JP6098573B2 - エンジンの動弁装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両等のエンジンの動弁装置、特に弁を開閉させるカム部の切り換えが可能な動弁装置に関する。

エンジンの動弁装置として、１つの弁について互いに形状が異なる複数のカム部を備え、これらカム部のうちから弁を開閉させるカム部を選択することにより、吸排気弁の開弁量や開弁時期などをエンジンの運転状態に応じて切り換え可能としたものが知られている。

例えば、特許文献１には、軸部とその軸方向へ相対変位が可能でかつ当該軸部と一体回転が可能な状態で当該軸部に装着される筒状のカム要素部とを備えるカムシャフトと、前記カム要素部を軸方向に移動させるアクチュエータとを備え、カム要素部に設けられた複数のカム部の位置を、当該カム要素部の軸方向への移動により変更することによって、一つの弁を開閉させるカム部を切り換えるようにした動弁装置が記載されている。

この動弁装置では、カム要素部の両側に、前記軸方向と直交する方向に進退（突出／退避）可能なピン部材を備えた前記アクチュエータが備えられており、カム要素部の位置に応じて選択的にピン部材を作動（突出）させ、当該ピン部材をカム要素部の軸方向両端に設けられる端面カムに当接させることで、カム要素部を軸方向へ移動させる、すなわちカム部を切り換える構成となっている。

特開２０１３−８３２０２号公報

動弁装置においては、エンジンの運転状態に応じて短時間にカム部の切り換えを繰り返し行うことが求められるが、アクチュエータに応答遅れや作動不良が生じると、カム要素部の両側に位置するアクチュエータのピン部材が同時に作動状態となることが考えられる。このような場合には、カム要素部の回転に伴い、当該カム要素部がその軸方向両側からピン部材により拘束されて回転ロック状態となることが考えられるため、このような事態を未然に回避することが求められる。

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、動弁装置において、簡単な構造で、カム要素部が回転ロック状態となることを回避できる技術を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、クランクシャフトからの回転力を受けて回転する軸部と、この軸部の軸方向への相対変位が可能でかつ当該軸部と一体回転するように当該軸部に装着され、外周面に前記軸方向に並ぶ複数のカム部が設けられたカム要素部と、当該カム要素部を前記軸方向に移動させる操作部材とを備え、前記操作部材により前記カム要素部を前記軸方向に移動させることで、弁開閉に使用されるカム部を切り換えるエンジンの動弁装置であって、前記カム要素部は、前記軸方向の両端に、前記軸方向と直交する基準面とこの基準面から前記軸方向外向きに突出するとともにその突出量が回転遅れ方向に向かうに伴い増加するように形成されるリフト部とをそれぞれ含みかつこれら基準面とリフト部とが回転方向に並んだ、第１端面カムおよび第２端面カムとを備え、前記操作部材は、前記カム要素部の外周面よりも内側に入り込む作動位置と前記外周面の外側に退避する退避位置とに亘ってそれぞれ進退可能に設けられ、前記作動位置に配置された状態で、前記カム要素部の回転に伴い前記第１端面カムのリフト部に係合して当該カム要素部を前記軸方向の一方側に移動させる第１操作部材および前記カム要素部の回転に伴い前記第２端面カムのリフト部に係合して当該カム要素部を前記軸方向の他方側に移動させる第２操作部材とを含み、前記カム要素部は、少なくとも前記第１操作部材側の端部に、前記リフト部のうち前記突出量が最大となる最大リフト位置から回転遅れ方向に向かって延びかつ当該カム要素部の回転に伴い前記第１操作部材を前記カム要素部の径方向外側に向かって案内することが可能な第１スロープ部と、当該第１スロープ部の前記軸方向に隣接して設けられ、前記第１スロープ部に沿って案内される前記第１操作部材と当該カム要素部との前記軸方向および前記回転方向の相対変位を許容する変位許容部と、を備え、前記第１スロープ部は、前記第１操作部材を案内するスロープ側案内面を有し、前記変位許容部は、前記スロープ側案内面に連続し、前記カム要素部の回転に伴い前記第１操作部材を当該カム要素部の径方向外側に向かって案内する案内面を有するものである。

この動弁装置によれば、第１操作部材が作動位置に配置され、この状態でカム要素部の回転に伴って第１端面カムのリフト部に第１操作部材が係合すると、カム要素部が軸方向に移動する。このようにカム要素部が軸方向に移動した後は、第１スロープ部に沿って第１操作部材が当該カム要素部の径方向外側に案内されることにより、強制的に第１操作部材が作動位置から退避位置に押し戻される。よって、作動不良や応答遅れによって第１操作部材が作動位置に保持されることが回避される。しかも、カム要素部には、第１スロープ部に沿って案内される操作部材と当該カム要素部との前記軸方向および前記回転方向の相対変位を許容する変位許容部が設けられているので、第１スロープ部に沿って第１操作部材が案内されている最中に軸方向の外力がカム要素部に働いたとしても、当該外力による第１操作部材と当該カム要素部との相対変位が許容されることで、カム要素部が回転ロック状態となることが回避される。すなわち、第１操作部材とリフト部とが係合することによりカム要素部が一方側に移動した後、例えば作動不良等により第１作動部材と第２作動部材とが共に作動位置に配置されていぶ場合、仮に変位許容部が無いとすれば、カム要素部の回転に伴って第２作動部材が第２端面カムのリフト部に係合し、これにより各操作部材によりカム要素部が軸方向両側から拘束されて回転ロック状態となることが考えられる。しかし、当該動弁装置によれば、前記変位許容部によって第１操作部材と当該カム要素部との相対変位が許容されるので、第１スロープ部に沿って第１操作部材が案内されている最中に第２作動部材が第２端面カムのリフト部に係合した場合には、カム要素部が軸方向に押し戻されることとなる。よって、各操作部材によりカム要素部が両側から拘束されることが防止され、上記回転ロック状態となることが回避される。

また、スロープ部（スロープ側案内面）に沿って第１操作部材が退避位置に押し戻されている最中に、当該第１操作部材とカム要素部とを円滑に相対変位させることが可能となる。

この場合、前記カム要素部は、前記第１スロープ部および前記変位許容部の回転遅れ方向側に連続して設けられ、前記カム要素部が逆回転したときに、前記作動位置にある前記第１操作部材を当該カム要素部の径方向外側に向かって案内することが可能な第２スロープ部を備えているのが好適である。

この構成によれば、エンジンの逆回転により軸部が逆回転し、これに伴いカム要素部が逆回転すると、第１操作部材が第２スロープ部に沿って作動位置から退避位置に案内される。そのため、カム要素部が逆回転した場合に、第１操作部材とリフト部とが干渉して破損する等のトラブルの発生を回避することが可能となる。

この場合、前記変位許容部の回転進み方向側に連続して設けられ、前記カム要素部が逆回転したときに、前記作動位置にある前記第１操作部材を当該カム要素部の径方向外側に向かって案内することが可能な第３スロープ部を備えているものであるのが好適である。

この構成によれば、前記変位許容部の位置に第１操作部材がある状態で、カム要素部（軸部）が逆回転すると、第１操作部材が第３スロープ部に沿って作動位置から退避位置に案内される。そのため、カム要素部の逆回転により、第１操作部材とリフト部とが干渉して破損する等のトラブルの発生をより高度に回避することが可能となる。

また、前記第１端面カムのリフト部を第１リフト部と定義したときに、前記第１端面カムは、前記第１リフト部に連続して前記最大リフト位置から回転遅れ方向に伸び、当該カム要素部が逆回転したときに、当該逆回転に伴い前記変位許容部に位置する第１操作部材と係合することが可能でかつ当該第１操作部材との係合により当該カム要素部を前記軸方向の前記一方側に移動させる第２リフト部を含むものであってもよい。

この構成によれば、前記変位許容部の位置に第１操作部材がある状態でカム要素部（軸部）が逆回転すると、第１操作部材と第２リフト部とが係合してカム要素部が軸方向に変位する。つまり、カム要素部を軸方向へ移動させながら、カム要素部と操作部材との相対回転を許容することが可能となる。

また、本発明は、クランクシャフトからの回転力を受けて回転する軸部と、この軸部の軸方向への相対変位が可能でかつ当該軸部と一体回転するように当該軸部に装着され、外周面に前記軸方向に並ぶ複数のカム部が設けられたカム要素部と、当該カム要素部を前記軸方向に移動させる操作部材とを備え、前記操作部材により前記カム要素部を前記軸方向に移動させることで、弁開閉に使用されるカム部を切り換えるエンジンの動弁装置であって、前記カム要素部は、前記軸方向の両端に、前記軸方向と直交する基準面とこの基準面から前記軸方向外向きに突出するとともにその突出量が回転遅れ方向に向かうに伴い増加するように形成されるリフト部とをそれぞれ含みかつこれら基準面とリフト部とが回転方向に並んだ、第１端面カムおよび第２端面カムとを備え、前記操作部材は、前記カム要素部の外周面よりも内側に入り込む作動位置と前記外周面の外側に退避する退避位置とに亘ってそれぞれ進退可能に設けられ、前記作動位置に配置された状態で、前記カム要素部の回転に伴い前記第１端面カムのリフト部に係合して当該カム要素部を前記軸方向の一方側に移動させる第１操作部材および前記カム要素部の回転に伴い前記第２端面カムのリフト部に係合して当該カム要素部を前記軸方向の他方側に移動させる第２操作部材とを含み、前記カム要素部は、少なくとも前記第１操作部材側の端部に、前記リフト部のうち前記突出量が最大となる最大リフト位置から回転遅れ方向に向かって延びかつ当該カム要素部の回転に伴い前記第１操作部材を前記カム要素部の径方向外側に向かって案内することが可能な第１スロープ部と、当該第１スロープ部の前記軸方向に隣接して設けられ、前記第１スロープ部に沿って案内される前記第１操作部材と当該カム要素部との前記軸方向および前記回転方向の相対変位を許容する変位許容部と、を備え、前記カム要素部を第１カム要素部と定義したときに、前記第１カム要素部に隣接し、互いに接近する接近位置と互いに離間する離間位置とに変位可能に設けられる第２カム要素部を含む場合には、前記第２カム要素部は、前記第１カム要素部の第１端面カムに対向し、前記軸方向と直交する基準面とこの基準面から前記軸方向外向きに突出するとともにその突出量が回転遅れ方向に向かうに伴い増加するように形成されるリフト部とを含みかつこれら基準面とリフト部とが回転方向に並んだ第３端面カムを備え、前記第１端面カムおよび前記第３端面カムの各リフト部は、互いに前記回転方向にオフセットされ、かつ両カム要素部が前記接近位置に配置された状態で少なくとも一部が前記軸方向に重複するように形成されており、前記第１操作部材は、両カム要素部が前記接近位置に配置された状態で前記作動位置に配置されることにより、前記第１端面カムおよび前記第３端面カムの各リフト部に各々係合可能なものである。

