JP7008465B2 - 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。

図９(ａ)(ｂ)は、本出願人の先の出願の可変動弁機構９０である（特許文献１）。この可変動弁機構９０は、カムシャフト９１と、カムシャフト９１と平行に延びる支持シャフト９２と、支持シャフト９２にその軸長方向に変位可能に軸支されたリンクアーム９３と、リンクアーム９３を回動させる回動装置９４と、カムシャフト９１からバルブにまで延びる伝達機構９５とを含み構成されている。

カムシャフト９１には、第一駆動カム９１ａと、それとはプロフィールが異なる第二駆動カム９１ｂと、周方向に延びる複数本の溝からなるレール溝９１ｒとが形成されている。リンクアーム９３は、レール溝９１ｒに択一的に係合する第一アーム９３ａ及び第二アーム９３ｂを備え、回動方向一方に回動すると第一アーム９３ａがレール溝９１ｒに係合することで相対的に軸長方向一方側の第一位置ｐ１に変位し、回動方向他方に回動すると第二アーム９３ｂがレール溝９１ｒに係合することで相対的に軸長方向他方側の第二位置ｐ２に変位する。

伝達機構９５は、リンクアーム９３と一緒に軸長方向に変位する入力ローラ９５ａを備えている。伝達機構９５は、リンクアーム９３が第一位置ｐ１に変位すると、入力ローラ９５ａが第一駆動カム９１ａに当接するようになることで、第一駆動カム９１ａの力をバルブに伝達するようになり、リンクアーム９３が第二位置ｐ２に変位すると、入力ローラ９５ａが第二駆動カム９１ｂに当接するようになることで、第二駆動カム９１ｂの力をバルブに伝達するようになる。

特開２０１４－２２４４９６号公報

リンクアーム９３は、第一又は第二のどちらかのアーム９３ａ，９３ｂがレール溝９１ｒに係合している状態では、該係合によりリンクアーム９３の軸長方向への変位が規制されるため、たとえこの時に内燃機関の振動等により、リンクアーム９３に軸長方向への力が加わっても、それによりリンクアーム９３が意図しない位置に変位してしまうことはない。

しかしながら、切替時には、一方のアームとレール溝９１ｒとの係合が解除されてから他方のアームがレール溝９１ｒに係合するため、一瞬どちらのアーム９３ａ，９３ｂもレール溝９１ｒに係合しないタイミングがある。その時に内燃機関の振動等によりリンクアーム９３に軸長方向への力が加わると、リンクアーム９３がレール溝９１ｒから外れた意図しない位置に変位してしまう。また、それにより、駆動カム９１ａ，９１ｂに対する入力ローラ９５ａの位置もずれてしまう。そのため、カム半乗り状態になる等の異常が発生し、摩耗や無理な力が加わるおそれがある。

他方、一方のアームとレール溝９１ｒとの係合が解除される前に他方のアームがレール溝９１ｒに係合するようにした場合、両方のアーム９３ａ，９３ｂがレール溝９１ｒに係合するタイミングでは、レール溝９１ｒから両方のアーム９３ａ，９３ｂに力が加わることで、リンクアーム９３に無理な力が加わる。

