JP6234310B2 - 内燃機関の可変動弁機構 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関のバルブを駆動するとともに、その駆動状態を内燃機関の運転状況に応じて変更する可変動弁機構に関する。

可変動弁機構の中には、特許文献１〜５に示す可変動弁機構がある。これらの可変動弁機構は、いずれも、例えば、図８に示す従来例（特許文献５）の可変動弁機構１００のように、一のピボット１０５に揺動可能に支持されて、カム１０８，１０９に押圧されると揺動してバルブ６を駆動するロッカアーム１０１と、該ロッカアーム１０１を操作することでバルブ６の駆動状態を切り換える切換装置１０６とを含み構成されている。

詳しくは、ロッカアーム１０１は、インナアーム１０３と、該インナアーム１０３の周囲に設けられたアウタアーム１０４とを含み構成されている。そして、インナアーム１０３は、インナカム１０８に押圧され、アウタアーム１０４は、前記インナカム１０８の幅方向の両側にある２つの同一プロフィールのアウタカム１０９，１０９に押圧される。そして、切換装置１０６は、インナアーム１０３に対してアウタアーム１０４を相対変位不能に連結し、及びその連結を解除することで、バルブ６の駆動状態を切り換える。

米国特許出願公開第２００５／０２４７２７９号明細書 独国特許出願公開第１０２００４０２７０５４号明細書 米国特許出願公開第２００６／０１５７０１１号明細書 米国特許出願公開第２００３／０２００９４７号明細書 米国特許出願公開第２００４／００７４４５９号明細書

上記の可変動弁機構１００によれば、アウタアーム１０４を、インナカム１０８の幅方向の両側にある２つの同一プロフィールのアウタカム１０９，１０９で押圧することで、ロッカアーム１０１の幅方向のバランスを保つことができる。そのため、このように一のピボット１０５で支持されたロッカアーム１０１でも、幅方向に傾き難い。

しかしながら、上記の可変動弁機構１００では、２段階で切換を行うことはできても３段階切換には対応することができない。また、上記の可変動弁機構１００では、アウタアーム１０４の周囲に更に別の第二アウタアームを設けて、３段階切換を実現することも難しい。ロッカアームの設置スペースに制限があるのに加え、ロッカアームの構造が複雑になるからである。

その一方、例えば、図９に示す参考例の可変動弁機構１１０のような構成で、３段階切換を実現しようとした場合には、ロッカアーム１１１が幅方向に傾き易くなってしまう。すなわち、その参考例の可変動弁機構１１０は、次に示すロッカアーム１１１を備えている。そのロッカアーム１１１は、一のピボット１１５で揺動可能に支持されて小リフトカム１１８に押圧されるメインアーム１１３と、メインアーム１１３よりも幅方向の一方側で中リフトカム１１７に押圧される第一サブアーム１１２と、メインアーム１１３よりも幅方向の他方側で大リフトカム１１９に押圧される第二サブアーム１１４との３本のアーム１１２，１１３，１１４を含み構成されている。

そして、メインアーム１１３に対していずれのサブアーム１１２，１１４も相対変位不能に連結しない非連結状態にすることで、メインアーム１１３が小リフトカム１１８に駆動されるようになる。また、メインアーム１１３に対して第一サブアーム１１２のみを連結する第一連結状態にすることで、メインアーム１１３が第一サブアーム１１２を介して中リフトカム１１７に駆動されるようになる。また、メインアーム１１３に対して第二サブアーム１１４を連結する第二連結状態にすることで、メインアーム１１３が第二サブアーム１１４を介して大リフトカム１１９に駆動されるようになる。

この可変動弁機構１１０では、上記のように操作することで３段階切換を実現できるようにも思えるが、少なくとも第一連結状態と第二連結状態とでは、カム１１７，１１９の押圧力が、一のピボット１１５で支持されたロッカアーム１１１の幅方向の片側に偏って加わるため、該ロッカアーム１１１が幅方向に傾き易くなる。

具体的には、第一連結状態のときには、メインアーム１１３に小リフトカム１１８のノーズが届かず、また、第二サブアーム１１４は大リフトカム１１９に押圧されるが空振りするため、このとき、ロッカアーム１１１は、中リフトカム１１７に最も大きく押圧される。そのため、カム１１７，１１８，１１９の押圧力は、中リフトカム１１７がある幅方向の一方側に偏って加わり、ロッカアーム１１１が該幅方向の一方に傾き易くなる。

また、第二連結状態のときには、メインアーム１１３に小リフトカム１１８のノーズが届かず、また、第一サブアーム１１２にも中リフトカム１１７のノーズが届かないので、ロッカアーム１１１は、大リフトカム１１９にのみ押圧される。そのため、カム１１７，１１８，１１９の押圧力は、大リフトカム１１９がある幅方向の他方側に偏って加わり、ロッカアーム１１１が該幅方向の他方に傾き易くなる。

