し、上記少なくとも2つの気筒に設けられた伝達部材の動作状態を切り換える剛体部材と、上記アクチュエータの作動時にバルブがリフト中となる気筒において、剛体部材の変位を遅延させるディレー機構と、を含む切換機構を備えるものであれば、上記の構成に限定されるものではない。
具体的には、上記剛体部材は、切換ピン36、38、44、リンクアーム46、48、およびリンクシャフト50に限らない。すなわち、例えば、2種類のカムを備える部材(「カムキャリア」と称する)をカムシャフトに軸方向の移動自在に取り付けた構成において、少なくとも2つの気筒におけるカムキャリアを連結させた連結体を本発明の剛体部材として機能させたうえで、アクチュエータの作動に伴って剛体部材であるカムキャリアの連結体がカムシャフトの軸方向に変位し、これにより、伝達部材に当接するカムが切り換わることで伝達部材の動作状態が切り換わる可変動弁装置であってもよい。そして、そのようなカムキャリアの連結体の途中に本発明のディレー機構を介在させるようにしてもよい。更には、次のような構成を有する可変動弁装置であってもよい。すなわち、例えば、伝達部材に相当するロッカーアームをロッカーシャフトによって回転自在に支持させる構成において、アクチュエータの作動に伴う剛体部材の変位に伴って、ロッカーシャフト上においてロッカーアームがロッカーシャフトの軸方向に変位し、これにより、ロッカーアームに当接するカムが切り換わることでロッカーアームの動作状態が切り換わるものであってもよい。或いは、例えば、カムに当接するローラを有するロッカーアームを備える構成において、アクチュエータの作動に伴う剛体部材の変位に伴って、ロッカーアーム上においてローラがその支軸の軸方向に変位し、これにより、ローラに当接するカムが切り換わることでロッカーアーム(伝達部材)の動作状態が切り換わるものであってもよい。或いは、例えば、伝達部材に相当するロッカーアームをロッカーシャフトによって回転自在に支持させる構成において、アクチュエータの作動に伴って本発明の剛体部材に相当するロッカーシャフト自身がその軸方向に変位し、これにより、ロッカーアームに当接するカムが切り換わることでロッカーアームの動作状態が切り換わるものであってもよい。
また、上述した実施の形態1においては、副カム16がゼロリフトカムとして構成されている例について説明を行ったが、本発明における副カムは、ゼロリフトカムに限られない。すなわち、例えば上記可変動弁装置10の構成の場合には、主カム14よりも小さなリフトが得られるようにするノーズ部を備える副カムであってもよい。このような副カムを備える構成によれば、バルブのリフト量(およびまたは作用角)を主カムおよび副カムによって2段階に切り換えることが可能となる。
また、上述した実施の形態1においては、螺旋状の溝形状に形成されたガイドレール54に対して電磁ソレノイド56を利用して第1リンクアーム46を係合させることにより、弁稼動状態から弁停止状態に切り換える際のリンクシャフト50の駆動力を得るようにし、更に、電磁ソレノイド56と第1リンクアーム46との係合を解除して弁停止状態から復帰する際のリンクシャフト50の駆動力として、リンクシャフト50に生ずるリターンスプリング42の付勢力を利用している。しかしながら、本発明において剛体部材を変位させるアクチュエータは、これに限定されず、例えば、電動モータによって剛体部材として機能するリンクシャフトを駆動するものであってもよい。
また、上述した実施の形態1においては、ディレー機構スプリング64の付勢力を用いたディレー機構60を例に挙げて説明を行った。しかしながら、本発明のディレー機構は、剛体部材の途中において力を受けた際に収縮して力を溜め、その後、溜めた力を解放できるようになっているものであれば、上記スプリングに限らず、液体や弾性体などを適用可能である。
また、上述した実施の形態1においては、4つの気筒を有する内燃機関の全気筒に配置された2つのバルブ26の開弁特性を一括して切り換える可変動弁装置10を例に挙げて説明を行った。しかしながら、本発明における可変動弁装置は、少なくとも2気筒に設けられたバルブの開弁特性を一括して切り換えるものであれば、必ずしも全気筒に配置されたバルブを一括して切り換えるものに限定されない。すなわち、3気筒以上を有する内燃機関の少なくとも2気筒からなる一部気筒のバルブの開弁特性を一括して切り換える装置として構成されたものであってもよい。
実施の形態2.
次に、図11乃至図14を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。
本実施形態の可変動弁装置81は、後述する図12および図13に示す構成が追加されている点を除き、上述した実施の形態1の可変動弁装置10と同様に構成されているものとする。
図11は、上述した実施の形態1の可変動弁装置10が弁停止状態から弁稼動状態に復帰する際に抱える課題を説明するための図であり、横軸はクランク角度である。尚、図11において、破線で表したリフトカーブは、弁停止状態にあるバルブのリフトカーブであり、実線で表したリフトカーブは、弁稼動状態にあるバルブのリフトカーブである。
内燃機関の運転中にバルブ26の動作状態を弁停止状態から弁稼動状態に切り換える際には、弁停止状態からの復帰気筒と燃料噴射の再開気筒とを同期させる必要がある。その理由は、燃料噴射の再開を伴わずに弁停止状態から復帰させてしまうと、新気が排気通路に配置された触媒に供給され、触媒の劣化要因となるためである。また、弁停止状態からの復帰気筒を燃料噴射の再開気筒と同期させるためには、何れの気筒から弁復帰を行うかを予約する必要がある。
図11に示す例では、丸印で囲まれた#3気筒において、弁停止状態からのバルブ26の復帰を開始させることを目的としている。本実施形態の後述する特徴的な構成を備えていない可変動弁装置10の場合には、図11中に「ソレノイド復帰許容範囲」と示すように、電磁ソレノイド56の復帰タイミング(電磁ソレノイド56への通電をOFFとして電磁ソレノイド56による第1リンクアーム46の保持を解除するタイミング)の許容範囲が、#3気筒の復帰直前の180°(クランク角度)程度に制限されてしまう。
その理由は、以下の通りである。すなわち、各気筒において、第1リンクアーム46(或いは第2リンクアーム48)と切換ピン44とは、当接しているだけである。このため、弁復帰時に電磁ソレノイド56による第2リンクアーム48の保持が解除されると、主カム14がベース円区間にある気筒のリターンスプリング42の付勢力によって当該気筒の切換ピン36、38がその進出方向に駆動される。これにより、当該気筒のロッカーアーム18、20が連結状態に切り換わるとともに、リンクシャフト50(50a、50b)が弁稼動時の位置に変位してしまう。その結果、主カム14がベース円区間にない気筒(バルブリフト中の気筒)では、リンクシャフト50とともに移動した第1リンクアーム46または第2リンクアーム48と切換ピン44との間に隙間が生じた状態となり、その後、主カム14のベース円区間が到来した気筒から順次、ロッカーアーム18、20が連結状態に切り替わっていく。
以上のような弁復帰時の動作によって、図11に示すように、復帰開始サイクルの#3気筒に対して1サイクル前の#3気筒の第1ロッカーアーム82の揺動動作中(以下、「ロストモーション中」と称する)に電磁ソレノイド56を復帰させた場合には、#4気筒から復帰してしまう。同様に、復帰開始サイクルの#3気筒に対して手前の#4気筒のロストモーション中に電磁ソレノイド56を復帰させた場合には、#2気筒から復帰してしまい、復帰開始サイクルの#3気筒に対して手前の#2気筒のロストモーション中に電磁ソレノイド56を復帰させた場合には、#1気筒から復帰してしまう。これらの3つのケースでは、何れも復帰開始サイクルの#3気筒ではない気筒から復帰が開始されてしまう。従って、上述した実施の形態1の可変動弁装置10の構成の場合、このような事態を避けるためには、復帰開始サイクルの#3気筒に対して直前の#1気筒のロストモーション中に電磁ソレノイド56を復帰させることが必要となる。このため、電磁ソレノイド56の応答性のばらつきに起因する復帰タイミングの許容範囲が狭く制限されてしまう結果となる。
