JP6509956B2 - 可変動弁装置 - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関におけるバルブの作動特性を切替える可変動弁装置に関する。
バルブ作動特性を決めるカムプロファイルが異なる複数のカムロブが外周面に形成されたカムキャリアが、カムシャフトに相対回転を禁止され軸方向に摺動可能に嵌合され、このカムキャリアを軸方向に移動することで、異なるカムロブをバルブに作動してバルブ作動特性を変える可変動弁装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１４−１３４１６５号公報
特許文献１に開示された可変動弁装置は、シリンダヘッドに軸支されるカムシャフトに摺動可能に嵌合するカムキャリアには、周回するようにガイド溝（リード溝）が形成されており、同ガイド溝に切替ピンが係合することで、カムキャリアが回転しながら軸方向に案内されて移動し、バルブを作動するカムロブを切替えることができる。
詳説すると、ガイド溝の互いに対向する一対の側壁面がそれぞれ第１切替カムと第２切替カムを形成して、第１切替カムに第１切替ピンが突出して接することでカムキャリアを第１カムロブがバルブに作用する第１位置に移動し、第２切替カムに第２切替ピンが突出して接することカムキャリアを第２カムロブがバルブに作用する第２位置に移動する。
そして、第１切替ピンと第２切替ピンは、交互に進退（前進・後退）するように、第１切替ピンと第２切替ピンの端部にはそれぞれ油圧が直接作用する油圧回路が形成されている。
そのため、第１切替ピンのピン穴の上部に連通する第１オイル通路には、軸方向に長尺に形成された第１オイルギャラリが連通し、同様に第２切替ピンのピン穴の上部に連通する第２オイル通路には、軸方向に長尺に形成された第２オイルギャラリが連通している。
このように、特許文献１のカム切替機構は、第１切替ピンと第２切替ピンに直接油圧を作用して駆動するので、各切替ピンの近傍にピン穴、オイル通路、オイルギャラリ等の油圧回路を設ける必要があり、特許文献１では、かかる油圧回路がカムキャリアの上方のシリンダヘッドカバーに形成されている。
したがって、シリンダヘッドカバーに複雑な油圧回路の構造を形成しなければならず、加工が容易でなく、コスト高となる。
また、この油圧回路を形成するために、シリンダヘッドカバーが拡大して内燃機関が大型化することで、内燃機関の車両への搭載スペースが課題となる。
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、カム切替機構および同カム切替機構を駆動する駆動機構を簡単でコンパクトな構造として、内燃機関の大型化を避けることができる可変動弁装置を供する点にある。
上記目的を達成するために、本発明に係る可変動弁装置は、
内燃機関のシリンダブロックに重ねられたシリンダヘッドに回転自在に設けられたカムシャフトと、
前記カムシャフトの外周に、相対回転を禁止され軸方向に摺動可能に嵌合する円筒状部材であって外周面にカムプロファイルの異なる複数のカムロブが軸方向に隣接して形成されたカムキャリアと、
前記カムキャリアを軸方向に移動してバルブに作動するカムロブを切替えるカム切替機構と、
を備えた可変動弁装置において、
前記カム切替機構は、
前記カムキャリアの外周面に周回するようにリード溝が形成され、
前記リード溝に係合・離脱可能に進退する切替ピンと、
前記カムシャフトに平行に配置されて前記切替ピンにカム機構を構成して係合する切替駆動シャフトと、
前記切替駆動シャフトを軸方向に移動するアクチュエータと、を備え、
前記切替駆動シャフトの軸方向の移動が前記カム機構を介して前記切替ピンを進退させ、
前記切替ピンが進行して係合した前記リード溝により、前記カムキャリアが回転しながら軸方向に案内されて移動し、バルブに作動するカムロブを切替える構成であり、
前記アクチュエータは、直線的に往復動するアクチュエータ駆動体が前記切替駆動シャフトの端部に連結されて同切替駆動シャフトを軸方向に移動させることを特徴とする。
この構成によれば、カムシャフトに平行な切替駆動シャフトの駆動がカム機構を介して切替ピンを進退させるので、部品点数の少ない簡単な構造であり、かつカム切替機構の切替駆動シャフトを軸方向に移動させる駆動機構は、アクチュエータのアクチュエータ駆動体が切替駆動シャフトの端部に連結される簡単でコンパクトな構造であり、内燃機関の大型化を回避するとともに低コスト化を図ることができる。
前記構成において、
前記アクチュエータは、前記シリンダヘッドに一体に形成されるようにしてもよい。
この構成によれば、アクチュエータがシリンダヘッドに一体に形成されるので、部品点数が削減され、アクチュエータを内燃機関にコンパクトに組み込むことができる。
前記構成において、
前記アクチュエータは、油圧により前記アクチュエータ駆動体を往復動させる油圧アクチュエータであってもよい。
この構成によれば、油圧によりアクチュエータ駆動体(79,89)を往復動させる油圧アクチュエータを用いるので、カム切替機構の切替駆動シャフトの端部に小型の油圧アクチュエータを設けることができ、内燃機関の大型化を避けることができるとともに、油圧により切替駆動シャフトを応答性良く移動させることができる。
前記構成において、
前記切替駆動シャフトごとに、１個ずつ前記油圧アクチュエータが設けられるようにしてもよい。
この構成によれば、切替駆動シャフトごとに、１個ずつ油圧アクチュエータが設けられるので、個々の油圧アクチュエータを小型化し、かつ各切替駆動シャフトの移動を迅速に行うことができる。
前記構成において、
１つの前記油圧アクチュエータに圧油を給排する給排油路の途中に別の前記油圧アクチュエータが介装されて圧油が経由して作用するようにしてもよい。
この構成によれば、１つの油圧アクチュエータに圧油を給排する給排油路の途中に別の油圧アクチュエータが介装されて圧油が経由して作用するので、給排油路を複数の油圧アクチュエータが兼用することになり、油圧アクチュエータごとに給排油路を独立に設けるのに比べ、給排油路を少なくコンパクトに配設することができ、内燃機関の大型化を避けることができる。
前記構成において、
前記油圧アクチュエータは、アクチュエータハウジングのハウジング内室にアクチュエータ駆動体が往復摺動可能に嵌合され、
ハウジング内室がアクチュエータ駆動体により仕切られて形成された２つの油圧室に、それぞれ前記給排油路が連通されるようにしてもよい。
この構成によれば、アクチュエータハウジングのハウジング内室がアクチュエータ駆動体により仕切られて形成された２つの油圧室に、それぞれ前記給排油路が連通されるので、アクチュエータ駆動体の移動方向に並んで平行に２本の給排油路をコンパクトに配設することができ、内燃機関の大型化を避けることができる。
前記構成において、
前記ハウジング内室が円孔状に形成され、
前記アクチュエータ駆動体は、有底円筒状をなし、円筒部に前記給排油路に連通する長孔が前記アクチュエータ駆動体の移動方向に長尺に形成されるようにしてもよい。
この構成によれば、円孔状に形成されたハウジング内室を往復動するアクチュエータ駆動体が有底円筒状をなし、円筒部に給排油路に連通する長孔がアクチュエータ駆動体の移動方向に長尺に形成されるので、アクチュエータハウジング内に穿孔される給排油路のハウジング内室に開口する連通口がアクチュエータ駆動体が移動しても常に円筒部の長孔と対向して連通状態とすることができる。
前記構成において、
前記カムシャフト(42)は、前記内燃機関の駆動がカムチェーンを介して伝達されて回転し、
前記アクチュエータは、前記カムチェーンが配設されるカムチェーン室と前記カムシャフトの軸方向で反対側に配置されるようにしてもよい。
この構成によれば、内燃機関の駆動をカムシャフトの回転に伝達するカムチェーンが配設されるカムチェーン室とカムシャフトの軸方向で反対側に、アクチュエータが配置されるので、カムチェーン等と干渉せず、カムチェーン室が妨げとならない取付け容易な最適な場所にアクチュエータを配設することができる。
