JP6666221B2 - 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共に、内燃機関の運転状況に応じてバルブの駆動状態を変更する可変動弁機構に関する。

図１３に示す従来例１（特許文献１）の可変動弁機構９０は、カム９９に駆動されて揺動する第一アーム９１と、揺動時にバルブ７を駆動する第二アーム９２と、両アーム９１，９２を一緒に揺動するように連結することで駆動状態に切り替え、前記連結を解除することで休止状態に切り替える切替装置９５とを備えている。

図１４〜図１６に示す従来例２（特許文献２：出願時未公開）の可変動弁機構９０’は、従来例１の構成に加えて、第二アーム９２と共に揺動する第三アーム９３を備え、第二アーム９２は第三アーム９３を介してバルブ７を駆動する。さらに、第二アーム９２に対する第三アーム９３の相対角度を変更することで、駆動状態におけるバルブ７のリフト量を変更する可変装置９４を備えている。

特開２００９−９１９６９号公報 特願２０１５−１６７８７９号

従来例１の可変動弁機構９０は、駆動状態と休止状態との切替を行うことはできるが、駆動状態におけるバルブ７のリフト量の変更を行うことはできない。しかしながら、更なるエンジン性能の向上のためには、前記切替だけでなく前記変更もできることが好ましい。

その点、従来例２の可変動弁機構９０’は、前記切替だけでなく前記変更もできるが、次に示す課題がある。すなわち、上記の基本構造だけでは、第二アーム９２の休止位置が、第三アーム９３との相対角度の変更によって変更されてしまう。そのため、第二アーム９２の休止位置が固定されず、休止位置によっては第一アーム９１との連結（駆動状態への切替）が不能又は困難になるおそれがある。そのため、図１５に示すように、休止状態の時に第二アーム９２をカムハウジング５に保持するための保持装置９６を備えている。その保持装置９６で、前記連結が解除される際に、図１５(ｂ)に示すように前記保持を行うことで、第二アーム９２の休止位置を固定している

しかしながら、次に示す課題がある。すなわち、切替のタイミングが悪いと、図１６(ａ)に示すように、前記連結及び前記係止の両方がされている切替途中で、ベース円時が終わってノーズ時に入ってしまう。そのため、図１６(ｂ)に示すように、前記係止がされたままの状態で第一アーム９１と一緒に第二アーム９２が揺動し始めて、第二アーム９２と保持装置９６との間に無理な剪断力Ｆが加わってしまう。

そこで、切替途中で第一アームと一緒に第二アームが揺動しようとした際に、無理な剪断力が加わらないようにすることを、本発明の目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の内燃機関の可変動弁機構は、次のように構成されている。可変動弁機構は、カムに駆動されて揺動する第一アームと、揺動時にバルブを駆動する第二アームと、両アームを一緒に揺動するように連結することで、バルブを駆動する駆動状態に切り替え、前記連結を解除することで、前記駆動を休止する休止状態に切り替える切替装置とを備えている。そして、次の特徴を備えている。

すなわち、第二アームを、内燃機関のシリンダヘッドに突設されたカムハウジングに保持するための保持装置を備えている。保持装置は、第二アーム側に設けられた被係止部と、カムハウジング側に設けられた係止部とを備えている。係止部は、被係止部に対して接近方向及び離間方向に相対変位可能に設けられ、前記連結が解除される際に接近方向に相対変位して被係止部を係止することで前記保持を行い、前記連結がされる際に離間方向に相対変位して前記係止を解除することで前記保持を解除するものである。

被係止部及び係止部の互いに当接し合う当接面の少なくとも一方に、第二アームの揺動方向に対して斜めに延びる傾斜面が形成されている。前記連結及び前記係止の両方がされている切替途中で第一アームと一緒に第二アームが揺動しようとして被係止部及び係止部に剪断力が加わった際には、剪断力が傾斜面により前記離間方向の離間力に変換され、該離間力で被係止部に対して係止部が該離間方向に相対変位することで前記係止が解除される。

本発明によれば、切替途中で第一アームと一緒に第二アームが揺動しようとして被係止部及び係止部に剪断力が加わった際には、傾斜面により前記係止が解除されるため、無理な剪断力が加わらない。