そこで、カムの押圧力が、一のピボットで支持されたロッカアームの幅方向の片側に偏って加わっても、該ロッカアームが幅方向の片側に傾かないようにすることを第一の目的とし、その上で、該ロッカアームで３段階切換を実現することを第二の目的とする。

上記第一の目的（傾き防止）を達成するため、本発明の内燃機関の可変動弁機構は、一のピボットで揺動可能に支持されて、カムに押圧されると揺動してバルブを駆動するロッカアームと、該ロッカアームを操作することでバルブの駆動状態を切り換える切換装置とを含み構成された内燃機関の可変動弁機構において、ロッカアームは、少なくとも所定の駆動状態では、重心を通り該ロッカアームの長さ方向に延びる中央線から幅方向に離れた部位をカムに押圧されることで、カムの押圧力が中央線よりも幅方向の片側に偏って加わるように構成され、ロッカアームに当接して該ロッカアームを幅方向に傾かないように揺動方向に案内する揺動ガイドを備え、ロッカアームは、ピボットに支持された被支持部よりも該ロッカアームの長さ方向の一方側に、バルブを駆動する駆動部を備え、被支持部よりも該ロッカアームの長さ方向の他方側に、揺動ガイドに当接する被ガイド部を備えたことを特徴とする。

前記可変動弁機構の具体的な態様は、特に限定されないが、次のア，イの態様を例示する。但し、上記第二の目的（３段階切換）を達成するため、イの態様であることが好ましい。

（ア）ロッカアームは、バルブを駆動する駆動部を備えたメインアームと、中央線よりも幅方向の一方側で所定のカムに駆動されるサブアームとの２本のアームを含み構成され、切換装置は、メインアームに対してサブアームを相対変位不能に連結しない非連結状態と、メインアームに対してサブアームを相対変位不能に連結することで、メインアームが前記所定のカムに駆動されるようになる連結状態との２段階で切換を行うように構成され、第一連結状態では、カムの押圧力が中央線よりも幅方向の一方に偏って加わる態様。

（イ）ロッカアームは、ピボットに支持された被支持部とバルブを駆動する駆動部とを備えたメインアームと、中央線よりも幅方向の一方側で所定のカムに押圧される第一サブアームと、中央線よりも幅方向の他方側で前記所定のカムよりもリフト量又は作用角の大きい別のカムに押圧される第二サブアームとの３本のアームを含み構成され、切換装置は、メインアームに対して第一サブアーム及び第二サブアームのいずれも相対変位不能に連結しない非連結状態と、メインアームに対して第一サブアームは相対変位不能に連結し、第二サブアームは相対変位不能に連結しないことで、メインアームが前記所定のカムに駆動されるようになる第一連結状態と、メインアームに対して第二サブアームを相対変位不能に連結することで、メインアームが前記別のカムに駆動されるようになる第二連結状態との３段階で切換を行うように構成され、第一連結状態では、カムの押圧力が中央線よりも幅方向の一方に偏って加わり、第二連結状態では、カムの押圧力が中央線よりも幅方向の他方に偏って加わる態様。

［ロッカアーム］
参考的な態様として、ロッカアームは、ピボットに支持された被支持部よりも該ロッカアームの長さ方向の一方側に、バルブを駆動する駆動部と、揺動ガイドに当接する被ガイド部とを備えた態様を例示する。

上記アの態様（２段切換）又はイの態様（３段切換）において、メインアームの非連結状態のときの態様は、特に限定されないが、次のａ，ｂの態様を例示する。
（ａ）メインアームは、非連結状態のときには、前記所定のカムよりもリフト量又は作用角の小さい別のカムに駆動される態様。
（ｂ）メインアームは、非連結状態のときには、いずれのカムにも駆動されない態様。なお、このとき、メインアームは、断面形状が円形の円カムに当接してもよいし、そのような円カムはなくてもよい。

上記アの態様（２段切換）又はイの態様（３段切換）において、メインアームに対するサブアームの前記相対変位は、特に限定されないが、相対揺動である場合や、上下方向等への直線往復運動である場合を例示する。

ピボットは、バルブクリアランスを手動で調節するための手動調節用のピボットであってもよいが、バルブクリアランスを自動調節できる点で、ラッシュアジャスタのプランジャであることが好ましい。