図12は、本発明の実施の形態2の可変動弁装置81が備える特徴的な構成を説明するための斜視図である。
図12に示すように、本実施形態の第1ロッカーアーム82のロッカーシャフト軸受部には、圧入ピン84が圧入されている。また、ロッカーシャフト86において第1ロッカーアーム82を支持する部位には、第1ロッカーアーム82の揺動に伴う圧入ピン84の移動を妨げないようにするための長穴86aが形成されている。更に、リンクシャフト88には、圧入ピン84と係合可能な位置に、ゲート溝88aが形成されている。ゲート溝88aは、第1ロッカーアーム82が主カム14の作用力を受けて揺動動作をしている期間中に、リンクシャフト88がリターンスプリング42の付勢力を受けて軸方向に変位しないように規制するための溝である。本実施形態では、図12に示す上記構成を、復帰開始目標気筒である#気筒に対して爆発順序が直前の#1気筒以外の#2、#3、#4気筒にそれぞれ備えているものとする。
図13は、図12に示す圧入ピン84とゲート溝88aとの関係を説明するための図である。
第1ロッカーアーム82は、ロッカーシャフト86の軸方向に移動しないように構成されており、圧入ピン84は、そのような第1ロッカーアーム82に圧入されている。図13(A)は、主カム14がベース円区間に位置している状態における圧入ピン84とゲート溝88aの位置関係を表している。この図13(A)に示す状態では、圧入ピン84とゲート溝88aとが図13(A)中に矢印で示すように相対的に変位可能である。このため、リンクシャフト88は、ロッカーシャフト86の軸方向にスライド自在となる。
図13(B)は、バルブ26を弁稼動状態とする位置にリンクシャフト88が位置している際に、第1ロッカーアーム82の揺動動作に連動して圧入ピン84が動作する様子を表した図であり、図13(C)は、バルブ26を弁停止状態とする位置にリンクシャフト88が位置している際に、第1ロッカーアーム82の揺動動作に連動して圧入ピン84が動作する様子を表した図である。図13(B)、(C)に示すように、主カム14の作用力を受けて第1ロッカーアーム82が揺動動作をしている時(ロストモーション時)には、圧入ピン84とゲート溝88aとが係合する。このため、第1ロッカーアーム82のロストモーション時には、リンクシャフト88は、ロッカーシャフト86の軸方向にスライドできないようになる。
図14は、図12および図13に示す構成を備えた効果を説明するための図である。
本実施形態の可変動弁装置81では、以上説明した圧入ピン84とゲート溝88aとによって、第1ロッカーアーム82が主カム14の作用力を受けて揺動動作をしている期間中に、リンクシャフト88がリターンスプリング42の付勢力を受けて軸方向に変位しないように規制し、ベース円区間においてのみリンクシャフト88のスライド動作を許容する規制機構90が実現されている。そして、当該規制機構90は、#2、#3、#4気筒にそれぞれ設けられている。これにより、弁停止状態において、#2、#3、#4気筒の何れかに配置された第1ロッカーアーム82が主カム14の作用力を受けて揺動動作をしている期間中に、リンクシャフト88がリターンスプリング42の付勢力を受けて軸方向に変位しないように規制することができる。
その結果、復帰開始サイクルの#3気筒に対して直前の#1気筒のロストモーション中に電磁ソレノイド56を復帰させる場合に限らず、復帰開始サイクルの#3気筒に対して手前の#2、#4、#3気筒の何れかのロストモーション中に電磁ソレノイド56を復帰させた場合であっても、復帰開始サイクルの#3気筒の直前の#1気筒のロストモーション中において、バルブ26を弁停止状態とする位置にリンクシャフト88が変位するようになる。このため、丸印で囲まれた#3気筒を目標として弁復帰を行う際に、電磁ソレノイド56の復帰タイミングを図14中に「ソレノイド復帰許容範囲」と示す範囲(クランク角度で720°)に拡大することができる。このように、本実施形態の規制機構90によれば、弁復帰時の電磁ソレノイド56の応答性のばらつきを許容する範囲を拡大しつつ、特定の気筒から弁稼働状態に復帰させられるようになる。
図14中に示すような「ソレノイド復帰許容範囲」は、規制機構90の設置気筒数によって変化する。すなわち、図14において、「ソレノイド復帰許容範囲」は、規制機構90が#2気筒にのみ設けられている場合にはクランク角度で360°程度に拡大することができ、規制機構90が#2、#4気筒にそれぞれ設けられている場合にはクランク角度で540°程度に拡大することができる。従って、本実施形態のように、規制機構90を#2、#3、#4気筒にそれぞれ設けるようにすることで、弁復帰時の電磁ソレノイド56の応答性のばらつきを許容する範囲を最大限に拡大することができる。
尚、上述した実施の形態2においては、リターンスプリング42が前記第5の発明における「付勢手段」に、規制機構90が前記第5の発明における「規制手段」に、それぞれ相当している。
実施の形態3.
次に、図15乃至図18を参照して、本発明の実施の形態3およびその変形例について説明する。
本実施形態の可変動弁装置100は、後述する図15および図16に示すように、#2気筒に関する構成およびディレー機構108の構成が異なる点を除き、上述した実施の形態1の可変動弁装置10と同様に構成されているものとする。
図15は、本発明の実施の形態3の内燃機関の可変動弁装置100の全体構成を概略的に示す図である。尚、図15において、上記図1に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
上述した実施の形態1の可変動弁装置10によれば、単一の電磁ソレノイド56を用いて、全気筒に配置されたバルブ26の動作状態を一括して円滑に切り換えることが可能となる。しかしながら、上記可変動弁装置10は、単一のガイドレール54を利用して全気筒のバルブ26の動作状態を一括して切り換える構成である。このため、機構の簡素化を図ることはできるが、ガイドレール54と突起部46bとの接触部に作用する負荷が大きくなってしまう。その結果、ガイドレール54および突起部46bの摩耗が増加することが懸念される。
そこで、本実施形態の可変動弁装置100は、図15に示すように、第1気筒群に属する#4気筒に設置されたガイドレール54(以下、「第1ガイドレール54#4」と称する)だけでなく、第2気筒群に属する#2気筒に対しても、カムシャフト102の円柱部102aの外周面に、螺旋状の溝として形成されたガイドレール54(以下、「第2ガイドレール54#2」と称する)を備えている。すなわち、本実施形態では、単一の電磁ソレノイド56と、各気筒群に1つずつ設置された合計2つのガイドレール54とを用いて、全気筒のバルブ26の動作状態を一括して切り換えるようにしている。
上記の機能を実現するために、#2気筒のリンクアームは、第2ガイドレール54#2に係脱自在な第2突起部104bをアーム部104aの先端に有する第3リンクアーム104として構成されている。第3リンクアーム104も、#1気筒の第2リンクアーム48と同様に、圧入ピン52によって第2リンクシャフト106bに固定されている。尚、#2気筒には、電磁ソレノイド56が設置されておらず、従って、#2気筒の第3リンクアーム104には、#4気筒の第1リンクアーム46とは異なり、電磁ソレノイド56により押圧される押圧面が設けられていない。
また、本実施形態においても、ディレー機構108は、#2気筒と#3気筒との間(すなわち、第1気筒群と第2気筒群との間)において、リンクシャフト106の途中に介在している。このディレー機構108は、電磁ソレノイド56による第1リンクアーム46の回転力を第3リンクアーム104に遅れを伴って伝達させる機構として構成されている。
図16は、図15に示すディレー機構108の詳細な構成を説明するための図である。
図16(A)は、弁稼動状態時におけるディレー機構108の動作状態(初期状態)を示している。第1リンクシャフト106aには、第2リンクシャフト106bと対向する部位に、円筒状の凹部106a1が形成されている。また、第2リンクシャフト106bには、先端部が凹部106a1の内部に軸方向の変位自在に挿入される円柱部106b1が形成されている。