前記構成において、
前記内燃機関は、クランクケースに前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドが重ねられてシリンダ軸線方向に指向したスタッドボルトにより一体に締結され、
前記アクチュエータは、前記スタッドボルトの軸方向延長上に少なくとも一部が重なるように配置されるようにしてもよい。
この構成によれば、クランクケースにシリンダブロックとシリンダヘッドを重ね一体に締結するスタッドボルトの軸方向延長上に少なくとも一部が重なるようにアクチュエータが配置されるので、アクチュエータまたはスタッドボルトのいずれかをシリンダヘッドから外側にはみ出すことなく配置することができ、内燃機関の大型化を避けることができる。
前記構成において、
前記内燃機関は、クランクケースに前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドが重ねられてシリンダ軸線方向に指向したスタッドボルトにより一体に締結され、
前記切替駆動シャフトおよび前記切替ピンは、前記スタッドボルトの軸方向延長上に少なくとも一部が重なるように配置されるようにしてもよい。
この構成によれば、クランクケースにシリンダブロックとシリンダヘッドを重ね一体に締結するスタッドボルトの軸方向延長上に少なくとも一部が重なるように切替駆動シャフトおよび切替ピンが配置されるので、切替駆動シャフトおよび切替ピンまたはスタッドボルトのいずれかをシリンダヘッドから外側にはみ出すことなく配置することができ、内燃機関の大型化を避けることができる。
前記構成において、
前記シリンダヘッドが、シリンダ軸線方向に２分割されて、前記シリンダブロックに重ねられる第１シリンダヘッドと同第１シリンダヘッドに重ねられる第２シリンダヘッドとからなり、
前記バルブは、前記第１シリンダヘッドに支持され、
前記カムシャフトは、前記第２シリンダヘッドに形成される軸受に軸支されるようにしてもよい。
この構成によれば、シリンダヘッドが、シリンダ軸線方向に２分割され、シリンダブロックの上に重ねられる第１シリンダヘッドと同第１シリンダヘッドの上に重ねられる第２シリンダヘッドとからなり、バルブは、前記第１シリンダヘッドに支持され、カムシャフトは、前記第２シリンダヘッドに形成される軸受に軸支されるので、第１シリンダヘッドに支持されるバルブ以外のカムシャフトおよびカム切替機構は別体の第２シリンダヘッドに設けられることになり、第１シリンダヘッドと第２シリンダヘッドの各シリンダヘッドの構造が簡素化されて製作が容易となる。
本発明は、カム切替機構が、切替ピンにカム機構を構成して係合する切替駆動シャフトを備え、切替駆動シャフトの駆動がカム機構を介して切替ピンを進退させるので、部品点数の少ない簡単な構造であり、かつカム切替機構の切替駆動シャフトを軸方向に移動させる駆動機構は、アクチュエータのアクチュエータ駆動体が切替駆動シャフトの端部に連結される簡単でコンパクトな構造であり、内燃機関の大型化を回避するとともに低コスト化を図ることができる。
本発明の一実施の形態に係る可変動弁装置を備える内燃機関が搭載される自動二輪車の全体側面図である。 同内燃機関とラジエータの配置の位置関係を示す左側面図である。 同上面図である。 同内燃機関のシリンダヘッド等の輪郭を２点鎖線で示して、内部の動弁機構の要部を透かして示した左側面図である。 シリンダヘッドカバーを外して上側シリンダヘッドを上面視した上面図である。 吸気側カム切替機構と排気側カム切替機構の一部省略して主要な要部のみを示す斜視図である。 吸気側切替駆動シャフトに第１切替ピンと第２切替ピンを組付けた斜視図である。 リニアソレノイドバルブが励磁されていない時の吸気側油圧アクチュエータおよび排気側油圧アクチュエータへの圧油給排状態を示す説明図である。 リニアソレノイドバルブが励磁されている時の吸気側油圧アクチュエータおよび排気側油圧アクチュエータへの圧油給排状態を示す説明図である。 上側シリンダヘッドの前側壁の前面の左端合せ面を示す前面図である。 リニアソレノイドバルブの斜視図である。 内燃機関の低速運転時における吸気側カム切替機構の主要部材の動作状態を示す説明図である。 内燃機関の高速運転時における吸気側カム切替機構の主要部材の動作状態を示す説明図である。
以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図１３に基づいて説明する。
図１は、本発明を適用した一実施の形態に係る可変動弁装置を備える内燃機関が搭載される鞍乗型車両である自動二輪車100の側面図である。
なお、本明細書および特許請求の範囲において、前後左右の向きは、本実施の形態に係る自動二輪車100の直進方向を前方とする通常の基準に従うものとし、図面において、ＦＲは前方を，ＲＲは後方を、ＬＨは左方を，ＲＨは右方を示すものとする。
自動二輪車100の車体フレームは、前輪106を軸支するフロントフォーク105を操向可能に支承するヘッドパイプ102から後方斜め下向きに左右一対のメインフレーム103が左右に分岐して延出している。
メインフレーム103の前部は下方にエンジンハンガー部103ａが垂下しており、メインフレーム103の後部は屈曲してピボットフレーム部103ｂが下方に延出している。
メインフレーム103の中央の後寄りにシートレール104が連結されて後方に延びている。
ピボットフレーム部103ｂにピボット軸107により前端を軸支されたスイングアーム108が後方に延び、スイングアーム108の後端に後輪109が軸支されている。
スイングアーム108とピボットフレーム部103ｂとの間にはリンク機構110が設けられ、リンク機構110の一部とシートレール104との間にリヤクッション111が介装されている。
車体フレームには、メインフレーム103のエンジンハンガー部103ａとピボットフレーム部103ｂとの間でパワーユニットＰｕが懸架されており、パワーユニットＰｕの変速機Ｍのカウンタシャフト12である出力軸に嵌着された走行駆動スプロケット112と後輪109の後車軸に嵌着された走行被動スプロケット113との間に走行駆動チェーン114が架渡されている。
メインフレーム103には前半にエアクリーナ122、後半に燃料タンク116が架設されており、燃料タンク116の後方には、メインシート117とピリオンシート118がシートレール104に支持されて設けられている。
パワーユニットＰｕの前半を占める内燃機関Ｅは、クランク横置きの直列４気筒の水冷式４ストローク内燃機関であり、シリンダを適度に前傾した姿勢で車体フレームに搭載されている。
内燃機関Ｅのクランクシャフト10は、車体幅方向（左右方向）に指向してクランクケース１に軸支され、クランクケース１はクランクシャフト10の後方に変速機Ｍを一体に備えている。
図２を参照して、内燃機関Ｅは、上記クランクケース１の上に、４本のシリンダを直列に配列したシリンダブロック２と、シリンダブロック２の上部にガスケットを介して結合されるシリンダヘッド３と、シリンダヘッド３の上部に被せられるシリンダヘッドカバー４とから構成される機関本体を備える。
シリンダブロック２のシリンダボアの中心軸線であるシリンダ軸線Ｌｃは、前方に傾いており、クランクケース１の上に重ねられるシリンダブロック２，シリンダヘッド３，シリンダヘッドカバー４は、クランクケース１から若干前傾した姿勢で上方に延出している。
また、クランクケース１の下方には、オイルパン５が下方に膨出して設けられている。
内燃機関Ｅの機関本体の前方には、図３に示す上面視で、後方に凸に湾曲したラジエータ130が機関本体に近接して設けられている。
図１ないし図３を参照して、ラジエータ130は、若干前傾した機関本体の前面に沿うように、前傾した姿勢で配設される。
なお、ラジエータ130の後面には左右にラジエータファン131が設けられている。
クランクケース１は、上下割りで構成され、上側クランクケース１Ｕと下側クランクケース１Ｌの割り面に挟まれてクランクシャフト10が軸支されている。