この動弁装置によれば、第１操作部材が作動位置に配置され、この状態でカム要素部の回転に伴って第１端面カムのリフト部に第１操作部材が係合すると、カム要素部が軸方向に移動する。このようにカム要素部が軸方向に移動した後は、第１スロープ部に沿って第１操作部材が当該カム要素部の径方向外側に案内されることにより、強制的に第１操作部材が作動位置から退避位置に押し戻される。よって、作動不良や応答遅れによって第１操作部材が作動位置に保持されることが回避される。しかも、カム要素部には、第１スロープ部に沿って案内される操作部材と当該カム要素部との前記軸方向および前記回転方向の相対変位を許容する変位許容部が設けられているので、第１スロープ部に沿って第１操作部材が案内されている最中に軸方向の外力がカム要素部に働いたとしても、当該外力による第１操作部材と当該カム要素部との相対変位が許容されることで、カム要素部が回転ロック状態となることが回避される。すなわち、第１操作部材とリフト部とが係合することによりカム要素部が一方側に移動した後、例えば作動不良等により第１作動部材と第２作動部材とが共に作動位置に配置されていぶ場合、仮に変位許容部が無いとすれば、カム要素部の回転に伴って第２作動部材が第２端面カムのリフト部に係合し、これにより各操作部材によりカム要素部が軸方向両側から拘束されて回転ロック状態となることが考えられる。しかし、当該動弁装置によれば、前記変位許容部によって第１操作部材と当該カム要素部との相対変位が許容されるので、第１スロープ部に沿って第１操作部材が案内されている最中に第２作動部材が第２端面カムのリフト部に係合した場合には、カム要素部が軸方向に押し戻されることとなる。よって、各操作部材によりカム要素部が両側から拘束されることが防止され、上記回転ロック状態となることが回避される。また、第１カム要素部と第２カム要素部とを軸方向にコンパクトに配置することができ、また、共通の操作部材（第１操作部材）で両方のカム要素部を移動させることができる。よって、動弁装置を軸方向にコンパク化すること、ひいてはエンジンをコンパクト化することが可能となる。

この場合、前記第１端面カムのリフト部は、前記第３端面カムのリフト部よりも回転遅れ方向にオフセットされており、前記第１スロープ部は、前記第１端面カムにのみ設けられているのが好適である。

この構成によれば、第２カム要素部および第１カム要素部を共通の操作部材（第１操作部材）により軸方向に移動させた後、当該第１操作部材を作動位置から退避位置に適切に押し戻すことが可能となる。

以上説明したように、本発明の動弁装置によれば、簡単な構造で、カム要素部が回転ロック状態となることを回避することが可能となる。

本発明の実施形態に係る動弁装置の概略構成を示す側面図（第１配置状態）である。 動弁装置の断面図（図１のＩＩ−ＩＩ線断面図）である。 カムシャフトの要部縦断面図である。 動弁装置の概略構成を示す側面図（第２配置状態）である。 第１気筒のカム要素部（第１カム要素部）の側面図である。 第１気筒のカム要素部の斜視図である。 第１気筒のカム要素部の正面図（図５のＡ１矢視図）である。 第１気筒のカム要素部の背面図（図５のＡ２矢視図）である。 第２気筒のカム要素部（第２カム要素部）の側面図である。 第２気筒のカム要素部の斜視図（斜め後側から見た斜視図）である。 第２気筒のカム要素部の斜視図（斜め前側から見た斜視図）である。 第１気筒のカム要素部の比較例を示す斜視図（斜め後側から見た斜視図）である。 図１２のカム要素部の要部側面図である。 比較例のカム要素部とピン部との関係を示す模式図である。 比較例のカム要素部とピン部との関係を示す模式図である。 比較例のカム要素部とピン部との関係を示す模式図である。 実施形態に係るカム要素部とピン部との関係を示す模式図である。 実施形態に係るカム要素部とピン部との関係を示す模式図である。 実施形態に係るカム要素部とピン部との関係を示す模式図である。 カム要素部とピン部との関係を示す模式図である。 本発明の他の実施形態に係るカム要素部を示す斜視図である。 図２１のカム要素部の側面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。

（動弁装置の全体構成）
図１は、本発明に係る動弁装置の排気側の構成を示している。当実施形態では、本発明に係る動弁装置が４気筒、４弁式ＤＯＨＣエンジンに適用された例について説明するが、本発明に係る動弁装置はこれ以外のエンジンについても適用可能である。

エンジンは、第１〜第４の各気筒Ｃ１〜Ｃ４について２つずつ、合計８つの排気弁１と、これらの排気弁１を閉方向に付勢するリターンスプリング２とを備えている。このエンジンは、さらに、ロッカアーム３を介して前記リターンスプリング２の付勢力に抗して各排気弁１を開動させるカムシャフト４を備えている。なお、以下の説明では、特に言及する場合を除き、気筒列方向を前後方向とし、第１気筒Ｃ１側を「前側」、第４気筒Ｃ４側を「後側」として説明を行う。

カムシャフト４は、シリンダヘッドの各気筒Ｃ１〜Ｃ４の中心位置上方に設けられた縦壁部５に、軸受部６を介して回転自在に支持されている。カムシャフト４は、図外のクランクシャフトにチェーンを介して連結されており、このクランクシャフトにより回転駆動される。

カムシャフト４は、軸部１０と、第１〜第４の各気筒Ｃ１〜Ｃ４に対応する配列で軸部１０に装着（外嵌）される第１〜第４のカム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４とを含む。各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４は、軸部１０の軸方向（以下、単に軸方向、又は前後方向という）への相対変位が可能でかつ軸部１０と一体回転が可能となるように、当該軸部１０にスプライン結合されている。

カムシャフト４の上方には、各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４を軸部１０に沿って移動させるための第１〜第６の６つの操作装置Ｍ１〜Ｍ６が備えられている。詳しくは、気筒列の前端に第１操作装置Ｍ１が、第１、第２の気筒Ｃ１、Ｃ２の間に第２操作装置Ｍ２が、第２、第３の気筒Ｃ２、Ｃ３間の前側に第３操作装置Ｍ３が、同後側に第４操作装置Ｍ４が、第３、第４の気筒Ｃ３、Ｃ４の間に第５操作装置Ｍ５が、気筒列の後端に第６操作装置Ｍ６がそれぞれ配置されている。

図２に示すように、各操作装置Ｍ１〜Ｍ６は、その内部に電磁式アクチュエータを備えた本体部１２と、電磁式アクチュエータへの通電時に該本体部１２から突出可能な略円筒状のピン部１４（本発明の操作部材に相当する）と、該ピン部１４を本体部１２側に付勢する図外のリターンスプリングとを備える。

各操作装置Ｍ１〜Ｍ６は、カムシャフト４を挟んで前記ロッカアーム３のカムフォロア３ａの反対側に配置されている。詳しくは、ピン部１４がカムシャフト４（軸部１０）の軸心を指向するように配置されており、当例では、各操作装置Ｍ１〜Ｍ６は、カムシャフト４を上方から覆うシリンダヘッドカバー７に取り付けられている。

各操作装置Ｍ１〜Ｍ６は、電磁式アクチュエータに通電しない状態では、図２に破線で示すように、ピン部１４がリターンスプリングの付勢力によって上方の退避位置に保持される。一方、電磁式アクチュエータに通電されると、図２に実線で示すように、ピン部１４がリターンスプリングの付勢力に抗して下方へ突出した作動位置に移動する。つまり、ピン部１４は、カムシャフト４の径方向（軸部１０の軸方向と直交する方向）に進退可能に構成されている。

各操作装置Ｍ１〜Ｍ６は、図外の制御装置により制御される。この制御装置は、エンジン回転角度センサからの検出信号に基づき、所定のエンジン回転角度時期に各操作装置Ｍ１〜Ｍ６の電磁式アクチュエータに通電が行われるように制御信号を出力する。

なお、カムシャフト４には、各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４を軸方向の互いに異なる２箇所の位置に位置決めするためのディテント機構４０が設けられている。図３は、カムシャフト４の断面図であり、第１カム要素部ＣＥ１および第２カム要素部ＣＥ２のディテント機構３０を主に示している。

同図に示すように、ディテント機構３０は、軸部１０に形成される穴３１と、この穴３１に収納されるディテントボール３３と、このディテントボール３３が軸部１０の外周面から径方向外側へ飛び出すように付勢するスプリング３２と、各カム要素部ＣＥ１（ＣＥ２）の内周面に、軸方向に隣接して形成される前後２つの周溝３４ａ、３４ｂとを含む。つまり、ディテント機構３０は、ディテントボール３３が前側の周溝３４ａに係合する後方位置、又は後側の周溝３４ｂに係合する前方位置の何れかに、各カム要素部ＣＥ１、ＣＥ２をそれぞれ位置決め可能に構成されている。ここでは、第１、第２のカム要素部ＣＥ１、ＣＥ２のディテント機構３０について説明したが、第３、第４のカム要素部ＣＥ３、ＣＥ４のディテント機構３０も同様の構成である。

なお、この動弁装置では、エンジンの運転状態に応じて、各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４の位置が図１及び図３に示すような第１配置と図４に示すような第２配置とに切り換えられる。

ここで、第１配置は、図１及び図３に示すように、前記ディテント機構３０によって、第１カム要素部ＣＥ１が後方位置に、第２カム要素部ＣＥ２が前方位置に、第３カム要素部ＣＥ３が後方位置に、第４カム要素部ＣＥ４が前方位置に各々位置決めされた状態である。したがって、この第１配置では、第１、第２のカム要素部ＣＥ１、ＣＥ２の対向端面は互いに近接し、第２、第３のカム要素部ＣＥ２、ＣＥ３の対向端面は互いに離間し、第３、第４のカム要素部ＣＥ３、ＣＥ４の対向端面は互いに近接した状態にある。

一方、第２配置は、図４に示すように、前記各ディテント機構３０によって、第１カム要素部ＣＥ１が前方位置に、第２カム要素部ＣＥ２が後方位置に、第３カム要素部ＣＥ３が前方位置に、第４カム要素部ＣＥ４が後方に各々位置決めされた状態である。したがって、この第２配置では、第１、第２のカム要素部ＣＥ１、ＣＥ２の対向端面は互いに離間し、第２、第３のカム要素部ＣＥ２、ＣＥ３の対向端面は互いに近接し、第３、第４のカム要素部ＣＥ３、ＣＥ４の対向端面は互いに離間した状態にある。