実施例１の可変動弁機構を示す斜視図である。 同可変動弁機構のアーム等を示す斜視図である。 同可変動弁機構のアーム等を示す分解斜視図である。 同可変動弁機構において、(ａ)は駆動状態に切り替えた時を示す背面断面図、(ｂ)は休止状態に切り替えた時を示す背面断面図である。 同可変動弁機構において、駆動状態から休止状態への切替えを(ａ)〜(ｃ)に順に示す背面断面図である。 同可変動弁機構において、休止状態から駆動状態への切替えを(ａ)〜(ｃ)に順に示す背面断面図である。 同可変動弁機構において、(ａ)は切替途中を示す背面断面図、(ｂ）は切替途中で第一アームと一緒に第二アームが揺動し始めた時を示す背面断面図である。 同可変動弁機構の駆動状態において、(ａ)はベース円時を示す側面断面図（図４(ａ)に示すVIIIａ−VIIIａ断面図）、(ｂ)はノーズ時を示す側面断面図である。 同可変動弁機構の休止状態において、(ａ)はベース円時を示す側面断面図（図４(ｂ)に示すIXａ−IXａ断面図）、(ｂ)はノーズ時を示す側面断面図である。 実施例２の可変動弁機構において、(ａ)は駆動状態に切り替えた時をを示す背面断面図、(ｂ)は休止状態に切り替えた時を示す背面断面図である。 同可変動弁機構において、(ａ)は切替途中を示す背面断面図、(ｂ)は切替途中で第一アームと一緒に第二アームが揺動し始めた時を示す背面断面図である。 実施例３の可変動弁機構のアーム等を示す分解斜視図である。 従来例１の可変動弁機構を示す斜視図である。 従来例２の可変動弁機構のアーム等を示す斜視図である。 同可変動弁機構において、(ａ)は駆動状態を示す背面断面図、(ｂ)はその状態から休止状態に切り替えた時を示す背面断面図である。 同可変動弁機構において、(ａ)は切替途中を示す背面断面図、(ｂ）は切替途中で第一アームと一緒に第二アームが揺動し始めた時を示す背面断面図である。

連結装置と係止装置とは、それぞれ別々のアクチュエータにより駆動されるものであってもよいが、コンパクトになる点及び同期制御をし易くなる点で、共通のアクチュエータ（変位装置等）により駆動されることが好ましい。その具体的な態様は、特に限定されないが、次の態様を例示する。

すなわち、切替装置は、前記連結及びその解除を行う連結ピンと、連結ピンを変位させる変位装置とを含み構成されている。保持装置は、前記被係止部が設置された被係止ピンと、前記係止部が設置された係止ピンと、前記変位装置とを含み構成されている。変位装置は、連結ピンと被係止ピンと係止ピンとを玉突きで第二アームの揺動方向に交差する交差方向の一方に変位させることで、前記連結を行う共に前記係止を解除し、玉突きで前記交差方向の他方に変位させることで、前記連結を解除すると共に前記係止を行うものである。

被係止部及び係止部の態様は、特に限定されないが、次の態様を例示する。
［１］被係止部は、被係止ピンに対して相対変位不能である。係止部は、係止ピンに対して前記交差方向に相対変位可能である。係止ピンと係止部との間に、係止部を前記交差方向の他方に付勢することで被係止部に付勢するバネが設置されている。前記剪断力が加わった際には、前記離間力で係止部がバネの付勢力に抗して前記交差方向の一方に変位することで、被係止部に対して係止部が前記離間方向に相対変位する。
［２］被係止部は、被係止ピンに対して相対変位不能である。係止部は、係止ピンに対して相対変位不能である。前記剪断力が加わった際には、前記離間力で被係止ピンに対して係止ピンが前記交差方向の一方に相対変位することで、被係止部に対して係止部が前記離間方向に相対変位する。

傾斜面の形状は、特に限定されないが、次の態様を例示する。
［１］傾斜面は、球の一部状に凹んだ凹部の内面、又は球体の表面若しくは球の一部状に突出した突起の表面である。
［２］傾斜面は、テーパー状に凹んだ凹部の内面、又はテーパー状に突出した突起の表面である。

可変動弁機構は、第二アームで直接バルブを駆動するものであってもよいが、駆動状態におけるバルブのリフト量が変更可能になる点で、次のように構成されていることが好ましい。すなわち、第二アームは、第二アームと共に揺動する第三アームを介してバルブを駆動するものである。可変動弁機構は、第二アームに対する第三アームの相対角度を変更することで駆動状態におけるバルブのリフト量を変更する可変装置を備えている。

次に、本発明の実施例を示す。但し、本発明は実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の構成や形状を任意に変更して実施することもできる。