［切換装置］
上記イの態様（３段切換）において、切換装置の態様は、特に限定されないが、１つの油圧経路で３段階切換を実現できる点で、次の態様であることが好ましい。すなわち、切換装置は、メインアームと第一サブアームとの間を跨ぐ位置と跨がない位置とに変位可能に設けられた第一連結ピンと、メインアームと第二サブアームとの間を跨ぐ位置と跨がない位置とに変位可能に設けられた第二連結ピンとの２本の連結ピンと、第一連結ピンを、メインアーム側に付勢する第一スプリングと、第二連結ピンをメインアーム側に付勢する第二スプリングとの、付勢力の異なる２本のスプリングと、メインアームの内部に油圧室を備え、該油圧室の油圧で、第一連結ピンを第一サブアーム側に押圧するとともに、第二連結ピンを第二サブアーム側に押圧する油圧装置とを含み構成され、油圧室の油圧を、第一スプリング及び第二スプリングのうちの弱い方のスプリングの付勢力よりも弱い低圧にすることで前記３段階のうちの１つの状態にし、弱い方のスプリングの付勢力よりも強く強い方のスプリングの付勢力よりも弱い中程度圧にすることで前記３段階のうちの別の１つの状態にし、強い方のスプリングの付勢力よりも強い高圧にすることで前記３段階のうちの残りの１つの状態にする態様である。

より具体的には、次の１〜４の態様を例示する。
（１）第一スプリングが弱い方のスプリングであり、第二スプリングが強い方のスプリングであって、メインアーム側に第一非連結位置と第二非連結位置とがあり、第一サブアーム側に第一連結位置があり、第二サブアーム側に第二連結位置があり、油圧室の油圧を低圧にすることで非連結状態にし、中程度圧にすることで第一連結状態にし、高圧にすることで第二連結状態にする態様（実施例１）。

（２）第一スプリングが強い方のスプリングであり、第二スプリングが弱い方のスプリングであって、メインアーム側に第一連結位置と第二連結位置とがあり、第一サブアーム側に第一非連結位置があり、第二サブアーム側に第二非連結位置があり、油圧室の油圧を低圧にすることで第二連結状態にし、中程度圧にすることで第一連結状態にし、高圧にすることで非連結状態にする態様。

（３）第一スプリングが弱い方のスプリングであり、第二スプリングが強い方のスプリングであって、メインアーム側に第一連結位置と第二非連結位置とがあり、第一サブアーム側に第一非連結位置があり、第二サブアーム側に第二連結位置があり、油圧室の油圧を低圧にすることで第一連結状態にし、中程度圧にすることで非連結状態にし、高圧にすることで第二連結状態にする態様。

（４）第一スプリングが強い方のスプリングであり、第二スプリングが弱い方のスプリングであって、メインアーム側に第一非連結位置と第二連結位置とがあり、第一サブアーム側に第一連結位置があり、第二サブアーム側に第二非連結位置があり、油圧室の油圧を低圧にすることで第二連結状態にし、中程度圧にすることで非連結状態にし、高圧にすることで第一連結状態にする態様（実施例３）。

上記イの態様（３段切換）において、切換装置は、第二連結状態のときには、メインアームに対して第一サブアームを相対変位不能に連結してもよいし、しなくてもよい。但し、連結する方が、構造及び機能的に簡単である。その一方、前記所定のカムによるリフト曲線と別のカムによるリフト曲線とが交差する場合には、第二連結状態のときにメインアームに対して第一サブアームを相対変位不能に連結することはできない。そして、具体的には、第二連結状態のときにメインアームに対して第一サブアームを相対変位不能に連結する態様としては、上記の１，２の態様があり、連結しない態様としては、上記の３，４の態様がある。

［揺動ガイド］
揺動ガイドの態様は、特に限定されないが、次のａ，ｂの態様を例示する。但し、揺動ガイドの形状が簡単になる点でａの態様であることが好ましい。
（ａ）ロッカアームは、その長さ方向の端部に長さ方向内側に凹む凹部を備え、揺動ガイドは、該凹部の内周面にロッカアームの幅方向の両側から摺接されることで、ロッカアームに当接する態様。
（ｂ）揺動ガイドは、Ｕ字型の断面形状をしており、そのＵ字型の内周面が、ロッカアームに幅方向の両側から摺接することで、ロッカアームに当接する態様。

また、揺動ガイドが延びる方向は、特に限定されないが、次のａ，ｂの態様を例示する。
（ａ）揺動ガイドは、ロッカアームの揺動方向の接線方向に直線状に延びる態様
（ｂ）揺動ガイドは、ロッカアームの揺動方向に曲線状に延びる態様。

また、揺動ガイドに当接するロッカアームの被ガイド部は、特に限定されなが、摩擦を減らすために、回転可能に支持されたローラにしてもよい。

本発明の可変動弁機構によれば、一のピボットで支持されたロッカアームに当接して該ロッカアームを幅方向に傾かないように揺動方向に案内する揺動ガイドを備えているので、ロッカアームに対してカムの押圧力が中央線よりも幅方向の片側に偏って加わる前記所定の駆動状態のときにも、該ロッカアームが幅方向の片側に傾く心配がない。