（カム要素部の具体的な構成）
次に、図５〜図１２に基づき、各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４の構成について説明する。なお、第１カム要素部ＣＥ１と第２カム要素部ＣＥ２と第３カム要素部ＣＥ３と第４カム要素部ＣＥ４とは、後述する作動部２２や端面カム２５Ａ、２５Ｂの位相が互いに相違する以外は、基本的には同じ構造である。従って、以下の説明では、主に、第１カム要素部ＣＥ１および第２カム要素部ＣＥ２の構成について詳述しつつ、必要に応じて第３カム要素部ＣＥ３および第４カム要素部ＣＥ４の構成について言及することにする。

第１カム要素部ＣＥ１および第２カム要素部ＣＥ２は、筒状であり、軸方向中間部に、前記軸受部６に支持されるジャーナル部２１を備え、その前後両側に、第１気筒Ｃ１の２つの排気弁１を作動させる２つの作動部２２を備えている。

各作動部２２には、図５および図９に示すように、例えば高エンジン回転時に使用される、リフト量が大きなノーズ部を有する第１カム部２３と、例えば低エンジン回転時に使用される、リフト量が小さなノーズ部を有する第２カム部２４とが隣接して設けられている。なお、第１カム要素部ＣＥ１では、第１カム部２３が前方に、第２カム部２４が後方にそれぞれ設けられ（図５及び図６参照）、第２カム要素部ＣＥ２では、第１カム部２３が後方に、第２カム部２４が前方にそれぞれ設けられている（図９参照）。

第１カム要素部ＣＥ１の各作動部２２の第１カム部２３（ノーズ部）の形状および位相は互いに一致しており、同様に、各作動部２２の第２カム部２４（ノーズ部）の形状および位相は互いに一致している。また、第２カム要素部ＣＥ２の各作動部２２の第１カム部２３の形状および位相は互いに一致しており、同様に、各作動部２２の第２カム部２４の形状および位相は互いに一致している。

そして、各カム要素部ＣＥ１、ＣＥ２が前記第１配置状態のときには、各カム要素部ＣＥ１、ＣＥ２の作動部２２の第１カム部２３が対応する気筒Ｃ１、Ｃ２の２つのロッカアーム３のカムフォロア３ａに対応し（図１参照）、前記第２配置状態のときには、各カム要素部ＣＥ１、ＣＥ２の作動部２２の第２カム部２４が対応する気筒Ｃ１、Ｃ２の２つのロッカアーム３のカムフォロア３ａに対応する（図４参照）ように、各カム要素部ＣＥ１、ＣＥ２の２つの作動部２２、２２の間隔が設定されている。

第３カム要素部ＣＥ３および第４カム要素部ＣＥ４も、第２カム要素部ＣＥ２および第１カム要素部ＣＥ１と同様にジャーナル部２１および作動部２２を備えている。

そして、各カム要素部ＣＥ３、ＣＥ４が前記第１配置状態のときには、各カム要素部ＣＥ３、ＣＥ４の作動部２２の第１カム部２３が対応する気筒Ｃ３、Ｃ４の２つのロッカアーム３のカムフォロア３ａに対応し（図１参照）、前記第２配置状態のときには、各カム要素部ＣＥ３、ＣＥ４の作動部２２の第２カム部２４が対応する気筒Ｃ３、Ｃ４の２つのロッカアーム３の前記カムフォロア３ａに対応する（図４参照）ように、各カム要素部ＣＥ３、ＣＥ４が構成されている。

なお、この実施形態における上記エンジンは、各気筒の爆発順序が、第３気筒Ｃ３→第４気筒Ｃ４→第２気筒Ｃ２→第１気筒Ｃ１とされており、従って、各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４のカム部２３、２４は、カムシャフト４の９０°回転ごとに、上記順序でカムフォロア３ａに摺接するように、各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４の間で互いに位相差を有して設けられている。

第１カム要素部ＣＥ１および第２カム要素部ＣＥ２は各々、前後両端に端面カム２５Ａ、２５Ｂ（前方端面カム２５Ａ、後方端面カム２５Ｂと称す）を備えている。

第１カム要素部ＣＥ１の各端面カム２５Ａ、２５Ｂは各々、図５〜図８に示すように、第１カム要素部ＣＥ１の軸方向と直交する所定の基準面２６ａと、この基準面２６ａから軸方向外向きに突出するリフト部２６ｂとを有する。

リフト部２６ｂは、リフト開始位置Ｓからリフト終了位置Ｆに至る所定の位相範囲α（例えば約１２０°）の間で、カムシャフト４（第１カム要素部ＣＥ１）の回転方向Ｘとは反対方向（回転遅れ方向という）に向かうに伴い前記基準面２６ａからの突出量（リフト量という）が次第に増加し、リフト終了位置Ｆでリフト量が最大となるように形成されている。そして、前方端面カム２５Ａについては、リフト終了位置Ｆからその回転遅れ方向に位置する後記スロープ終了位置Ｇ１に至る範囲で最大リフト量を維持し、該スロープ終了位置Ｇ１でリフト量がゼロとなる（基準面２６ａに戻る）ようにリフト部２６ｂが形成されている。他方、後方端面カム２５Ｂでは、ほぼリフト終了位置Ｆ（本発明の最大リフト位置に相当する）でリフト量がゼロとなるようにリフト部２６ｂが形成されている。

なお、第１カム要素部ＣＥ１の前後の端面カム２５Ａ、２５Ｂのリフト部２６ｂ同士は、第１カム要素部ＣＥ１の所要移動量（ストローク）を確保しつつ第１、第２の操作装置Ｍ１、Ｍ２の間隔をできるだけ狭くできるように、回転方向に互いにオフセットされている。

第２カム要素部ＣＥ２の各端面カム２５Ａ、２５Ｂも同様に、図９〜図１１に示すように、基準面２６ａと、この基準面２６ａから軸方向に突出するリフト部２６ｂとを有する。リフト開始位置Ｓからリフト終了位置Ｆに至る所定の位相範囲α（例えば約１２０°）の間で、回転遅れ方向に向かうに伴い前記基準面２６ａからのリフト量が次第に増加するように形成されている。そして、前方端面カム２５Ａについては、ほぼリフト終了位置Ｆでリフト量がゼロとなるようにリフト部２６ｂが形成され、他方、後方端面カム２５Ｂについては、リフト終了位置Ｆから後記スロープ終了位置Ｇ１に至る範囲で最大リフト量を維持し、該スロープ終了位置Ｇ１でリフト量がゼロとなるようにリフト部２６ｂが形成されている。

つまり、図４に示すように、第１カム要素部ＣＥ１が前方位置にある状態で、第１操作装置Ｍ１の作動によりそのピン部１４が作動位置に配置されると、当該ピン部１４がカムシャフト４の回転に伴って前方端面カム２５Ａのリフト部２６ｂに係合し、これにより第１カム要素部ＣＥ１が後方位置に移動する一方、第１カム要素部ＣＥ１が、図１に示すように後方位置にある状態で、第２操作装置Ｍ２の作動によりそのピン部１４が作動位置に配置されると、当該ピン部１４がカムシャフト４の回転に伴って後方端面カム２５Ｂのリフト部２６ｂに係合し、これにより第１カム要素部ＣＥ１が前方位置に移動するようになっている。

また、第２カム要素部ＣＥ２については、該第２カム要素部ＣＥ２が前方位置にある状態（図１参照）で、第２操作装置Ｍ２の作動によりそのピン部１４が作動位置に配置されると、当該ピン部１４がカムシャフト４の回転に伴って前方端面カム２５Ａのリフト部２６ｂに係合し、これにより第２カム要素部ＣＥ２が後方位置に移動する一方、第２カム要素部ＣＥ２が後方位置にある状態（図４参照）で、第３操作装置Ｍ３の作動によりそのピン部１４が作動位置に配置されると、当該ピン部１４がカムシャフト４の回転に伴って後方端面カム２５Ｂのリフト部２６ｂに係合し、これにより第２カム要素部ＣＥ２が前方位置に移動するようになっている。

この構成により、第１カム要素部ＣＥ１および第２カム要素部ＣＥ２の位置が各々、前方位置と後方位置とに切り換え可能となっている。

第３、第４のカム要素部ＣＥ３、ＣＥ４も、前後が逆になるだけで、第１、第２のカム要素部ＣＥ３、ＣＥ４とほぼ同様の端面カム２５Ａ、２５Ｂを備えている。具体的には、第３カム要素部ＣＥ３は、第２カム要素部ＣＥ２の端面カム２５Ａ、２５Ｂを前後逆にした構造の端面カム２５Ａ、２５Ｂを備え、第４カム要素部ＣＥ４は、第１カム要素部ＣＥ１の端面カム２５Ａ、２５Ｂを前後逆にした構造の端面カム２５Ａ、２５Ｂを備えている。この構成により、第３カム要素部ＣＥ３については、第４操作装置Ｍ４の作動によりそのピン部１４が前方端面カム２５Ａに係合する、又は第５操作装置Ｍ５の作動によりそのピン部１４が後方端面カム２５Ｂに係合することにより、当該第３カム要素部ＣＥ３の位置が前方位置と後方位置とに切り換えられる。また、第４カム要素部ＣＥ４については、第５操作装置Ｍ５の作動によりそのピン部１４が前方端面カム２５Ａに係合する、又は第６操作装置Ｍ６の作動によりそのピン部１４が後方端面カム２５Ｂに係合することにより、当該第４カム要素部ＣＥ４の位置が前方位置と後方位置とに切り換えられるようになっている。

なお、各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４の作動部２２（カム部２３、２４）が各気筒Ｃ１〜Ｃ４の爆発順序に応じてそれぞれ所定の位相差を有して設けられていることに伴い、各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４の端面カム２５Ａ、２５Ｂも所定の位相差を有して設けられている。本実施形態では、互いに隣接する第１、第２のカム要素部ＣＥ１、ＣＥ２、並びに第３、第４のカム要素部ＣＥ３、ＣＥ４は、対向する端面カム２５Ａ、２５Ｂのリフト部２６ｂ同士が互いに異なる位相で設けられており、第１、第２のカム要素部ＣＥ１、ＣＥ２が互いに接近し、第３、第４のカム要素部ＣＥ３、ＣＥ４が互いに接近した状態、つまり、各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４の配置が前記第１配置状態のときには、図１の符号Ｐ１、Ｐ２に示すように、対向する端面カム２５Ａ、２５Ｂのリフト部２６ｂの少なくとも一部が軸方向に重複するようになっている。