そこで、第一及び第二のどちらのアームもレール溝に係合しないタイミングで、内燃機関の振動等によりリンクアームに軸長方向への力が加わっても、リンクアームがレール溝から外れた意図しない位置に変位しないようにすることを、本発明の課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の内燃機関の可変動弁機構は、内燃機関の回転に従い回転する軸体であって、駆動カムと周方向に延びる複数本の溝からなるレール溝とが形成されたカムシャフトと、カムシャフトと平行に延びる支持シャフトと、支持シャフトにその軸長方向に変位可能に軸支された可動体であって、レール溝に択一的に係合する第一アーム及び第二アームを備え、軸周方向一方に回動すると第二アームとレール溝との係合が解除されてから第一アームがレール溝に係合することで相対的に軸長方向一方側の第一位置に変位し、軸周方向他方に回動すると第一アームとレール溝との係合が解除されてから第二アームがレール溝に係合することで相対的に軸長方向他方側の第二位置に変位するリンクアームと、リンクアームを回動させる回動装置と、カムシャフトからバルブにまで延びる機構であって、リンクアームと一緒に軸長方向に変位する入力部を備え、リンクアームが第一位置に変位すると、入力部が所定の駆動カムに当接するようになることで、該駆動カムの力をバルブに伝達するようになり、リンクアームが第二位置に変位すると、入力部が該所定の駆動カムに当接しなくなることで、該駆動カムの力をバルブに伝達しなくなる伝達機構と、を備えた内燃機関の可変動弁機構において、
リンクアームが第一位置に配されたときにリンクアームに係合する機構であって、該係合によりリンクアームの軸長方向への変位を抑制し、第二アームがレール溝に係合してリンクアームが第一位置から第二位置に変位するときにはその変位力により該機構とリンクアームとの係合が解除される第一係合機構と、リンクアームが第二位置に配されたときにリンクアームに係合する機構であって、該係合によりリンクアームの軸長方向への変位を抑制し、第一アームがレール溝に係合してリンクアームが第二位置から第一位置に変位するときにはその変位力により該機構とリンクアームとの係合が解除される第二係合機構と、を備え、
第一係合機構は、リンクアームの軸長方向一方への変位可能範囲を第一位置までに規制する第一規制部と、リンクアームが第一位置に配されたときにリンクアームの軸長方向他方への変位を抑制する第一抑制部とを備え、該規制と該抑制とによりリンクアームに係合し、第二係合機構は、リンクアームの軸長方向他方への変位可能範囲を第二位置までに規制する第二規制部と、リンクアームが第二位置に配されたときにリンクアームの軸長方向一方への変位を抑制する第二抑制部とを備え、該規制と該抑制とによりリンクアームに係合し、
リンクアームは、相対的に軸長方向他方側にある第一部位と、相対的に軸長方向一方側にある第二部位とを備え、第一部位と第二部位との間に、支持シャフトから突出した規制部材が設置され、規制部材の軸長方向他方側の端面が第一規制部であり、リンクアームが第一位置よりも軸長方向一方に変位しようとしたときには第一部位が第一規制部に当接し、規制部材の軸長方向一方側の端面が第二規制部であり、リンクアームが第二位置よりも軸長方向他方に変位しようとしたときには第二部位が第二規制部に当接することを特徴とする。

本発明によれば、リンクアームを第一位置から第二位置に変位させる際における、第一アームとレール溝との係合が解除されてから第二アームがレール溝に係合するまでの間のタイミングで、内燃機関の振動等によりリンクアームに軸長方向への力が加わっても、第一係合機構があるため、リンクアームは軸長方向に変位しない。また、リンクアームを第二位置から第一位置に変位させる際における、第二アームとレール溝との係合が解除されてから第一アームがレール溝に係合するまでの間のタイミングで、内燃機関の振動等によりリンクアームに軸長方向への力が加わっても、第二係合機構があるため、リンクアームは軸長方向に変位しない。そのため、どちらの時も、リンクアームが、レール溝から外れた意図しない位置に変位してしまうことがなく、確実に切替を行うことができる。また、第一又は第二アームがレール溝に係合してリンクアームが第一位置及び第二位置の一方から他方に変位するときには、その変位力により、リンクアームは、係合している第一又は第二係合機構との係合が解除されるので、リンクアームに無理な力が加わることもない。

図１(ａ)は実施例の可変動弁機構を斜め前からみた斜視図、(ｂ)は斜め後からみた斜視図である。 図２(ａ)はその可変動弁機構においてリンクアームを第一位置に配した状態を示す底面図、(ｂ)は第二位置に配した状態を示す底面図である。 図３(ａ)は同可変動弁機構においてリンクアームを第一位置に配した状態を示す正面図、(ｂ)は第二位置に配した状態を示す正面図である。 図４(ａ)は同可変動弁機構においてリンクアームを第一位置に配した状態を示す背面図、(ｂ)は第二位置に配した状態を示す背面図である。 図５(ａ)は同可変動弁機構においてリンクアームを第一位置に配した状態を示す部分拡大斜視図、(ｂ)は第二位置に配した状態を示す部分拡大斜視図である。 図６(ａ)はそのリンクアームの第一アームがレール溝に係合した状態を示す側面図、(ｂ)はその状態からリンクアームを回動させて両アームがレール溝から外れた状態を示す側面図である。 図７(ａ)はその両アームがレール溝から外れた時の状態を示す部分拡大正面図、(ｂ)はその状態からリンクアームをさらに回動させて第二アームをレール溝に係合させた状態を示す側面図である。 図８(ａ)は第二アームをレール溝に係合させた直後を示す部分拡大正面図、(ｂ)はその状態からカムシャフトが回転してリンクアームが中間位置に変位した状態を示す部分拡大正面図、(ｃ)はさらにカムシャフトが回転してリンクアームが第二位置に変位した状態を示す部分拡大正面図である。 図９(ａ)は従来例の可変動弁機構においてリンクアームを第一位置に配した状態を示す斜視図、(ｂ)は第二位置に配した状態を示す斜視図である。

第一及び第二係合機構の態様は上記のとおりであるが、参考態様として、第一係合機構は、リンクアームが第一位置に配されたときにリンクアームに軸長方向両側から当接することでリンクアームの軸長方向両側への変位を抑制するコ字形部材を備え、第二係合機構は、リンクアームが第二位置に配されたときにリンクアームに軸長方向両側から当接することでリンクアームの軸長方向両側への変位を抑制する別のコ字形部材を備えた態様を挙げる。