図16に示すように、第1リンクシャフト106aと第2リンクシャフト106bとの間に介在する円柱部106b1には、ねじりバネ110が巻き付けられている。第1リンクシャフト106aの端部には、ねじりバネ110の一端を掛け留める掛留部106a2が形成されており、第2リンクシャフト106bの端部には、ねじりバネ110の他端を掛け留める掛留部106b2が形成されている。このような構成によれば、第1リンクシャフト106aと第2リンクシャフト106bとが相対的に回転した際に、ねじりバネ110が付勢力を発揮させることができる。尚、初期状態においては、ねじりバネ110が付勢力を発揮しないように構成されている。
また、凹部106a1の周面には、ボールプランジャ112が設置されている。ボールプランジャ112は、スプリング114によって円柱部106b1に向けて付勢されている。円柱部106b1には、ボールプランジャ112と係合可能な環状のロック溝106b3が形成されている。ロック溝106b3は、図16(A)に示す初期状態において、ボールプランジャ112と係合できる位置に設けられている。
次に、上記図16とともに新たに図17を参照して、弁稼動状態から弁停止状態にバルブ26の動作状態を変化させる際のディレー機構108の動作について説明する。図17は、図15に示すディレー機構108の動作を説明するための図である。より具体的には、図17(A)は、各気筒のバルブ26のリフトカーブを重ねて表示した図であり、図17(B)は、第1(#3、4側)ガイドレール54#4のストロークを示し、図17(C)は、第1(#3、4側)ガイドレール54#4の溝深さを示し、図17(D)は、第2(#1、2側)ガイドレール54#2のストロークを示し、図17(E)は、第2(#1、2側)ガイドレール54#2の溝深さを示している。
図16(A)に示す初期状態において、電磁ソレノイド56への通電がなされると、図16(B)に示す状態となる。すなわち、電磁ソレノイド56の作動に伴って第1リンクアーム46とともに第1リンクシャフト106aが回転し、図17(C)に示すように、第1リンクアーム46の突起部(本実施形態では、特に「第1突起部」と称する)46bが第1ガイドレール54#4に挿入される。電磁ソレノイド56への通電開始直後においては、図17(E)に示すように、第3リンクアーム104の突起部104bは、第2ガイドレール54#2の外周面に接触する状態となるので、第3リンクアーム104およびこれに固定された第2リンクシャフト106bの回転が規制された状態となる。その結果、第1リンクシャフト106aと第2リンクシャフト106bとの相対的な回転によって、ねじりバネ110がねじられる。これにより、ねじりバネ110は、反発力を溜めている状態となる。
その後、第2突起部104bが第2ガイドレール54#2に挿入可能なタイミングが到来すると、図16(C)に示すように、ねじりバネ110の反発力(付勢力)によって、第2リンクシャフト106bとともに第3リンクアーム104が回転する。その結果、図17(E)に示すように、第2突起部104bが第2ガイドレール54#2に挿入される。
そして、第2突起部104bが第2ガイドレール54#2に挿入されるのとほぼ同じタイミングで、図17(B)に示すように、第1突起部46bが第1ガイドレール54#4の傾斜区間に差し掛かる。このタイミングでは、図17(A)に示すように、#1、#2気筒に関する主カム14の共通ベース円区間が到来している。その結果、図16(D)および図17(B)に示すように、第1リンクアーム46とともに第1リンクシャフト106aが変位(スライド)し始め、これにより、ボールプランジャ112とロック溝106b3との係合が解かれる。また、この段階では、第2突起部104bは、図17(D)に示すように、第2ガイドレール54#2の直線部を移動中であるので、第2リンクシャフト106bは、未だ変位しない。
その後、第2突起部104bが第2ガイドレール54#2の傾斜区間に差し掛かると、図17(A)および図17(D)に示すように、#3、#4気筒に関する主カム14の共通ベース円区間が到来する。その結果、図16(E)および図17(D)に示すように、第3リンクアーム104とともに第2リンクシャフト106bが変位(スライド)し始める。そして、第2リンクシャフト106bの変位が終了すると、図16(F)に示すように、ボールプランジャ112が前進してロック溝106b3と係合する。これにより、弁稼動状態から弁停止状態にバルブ26の動作状態を変化させる際のディレー機構108の動作が完了する。
以上説明したディレー機構108によれば、電磁ソレノイド56の作動に伴う第1リンクアーム46の回転に対して、遅れを伴って第3リンクアーム104を回転させることができる。これにより、電磁ソレノイド56の数を増加させることなく、ガイドレール54の数を増やすことができる。そして、単一の電磁ソレノイド56と、双方の気筒群にそれぞれ1つずつ設けられたガイドレール54とを備える可変動弁装置100において、全気筒のバルブ26の動作状態を弁稼動状態から弁停止状態に一括して円滑に切り換えることができる。
また、各気筒群にそれぞれ1つずつガイドレール54を備えているので、個々のガイドレール54が担う気筒数を減らすことができる。これにより、各ガイドレール54に作用する接触荷重を下げることができるので、各ガイドレール54の摩耗を抑制することができる。
また、上述したように、第1リンクシャフト106aと第2リンクシャフト106bとの間に、ボールプランジャ112とロック溝106b3とを利用したロック機構を備えているので、弁停止制御の継続中に、#1、2気筒のリターンスプリング42の付勢力によって第2リンクシャフト106bが弁稼動状態時の位置に単独で復帰しないように、第2リンクシャフト106bの軸方向位置を保持することができる。
ところで、上述した実施の形態3においては、単一の電磁ソレノイド56と、双方の気筒群にそれぞれ1つずつ設けられたガイドレール54とを備える可変動弁装置100を例に挙げて説明を行った。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではなく、ガイドレールと主変位部材の係合部との接触荷重をより下げるために、例えば、次の図18に示す構成を有する可変動弁装置120を備えるようにしてもよい。
図18は、本発明の実施の形態3の変形例における可変動弁装置120の全体構成を概略的に示す図である。尚、図18において、上記図16に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
図18に示すように、可変動弁装置120は、単一の電磁ソレノイド56と、カムシャフト122上の各気筒用の円柱部122aの外周面にそれぞれ形成されたガイドレール54#1、54#2、54#3および54#4とを備えている。
また、図18に示す構成では、#2気筒のリンクアームが、突起部46bと押圧面46cを有する第1リンクアーム46として構成されており、他の#1、#3および#4気筒のリンクアームが、突起部104bを有する第3リンクアーム104としてそれぞれ構成されている。
また、図18に示す構成は、ロッカーシャフト22に内蔵され、かつ4分割されたリンクシャフト124を備えている。より具体的には、中空状に形成された第1リンクシャフト124aは、圧入ピン52によって#2気筒の第1リンクアーム46と一体的に結合されている。第2リンクシャフト124bは、第1リンクシャフト124aの内部に設置されており、圧入ピン52によって#1気筒の第3リンクアーム104と一体的に結合されている。第3リンクシャフト124cは、圧入ピン52によって#3気筒の第3リンクアーム104と一体的に結合されている。第4リンクシャフト124dは、圧入ピン52によって#4気筒の第3リンクアーム104と一体的に結合されている。
