JP5521718B2 - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

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、回転駆動されるカム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動弁機構が開示されている。より具体的には、この従来の動弁機構では、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。

上記従来の動弁機構によれば、ガイド溝に対してピンが挿入されると、カム軸及びカムキャリアの回転に伴って、ピンは螺旋状に形成されたガイド溝の側面縦壁に接触し、螺旋状の側面縦壁に沿って案内される。その結果、カム軸に対してカムキャリアを軸方向に移動（変位）させることができる。これにより、各気筒のバルブ駆動用カムを切り換えてバルブのリフト量を変更することができる。

日本特表２００６−５２０８６９号公報

ところで、ピンの挿入位置にはばらつきが生じるため、上述したガイド溝の溝幅は、ばらつきを考慮してピンの直径よりも若干大きく設計されている。また、ピンが確実に挿入されるようにピンとガイド溝の位置関係が設計されている。しかしながら、挿入位置のばらつき自体は生じるため、上記従来の動弁機構では、上記螺旋状に形成されたガイド溝の側面縦壁と挿入されたピンとが接触する位置に、ばらつきが生じることとなる。この接触位置によっては、ピンやガイド溝に連結する部材間に大きな力（例えば、部材間にかじりを生じさせるような大きな力）が作用することとなる。そのため、接触位置のばらつきを低減して動弁機構の信頼性を高めることが望まれる。

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、ガイド溝の側面縦壁とピンとの接触位置のばらつきを低減することのでき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、上記の目的を達成するため、内燃機関の可変動弁装置であって、
ピンを突き出し可能なアクチュエータと、
カムシャフトと共に回転する円筒部と、
前記円筒部の外周面に形成され、前記アクチュエータに突き出された前記ピンと前記円筒部との相対的な変位を案内するガイド縦壁と、
前記相対的な変位によりバルブの開弁特性を切り換える切換機構と、
前記アクチュエータに突き出された前記ピンを、前記相対的な変位の開始前に前記ガイド縦壁に誘導する誘導手段と、を備え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、
前記誘導手段は、
前記外周面に形成され、前記相対的な変位の開始前に前記アクチュエータに突き出された前記ピンが当接するピン当接面を備え、
前記ピン当接面は、前記ピンの突き出し方向から見て前記ガイド縦壁に向かう斜め前方に傾斜した傾斜面であること、を特徴とする。

また、第３の発明は、第１の発明において、
前記誘導手段は、
前記外周面に形成され、前記相対的な変位の開始前に前記アクチュエータに突き出された前記ピンが当接するピン当接面と、
前記ピンの先端に設けられ、前記ピンの直径よりも小さい小突起部と、
前記ピン当接面に設けられ、挿入された前記小突起部を溝に沿って誘導する導入溝と、
を更に備えることを特徴とする。

また、第４の発明は、第３の発明において、
前記外周面は、前記導入溝を有する前記当接面を底面とし、前記ガイド縦壁を一方の側面とする凹状のガイド溝を備え、
前記小突起部は、前記ピンと同軸心であってその直径が前記導入溝の溝幅よりも小さい半球状部であり、
前記ピンの軸心と前記ガイド溝の溝幅の中間点との距離は、前記ガイド溝の溝幅と前記ピンの直径との差の半分以下であること、を特徴とする。

また、第５の発明は、第１乃至４の発明のいずれかにおいて、
前記ガイド縦壁は、前記相対的な変位を案内した後、該変位の方向とは逆方向に前記ピンを案内する縦壁を更に備えること、を特徴とする。

第１の発明によれば、アクチュエータに突き出されたピンを、ピンと円筒部との相対的な変位開始前にガイド縦壁に誘導することができる。このため、本発明によれば、ピンの移動経路のばらつきを低減し、ピンとガイド縦壁との接触位置のばらつきを低減することができる。そのため、可変動弁装置の信頼性を高めることができる。

第２の発明によれば、ピンの突き出し方向から見て、ガイド縦壁に向かう斜め前方に傾斜したピン当接面が設けられている。ピン当接面の傾斜により、カムシャフトの回転に伴って、当接するピンをガイド縦壁に向けてスムーズに誘導することができる。ピンと円筒部との相対的な変位開始前にピンをガイド縦壁に沿わせておくことで、変位開始後の、ピンとガイド縦壁との衝突を抑制することができる。このため、本発明によれば、ピンやガイド縦壁に連結する部材間に加わる衝撃を低減し、部材間のかじりを防止することができる。

第３の発明によれば、ピンの先端に設けられた小突起部を溝に沿って誘導する導入溝がピン当接面に設けられている。導入溝に沿って小突起部を誘導することで、ピンをガイド縦壁に誘導することができる。ピンと円筒部との相対的な変位開始前にピンをガイド縦壁に沿わせておくことで、変位開始後の、ピンとガイド縦壁との衝突を抑制することができる。このため、本発明によれば、ピンやガイド縦壁に連結する部材間に加わる衝撃を低減し、部材間のかじりを防止することができる。

第４の発明によれば、直径が前記導入溝の溝幅よりも小さく、ピンと同心の半球状部をピンの先端に備える。このため、本発明によれば、ピンの半球状部が上記導入溝付近に接地すると、ピンの先端が半球状であるため自動的に調心され導入溝に自動的に納まることとなる。よって、導入溝に沿わせてピンをガイド溝に確実に挿入することができる。

さらに、第４の発明によれば、ピンの軸心とガイド溝の溝幅の中間点との距離は、ガイド溝の溝幅とピンの直径との差の半分以下に設定されている。このため、本発明によれば、ピンの挿入の位置がガイド溝幅の中央になるようにピン組み付け時の初期位置を微調整する必要がなく、組み付け性を大幅に向上させることができる。

第５の発明によれば、アクチュエータに突き出されたピンと円筒部との相対的な変位を案内した後、その変位の方向とは逆方向にピンを案内する縦壁を備える。このため、本発明によれば、ピンの摩耗による変位量低下を考慮して、ガイド縦壁によるピンと円筒部との相対的な変位量を予め大きく設定しておく場合であっても、変位後、逆方向にピンを案内して適切な変位量を得ることができる。

本発明の実施の形態１における内燃機関の可変動弁装置を示す斜視図である。 図１に示すロッカーシャフトの軸線と切換ピンの軸線とを含む平面で、カムシャフトを除く可変動弁装置の要部を切断した断面図である。 本発明の実施の形態１における可変動弁装置１０をカムシャフト１８（およびロッカーシャフト１６）の軸方向から見た図である。 本発明の実施の形態１における円筒部１８ａの外周面に設けられたガイドレール５２の展開図である。 図４のＡ〜Ｄ各位置におけるガイドレール５２の径方向の断面図である。 本発明の実施の形態２における可変動弁装置１０をカムシャフト１８（およびロッカーシャフト１６）の軸方向から見た図である。 本発明の実施の形態２における円筒部１８ａの外周面に設けられたガイドレール５２の展開図である。 本発明の実施の形態２における小突起部８６と導入溝９０の詳細について説明するための図である。 図７のＡ〜Ｉ各位置におけるガイドレール５２の径方向の断面図である。 本発明の実施の形態３における円筒部１８ａの外周面に設けられたガイドレール５２の展開図である。 本発明の実施の形態３の終了直線溝部６４における側面縦壁７８の変形例を説明するための図である。 本発明の実施の形態１におけるガイドレール５２の比較対象である従来のガイドレール６６の展開図である。 図１２のＡ〜Ｄの各位置におけるガイドレール６６の径方向の断面図である。 スライドアームピン４４ｂが側面縦壁に衝突した際の第１スライドアーム４４の状態を説明するための図である。 図１４における第１スライドアーム４４とロッカーシャフト１６との間の摺動面７２周辺の拡大図である。 ピン摩耗前後における第１スライドアーム４４の変位位置を説明するための図である。 本発明の実施の形態３におけるガイドレール５２の比較対象であるガイドレール９４の展開図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