第一及び第二抑制部の態様は、特に限定されないが、次の態様を例示する。
［ｉ］第一抑制部は、リンクアームが第一位置に配されたときに弾性力でリンクアームを軸長方向一方に付勢することでリンクアームの軸長方向他方への変位を抑制し、第二抑制部は、リンクアームが第二位置に配されたときに弾性力でリンクアームを軸長方向他方に付勢することでリンクアームの軸長方向一方への変位を抑制する態様。
［ii］第一抑制部は、リンクアームが第一位置に配されたときにリンクアームと第一抑制部との当接部の軸長方向他方側に配されることでリンクアームの軸長方向他方への変位を抑制し、第二抑制部は、リンクアームが第二位置に配されたときにリンクアームと第二抑制部との当接部の軸長方向一方側に配されることでリンクアームの軸長方向一方への変位を抑制する態様。
なお、これら２つの態様の両方を兼ね備えた態様で実施することもできる。

第一及び第二規制部の態様は規制部材が１つで済む点で上記のとおりであるが、参考態様として、シリンダヘッド等に規制部材が設けられた態様や、規制部材を２つ備え、一方の規制部材に第一規制部が設けられ、他方の規制部材に第二規制部が設けられた態様を挙げる。

第一及び第二抑制部の態様は、特に限定されないが、構造がシンプルになる点で、規制部材に一の弾性部材が取り付けられ、該一の弾性部材に、第一抑制部と第二抑制部とが設けられていることが好ましい。
但し、これに限定されず、例えば、シリンダヘッド等に弾性部材が取り付けられた態様や、弾性部材を２つ備え、一方の弾性部材に第一抑制部が設けられ、他方の弾性部材に第二抑制部が設けられた態様や、弾性部材に取り付けられたパッドに第一又は第二抑制部が設けられた態様等、種々の態様で実施できる。

第一及び第二抑制部の数は、特に限定されないが、より強固にリンクアームの変位を抑制できる点で、第一抑制部には、第一部位に作用する一方の第一抑制部と、第二部位に作用する他方の第一抑制部とがあり、第二抑制部には、第二部位に作用する一方の第二抑制部と、第一部位を作用する他方の第二抑制部とがあることが好ましい。
但し、これに限定されず、例えば、第一又は第二抑制部が１つのみである態様等、種々の態様で実施できる。

伝達機構の態様は、特に限定されないが、リンクアームと共に軸長方向に変位する部分（入力部等）の質量が小さくなる点で、伝達機構は、支持シャフトに軸長方向に変位不能に軸支されたロッカアームを備え、ロッカアームに入力部が軸長方向に相対変位可能に取り付けられていることが好ましい。
但し、これに限定されず、例えば、伝達機構は、支持シャフトに軸長方向に変位可能に軸支されたロッカアームを備え、該ロッカアームに入力部が形成され、該ロッカアーム自体がリンクアームと一緒に軸長方向に変位する態様等、種々の態様で実施できる。

入力部の態様は、特に限定されないが、駆動カムと入力部との間の摩擦を低減できる点で、入力部は、駆動カムに回転可能に当接する入力ローラであることが好ましい。但し、これに限定されず、例えば、入力部は、駆動カムに摺接するパッドである態様等、種々の態様で実施できる。

ロッカアームの態様は、特に限定されないが、ロッカアームが１本で済むと共に軸長方向に分散して力が加わる点で、１つのロッカアームで２つのバルブを駆動し、該１つのロッカアームには、２つの入力部が軸長方向に並べて取り付けられ、カムシャフトには、入力部毎に前記所定の駆動カムが設けられていることが好ましい。
但し、これに限定されず、例えば、バルブ毎にロッカアームが設けられた態様や、２つのバルブを駆動する１つのロッカアームに入力部が１つのみ取り付けられた態様等、種々の態様で実施できる。

回動装置の態様は、特に限定されないが、リンクアームを軸長方向一方に回動させる一方のアクチュエータと、軸長方向他方に回動させる他方のアクチュエータとを備えた態様を例示する。但し、これに限定されず、例えば、軸長方向他方に回動させるリターンスプリングを備えた態様等、種々の態様で実施できる。アクチュエータは、特に限定されないが、電磁ソレノイドや油圧機構やモータ機構などを備えたものを例示する。

リンクアームと入力部との係合の態様は、特に限定されないが、入力部が入力ローラ等である場合にも係合しやすくなる点で、リンクアームが入力部に軸長方向両側から摺接することが好ましい。但し、これに限定されず、例えば、入力部がリンクアームに軸長方向両側から摺接する態様等、種々の態様で実施できる。