実施例１の可変動弁機構を示す斜視図である。 実施例１の可変動弁機構を示す、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は背面断面図である。 実施例１の可変動弁機構の非連結状態のときを示す、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は背面断面図である。 実施例１の可変動弁機構の第一連結状態のときを示す、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は背面断面図である。 実施例１の可変動弁機構の第二連結状態のときを示す、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は背面断面図である。 実施例２の可変動弁機構を示す斜視図である。 実施例３の可変動弁機構の、（ａ）は第二連結状態を示す背面断面図、（ｂ）は非連結状態を示す背面断面図、（ｃ）は第一連結状態を示す背面断面図である。 従来例の可変動弁機構を示す斜視図である。 参考例の可変動弁機構を示す斜視図である。

以下、本発明の可変動弁機構を図面を参照に説明する。なお、以下では、ロッカアーム２０の幅方向の一方（背面図でいう左方）を左方といい、他方（背面図でいう右方）を右方という。また、ロッカアーム２０の長さ方向の一方を前方といい、他方を後方という。

［全体構成］
図１〜図５に示す実施例１の可変動弁機構１は、一のピボット５５のみに一点で揺動可能に支持されて、カム１２，１３，１４に押圧されると揺動してバルブ６を駆動するロッカアーム２０と、該ロッカアーム２０を操作することでバルブ６の駆動状態を切り換える切換装置６０とを含み構成されている。

そのロッカアーム２０は、図４に示す第一連結状態では、ロッカアーム２０の重心を通り前後方向に延びる中央線ｘから左方に離れた部位にある第一スリッパー２５を中リフトカム１２に押圧されることで、カム１２，１３，１４の押圧力が中央線ｘよりも左側に偏って加わるように構成されている。また、図５に示す第二連結状態では、中央線ｘから右方に離れた部位にある第二スリッパー４５を大リフトカム１４に押圧されることで、カム１２，１３，１４の押圧力が中央線ｘよりも右側に偏って加わるように構成されている。そのため、本実施例１の可変動弁機構１は、ロッカアーム２０に当接して該ロッカアーム２０を左右方向に傾かないように揺動方向に案内する揺動ガイド９０を備えている。

具体的には、この可変動弁機構１は、次に示す、回転駆動部１０と、ロッカアーム２０と、ラッシュアジャスタ５０と、切換装置６０と、揺動ガイド９０とを含み構成されている。そして、バルブ６に対しては、バルブ６を閉じる方向に付勢するバルブスプリング７が取り付けられている。

［回転駆動部１０］
回転駆動部１０は、左右方向に延びるカムシャフト１１に設けられて該カムシャフト１１と共に回転する３つのカム１２，１３，１４を含み構成されている。その３つのカム１２，１３，１４は、小リフトカム１３と、小リフトカム１３の左方に設けられた中リフトカム１２と、小リフトカム１３の右方に設けられた大リフトカム１４とからなる。

詳しくは、小リフトカム１３は、断面形状が円形のベース円１３ａと、該ベース円１３ａから突出した小リフトノーズ１３ｂとを含み構成されている。また、中リフトカム１２は、断面形状が円形のベース円１２ａと、該ベース円１２ａから突出した、前記小リフトノーズ１３ｂよりもリフト量及び作用角の大きい中リフトノーズ１２ｂとを含み構成されている。また、大リフトカム１４は、断面形状が円形のベース円１４ａと、該ベース円１４ａから突出した、前記中リフトノーズ１２ｂよりもリフト量及び作用角の大きい大リフトノーズ１４ｂとを含み構成されている。

［ロッカアーム２０］
ロッカアーム２０は、ピボット５５に支持された被支持部３６とバルブ６を駆動する駆動部３４とを備えて小リフトカム１３に駆動されるメインアーム３１と、中央線ｘよりも左方で前記小リフトカム１３よりもリフト量及び作用角の大きい中リフトカム１２に押圧される第一サブアーム２１と、中央線ｘよりも右方で前記中リフトカム１２よりもリフト量及び作用角の大きい大リフトカム１４に駆動される第二サブアーム４１との３本のアーム２１，３１，４１を含み構成されている。

詳しくは、メインアーム３１は、前端部に後述のロストモーションスプリング９ｂに上方から当接する突起３３を備えるとともに、前端部の下面に、バルブ６を駆動する駆動部３４を備えている。その駆動部３４よりも後方に、小リフトカム１３に下方から当接するローラ３５が、支持シャフト３５ａ及びベアリング３５ｂ，３５ｂ・・を介して回転可能に支持されている。そのローラ３５よりも後方の下面に、上方に半球状に凹む、ラッシュアジャスタ５０のプランジャ５５の上端部に揺動可能に支持されるための被支持部３６を備えている。その被支持部３６よりも後方の後端部に、前方に凹む凹部３７が設けられている。その凹部３７の内周面の左側の部位が、揺動ガイド９０の左側面に摺接する左側の被ガイド部３８を構成し、凹部３７の内周面の右側の部位が、揺動ガイド９０の右側面に摺接する右側の被ガイド部３８を構成している。