該クランクケース１は、クランクシャフト10の後方に変速機Ｍを内蔵しており、変速機Ｍを構成するメインシャフト11とカウンタシャフト12がクランクシャフト10と平行に車体幅方向に指向してクランクケース１に軸支されている（図２参照）。
クランクケース１のミッション室には、変速機Ｍのメインシャフト11とカウンタシャフト12とが、クランクシャフト10と平行に左右水平方向に指向して配設されており（図３参照）、カウンタシャフト12はクランクケース１を左方に貫通して外部に突出して出力シャフトとなっている。
シリンダヘッド23の後側面には、各気筒毎に延出する吸気管がスロットルボディ121を介して前記エアクリーナ122に接続されている（図1参照）。
また、シリンダヘッド23の前側面には、各気筒毎に排気管125が延出し、各排気管125は下方に延びて後方に屈曲してオイルパン５の右側を後方に延びている。
本内燃機関Ｅは、４バルブ方式でDOHC構造の可変動弁装置40をシリンダヘッド３に備えている。
本内燃機関Ｅのシリンダヘッド３は、シリンダ軸線方向（シリンダ軸線Ｌｃの軸線方向）に上下２分割されており、シリンダブロック２の上に重ねられる下側シリンダヘッド（第１シリンダヘッド）３Ｌと、同下側シリンダヘッド３Ｌの上に重ねられる上側シリンダヘッド（第２シリンダヘッド）３Ｕとからなる（図２，図４参照）。
図４を参照して、下側シリンダヘッド３Ｌは、気筒毎に、燃焼室30から吸気ポート31ｉが２本後方に湾曲し斜め上方に延出するとともに、排気ポート31ｅが２本前方に湾曲して延出している。
下側シリンダヘッド３Ｌには、吸気ポート31ｉの燃焼室30への吸気開口および排気ポート31ｅの燃焼室30への排気開口をそれぞれ開閉する吸気バルブ41と排気バルブ51が、クランクシャフト10の回転に同期して往復摺動可能に支持されている。
この下側シリンダヘッド３Ｌは、シリンダブロック２とともに上側クランクケース１Ｕにスタッドボルト７により一体に締結される（図４，図５参照）。
下側シリンダヘッド３Ｌの上に重ねられる上側シリンダヘッド３Ｕは、上面視である図５を参照して、前後の左右に長尺の前側壁３Ｆｒ，後側壁３Ｒｒと左右の前後に短尺の左側壁３Ｌｈ，右側壁３Ｒｈにより矩形枠壁をなす。
上側シリンダヘッド３Ｕの矩形枠内は、右側壁３Ｒｈに沿って平行に形成された軸受壁３vrにより右側の狭いカムチェーン室３ｃと左側の動弁室３ｄに仕切られ、動弁室３ｄは、さらに左右側壁３Ｌｈ，３Ｒｈに平行な４つの軸受壁３ｖにより５つの室に仕切られている。
各軸受壁３ｖは、各気筒の燃焼室30の中央の上方に位置し、前後方向中央に点火プラグを嵌挿するプラグ嵌挿筒部３vpが形成されている。
可変動弁装置40は、シリンダヘッド３とシリンダヘッドカバー４により形成される動弁室３ｄ内に設けられる。
図４および図５を参照して、直列４気筒の各気筒に設けられる左右１対の吸気バルブ41，41は、左右方向に直列に４対配列され、この４対の吸気バルブ41，41の上を１本の吸気側カムシャフト42が左右方向に指向して配設されて、上側シリンダヘッド３Ｕの軸受壁３ｖ，３vrの半円弧面をなす軸受３vvに嵌合しカムシャフトホルダ33に挟まれるようにして回転自在に軸支される。
同様に、各気筒の左右方向に直列に設けられる左右１対の排気バルブ51，51は、左右方向に直列に４対配列され、この４対の排気バルブ51，51の上を１本の排気側カムシャフト52が左右方向に指向して配設されて、上側シリンダヘッド３Ｕの軸受壁３ｖ，３vrの軸受にカムシャフトホルダ33に挟まれるようにして回転自在に軸支される。
排気側カムシャフト52は、吸気側カムシャフト42の前方に平行に配設される。
図５を参照して、吸気側カムシャフト42は、右端近傍に軸受壁３vrに軸支される被軸受部42ａを有し、被軸受部42ａの両側のフランジにより軸受壁３vrを挟んで軸方向の位置決めがなされ、同被軸受部42ａより左側は外周面にスプライン外歯が形成されたスプライン軸部42ｂが動弁室３ｄの４つの軸受壁３ｖを貫通して長尺に延出している。
吸気側カムシャフト42のカムチェーン室３ｃ内に突出した右端のフランジには、吸気側被動ギア47が嵌着されている。
同様に、排気側カムシャフト52は、右端近傍に軸受壁３vrに軸支される被軸受部52ａを有し、被軸受部52ａの両側のフランジにより軸受壁３vrを挟んで軸方向の位置決めがなされ、同被軸受部52ａより左側は外周面にスプライン軸部52ｂが動弁室３ｄの４つの軸受壁３ｖを貫通して長尺に延出している。
排気側カムシャフト52のカムチェーン室３ｃ内に突出した右端のフランジには、排気側被動ギア57が嵌着されている。
吸気側カムシャフト42のスプライン軸部42ｂには、円筒状部材である吸気側カムキャリア43が４個スプライン嵌合して配列される。
４個の吸気側カムキャリア43は、それぞれ吸気側カムシャフト42に対して相対回転を禁止されて軸方向に摺動可能に嵌合する。
同様に、排気側カムシャフト52のスプライン軸部52ｂには、円筒状部材である排気側カムキャリア53が４個スプライン嵌合して配列され、４個の排気側カムキャリア53は、それぞれ排気側カムシャフト52に対して相対回転を禁止されて軸方向に摺動可能に嵌合する。
図６は、吸気側カム切替機構と排気側カム切替機構の一部省略して主要な要部のみを示す斜視図である。
同図６（および図５）を参照して、各吸気側カムキャリア43は、外周面にカムプロファイルの異なる一対のリフト量の大きい高速側カムロブ43Ａとリフト量の小さい低速側カムロブ43Ｂが軸方向左右に隣接したものが、軸方向で所定幅の被軸受円筒部43Ｃを間に挟んで左右に１組ずつそれぞれ形成されている。
隣接する高速側カムロブ43Ａと低速側カムロブ43Ｂは、カムプロファイルの基礎円の外径は互いに等しく同じ周方向位置にある（図４，図５参照）。
各吸気側カムキャリア43は、右側の高速側カムロブ43Ａと低速側カムロブ43Ｂの組のうち右側の高速側カムロブ43Ａより右側に、リード溝44が周回するように形成されたリード溝円筒部43Ｄを有する。
リード溝円筒部43Ｄの外径は、高速側カムロブ43Ａと低速側カムロブ43Ｂの同径の基礎円の外径より僅かに小さい。
リード溝円筒部43Ｄのリード溝44は、軸方向所定位置で円環状に周方向に一周する環状リード溝44ｃが形成されるとともに、環状リード溝44ｃから左右に枝分かれして軸方向左右に所定距離離れた位置まで螺旋状に右シフトリード溝44ｒと左シフトリード溝44ｌが形成されている（図５参照）。
この吸気側カムキャリア43が、吸気側カムシャフト42のスプライン軸部42ｂに、４個順次スプライン嵌合されて、所定間隔を空けて吸気側カムシャフト42上に配列される。
こうして４個の吸気側カムキャリア43が配設された吸気側カムシャフト42が、図５に示されるように、上側シリンダヘッド３Ｕの軸受壁３vrおよび４つの軸受壁３ｖの後側の各軸受３vvに軸支される。
吸気側カムシャフト42の被軸受部42ａが軸受壁３vrに支持され、各吸気側カムキャリア43の被軸受円筒部43Ｃが各軸受壁３ｖに支持される。
他方、排気側カムシャフト52のスプライン軸部52ｂにスプライン嵌合する排気側カムキャリア53も、吸気側カムキャリア43と同様に、外周面にカムプロファイルの異なる一対の高速側カムロブ53Ａと低速側カムロブ53Ｂが軸方向左右に隣接したものが、軸方向で所定幅の被軸受円筒部53Ｃを間に挟んで左右に１組ずつそれぞれ形成され、右側の高速側カムロブ53Ａと低速側カムロブ53Ｂの組のうち右側の高速側カムロブ53Ａより右側にリード溝円筒部53Ｄが形成されている。
リード溝円筒部53Ｄに形成されるリード溝54は、周方向に一周する環状リード溝54ｃから左右に枝分かれして軸方向左右に所定距離離れた位置まで螺旋状に右シフトリード溝54ｒと左シフトリード溝54ｌが形成されている（図５参照）。
この排気側カムキャリア53が４個順次スプライン軸部52ｂにスプライン嵌合した排気側カムシャフト52が、図５に示されるように、上側シリンダヘッド３Ｕの軸受壁３vrおよび４つの軸受壁３ｖの前側の各軸受３vvに軸支される。