リンクアームが第二位置に変位したときのバルブの駆動状態は、特に限定されないが、次の態様を例示する。
［ｉ］カムシャフトには前記所定の駆動カムとはプロフィールが異なる第二駆動カムが設けられ、リンクアームが第二位置に変位すると、入力部が第二駆動カムに当接することで、伝達機構は第二駆動カムの力をバルブに伝達するようになる態様。
［ii］カムシャフトにはノーズを備えない円カムが設けられ、リンクアームが第二位置に変位すると、入力部が円カムに当接することで、伝達機構はバルブに力を伝達しなくなる態様。

次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。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適宜変更して実施できる。

図１(ａ)(ｂ)は実施例の可変動弁機構１０１を示す斜視図である。可変動弁機構１０１は、バルブスプリング（図示略）が取り付けられたバルブ１０９を周期的に押圧することで、バルブスプリングとの共働でバルブ１０９を開閉する。可変動弁機構１０１は、カムシャフト１と、カムシャフト１と平行に延びる支持シャフト２と、支持シャフト２にその軸長方向に変位可能に軸支されたリンクアーム３と、リンクアーム３を軸周方向に回動させる回動装置４と、カムシャフト１からバルブ１０９にまで延びる伝達機構５とを備えている。

カムシャフト１は、内燃機関が２回転する毎に１回転する。カムシャフト１には、気筒毎に、軸長方向に並ぶ第一駆動カム１１と第二駆動カム１２との組が２組と、３本の溝１６，１７，１８からなるレール溝１５とが設けられている。第一及び第二の各駆動カム１１，１２は、いずれも断面形状が円形のベース円とベース円から突出したノーズとからなり、第一駆動カム１１のノーズの方が、第二駆動カム１２のノーズよりも作用角が広い。第一駆動カム１１と第二駆動カム１２とは、軸長方向に交互に設けられている。

レール溝１５は、第一切替溝１６と係止溝１７と第二切替溝１８との３本の溝からなる。係止溝１７は、リンクアーム３を軸長方向ｄ１，ｄ２に変位不能に係止するための溝であって、カムシャフト１の周方向に軸長方向にずれることなく環状に延びている。

第一切替溝１６は、リンクアーム３を軸長方向一方ｄ１に変位させるための溝であって、係止溝１７よりも軸長方向他方ｄ２側に設けられている。第一切替溝１６は、その基端から所定の位置までは、カムシャフト１の回転方向の反対方向に軸長方向ｄ１，ｄ２にずれることなく延びており、該所定の位置からは、カムシャフト１の回転方向の反対方向に進むに従い軸長方向一方ｄ１側に進む螺旋状に延びて係止溝１７に合流している。

第二切替溝１８は、リンクアーム３を軸長方向他方ｄ２に変位させるための溝であって、係止溝１７よりも軸長方向一方ｄ１側に設けられている。第二切替溝１８は、その基端から所定の位置までは、カムシャフト１の回転方向の反対方向に軸長方向ｄ１，ｄ２にずれることなく延びており、該所定の位置からは、カムシャフト１の回転方向の反対方向に進むに従い軸長方向他方ｄ２側に進む螺旋状に延びて係止溝１７に合流している。

リンクアーム３は、支持シャフト２に外嵌された基部３３と第一筒状部３５と第二筒状部３８との３つの部材と、それら３つの部材３３，３５，３８の上部どうしを繋ぐ上側架橋部３４と、第一筒状部３５と第二筒状部３８との後部どうしを繋ぐ後側架橋部３６と、第一筒状部３５と第二筒状部３８との前部どうしを繋ぐ前側架橋部３７とを備えている。後側架橋部３６は四角形枠状であり、該後側架橋部３６が回動装置４により押圧されることでリンクアーム３が回動する。基部３３には、第一アーム３１が突設され、第一アーム３１の先端部には、第一切替溝１６及び係止溝１７に係入可能な第一係入部３１ａが突設されている。上側架橋部３４には、第二アーム３２が突設され、第二アーム３２の先端部には、第二切替溝１８及び係止溝１７に係入可能な第二係入部３２ａが突設されている。

第一切替溝１６の螺旋状に延びる部分は、第一及び第二駆動カム１１，１２のベース円作用時に、第一係入部３１ａに摺接する位相に設けられている。よって、リンクアーム３は、ベース円作用時に、第一切替溝１６に沿って軸長方向一方ｄ１に変位する。第二切替溝１８の螺旋状に延びる部分は、第一及び第二駆動カム１１，１２のベース円作用時に、第二係入部３２ａに摺接する位相に設けられている。よって、リンクアーム３は、ベース円作用時に、第二切替溝１８に沿って軸長方向他方ｄ２に変位する。