第一サブアーム２１と第二サブアーム４１とは、その前端部がメインアーム３１の前端部に連結軸９ａを介して相対変位（相対揺動）可能に連結されている。そして、第一サブアーム２１の前後方向中間部の上面には、中リフトカム１２が摺接する第一スリッパー２５が設けられ、第二サブアーム４１の前後方向中間部の上面には、大リフトカム１４が摺接する第二スリッパー４５が設けられている。また、第一サブアーム２１の前後方向中間部及び第二サブアーム４１の前後方向中間部には、後述のロストモーションスプリング９ｂに下方から付勢される突起２３，４３がそれぞれ設けられている。

そして、メインアーム３１の突起３３と、第一サブアーム２１の突起２３と、第二サブアーム４１の突起４３との間に、ロストモーションスプリング９ｂが介装されている。そのロストモーションスプリング９ｂは、長さ方向の２箇所にコイル状の部分を備えた捩りコイルバネであって、そのコイル状の部分は、ロッカアーム２０から左方及び右方に突出した、連結軸９ａの左右両端部に外嵌されている。そして、該ロストモーションスプリング９ｂの左側部分は、メインアーム３１に対して第一サブアーム２１が相対変位不能に連結されないとき（すなわち、本実施例１では、非連結状態のとき）に、第一サブアーム２１を中リフトカム１２に付勢し、連結されたとき（すなわち、本実施例１では、第一連結状態及び第二連結状態のとき）には、第一サブアーム２１を後述の第一連結ピン６３を介してメインアーム３１に押圧する。また、該ロストモーションスプリング９ｂの右側部分は、メインアーム３１に対して第二サブアーム４１が相対変位不能に連結されないとき（すなわち、本実施例１では、非連結状態及び第一連結状態のとき）に、第二サブアーム４１を大リフトカム１４に付勢し、連結されたとき（すなわち、本実施例１では、第二連結状態のとき）には、第二サブアーム４１を後述の第二連結ピン８３を介してメインアーム３１に押圧する。

［ラッシュアジャスタ５０］
ラッシュアジャスタ５０は、上方に開口した有底筒状のボディ５１と、下部がボディ５１に挿入されたプランジャ５５とを備えている。そのプランジャ５５の上端部は、半球状の形状をしており、その上端でメインアーム３１の被支持部３６を揺動可能に支持している。そして、バルブクリアランスが発生すると、ボディ５１からプランジャ５５が繰り出すことで該バルブクリアランスを埋める。また、メインアーム３１からプランジャ５５に下方に負荷が加わるとボディ５１にプランジャ５５が退入する。

詳しくは、プランジャ５５の退入時には、ボディ５１の内部にある高圧油室５２内の油がプランジャ５５の内部にある低圧油室５６にリーク路５３からリークすることで流動抵抗が生じる。そのため、ボディ５１にプランジャ５５が徐々にゆっくりと退入する。また、プランジャ５５の繰出し時には、ボディ５１の内部にあるバネ（図示略）の復元力でボディ５１からプランジャ５５が繰り出される。このとき、低圧油室５６の油は高圧油室５２にリーク路５３よりも広くて逆止弁５８のついた流路５７から流れ込む。そのため、プランジャ５５の退入時ほどの流動抵抗は生じず、ボディ５１からプランジャ５５が速やかに繰り出す。

［切換装置６０］
切換装置６０は、次に示す、非連結状態と、第一連結状態と、第二連結状態との３段階でバルブ６の駆動状態を切り換える。

すなわち、非連結状態のときには、図３に示すように、メインアーム３１に対して第一サブアーム２１及び第二サブアーム４１のいずれも相対変位不能に連結されないことで、メインアーム３１が小リフトカム１３に駆動されるようになる。このとき、第一サブアーム２１は、中リフトカム１２に押圧されて空振りし、第二サブアーム４１も大リフトカム１４に押圧されて空振りする。そのため、ロッカアーム２０に、中リフトカム１２や大リフトカム１４から加わる押圧力は僅かであり、ロッカアーム２０は、小リフトカム１３に最も大きく押圧される。その小リフトカム１３は、中央線ｘを境に左右略均等にロッカアーム２０を押圧する。そのため、ロッカアーム２０に対してカム１２，１３，１４の押圧力が、中央線ｘを境に左右方向に偏って加わることはない。但し、ロストモーションスプリング９ｂの抵抗まで考えると、該押圧力は、空振りの大きい大リフトカム１４側（中央線ｘよりも右側）に若干偏って加わる。