更に、図18に示す構成は、3つのディレー機構126#21、126#13および126#34を備えている。これらのディレー機構126#21等は、ねじりバネ110を備える上述したディレー機構108と同様の構成を有し、入力側のリンクシャフトの回転力を他のリンクシャフトに遅れを伴って伝達させる機構であるものとする。より具体的には、ディレー機構126#21は、電磁ソレノイド56の作動に伴う第1リンクアーム46を介した第1リンクシャフト124aの回転力を、第2リンクシャフト124bに遅れを伴って伝達させる機構である。また、ディレー機構126#13は、第2リンクシャフト124bの回転力を第3リンクシャフト124cに遅れを伴って伝達させる機構である。同様に、ディレー機構126#34は、第3リンクシャフト124cの回転力を第4リンクシャフト124dに遅れを伴って伝達させる機構である。
既述したように、本明細書中で説明に利用する内燃機関の爆発順序は、#1→#3→#4→#2である。上記図18に示す構成によれば、電磁ソレノイド56による#2気筒の第1リンクアーム46の回転力が、順次遅れを伴いつつ、#1気筒の第3リンクアーム104、#3気筒の第3リンクアーム104、および#4気筒の第3リンクアーム104に順に伝達される。これにより、単一の電磁ソレノイド56と、全気筒にそれぞれ設けられたガイドレール54とを備える可変動弁装置120において、全気筒のバルブ26の動作状態を弁稼動状態から弁停止状態に一括して円滑に切り換えることができる。そして、このように全気筒にガイドレール54を備える構成によれば、個々のガイドレール54に作用する接触荷重を十分に下げることができる。
尚、上述した実施の形態3においては、第1リンクシャフト106aが前記第7の発明における「第1部材連結軸」に、第2リンクシャフト106bが前記第7の発明における「第2部材連結軸」に、前記第1突起部46bが前記第7の発明における「第1係合部」に、第1リンクアーム46が前記第7の発明における「第1主変位部材」に、#3気筒の第2リンクアーム48が前記第7の発明における「第1副変位部材」に、前記第2突起部104bが前記第7の発明における「第2係合部」に、第3リンクアーム104が前記第7の発明における「第2主変位部材」に、#1気筒の第2リンクアーム48が前記第7の発明における「第2副変位部材」に、ディレー機構108が前記第7の発明における「ディレー機構」に、それぞれ相当している。
実施の形態4.
次に、図19および図20を参照して、本発明の実施の形態4について説明する。
本実施形態の可変動弁装置130は、後述する図19および図20に示すように、ディレー機構132の構成が異なる点を除き、上述した実施の形態3の可変動弁装置100と同様に構成されているものとする。
図19は、本発明の実施の形態4の内燃機関の可変動弁装置130の全体構成を概略的に示す図である。尚、図19において、上記図1に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
本実施形態のディレー機構132は、第1突起部46bと第1ガイドレール54#4との係合時に生ずる第1リンクシャフト106aの変位を利用して、#2気筒の第3リンクアーム104を回転させることにより、#2気筒の第3リンクアーム104を#4気筒の第1リンクアーム46よりも遅れたタイミングで回転させる機構である。
次に、上記図19とともに新たに図20を参照して、ディレー機構132の詳細な構成および動作について説明する。図20は、図19中の矢視Bの方向からディレー機構132を見た図である。
図19に示すように、第1リンクシャフト106aにおける第2リンクシャフト106b側の端部には、第1固定部材134が固定されている。また、#2気筒の第3リンクアーム104は、第2固定部材(圧入ピン)136によって第2リンクシャフト106bに固定されている。尚、ロッカーシャフト138には、第1リンクシャフト106aと連動する第1固定部材134の変位を許容するための長穴(図示省略)が形成されている。
図20に示すように、第1固定部材134には、第3リンクアーム104側に向かって幅が狭まるように形成された第1テーパ面134aが設けられている。また、第2固定部材136には、第1テーパ面134aに面接触する第2テーパ面136aが設けられている。
図20(A)は、弁稼動状態時におけるディレー機構132の動作状態(初期状態)を示している。この初期状態において、電磁ソレノイド56への通電がなされると、第1リンクアーム46の第1突起部46bが第1ガイドレール54#4に係合し、第1リンクシャフト106aが変位(スライド)し始める。この際、第1リンクシャフト106aの変位に伴って、図20(B)に示すように、第1固定部材134が第2固定部材136に向かって変位(スライド)し始める。その結果、テーパ面134a、136aの作用によって、第2固定部材136が押し下げられる。それに伴い、第3リンクアーム104が回転し、第2突起部104bが第2ガイドレール54#2と係合する。
その後、第2突起部104bが第2ガイドレール54#2と係合したことに伴って、図20(C)に示すように、第3リンクアーム104に固定された第2固定部材136および第2リンクシャフト106bが変位(スライド)し始める。そして、第2リンクシャフト106bのスライド動作が終了すると、ガイドレール54#2の浅底部54cの作用によって、第2突起部104bが第2ガイドレール54#2から排出され、図20(D)に示すように、第1テーパ面134aと第2テーパ面136aとが再び接触する。この場合、テーパ面134a、136aの作用を利用して、#1、2気筒のリターンスプリング42の付勢力によって第2リンクシャフト106bが弁稼動状態時の位置に単独で復帰しないように、第2リンクシャフト106bの軸方向位置が保持される。
以上説明したように、本実施形態のディレー機構132によれば、第1突起部46bと第1ガイドレール54#4との係合時に生ずる第1リンクシャフト106aのスライド力を、テーパ面134a、136aを介して、第3リンクアーム104の回転力に遅れを伴って変換させることができる。より具体的には、電磁ソレノイド56への通電に伴う第1リンクアーム46の回転に対して、遅れを伴って第3リンクアーム104を回転させることができる。以上の構成を用いても、電磁ソレノイド56の数を増加させることなく、ガイドレール54の数を増やすことができる。そして、単一の電磁ソレノイド56と、双方の気筒群にそれぞれ1つずつ設けられたガイドレール54とを備える可変動弁装置130において、個々のガイドレール54#4、54#2と突起部46b、104bとの接触荷重を下げつつ、全気筒のバルブ26の動作状態を弁稼動状態から弁停止状態に一括して円滑に切り換えることができる。
また、本実施形態の構成によれば、主カム14の回転力を駆動源とする第1リンクシャフト106aのスライド力を利用して、第3リンクアーム104を回転させることができるので、上述した実施の形態3のようにねじりバネ110をねじるためのエネルギーを必要としない。このため、実施の形態3の構成と比べ、電磁ソレノイド56の駆動力低減を図ることができる。
ところで、上述した実施の形態4においては、第1リンクシャフト106aに固定された第1固定部材134に第1テーパ面134aが形成され、第3リンクアーム104に固定された第2固定部材136に第2テーパ面136aが形成された構成を例に挙げて説明を行った。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、第1テーパ面は、第1部材連結軸(例えば、第1リンクシャフト106a)上に直接形成されていてもよく、また、第2テーパ面は、第2主変位部材(例えば、第3リンクアーム104)上に直接形成されていてもよい。
尚、上述した実施の形態4においては、第1リンクシャフト106aが前記第9の発明における「第1部材連結軸」に、第2リンクシャフト106bが前記第9の発明における「第2部材連結軸」に、前記第1突起部46bが前記第9の発明における「第1係合部」に、第1リンクアーム46が前記第9の発明における「第1主変位部材」に、#3気筒の第2リンクアーム48が前記第9の発明における「第1副変位部材」に、前記第2突起部104bが前記第9の発明における「第2係合部」に、第3リンクアーム104が前記第9の発明における「第2主変位部材」に、#1気筒の第2リンクアーム48が前記第9の発明における「第2副変位部材」に、ディレー機構132が前記第9および第10の発明における「ディレー機構」に、それぞれ相当している。
実施の形態5.