回動装置４は、リンクアーム３を軸周方向一方ｒ１に回動させるための第一アクチュエータ４１と、リンクアーム３を軸周方向他方ｒ２に回動させるための第二アクチュエータ４２とを含み構成されている。各アクチュエータ４１，４２は、ボディ（図示略）と、ボディに挿入されたロッド４１ａ，４２ａとからなり、ボディの内側に設置された電磁ソレノイドのＯＮ、ＯＦＦによりロッド４１ａ，４２ａを繰出し及び退入させる。

伝達機構５は、支持シャフト２に外嵌されたロッカアーム５３と、ロッカアーム５３に取り付けられた入力ローラ５１とを含み構成されている。ロッカアーム５３は、第一及び第二筒状部３５，３８を間に挟む軸長方向ｄ１，ｄ２の両側で支持シャフト２に軸支された２本のアーム部５５と、該アーム部５５の下部どうしを繋ぐアーム架橋部５４と、該アーム部５５の先端部どうしを繋ぐローラシャフト５２とを含み構成されている。そして、ローラシャフト５２に２つの入力ローラ５１が軸長方向ｄ１，ｄ２に変位可能かつ回転可能に外嵌されている。支持シャフト２における２つのアーム部５５を間に挟む軸長方向ｄ１，ｄ２の両側部分には、ロッカアーム５３を軸長方向ｄ１，ｄ２へ変位不能にするためのストッパ２５が取り付けられている。

図２(ａ)(ｂ)は、リンクアーム３を第一位置ｐ１と第二位置ｐ２とに配した状態を示す底面図である。リンクアーム３の前側架橋部３７は、２つの各入力ローラ５１に軸長方向ｄ１，ｄ２の両側から摺接する形状をしている。そのため、リンクアーム３と入力ローラ５１とは、一緒に軸長方向ｄ１，ｄ２に変位する。なお、該図に示す二点差線のハッチングは、リンクアーム３を示すものである。よって、断面を示すものではない。このことは、図３(ａ)(ｂ)及び図４(ａ)(ｂ)においても同様である。

図３(ａ)(ｂ)は、リンクアーム３を第一位置ｐ１と第二位置ｐ２とに配した状態を示す正面図である。リンクアーム３が第一位置ｐ１に変位すると入力ローラ５１が第一駆動カム１１に当接するようになる。それにより、伝達機構５が第一駆動カム１１の力をバルブ１０９に伝えるようになり、第一駆動カム１１のプロフィールに従いバルブ１０９を駆動するようになる。リンクアーム３が第二位置ｐ２に変位すると入力ローラ５１が第二駆動カム１２に当接するようになる。それにより、伝達機構５が第二駆動カム１２の力をバルブ１０９に伝えるようになり、第二駆動カム１２のプロフィールに従いバルブ１０９を駆動するようになる。

図４(ａ)(ｂ)は、リンクアーム３を第一位置ｐ１と第二位置ｐ２とに配した状態を示す背面図である。第一及び第二アクチュエータ４１，４２は軸長方向ｄ１，ｄ２には変位せず、アクチュエータ４１，４２に対して、リンクアーム３が軸長方向ｄ１，ｄ２に変位する。

図５(ａ)(ｂ)は、リンクアーム３を第一位置ｐ１と第二位置ｐ２とに配した状態を示す拡大斜視図である。第一筒状部３５と第二筒状部３８との間には、支持シャフトから下方に突出した規制部材６（ブッシュ）が設置されている。その規制部材６の下端面には、弾性部材７がボルト７７により取り付けられている。弾性部材７は、規制部材６から軸長方向ｄ１，ｄ２両側にそれぞれ突出しており、各突出した部分は、中間部が上方（支持シャフト２側）に突出する形で湾曲している。

図５(ａ)に示すように、規制部材６の軸長方向他方ｄ２側の端面は、リンクアーム３が第一位置ｐ１よりも軸長方向一方ｄ１に変位しようとしたときに第一筒状部３５が当接する第一規制部６１を構成しており、該当接により該変位が規制される。そして、弾性部材７の軸長方向他方ｄ２側に突出した部分における軸長方向一方ｄ１側部分は、リンクアーム３が第一位置ｐ１に配されたときに第一筒状部３５の軸長方向他方ｄ２側に配されると共に第一筒状部３５を軸長方向一方ｄ１側に付勢する一方の第一抑制部７１を構成している。また、弾性部材７の軸長方向一方ｄ１側に突出した部分における軸長方向一方ｄ１側部分は、リンクアーム３が第一位置ｐ１に配されたときに第二筒状部３８の軸長方向他方ｄ２側に配されると共に第二筒状部３８を軸長方向一方ｄ１側に付勢する他方の第一抑制部７１を構成している。そして、第一規制部６１と一方及び他方の第一抑制部７１とにより、リンクアーム３が第一位置ｐ１に配されたときにリンクアーム３に係合する第一係合機構ｅ１を構成している。