図１〜図９に示す実施例１の可変動弁機構１は、一対のバルブ７，７に対して設けられている。その一対のバルブ７，７は、一対の吸気バルブであっても、一対の排気バルブであってもよい。各バルブ７には、図８，図９に示すように、バルブスプリング８が取り付けられている。可変動弁機構１は、カム９と第一アーム１０と第二アーム２０と第三アーム３０，３０と可変装置４０と切替装置５０と保持装置６０と変位装置７０とを含み構成されている。なお、以下では、図４〜図７に合わせて、カムシャフト９ｘの長さ方向の一方を「左」といい他方を「右」というが、左右反対に設計してもよい。

［カム９］
図１等に示すカム９は、カムシャフト９ｘに設けられており、ベース円９ａと、ベース円９ａから突出したノーズ９ｂとを備えている。カムシャフト９ｘは、図８，図９に示すように、シリンダヘッドに突設されたカムハウジング５に取り付けられている。カムシャフト９ｘは、内燃機関が２回転する毎に１回転する。

図４(ａ)等に示すカムハウジング５は、シリンダヘッドから突出したカムサポート５ｃと、カムサポート５ｃの上に取り付けられたカムキャップ５ａ及びブロック５ｂとを含み構成されている。カムハウジング５は、カムサポート５ｃとカムキャップ５ａとで、カムシャフト９ｘを回転可能に支持している。ブロック５ｂは、第二アーム２０の後部の左方Ｌに設置されている。ブロック５ｂには、右方Ｒに開口した係止ピン穴６が設けられている。

なお、上記の「図面の簡単な説明」及び以下では、図８(ａ)，図９(ａ)等に示すように、カムのベース円９ａが第一アームのローラ１１に当接する時を「ベース円時」といい、図８(ｂ)，図９(ｂ)等に示すように、カムのノーズ９ｂが第一アームのローラ１１に当接する時を「ノーズ時」という。

［第一アーム１０］
図２等に示す第一アーム１０は、カム９に駆動されて揺動する。第一アーム１０は、筒状の先後中間部がロッカシャフト１０ｘに挿通されることでロッカシャフト１０ｘに揺動可能に支持されている。ロッカシャフト１０ｘは、左右方向Ｌ，Ｒに延びるパイプ状のシャフトである。なお、以下では、ロッカシャフト１０ｘの周方向を「揺動方向ｆ，ｂ」といい、揺動方向ｆ，ｂのうち、バルブ７を開く側の方向を「リフト方向ｆ」といい、その反対方向を「戻り方向ｂ」という。

第一アーム１０の先部に、カム９に当接するローラ１１が回転可能に取り付けられている。第一アーム１０の後部に、図３等に示すように、左右方向Ｌ，Ｒに延びる筒状の格納ピン１３が、第一アーム１０の左側面から左方Ｌに突出するように取り付けられている。格納ピン１３の左方Ｌに突出した部分の戻り方向ｂ側（下側）の面が、第二アーム２０の被押圧部２１を戻り方向ｂ（下方）に押圧するための押圧部１４を構成している。格納ピン１３の筒穴が、左方Ｌに開口した有底の第一ピン穴１５を構成している。第一アーム１０の後部のリフト方向ｆ側（上方）に、図８(ａ)等に示すように、第一アーム１０の後部を戻り方向ｂ側（下方）に押圧することでローラ１１をカム９に付勢するためのロストモーション機構１９が設けられている。ロストモーション機構１９は、ボディ１９ａとリフタ１９ｃとロストモーションスプリング１９ｂとを備えている。

［第二アーム２０］
図２等に示す第二アーム２０は、揺動時に第三アーム３０，３０を介してバルブ７，７を駆動するアームである。第二アーム２０は、第一アーム１０の左方Ｌに設けられており、筒状の先部がロッカシャフト１０ｘに外嵌されることでロッカシャフト１０ｘに揺動可能に支持されている。図３等に示すように、第二アーム２０の筒状の先部に、右方Ｒに突出したスリーブ２３が設けられている。スリーブ２３は、第一アーム１０の筒状の先後中間部の内周面と、ロッカシャフト１０ｘの外周面との間に入り込んでいる。スリーブ２３の内周面に、一方向捩れの第二側ヘリカルスプライン２４が設けられている。一方向捩れは、左方Ｌに進むに従い戻り方向ｂに旋回する側の捩れをいう。第二アーム２０の後部に、左右方向Ｌ，Ｒに貫通した第二ピン穴２６が設けられている。図４(ａ)等に示すように、第二ピン穴２６の右端部は、他の部分よりも径が大きい大径部２７になっている。図３等に示すように、第二アーム２０の後部の右側面に、第一アーム１０の押圧部１４により戻り方向ｂ（下方）に押圧される被押圧部２１が突設されている。