次に、図21を参照して、本発明の実施の形態5について説明する。
本実施形態の可変動弁装置140は、後述する図21に示すように、ディレー機構142の構成が異なる点を除き、上述した実施の形態3の可変動弁装置100と同様に構成されているものとする。
上述した実施の形態4におけるディレー機構132では、弁停止制御の継続中に、テーパ面134a、136aの作用を利用して、第2リンクシャフト106bの軸方向位置を保持するようにしている。しかしながら、このような構成では、テーパ面134a、136aに滑りが生ずる可能性があり、その結果、第2リンクシャフト106bの軸方向位置を満足に保持できない場合が生じ得る。そこで、本実施形態の可変動弁装置140は、このような課題を解消するために、以下の図21に示す構成を有するディレー機構142を備えるようにした。
図21は、本発明の実施の形態5の内燃機関の可変動弁装置140が備えるディレー機構142の詳細な構成を説明するための図である。
図21に示すように、ロッカーシャフト144の周面には、第1リンクシャフト106aにおける第2リンクシャフト106b側の端部周辺部位において、三日月状のガイド溝144aが形成されている。ガイド溝144aには、第1リンクシャフト106aと連動して変位するガイドピン146が嵌め込まれている。すなわち、ガイド溝144aは、ガイドピン146を案内する溝として機能する。ガイドピン146は、第1リンクシャフト106aが弁稼働状態時の位置にある時にガイド溝144aの一端144a1に位置し(図21(A)参照)、第1リンクシャフト106aが弁停止状態時の位置にある時にガイド溝144aの他端144a2に位置する(図21(B)参照)ように、各構成要素の相互関係が規定されている。
一方、本実施形態において#2気筒に配置される第3リンクアーム148は、ロッカーシャフト144の挿入を受ける軸受部148aに、ガイドピン146と係合する係合溝148bが形成されている点を除き、既述した第3リンクアーム104と同様に構成されている。また、第3リンクアーム148は、図示省略する圧入ピンによって第2リンクシャフト106bと一体的に結合されている。
図21に示すように、係合溝148bは、L字状に形成されている。このL字の一辺は、ガイドピン146に対する第3リンクアーム148の軸方向変位を許容するがガイドピン146に対する第3リンクアーム148の回転を拘束する第1溝部148b1である。また、上記L字の他辺は、ガイドピン146に対する第3リンクアーム148の回転を許容するがガイドピン146に対する第3リンクアーム148の軸方向変位を拘束する第2溝部148b2である。
以上のように形成されたガイド溝144aと係合溝148bは、第1リンクシャフト106aの変位に伴うガイドピン146の変位に従って、第3リンクアーム148の第2突起部(図示省略)が第2ガイドレール54#2に係合するように当該第3リンクアーム148を回転させるべく機能する溝である。
図21(A)は、弁稼動状態時におけるディレー機構142の動作状態(初期状態)を示している。この初期状態では、ガイドピン146は、ガイド溝144aの上記一端144a1に位置し、かつ、係合溝148bのL字の根元部に位置している。
上記初期状態において、電磁ソレノイド56への通電がなされると、第1リンクアーム46の第1突起部46bが第1ガイドレール54#4に係合し、第1リンクシャフト106aが変位(スライド)し始める。この第1リンクシャフト106aの変位に連動してガイドピン146が変位する際、ガイドピン146が係合溝148bの第1溝部148b1内を移動する。第1溝部148b1は、上記のように、ガイドピン146に対する第3リンクアーム148の軸方向変位を許容するがガイドピン146に対する第3リンクアーム148の回転を拘束する。従って、この場合には、図21(B)に示すように、第3リンクアーム148は、ガイドピン146の変位に伴って軸方向には変位せずに回転することになる。その結果、第3リンクアーム148の第2突起部が第2ガイドレール54#2と係合する。
その後、第3リンクアーム148の第2突起部が第2ガイドレール54#2と係合したことに伴って、図21(C)に示すように、第3リンクアーム148とともに第2リンクシャフト106bが変位(スライド)する。そして、第2リンクシャフト106bのスライド動作が終了すると、ガイドレール54#2の浅底部54cの作用によって、図21(D)に示すように、第2突起部が第2ガイドレール54#2から排出される。
図21(D)に示すように第2リンクシャフト106bが変位し終えた位置では、係合溝148bの第2溝部148b2がガイドピン146と係合する。この状態では、ガイドピン146は、第1リンクアーム46の切欠部46dと電磁ソレノイド56の駆動軸56aとが係合することにより軸方向位置が保持される第1リンクシャフト106aによって、軸方向の移動が拘束されている。第2溝部148b2は、上記のように、ガイドピン146に対する第3リンクアーム148の回転を許容するがガイドピン146に対する第3リンクアーム148の軸方向変位を拘束する。従って、この場合には、第3リンクアーム148およびこれに連結された第2リンクシャフト106bは、第2溝部148b2がガイドピン146と係合することによって、軸方向の変位が拘束されることになる。つまり、#1、2気筒のリターンスプリング42の付勢力によって第2リンクシャフト106bが弁稼動状態時の位置に単独で復帰しないように、第2リンクシャフト106bの軸方向位置が保持される。
以上説明したように、本実施形態のディレー機構142によれば、第1突起部46bと第1ガイドレール54#4との係合時に生ずる第1リンクシャフト106aのスライド力を、ガイド溝144a、ガイドピン146および係合溝148bの作用を利用して、第3リンクアーム148の回転力に遅れを伴って変換させることができる。より具体的には、電磁ソレノイド56への通電に伴う第1リンクアーム46の回転に対して、遅れを伴って第3リンクアーム148を回転させることができる。以上の構成を用いても、電磁ソレノイド56の数を増加させることなく、ガイドレール54の数を増やすことができる。そして、単一の電磁ソレノイド56と、双方の気筒群にそれぞれ1つずつ設けられたガイドレール54とを備える可変動弁装置140において、個々のガイドレール54#4、54#2と突起部46b等との接触荷重を下げつつ、全気筒のバルブ26の動作状態を弁稼動状態から弁停止状態に一括して円滑に切り換えることができる。
更に、上記可変動弁装置140が備えるディレー機構142によれば、弁停止制御の継続中には、図21(D)に示すように、係合溝148bの第2溝部148b2を軸方向位置が拘束されているガイドピン146と係合させることによって、弁稼動状態時の位置に単独で復帰しないように第2リンクシャフト106bの軸方向位置を確実に保持(ロック)することができる。
尚、上述した実施の形態5においては、第3リンクアーム148の第2突起部(図示省略)が前記第9の発明における「第2係合部」に、第3リンクアーム148が前記第9の発明における「第2主変位部材」に、ディレー機構142が前記第9および第11の発明における「ディレー機構」に、それぞれ相当している。
また、係合溝148bの第2溝部148b2が前記第12の発明における「保持部」に相当している。
実施の形態6.