図５(ｂ)に示すように、規制部材６の軸長方向一方ｄ１側の端面は、リンクアーム３が第二位置ｐ２よりも軸長方向他方ｄ２に変位しようとしたときに第二筒状部３８が当接する第二規制部６２を構成しており、該当接により該変位が規制される。そして、弾性部材７の軸長方向一方ｄ１側に突出した部分における軸長方向他方ｄ２側部分は、リンクアーム３が第二位置ｐ２に配されたときに第二筒状部３８の軸長方向一方ｄ１側に配されると共に第二筒状部３８を軸長方向他方ｄ２側に付勢する一方の第二抑制部７２を構成している。また、弾性部材７の軸長方向他方ｄ２側に突出した部分における軸長方向他方ｄ２側部分は、リンクアーム３が第二位置ｐ２に配されたときに第一筒状部３５の軸長方向一方ｄ１側に配されると共に第一筒状部３５を軸長方向他方ｄ２側に付勢する他方の第二抑制部７２を構成している。そして、第二規制部６２と一方及び他方の第二抑制部７２とにより、リンクアーム３が第二位置ｐ２に配されたときにリンクアーム３に係合する第二係合機構ｅ２を構成している。

次に、リンクアーム３を第一位置ｐ１から第二位置ｐ２に変位させるときを、図６～図８を参照に説明する。図６(ａ)に示すように、リンクアーム３が第一位置ｐ１に配された状態では、第一係入部３１ａがレール溝１５（係止溝）に係入している。そのため、たとえこのとき、内燃機関の振動等により、リンクアーム３に軸長方向ｄ１，ｄ２への力が加わっても、リンクアーム３は軸長方向ｄ１，ｄ２には変位しない。その状態から、図６(ｂ)に示すように、リンクアーム３が回動装置４により回動方向他方ｒ２に回動すると、第二係入部３２ａがレール溝１５（第二切替溝）に係入する前に、第一係入部３１ａとレール溝１５（係止溝）との係合が外れる。そのため、第一及び第二のいずれの係入部３１ａ，３２ａもレール溝１５に係入していない状態となる。

しかしながら、図７(ａ)に示すように、第一筒状部３５が第一規制部６１に当接することでリンクアーム３の軸長方向一方ｄ１への変位が規制されるのに加え、一方の第一抑制部７１が第一筒状部３５の軸長方向他方ｄ２側に配され且つ第一筒状部３５を軸長方向一方ｄ１側に付勢し、他方の第一抑制部７１が第二筒状部３８の軸長方向他方ｄ２側に配され且つ第二筒状部３８を軸長方向一方ｄ１に付勢するので、たとえこのとき、内燃機関の振動等により、リンクアーム３に軸長方向ｄ１，ｄ２への力が加わっても、リンクアーム３は軸長方向ｄ１，ｄ２には変位しない。その状態から図７(ｂ)に示すように、リンクアーム３が回動装置４により回動方向他方ｒ２にさらに回動すると、第二係入部３２ａがレール溝１５（第二切替溝）に係入する。

この瞬間は、図８(ａ)に示すように、未だリンクアーム３は第一位置ｐ１に配されている。その後、カムシャフトの回転により、第二係入部が第二切替溝の螺旋状に延びる部分に差し掛かると、図８(ｂ)に示すように、リンクアーム３が軸長方向他方ｄ２に変位する。このとき、第一筒状部３５が一方の第一抑制部７１を押し下げ、第二筒状部３８が他方の第一抑制部７１を押し下げることで、リンクアーム３と第一係合機構ｅ１との係合が解除される。その後、カムシャフトがさらに回転して、第二係入部が第二切替溝の螺旋状に延びる部分を通過して係止溝に進入すると、第一及び第二筒状部３５，３８がそれぞれ弾性部材７の上方を通過して、図８(ｃ)に示すように、リンクアーム３が第二位置ｐ２に配されると共に、押し下げられていた弾性部材７の両側部が弾性力で上方に戻る。そのため、一方の第二抑制部７２が第二筒状部３８の軸長方向一方ｄ１側に配されると共に他方の第二抑制部７２が第一筒状部３５の軸長方向一方ｄ１側に配される。また、一方の第二抑制部７２が第二筒状部３８を軸長方向他方ｄ２に付勢すると共に、他方の第二抑制部７２が第一筒状部３５を軸長方向他方ｄ２に付勢するようになる。そのため、第二筒状部３８が第二規制部６２に押し当てられる。これらにより、第二係合機構ｅ２がリンクアーム３に係合する。