［第三アーム３０，３０］
図２等に示す第三アーム３０，３０は、第二アーム２０と共に揺動してバルブ７，７を駆動するアームである。第三アーム３０は、第一アーム１０の右方Ｒと、第二アーム２０の左方Ｌとに、それぞれ１つずつ設けられている。各第三アーム３０は、筒状の後部がロッカシャフト１０ｘに外嵌されることでロッカシャフト１０ｘに揺動可能に支持されている。図８(ａ)等に示すように、筒状の後部の内周面に、他方向捩れの第三側ヘリカルスプライン３４が設けられている。他方向捩れは、左方Ｌに進むに従いリフト方向ｆに旋回する側の捩れをいう。図２等に示すように、各第三アーム３０の先部は、出力ノーズ３９を構成している。図８等に示すように、各第三アーム３０は、揺動時には出力ノーズ３９で介在アーム８０を介してバルブ７を押圧することでバルブ７を駆動する。介在アーム８０は、ラッシュアジャスタ８５によって揺動可能に支持されている。

［可変装置４０］
図３等に示す可変装置４０は、第二アーム２０に対する第三アーム３０の揺動方向ｆ，ｂの相対角度を変更することで、駆動状態におけるバルブ７のリフト量及び作用角を変更する装置である。可変装置４０は、スライダギア４１とコントロールシャフト４５とアクチュエータ（図示略）とを含み構成されている。

スライダギア４１は、筒状の部材であって、第二アーム２０の筒状の先部及び第三アーム３０，３０の筒状の後部の内周面と、ロッカシャフト１０ｘの外周面との間に介装されている。スライダギア４１は、外周面に第二側ヘリカルスプライン２４と噛み合う一方向捩れの第二用ヘリカルスプライン４２と、第三側ヘリカルスプライン３４，３４と噛み合う他方向捩れの第三用ヘリカルスプライン４３，４３とを備えている。

コントロールシャフト４５は、左右方向Ｌ，Ｒに延びるシャフトであって、ロッカシャフト１０ｘの内側に左右方向Ｌ，Ｒにスライド可能に挿入されている。コントロールシャフト４５は、係合ピン（図示略）を介してスライダギア４１に、左右方向Ｌ，Ｒには一緒に変位し、揺動方向ｆ，ｂには相対変位を許容するように係合している。係合ピン（図示略）は、ロッカシャフト１０ｘに貫設された左右方向Ｌ，Ｒに延びる長孔（図示略）を挿通した状態で、コントロールシャフト４５とスライダギア４１とに係合している。係合ピン（図示略）は、可変動弁機構１の組み立て時には、第一アーム１０の筒状の先後中間部に設けられた切欠１８、及び第二アーム２０のスリーブ２３に設けられた貫通孔２８から、コントロールシャフト４５に取り付けられる。

アクチュエータ（図示略）は、コントロールシャフト４５を左右方向Ｌ，Ｒに変位させることで、スライダギア４１を第二アーム２０及び第三アーム３０，３０に対して左右方向Ｌ，Ｒに変位させる。それにより、ヘリカルスプラインの噛み合いで、第二アーム２０に対する第三アーム３０，３０の揺動方向ｆ，ｂの相対角度を変更する。

［切替装置５０］
図３等に示す切替装置５０は、第一アーム１０と一緒に第二アーム２０が揺動するように両者１０，２０を連結することで駆動状態に切り替え、前記連結を解除することで休止状態に切り替えるための装置である。駆動状態は、図８に示すように、第一アーム１０と一緒に第二アーム２０及び第三アーム３０が揺動してバルブ７を駆動する状態である。休止状態は、図９に示すように、第一アーム１０が空振りして、第二アーム２０及び第三アーム３０が揺動しないことで、前記駆動を休止する状態である。切替装置５０は、図４等に示すように、連結ピン５１を備えている。そして、変位装置７０も、切替装置５０の一部を構成している。

連結ピン５１は、第一アーム１０と第二アーム２０との間を跨ぐ連結位置Ｐと、跨がない非連結位置Ｑとに変位可能に設けられている。連結位置Ｐは、図４(ａ)に示すように、連結ピン５１が第一ピン穴１５から左方Ｌに突出してその先端部５２（左端部）が第二ピン穴２６の大径部２７に挿入される、相対的に左側の位置である。連結ピン５１が連結位置Ｐ内に配されると第一アーム１０に対して第二アーム２０が相対揺動不能に連結されて、駆動状態に切り替わる。非連結位置Ｑは、図４(ｂ)に示すように、連結ピン５１が第一ピン穴１５内に退入する、相対的に右側の位置である。連結ピン５１が非連結位置Ｑ内に配されると前記連結が解除されて、休止状態に切り替わる。