この構成により、第１配置状態（図１参照）において、第２操作装置Ｍ２を作動させると、そのピン部１４が第１、第２のカム要素部ＣＥ１、ＣＥ２の互いに対向した端面カム２５Ａ、２５Ｂのリフト部２６ｂに係合し、これにより各カム要素部ＣＥ１、ＣＥ２が互いに離間方向に移動し、同様に、第５操作装置Ｍ５を作動させると、ピン部１４が第３、第４のカム要素部ＣＥ３、ＣＥ４の互いに対向した端面カム２５Ａ、２５Ｂのリフト部２６ｂに係合し、これにより各カム要素部ＣＥ３、ＣＥ４が互いに離間方向に移動するようになっている。

この場合、第２操作装置Ｍ２を作動させると、第２カム要素部ＣＥ２→第１カム要素部ＣＥ１の順番で各カム要素部ＣＥ１、ＣＥ２が移動するように、各カム要素部ＣＥ１、ＣＥ２の互いに対向する端面カム２５Ａ、２５Ｂのリフト部２６ｂが位相差を有して設けられている。同様に、第５操作装置Ｍ５を作動させると、第３カム要素部ＣＥ３→第４カム要素部ＣＥ４の順番で各カム要素部ＣＥ３、ＣＥ４が移動するように、各カム要素部ＣＥ３、ＣＥ４の互いに対向する端面カム２５Ａ、２５Ｂのリフト部２６ｂが位相差を有して設けられている。具体的には、第１カム要素部ＣＥ１の後方端面カム２５Ｂに設けられるリフト部２６ｂは、第２カム要素部ＣＥ２の前方端面カム２５Ａに設けられるリフト部２６ｂよりも回転遅れ方向にオフセットされており、第４カム要素部ＣＥ４の前方端面カム２５Ａに設けられるリフト部２６ｂは、第３カム要素部ＣＥ３の後方端面カム２５Ｂに設けられるリフト部２６ｂよりも回転遅れ方向にオフセットされている。

この構成により、第１配置から第２配置への第１、第２のカム要素部ＣＥ１、ＣＥ２の切り換えを共通の第２操作装置Ｍ２で行いながらも、第１、第２のカム要素部ＣＥ１、ＣＥ２の配置を上記爆発順序に従って変更することが可能となっている。同様に、第１配置から第２配置への第３、第４のカム要素部ＣＥ３、ＣＥ４の切り換えを共通の第５操作装置Ｍ５で行いながらも、第３、第４のカム要素部ＣＥ３、ＣＥ４の配置を上記爆発順序に従って変更することが可能となっている。

なお、当実施形態では、第１カム要素部ＣＥ１（第４カム要素部ＣＥ４）が本発明の第１カム要素部に相当し、この第１カム要素部ＣＥ１の後記後方端面カム２５Ｂ（第４カム要素部ＣＥ４の後記前方端面カム２５Ａ）が本発明の第１端面カムに相当し、第１カム要素部ＣＥ１の前方端面カム２５Ａ（第４カム要素部ＣＥ４の後記後方端面カム２５Ｂ）が第２端面カムに相当する。また、第２カム要素部ＣＥ２（第３カム要素部ＣＥ３）が本発明の第２カム要素部に相当し、第２カム要素部ＣＥ２の後記前方端面カム２５Ａ（第３カム要素部ＣＥ３の後記後方端面カム２５Ｂ）が本発明の第３端面カムに相当する。また、第２操作装置Ｍ２（第５操作装置Ｍ５）が本発明の第１操作部材に相当し、第１操作装置Ｍ１（第６操作装置Ｍ６）が本発明の第２操作部材に相当する。

各操作装置Ｍ１〜Ｍ６の作動は、前記制御装置により以下のタイミングで行われる。すなわち、第１、第４の操作装置Ｍ１、Ｍ４については、カムシャフト４の回転に伴い、ピン部１４の指向位置に、第１、第３のカム要素部ＣＥ１、ＣＥ３の前方端面カム２５Ａの基準面２６ａが位置するタイミングで行われる。また、第３、第６の操作装置Ｍ３、Ｍ６については、ピン部１４の指向位置に、第２、第４のカム要素部ＣＥ２、ＣＥ４の後方端面カム２５Ｂの基準面２６ａが位置するタイミングで行われる。さらに、第２操作装置Ｍ２については、ピン部１４の指向位置に、第１、第２のカム要素部ＣＥ１、ＣＥ２の互いに対向する端面カム２５Ａ、２５Ｂの両方の基準面２６ａが位置するタイミングで行われる。第５操作装置Ｍ５については、ピン部１４の指向位置に、第３、第４のカム要素部ＣＥ３、ＣＥ４の互いに対向する端面カム２５Ａ、２５Ｂの両方の基準面２６ａが位置するタイミングで行われる。

この場合、各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４の移動は、ロッカアーム３のカムフォロア３ａが第１カム部２３または第２カム部２４のベースサークル（周方向におけるノーズ部以外の部分）に対応するタイミング、すなわち当該気筒が排気行程以外の行程にあるときに行われる必要がある。そこで、これらの作動タイミングの条件を満足するために、各端面カム２５Ａ、２５Ｂについては、例えば図７および図８等に示すように、第１、第２のカム部２３、２４のノーズ部の頂部に対し、回転方向Ｘの前方側の所定位相位置にリフト部２６ｂのリフト開始位置Ｓが設定され、このリフト開始位置Ｓから回転遅れ方向の所定位相位置にリフト部２６ｂのリフト終了位置Ｆが設定されている。そして、リフト開始位置Ｓからリフト終了位置Ｆまでの位相範囲（角度）が１８０°よりも小さくなるように（当例では上記の通り約１２０°）、各端面カム２５Ａ、２５Ｂのリフト部２６ｂが設けられている。

しかし、上述のような位置関係で各端面カム２５Ａ，２５Ｂのリフト部２６ｂが設けられていても、作動不良や応答遅れにより、作動位置に突出したピン部１４が退避位置にリセットされない場合が発生し、例えば第１カム要素部ＣＥ１の両側に位置する第１、第２の操作装置Ｍ１、Ｍ２の双方のピン部１４が一時的に作動位置に突出した状態となり、当該第１カム要素部ＣＥ１が両ピン部１４によって軸方向両側から拘束される結果、第１カム要素部ＣＥ１が回転ロック状態となることが考えられる。

そこで、本実施形態では、各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４の端面カム２５Ａ、２５Ｂに、各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４の配置の切り換え後、作動位置に突出したピン部１４を強制的に退避位置に退避させるための戻しスロープ部２６ｃ（本発明の第１スロープ部に相当する）が設けられている。

但し、第１配置から第２配置への切り換えの際に共通の操作装置（第２操作装置Ｍ２）によって切り換えが行われる第１、第２のカム要素部ＣＥ１、ＣＥ２の互いに対向する端面カム２５Ａ、２５Ｂについては、後に切り換えが行われる第１カム要素部ＣＥ１の後方端面カム２５Ｂにだけ戻しスロープ部２６ｃが設けられている。同様に、第１配置から第２配置への切り換えの際に共通の操作装置（第５操作装置Ｍ５）を用いて切り換えが行われる第３、第４のカム要素部ＣＥ３、ＣＥ４の互いに対向する端面カム２５Ａ、２５Ｂについても、後に切り換えが行われる第４カム要素部ＣＥ４の前方端面カム２５Ａにだけ戻しスロープ部２６ｃが設けられている。これは、仮に第２カム要素部ＣＥ２の前方端面カム２５Ａに戻しスロープ部２６ｃが設けられているとすれば、第２カム要素部ＣＥ２の配置切り換え後、強制的にピン部１４が退避位置にリセットされ、第１カム要素部ＣＥ１の配置切り換えを行えなくなるからである。第３カム要素部ＣＥ２の後方端面カム２５Ｂに戻しスロープ部２６ｃが設けられていない理由も同じである。

戻しスロープ部２６ｃは、図６〜図８に示すように、リフト部２６ｂの最大リフト量よりもさらに軸方向に突出し、端面カム２５Ａ、２５Ｂのリフト終了位置Ｆより回転遅れ側に所定位相範囲（リフト終了位置Ｆ（スロープ開始位置Ｆと称する場合がある）からスロープ終了位置Ｇ１）だけ設けられており、回転遅れ側に向かって外方に傾斜して延びるカム面、すなわち回転遅れ側に向かって半径方向のリフト量が次第に高くなるカム面を有する。このカム面は、スロープ開始位置Ｆではそのリフト量が作動位置に突出しているピン部１４の先端部よりもわずかに低く（各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４の径方向内側に位置し）、スロープ終了位置Ｇ１ではそのリフト量が退避位置にあるピン部１４の先端部よりもわずかに低くなるように形成されている。

つまり、戻しスロープ部２６ｃは、カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４を移動させた後のピン部１４（リフト終了位置Ｆに達したピン部１４）をそのカム面に沿って案内することで、ピン部１４を作動位置から退避位置に押し戻す。これにより、戻しスロープ部２６ｃは、ピン部１４を強制的に作動位置から退避位置にリセットする。なお、上述のように、スロープ終了位置Ｇ１における戻しスロープ部２６ｃ（カム面）のリフト量は、退避位置にあるピン部１４の先端部よりも低いが、スロープ開始位置Ｆからスロープ終了位置Ｇ１に至るまでにピン部１４に与えられる慣性力と電磁式アクチュエータの磁力によって、ピン部１４は適切に退避位置まで押し戻される。

また、本実施形態では、第１カム要素部ＣＥ１の後方端面カム２５Ｂに、前記戻しスロープ部２６ｃのカム面に沿って案内されるピン部１４と当該第１カム要素部ＣＥ１との軸方向および回転方向の相対移動を許容するための変位許容部２７ａが設けられている。詳しくは、図５および図６に示すように、第１カム要素部ＣＥ１の後方端面カム２５Ｂは、そのリフト部２６ｂのリフト量がほぼリフト終了位置Ｆでゼロとなるように形成されることで、戻しスロープ部２６ｃのジャーナル部２１側（図５及び図６では一点鎖線よりも左側）に、当該戻しスロープ部２６ｃのカム面（本発明のスロープ側案内面に相当する）に連続し、第１カム要素部ＣＥ１の回転に伴いピン部１４を径方向外側に向かって案内するカム面（案内面）を有する変位許容部２７ａが設けられている。変位許容部２７ａのカム面と戻しスロープ部２６ｃのカム面とは軸方向に滑らかに連続しており、両カム面が一体的に一つのカム面を形成している。