なお、上記とは反対にリンクアーム３を第二位置ｐ２から第一位置ｐ１に変位させるときの説明は、上記の説明と比べて、「第一位置ｐ１」及び「第二位置ｐ２」の各方を他方に読み替えると共に、同様に、「第一係入部３１ａ」及び「第二係入部３２ａ」の各方、「回動方向一方ｒ１」及び「回動方向他方ｒ２」の各方、「第一切替溝」及び「第二切替溝」の各方、「第一規制部６１」及び「第二規制部６２」の各方、「第一筒状部３５」及び「第二筒状部３８」の各方、「軸長方向一方ｄ１」及び「軸長方向他方ｄ２」の各方、「第一抑制部７１」及び「第二抑制部７２」の各方、「第一係合機構ｅ１」及び「第二係合機構ｅ２」の各方を、それぞれ他方に読み替えて同様である。

本実施例によれば、上記のとおり、第一及び第二のいずれの係入部３１ａ，３２ａもレール溝１５に係合していないタイミングで、内燃機関の振動等によりリンクアーム３に軸長方向ｄ１，ｄ２への力が加わっても、第一及び第二係合機構ｅ１，ｅ２があるため、リンクアーム３が軸長方向ｄ１，ｄ２にずれてしまうことがない。そのため、確実に切替を行うことができる。また、第一又は第二係入部３１ａ，３２ａがレール溝１５（第一又は第二切替溝１６，１８）に係合してリンクアーム３が軸長方向ｄ１，ｄ２に変位する切替時には、その変位力により、リンクアーム３は、係合している第一又は第二係合機構ｅ１，ｅ２との係合が解除されるので、リンクアーム３に無理な力が加わることもない。

１ カムシャフト
２ 支持シャフト
３ リンクアーム
４ 回動装置
５ 伝達機構
６ 規制部材
７ 弾性部材
１１ 第一駆動カム（所定の駆動カム）
１５ レール溝
３１ 第一アーム
３２ 第二アーム
３５ 第一筒状部（第一部位）
３８ 第二筒状部（第二部位）
５１ 入力ローラ（入力部）
５３ ロッカアーム
６１ 第一規制部
６２ 第二規制部
７１ 第一抑制部
７２ 第二抑制部
１０１ 可変動弁機構
１０９ バルブ
ｄ１ 軸長方向一方
ｄ２ 軸長方向他方
ｅ１ 第一係合機構
ｅ２ 第二係合機構
ｐ１ 第一位置
ｐ２ 第二位置
ｒ１ 回動方向一方
ｒ２ 回動方向他方

Claims (7)