実施の形態１．
［可変動弁装置の全体構成］
（可変動弁装置の構成）
図１乃至図５を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１の内燃機関１の可変動弁装置１０を示す斜視図である。図１においては、後述するカムシャフト１８の図示が省略されている。図１においては、一部の気筒（＃１および＃２）以外の図示が省略されているが、本実施形態の内燃機関１は、一例として、４つの気筒（＃１〜＃４）を有する直列４気筒型エンジンであるものとする。内燃機関１の個々の気筒には、一例として、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。可変動弁装置１０は、各気筒に配設された吸気バルブ、或いは排気バルブを駆動する装置として機能するものとする。

図１に示すように、内燃機関１の各気筒には、第１ロッカーアーム１２と第２ロッカーアーム１４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１２、１４は、１本のロッカーシャフト１６によって回転（揺動）自在に支持されている。

図２は、図１に示すロッカーシャフト１６の軸線と後述する切換ピン３８の軸線とを含む平面で、カムシャフト１８を除く可変動弁装置１０の要部を切断した断面図である。尚、図２（Ａ）は、後述する連結状態にある可変動弁装置１０を示し、図２（Ｂ）は、後述する非連結状態にある可変動弁装置１０を示している。

カムシャフト１８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あるいは歯車によって連結され、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。図２に示すように、カムシャフト１８には、１気筒当たり１つの主カム２０と１つの副カム２２とが形成されている。また、上記ロッカーシャフト１６は、カムシャフト１８と平行に配置されている。

主カム２０は、カムシャフト１８と同軸の円弧状のベース円部と、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とを有するカム（リフトカム）として構成されているものとする。また、本実施形態では、副カム２２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ものとする。

図１及び図２に示すように、第１ロッカーアーム１２には、主カム２０と接することができる位置に、第１ローラ２４が回転自在に取り付けられている。第１ロッカーアーム１２は、ロッカーシャフト１６に取り付けられたスプリング（図示省略）によって、第１ローラ２４が主カム２０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１２は、主カム２０の作用力と上記スプリングの付勢力との協働により、ロッカーシャフト１６を支点として揺動するようになる。

また、第２ロッカーアーム１４には、副カム２２と接することができる位置に、第２ローラ２６が回転自在に取り付けられている。また、第２ロッカーアーム１４におけるロッカーシャフト１６側の端部においては、ロッカーシャフト１６がラッシュアジャスタ（図示省略）を介して内燃機関１の静止部材であるカムキャリア２７（或いはシリンダヘッド等）によって支持されているものとする。第２ロッカーアーム１４に設けられた第２ローラ２６は、上記ラッシュアジャスタから押し上げ力を受けることによって、副カム２２に向けて付勢されている。

また、第２ロッカーアーム１４におけるロッカーシャフト１６と反対側の端部には、２つのバルブ２８に当接する当接部１４ａが設けられている。すなわち、第２ロッカーアーム１４は、これら２つのバルブ２８に対して共用されており、より具体的には、同一気筒内に備えられた２つのバルブ２８の中間に位置するように配置されている。また、バルブ２８は、図１に示すバルブスプリング３０によって閉弁方向に付勢されている。

（切換機構の構成）
可変動弁装置１０は、第１ロッカーアーム１２と第２ロッカーアーム１４とが連結した連結状態（図２（Ａ）参照）と、その連結が解除された非連結状態（図２（Ｂ）参照）とを切り換えるための切換機構３２を備えている。このような切換機構３２を備えることによって、主カム２０の作用力が第１ロッカーアーム１２を介して第２ロッカーアーム１４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１４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２８の開弁特性を切り換えることができるようになっている。

上記切換機構３２の構成について説明する。図２に示すように、第１ローラ２４の支軸３４の内部には、第１ローラ２４と同心の第１ピン孔３４ａが形成されており、第２ローラ２６の支軸３６の内部には、第２ローラ２６と同心の第２ピン孔３６ａが形成されている。

上記のピン孔３４ａ、３６ａの中心は、ロッカーアーム１２、１４の回転中心であるロッカーシャフト１６を中心とする同じ半径に配置されている。そして、第１ローラ２４が主カム２０のベース円部と当接し、かつ、第２ローラ２６が副カム２２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３６ａの位置とが一致するようになっている。

更に、上記のピン孔３４ａ、３６ａには、円柱状の切換ピン３８が移動自在に配置されている。また、第１ピン孔３４ａは、第２ロッカーアーム１４と反対側の端部が閉塞され、かつ、第２ロッカーアーム１４側の端部が開口されている。そして、第１ピン孔３４ａの内部には、切換ピン３８を第２ロッカーアーム１４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４０が配置されている。より具体的には、リターンスプリング４０は、実装された状態において、第２ロッカーアーム１４側に向けて切換ピン３８を常時付勢するように構成されている。

また、第２ピン孔３６ａは、貫通孔であり、その内部には、円柱状のピストン４２が移動自在に挿入されている。更に、＃１気筒においては、第２ロッカーアーム１４における第１ロッカーアーム１２の反対側の側面には、ピストン４２と当接するアーム部４４ａを有する第１スライドアーム４４が配置されている。第１スライドアーム４４は、ロッカーシャフト１６に取り付けられている。

一方、＃２気筒においては、第２ロッカーアーム１４における第１ロッカーアーム１２の反対側の側面には、ピストン４２と当接するアーム部４６ａを有する第２スライドアーム４６が配置されている。第２スライドアーム４６は、ロッカーシャフト１６に取り付けられている。

第２スライドアーム４６に対する第１スライドアーム４４の相違点は、次の通りである。すなわち、第１スライドアーム４４のアーム部４４ａの先端には、カムシャフト１８の周面に向けて突出するようにスライドアームピン４４ｂが設けられている。また、第１スライドアーム４４におけるアーム部４４ａの反対側の端部には、後述する電磁ソレノイド５４により押圧される押圧面４４ｃが設けられている。尚、図示が省略された＃３、４気筒が備えるスライドアームは、＃２気筒と同じ第２スライドアーム４６であるものとする。

図２に示すように、ロッカーシャフト１６は、中空状に形成されている。ロッカーシャフト１６の内部には、リンクシャフト４８がロッカーシャフト１６との間で摺動自在に挿入されている。リンクシャフト４８は、＃１気筒に配置される第１スライドアーム４４および＃２〜＃４気筒に配置される第２スライドアーム４６を、ロッカーシャフト１６の軸方向に同時に変位可能とするために備えられたシャフトである。

リンクシャフト４８には、各気筒のスライドアーム４４、４６の配置部位に対応して、環状溝４８ａが形成されている。また、ロッカーシャフト１６における各環状溝４８ａに対応する周面には、図示省略する貫通孔が形成されている。