次に、図22を参照して、本発明の実施の形態6について説明する。
本実施形態の可変動弁装置150は、後述する図22に示すように、ディレー機構152の構成が異なる点を除き、上述した実施の形態3の可変動弁装置100と同様に構成されているものとする。
上述した実施の形態5におけるディレー機構142によれば、弁停止制御の継続中に第2リンクシャフト106bの軸方向位置を確実に保持(ロック)することができるようになる。しかしながら、このような構成では、ロッカーシャフト144および第3リンクアーム148に煩雑な溝加工が必要となるという問題がある。そこで、本実施形態の可変動弁装置150は、以下の図22に示すように、このような問題を解消した構成を有するディレー機構152を備えるようにした。
図22は、本発明の実施の形態6の内燃機関の可変動弁装置150が備えるディレー機構152の詳細な構成を説明するための図である。
図22に示すように、ディレー機構152は、第2リンクシャフト154bおよび#2気筒の第3リンクアーム156の内部を貫通する可撓部(ワイヤ等)158aを有する変形可能部材158を備えている。変形可能部材158の一端には、第3リンクアーム156の第2突起部(第2係合部)として機能する剛体部158bが設けられている。また、変形可能部材158の他端は、第1リンクシャフト154aにおける第2リンクシャフト154b側の端部に当接可能な位置に設けられている。
また、図22に示すように、第2リンクシャフト154bの内部には、変形可能部材158の挿入を受ける貫通穴154b1が形成されている。貫通穴154b1は、変形可能部材158の移動方向を第1リンクシャフト154aの軸方向から第3リンクアーム156の第2突起部(剛体部158b)の軸方向に変換させるべく、変形可能部材158を案内する溝である。第2リンクシャフト154bと第3リンクアーム156とは、圧入ピン(図示省略)によって一体的に連結されている。そして、第3リンクアーム156には、第2リンクシャフト154bの貫通穴154b1と対応する位置に、変形可能部材158の挿入を受ける貫通穴156eが形成されている。また、ロッカーシャフト160には、第2リンクシャフト154bと連動する変形可能部材158の移動を許容するための逃がし穴160aが形成されている。
更に、第3リンクアーム156の貫通穴156eの周面には、ボールプランジャ162が設置されている。ボールプランジャ162は、スプリング164によって変形可能部材158の剛体部158bに向けて付勢されている。剛体部158bには、ボールプランジャ162と係合可能なロック溝158b1が形成されている。ロック溝158b1は、図22(A)に示す初期状態において、ボールプランジャ162と係合できる位置に設けられている。
図22(A)は、弁稼動状態時におけるディレー機構152の動作状態(初期状態)を示している。この初期状態では、剛体部158bは、第2ガイドレール54#2と係合しない位置においてボールプランジャ162によってロックされており、かつ、変形可能部材158の他端が第1リンクシャフト154aに当接している。
上記初期状態において、電磁ソレノイド56への通電がなされると、第1リンクアーム46の第1突起部46bが第1ガイドレール54#4に係合し、第1リンクシャフト154aが変位(スライド)し始める。その結果、図22(B)に示すように、変形可能部材158が第1リンクシャフト154aの変位に連動して変位し、ボールプランジャ112と剛体部158bとの係合が解かれ、第2突起部として機能する剛体部158bが第2ガイドレール54#2に係合する。
その後、第3リンクアーム156の第2突起部(剛体部158b)が第2ガイドレール54#2に係合したことに伴って、図22(C)に示すように、第3リンクアーム156とともに第2リンクシャフト154bが変位(スライド)する。そして、第2リンクシャフト154bのスライド動作が終了すると、ガイドレール54#2の浅底部54cの作用によって、図22(D)に示すように、第2突起部(剛体部158b)が第2ガイドレール54#2から排出される。また、このように、第2突起部(剛体部158b)が第2ガイドレール54#2から排出されると、ボールプランジャ162が前進してロック溝158b1と係合し、かつ、変形可能部材158の他端が第1リンクシャフト154aの端部に当接した状態となる。
以上説明したように、本実施形態のディレー機構152によれば、第1突起部46bと第1ガイドレール54#4との係合時に生ずる第1リンクシャフト154aの変位に伴って変形可能部材158が変位することで、第2突起部(剛体部158b)が第2ガイドレール54#2と係合する。より具体的には、電磁ソレノイド56への通電に伴う第1リンクアーム46の回転の開始に対して、遅れを伴って第2突起部(剛体部158b)が動作して第2ガイドレール54#2に係合することになる。以上の構成を用いても、電磁ソレノイド56の数を増加させることなく、ガイドレール54の数を増やすことができる。そして、本実施形態の構成によれば、上述した実施の形態5の構成のように煩雑な溝加工を必要とする溝を有さなくても、単一の電磁ソレノイド56と、双方の気筒群にそれぞれ1つずつ設けられたガイドレール54とを備える可変動弁装置150において、個々のガイドレール54#4、54#2と突起部46b、(剛体部)158bとの接触荷重を下げつつ、全気筒のバルブ26の動作状態を弁稼動状態から弁停止状態に一括して円滑に切り換えることができる。更に付け加えると、本実施形態において第2リンクシャフト154bに設けられている貫通穴154b1は、変形可能部材158の通り道として機能すればよいだけであるので、上述した実施の形態5のガイド溝144aおよび係合溝148bを形成する場合と比べ、高い加工精度を要求されずに済む。
また、上記可変動弁装置150が備えるディレー機構152によれば、第2突起部(剛体部158b)が第2ガイドレール54#2から排出された状態で、ボールプランジャ162がロック溝158b1と係合し、かつ、変形可能部材158の他端が第1リンクシャフト154aの端部に当接した状態となる。弁停止制御の継続中には、変形可能部材158の移動は、ボールプランジャ162がロック溝158b1と係合することによって拘束されており、また、第1リンクシャフト154aは、第1リンクアーム46の切欠部46dと電磁ソレノイド56の駆動軸56aとが係合することにより軸方向位置が保持されている。従って、弁停止制御の継続中には、変形可能部材158が第1リンクシャフト154aに当接していることで、#1、2気筒のリターンスプリング42の付勢力によって弁稼動状態時の位置に単独で復帰しないように第2リンクシャフト106bの軸方向位置を確実に保持(ロック)することができる。
尚、上述した実施の形態6においては、第1リンクシャフト154aが前記第13の発明における「第1部材連結軸」に、第2リンクシャフト154bが前記第13の発明における「第2部材連結軸」に、前記第1突起部46bが前記第13の発明における「第1係合部」に、第1リンクアーム46が前記第13の発明における「第1主変位部材」に、#3気筒の第2リンクアーム48が前記第13の発明における「第1副変位部材」に、前記第2突起部(剛体部)158bが前記第13の発明における「第2係合部」に、第3リンクアーム156が前記第13の発明における「第2主変位部材」に、#1気筒の第2リンクアーム48が前記第13の発明における「第2副変位部材」に、ディレー機構152が前記第13の発明における「ディレー機構」に、それぞれ相当している。
ところで、上述した実施の形態4乃至6においては、単一の電磁ソレノイド56と、双方の気筒群にそれぞれ1つずつ設けられたガイドレール54とを備える構成に適用されたディレー機構132、142または152の構成について説明を行った。しかしながら、このようなディレー機構132、142および152の構成は、例えば上記図18に示すように、単一の電磁ソレノイド56と、全気筒にそれぞれ設けられたガイドレール54とを備える構成に対して適用してもよい。

Claims (14)

  1. 配置場所が隣接する複数の気筒からなる第1気筒群と、配置場所が隣接する複数の気筒からなる第2気筒群とを有し、前記第1気筒群に所属する前記複数の気筒に関してカムの共通ベース円区間が存在し、かつ前記第2気筒群に所属する前記複数の気筒に関して前記カムの共通ベース円区間が存在するように爆発順序が設定された内燃機関の可変動弁装置であって、
    前記第1気筒群および前記第2気筒群の各気筒において前記カムとバルブとの間に配置され、前記カムの作用力を前記バルブに伝達する伝達部材と、