1. 内燃機関の回転に従い回転する軸体であって、駆動カム（１１）と周方向に延びる複数本の溝からなるレール溝（１５）とが形成されたカムシャフト（１）と、
   カムシャフト（１）と平行に延びる支持シャフト（２）と、
   支持シャフト（２）にその軸長方向に変位可能に軸支された可動体であって、レール溝（１５）に択一的に係合する第一アーム（３１）及び第二アーム（３２）を備え、軸周方向一方（ｒ１）に回動すると第二アーム（３２）とレール溝（１５）との係合が解除されてから第一アーム（３１）がレール溝（１５）に係合することで相対的に軸長方向一方（ｄ１）側の第一位置（ｐ１）に変位し、軸周方向他方（ｒ２）に回動すると第一アーム（３１）とレール溝（１５）との係合が解除されてから第二アーム（３２）がレール溝（１５）に係合することで相対的に軸長方向他方（ｄ２）側の第二位置（ｐ２）に変位するリンクアーム（３）と、
   リンクアーム（３）を回動させる回動装置（４）と、
   カムシャフト（１）からバルブ（１０９）にまで延びる機構であって、リンクアーム（３）と一緒に軸長方向（ｄ１，ｄ２）に変位する入力部（５１）を備え、リンクアーム（３）が第一位置（ｐ１）に変位すると、入力部（５１）が所定の駆動カム（１１）に当接するようになることで、該駆動カム（１１）の力をバルブ（１０９）に伝達するようになり、リンクアーム（３）が第二位置に変位すると、入力部（５１）が該所定の駆動カム（１１）に当接しなくなることで、該駆動カム（１１）の力をバルブ（１０９）に伝達しなくなる伝達機構（５）と、を備えた内燃機関の可変動弁機構において、
   リンクアーム（３）が第一位置（ｐ１）に配されたときにリンクアーム（３）に係合する機構であって、該係合によりリンクアーム（３）の軸長方向（ｄ１，ｄ２）への変位を抑制し、第二アーム（３２）がレール溝（１５）に係合してリンクアーム（３）が第一位置（ｐ１）から第二位置（ｐ２）に変位するときにはその変位力により該機構とリンクアーム（３）との係合が解除される第一係合機構（ｅ１）と、
   リンクアーム（３）が第二位置（ｐ２）に配されたときにリンクアーム（３）に係合する機構であって、該係合によりリンクアーム（３）の軸長方向（ｄ１，ｄ２）への変位を抑制し、第一アーム（３１）がレール溝（１５）に係合してリンクアーム（３）が第二位置（ｐ２）から第一位置（ｐ１）に変位するときにはその変位力により該機構とリンクアーム（３）との係合が解除される第二係合機構（ｅ２）と、を備え、
   第一係合機構（ｅ１）は、リンクアーム（３）の軸長方向一方（ｄ１）への変位可能範囲を第一位置（ｐ１）までに規制する第一規制部（６１）と、リンクアーム（３）が第一位置（ｐ１）に配されたときにリンクアーム（３）の軸長方向他方（ｄ２）への変位を抑制する第一抑制部（７１）とを備え、該規制と該抑制とによりリンクアーム（３）に係合し、
   第二係合機構（ｅ２）は、リンクアーム（３）の軸長方向他方（ｄ２）への変位可能範囲を第二位置（ｐ２）までに規制する第二規制部（６２）と、リンクアーム（３）が第二位置（ｐ２）に配されたときにリンクアーム（３）の軸長方向一方（ｄ１）への変位を抑制する第二抑制部（７２）とを備え、該規制と該抑制とによりリンクアーム（３）に係合し、
   リンクアーム（３）は、相対的に軸長方向他方（ｄ２）側にある第一部位（３５）と、相対的に軸長方向一方（ｄ１）側にある第二部位（３８）とを備え、
   第一部位（３５）と第二部位（３８）との間に、支持シャフト（２）から突出した規制部材（６）が設置され、
   規制部材（６）の軸長方向他方（ｄ２）側の端面が第一規制部（６１）であり、リンクアーム（３）が第一位置（ｐ１）よりも軸長方向一方（ｄ１）に変位しようとしたときには第一部位（３５）が第一規制部（６１）に当接し、
   規制部材（６）の軸長方向一方（ｄ１）側の端面が第二規制部（６２）であり、リンクアーム（３）が第二位置（ｐ２）よりも軸長方向他方（ｄ２）に変位しようとしたときには第二部位（３８）が第二規制部（６２）に当接することを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。
2. 第一抑制部（７１）は、リンクアーム（３）が第一位置（ｐ１）に配されたときに弾性力でリンクアーム（３）を軸長方向一方（ｄ１）に付勢することでリンクアーム（３）の軸長方向他方（ｄ２）への変位を抑制し、
   第二抑制部（７２）は、リンクアーム（３）が第二位置（ｐ２）に配されたときに弾性力でリンクアーム（３）を軸長方向他方（ｄ２）に付勢することでリンクアーム（３）の軸長方向一方（ｄ１）への変位を抑制する請求項１記載の内燃機関の可変動弁機構。
3. 第一抑制部（７１）は、リンクアーム（３）が第一位置（ｐ１）に配されたときにリンクアーム（３）と第一抑制部（７１）との当接部の軸長方向他方（ｄ２）側に配されることでリンクアーム（３）の軸長方向他方（ｄ２）への変位を抑制し、
   第二抑制部（７２）は、リンクアーム（２）が第二位置（ｐ２）に配されたときにリンクアーム（３）と第二抑制部（７２）との当接部の軸長方向一方（ｄ１）側に配されることでリンクアーム（３）の軸長方向一方（ｄ１）側への変位を抑制する請求項１又は２記載の内燃機関の可変動弁機構。
4. 規制部材（６）に一の弾性部材（７）が取り付けられ、該一の弾性部材（７）に、第一抑制部（７１）と第二抑制部（７２）とが設けられた請求項１～３のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁機構。
5. 第一抑制部（７１）には、第一部位（３５）に作用する一方の第一抑制部（７１）と、第二部位（３８）に作用する他方の第一抑制部（７１）とがあり、
   第二抑制部（７２）には、第二部位（３８）に作用する一方の第二抑制部（７２）と、第一部位（３５）を作用する他方の第二抑制部（７２）とがある請求項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. 伝達機構（５）は、支持シャフト（２）に軸長方向に変位不能に軸支されたロッカアーム（５３）を備え、ロッカアーム（５３）に入力部（５１）が軸長方向に相対変位可能に取り付けられた請求項１～５のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁機構。
7. １つのロッカアーム（５３）で２つのバルブ（１０９）を駆動し、該１つのロッカアーム（５３）には、２つの入力部（５１）が軸長方向に並べて取り付けられ、
   カムシャフト（１）には、入力部（５１）毎に前記所定の駆動カム（１１）が設けられた請求項６記載の内燃機関の可変動弁機構。

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