また、リンクシャフト４８およびそれが挿入されたロッカーシャフト１６は、スライドアーム４４、４６の内部を貫通している。そして、スライドアーム４４、４６には、圧入ピンの圧入を受ける圧入ピン用孔がそれぞれ形成されている。各圧入ピンは、圧入ピン用孔を介してスライドアーム４４、４６を貫通したうえで、各環状溝４８ａと係合するようになっている。

尚、環状溝４８ａの幅は、圧入ピンの径と同等となるように設定されている。また、ロッカーシャフト１６の各貫通孔は、後述する電磁ソレノイド５４の動作に伴って第１スライドアーム４４が回転する際に、圧入ピンと干渉して第１スライドアーム４４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形成されている。更に、各貫通孔は、当該電磁ソレノイド５４の動作に伴ってリンクシャフト４８がその軸方向に移動する際に、圧入ピンと干渉してリンクシャフト４８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。

以上のような構成を採用することにより、第１スライドアーム４４は、回転自在かつ軸方向の移動を拘束した態様でリンクシャフト４８と連結されている。また、同様に、第２スライドアーム４６についても、回転自在かつ軸方向の移動を拘束した態様でリンクシャフト４８と連結されている。

また、図２に示すように、カムシャフト１８において、第１スライドアーム４４のアーム部４４ａに設けられたスライドアームピン４４ｂと対向する外周面には、円筒状に形成された円筒部１８ａが形成されている。円筒部１８ａの外周面には、周方向に延びる螺旋状のガイドレール５２が形成されている。詳細には、ガイドレール５２は、螺旋状溝部の始端と終端とに直線溝部が接続された溝として形成されている。ガイドレール５２の溝幅は、スライドアームピン４４ｂの外径よりも若干大きく形成されている。

また、切換機構３２は、スライドアームピン４４ｂをガイドレール５２に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５４を備えている。電磁ソレノイド５４は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５６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。ＥＣＵ５６は、内燃機関１の運転状態を制御するための電子制御ユニットである。

また、電磁ソレノイド５４は、駆動軸５４ａを備え、カムキャリア２７等の停止部材に固定されているものとする。ここで、駆動軸５４ａは、スライドアームピン４４ｂをガイドレール５２に向けて押圧面４４ｃを押圧可能な位置に設けられている。

また、ガイドレール５２における螺旋の向きは、その内部にスライドアームピン４４ｂが挿入された状態でカムシャフト１８が一定の回転方向に回転する場合に、第１スライドアーム４４、当該第１スライドアーム４４に連動するリンクシャフト４８、および、当該リンクシャフト４８により駆動される第２スライドアーム４６を、図２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２における左方向とは、第１スライドアーム４４および第２スライドアーム４６のそれぞれが切換ピン３８をリターンスプリング４０の付勢力に抗してその退出方向（上記切換ピンの進出方向の逆方向）に押し退けて、第１スライドアーム４４および第２スライドアーム４６がロッカーアーム１２、１４に近づくようになる方向である。

ここで、図２（Ａ）における第１スライドアーム４４の位置、すなわち、リターンスプリング４０の付勢力によって切換ピン３８が第１ピン孔３４ａおよび第２ピン孔３６ａの双方に挿入された状態となっている時の第１スライドアーム４４の位置を、「変位端Ｐｍａｘ１」と称する。この変位端Ｐｍａｘ１に第１スライドアーム４４が位置している時には、第１ロッカーアーム１２と第２ロッカーアーム１４とが上記連結状態となる。

そして、図２（Ｂ）における第１スライドアーム４４の位置、すなわち、切換ピン３８がスライドアーム４４、４６からカムシャフト１８の回転力を利用した力を受けることによって、切換ピン３８およびピストン４２がそれぞれ第１ピン孔３４ａおよび第２ピン孔３６ａのみに挿入された状態となっている時の第１スライドアーム４４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スライドアーム４４が位置している時には、第１ロッカーアーム１２と第２ロッカーアーム１４とが上記非連結状態となる。

図３は、図１に示す可変動弁装置１０をカムシャフト１８（およびロッカーシャフト１６）の軸方向から見た図である。本実施形態では、カムシャフト１８の軸方向におけるガイドレール５２の始端５２ａの位置は、第１スライドアーム４４が上記変位端Ｐｍａｘ１に位置する時のスライドアームピン４４ｂ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１８の軸方向におけるガイドレール５２の終端５２ｂの位置は、第１スライドアーム４４が上記変位端Ｐｍａｘ２に位置する時のスライドアームピン４４ｂ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５２によってスライドアームピン４４ｂが案内される範囲内で、第１スライドアーム４４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。

また、図３に示すように、ガイドレール５２には、第１スライドアーム４４が変位端Ｐｍａｘ１に位置する時の始端５２ａ側の所定区間として、カムシャフト１８の周方向に延びた開始直線溝部６０が設けられている。開始直線溝部６０は、カムシャフト１８の回転に伴ってガイドレール５２が徐々に深くなる浅底部である。更に、ガイドレール５２には、第１スライドアーム４４が変位端Ｐｍａｘ２に達した後の終端５２ｂ側の所定区間として、カムシャフト１８の周方向に延びた終了直線溝部６４が設けられている。終了直線溝部６４は、カムシャフト１８の回転に伴ってガイドレール５２が徐々に浅くなる浅底部である。

また、第１スライドアーム４４には、押圧面４４ｃの一部を切り欠いて凹状に形成された切欠部４４ｅが設けられている。押圧面４４ｃは、図３の矢印α方向に電磁ソレノイド５４の駆動力が加えられた場合に、第１スライドアーム４４が変位端Ｐｍａｘ１からＰｍａｘ２に変位する間、駆動軸５４ａ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４４ｅは、第１スライドアーム４４が上記変位端Ｐｍａｘ２に位置している状態において、上記浅底部である終了直線溝部６４の作用によってスライドアームピン４４ｂが円筒部１８ａの表面に取り出された時に、駆動軸５４ａと係合可能な部位に設けられている。

そして、上記切欠部４４ｅは、第１スライドアーム４４が切換ピン３８の進出方向に移動するのを規制可能な態様で、駆動軸５４ａ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３８、リターンスプリング４０、ピストン４２、第１スライドアーム４４、第２スライドアーム４６、リンクシャフト４８、圧入ピン、ガイドレール５２、および、ＥＣＵ５６により通電が制御される電磁ソレノイド５４によって、上記切換機構３２が構成されている。

［可変動弁装置の基本動作］
（弁稼動状態時）
弁稼働状態時には、電磁ソレノイド５４の駆動がＯＦＦとされており、これにより、第１スライドアーム４４は、カムシャフト１８から離れた状態で、リターンスプリング４０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２（Ａ）に示すように、第１ロッカーアーム１２と第２ロッカーアーム１４とが切換ピン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２０の作用力が第１ロッカーアーム１２から第２ロッカーアーム１４を介して双方のバルブ２８に伝達されるようになる。このため、主カム２０のプロフィールに従って、通常のバルブ２８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１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ＥＣＵ５６によって検知された際に行われる。先ず、所定のタイミングで電磁ソレノイド５４への通電が開始される。その結果、図３における時計回りに第１スライドアーム４４がロッカーシャフト１６（リンクシャフト４８）を中心として回転する。