    前記伝達部材の動作状態を変化させることで、前記第1気筒群および前記第2気筒群の各気筒に設けられた前記バルブの開弁特性を切り換える切換機構と、を備え、
    前記切換機構は、
    前記第1気筒群および前記第2気筒群の各気筒で共用され、当該第1気筒群および前記第2気筒群の各気筒における前記伝達部材の動作状態を切り換える際に駆動されるアクチュエータと、
    前記カムが取り付けられたカムシャフトの外周面に設けられた螺旋状のガイドレールと、
    前記アクチュエータの作動に伴って前記ガイドレールに係合して変位し、前記第1気筒群および前記第2気筒群の各気筒に設けられた前記伝達部材の動作状態を切り換える剛体部材と、
    前記アクチュエータの作動時に前記バルブがリフト中となる気筒において、前記剛体部材の変位を遅延させるディレー機構と、
    を含み、
    前記ディレー機構は、前記第1気筒群と前記第2気筒群との間において、前記剛体部材の途中に介在していることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
  2. 前記伝達部材は、前記第1気筒群および前記第2気筒群の各気筒に配置されたロッカーアームであって、前記カムと同期して揺動する第1ロッカーアームと、前記バルブを押動可能な第2ロッカーアームと、を含み、
    前記剛体部材は、
    前記第1ロッカーアームおよび前記第2ロッカーアームを支持するロッカーシャフトの内部に軸方向の変位自在に配置された部材連結軸と、
    前記第1気筒群および前記第2気筒群の各気筒に配置され、それぞれが前記部材連結軸と連結され、前記アクチュエータの作動に伴って前記部材連結軸とともに変位することにより、前記第1気筒群および前記第2気筒群の各気筒において前記第2ロッカーアームの動作状態を変化させる変位部材と、を含み、
    前記ディレー機構は、前記ロッカーシャフト内において前記部材連結軸の途中に介在している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. 前記可変動弁装置は、前記第1ロッカーアームおよび前記第2ロッカーアームにそれぞれ形成されたピン孔に移動自在に配置され、前記変位部材の変位に連動して変位する切換ピンを更に備え、
    前記変位部材の変位に伴って、前記切換ピンを介して前記第1ロッカーアームと前記第2ロッカーアームとが連結した連結状態と、その連結が解除された非連結状態とが切り換わることを特徴とする請求項2記載の内燃機関の可変動弁装置。
  4. 前記変位部材は、
    前記ガイドレールに係脱自在な係合部を有し、前記カムシャフトの軸方向に変位可能な主変位部材と、
    前記第1気筒群および前記第2気筒群の各気筒において前記主変位部材が備えられていない残りの気筒に備えられ、前記部材連結軸を介して前記主変位部材と連動して変位する副変位部材と、を含み、
    前記アクチュエータは、前記係合部を前記ガイドレールに係合させるための駆動力を発するものであり、
    前記アクチュエータの作動時には、前記主変位部材が前記部材連結軸を中心として回転したうえで前記係合部と前記ガイドレールとが係合し、
    前記係合部と当該ガイドレールとの前記係合時に生ずる前記主変位部材の変位に伴って、当該主変位部材が備えられた前記気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化し、前記主変位部材の前記変位に連動する前記部材連結軸および前記副変位部材の変位に伴って、当該副変位部材が備えられた前記残りの気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化することを特徴とする請求項2または3記載の内燃機関の可変動弁装置。
  5. 前記可変動弁装置は、前記切換ピンに当接する前記変位部材が当該切換ピンを押動することにより、前記第1ロッカーアームと前記第2ロッカーアームとを前記連結状態から前記非連結状態に切り換えるものであって、
    前記可変動弁装置は、前記連結状態に戻す方向に前記部材連結軸および前記変位部材のうちの少なくとも一方を付勢する付勢手段を更に備え、
    前記アクチュエータは、前記連結状態に復帰する際には、前記付勢手段が発する付勢力によって前記部材連結軸および前記変位部材が変位しないように保持されている状態を解除するために駆動されるものであり、
    前記連結状態に戻すべく前記アクチュエータが作動した際に、前記連結状態への復帰開始目標気筒の前記第1および第2ロッカーアームの動作状態が前記連結状態に戻る前に他の気筒の前記第1および第2ロッカーアームの動作状態が前記連結状態に戻らないように、前記部材連結軸の変位を規制する規制手段を更に備えることを特徴とする請求項3または4記載の内燃機関の可変動弁装置。
  6. 前記規制手段は、前記復帰開始目標気筒に対して爆発順序が1つ手前の気筒を除いた複数の気筒であって爆発順序が連続する複数の気筒に設けられていることを特徴とする請求項5記載の内燃機関の可変動弁装置。
  7. 前記ガイドレールは、前記第1気筒群に対応して配置された第1ガイドレールと、前記第2気筒群に対応して配置された第2ガイドレールとを含み、
    前記部材連結軸は、前記ディレー機構を介し、前記第1気筒群を担う第1部材連結軸と、前記第2気筒群を担う第2部材連結軸とに分割されており、
    前記変位部材は、
    前記第1ガイドレールに係脱自在な第1係合部を有し、前記第1部材連結軸に一体的に結合され、前記ロッカーシャフトに回転自在に支持された第1主変位部材と、
    前記第1気筒群において前記第1主変位部材が備えられていない残りの気筒に備えられ、前記第1部材連結軸を介して前記第1主変位部材と連動して変位する第1副変位部材と、
    前記第2ガイドレールに係脱自在な第2係合部を有し、前記第2部材連結軸に一体的に結合され、前記ロッカーシャフトに回転自在に支持された第2主変位部材と、
    前記第2気筒群において前記第2主変位部材が備えられていない残りの気筒に備えられ、前記第2部材連結軸を介して前記第2主変位部材と連動して変位する第2副変位部材と、
    を含み、
    前記アクチュエータは、前記第1係合部を前記第1ガイドレールに係合させるための駆動力を発するものであり、
    前記アクチュエータの作動時には、前記第1主変位部材が前記部材連結軸とともに回転したうえで前記第1係合部が前記第1ガイドレールと係合し、
    前記第1係合部と前記第1ガイドレールとの前記係合時に生ずる前記第1主変位部材の変位に伴って、当該第1主変位部材が備えられた気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化し、前記第1主変位部材の前記変位に連動する前記第1部材連結軸および前記第1副変位部材の変位に伴って、当該第1副変位部材が備えられた前記残りの気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化し、
    前記ディレー機構は、前記第1係合部と前記第1ガイドレールとの前記係合時に生ずる前記第1部材連結軸の回転力を、前記第2部材連結軸に遅れを伴って伝達させる機構であり、
    前記第1部材連結軸の回転力が前記ディレー機構を介して前記第2部材連結軸に伝達された時に、前記第2主変位部材が前記第2部材連結軸とともに回転したうえで前記第2係合部が前記第2ガイドレールと係合し、
    前記第2係合部と前記第2ガイドレールとの前記係合時に生ずる前記第2主変位部材の変位に伴って、当該第2主変位部材が備えられた気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化し、前記第2主変位部材の前記変位に連動する前記第2部材連結軸および前記第2副変位部材の変位に伴って、当該第2副変位部材が備えられた前記残りの気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化することを特徴とする請求項2または3記載の内燃機関の可変動弁装置。
  8. 前記ディレー機構は、前記第1部材連結軸の回転力を前記第2部材連結軸に遅れを伴って伝達させるためのねじりバネを含むことを特徴とする請求項7記載の内燃機関の可変動弁装置。
  9. 前記伝達部材は、前記第1気筒群および前記第2気筒群の各気筒に配置されたロッカーアームであって、前記カムと同期して揺動する第1ロッカーアームと、前記バルブを押動可能な第2ロッカーアームと、を含み、
    前記剛体部材は、