図１０に示す第２カム要素部ＣＥ２の後方端面カム２５Ｂの構成と比較すると違いが明らかである。すなわち、第２カム要素部ＣＥ２の後方端面カム２５Ｂは、そのリフト部２６ｂのリフト量が戻しスロープ部２６ｃの終了位置（スロープ終了位置Ｇ１）でゼロとなるように形成されている結果、リフト終了位置Ｆからスロープ終了位置Ｇ１に至る範囲、つまり戻しスロープ部２６ｃのジャーナル部２１側にはリフト部２６ｂが依然として存在している。これに対して、第１カム要素部ＣＥ１の後方端面カム２５Ｂは、図６に示すように、戻しスロープ部２６ｃのジャーナル部２１側にリフト部２６ｂは存在しておらず、代わりに前記変位許容部２７ａが設けられている。

この変位許容部２７ａのカム面は、上記の通り、戻しスロープ部２６ｃのカム面をジャーナル部２１側に延長するように形成されている。この構成により、第２操作装置Ｍ２のピン部１４が戻しスロープ部２６ｃのカム面に沿って押し戻されている最中に第１カム要素部ＣＥ１が軸方向に移動した場合でも、当該第１カム要素部ＣＥ１とピン部１４との相対移動が許容され、第１カム要素部ＣＥ１が回転ロック状態となることが回避されるようになっている。この点については後に詳述する。なお、第４カム要素部ＣＥ４の前方端面カム２５Ａについても同様の変位許容部２７ａが設けられており、これにより、第５操作装置Ｍ５のピン部１４が当該前方端面カム２５Ａの戻しスロープ部２６ｃのカム面に沿って押し戻されている最中に第４カム要素部ＣＥ４が軸方向に移動した場合でも、当該第４カム要素部ＣＥ４とピン部１４との相対移動が許容されるようになっている。

各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４には、さらにカムシャフト４が逆回転した際に、作動位置に突出しているピン部１４を強制的に退避位置に退避させるための逆戻しスロープ部２６ｄ（第１逆戻しスロープ部２６ｄと称す／本発明の第２スロープ部に相当する）が各端面カム２５Ａ、２５Ｂに設けられている。

この第１逆戻しスロープ部２６ｄは、カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４の各端面カム２５Ａ、２５Ｂのうち、前記戻しスロープ部２６ｃが設けられている端面カム２５Ａ、２５Ｂと同じ端面カムに当該戻しスロープ部２６ｃと共に設けられている。つまり、本実施形態では、第１逆戻しスロープ部２６ｄは、第２カム要素部ＣＥ２の前方端面カム２５Ａ、および第３カム要素部ＣＥ３の後方端面カム２５Ｂ以外の各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４の端面カム２５Ａ、２５Ｂに設けられている。

図５および図９に示すように、第１逆戻しスロープ部２６ｄは、基準面２６ａから軸方向に戻しスロープ部２６ｃと同量だけ突出している。また、図７および図８に示すように、第１逆戻しスロープ部２６ｄは、端面カム２５Ａ、２５Ｂのスロープ終了位置Ｇ１から回転遅れ側に所定位相範囲（スロープ終了位置Ｇ１（逆転時スロープ終了位置Ｇ１と称する場合がある）から逆転時スロープ開始位置Ｈ）だけ設けられており、回転遅れ側に向かって内方に傾斜して延びるカム面、すなわち回転遅れ側に向かって半径方向のリフト量が次第に低くなるカム面を有する。このカム面は、逆転時スロープ開始位置Ｈではそのリフト量が作動位置に突出しているピン部１４の先端部よりもわずかに低く（各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４の径方向内側に位置し）、逆転時スロープ終了位置Ｇ１ではそのリフト量が退避位置にあるピン部１４の先端部よりもわずかに低くなるように形成されている。

なお、図６に示すように、変位許容部２７ａを有する端面カム２５Ａ、２５Ｂについては、第１逆戻しスロープ部２６ｄのカム面は、戻しスロープ部２６ｃのカム面から周方向に延びるカム面２６１と、変位許容部２７ａのカム面から周方向に延びるカム面２６２とを含む。これらカム面２６１、２６２は軸方向に滑らかに連続しており、これらカム面２６１、２６２が一体的に、前記第１逆戻しスロープ部２６ｄの一つのカム面を形成している。また、図１０に示すように、変位許容部２７ａを有さない端面カム２５Ａ、２５Ｂについては、第１逆戻しスロープ部２６ｄのカム面は、戻しスロープ部２６ｃのカム面から周方向に延びるカム面２６１と、リフト部２６ｂの外周面から周方向に延びるカム面２６３とを含む。これらカム面２６１、２６３も軸方向に滑らかに連続しており、これらカム面２６１、２６３が一体的に、前記第１逆戻しスロープ部２６ｄの一つのカム面を形成している。

この構成により、カムシャフト４が逆回転した際には、ピン部１４の先端部を第１逆戻しスロープ部２６ｄのカム面２６１、２６２、又はカム面２６１、２６３に沿って案内することで、ピン部１４を作動位置から退避位置に強制的に退避させることが可能となっている。なお、上述のように、逆転時スロープ終了位置Ｇ１における第１逆戻しスロープ部２６ｄ（カム面）のリフト量は退避位置にあるピン部１４の先端部よりも低いが、逆転時スロープ開始位置Ｈから逆転時スロープ終了位置Ｇ１に至るまでにピン部１４に与えられる慣性力によってピン部１４は適切に退避位置まで押し戻される。

さらに、変位許容部２７ａをそれぞれ有する、第１カム要素部ＣＥ１の後方端面カム２５Ｂおよび第４カム要素部ＣＥ４の前方端面カム２５Ａには、ピン部１４の先端部が変位許容部２７ａに位置している状態でカムシャフト４が逆回転した際に、作動位置に突出しているピン部１４を強制的に退避位置に退避させるための逆戻しスロープ部２７ｂ（第２逆戻しスロープ部２７ｂと称す／本発明の第３スロープ部に相当する）が設けられている。

図６及び図８に示すように、第２逆戻しスロープ部２７ｂは、リフト部２６ｂのリフト終了位置Ｆから回転方向Ｘ側（回転進み側）に所定位相範囲（リフト終了位置Ｆ（逆転時スロープ開始位置Ｆと称する場合がある）から逆転時スロープ終了位置Ｇ２）だけ設けられており、回転方向Ｘ側に向かって外方に傾斜して延びるカム面、すなわち回転方向Ｘ側に向かって半径方向のリフト量が次第に高くなるカム面を有する。このカム面は、変位許容部２７ａのカム面に滑らかに連続して設けられており、逆転時スロープ終了位置Ｇ２ではそのリフト量が退避位置にあるピン部１４の先端部とほぼ同等になるように形成されている。

この構成により、ピン部１４の先端部が変位許容部２７ａに位置する状態でカムシャフト４が逆回転した際には、ピン部１４の先端部を第２逆戻しスロープ部２７ｂのカム面に沿って案内することで、ピン部１４を作動位置から退避位置に強制的に退避させることが可能となっている。

なお、各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４の互いに対向する端面カム２５Ａ、２５Ｂについては、戻しスロープ部２６ｃおよび第１逆戻しスロープ部２６ｄと、これらに対向するリフト部２６ｂとが互いに干渉しないように、各端面カム２５Ａ、２５Ｂが形成されている。

（動弁装置の動作および作用効果）
次に、この実施形態の動弁装置の動作と作用効果について説明する。

図１に示すように、例えばエンジンの高回転時には、第１〜第４のカム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４が第１配置状態とされる。この第１配置では、上述の通り、第１カム要素部ＣＥ１が後方位置に、第２カム要素部ＣＥ２が前方位置に、第３カム要素部ＣＥ３が後方位置に、第４カム要素部ＣＥ４が前方位置に各々位置決めされた状態にあり、各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４は、何れも、作動部２２の２つのカム部２３、２４のうち、リフト量の大きな第１カム部２３がロッカアーム３のカムフォロア３ａに対応している。これにより、カムシャフト４の回転に伴い、前述の順序で、排気行程時に各気筒Ｃ１〜Ｃ４の排気弁１が相対的に大きい開弁量で開弁する。

この状態から、エンジン回転数の低下等に伴い、排気弁１の開弁量を少なくするように切り換える場合には、第２、第５の操作装置Ｍ２、Ｍ５の作動により、それらのピン部１４が退避位置から作動位置に突出させられる。

この場合、まず、第５操作装置Ｍ５のピン部１４が、接近状態にある第３、第４のカム要素部ＣＥ３、ＣＥ４の互いに対向する端面カム２５Ａ、２５Ｂの間に突出され、これら端面カム２５Ａ、２５Ｂに係合する。詳しくは、互いに対向する端面カム２５Ａ、２５Ｂのうち、何れもリフト量がゼロの位置、つまり基準面２６ａ同士が対向する位置で、ピン部１４が両端面カム２５Ａ、２５Ｂの間に突出される。

このように、ピン部１４が両端面カム２５Ａ、２５Ｂの間に挿入されると、カムシャフト４の回転に従い、まず、第３カム要素部ＣＥ３の後方端面カム２５Ｂのリフト部２６ｂにピン部１４が摺接（係合）しながら当該第３カム要素部ＣＥ３を前方へ押す。これにより、当該第３カム要素部ＣＥ３を後方位置から前方位置に移動させる。さらにカムシャフト４が９０°回転し、第４カム要素部ＣＥ４の前方端面カム２５Ａのリフト開始位置Ｓがピン部１４の位置に到達すると、カムシャフト４の回転に従い、第４カム要素部ＣＥ４の前方端面カム２５Ａのリフト部２６ｂにピン部１４が摺接しながら当該第４カム要素部ＣＥ４を後方へ押す。これにより、当該第４カム要素部ＣＥ４を前方位置から後方位置に移動させる。

そして、第４気筒Ｃ４の前方端面カム２５Ａについて、ピン部１４がリフト終了位置Ｆに到達すると、第５操作装置Ｍ５が停止され、これにより、当該第５操作装置Ｍ５のピン部１４がリターンスプリング２の付勢力によって作動位置から退避位置にリセットされる。