排気側カムシャフト52の被軸受部52ａが軸受壁３vrに支持され、各排気側カムキャリア53の被軸受円筒部53Ｃが各軸受壁３ｖに支持される。
以上のようにして、上側シリンダヘッド３Ｕの軸受壁３vrおよび４つの軸受壁３ｖに、吸気側カムシャフト42（および吸気側カムキャリア43）と排気側カムシャフト52（および排気側カムキャリア53）が支持されると、軸受壁３vrおよび４つの軸受壁３ｖの上にそれぞれ重ねられるカムシャフトホルダ33（図４参照）により、吸気側カムシャフト42（および吸気側カムキャリア43）と排気側カムシャフト52（および排気側カムキャリア53）が挟まれて回転自在に軸受される。
すなわち、４個の吸気側カムキャリア43は吸気側カムシャフト42とともに回転しながら軸方向に摺動可能に軸支され、４個の排気側カムキャリア53も排気側カムシャフト52とともに回転しながら軸方向に摺動可能に軸支される。
吸気側カムシャフト42の右端に取り付けられた吸気側被動ギア47と排気側カムシャフト52の右端に取り付けられた排気側被動ギア57は、同径であり、カムチェーン室３ｃに後と前に並んで配設されており、図４に示されるように、吸気側被動ギア47と排気側被動ギア57の双方に噛合する大径のアイドルギア61が、両者の間の下方に回転自在に軸支されている。
図４および図５を参照して、アイドルギア61には同じ中心軸のアイドルチェーンスプロケット62が一体に回転可能に設けられ、アイドルチェーンスプロケット62にはカムチェーン66が巻き掛けられ、同カムチェーン66は、一方で、下方のクランクシャフト10に嵌着された小径の駆動チェーンスプロケット（図示せず）に巻き掛けられている。
したがって、クランクシャフト10の回転が、カムチェーン66を介してアイドルチェーンスプロケット62に伝達されて、アイドルチェーンスプロケット62と一体のアイドルギア61の回転がアイドルギア61と噛合する吸気側被動ギア47と排気側被動ギア57を回転させるので、吸気側被動ギア47が吸気側カムシャフト42を一体に回転し、排気側被動ギア57が排気側カムシャフト52を一体に回転する。
図６を参照して、吸気側カムシャフト42の前斜め下方に吸気側カム切替機構70の吸気側切替駆動シャフト71が吸気側カムシャフト42と平行に配設されるとともに、排気側カムシャフト52の前斜め下方に排気側カム切替機構80の排気側切替駆動シャフト81が排気側カムシャフト52と平行に配設される。
吸気側切替駆動シャフト71および排気側切替駆動シャフト81は、上側シリンダヘッド３Ｕに支持される。
図５，図６および図１２を参照して、上側シリンダヘッド３Ｕには、動弁室３ｄに左右方向に指向した筒状部３Ａが、中央より若干後寄りの位置に軸受壁３vrから４つの軸受壁３ｖを貫いて一直線に形成されている。
同様に、上側シリンダヘッド３Ｕには、動弁室３ｄに左右方向に指向した筒状部３Ｂが、前側壁３Ｆｒの内面に軸受壁３vrから４つの軸受壁３ｖを貫いて一直線に形成されている（図５参照）。
筒状部３Ａの軸孔に吸気側切替駆動シャフト71が軸方向に摺動自在に嵌挿され、筒状部３Ｂの軸孔に排気側切替駆動シャフト81が軸方向に摺動自在に嵌挿される。
筒状部３Ａにおける軸受壁３ｖを挟んだ両側位置で、左右の吸気バルブ41，41にそれぞれ対応する２カ所が欠損して吸気側切替駆動シャフト71が露出しており、この吸気側切替駆動シャフト71の露出した部分に吸気ロッカアーム72，72が揺動自在に軸支される（図５，図１２参照）。
すなわち、吸気側切替駆動シャフト71はロッカアームシャフトを兼ねる。
図４および図６を参照して、吸気ロッカアーム72の先端部は、吸気バルブ41の上端部に当接し、吸気ロッカアーム72の湾曲した上端面には吸気側カムキャリア43の軸方向の移動により高速側カムロブ43Ａまたは低速側カムロブ43Ｂのいずれかが摺接する。
したがって、吸気側カムキャリア43が回転すると、高速側カムロブ43Ａまたは低速側カムロブ43Ｂのいずれかが、そのプロファイルに従って吸気ロッカアーム72を揺動し、吸気バルブ41を押圧して燃焼室30の吸気弁口を開く。
同様に、筒状部３Ｂにおける軸受壁３Ｖを挟んだ両側位置で、左右の排気バルブ51，51にそれぞれ対応する２カ所が欠損して排気側切替駆動シャフト81が露出しており、この排気側切替駆動シャフト81の露出した部分に，排気ロッカアーム82が揺動自在に軸支される（図５，図６参照）。
すなわち、排気側切替駆動シャフト81はロッカアームシャフトを兼ねる。
図４および図６を参照して、排気ロッカアーム82の先端部は、排気バルブ51の上端部に当接し、排気ロッカアーム82の湾曲した上端面には排気側カムキャリア53の移動により高速側カムロブ53Ａまたは低速側カムロブ53Ｂのいずれかが摺接する。
したがって、排気側カムキャリア53が回転すると、高速側カムロブ53Ａまたは低速側カムロブ53Ｂのいずれかが、そのプロファイルに従って排気ロッカアーム82を揺動し、排気バルブ51を押圧して燃焼室30の排気弁口を開く。
図１２を参照して、筒状部３Ａにおける吸気側カムキャリア43のリード溝円筒部43Ｄに対応する箇所に、左右に隣接して２つの円筒ボス部３As，３Asがリード溝円筒部43Ｄに向けて突出して形成されている。
円筒ボス部３Asの内側の孔は、筒状部３Ａを貫通している。
この左右の円筒ボス部３As，３Asの各内側の孔には、それぞれ第１切替ピン73と第２切替ピン74が摺動自在に嵌挿される。
図７を参照して、第１切替ピン73は、先端円柱部73ａと基端円柱部73ｂとを中間連結棒部73ｃが一直線に連結している。
先端円柱部73ａより基端円柱部73ｂは外径が小さい。
また、先端円柱部73ａには縮径した係合端73aeがさらに突出している。
基端円柱部73ｂの中間連結棒部73ｃ側の端面は円錐状をした円錐端面73btを形成している。
第２切替ピン74も同じ形状をしており、先端円柱部74ａと基端円柱部74ｂとを中間連結棒部74ｃが一直線に連結している。
一方で、吸気側切替駆動シャフト71は、図７に示されるように、軸中心を貫通する長孔71ａが形成され、
長孔71ａの幅は、第１切替ピン73の中間連結棒部73ｃの径より若干大きいが、基端円柱部73ｂの径より小さい。
吸気側切替駆動シャフト71の長孔71ａの一方の開口端面には、所定の形状に凹んで形成された凹曲面71Cｖが２つ平坦面71Ｃｐを介して左右に連続して形成されるカム面71Ｃが構成されている。
第１切替ピン73は、中間連結棒部73ｃが吸気側切替駆動シャフト71の長孔71ａを貫通し、コイルばね75により付勢されて基端円柱部73ｂの円錐端面73btが吸気側切替駆動シャフト71の長孔71ａの開口端面であるカム面71Ｃに押圧され係合された状態に組付けられるので、吸気側切替駆動シャフト71が軸方向に移動すると、軸方向定位置にあって軸方向と直交する方向に摺動する第１切替ピン73の基端円柱部73ｂの円錐端面73btが当接するカム面71Ｃが摺動し、カム面71Ｃの形状に案内されて第１切替ピン73が軸方向と直角方向に進退する直動カム機構Ｃａが構成されている。
図７に示されるように、第１切替ピン73と第２切替ピン74は、吸気側切替駆動シャフト71の共通の長孔71ａを貫通して互いに平行に並んで配設される。
図７は、吸気側切替駆動シャフト71のカム面71Ｃのうち凹曲面71Ｃｖの中央が、第１切替ピン73の位置にある状態を示しており、第１切替ピン73が凹曲面71Ｃｖに円錐端面73btを当接して進行した位置にあり、第２切替ピン74はカム面71Ｃのうち平坦面71Ｃｐに当接して退行した位置にある。
この状態から吸気側切替駆動シャフト71が右方に移動すると、第１切替ピン73は円錐端面73btが凹曲面71Ｃｖの中央から凹曲面71Ｃｖの傾斜面を上り退行して平坦面71Ｃｐに当接し、第２切替ピン74は円錐端面74btが平坦面71Ｃｐから凹曲面71Ｃｖの傾斜面を下り進行して凹曲面71Ｃｖの中央に当接する。
このように、吸気側切替駆動シャフト71の軸方向の移動により第１切替ピン73と第２切替ピン74を交互に進退させることができる。