上記のように第１スライドアーム４４が回転すると、スライドアームピン４４ｂがガイドレール５２と係合する。その結果、スライドアームピン４４ｂがガイドレール５２によって案内されることでカムシャフト１８の回転力を利用して、第１スライドアーム４４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５２からの第１スライドアーム４４の駆動力が圧入ピンおよびリンクシャフト４８を介して各第２スライドアーム４６に伝達されることで、第１スライドアーム４４に連結されたリンクシャフト４８、更には、リンクシャフト４８に連結された各第２スライドアーム４６が第１スライドアーム４４に連動して変位するようになる。

第１スライドアーム４４が変位端Ｐｍａｘ２に達すると、切換ピン３８が第１ピン孔３４ａ内に戻されるので、第１ロッカーアーム１２と第２ロッカーアーム１４とが非連結状態となる。その結果、主カム２０の作用力が第１ロッカーアーム１２から第２ロッカーアーム１４に伝達されなくなる。また、第２ローラ２６が当接する副カム２２はゼロリフトカムである。このため、主カム２０の作用力が伝達されなくなった第２ロッカーアーム１４には、バルブ２８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２０の回転に関係なく、第２ロッカーアーム１４が静止状態となるので、バルブ２８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スライドアーム４４が変位端Ｐｍａｘ２に達すると、ガイドレール５２の浅底部である終了直線溝部６４の作用によって、第１スライドアーム４４がカムシャフト１８（ガイドレール５２）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５４によって駆動され続けている駆動軸５４ａが切欠部４４ｅに一致するようになるまで第１スライドアーム４４が更に回転すると、駆動軸５４ａと当接する第１スライドアーム４４側の部位が押圧面４４ｃから切欠部４４ｅへと切り替わる。その結果、駆動軸５４ａが切欠部４４ｅと係合することで、第１スライドアーム４４は、スライドアームピン４４ｂがカムシャフト１８から離れた状態で、かつ、駆動軸５４ａによってリターンスプリング４０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１２と第２ロッカーアーム１４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。また、このような切欠部４４ｅを利用した駆動軸５４ａによる第１スライドアーム４４の保持動作によれば、回転するカムシャフト１８とスライドアームピン４４ｂとの摺動に伴うフリクションやスライドアームピン４４ｂの摩耗の発生を回避しつつ、弁停止状態を維持できるようになる。

（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ＥＣＵ５６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５４への通電をＯＦＦとすることで開始される。電磁ソレノイド５４への通電がＯＦＦとされると、第１スライドアーム４４の切欠部４４ｅと駆動軸５４ａ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４０の付勢力に抗して切換ピン３８を第１ピン孔３４ａ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４０の付勢力によって、切換ピン３８がその進出方向に移動し、第１ロッカーアーム１２と第２ロッカーアーム１４とが切換ピン３８を介して連結された状態、すなわち、主カム２０の作用力によってバルブ２８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４０の付勢力によって切換ピン３８がその進出方向に移動するのに伴って、ピストン４２を介して、第１スライドアーム４４（並びにそれに連動するリンクシャフト４８および第２スライドアーム４６）が変位端Ｐｍａｘ２から変位端Ｐｍａｘ１に戻されるようになる。

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５４への通電のＯＮ、ＯＦＦとカムシャフト１８の回転力とリターンスプリング４０の付勢力とを利用して、第１スライドアーム４４の軸方向位置を変位端Ｐｍａｘ１からＰｍａｘ２の間で移動させることができる。これにより、第１スライドアーム４４が搭載された＃１気筒において弁稼動状態と弁停止状態との間でバルブ２８の動作状態を切り換えることが可能となる。更に、第１スライドアーム４４と連動するリンクシャフト４８および第２スライドアーム４６を介して、残りの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２８の動作状態を切り換えることが可能となる。このように、可変動弁装置１０によれば、１つの電磁ソレノイド５４を用いて、内燃機関１が有する全ての気筒に配置されたバルブ２８の動作状態を切り換えることができる。また、以上説明した構成を有する可変動弁装置１０によれば、カムシャフト１８の回転力を利用して、カムシャフト１８が一回転する間に、高応答に弁停止状態とすることができる。

［可変動弁装置の特徴的構成］
ところで、上述した可変動弁装置１０の構成では、ガイドレール５２の溝幅は、現実のピンの挿入位置にばらつきが生じることを考慮して、スライドアームピン４４ｂの外径よりも若干大きく設計されている。弁停止制御時には、スライドアームピン４４ｂをガイドレール５２の開始直線溝部６０に確実に挿入させる必要があるため、現実のピンの挿入位置のばらつきを考慮して、スライドアームピン４４ｂとガイドレール５２との位置関係が設計されている。例えば、スライドアームピン４４ｂの突き出し方向は、ガイドレール５２の溝幅の中央位置に設計されている。

しかしながら、次のような問題が生じうる。問題点について図１２〜図１５を用いて説明する。図１２は、本実施形態におけるガイドレール５２の比較対象である従来のガイドレール（以下、ガイドレール６６という。）の展開図である。図１３（Ａ）〜図１３（Ｄ）は、図１２のＡ〜Ｄの各位置におけるガイドレール６６の径方向の断面図である。

スライドアームピン４４ｂの移動経路について説明する。まず、図１２のＡ位置において、スライドアームピン４４ｂがガイドレール６６に挿入される（図１３（Ａ））。図１３に示す通り、ガイドレール６６の溝底面はカムシャフト１８の軸心と平行に形成されている。そのため、ガイドレール６６の溝幅の中央位置に挿入されたスライドアームピン４４ｂは、カムシャフト１８の回転に伴ってガイドレール６６の溝中央を直進する（図１３（Ｂ）〜図１３（Ｃ））。その後、スライドアームピン４４ｂは、図１２の位置６８においてガイドレール６６の螺旋状溝部における側面縦壁に衝突することとなる（図１３（Ｄ））。

このような移動経路によれば、スライドアームピン４４ｂと側面縦壁との衝突の程度によっては、スライドアームピン４４ｂ、側面縦壁及びこれらに連結する部材間に大きな力が作用することとなる。

図１４は、スライドアームピン４４ｂが側面縦壁に衝突した際の第１スライドアーム４４の状態を説明するための図である。図１４に示すように、スライドアームピン４４ｂが側面縦壁に衝突することにより、スライドアームピン４４ｂはロッカーシャフト１６に垂直な角度に対して傾き７０が生じる。

図１５は、図１４における第１スライドアーム４４とロッカーシャフト１６との間の摺動面７２周辺の拡大図である。図１５に示すように、傾き７０が生じたまま第１スライドアーム４４がスライドすれば、ロッカーシャフト１６と第１スライドアーム４４との間にかじり７４が発生しうる。かじり７４が発生することで、円滑なスライドが損なわれる。また、かじり７４によりロックしてスライドできず、第１スライドアーム４４が折損する可能性も考えられる。

そこで、本実施形態の可変動弁装置１０では、スライドアームピン４４ｂを、螺旋状溝部の開始位置までに側面縦壁に案内させることとし、スライドアームピン４４ｂと側面縦壁との衝突を抑制することとした。