［保持装置６０］
図７等に示す保持装置６０は、第二アーム２０をカムハウジング５に保持するための装置である。保持装置６０は、被係止ピン６１と係止ピン６５とを備えている。そして、変位装置７０も保持装置６０の一部を構成している。

被係止ピン６１は、第二ピン穴２６に挿入されることで、第二アーム２０に対して左右方向Ｌ，Ｒに相対変位可能に取り付けられている。被係止ピン６１の左端面に、テーパー状に右方Ｒに凹んだ凹部からなる被係止部６２が設けられている。被係止部６２（凹部）の内面の戻り方向ｂ側（下側）の部分は、戻り方向ｂ（下方）に進むに従い左方Ｌに進む傾斜面ｓ１を構成している。

係止ピン６５は、その左側部分が係止ピン穴６に挿入されることで、カムハウジング５に左右方向Ｌ，Ｒに変位可能に取り付けられている。係止ピン６５の右端面に、左方Ｌに凹む格納穴６５ａが凹設されている。その格納穴６５ａに、ラッチボールからなる係止部６６が挿入されることで、係止ピン６５に対して係止部６６（ラッチボール）が左右方向Ｌ，Ｒに相対変位可能に取り付けられている。格納穴６５ａの底面と係止部６６（ラッチボール）との間に、係止部６６を右方Ｒに付勢することで該係止部６６を被係止部６２（凹部）に付勢するためのバネ６７が設置されている。

係止部６６は、被係止部６２に対して接近方向（右方Ｒ）に相対変位することで係止位置Ｐ’に配され、離間方向（左方Ｌ）に相対変位することで非係止位置Ｑ’に配される。係止位置Ｐ’は、図７(ａ)に示すように、被係止部６２（凹部）に係入して被係止部６２を係止する位置である。係止部６６が係止位置Ｐ’に配されると、第二アーム２０がカムハウジング５に保持される。非係止位置Ｑ’は、図７（ｂ）に示すように、被係止部６２（凹部）から退出して前記係止を解除する位置である。係止部６６が非係止位置Ｑ’に配されると、前記保持が解除される。係止部６６（ラッチボール）の右側部分の戻り方向ｂ側の部分（下部）の表面は、戻り方向ｂ（下方）に進むに従い左方Ｌに進む傾斜面ｓ２を構成している。

［変位装置７０］
図４等に示す変位装置７０は、連結ピン５１と被係止ピン６１と係止ピン６５との３本のピン５１，６１，６５を左右方向Ｌ，Ｒに変位させる装置である。変位装置７０は、スプリング７１と油圧室７２とを含み構成されている。スプリング７１は、第一ピン穴１５の底面と連結ピン５１との間に介装されており、連結ピン５１を左方Ｌに付勢している。油圧室７２は、係止ピン穴６内に設けられており、カムハウジング５内に設けられた油路（図示略）から供給される油圧で、係止ピン６５を右方Ｒに付勢する。

（休止状態への切替）
変位装置７０は、図４(ａ)に示す駆動状態から図４(ｂ)に示す休止状態に切り替える際には、油圧室７２の油圧を上げることで、該油圧により玉突きで３本のピン５１，６１，６５を右方Ｒに変位させる。それにより、連結ピン５１が非連結位置Ｑに配されると共に係止部６６が係止位置Ｐ’に配されるようにする。具体的には、次の通りである。

すなわち、ノーズ時に油圧室７２の油圧が上がった場合には、図５(ａ)に示すように、３本のピン５１，６１，６５が右方Ｒに変位する。これにより、連結ピン５１が非連結位置Ｑに配され、係止ピン６５が第二アーム２０の左側面に当接する。このとき、係止部６６は、非係止位置Ｑ’に配されたままである。

そして、ノーズ時の後半（戻り方向ｂへの揺動時）には、図５(ｂ)に示すように、第一アーム１０の押圧部１４が第二アーム２０の被押圧部２１を戻り方向ｂ（下方）に押圧することで、第一アーム１０と一緒に第二アーム２０が戻り方向ｂに揺動する。そして、ベース円時に、被係止部６２（凹部）が係止部６６（ラッチボール）の真横にくる。そのため、係止部６６（ラッチボール）がバネ６７の付勢力で右方Ｒ（接近方向）に変位して、被係止部６２（凹部）に係入することで係止位置Ｐ’に配される。そのため、以後は、図５(ｃ)に示すように、第二アーム２０がカムハウジング５に保持される。