なお、排気側切替駆動シャフト81が軸方向に摺動自在に嵌挿される筒状部３Ｂには、図示されないが、筒状部３Ａと同様に、第１切替ピン83と第２切替ピン84が摺動自在に嵌挿される２つの円筒ボス部３Bs，３Bsが左右に隣接して形成されており、第１切替ピン83と第２切替ピン84は、排気側切替駆動シャフト81の共通の長孔81ａを貫通して互いに平行に並んで配設される（図５，図６参照）。
排気側切替駆動シャフト81の軸方向の移動で、長孔81ａのカム面81Ｃ（カム面71Ｃと同じ形状のカム面、図８参照）により第１切替ピン83と第２切替ピン84が軸方向と直角方向に交互に進退する直動カム機構Ｃｂが構成されている。
図５に示されるように、クランクケース１にシリンダブロック２とシリンダヘッド３を重ね一体に締結するスタッドボルト７のうち前側（排気側）の右側４本のスタッドボルト７の軸方向延長上に少なくとも一部が重なるように、排気側切替駆動シャフト81および円筒ボス部３Bs，３Bs内の第１，第２切替ピン83，84が配置されている。
図５および図６を参照して、上側シリンダヘッド３Ｕの左側壁３Ｌｈには、吸気側切替駆動シャフト71を軸方向に移動させる吸気側油圧アクチュエータ77が動弁室３ｄ内に突出して設けられるとともに、排気側切替駆動シャフト81を軸方向に移動させる排気側油圧アクチュエータ87が動弁室３ｄ内に吸気側油圧アクチュエータ77の前方に並んで突出して設けられる。
すなわち、吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87は、上側シリンダヘッド３Ｕに一体に形成されている。
図５に示されるように、クランクケース１にシリンダブロック２とシリンダヘッド３を重ね一体に締結する１０本のスタッドボルト７のうち最も左側の２本のスタッドボルト７，７のそれぞれの軸方向延長上に、少なくとも一部が重なるように吸気側油圧アクチュエータ77および排気側油圧アクチュエータ87が配置されている。
図８および図９を参照して、吸気側油圧アクチュエータ77は、吸気側アクチュエータハウジング78の円孔状のハウジング内室に、有底円筒状をなす吸気側アクチュエータ駆動体79が吸気側切替駆動シャフト71の軸方向（左右方向）に往復摺動可能に嵌合されており、吸気側切替駆動シャフト71の左端部が吸気側アクチュエータ駆動体79に嵌着されて一体に移動する。
吸気側アクチュエータハウジング78のハウジング内室は、左方開口を蓋部材76により閉塞され、吸気側アクチュエータ駆動体79により左右に仕切られて左側の高速側油圧室78Ｈと右側の低速側油圧室78Ｌが構成されている。
同様に、排気側油圧アクチュエータ87は、排気側アクチュエータハウジング88の円孔状のハウジング内室に、有底円筒状をなす排気側アクチュエータ駆動体89が左右方向に往復摺動可能に嵌合されており、排気側切替駆動シャフト81の左端部が排気側アクチュエータ駆動体89に嵌着されて一体に移動する。
排気側アクチュエータハウジング88のハウジング内室は、左方開口を蓋部材86により閉塞され、排気側アクチュエータ駆動体89により左右に仕切られて左側の高速側油圧室88Ｈと右側の低速側油圧室88Ｌが構成されている。
図８および図９を参照して、上側シリンダヘッド３Ｕの左側壁３Ｌｈには、吸気側油圧アクチュエータ77の高速側油圧室78Ｈと排気側油圧アクチュエータ87の高速側油圧室88Ｈとを連通する高速側給排油路90Ｈが形成されるとともに、吸気側油圧アクチュエータ77の低速側油圧室78Ｌと排気側油圧アクチュエータ87の低速側油圧室88Ｌとを連通する低速側給排油路90Ｌが形成されている。
高速側給排油路90Ｈは、排気側油圧アクチュエータ87の高速側油圧室88Ｈを前方に貫通して上側シリンダヘッド３Ｕの前側壁３Ｆｒの前面の左端部の左端合せ面３FLに開口しており（図１０）、低速側給排油路90Ｌは、排気側油圧アクチュエータ87の低速側油圧室88Ｌを前方に貫通して前側壁３Ｆｒの左端合せ面３FLに開口している（図１０）。
吸気側油圧アクチュエータ77の有底円筒状をなす吸気側アクチュエータ駆動体79の高速側給排油路90Ｈに対向する円筒部には、軸方向に長尺の長孔79ｈが形成されるので、吸気側アクチュエータハウジング78内に穿孔される高速側給排油路90Ｈのハウジング内室に開口する連通口が、吸気側アクチュエータ駆動体79が移動しても、常に円筒部の長孔79ｈと対向して、高速側給排油路90Ｈと高速側油圧室78Ｈを常に連通状態とすることができる。
また、排気側油圧アクチュエータ87の有底円筒状をなす排気側アクチュエータ駆動体89の高速側給排油路90Ｈに対向する円筒部の前後には、軸方向に長尺の長孔89ｈ，89ｈが形成されるので、排気側アクチュエータハウジング88内に穿孔される高速側給排油路90Ｈのハウジング内室に開口する連通口が、排気側アクチュエータ駆動体89が移動しても、常に円筒部の長孔89ｈ，89ｈと対向して、高速側給排油路90Ｈと高速側油圧室88Ｈを常に連通状態とすることができる。
なお、低速側給排油路90Ｌは、吸気側油圧アクチュエータ77の吸気側アクチュエータ駆動体79および排気側油圧アクチュエータ87の排気側アクチュエータ駆動体89が左右のいずれに移動しても、常に吸気側油圧アクチュエータ77の低速側油圧室78Ｌおよび排気側油圧アクチュエータ87の低速側油圧室88Ｌと連通状態にある。
図１０は、上側シリンダヘッド３Ｕの前側壁３Ｆｒの前面の左端合せ面３FLを示しており、同左端合せ面３FLに、高速側給排油路90Ｈと低速側給排油路90Ｌがそれぞれ開口しているとともに、各開口から斜め上方に長溝90ＨＨ，90ＬＬが形成されている。
上側シリンダヘッド３Ｕの前側壁３Ｆｒの前面の左端合せ面３FLには、リニアソレノイドバルブ91が取り付けられる。
図８および図９を参照して、リニアソレノイドバルブ91は、電磁コイル92ｃ内をプランジャ92ｐが移動する電磁ソレノイド92の延長にスリーブ93が設けられている。
スリーブ93内にスプール弁94が摺動自在に嵌挿されており、スプリング95に付勢されてスプール弁94がプランジャ92ｐに同軸に当接している。
リニアソレノイドバルブ91は、電磁ソレノイド92のプランジャ92ｐと同軸のスプール弁94が左右水平方向に指向する姿勢で、上側シリンダヘッド３Ｕの前面の左端部である左端合せ面３FLに取り付けられる（図２，図３，図５参照）。
図８および図９に示されるように、リニアソレノイドバルブ91は、スプール弁94が、吸気側切替駆動シャフト71および排気側切替駆動シャフト81と平行で左右方向に指向して、左右方向に移動する。
したがって、電磁コイル92ｃが励磁されると、プランジャ92ｐがスリーブ93内のスプール弁94とともにスプリング95の付勢力に抗して左方（ＬＨ）に突出し（図９参照）、電磁コイル92ｃの励磁が解除されると、スプリング95の付勢力によりスプール弁94は右方（ＲＨ）に後退する（図８参照）。
スリーブ93には、中央の油圧供給ポート93Ｉと、その両側に位置する高速側給排ポート93Ｈおよび低速側給排ポート93Ｌと、それら両給排ポート93Ｈ，93Ｌの両側に位置する一対のドレンポート93Ｄ，93Ｄが形成されている。
一方、スリーブ93内を摺動するスプール弁94は、中央の油圧供給グルーブ94Ｉと、その両側にランドを介して一対のドレングルーブ94Ｄ，94Ｄが軸方向に並んで形成されている。
なお、図８および図９には、リニアソレノイドバルブ91のスリーブ93が模式的に図示されている。
図１１には、実際のリニアソレノイドバルブ91が図示されており、スリーブ93の後側側面は合せ面93Ｒとなっており、同合せ面93Ｒには、油圧供給ポート93Ｉ，高速側給排ポート93Ｈ，低速側給排ポート93Ｌ，ドレンポート93Ｄ，93Ｄの各開口が開いている。
このリニアソレノイドバルブ91のスリーブ93の後側側面である合せ面93Ｒが、図１０に示した上側シリンダヘッド３Ｕの前側壁３Ｆｒの前面の左端部である左端合せ面３FLに合されて、上側シリンダヘッド３Ｕにリニアソレノイドバルブ91が取り付けられる。