本実施形態の可変動弁装置１０において特徴的なガイドレール５２の具体的構成について図４〜図５を用いて説明する。図４は、円筒部１８ａの外周面に設けられたガイドレール５２の展開図である。上述した通り、ガイドレール５２は、円筒部１８ａの周方向に延びた開始直線溝部６０と、開始直線溝部６０の終端に接続され、カムシャフト１８の回転（回転方向７６）に伴って、スライドアームピン４４ｂの変位端Ｐｍａｘ１からＰｍａｘ２までの変位を案内する螺旋状溝部６２と、螺旋状溝部６２の終端に接続され、円筒部１８ａの周方向に延びた終了直線溝部６４とを備えている。

ここで、開始直線溝部６０に接続される螺旋状溝部６２は、螺旋状溝開始位置７７から、周方向に対する傾きが緩やかに大きくなるように形成されている。螺旋状溝部６２の終端部は、周方向に対する傾きが緩やかに小さくなるように形成されて、終了直線溝部６４に接続されている。

また、ガイドレール５２の溝幅は、スライドアームピン４４ｂの直径よりも若干大きく設計されているため、ガイドレール５２の溝を形成する側面の縦壁のうち、側面縦壁７８が、カムシャフト１８の回転力によりスライドアームピン４４ｂを沿わせて変位端Ｐｍａｘ１からＰｍａｘ２まで変位させるように作用する。一方、側面縦壁７８に対面する側面縦壁８０は、スライドアームピン４４ｂに当接しないため作用しない。

ピンスライド量８２は、変位端Ｐｍａｘ１からＰｍａｘ２までのピンのカムシャフト１８の軸方向へのスライド量（変位量）を表している。また、主カム２０のベース円部が第１ローラ２４に接する区間（ベース円区間）内に、螺旋状溝部６２の区間が含まれるように構成されている。

図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は、図４のＡ〜Ｄの各位置におけるガイドレール５２の径方向の断面図である。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、開始直線溝部６０の溝底面８４は、側面縦壁８０から側面縦壁７８に向かって深く傾斜する傾斜面として形成されている。すなわち、開始直線溝部６０の溝底面８４は、スライドアームピン４４ｂの突き出し方向から見て、側面縦壁７８に向かう斜め前方に傾斜した傾斜面として形成されている。また、図５（Ｃ）及び図５（Ｄ）に示すように、溝底面８４の傾斜は、螺旋状溝部６２の螺旋状溝開始位置７７（図４）までに終了し、螺旋状溝部６２においてはカムシャフト１８の軸心と平行となるように形成されている。

また、図３及び図５に示すように、溝底面８４の深さは開始直線溝部６０から螺旋状溝部６２にかけて次第に深くなるように形成されており、螺旋状溝部６２から終了直線溝部６４にかけて次第に浅くなるように形成されている。ここで、溝底面８４とスライドアームピン４４ｂとの位置関係は、電磁ソレノイド５４の駆動力を受けて突き出されたスライドアームピン４４ｂを、少なくとも開始直線溝部６０の溝底面８４に当接させるように定められている。

このように構成された溝底面８４がスライドアームピン４４ｂに及ぼす作用について説明する。まず、スライドアームピン４４ｂは、開始直線溝部６０の溝幅の中央部に挿入され、ピンの先端は溝底面８４に当接する（図５（Ａ））。スライドアームピン４４ｂは、電磁ソレノイド５４からの駆動力と、カムシャフト１８の回転方向７６への回転力と、溝底面８４の傾斜とにより誘導され、溝底面８４を側面縦壁７８に向かって移動する（図５（Ａ））。その結果、スライドアームピン４４ｂは、開始直線溝部６０において側面縦壁７８に接する（図５（Ｂ））。その後、スライドアームピン４４ｂは、側面縦壁７８に沿いながら螺旋状溝部６２を案内される（図５（Ｃ）、図５（Ｄ））。

以上説明したように、図４〜図５に示す本実施形態のガイドレール５２の構成によれば、溝底面８４の傾斜によって、螺旋状溝開始位置７７までに、スライドアームピン４４ｂを側面縦壁７８に誘導することができる。また、側面縦壁７８は螺旋状溝開始位置７７から傾きが緩やかに大きくなるように形成されているため、スライドアームピン４４ｂを側面縦壁７８に沿わせて変位端Ｐｍａｘ１からＰｍａｘ２までスムーズに変位させることができる。そのため、スライドアームピン４４ｂと側面縦壁７８との衝突を抑制し、第１スライドアーム４４に大きな傾きが生じることを抑制することができる。このため、本実施形態のガイドレール５２によれば、ロッカーシャフト１６と第１スライドアーム４４とのかじりを防止することができる。また、上記衝突によるスライドアームピン４４ｂのはじかれを抑制し、ピンがガイドレール５２から外れることを防止できるため、確実な弁停止を実現することができる。

さらに、本実施形態のガイドレール５２の構成によれば、ガイドレール５２の内の同じ経路を通過するようにスライドアームピン４４ｂを誘導することができる。そのため、弁停止時・弁復帰時の第１スライドアーム４４の移動ばらつきを低減して、可変動弁装置１０の信頼性を高めることができる。

加えて、本実施形態のガイドレール５２の構成によれば、側面縦壁８０はスライドアームピン４４ｂと接触することがない。そのため、側面縦壁８０の加工諸元として、焼入れ、良好な寸法精度、滑らかな壁表面が不要であり、生産性の向上、低コスト化を図ることができる。

ところで、上述した実施の形態１のシステムにおいては、第１スライドアーム４４のスライドアームピン４４ｂが側面縦壁７８に案内されることにより変位し、切換ピン３８が変位するようになっている。そして、変位する切換ピン３８を介して第１ロッカーアーム１２と第２ロッカーアーム１４とが連結状態と非連結状態との間で切り換わることで、バルブ２８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、側面縦壁７８に相当するガイド縦壁により案内されたスライドアームピン４４ｂに相当するピンと、円筒部１８ａに相当する円筒部との相対的な変位によって、バルブの開弁特性が切り換わるものであれば、上記の構成に限定されるものではない。

具体的には、ピンと円筒部との相対的な変位に伴って、バルブの開弁特性を切り替えるべく変位する部材は、上記切換ピン３８に限定されるものではない。以下、第１〜第４の変形例を挙げて説明する。なお、これらの点は以下の実施の形態でも同様である。

第１の変形例として、２種類のカムを備える部材（例えば、円筒部を有するカムキャリア）をカムシャフトに軸方向に移動自在に取り付けた構成において、上記円筒部の変位に伴って、上記２種類のカムを備える部材がカムシャフトの軸方向に変位し、これにより、切換機構に当接するカムが切り替わることでバルブの開弁特性が切り換わるものであってもよい。

第２の変形例として、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、上記ピンの移動に伴って、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り、バルブの開弁特性が切り換わるものであってもよい。

第３の変形例として、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、上記ピンと上記円筒部との変位に伴って、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の動作状態が切り換わり、バルブの開弁特性が切り換わるものであってもよい。

第４の変形例として、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、上記ピンと上記円筒部との変位に伴って、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良い。

また、上述した実施の形態１においては、＃１気筒にのみ、ガイドレール５２を備える円筒部１８ａ、電磁ソレノイド５４、および第１スライドアーム４４を備えるようにしている。しかしながら、本発明においてこれらに対応する要素を備える気筒は、これに限定されるものではない。例えば、複数の気筒であってもよい。なお、この点は以下の実施の形態でも同様である。