    前記第1ロッカーアームおよび前記第2ロッカーアームを支持するロッカーシャフトの内部に軸方向の変位自在に配置された部材連結軸と、
    前記第1気筒群および前記第2気筒群の各気筒に配置され、それぞれが前記部材連結軸と連結され、前記アクチュエータの作動に伴って前記部材連結軸とともに変位することにより、前記第1気筒群および前記第2気筒群の各気筒において前記第2ロッカーアームの動作状態を変化させる変位部材と、を含み、
    前記ガイドレールは、前記第1気筒群に対応して配置された第1ガイドレールと、前記第2気筒群に対応して配置された第2ガイドレールとを含み、
    前記部材連結軸は、前記ディレー機構を介し、前記第1気筒群を担う第1部材連結軸と、前記第2気筒群を担う第2部材連結軸とに分割されており、
    前記変位部材は、
    前記第1ガイドレールに係脱自在な第1係合部を有し、前記ロッカーシャフトに回転自在に支持された第1主変位部材と、
    前記第1気筒群において前記第1主変位部材が備えられていない残りの気筒に備えられ、前記第1部材連結軸を介して前記第1主変位部材と連動して変位する第1副変位部材と、
    前記第2ガイドレールに係脱自在な第2係合部を有し、前記ロッカーシャフトに回転自在に支持された第2主変位部材と、
    前記第2気筒群において前記第2主変位部材が備えられていない残りの気筒に備えられ、前記第2部材連結軸を介して前記第2主変位部材と連動して変位する第2副変位部材と、
    を含み、
    前記アクチュエータは、前記第1係合部を前記第1ガイドレールに係合させるための駆動力を発するものであり、
    前記アクチュエータの作動時には、前記第1主変位部材が回転したうえで前記第1係合部が前記第1ガイドレールと係合し、
    前記第1係合部と前記第1ガイドレールとの前記係合時に生ずる前記第1主変位部材の変位に伴って、当該第1主変位部材が備えられた気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化し、前記第1主変位部材の前記変位に連動する前記第1部材連結軸および前記第1副変位部材の変位に伴って、当該第1副変位部材が備えられた前記残りの気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化し、
    前記ディレー機構は、前記第1係合部と前記第1ガイドレールとの前記係合時に生ずる前記第1部材連結軸の前記変位を利用して前記第2主変位部材を回転させることにより、前記第2主変位部材を前記第1主変位部材よりも遅れたタイミングで回転させる機構であり、
    前記第2主変位部の前記回転時に、前記第2係合部が前記第2ガイドレールと係合し、
    前記第2係合部と前記第2ガイドレールとの前記係合時に生ずる前記第2主変位部材の変位に伴って、当該第2主変位部材が備えられた気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化し、前記第2主変位部材の前記変位に連動する前記第2部材連結軸および前記第2副変位部材の変位に伴って、当該第2副変位部材が備えられた前記残りの気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化する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。
  10. 前記ディレー機構は、
    前記第1部材連結軸もしくはこれに固定された第1固定部材に、前記第2主変位部材側に向かって幅が狭まるように形成された第1テーパ面と、
    前記第2主変位部材もしくはこれに固定された第2固定部材に形成され、前記第1テーパ面に当接する第2テーパ面と、
    を含み、
    前記第1部材連結軸の前記変位に伴って前記第1テーパ面が前記第2テーパ面に向かっ変位することで、前記第1テーパ面が前記第2テーパ面を押動して前記第2主変位部材が回転することを特徴とする請求項9記載の内燃機関の可変動弁装置。
  11. 前記ディレー機構は、
    前記第1部材連結軸と連動して変位するガイドピンと、
    前記ロッカーシャフトの周面に形成され、前記ガイドピンを案内するガイド溝と、
    前記第2主変位部材に形成され、前記ガイドピンと係合する係合溝と、
    を含み、
    前記ガイド溝と前記係合溝は、前記第1部材連結軸の前記変位に伴う前記ガイドピンの変位に従って前記第2主変位部材を回転させるべく機能する溝であることを特徴とする請求項9記載の内燃機関の可変動弁装置。
  12. 前記第2係合部と前記第2ガイドレールとの前記係合時に前記第2部材連結軸が変位し終えた位置で、前記係合溝の保持部が前記ガイドピンと係合することによって、前記第2部材連結軸の軸方向位置が保持されることを特徴とする請求項11記載の内燃機関の可変動弁装置。
  13. 前記ガイドレールは、前記第1気筒群に対応して配置された第1ガイドレールと、前記第2気筒群に対応して配置された第2ガイドレールとを含み、
    前記部材連結軸は、前記ディレー機構を介し、前記第1気筒群を担う第1部材連結軸と、前記第2気筒群を担う第2部材連結軸とに分割されており、
    前記変位部材は、
    前記第1ガイドレールに係脱自在な第1係合部を有し、前記ロッカーシャフトに回転自在に支持された第1主変位部材と、
    前記第1気筒群において前記第1主変位部材が備えられていない残りの気筒に備えられ、前記第1部材連結軸を介して前記第1主変位部材と連動して変位する第1副変位部材と、
    前記第2ガイドレールに係脱自在な第2係合部を有し、前記ロッカーシャフトに回転自在に支持された第2主変位部材と、
    前記第2気筒群において前記第2主変位部材が備えられていない残りの気筒に備えられ、前記第2部材連結軸を介して前記第2主変位部材と連動して変位する第2副変位部材と、
    を含み、
    前記アクチュエータは、前記第1係合部を前記第1ガイドレールに係合させるための駆動力を発するものであり、
    前記アクチュエータの作動時には、前記第1主変位部材が回転したうえで前記第1係合部が前記第1ガイドレールと係合し、
    前記第1係合部と前記第1ガイドレールとの前記係合時に生ずる前記第1主変位部材の変位に伴って、当該第1主変位部材が備えられた気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化し、前記第1主変位部材の前記変位に連動する前記第1部材連結軸および前記第1副変位部材の変位に伴って、当該第1副変位部材が備えられた前記残りの気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化し、
    前記ディレー機構は、一端が前記第2主変位部材の前記第2係合部として機能し、他端が前記第1部材連結軸に当接可能であり、前記第2部材連結軸および前記第2主変位部材の内部を貫通する可撓部を有する変形可能部材を含み、
    前記第1係合部と前記第1ガイドレールとの前記係合時に生ずる前記第1部材連結軸の前記変位に伴って前記変形可能部材が変位することで、前記第1係合部が前記第1ガイドレールに係合するタイミングよりも遅れたタイミングで前記第2係合部が前記第2ガイドレールと係合し、
    前記第2係合部と前記第2ガイドレールとの前記係合時に生ずる前記第2主変位部材の変位に伴って、当該第2主変位部材が備えられた気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化し、前記第2主変位部材の前記変位に連動する前記第2部材連結軸および前記第2副変位部材の変位に伴って、当該第2副変位部材が備えられた前記残りの気筒の前記第2ロッカーアームの動作状態が変化することを特徴とする請求項2または3記載の内燃機関の可変動弁装置。
  14. 前記内燃機関の可変動弁装置は、
    前記第2主変位部材の内部に設けられたボールプランジャと、
    前記変形可能部材に設けられ、前記ボールプランジャと係合可能なロック溝と、
    を更に備え、
    前記第2係合部と前記第2ガイドレールとの前記係合に伴う前記第2部材連結軸の前記変位が行われた後に前記第2係合部が前記第2ガイドレールから排出された状態で、前記ボールプランジャが前記ロック溝と係合し、かつ、前記変形可能部材の前記他端が前記第1部材連結軸に当接することによって、前記第2部材連結軸の軸方向位置が保持されることを特徴とする請求項13記載の内燃機関の可変動弁装置。
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