また、第一連結状態のときには、図４に示すように、メインアーム３１に対して第一サブアーム２１は相対変位不能に連結され、第二サブアーム４１は相対変位不能に連結されないことで、メインアーム３１が第一サブアーム２１を介して中リフトカム１２に駆動されるようになる。このとき、メインアーム３１に小リフトカム１３のノーズ１３ｂは届かず、また、第二サブアーム４１は大リフトカム１４に押圧されて空振りする。そのため、ロッカアーム２０に、小リフトカム１３の押圧力は加わらず、また、大リフトカム１４から加わる押圧力も僅かである。そのため、ロッカアーム２０は、中リフトカム１２に最も大きく押圧される。そのため、ロッカアーム２０に対してカム１２，１３，１４の押圧力は、中リフトカム１２がある中央線ｘよりも左側に偏って加わる。

また、第二連結状態のときには、図５に示すように、メインアーム３１に対して第一サブアーム２１が相対変位不能に連結されるとともに、第二サブアーム４１も相対変位不能に連結されることで、メインアーム３１が第二サブアーム４１を介して大リフトカム１４に駆動されるようになる。このとき、メインアーム３１に小リフトカム１３のノーズ１３ｂは届かず、また、第一サブアーム２１にも中リフトカム１２のノーズ１２ｂは届かない。そのため、ロッカアーム２０に、小リフトカム１３の押圧力や中リフトカム１２の押圧力は加わらない。そのため、ロッカアーム２０は、大リフトカム１４にのみ押圧される。そのため、ロッカアーム２０に対してカム１２，１３，１４の押圧力は、大リフトカム１４がある中央線ｘよりも右側に偏って加わる。

この切換装置６０は、具体的には、次に示す２本の連結ピン６３，８３と、２本のスプリング６６，８６と、油圧装置７３とを含み構成されている。

２本の連結ピン６３，８３は、メインアーム３１と第一サブアーム２１との間を跨ぐ第一連結位置Ｐ１と跨がない第一非連結位置Ｑ１との間で変位可能に設けられた第一連結ピン６３と、メインアーム３１と第二サブアーム４１との間を跨ぐ第二連結位置Ｐ２と跨がない第二非連結位置Ｑ２との間で変位可能に設けられた第二連結ピン８３とからなる。

詳しくは、メインアーム３１のローラ３５よりも後方で被支持部３６よりも前方の部位には、左右方向に貫通した中央連結穴７１が設けられ、第一サブアーム２１の後端部のメインアーム３１側の側面には、中央連結穴７１と連通する有底の第一連結穴６１が凹設され、第二サブアーム４１の後端部のメインアーム３１側の側面には、中央連結穴７１と連通する有底の第二連結穴８１が凹設されている。そして、第一連結ピン６３は、中央連結穴７１の左側部分の内側に配され、該中央連結穴７１内に収まる第一非連結位置Ｑ１と、該中央連結穴７１と第一連結穴６１との間を跨ぐ第一連結位置Ｐ１とに変位可能になっている。また、第二連結ピン８３は、中央連結穴７１の右側部分の内側に配され、該中央連結穴７１内に収まる第二非連結位置Ｑ２と、該中央連結穴７１と第二連結穴８１との間を跨ぐ第二連結位置Ｐ２とに変位可能になっている。

２本のスプリング６６，８６は、第一連結ピン６３を、メインアーム３１側の第一非連結位置Ｑ１に付勢する第一スプリング６６と、第二連結ピン８３を、メインアーム３１側の第二非連結位置Ｑ２に付勢する第二スプリング８６とからなる。そして、第一スプリング６６のバネ定数よりも、第二スプリング８６のバネ定数の方が大きいことで、第一スプリング６６の付勢力よりも、第二スプリング８６の付勢力の方が強くなっている。

詳しくは、第一スプリング６６は、第一連結穴６１の内底面と第一連結ピン６３との間に介装されており、第一介在ピン６４を介して第一連結ピン６３をメインアーム３１側に付勢している。また、第二スプリング８６は、第二連結穴８１の内底面と第二連結ピン８３との間に介装されており、第二介在ピン８４を介して第二連結ピン８３をメインアーム３１側に付勢している。

油圧装置７３は、中央連結穴７１が第一連結ピン６３と第二連結ピン８３とにより閉塞されてなる油圧室７４と、該油圧室７４に油及び油圧を供給する油圧経路７５とを含み構成されている。その油圧経路７５は、シリンダヘッドの内部から、ラッシュアジャスタ５０の内部及びメインアーム３１の内部を経由して該油圧室７４に連通している。