また、上述した実施の形態１においては、ロッカーアーム１２、１４を支持するためのロッカーシャフト１６を利用して、スライドアーム４４、４６を回転自在に支持するようにしている。しかしながら、本発明においてスライドアーム４４、４６を支持する部材は、ロッカーシャフト１６に限定されるものではない。例えば、ロッカーシャフト１６とは別体に設けられた軸であってもよい。なお、この点は以下の実施の形態でも同様である。

また、上述した実施の形態１においては、副カム２２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。しかしながら、本発明における副カムは、ゼロリフトカムに限られるものではない。例えば、上記可変動弁装置１０の構成の場合には、主カム２０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。なお、この点は以下の実施の形態でも同様である。

また、上述した実施の形態１においては、スライドアームピン４４ｂをガイドレール５２に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５４を備えるようにしている。これにより、応答性に優れたアクチュエータを利用して、バルブ２８の開弁特性を切り替えることができる。しかしながら、本発明におけるアクチュエータは、これに限定されるものではない。例えば、油圧駆動式のアクチュエータであってもよい。なお、この点は以下の実施の形態でも同様である。

尚、上述した実施の形態１においては、スライドアームピン４４ｂが前記第１の発明における「ピン」に、電磁ソレノイド５４が前記第１の発明における「アクチュエータ」に、円筒部１８ａが前記第１の発明における「円筒部」に、側面縦壁７８が前記第１の発明における「ガイド縦壁」に、切換機構３２が前記第１の発明における「切換機構」に、開始直線溝部６０における溝底面８４が前記第１の発明における「誘導手段」に、溝底面８４が前記第２の発明における「ピン当接面」に、それぞれ相当している。

実施の形態２．
［実施の形態２における基本構成］
次に、図６〜図９を参照して本発明の実施の形態２について説明する。本実施形態のシステムは図１〜図２に示す構成において、後述する図６〜図９の構成を採用することで実現することができる。そのため、図１〜図２に示す構成については、その説明を省略または簡略する。

［実施の形態２における特徴的構成］
上述した実施の形態１では、開始直線溝部６０の溝底面８４を傾斜面とすることにより、スライドアームピン４４ｂを側面縦壁７８に誘導することとした。これに対して、本実施の形態の構成では、スライドアームピン４４ｂに設けられた小突起部と、開始直線溝部６０の溝底面に設けられた導入溝との作用により、少なくとも実施の形態１と同等の効果を実現する点に特徴を有している。

具体的な本実施の形態における構成について図６〜図９を参照して説明する。図６は、図１に示す可変動弁装置１０をカムシャフト１８（およびロッカーシャフト１６）の軸方向から見た図である。図７は、円筒部１８ａの外周面に設けられたガイドレール５２の展開図である。図６〜図７に示す構成のうち図３〜図４と同じ構成については、同一番号を付してその説明を省略する。

図６に示す通り、円柱状のスライドアームピン４４ｂの先端部には、半球状の小突起部８６が更に設けられている。図７に示す通り、ガイドレール５２の溝底面８８には、開始直線溝部６０の始端前から始端後にかけて小突起部８６を溝に沿って誘導するための導入溝９０が形成されている。導入溝９０は、スライドアームピン４４ｂを側面縦壁７８に誘導するように円筒部１８ａの周方向に形成されている。導入溝９０の始端は、電磁ソレノイド５４の駆動力を受けて突き出されたスライドアームピン４４ｂが円筒部１８ａに接地する付近に形成されている。導入溝９０の終端は、開始直線溝部６０の終端前に定められている。同様に、ガイドレール５２の溝底面９１には、終了直線溝部６４の終端前から終端後にかけて小突起部８６を溝に沿って誘導するための導出溝９２が形成されている。

また、図６に示すように、溝底面８８の深さは、開始直線溝部６０から螺旋状溝部６２にかけて次第に深くなるように形成されている。また、溝底面９１の深さは、螺旋状溝部６２から終了直線溝部６４にかけて次第に浅くなるように形成されている。ここで、溝底面８８とスライドアームピン４４ｂとの位置関係は、電磁ソレノイド５４の駆動力を受けて突き出されたスライドアームピン４４ｂを、少なくとも開始直線溝部６０の溝底面８８に当接させるように定められている。

図８は、本実施形態の小突起部８６と導入溝９０の詳細について説明するための図である。小突起部８６は、円柱状のスライドアームピン４４ｂの直径よりも径の小さい半球状の突起部である。小突起部８６は、スライドアームピン４４ｂと同軸心上に形成されている。小突起部８６の突き出し方向には、導入溝９０が溝底面８８上に形成されている。

導入溝９０の断面は円形凹状であって、その溝幅ｃは、小突起部８６の直径よりも大きく形成されている。詳細には、図８に示す小突起部８６の横断面において、小突起部８６の外形をなす円中心（半径Ｒ１）は、導入溝９０の外形をなす円中心（半径Ｒ２）よりもピン先端側に存在し、半径Ｒ１＜半径Ｒ２を満たす関係にある。

また、溝底面８８はカムシャフト１８の軸心と平行に形成されている。図８に示す通り、ガイドレール５２として、溝底面８８、側面縦壁７８、側面縦壁８０とからなる凹状の溝が形成されている。そして、スライドアームピン４４ｂの軸心と、ガイドレール５２の溝幅の中間点（側面縦壁７８、側面縦壁８０からの距離がａである点）との距離は、ガイドレール５２の溝幅からスライドアームピン４４ｂの直径を差し引いた値ｂの１／２以下に設計されている。

また、導入溝９０は、ガイドレール５２の溝幅中央線に対し、側面縦壁７８寄りにオフセットされている。さらに、導入溝９０は、寸法ばらつきを考慮してスライドアームピン４４ｂと側面縦壁７８が接触しないようにオフセットされている。また、導入溝９０の溝幅は、設計公差（ロッカーシャフト１６と第１スライドアーム４４との固定位置、導入溝９０の位置、カムシャフト１８とロッカーシャフト１６との位置など）のばらつきよりもわずかに大きく設計されている。なお、溝底面９１、導出溝９２についても、上述した溝底面８８、導入溝９０と同様の特徴を有するため、その説明は省略する。

このように構成された導入溝９０がスライドアームピン４４ｂにする作用について説明する。図９は、図７のＡ〜Ｉの各位置におけるガイドレール５２の径方向の断面図である。まず、位置Ａにおいて、スライドアームピン４４ｂの軸心は、導入溝９０のほぼ溝中央付近に挿入される（図９（Ａ））。位置Ｂにおいて、半球状の小突起部８６は、導入溝９０により調心されて溝中央に自動的に補正される（図９（Ｂ））。位置Ｃにおいて、溝中央に挿入された小突起部８６は、そのまま導入溝９０に誘導されて開始直線溝部６０の側面縦壁７８に沿う（図９（Ｃ））。その後、導入溝９０は終端をむかえるが、スライドアームピン４４ｂは、側面縦壁７８に沿った状態を維持する（図９（Ｄ））。

螺旋状溝開始位置７７を通過後、スライドアームピン４４ｂは、側面縦壁７８に沿いながら螺旋状溝部６２を案内される（図９（Ｅ）、図９（Ｆ））。スライドアームピン４４ｂは、変位端Ｐｍａｘ１からＰｍａｘ２まで変位する。その後、小突起部８６は、終了直線溝部６４の終端前である位置Ｇまでに導出溝９２に挿入される（図９（Ｃ））。小突起部８６は、終了直線溝部６４の終端後である位置Ｈ、Ｉにおいても一定区間、導出溝９２に誘導される。（図９（Ｂ）、図９（Ａ））