他方、ベース円時に油圧室７２の油圧が上がった場合には、図４(ａ)に示す駆動状態から、図４(ｂ)に示す休止状態にそのまま切り替わる。

（駆動状態への切替）
また、変位装置７０は、図４(ｂ)に示す休止状態から図４(ａ)に示す駆動状態に切り替える際には、油圧室７２の油圧を下げることで、スプリング７１の付勢力により玉突きで３本のピン５１，６１，６５を左方Ｌに変位させる。それにより、連結ピン５１が連結位置Ｐに配されると共に係止部６６が非係止位置Ｑ’に配されるようにする。具体的には、次の通りである。

すなわち、ノーズ時に油圧室７２の油圧が下がった場合には、図６(ａ)に示すように、連結ピン５１がスプリング７１により左方Ｌに付勢されるが、第二アーム２０の右側面に当たるので、左方Ｌには変位しない。よって、連結ピン５１は非連結位置Ｑに配され、係止部６６は係止位置Ｐ’に配されたままである。そして、第一アーム１０は、連結ピン５１の左端面が第二アーム２０の右側面に対して摺動することで、空振りを続ける。

そして、図６(ｂ)に示すように、ベース円時に、第一ピン穴１５が（連結ピン５１が）第二ピン穴２６の真横にくる。そのため、３本のピン５１，６１，６５がスプリング７１の付勢力で左方Ｌに変位する。これにより、連結ピン５１が連結位置Ｐ内に配される。このとき、係止部６６は、左方Ｌへの変位の勢いで被係止部６２（凹部）から離間して非係止位置Ｑ’に配されてもよいし、図６(ｂ)に示すように、係止位置Ｐ’内に配されたままであってもよい。

係止部６６が係止位置Ｐ’に配されたままの場合には、その後のノーズ時初期（リフト方向ｆ（上方）への揺動時初期）に、図６(ｃ)に示すように、第二アーム２０の揺動に伴い傾斜面ｓ１，ｓ２が係止部６６を左方Ｌに押圧することで、係止部６６（ラッチボール）及び係止ピン６５が左方Ｌ（前記離間方向）に変位する。これにより、係止部６６が被係止部６２（凹部）から退出することで非係止位置Ｑ’に配される。

他方、ベース円時に油圧室７２の油圧が下がった場合には、図４(ｂ)に示す休止状態から、図４(ａ)に示す駆動状態にそのまま切り替わる。

（切替途中で揺動）
また、図７（ａ）に示すように、連結ピン５１が連結位置Ｐ内に配され、且つ係止ピン６５が係止位置Ｐ’内に配されている切替途中でベース円時が終わりノーズ時に入り、第一アーム１０と一緒に第二アーム２０が揺動し始めた際には、被係止部６２及び係止部６６に剪断力が加わる。しかし、その剪断力は傾斜面ｓ１，ｓ２により前記離間方向の離間力に変換される。その離間力で、図７(ｂ)に示すように、係止部６６（ラッチボール）がバネ６７の付勢力に抗して左方Ｌ（前記離間方向）に変位して非係止位置Ｑ’に配されることで前記係止が解除される。なお、図７(ａ)には、駆動状態から休止状態への切替途中の場合を示しているが、休止状態から駆動状態への切替途中の場合にも、同様に前記係止が解除される。

本実施例によれば、次の効果を得ることができる。
［Ａ］可変動弁機構１は、切替装置５０で駆動状態と休止状態とに切り替えるのに加えて、可変装置４０で駆動状態におけるバルブ７のリフト量をも変更するため、エンジン性能がより向上する。
［Ｂ］休止状態の時には、第二アーム２０がカムハウジング５に保持されるため、第二アーム２０の休止位置が固定される。そのため、前記連結（駆動状態への切替）を確実に行うことができる。また、休止状態の時に第二アーム２０及び第三アーム３０がバタつかない。
［Ｃ］切替途中で第一アーム１０と一緒に第二アーム２０が揺動しようとして被係止部６２及び係止部６６に剪断力が加わったときには、傾斜面ｓ１，ｓ２により前記係止が解除されるため、無理な剪断力が加わらない。