次に、第２操作装置Ｍ２のピン部１４が、接近状態にある第１、第２のカム要素部ＣＥ１、ＣＥ２の互いに対向する端面カム２５Ａ、２５Ｂの間に挿入され、これら端面カム２５Ａ、２５Ｂに係合する。この場合も、互いに対向する端面カム２５Ａ、２５Ｂのうち、何れもリフト量がゼロの位置、つまり基準面２６ａ同士が対向する位置で、ピン部１４が両端面カム２５Ａ、２５Ｂの間に挿入される。

このように、ピン部１４が両端面カム２５Ａ、２５Ｂの間に挿入されると、カムシャフト４の回転に従い、まず、第２カム要素部ＣＥ２の前方端面カム２５Ａのリフト部２６ｂにピン部１４が摺接（係合）しながら当該第２カム要素部ＣＥ２を後方へ押す。これにより、当該第２カム要素部ＣＥ２を前方位置から後方位置に移動させる。さらにカムシャフト４が９０°回転し、第１カム要素部ＣＥ１の後方端面カム２５Ｂのリフト開始位置Ｓがピン部１４の位置に到達すると、カムシャフト４の回転に従い第１カム要素部ＣＥ１の後方端面カム２５Ｂのリフト部２６ｂにピン部１４が摺接しながら当該第１カム要素部ＣＥ１を前方へ押す。これにより、当該第１カム要素部ＣＥ１を後方位置から前方位置にスライドさせる。

そして、第１カム要素部ＣＥ１の後方端面カム２５Ｂについて、ピン部１４がリフト終了位置Ｆに到達すると、第２操作装置Ｍ２が停止され、これにより、当該第２操作装置Ｍ２のピン部１４がリターンスプリングの付勢力によって作動位置から退避位置にリセットされる。

以上により、第１〜第４のカム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４の配置が、図１に示す第１配置から図４に示す第２配置に切り替えられる。この第２配置では、各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４は、何れも、作動部２２の２つのカム部２３、２４のうち、リフト量の小さい第２カム部２４がロッカアーム３のカムフォロア３ａに対応している。これにより、カムシャフト４の回転に伴い、前述の順序で、排気行程時に各気筒Ｃ１〜Ｃ４の排気弁１が相対的に小さい開弁量で開弁する。

このような第１配置から第２配置への各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４の切り替え動作において、第２操作装置Ｍ２（第５操作装置Ｍ５）は、第１カム要素部ＣＥ１（第４カム要素部ＣＥ４）の移動が完了した時点、すなわちリフト部２６ｂのリフト終了位置Ｆがピン部１４に到達した時点でリターンスプリングの付勢力によって直ちに退避位置にリセットされる。この際、例えば作動不良によってリターンスプリングの付勢力によってピン部１４がリセットされないような場合でも、当該ピン部１４は、カムシャフト４の回転に伴い戻しスロープ部２６ｃのカム面に沿って押し上げられ、これにより強制的に退避位置に押し戻される。よって、第２操作装置Ｍ２（第５操作装置Ｍ５）のピン部１４は、確実に退避位置にリセットされる。

また、図２の実線に示すように、第２操作装置Ｍ２（第５操作装置Ｍ５）のピン部１４が作動位置に突出た状態で、例えばエンストなどにより、エンジンが逆回転（同図中の破線矢印Ｘ′方向に回転）する場合がある。このような場合には、ピン部１４は、カムシャフト４の逆回転に伴い、第１カム要素部ＣＥ１の後方端面カム２５Ｂ（第４カム要素部ＣＥ４の前方端面カム２５Ａ）の第１逆戻しスロープ部２６ｄ（カム面２６１、２６２）に沿って押し上げられ、これによって強制的に退避位置に押し戻される。よって、エンジンの逆回転によって当該ピン部１４が戻しスロープ部２６ｃと干渉することが防止される。

一方、図４に示すように、各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４が第２配置にあり、リフト量の小さい第２カム部２４がロッカアーム３のカムフォロア３ａに対応する状態から、エンジン回転数の上昇等に伴い、排気弁１の開弁量を大きくするように切り換える場合には、第１、第３、第４、第６の操作装置Ｍ１、Ｍ３、Ｍ４、Ｍ６の作動により、それらのピン部１４が退避位置から作動位置に突出させられる。

この場合、まず、第４操作装置Ｍ４のピン部１４が、第３カム要素部ＣＥ３の前方端面カム２５Ａのうち、リフト量がゼロの位置、つまり基準面２６ａの位置で突出される。このようにピン部１４が突出されると、当該ピン部１４がカムシャフト４の回転に従い第３カム要素部ＣＥ３の前方端面カム２５Ａのリフト部２６ｂに摺接（係合）しながら第３カム要素部ＣＥ３を後方へ押す。これにより当該第３カム要素部ＣＥ３を前方位置から後方位置に移動させる。

こうしてカムシャフト４が９０°回転すると、次に、第６操作装置Ｍ６のピン部１４が、第４カム要素部ＣＥ４の後方端面カム２５Ｂのうちリフト量がゼロの位置（基準面２６ａの位置）で突出される。これにより、ピン部１４が第４カム要素部ＣＥ４の後方端面カム２５Ｂのリフト部２６ｂに摺接しながら第４カム要素部ＣＥ４を前方へ押し、当該第４カム要素部ＣＥ４を後方位置から前方位置に移動させる。

その後、第３操作装置Ｍ３のピン部１４が、第２カム要素部ＣＥ２の後方端面カム２５Ｂのうちリフト量がゼロの位置（基準面２６ａの位置）で突出される。これにより、ピン部１４が第２カム要素部ＣＥ２の後方端面カム２５Ｂのリフト部２６ｂに摺接しながら当該第２カム要素部ＣＥ２を前方へ押し、当該第２カム要素部ＣＥ２を後方位置から前方位置に移動させる。

そしてその後、第１操作装置Ｍ１のピン部１４が、第１カム要素部ＣＥ１の前方端面カム２５Ａのうちリフト量がゼロの位置（基準面２６ａの位置）で突出される。これにより、ピン部１４が第１カム要素部ＣＥ１の前方端面カム２５Ａのリフト部２６ｂに摺接しながら当該第１カム要素部ＣＥ１を後方へ押し、当該第１カム要素部ＣＥ１を前方位置から後方位置に移動させる。

これにより、第１〜第４の各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４が第２配置から第１配置へ切り替えられ、図１に示すように、第１〜第４の各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４が、作動部２２の２つのカム部２３、２４のうち、リフト量の大きい第１カム部２３がロッカアーム３のカムフォロア３ａに対応した状態に戻る。

このような第２配置から第１配置への各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４の切り替え動作において、第１操作装置Ｍ１（第３操作装置Ｍ３、第４操作装置Ｍ４、第６操作装置Ｍ６）は、第１カム要素部ＣＥ１（第２カム要素部ＣＥ２、第３カム要素部ＣＥ３、第４カム要素部ＣＥ４）の移動が完了した時点、すなわちリフト部２６ｂのリフト終了位置Ｆがピン部１４に到達した時点でリターンスプリングの付勢力によって直ちに退避位置にリセットされる。この際、例えば作動不良によってピン部１４がリターンスプリングの付勢力によってリセットされないような場合でも、当該ピン部１４は、カムシャフト４の回転に伴い戻しスロープ部２６ｃのカム面に沿って押し上げられ、これにより強制的に退避位置に押し戻される。よって、第１操作装置Ｍ１（第３操作装置Ｍ３、第４操作装置Ｍ４、第６操作装置Ｍ６）のピン部１４は、確実に退避位置にリセットされる。

また、第１操作装置Ｍ１（第３操作装置Ｍ３、第４操作装置Ｍ４、第６操作装置Ｍ６）のピン部１４作動位置に突出た状態で、例えばエンストなどにより、エンジンが逆回転する場合がある。このような場合には、ピン部１４は、カムシャフト４の逆回転に伴い、第１カム要素部ＣＥ１の前方端面カム２５Ａ（第２カム要素部ＣＥ２の後方端面カム２５Ｂ、第３カム要素部ＣＥ３の前方端面カム２５Ａ、第４カム要素部ＣＥ４の後方端面カム２５Ｂ）の第１逆戻しスロープ部２６ｄ（カム面２６１、２６３）に沿って押し上げられ、これによって強制的にピン部１４が退避位置に押し戻される。よって、エンジンの逆回転によって当該ピン部１４が戻しスロープ部２６ｃと干渉することが防止される。

以上のような動弁装置によれば、各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４は、ピン部１４が係合する端面カム２５Ａ、２５Ｂのリフト終了位置Ｆより回転遅れ側に向かって外方に傾斜し、ピン部１４を作動位置から退避位置に強制的に退避させる戻しスロープ部２６ｃを備えている。そのため、各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４を移動させた後に、例えば作動不良によって各操作装置Ｍ１〜Ｍ６のピン部１４が直ちに退避位置にリセットされないような場合でも、当該ピン部１４をカムシャフト４の回転に伴い確実に退避位置に退避させることができる。

そのため、例えば第１カム要素部ＣＥ１の両側に位置する第１、第２の操作装置Ｍ１、Ｍ２等、特定のカム要素部の両側に位置する操作装置の作動不良によって当該両側のピン部１４が同時に作動位置に突出した状態となることが抑制される。従って、この動弁装置によれば、当該カム要素部が両側のピン部１４により軸方向に拘束されて回転ロック状態となることを回避することが可能となる。

特に、第１、第４のカム要素部ＣＥ１、ＣＥ４については、端面カム２５Ａ、２５Ｂに前記変位許容部２７ａが設けられているので、上記のような回転ロック状態の発生をより確実に回避することができる。以下、この点について図１２〜図１９を用いて詳細に説明する。

まず、上記回転ロック状態の発生メカニズムについて、図１２および図１３に示すような比較例、すなわち、変位許容部２７ａを備えていない第１カム要素部ＣＥ１′を例に説明する。同図に示す第１カム要素部ＣＥ１′は、後方端面カム２５Ｂのリフト部２６ｂが、リフト終了位置Ｆから戻しスロープ部２６ｃのスロープ終了位置Ｇ１に至る範囲で最大リフト量を維持し、該スロープ終了位置Ｇ１でリフト量がゼロとなるように形成されたもの、つまり、戻しスロープ部２６ｃのジャーナル部２１側にリフト部２６ｂが存在しているものである。これ以外の構成は、上記実施形態の第１カム要素部ＣＥ１と共通である。

図１４〜図１６は、この比較例に係る第１カム要素部ＣＥ１′の配置を後方位置（第１配置）から前方位置（第２配置）へ切り替える動作を、第１カム要素部ＣＥ１′を展開して模式的に示したものである。詳しくは、第１、第２の操作装置Ｍ１、Ｍ２のピン部１４に対する第１カム要素部ＣＥ１′の回転を、当該第１カム要素部ＣＥ１′に対するピン部１４の相対移動（回転方向Ｘが図の右から左）として示したものである。