以上説明したように、図６〜図９に示す本実施形態の小突起部８６、導入溝９０の構成によれば、半球状の小突起部８６の一部が導入溝９０に接地されるため、小突起部８６は自動的に調心されて溝最深部に誘導される。そのため、スライドアームピン４４ｂを、螺旋状溝開始位置７７までに側面縦壁７８に誘導することができる。このため、本実施形態の可変動弁装置１０によれば、実施の形態１と同様に、スライドアームピン４４ｂを側面縦壁７８に沿わせて変位端Ｐｍａｘ１からＰｍａｘ２までスムーズに変位させ、ロッカーシャフト１６と第１スライドアーム４４とのかじりを防止することができる。また、弁停止時・弁復帰時の第１スライドアーム４４の移動ばらつきを低減して、可変動弁装置１０の信頼性を高めることができる。

また、上述の通り、小突起部８６は自動的に調心されて導入溝９０の溝最深部に誘導されるため、スライドアームピン４４ｂの位置が溝幅の中央になるように、第１スライドアーム４４を取り付けているロッカーシャフト１６の端部に厚さを選択したシムを挿入するような作業が不要になり、組み付け性を大幅に向上させることができる。

加えて、図６〜図９に示す本実施形態の導出溝９２の構成によれば、側面縦壁７８が摩耗した場合であっても、導出溝９２がスライドアームピン４４ｂを案内することできる。そのため、第１スライドアームの変位位置が一定の場所になり、弁停止を確実に実行することができる。

ところで、上述した実施の形態２のシステムにおいては、ガイドレール５２に導入溝９０と導出溝９２の両方を用いることとしているが、これに限定されるものではなく、導入溝９０と導出溝９２のいずれか一方だけを用いることとしてもよい。なお、この点は以下の実施の形態でも同様である。

尚、上述した実施の形態２においては、スライドアームピン４４ｂが前記第１の発明における「ピン」に、電磁ソレノイド５４が前記第１の発明における「アクチュエータ」に、円筒部１８ａが前記第１の発明における「円筒部」に、側面縦壁７８が前記第１の発明における「ガイド縦壁」に、切換機構３２が前記第１の発明における「切換機構」に、開始直線溝部６０における溝底面８４が前記第１の発明における「誘導手段」に、溝底面８８が前記第３の発明における「ピン当接面」に、小突起部８６が前記第３の発明における「小突起部」及び前記第４の発明における「半球状部」に、導入溝９０が前記第３の発明における「導入溝」に、ガイドレール５２が前記第４の発明における「ガイド溝」に、それぞれ相当している。

実施の形態３．
［実施の形態３における基本構成］
次に、図１０〜図１１を参照して本発明の実施の形態３について説明する。本実施形態のシステムは図１〜図２に示す構成において、後述する図１０又は図１１の構成を採用することで実現することができる。そのため、図１〜図２に示す構成については、その説明を省略または簡略する。

上述した実施の形態１及び２によれば、ガイドレール５２によりスライドアームピン４４ｂを、変位端Ｐｍａｘ１からＰｍａｘ２まで信頼性高く変位させることができる。このとき、切換ピン３８は第１ピン孔３４ａ内に戻され、スライドアームピン４４ｂがリターンスプリング４０の付勢力を受け止めている状態となる。その後、浅底部である終了直線溝部６４の作用によって、第１スライドアーム４４の切欠部４４ｅが駆動軸５４ａ（例えばロックピン）に係合される。これにより、スライドアームピン４４ｂから駆動軸５４ａに上記付勢力の保持を持ち換えさせて、弁停止状態を維持することができる。

しかしながら、スライドアームピン４４ｂが摩耗した場合にはスライド量が減少するため、スライドアームピン４４ｂが変位端Ｐｍａｘ２まで変位されない場合が生じうる。図１６は、ピン摩耗前後における第１スライドアーム４４の変位位置を説明するための図である。図１６の位置Ｐはピン摩耗前の変位位置（変位端Ｐｍａｘ２）を、位置Ｑはピン摩耗後の変位位置を表している。スライドアームピン４４ｂが位置Ｐ（変位端Ｐｍａｘ２）まで変位される場合には、上述した通り、終了直線溝部６４の作用によって切欠部４４ｅが駆動軸５４ａに係合される。一方、ピンが摩耗し位置Ｑまでしか変位されない場合には、切欠部４４ｅは駆動軸５４ａに係合される位置まで変位できない。その結果、スライドアームピン４４ｂから駆動軸５４ａに上記付勢力の保持を持ち換えさせられず、弁停止状態を維持することができないという課題が生じる。

この課題に対する一つの方策として、スライドアームピン４４ｂのカムシャフト１８の軸方向へのピンスライド量（図４、図７に示すピンスライド量８２に対応する。）を変位端Ｐｍａｘ１からＰｍａｘ２までの変位量よりも予め大きく設計しておくことが考えられる。図１７は、本実施形態におけるガイドレール５２の比較対象であるガイドレール（以下、ガイドレール９４という。）の展開図である。ガイドレール９４では、ピンスライド量が変位端Ｐｍａｘ１からＰｍａｘ２までのスライド量よりも大きく設計されている。

確かに、このような構成によれば、スライドアームピン４４ｂが摩耗した場合であっても、切欠部４４ｅが駆動軸５４ａに係合される位置まで変位させることができ、スライドアームピン４４ｂから駆動軸５４ａに上記付勢力の保持を持ち換えさせることができる。しかしながら、上記比較対象のガイドレール９４では、ピンスライド量が変位端Ｐｍａｘ１からＰｍａｘ２までのスライド量よりも大きく設計されているため、スライドアームピン４４ｂの摩耗前においては、ピストン４２がロッカーアーム間を超えて第１ピン孔３４ａに押し込まれることとなる（以下、単に過押し込みという。）。過押し込みにより、ピストン４２が第１ロッカーアーム１２に引っかかった状態では、変位後のリフト区間９８（図１７）において、ピストン４２と第１ロッカーアーム１２との弾かれが発生してしまう。そのため、上記方策では、課題の解決策として未だ十分とは言えない。

［実施の形態３における特徴的構成］
そこで、本実施形態の可変動弁装置１０では、ガイドレール５２の螺旋状溝部６２において過押し込みすると共に、終了直線溝部６４において過押し込みの方向とは逆方向にスライドアームピン４４ｂを案内することとした。

本実施形態の可変動弁装置１０において特徴的なガイドレール５２の具体的構成について図１０を用いて説明する。図１０は、本実施形態における円筒部１８ａの外周面に設けられたガイドレール５２の展開図である。上述した通り、ガイドレール５２は、円筒部１８ａの周方向に延びた開始直線溝部６０が設けられている。開始直線溝部６０の終端には、カムシャフト１８の回転に伴って、スライドアームピン４４ｂの変位端Ｐｍａｘ１からＰｍａｘ３までの変位を案内する螺旋状溝部６２が接続されている。変位端Ｐｍａｘ３はＰｍａｘ２よりもＰｍａｘ１からのピンスライド量１００が大きく設計されている。側面縦壁７８は、カムシャフト１８の回転力によりスライドアームピン４４ｂを沿わせて変位端Ｐｍａｘ１からＰｍａｘ３まで変位させるように作用する。