したがって、図１０に示される上側シリンダヘッド３Ｕの前側壁３Ｆｒの左端合せ面３FLには、スリーブ93の油圧供給ポート93Ｉ，高速側給排ポート93Ｈ，低速側給排ポート93Ｌ，ドレンポート93Ｄ，93Ｄの各開口に対向して、それぞれ油圧供給路90Ｉ，高速側給排油路90Ｈの長溝90ＨＨ，低速側給排油路90Ｌの長溝90ＬＬ，ドレン油路90Ｄ，90Ｄの各開口が形成されている。
図８に示す状態は、リニアソレノイドバルブ91の電磁ソレノイド92が非励磁でスプール弁94がスプリング95の付勢力により右方（ＲＨ）に後退しており、そのためスリーブ93の油圧供給ポート93Ｉに流入された圧油が、油圧供給グルーブ94Ｉを経て低速側給排ポート93Ｌから上側シリンダヘッド３Ｕの左側壁３Ｌｈの低速側給排油路90Ｌに長溝90ＬＬを介して流入して、排気側油圧アクチュエータ87の低速側油圧室88Ｌおよび低速側油圧室88Ｌを経て吸気側油圧アクチュエータ77の低速側油圧室78Ｌに供給されることで、吸気側油圧アクチュエータ77の吸気側アクチュエータ駆動体79および排気側油圧アクチュエータ87の排気側アクチュエータ駆動体89が左方（ＬＨ）に押圧されて移動する。
吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87の各アクチュエータ駆動体79，89が左方に移動するので、吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87の各高速側油圧室78Ｈ，88Ｈから高速側給排油路90Ｈに圧油が流出し、さらに高速側給排油路90Ｈから長溝90ＨＨを介してリニアソレノイドバルブ91のスリーブ93の高速側給排ポート93Ｈに流出され、ドレングルーブ94Ｄを介してドレンポート93Ｄからドレン油路90Ｄに排出される。
このように、リニアソレノイドバルブ91の電磁ソレノイド92が励磁されていないときは、図８に示すように、吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87の各低速側油圧室78Ｌ，88Ｌに圧油が供給され、各高速側油圧室78Ｈ，88Ｈから圧油が流出されて、吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87の各アクチュエータ駆動体79，89が、同時に左方（ＬＨ）に移動するので、各アクチュエータ駆動体79，89にそれぞれ一体に嵌着された吸気側切替駆動シャフト71と排気側切替駆動シャフト81も同時に左方（ＬＨ）に移動している。
リニアソレノイドバルブ91の電磁ソレノイド92が励磁されると、図９に示すように、スプール弁94がスプリング95の付勢力に抗して左方（ＬＨ）に突出し、スリーブ93の油圧供給ポート93Ｉに流入された圧油が、油圧供給グルーブ94Ｉを経て高速側給排ポート93Ｈから上側シリンダヘッド３Ｕの左側壁３Ｌｈの高速側給排油路90Ｈに長溝90ＨＨを介して流入して、排気側油圧アクチュエータ87の高速側油圧室88Ｈおよび高速側油圧室88Ｈを経て吸気側油圧アクチュエータ77の高速側油圧室78Ｈに供給されることで、吸気側油圧アクチュエータ77の吸気側アクチュエータ駆動体79および排気側油圧アクチュエータ87の排気側アクチュエータ駆動体89が右方（ＲＨ）に押圧されて移動する。
なお、吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87の各低速側油圧室78Ｌ，88Ｌから低速側給排油路90Ｌに圧油が流出し、さらに低速側給排油路90Ｌから長溝90ＬＬを介してリニアソレノイドバルブ91の電磁ソレノイド92の低速側給排ポート93Ｌに流出され、ドレングルーブ94Ｄを介してドレンポート93Ｄからドレン油路90Ｄに排出される。
このように、リニアソレノイドバルブ91の電磁ソレノイド92が励磁されたときは、図９に示すように、吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87の各高速側油圧室78Ｈ，88Ｈに圧油が供給され、各低速側油圧室78Ｌ，88Ｌから圧油が流出されて、吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87の各アクチュエータ駆動体79，89が、同時に右方に移動するので、各アクチュエータ駆動体79，89にそれぞれ一体に嵌着された吸気側切替駆動シャフト71と排気側切替駆動シャフト81も同時に右方（ＲＨ）に移動している。
以上のように、リニアソレノイドバルブ91の電磁ソレノイド92が非励磁で、吸気側切替駆動シャフト71および排気側切替駆動シャフト81が左方（ＬＨ）に移動すると、図１２に示される吸気側カム切替機構70において、各直動カム機構Ｃａの第１切替ピン73が吸気側切替駆動シャフト71の凹曲面71Ｃｖに当接して進行した位置にあり、第２切替ピン74はカム面71Ｃのうち平坦面71Ｃｐに当接して退行した位置にある。
進行した第１切替ピン73は、右側に移動した吸気側カムキャリア43のリード溝円筒部43Ｄの環状リード溝44ｃに係合して、吸気側カムキャリア43は、軸方向に移動せず右側所定位置に維持される。
吸気側カムキャリア43が右側所定位置（低速側位置）にあるときは、図１２に示されるように、低速側カムロブ43Ｂが吸気ロッカアーム72に作用して、低速側カムロブ43Ｂのカムプロファイルに設定された低速側バルブ作動特性に従って吸気バルブ41が動作される。
すなわち、内燃機関Ｅは低速運転状態にある。
この状態からリニアソレノイドバルブ91の電磁ソレノイド92が励磁され、吸気側切替駆動シャフト71が右方に移動すると、図１３を参照して、第１切替ピン73は円錐端面73btが凹曲面71Ｃｖの中央から凹曲面71Ｃｖの傾斜面を上り退行して平坦面71Ｃｐに当接し、第２切替ピン74は円錐端面74btが平坦面71Ｃｐから凹曲面71Ｃｖの傾斜面を下り進行して凹曲面71Ｃｖの中央に当接する。
したがって、退行した第１切替ピン73は、吸気側カムキャリア43の環状リード溝44ｃから抜け、進行した第２切替ピン74は、左シフトリード溝44ｌに係合するので、吸気側カムキャリア43は、左シフトリード溝44ｌに案内されて回転しながら軸方向左側に移動し、図１３に示すように、第２切替ピン74は、左シフトリード溝44ｌから環状リード溝44ｃに移行して係合し、吸気側カムキャリア43は、左側所定位置に維持される。
吸気側カムキャリア43が左側所定位置（高速側位置）にあるときは、図１３に示されるように、高速側カムロブ43Ａが吸気ロッカアーム72に作用して、高速側カムロブ43Ａのカムプロファイルに設定された高速側バルブ作動特性に従って吸気バルブ41が動作される。
すなわち、内燃機関Ｅは高速運転状態にある。
なお、この高速運転状態から吸気側切替駆動シャフト71が左方に移動されると、第２切替ピン74が退行して環状リード溝44ｃから抜け、第１切替ピン73が進行して右シフトリード溝44ｒに係合するので、吸気側カムキャリア43は、右シフトリード溝44ｒに案内されて回転しながら軸方向右側に移動し、図１２に示すように、吸気側カムキャリア43は、右側所定位置（低速側位置）に維持され、低速側カムロブ43Ｂが吸気ロッカアーム72に作用する低速運転状態となる。
上記のようなリニアソレノイドバルブ91の電磁ソレノイド92の励磁・非励磁による吸気側切替駆動シャフト71の移動による吸気側カム切替機構70の動作と同様に、排気側カム切替機構80も排気側切替駆動シャフト81の移動により動作する。
以上、詳細に説明した本発明に係る可変動弁装置40の一実施の形態では、以下に記す効果を奏する。
図６に示すように、吸気側カムシャフト42に平行な吸気側切替駆動シャフト71の駆動がカム機構Ｃａを介して第１，第２切替ピン73，74を進退させるので、部品点数の少ない簡単な構造の吸気側カム切替機構70であり、かつ吸気側カム切替機構70の吸気側切替駆動シャフト71を軸方向に移動させる駆動機構は、吸気側油圧アクチュエータ77の吸気側アクチュエータ駆動体79が吸気側切替駆動シャフト71の端部に連結される簡単でコンパクトな構造であり、内燃機関Ｅの大型化を回避するとともに低コスト化を図ることができる。