そして、油圧室７４の油圧で、第一連結ピン６３を第一サブアーム２１側の第一連結位置Ｐ１に押圧するとともに、第二連結ピン８３を第二サブアーム４１側の第二連結位置Ｐ２に押圧する。詳しくは、図３に示すように、油圧室７４の油圧を、第一スプリング６６の付勢力よりも弱い低圧にすることで非連結状態にし、図４に示すように、第一スプリング６６の付勢力よりもよりも強く第二スプリング８６の付勢力よりもよりも弱い中程度圧にすることで第一連結状態にし、図５に示すように、第二スプリング８６の付勢力よりも強い高圧にすることで第二連結状態にする。

［揺動ガイド９０］
揺動ガイド９０はメインアーム３１の揺動方向の接線方向（上下方向）に直線状に延びる部材であって、メインアーム３１の凹部３７の内周側に入り込むように設けられている。そして、メインアーム３１の凹部３７の内周面の左右両側にある被ガイド部３８，３８が、揺動ガイド９０の左右両側面に左右両側から摺接するように構成されている。

本実施例１の可変動弁機構１によれば、次のＡ〜Ｃの効果を得ることができる。

［Ａ］一のピボット５５で支持されたロッカアーム２０に当接して該ロッカアーム２０を左右方向に傾かないように揺動方向に案内する揺動ガイド９０を備えているので、ロッカアーム２０に対してカム１２，１３，１４の押圧力が中央線ｘよりも左側に偏って加わる第一連結状態のときにも、該ロッカアーム２０が左側に傾く心配がなく、また、ロッカアーム２０に対してカム１２，１３，１４の押圧力が中央線ｘよりも右側に偏って加わる第二連結状態のときにも、該ロッカアーム２０が右側に傾く心配がない。

［Ｂ］ロッカアーム２０を、３本のアーム２１，３１，４１で構成するとともに、該ロッカアーム２０を切換装置６０で上記の通り操作することで、３段階切換を実現することができる。

［Ｃ］切換装置６０は、油圧室７４の油圧を低圧と中程度圧と高圧との３段階で切り換えることで、バルブ６の駆動状態を３段階で変更するので、１つの油圧室７４及び油圧経路７５のみで３段階切換を実現することができる。

図６に示す実施例２の可変動弁機構２は、実施例１の可変動弁機構１と比較して、メインアーム３１の凹部３７（被ガイド部３８，３８）及び揺動ガイド９０が、メインアーム３１の後端部及び後方にではなく、前端部及び前方に設けられている点で相違し、その他の点で同様である。本実施例２でも実施例１に記載のＡ〜Ｃの効果を得ることができる。

図７に示す実施例３の可変動弁機構３は、実施例１の可変動弁機構１と比較して、構造的には、第一スプリング６６の付勢力の方が第二スプリング８６の付勢力よりも強い点、第二連結位置Ｐ２と第二非連結位置Ｑ２とが反対、すなわち、第二連結位置Ｐ２がメインアーム３１側にあり、第二非連結位置Ｑ２が第二サブアーム４１側にある点、及び第二介在ピン８４が、第二連結ピン８３と第二スプリング８６との間ではなく、第二連結ピン８３と第一連結ピン６３との間にある点で相違し、その他の点で同様である。

そして、機能的には、油圧室７４の油圧を、図７（ａ）に示すように低圧にすることで第二連結状態にし、図７（ｂ）に示すように中程度圧にすることで非連結状態にし、図７（ｃ）に示すように高圧にすることで第一連結状態にする点で相違しその他の点で同様である。本実施例３でも実施例１に記載のＡ〜Ｃの効果を得ることができる。

なお、本発明は前記実施例１〜３の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもでき、例えば、小リフトカム１３を小リフトノーズ１３ｂを備えないベース円１３ａのみの円カムに変更してもよい。

１ 可変動弁機構（実施例１）
２ 可変動弁機構（実施例２）
３ 可変動弁機構（実施例３）
６ バルブ
１２ 中リフトカム（所定のカム）
１３ 小リフトカム
１４ 大リフトカム（別のカム）
２０ ロッカアーム
２１ 第一サブアーム
２５ 第一スリッパー（中央線から幅方向に離れた部位）
３１ メインアーム
４１ 第二サブアーム
４５ 第二スリッパー（中央線から幅方向に離れた部位）
５５ ラッシュアジャスタのプランジャ（ピボッド）
６０ 切換装置
６３ 第一連結ピン
６６ 第一スプリング
７３ 油圧装置
７４ 油圧室
８３ 第二連結ピン
８６ 第二スプリング
ｘ 中央線
Ｐ１ 第一連結位置（メインアームと第一サブアームとの間を跨ぐ位置）
Ｐ２ 第二連結位置（メインアームと第二サブアームとの間を跨ぐ位置）
Ｑ１ 第一非連結位置（メインアームと第一サブアームとの間を跨がない位置）
Ｑ２ 第二非連結位置（メインアームと第二サブアームとの間を跨がない位置）