図１０に示すように、螺旋状溝部６２の終端には、円筒部１８ａの周方向に延びた終了直線溝部６４が接続されている。終了直線溝部６４は、カムシャフト１８の回転に伴ってガイドレール５２が徐々に浅くなる浅底部である。終了直線溝部６４の区間１０２はベース円区間である。区間１０２においては、切欠部４４ｅが浅底部の作用により少なくとも駆動軸５４ａの先端に係合されるように構成されている。終了直線溝部６４の区間１０２後は、リフト区間９８（非ベース円区間）である。

特に、側面縦壁７８は、スライドアームピン４４ｂを変位端Ｐｍａｘ３まで変位させた後の終了直線溝部６４において、その変位の方向とは逆方向に傾斜した縦壁７８ａを備えている。スライドアームピン４４ｂは、リターンスプリング４０の付勢力によって縦壁７８ａの傾斜に沿って変位端Ｐｍａｘ２まで案内される。好適には、縦壁７８ａはリフト区間９８の開始位置Ｒまでにスライドアームピン４４ｂを変位端Ｐｍａｘ２まで案内し、駆動軸５４ａの先端を切欠部４４ｅに緩やかに係合させるプロフィールを有している。

以上説明したように、図１０に示す本実施形態のガイドレール５２の構成によれば、ベース円区間においてスライドアームピン４４ｂを変位端Ｐｍａｘ３まで変位させることで、ピンが摩耗した場合であっても、切欠部４４ｅを駆動軸５４ａに係合させる位置まで変位させることができるため、確実に弁停止状態を保持することができる。

また、本実施形態の縦壁７８ａの構成によれば、終了直線溝部６４のリフト区間９８の開始位置Ｒまでに、スライドアームピン４４ｂを変位端Ｐｍａｘ２まで案内することで、過押し込みを解消することができる。そのため、ピストン４２と第１ロッカーアーム１２との弾かれを防止することができる。さらに、縦壁７８ａの構成によれば、その傾斜により緩やかに、スライドアームピン４４ｂから駆動軸５４ａに上記付勢力の保持を持ち換えさせることができるため、ＮＶ（Noise Vibration）低減の観点から効果的である。

ところで、上述した実施の形態３においては、終了直線溝部６４における側面縦壁７８として、縦壁７８ａを用いることとしているが、この縦壁の構成はこれに限定されるものではない。図１１は、終了直線溝部６４における側面縦壁７８の変形例を説明するための図である。図１１に示すように、区間１０２（図１０）よりも長い区間１０４を設けることとし、縦壁７８ａよりも傾斜の大きい縦壁７８ｂを用いることとしても良い。区間１０４によれば、変位端Ｐｍａｘ３である状態を長く維持することができるため、駆動軸５４ａ先端面圧を考慮し、駆動軸５４ａの先端を十分に切欠部４４ｅに挿入させることができる。その後、縦壁７８ｂによって、開始位置Ｒまでにスライドアームピン４４ｂを変位端Ｐｍａｘ２まで案内することで、過押し込みを解消することができる。

尚、上述した実施の形態３においては、側面縦壁７８が前記第５の発明における「ガイド縦壁」に、縦壁７８ａ、縦壁７８ｂが前記第５の発明における「縦壁」に、それぞれ相当している。

Ｐｍａｘ１、Ｐｍａｘ２、Ｐｍａｘ３ 変位端
Ｒ１、Ｒ２ 半径
１ 内燃機関
１０ 可変動弁装置
１２、１４ ロッカーアーム
１４ａ 当接部
１６ ロッカーシャフト
１８ カムシャフト
１８ａ 円筒部
２０ 主カム
２２ 副カム
２４、２６ ローラ
２７ カムキャリア
２８ バルブ
３０ バルブスプリング
３２ 切換機構
３４、３６ 支軸
３４ａ、３６ａ ピン孔
３８ 切換ピン
４０ リターンスプリング
４２ ピストン
４４ 第１スライドアーム
４４ａ、４６ａ アーム部
４４ｂ スライドアームピン
４４ｃ 押圧面
４４ｅ 切欠部
４６ 第２スライドアーム
４８ リンクシャフト
４８ａ 環状溝
５２、６６、９４ ガイドレール
５２ａ 始端
５２ｂ 終端
５４ 電磁ソレノイド
５４ａ 駆動軸
６０ 開始直線溝部
６２ 螺旋状溝部
６４、９６ 終了直線溝部
７２ 摺動面
７７ 螺旋状溝開始位置
７８、８０ 側面縦壁
７８ａ、７８ｂ 縦壁
８２ ピンスライド量
８４、８８、９１ 溝底面
８６ 小突起部
９０ 導入溝
９２ 導出溝
９８ リフト区間
１００ ピンスライド量
１０２、１０４ 区間

Claims (4)

1. ピンを突き出し可能なアクチュエータと、
   カムシャフトと共に回転する円筒部と、
   前記円筒部の外周面に形成され、前記アクチュエータに突き出された前記ピンと前記円筒部との相対的な変位を案内するガイド縦壁と、
   前記相対的な変位によりバルブの開弁特性を切り換える切換機構と、
   前記アクチュエータに突き出された前記ピンを、前記相対的な変位の開始前に前記ガイド縦壁に誘導する誘導手段と、を備え、
   前記誘導手段は、
   前記外周面に形成され、前記相対的な変位の開始前に前記アクチュエータに突き出された前記ピンが当接するピン当接面を備え、
   前記ピン当接面は、前記ピンの突き出し方向から見て前記ガイド縦壁に向かう斜め前方に傾斜した傾斜面であること、
   を特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
2. ピンを突き出し可能なアクチュエータと、
   カムシャフトと共に回転する円筒部と、
   前記円筒部の外周面に形成され、前記アクチュエータに突き出された前記ピンと前記円筒部との相対的な変位を案内するガイド縦壁と、
   前記相対的な変位によりバルブの開弁特性を切り換える切換機構と、
   前記アクチュエータに突き出された前記ピンを、前記相対的な変位の開始前に前記ガイド縦壁に誘導する誘導手段と、を備え、
   前記誘導手段は、
   前記外周面に形成され、前記相対的な変位の開始前に前記アクチュエータに突き出された前記ピンが当接するピン当接面と、
   前記ピンの先端に設けられ、前記ピンの直径よりも小さい小突起部と、
   前記ピン当接面に設けられ、挿入された前記小突起部を溝に沿って誘導する導入溝と、
   を更に備えることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
3. 前記外周面は、前記導入溝を有する前記当接面を底面とし、前記ガイド縦壁を一方の側面とする凹状のガイド溝を備え、
   前記小突起部は、前記ピンと同軸心であってその直径が前記導入溝の溝幅よりも小さい半球状部であり、
   前記ピンの軸心と前記ガイド溝の溝幅の中間点との距離は、前記ガイド溝の溝幅と前記ピンの直径との差の半分以下であること、
   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. 前記ガイド縦壁は、前記相対的な変位を案内した後、該変位の方向とは逆方向に前記ピンを案内する縦壁を更に備えること、
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の内燃機関の可変動弁装置。

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