排気側カム切替機構80も、同様の構造で、部品点数の少ない簡単な構造であり、かつ排気側切替駆動シャフト81を軸方向に移動させる駆動機構も、排気側油圧アクチュエータ87の排気側アクチュエータ駆動体89が排気側切替駆動シャフト81の端部に連結される簡単でコンパクトな構造であり、内燃機関Ｅの大型化を回避するとともに低コスト化を図ることができる。
吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87は、上側シリンダヘッド３Ｕに一体に形成されているので、部品点数が削減され、吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87を内燃機関にコンパクトに組み込むことができる。
油圧により吸気側アクチュエータ駆動体79（排気側アクチュエータ駆動体89）を往復動させる吸気側油圧アクチュエータ77（排気側油圧アクチュエータ87）を用いるので、吸気側カム切替機構70（排気側カム切替機構80）の吸気側切替駆動シャフト71（排気側切替駆動シャフト81）の端部に小型の吸気側アクチュエータ駆動体79（排気側アクチュエータ駆動体89）を設けることができ、内燃機関Ｅの大型化を避けることができるとともに、油圧により吸気側切替駆動シャフト71（排気側切替駆動シャフト81）を応答性良く移動させることができる。
吸気側切替駆動シャフト71と排気側切替駆動シャフト81のそれぞれに、吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87が設けられるので、個々の吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87を小型化し、かつ吸気側切替駆動シャフト71と排気側切替駆動シャフト81の各移動を迅速に行うことができる。
吸気側油圧アクチュエータ77に圧油を給排する低速側給排油路90Ｌ（高速側給排油路90Ｈ）の途中に排気側油圧アクチュエータ87が介装されて圧油が経由して作用するので、低速側給排油路90Ｌ（高速側給排油路90Ｈ）を２つの吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87が兼用することになり、油圧アクチュエータごとに低速側給排油路90Ｌ（高速側給排油路90Ｈ）を独立に設けるのに比べ、低速側給排油路90Ｌ（高速側給排油路90Ｈ）を少なくコンパクトに配設することができ、内燃機関Ｅの大型化を避けることができる。
吸気側アクチュエータハウジング78（排気側アクチュエータハウジング88）のハウジング内室が吸気側アクチュエータ駆動体79（排気側アクチュエータ駆動体89）により仕切られて形成された２つの油圧室78Ｌ，78Ｈ（88Ｌ，88Ｈ）に、それぞれ低速側給排油路90Ｌと高速側給排油路90Ｈが連通されるので、吸気側アクチュエータ駆動体79（排気側アクチュエータ駆動体89）の移動方向に並んで平行に低速側給排油路90Ｌと高速側給排油路90Ｈの２本をコンパクトに配設することができ、内燃機関の大型化を避けることができる。
図６を参照して、円孔状に形成されたハウジング内室を往復動する吸気側アクチュエータ駆動体79（排気側アクチュエータ駆動体89）が有底円筒状をなし、図８および図９に示されるように、円筒部に高速側給排油路90Ｈに連通する長孔79ｈ（長孔89ｈ）が吸気側アクチュエータ駆動体79（排気側アクチュエータ駆動体89）の移動方向に長尺に形成されるので、吸気側アクチュエータハウジング78（排気側アクチュエータハウジング88）内に穿孔される高速側給排油路90Ｈのハウジング内室に開口する連通口が、吸気側アクチュエータ駆動体79（排気側アクチュエータ駆動体89）が移動しても常に円筒部の長孔79ｈ（長孔89ｈ）と対向して、高速側給排油路90Ｈと高速側油圧室78Ｈ（高速側油圧室88Ｈ）を常に連通状態とすることができる。
図５に示されるように、内燃機関の駆動を吸気側カムシャフト42および排気側カムシャフト52の回転に伝達するカムチェーン66が配設されるカムチェーン室３ｃと吸気側カムシャフト42および排気側カムシャフト52の軸方向で反対側に、吸気側油圧アクチュエータ77および排気側油圧アクチュエータ87が配置されるので、カムチェーン66，吸気側被動ギア47，排気側被動ギア57等と干渉せず、カムチェーン室３ｃが妨げとならない取付け容易な最適な場所に吸気側油圧アクチュエータ77および排気側油圧アクチュエータ87を配設することができる。
図５に示されるように、クランクケース１にシリンダブロック２とシリンダヘッド３を重ね一体に締結するスタッドボルト７のうち最も左側の２本のスタッドボルト７，７の軸方向延長上に少なくとも一部が重なるように吸気側油圧アクチュエータ77および排気側油圧アクチュエータ87が配置されるので、吸気側油圧アクチュエータ77および排気側油圧アクチュエータ87またはスタッドボルト７のいずれかをシリンダヘッド３から外側に大きくはみ出すことなく配置することができ、内燃機関Ｅの大型化を避けることができる。
図４および図５に示されるように、クランクケース１にシリンダブロック２とシリンダヘッド３を重ね一体に締結するスタッドボルト７のうち前側（排気側）の右側４本のスタッドボルト７の軸方向延長上に少なくとも一部が重なるように、排気側切替駆動シャフト81および円筒ボス部３Bs，３Bs内の第１，第２切替ピン83，84が配置されているので、排気側切替駆動シャフト81および第１，第２切替ピン83，84またはスタッドボルト７のいずれかをシリンダヘッド３から外側にはみ出すことなく配置することができ、内燃機関Ｅの大型化を避けることができる。
図４に示されるように、シリンダヘッド３が、シリンダ軸線方向に２分割され、シリンダブロックの上に重ねられる下側シリンダヘッド３Ｌと同下側シリンダヘッド３Ｌの上に重ねられる上側シリンダヘッド３Ｕとからなり、吸気バルブ41および排気バルブ51は、下側シリンダヘッド３Ｌに支持され、吸気側カムシャフト42および排気側カムシャフト52は、上側シリンダヘッド３Ｕに形成される軸受に軸支されるので、下側シリンダヘッド３Ｌに支持される吸気バルブ41および排気バルブ51以外の吸気側カムシャフト42と排気側カムシャフト52および吸気側カム切替機構70，排気側カム切替機構80は、別体の上側シリンダヘッド３Ｕに設けられることになり、下側シリンダヘッド３Ｌと上側シリンダヘッド３Ｕの各シリンダヘッドの構造が簡素化されて製作が容易となる。
以上、本発明に係る一実施の形態に係る可変動弁装置について説明したが、本発明の態様は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲で、多様な態様で実施されるものを含むものである。
本実施の形態では、１つのソレノイドバルブによって２つのアクチュエータを駆動するものであったが、本発明は、これに限定されることなく、２つのソレノイドバルブによって２つのアクチュエータがそれぞれ独立に駆動されるようにしてもよい。
この場合、２つのソレノイドバルブは、例えば内燃機関の前方にまとめて配置してもよいし、またはそれぞれを前後に配置するようにしてもよい。
Ｐｕ…パワーユニット、Ｅ…内燃機関、Ｍ…変速機、
１…クランクケース、２…シリンダブロック、３…シリンダヘッド、３Ｌ…下側シリンダヘッド（第１シリンダヘッド）、３Ｕ…上側シリンダヘッド（第２シリンダヘッド）、３Ｌｈ…左側壁、３FL…左端合せ面、３ｖ…軸受壁、３ｃ…カムチェーン室、４…シリンダヘッドカバー、５…オイルパン、７…スタッドボルト、10…クランクシャフト、11…メインシャフト、12…カウンタシャフト、30…燃焼室、33…カムシャフトホルダ、
40…可変動弁装置、
41…吸気バルブ、42…吸気側カムシャフト、43…吸気側カムキャリア、43Ａ…高速側カムロブ、43Ｂ…低速側カムロブ、43Ｄ…リード溝円筒部、44…リード溝、44ｃ…環状リード溝、44ｌ…左シフトリード溝、44ｒ…右シフトリード溝、47…吸気側被動ギア、