Claims (4)

1. 一のピボット（５５）に揺動可能に支持されて、カム（１２，１３，１４）に押圧されると揺動してバルブ（６）を駆動するロッカアーム（２０）と、該ロッカアーム（２０）を操作することでバルブ（６）の駆動状態を切り換える切換装置（６０）とを含み構成された内燃機関の可変動弁機構において、
   ロッカアーム（２０）は、少なくとも所定の駆動状態では、重心を通り該ロッカアーム（２０）の長さ方向に延びる中央線（ｘ）から幅方向に離れた部位（２５，４５）をカム（１２，１４）に押圧されることで、カムの押圧力が中央線（ｘ）よりも幅方向の片側に偏って加わるように構成され、
   ロッカアーム（２０）に当接して該ロッカアーム（２０）を幅方向に傾かないように揺動方向に案内する揺動ガイド（９０）を備え、
   ロッカアーム（２０）は、ピボット（５５）に支持された被支持部（３６）よりも該ロッカアーム（２０）の長さ方向の一方側に、バルブ（６）を駆動する駆動部（３４）を備え、被支持部（３６）よりも該ロッカアーム（２０）の長さ方向の他方側に、揺動ガイド（９０）に当接する被ガイド部（３８）を備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。
2. ロッカアーム（２０）は、その長さ方向の端部に長さ方向内側に凹む凹部（３７）を備え、揺動ガイド（９０）は、該凹部（３７）の内周面にロッカアーム（２０）の幅方向の両側から摺接されることで、ロッカアーム（２０）に当接する請求項１記載の内燃機関の可変動弁機構。
3. ロッカアーム（２０）は、ピボット（５５）に支持された被支持部（３６）とバルブ（６）を駆動する駆動部（３４）とを備えたメインアーム（３１）と、中央線（ｘ）よりも幅方向の一方側で所定のカム（１２）に押圧される第一サブアーム（２１）と、中央線（ｘ）よりも幅方向の他方側で前記所定のカム（１２）よりもリフト量又は作用角の大きい別のカム（１４）に押圧される第二サブアーム（４１）との３本のアーム（２１，３１，４１）を含み構成され、
   切換装置（６０）は、メインアーム（３１）に対して第一サブアーム（２１）及び第二サブアーム（４１）のいずれも相対変位不能に連結しない非連結状態と、メインアーム（３１）に対して第一サブアーム（２１）は相対変位不能に連結し、第二サブアーム（４１）は相対変位不能に連結しないことで、メインアーム（３１）が前記所定のカム（１２）に駆動されるようになる第一連結状態と、メインアーム（３１）に対して第二サブアーム（４１）を相対変位不能に連結することで、メインアーム（３１）が前記別のカム（１４）に駆動されるようになる第二連結状態との３段階で切換を行うように構成され、
   第一連結状態では、カムの押圧力が中央線（ｘ）よりも幅方向の一方に偏って加わり、第二連結状態では、カムの押圧力が中央線（ｘ）よりも幅方向の他方に偏って加わる請求項１又は２記載の内燃機関の可変動弁機構。
4. 切換装置（６０）は、
   メインアーム（３１）と第一サブアーム（２１）との間を跨ぐ位置（Ｐ１）と跨がない位置（Ｑ１）とに変位可能に設けられた第一連結ピン（６３）と、メインアーム（３１）と第二サブアーム（４１）との間を跨ぐ位置（Ｐ２）と跨がない位置（Ｑ２）とに変位可能に設けられた第二連結ピン（８３）との２本の連結ピン（６３，８３）と、
   第一連結ピン（６３）を、メインアーム（３１）側に付勢する第一スプリング（６６）と、第二連結ピン（８３）をメインアーム（３１）側に付勢する第二スプリング（８６）との、付勢力の異なる２本のスプリング（６６，８６）と、
   メインアーム（３１）の内部に油圧室（７４）を備え、該油圧室（７４）の油圧で、第一連結ピン（６３）を第一サブアーム（２１）側に押圧するとともに、第二連結ピン（８３）を第二サブアーム（４１）側に押圧する油圧装置（７３）とを含み構成され、
   油圧室（７４）の油圧を、第一スプリング（６６）及び第二スプリング（８６）のうちの弱い方のスプリングの付勢力よりも弱い低圧にすることで前記３段階のうちの１つの状態にし、弱い方のスプリングの付勢力よりも強く強い方のスプリングの付勢力よりも弱い中程度圧にすることで前記３段階のうちの別の１つの状態にし、強い方のスプリングの付勢力よりも強い高圧にすることで前記３段階のうちの残りの１つの状態にする請求項３記載の内燃機関の可変動弁機構。

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