図１０，図１１に示す実施例２の可変動弁機構２は、実施例１と比較して、次に示す点で相違し、その他の点で同様である。すなわち、図１１等に示す係止部６６は、係止ピン６５の右端面に設けられたテーパー状の突起である。その突起の右側の戻り方向ｂ側（下側）の部分の表面が、戻り方向ｂ（下方）に進むに従い左方Ｌに進む傾斜面ｓ２を構成している。係止ピン６５には、格納穴６５ａやバネ６７が設置されていない。

図１１（ａ）に示すように、連結ピン５１が連結位置Ｐ内に配され、且つ係止部６６が係止位置Ｐ’内に配されている切替途中でベース円時が終わりノーズ時に入り、第一アーム１０と一緒に第二アーム２０が揺動し始めた際には、被係止部６２及び係止部６６に剪断力が加わる。しかし、その剪断力は傾斜面ｓ１，ｓ２により前記離間方向の離間力に変換される。その離間力で、図１１（ｂ）に示すように、係止ピン６５が油圧室７２の油圧に抗して左方Ｌ（前記離間方向）に、又は被係止ピン６１及び連結ピン５１がスプリング７１の付勢力に抗して右方Ｒ（前記離間方向）に変位する。それにより、被係止部６２に対して係止部６６が前記離間方向（左方Ｌ）に相対変位して非係止位置Ｑ’に配される。

詳しくは、駆動状態から休止状態への切り替え時（３本のピンの右方Ｒへの変位時）であって、油圧室７２の油圧の方がスプリング７１の付勢力よりも完全に強い場合には、被係止ピン６１及び連結ピン５１のみが右方Ｒに押し返される。また、休止状態から駆動状態への切り替え時（３本のピンの左方Ｌへの変位時）であって、油圧室７２の油圧よりもスプリング７１の付勢力の方が完全に強い場合には、係止ピン６５のみが左方Ｌに押し返される。また、それら以外の場合には、図１１（ｂ）に示すように、係止ピン６５が左方Ｌに押し返されると共に、被係止ピン６１及び連結ピン５１が右方Ｒに押し返される。そして、上記の３つのいずれの場合でも、被係止部６２に対して係止部６６が前記離間方向（左方Ｌ）に相対変位することで、係止部６６が非係止位置Ｑ’に配されて、前記係止が解除される。

本実施例でも、上記の[Ａ]〜[Ｃ]の効果を得ることができる。

図１２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、次に示す点で相違し、その他の点で同様である。すなわち、第三アーム３０を備えておらず、第二アーム２０でバルブ７を駆動している。そして、可変装置４０も備えていない。よって、可変動弁機構３は、休止状態と駆動状態との切替えを行うのみで、駆動状態におけるバルブ７のリフト量は変更しない。本実施例によれば、上記の[Ｂ]，[Ｃ]の効果を得ることができる。

実施例１〜３は、次のように変更してもよい。
［変更例１］被係止部６２（テーパー状の凹部）を、球の一部状（例えば、半球状）の凹部に変更してもよい。
［変更例２］実施例１の係止部６６（ラッチボール）を、テーパー状の部材に変更してもよい。
［変更例３］実施例２の係止部６６（テーパー状の突起）を、球の一部状（例えば、半球状）の突部に変更してもよい。

［変更例４］係止部６６側の傾斜面ｓ２のみでも充分に前記係止を解除できる場合には、被係止部６２を矩形等の凹部に変更して被係止部６２側の傾斜面ｓ１をなくしてもよい。
［変更例５］被係止部６２側の傾斜面ｓ１のみでも充分に前記係止を解除できる場合には、係止部６６を矩形等に変更して係止部６６側の傾斜面ｓ２をなくしてもよい。

［変更例６］実施例１において、被係止部６２と係止部６６との態様を反対にしてもよい。すなわち、係止部６６を凹部にして、被係止部６２をラッチボールにして、被係止部６２と被係止ピン６１との間にバネ６７を介装してもよい。
［変更例７］実施例２において、被係止部６２と係止部６６との態様を反対にしてもよい。すなわち、係止部６６を凹部にして、被係止部６２を突起にしてもよい。

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）
５ カムハウジング
７ バルブ
１０ 第一アーム
２０ 第二アーム
３０ 第三アーム
４０ 可変装置
５０ 切替装置
５１ 連結ピン
６０ 保持装置
６１ 被係止ピン
６２ 被係止部
６５ 係止ピン
６６ 係止部
６７ バネ
７０ 変位装置
ｓ１ 被係止部側の傾斜面
ｓ２ 係止部側の傾斜面
ｆ リフト方向（揺動方向）
ｂ 戻り方向（揺動方向）
Ｌ 左方（交差方向の一方）
Ｒ 右方（交差方向の他方）