51…排気バルブ、52…排気側カムシャフト、53…排気側カムキャリア、53Ａ…高速側カムロブ、53Ｂ…低速側カムロブ、53Ｄ…リード溝円筒部、54…リード溝、54ｃ…環状リード溝、54ｌ…左シフトリード溝、54ｒ…右シフトリード溝、57…排気側被動ギア、61…アイドルギア、62…アイドルチェーンスプロケット、66…カムチェーン、
70…吸気側カム切替機構、71…吸気側切替駆動シャフト、72…吸気ロッカアーム、Ｃａ…カム機構、73…第１切替ピン、74…第２切替ピン、75…コイルばね、76…蓋部材、77…吸気側油圧アクチュエータ、78…吸気側アクチュエータハウジング、79…吸気側アクチュエータ駆動体、79ｈ…長孔、
80…排気側カム切替機構、81…排気側切替駆動シャフト、82…排気ロッカアーム、Ｃｂ…カム機構、83…第１切替ピン、84…第２切替ピン、86…蓋部材、87…排気側油圧アクチュエータ、88…排気側アクチュエータハウジング、89…排気側アクチュエータ駆動体、89ｈ…長孔、
90Ｈ…高速側給排油路、90HH…長溝、90Ｌ…低速側給排油路、90ＲＲ…長溝、
91…リニアソレノイドバルブ、92…電磁ソレノイド、92ｃ…電磁コイル、92ｐ…プランジャ、93…スリーブ、93Ｒ…合せ面、93Ｉ…油圧供給ポート、93Ｈ…高速側給排ポート、93Ｌ…低速側給排ポート、93Ｄ…ドレンポート、94…スプール弁、94Ｉ…油圧供給グルーブ、94Ｄ…ドレングルーブ、95…スプリング、
100…自動二輪車、101…、102…ヘッドパイプ、103…メインフレーム、104…シートレール、105…フロントフォーク、106…前輪、107…ピボット軸、108…スイングアーム、109…後輪、110…リンク機構、111…リヤクッション、112…走行駆動スプロケット、113…走行被動スプロケット、114…走行駆動チェーン、116…燃料タンク、117…メインシート、118…ピリオンシート、121…スロットルボディ、122…エアクリーナ、125…排気管、
130…ラジエータ、131…ラジエータファン。

Claims (11)

  1. 内燃機関(E)のシリンダブロック(2)に重ねられたシリンダヘッド(3)に回転自在に設けられたカムシャフト(42,52)と、
    前記カムシャフト(42,52)の外周に、相対回転を禁止され軸方向に摺動可能に嵌合する円筒状部材であって外周面にカムプロファイルの異なる複数のカムロブ(43A,43B)が軸方向に隣接して形成されたカムキャリア(43,53)と、
    前記カムキャリア(43,53)を軸方向に移動してバルブ(41,51)に作動するカムロブ(43A,43B,53A,53B)を切替えるカム切替機構(70,80)と、
    を備えた可変動弁装置(40)において、
    前記カム切替機構(70,80)は、
    前記カムキャリア(43,53)の外周面に周回するようにリード溝(44,54)が形成され、
    前記リード溝(44,54)に係合・離脱可能に進退する切替ピン(73,74,83,84)と、
    前記カムシャフト(42,52)に平行に配置されて前記切替ピン(73,74,83,84)にカム機構(Ca,Cb)を構成して係合する切替駆動シャフト(71,81)と、
    前記切替駆動シャフト(71,81)を軸方向に移動するアクチュエータ(77,87)と、を備え、
    前記切替駆動シャフト(71,81)の軸方向の移動が前記カム機構(Ca,Cb)を介して前記切替ピン(73,74,83,84)を進退させ、
    前記切替ピン(73,74,83,84)が進行して係合した前記リード溝(44,54)により、前記カムキャリア(43,53)が回転しながら軸方向に案内されて移動し、バルブ(41,51)に作動するカムロブ(43A,43B,53A,53B)を切替える構成であり、
    前記アクチュエータ(77,87)は、直線的に往復動するアクチュエータ駆動体(79,89)が前記切替駆動シャフト(71,81)の端部に連結されて同切替駆動シャフト(71,81)を軸方向に移動させることを特徴とする可変動弁装置。
  2. 前記アクチュエータ(77,87)は、前記シリンダヘッド(3)に一体に形成されることを特徴とする請求項１記載の可変動弁装置。
  3. 前記アクチュエータ(77,87)は、油圧により前記アクチュエータ駆動体(79,89)を往復動させる油圧アクチュエータであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の可変動弁装置。
  4. 前記切替駆動シャフト(71,81)ごとに、１個ずつ前記油圧アクチュエータ(77,87)が設けられることを特徴とする請求項３記載の可変動弁装置。
  5. １つの前記油圧アクチュエータ(77)に圧油を給排する給排油路の途中に別の前記油圧アクチュエータ(87)が介装されて圧油が経由して作用することを特徴とする請求項４記載の可変動弁装置。
  6. 前記油圧アクチュエータ(77,87)は、アクチュエータハウジング(78,88)のハウジング内室に前記アクチュエータ駆動体(79,89)が往復摺動可能に嵌合され、
    前記ハウジング内室が前記アクチュエータ駆動体(79,89)により仕切られて形成された２つの油圧室(78L,78R、88L,88R)に、それぞれ前記給排油路が連通されることを特徴とする請求項５記載の可変動弁装置。
  7. 前記ハウジング内室が円孔状に形成され、
    前記アクチュエータ駆動体(79,89)は、有底円筒状をなし、円筒部に前記給排油路に連通する長孔が前記アクチュエータ駆動体(79,89)の移動方向に長尺に形成されることを特徴とする請求項６記載の可変動弁装置。
  8. 前記カムシャフト(42,52)は、前記内燃機関の駆動がカムチェーン(66)を介して伝達されて回転し、
    前記アクチュエータ(77,87)は、前記カムチェーン(66)が配設されるカムチェーン室(3c)と前記カムシャフト(42,52)の軸方向で反対側に配置されることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項記載の可変動弁装置。
  9. 前記内燃機関は、クランクケースに前記シリンダブロック(2)と前記シリンダヘッド(3)が重ねられてシリンダ軸線方向に指向したスタッドボルト(7)により一体に締結され、
    前記アクチュエータ(77,87)は、前記スタッドボルト(7)の軸方向延長上に少なくとも一部が重なるように配置されることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項記載の可変動弁装置。
  10. 前記内燃機関は、クランクケースに前記シリンダブロック(2)と前記シリンダヘッド(3)が重ねられてシリンダ軸線方向に指向したスタッドボルト(7)により一体に締結され、
    前記切替駆動シャフト(81)および前記切替ピン(83,84)は、前記スタッドボルト(7)の軸方向延長上に少なくとも一部が重なるように配置されることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項記載の可変動弁装置。
  11. 前記シリンダヘッド(3)が、シリンダ軸線方向に２分割されて、前記シリンダブロック(2)に重ねられる第１シリンダヘッド(3L)と同第１シリンダヘッド(3L)に重ねられる第２シリンダヘッド(3U)とからなり、
    前記バルブ(41,51)は、前記第１シリンダヘッド(3L)に支持され、
    前記カムシャフト(42,52)は、前記第２シリンダヘッド(3U)に形成される軸受(3vv)に軸支されることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１項記載の可変動弁装置。
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