図１４に示すように、後方端面カム２５Ｂのうちリフト量がゼロの位置、つまり基準面２６ａの位置で第２操作装置Ｍ２のピン部１４が作動位置に突出されると、カムシャフト４の回転に伴い、図１５に示すように、第２操作装置Ｍ２のピン部１４が、第１カム要素部ＣＥ１′の後方端面カム２５Ｂのリフト部２６ｂに摺接しながら当該第１カム要素部ＣＥ１′を後方へ押す。これにより第１カム要素部ＣＥ１′が後方置から前方位置に移動する。

この際、作動不良により、第１、第２の操作装置Ｍ１、Ｍ２のピン部１４が共に作動位置に突出している場合を考える。このような場合、第１カム要素部ＣＥ１′が移動した後、第２操作装置Ｍ２のピン部１４は、戻しスロープ部２６ｃに沿って案内されることにより強制的に退避位置に押し戻される。しかし、リフト終了位置Ｆからスロープ終了位置Ｇ１の範囲には、上記の通り戻しスロープ部２６ｃのジャーナル部２１側にリフト部２６ｂの壁が存在しているため、第１操作装置Ｍ１のピン部１４が前方端面カム２５Ａのリフト部２６ｂに摺接し始めるまでに第２操作装置Ｍ２のピン部１４が退避位置にリセットされていない場合には、図１６に示すように、第１操作装置Ｍ１のピン部１４が前方端面カム２５Ａのリフト部２６ｂを介して第１カム要素部ＣＥ１′を後方に押圧する一方で、当該押圧による当該第１カム要素部ＣＥ１′の後方への移動が第２操作装置Ｍ２のピン部１４により妨げられる。すなわち、後方端面カム２５Ｂのリフト部２６ｂにピン部１４が当接して当該第１カム要素部ＣＥ１′の後方への移動が妨げられる。そのため、第１カム要素部ＣＥ１′が両側からピン部１４により拘束され、これにより回転ロック状態となる。

これに対して、図５〜図８に示すように、実施形態の第１カム要素部ＣＥ１によれば、仮に作動不良等により第１、第２の操作装置Ｍ１、Ｍ２の両方のピン部１４が作動位置に突出し、かつ第１操作装置Ｍ１のピン部１４が前方端面カム２５Ａのリフト部２６ｂに摺接し始めるまでに第２操作装置Ｍ２のピン部１４が退避位置にリセットされていない状態が発生したとしても、図１７〜図１９に示すように、後方端面カム２５Ｂに設けられた変位許容部２７ａにより第１カム要素部ＣＥ１とピン部１４との軸方向の相対変位が許容される。従って、図１９に示すように、第１操作装置Ｍ１のピン部１４が前方端面カム２５Ａのリフト部２６ｂに摺接して第１カム要素部ＣＥ１が後方に押圧されると（白抜き矢印参照）、この押圧により第１カム要素部ＣＥ１が後方へ移動することが可能となり、これにより第１カム要素部ＣＥ１が両側のピン部１４により拘束されることが回避され、回転ロック状態の発生が防止される。なお、このような利点は、第４カム要素部ＣＥ４についても同じである。

従って、この動弁装置によれば、各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４が両側のピン部１４により拘束されて回転ロック状態となることを、より高度に回避することができる。

特に、第１、第４のカム要素部ＣＥ１、ＣＥ４については、変位許容部２７ａの回転進み方向側に連続して第２逆戻しスロープ部２７ｂが設けられており、エンジンの逆回転によりカムシャフト４が逆回転した場合には、変位許容部２７ａから第２逆戻しスロープ部２７ｂに沿ってピン部１４が案内されることで、当該ピン部１４が強制的に退避位置にリセットされる。従って、エンスト等によるエンジンの逆回転時に、変位許容部２７ａに位置するピン部１４が、リフト部２６ｂと干渉して破損するといった不都合を未然に回避することができる。

また、各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４の端面カム２５Ａ、２５Ｂには、戻しスロープ部２６ｃに連続してその回転遅れ側に第１逆戻しスロープ部２６ｄが設けられており、エンジンの逆回転によりカムシャフト４が逆回転した場合には、この第１逆戻しスロープ部２６ｄに沿ってピン部１４が強制的に退避位置にリセットされる。従って、作動位置に突出した状態で基準面２６ａに対応する位置にあるピン部１４が、エンスト等によるエンジンの逆回転時に、戻しスロープ部２６ｃと干渉して破損するといった不都合も未然に回避することができる。

さらに、この動弁装置では、互いに隣接する第１、第２のカム要素部ＣＥ１、ＣＥ２、並びに第３、第４のカム要素部ＣＥ３、ＣＥ４は、対向する端面カム２５Ａ、２５Ｂのリフト部２６ｂ同士が互いに異なる位相で設けられており、第１、第２のカム要素部ＣＥ１、ＣＥ２が互いに接近し、第３、第４のカム要素部ＣＥ３、ＣＥ４が互いに接近した状態、つまり、各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４の配置が第１配置のときには、対向する端面カム２５Ａ、２５Ｂのリフト部２６ｂの少なくとも一部が互いに軸方向に重複するように構成されている。そして、第１配置から第２配置への第１、第２のカム要素部ＣＥ１、ＣＥ２の切り換えを共通の第２操作装置Ｍ２で行うとともに、第１配置から第２配置への第３、第４のカム要素部ＣＥ３、ＣＥ４の切り換えを共通の第５操作装置Ｍ５で行うように構成されている。

従って、この動弁装置によれば、第１、第２のカム要素部ＣＥ１、ＣＥ２、並びに第３、第４のカム要素部ＣＥ３、ＣＥ４を軸方向にコンパクトに配置することができることに加え、より少ない数の操作装置Ｍ１〜Ｍ６で各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４を移動させることができる。よって、動弁装置を軸方向にコンパク化すること、ひいてはエンジンをコンパクト化することが可能となる。

しかも、第１、第２のカム要素部ＣＥ１、ＣＥ２の互いに対向する端面カム２５Ａ、２５Ｂについては、切り換え順序が遅い第１カム要素部ＣＥ１側にのみ戻しスロープ部２６ｃが設けられており、同様に、第３、第４のカム要素部ＣＥ３、ＣＥ４の互いに対向する端面カム２５Ａ、２５Ｂについては、切り換え順序が遅い第４カム要素部ＣＥ４側にのみ戻しスロープ部２６ｃが設けられているので、第１配置から第２配置への配置の切り換えに際しては、第１、第２のカム要素部ＣＥ１、ＣＥ２を、共通の第１操作装置Ｍ１で上記爆発順序に従って移動させながら、ピン部１４を確実に退避位置にリセットすることができる。同様に、第３、第４のカム要素部ＣＥ３、ＣＥ４を、共通の第５操作装置Ｍ５で上記爆発順序に従って移動させながら、ピン部１４を確実に退避位置にリセットすることができる。従って、第１配置から第２配置への第１、第２のカム要素部ＣＥ１、ＣＥ２の切り換え動作、並びに第１配置から第２配置への第３、第４のカム要素部ＣＥ３、ＣＥ４の切り替え動作を各々連続して適切かつ速やかに行うことができる。

なお、この動弁装置では、上記の通り、第１、第４のカム要素部ＣＥ１、ＣＥ４に変位許容部２７ａが設けられていることにより、回転ロック状態の発生を回避できるという利点があるが、さらに次のような利点もある。

まず、第１配置から第２配置への各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４の切り換え動作において、第２、第５の操作装置Ｍ２、Ｍ５の各ピン部１４の作動タイミングの自由度を向上させることができる、という利点がある。すなわち、第１カム要素部ＣＥ１の前後の端面カム２５Ａ、２５Ｂのリフト部２６ｂ同士は、上記の通り、第１カム要素部ＣＥ１の所要移動量（ストローク）を確保しつつ第１、第２の操作装置Ｍ１、Ｍ２の間隔をできるだけ狭くできるように、回転方向に互いにオフセットされている（位相差を持たせて設けられている）。この場合、そのオフセット量（位相差）は、上記のような回転ロック状態の発生を回避する観点からはできるだけ大きい方が好ましいが、第１、第２の操作装置Ｍ１、Ｍ２のピン部１４を作動位置に突出させるタイミングの自由度を高める上では、小さい方が好ましい。この点、実施形態の動弁装置によれば、上述した通り、第１カム要素部ＣＥ１の後方端面カム２５Ｂに変位許容部２７ａが設けられ、第１カム要素部ＣＥ１と第２操作装置Ｍ２のピン部１４との軸方向の相対変位が許容されることで回転ロック状態の発生が回避されるように構成されているので、その分、前後のリフト部２６ｂのオフセット量を小さくすること可能となる。図２０は、図１２及び図１３に示した第１カム要素部ＣＥ１′（変位許容部２７ａが設けられていない第１カム要素部）と第２カム要素部ＣＥ２との関係（第１配置の状態）を展開して模式的に示したものであるが、変位許容部２７ａを設けた場合（第１カム要素部ＣＥ１の構成）には、前後のリフト部２６ｂのオフセット量を小さくできるため、例えば同図中の一点鎖線に示すように、後方端面カム２５Ｂにおけるリフト部２６ｂのリフト終了位置Ｆを回転遅れ方向にずらすことが可能となる。

従ってその分、当該リフト部２６ｂに対向する第２カム要素部ＣＥ２（前方端面カム２５Ａ）のリフト部２６ｂについても、当該リフト部２６ｂを回転遅れ方向にずらすことが可能となり、結果的に、同図中に符号βで示す分だけ、基準面２６ａ同士が対向する区間を回転方向Ｘに拡大することができる。つまり、第２操作装置Ｍ２のピン部１４を作動位置へ突出させる期間を拡大することができる。よってその分、第１配置から第２配置への切り換え時の第２操作装置Ｍ２の作動タイミングの自由度を向上させることができるという利点がある。

また、各リフト部２６ｂのリフト開始位置Ｓは元のままで、リフト終了位置Ｆの位置だけを回転遅れ方向にずらし、各リフト部２６ｂの傾斜を緩くすることもできる。この場合には、リフト部２６ｂの傾斜が緩くなる分、ピン部１４とリフト部２６ｂとの衝突音が低減される。そのため、エンジンの静音化に寄与するという利点もある。