Claims (7)

1. カム（９）に駆動されて揺動する第一アーム（１０）と、揺動時にバルブ（７）を駆動する第二アーム（２０）と、両アーム（１０，２０）を一緒に揺動するように連結することで、バルブ（７）を駆動する駆動状態に切り替え、前記連結を解除することで、前記駆動を休止する休止状態に切り替える切替装置（５０）とを備えた内燃機関の可変動弁機構において、
   第二アーム（３０）を、内燃機関のシリンダヘッドに突設されたカムハウジング（５）に保持するための保持装置（６０）を備え、保持装置（６０）は、第二アーム（２０）側に設けられた被係止部（６２）と、カムハウジング（５）側に設けられた係止部（６６）とを備え、係止部（６６）は、被係止部（６２）に対して接近方向及び離間方向に相対変位可能に設けられ、前記連結が解除される際に接近方向に相対変位して被係止部（６２）を係止することで前記保持を行い、前記連結がされる際に離間方向に相対変位して前記係止を解除することで前記保持を解除するものであり、
   被係止部（６２）及び係止部（６６）の互いに当接し合う当接面の少なくとも一方に、第二アーム（３０）の揺動方向に対して斜めに延びる傾斜面（ｓ１，ｓ２）が形成され、
   前記連結及び前記係止の両方がされている切替途中で第一アーム（１０）と一緒に第二アーム（２０）が揺動しようとして被係止部（６２）及び係止部（６６）に剪断力が加わった際には、該剪断力が傾斜面（ｓ１，ｓ２）により前記離間方向の離間力に変換され、該離間力で被係止部（６２）に対して係止部（６６）が該離間方向に相対変位することで前記係止が解除される
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。
2. 切替装置（５０）は、前記連結及びその解除を行う連結ピン（５１）と、連結ピン（５１）を変位させる変位装置（７０）とを含み構成され、
   保持装置（６０）は、前記被係止部（６２）が設置された被係止ピン（６１）と、前記係止部（６６）が設置された係止ピン（６５）と、前記変位装置（７０）とを含み構成され、
   変位装置（７０）は、連結ピン（５１）と被係止ピン（６１）と係止ピン（６５）とを玉突きで第二アーム（２０）の揺動方向に交差する交差方向の一方（Ｌ）に変位させることで、前記連結を行う共に前記係止を解除し、玉突きで前記交差方向の他方（Ｒ）に変位させることで、前記連結を解除すると共に前記係止を行うものである
   請求項１記載の内燃機関の可変動弁機構。
3. 被係止部（６２）は、被係止ピン（６１）に対して相対変位不能であり、係止部（６６）は、係止ピン（６５）に対して前記交差方向（Ｌ，Ｒ）に相対変位可能であり、係止ピン（６５）と係止部（６６）との間に、係止部（６６）を前記交差方向の他方（Ｒ）に付勢することで被係止部（６２）に付勢するバネ（６７）が設置され、
   前記剪断力が加わった際には、前記離間力で係止部（６６）がバネ（６７）の付勢力に抗して前記交差方向の一方（Ｌ）に変位することで、被係止部（６２）に対して係止部（６６）が前記離間方向に相対変位する
   請求項２記載の内燃機関の可変動弁機構。
4. 被係止部（６２）は、被係止ピン（６１）に対して相対変位不能であり、係止部（６６）は、係止ピン（６５）に対して相対変位不能であり、
   前記剪断力が加わった際には、前記離間力で被係止ピン（６１）に対して係止ピン（６５）が前記交差方向の一方（Ｌ）に相対変位することで、被係止部（６２）に対して係止部（６６）が前記離間方向に相対変位する
   請求項２記載の内燃機関の可変動弁機構。
5. 傾斜面（ｓ１）は、球の一部状に凹んだ凹部の内面、又は球体の表面若しくは球の一部状に突出した突起の表面である請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁機構。
6. 傾斜面（ｓ１，ｓ２）は、テーパー状に凹んだ凹部の内面、又はテーパー状に突出した突起の表面である請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁機構。
7. 第二アーム（２０）は、第二アーム（２０）と共に揺動する第三アーム（３０）を介してバルブ（７）を駆動するものであり、
   第二アーム（２０）に対する第三アーム（３０）の相対角度を変更することで駆動状態におけるバルブ（７）のリフト量を変更する可変装置（４０）を備えている
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁機構。

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