ここでは、変位許容部２７ａを設けることによる利点について、主に第１、第２のカム要素部ＣＥ１、ＣＥ２との観点から説明したが、第３、第４のカム要素部ＣＥ３、ＣＥ４についても同様の利点がある。

ところで、第１カム要素部ＣＥ１の後方端面カム２５Ｂ（第４カム要素部ＣＥ４の前方端面カム２５Ａ）の構成としては、上述した構成に代えて、図２１および図２２に示すような構成を採用してもよい。この後方端面カム２５Ｂには、上記リフト部２６ｂ（第１リフト部２６ｂという）に加え、第２リフト部２６ｂ′がリフト終了位置Ｆ（最大リフト位置）からスロープ終了位置Ｇ１に至る位相範囲内に設けられている。この第２リフト部２６ｂ′は、リフト終了位置Ｆからスロープ終了位置Ｇ１に向かってリフト量（基準面２６ａからの突出量）が次第に減少し、スロープ終了位置Ｇ１でリフト量がゼロになる（基準面２６ａに戻る）ように形成されている。これにより、変位許容部２７ａは、そのカム面が同図に示すように回転方向Ｘに向かって先細りの形状となっている。なお、第２リフト部２６ｂ′のカム面はやや傾斜して変位許容部２７ａのカム面に滑らかに繋がっており、これにより当該第２リフト部２６ｂ′のカム面が前記第２逆戻しスロープ部２７ｂの機能を兼ね備えた構成となっている。

このような図２１、図２２に示す構成によれば、変位許容部２７ａにピン部１４がある状態で、エンジンの逆回転等によりカムシャフト４が逆回転すると、ピン部１４と第２リフト部２６ｂ′とが係合して第１カム要素部ＣＥ１が軸方向に移動する。従って、変位許容部２７ａに位置するピン部１４が、エンスト等によるエンジンの逆回転時に、第１リフト部２６ｂと干渉して破損するといった不都合を未然に回避することができる。しかも、この場合、ピン部１４は、第２リフト部２６ｂ′に沿って退避位置に押し戻されるので、この点でもピン部１４の破損が回避される。

なお、以上説明した実施形態の動弁装置は、本発明に係るエンジンの動弁装置の好ましい実施形態の例示であって、その具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、本実施形態では、排気側のカムシャフト４について本発明を適用した例について説明したが、本発明は、吸気側のカムシャフト４についても同様に適用可能である。

また、本実施形態では、第３気筒Ｃ１→第４気筒Ｃ４→第２気筒Ｃ２→第１気筒Ｃ１の爆発順序に応じて、各カム要素部ＣＥ１〜ＣＥ４のカム部２３、２４の切り換えを行う例について説明したが、第２気筒Ｃ２→第１気筒Ｃ１→第３気筒Ｃ３→第４気筒Ｃ４の爆発順序に応じてカムの切り換えを行ってもよい。

また、本発明は、上述の実施形態に示す４気筒、４弁式ＤＯＨＣエンジンに限らず、直列６気筒エンジン、Ｖ型多気筒エンジン、４気筒２弁式ＤＯＨＣエンジン、単気筒ＳＯＨＣエンジン、多気筒ＳＯＨＣエンジンなどを含め、気筒数および動弁形式が異なる各種のエンジンに適用可能である。

４ カムシャフト４
１０ 軸部
１４ ピン部
２２ 作動部
２３ 第１カム部
２４ 第２カム部
２６ａ 基準面
２６ｂ リフト部（第１リフト部）
２６ｂ′ リフト部（第２リフト部）
２６ｃ 戻しスロープ部（第１スロープ部）
２６ｄ 第１逆戻しスロープ部（第２スロープ部）
２７ａ 変位許容部
２７ｂ 第２逆戻しスロープ部（第３スロープ部）
ＣＥ１ 第１カム要素部
ＣＥ２ 第２カム要素部
ＣＥ３ 第３カム要素部
ＣＥ４ 第４カム要素部
Ｍ１ 第１操作装置
Ｍ２ 第２操作装置
Ｍ３ 第３操作装置
Ｍ４ 第４操作装置

Claims (6)

1. クランクシャフトからの回転力を受けて回転する軸部と、この軸部の軸方向への相対変位が可能でかつ当該軸部と一体回転するように当該軸部に装着され、外周面に前記軸方向に並ぶ複数のカム部が設けられたカム要素部と、当該カム要素部を前記軸方向に移動させる操作部材とを備え、前記操作部材により前記カム要素部を前記軸方向に移動させることで、弁開閉に使用されるカム部を切り換えるエンジンの動弁装置であって、
   前記カム要素部は、前記軸方向の両端に、前記軸方向と直交する基準面とこの基準面から前記軸方向外向きに突出するとともにその突出量が回転遅れ方向に向かうに伴い増加するように形成されるリフト部とをそれぞれ含みかつこれら基準面とリフト部とが回転方向に並んだ、第１端面カムおよび第２端面カムとを備え、
   前記操作部材は、前記カム要素部の外周面よりも内側に入り込む作動位置と前記外周面の外側に退避する退避位置とに亘ってそれぞれ進退可能に設けられ、前記作動位置に配置された状態で、前記カム要素部の回転に伴い前記第１端面カムのリフト部に係合して当該カム要素部を前記軸方向の一方側に移動させる第１操作部材および前記カム要素部の回転に伴い前記第２端面カムのリフト部に係合して当該カム要素部を前記軸方向の他方側に移動させる第２操作部材とを含み、
   前記カム要素部は、少なくとも前記第１操作部材側の端部に、前記リフト部のうち前記突出量が最大となる最大リフト位置から回転遅れ方向に向かって延びかつ当該カム要素部の回転に伴い前記第１操作部材を前記カム要素部の径方向外側に向かって案内することが可能な第１スロープ部と、当該第１スロープ部の前記軸方向に隣接して設けられ、前記第１スロープ部に沿って案内される前記第１操作部材と当該カム要素部との前記軸方向および前記回転方向の相対変位を許容する変位許容部と、を備え、
   前記第１スロープ部は、前記第１操作部材を案内するスロープ側案内面を有し、
   前記変位許容部は、前記スロープ側案内面に連続し、前記カム要素部の回転に伴い前記第１操作部材を当該カム要素部の径方向外側に向かって案内する案内面を有する、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。
2. 請求項１に記載のエンジンの動弁装置において、
   前記カム要素部は、前記第１スロープ部および前記変位許容部の回転遅れ方向側に連続して設けられ、前記カム要素部が逆回転したときに、前記作動位置にある前記第１操作部材を当該カム要素部の径方向外側に向かって案内することが可能な第２スロープ部を備える、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。
3. 請求項２に記載のエンジンの動弁装置において、
   前記変位許容部の回転進み方向側に連続して設けられ、前記カム要素部が逆回転したときに、前記作動位置にある前記第１操作部材を当該カム要素部の径方向外側に向かって案内することが可能な第３スロープ部を備える、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。
4. 請求項２に記載のエンジンの動弁装置において、
   前記第１端面カムのリフト部を第１リフト部と定義したときに、
   前記第１端面カムは、前記第１リフト部に連続して前記最大リフト位置から回転遅れ方向に伸び、当該カム要素部が逆回転したときに、当該逆回転に伴い前記変位許容部に位置する第１操作部材と係合することが可能でかつ当該第１操作部材との係合により当該カム要素部を前記軸方向の前記一方側に移動させる第２リフト部を含む、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。
5. クランクシャフトからの回転力を受けて回転する軸部と、この軸部の軸方向への相対変位が可能でかつ当該軸部と一体回転するように当該軸部に装着され、外周面に前記軸方向に並ぶ複数のカム部が設けられたカム要素部と、当該カム要素部を前記軸方向に移動させる操作部材とを備え、前記操作部材により前記カム要素部を前記軸方向に移動させることで、弁開閉に使用されるカム部を切り換えるエンジンの動弁装置であって、
   前記カム要素部は、前記軸方向の両端に、前記軸方向と直交する基準面とこの基準面から前記軸方向外向きに突出するとともにその突出量が回転遅れ方向に向かうに伴い増加するように形成されるリフト部とをそれぞれ含みかつこれら基準面とリフト部とが回転方向に並んだ、第１端面カムおよび第２端面カムとを備え、
   前記操作部材は、前記カム要素部の外周面よりも内側に入り込む作動位置と前記外周面の外側に退避する退避位置とに亘ってそれぞれ進退可能に設けられ、前記作動位置に配置された状態で、前記カム要素部の回転に伴い前記第１端面カムのリフト部に係合して当該カム要素部を前記軸方向の一方側に移動させる第１操作部材および前記カム要素部の回転に伴い前記第２端面カムのリフト部に係合して当該カム要素部を前記軸方向の他方側に移動させる第２操作部材とを含み、
   前記カム要素部は、少なくとも前記第１操作部材側の端部に、前記リフト部のうち前記突出量が最大となる最大リフト位置から回転遅れ方向に向かって延びかつ当該カム要素部の回転に伴い前記第１操作部材を前記カム要素部の径方向外側に向かって案内することが可能な第１スロープ部と、当該第１スロープ部の前記軸方向に隣接して設けられ、前記第１スロープ部に沿って案内される前記第１操作部材と当該カム要素部との前記軸方向および前記回転方向の相対変位を許容する変位許容部と、を備え、
   前記カム要素部を第１カム要素部と定義したときに、
   前記第１カム要素部に隣接し、互いに接近する接近位置と互いに離間する離間位置とに変位可能に設けられる第２カム要素部を含み、
   前記第２カム要素部は、前記第１カム要素部の第１端面カムに対向し、前記軸方向と直交する基準面とこの基準面から前記軸方向外向きに突出するとともにその突出量が回転遅れ方向に向かうに伴い増加するように形成されるリフト部とを含みかつこれら基準面とリフト部とが回転方向に並んだ第３端面カムを備え、
   前記第１端面カムおよび前記第３端面カムの各リフト部は、互いに前記回転方向にオフセットされ、かつ両カム要素部が前記接近位置に配置された状態で少なくとも一部が前記軸方向に重複するように形成されており、
   前記第１操作部材は、両カム要素部が前記接近位置に配置された状態で作動位置に配置されることにより、前記第１端面カムおよび前記第３端面カムの各リフト部に各々係合可能である、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。
6. 請求項５に記載のエンジンの動弁装置において、
   前記第１端面カムのリフト部は、前記第３端面カムのリフト部よりも回転遅れ方向にオフセットされており、
   前記第１スロープ部は、前記第１端面カムにのみ設けられている、ことを特徴とするエンジンの動弁装置。

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