(57)【要約】【課題】本発明は、内燃機関の可変動弁装置において、可変動弁機構の応答性向上を実現することを課題とする。【解決手段】内燃機関の気筒内のバルブを駆動するためのカムが取り付けられたカムシャフトと、突起部と切欠部とを備えたカムシャフト軸方向に変位可能な変位部材と、前記変位部材をカムシャフト軸方向に付勢する付勢部材と、前記突起部と係合して前記カムシャフトの回転により前記変位部材を前記付勢部材の付勢力に抗う方向に変位させる、前記カムシャフトの外周面に螺旋状に設けられたスライド溝と、前記突起部を前記スライド溝に向けて押し出し可能で、かつ、前記変位部材が前記付勢部材の付勢力に抗う方向に変位したときに前記切欠部と係合可能な可動子を備えるアクチュエータと、前記切欠部と前記可動子との間に生じる力の一部を相殺する磁力を発生させる磁力発生機構と、前記変位部材と前記カムシャフトとの相対的な変位に伴って、バルブの開弁特性を変化させるバルブ特性変更機構と、を備える。【選択図】図２
2010281221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の気筒内のバルブを駆動するためのカムが取り付けられたカムシャフトと、
突起部と切欠部とを備えたカムシャフト軸方向に変位可能な変位部材と、
前記変位部材をカムシャフト軸方向に付勢する付勢部材と、
前記突起部と係合して前記カムシャフトの回転により前記変位部材を前記付勢部材の付勢力に抗う方向に変位させる、前記カムシャフトの外周面に螺旋状に設けられたスライド溝と、
前記突起部を前記スライド溝に向けて押し出し可能で、かつ、前記変位部材が前記付勢部材の付勢力に抗う方向に変位したときに前記切欠部と係合可能な可動子を備えるアクチュエータと、
前記切欠部と前記可動子との間に生じる力の一部を相殺する磁力を発生させる磁力発生機構と、
前記変位部材と前記カムシャフトとの相対的な変位に伴って、バルブの開弁特性を変化させるバルブ特性変更機構と、を備えることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
前記磁力発生機構により磁力を発生させる時期と、前記アクチュエータへの通電を停止させる時期とを同期させる停止動作制御手段を更に備えることを特徴とする、請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
前記磁力発生機構は前記カムシャフトの軸方向の磁力を発生させる一対の永久磁石を備え、前記永久磁石の一方は前記カムシャフトに取り付けられたカム上に設けられ、もう一方は前記変位部材上に設けられることを特徴とする、請求項１または２記載の内燃機関の可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の可変動弁装置に関するものである。特に、自動車用内燃機関に取り付けられた吸気バルブ／排気バルブの開弁特性の変更に適した可変動弁機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、可変動弁機構が開示されている。可変動弁機構は、メインロッカーアームとサブロッカーアームとを備えている。メインロッカーアームとサブロッカーアームのローラ軸には、複数の係合ピンが配置されている。上記複数の係合ピンは、電磁アクチュエータの駆動力によって移動せしめられる。これにより、メインロッカーアームとサブロッカーアームの連結／非連結を切り換えることが可能である。その結果、バルブのリフト特性を変更することができる。
【０００３】
上記従来の可変動弁機構は、ローラ軸にリターンスプリングを備えている。電磁アクチュエータへの通電がＯＮとされると、アクチュエータの駆動力はリターンスプリングを押し縮める向きに作用する。電磁アクチュエータへの通電がＯＦＦとなってその駆動力が取り除かれた際、上記リターンスプリングの反力が係合ピンを元の位置へ移動せしめる。これにより、メインロッカーアームとサブロッカーアームとが連結している通常状態に復帰することが可能である。この場合、電磁アクチュエータの駆動力とリターンスプリングの反力とは、互いに平行な向きに作用しあっている。
【０００４】
係合ピンをローラ軸に対して平行に移動させる方法としては、以下のような構成も考えられる。例えば、カムシャフトの外周面の一部に螺旋状のガイド溝を設ける。さらに、上記ガイド溝に対向する位置に電磁アクチュエータを配置する。電磁アクチュエータの駆動ピンを上記ガイド溝に対して垂直方向に作動させることで、カムの回転力を水平方向（ローラ軸方向）の力に変換できる。上記水平方向の力を利用すれば、係合ピンをローラ軸方向へ移動せしめることが可能である。この場合、電磁アクチュエータの駆動力とリターンスプリングの反力とは、互いに垂直な向きに作用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３２５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電磁アクチュエータの駆動力とリターンスプリングの反力とが互いに垂直な向きに作用している構成では、以下の問題が生じる。電磁アクチュエータへの通電がＯＮとなっている場合、リターンスプリングは押し縮められている。これにより、リターンスプリングの反力が電磁アクチュエータの駆動ピンに対して、駆動ピン作動方向と直角な方向に作用する。したがって、電磁アクチュエータへの通電がＯＦＦとなった場合、リターンスプリングの反力が、電磁アクチュエータの駆動ピンを引き戻す際の抵抗となる。これにより、メインロッカーアームとサブロッカーアームとが連結している通常状態への復帰が遅れたり、復帰の応答性にばらつきが生じたりする。
【０００７】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、可変動弁装置における可変動弁機構の応答性向上を実現可能な内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の可変動弁装置であって、
内燃機関の気筒内のバルブを駆動するためのカムが取り付けられたカムシャフトと、
突起部と切欠部とを備えたカムシャフト軸方向に変位可能な変位部材と、
前記変位部材をカムシャフト軸方向に付勢する付勢部材と、
前記突起部と係合して前記カムシャフトの回転により前記変位部材を前記付勢部材の付勢力に抗う方向に変位させる、前記カムシャフトの外周面に螺旋状に設けられたスライド溝と、
前記突起部を前記スライド溝に向けて押し出し可能で、かつ、前記変位部材が前記付勢部材の付勢力に抗う方向に変位したときに前記切欠部と係合可能な可動子を備えるアクチュエータと、
前記切欠部と前記可動子との間に生じる力の一部を相殺する磁力を発生させる磁力発生機構と、
前記変位部材と前記カムシャフトとの相対的な変位に伴って、バルブの開弁特性を変化させるバルブ特性変更機構と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記磁力発生機構により磁力を発生させる時期と、前記アクチュエータへの通電を停止させる時期とを同期させる停止動作制御手段を更に備えることを特徴とする。
【００１０】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記磁力発生機構は前記カムシャフトの軸方向の磁力を発生させる一対の永久磁石を備え、前記永久磁石の一方は前記カムシャフトに取り付けられたカム上に設けられ、もう一方は前記変位部材上に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
変位部材の切欠部とアクチュエータの可動子とが係合しているとき、変位部材には付勢部材の付勢力が作用する。バルブ特性変更機構の応答性の観点においては、切欠部と可動子との係合を解く際、付勢力により両者の間に生じる摩擦力は小さいことが望ましい。第１の発明によれば、変位部材の切欠部とアクチュエータの可動子との間に生じる力の一部を相殺する磁力を発生させることができる。切欠部と可動子との間に生じる力の一部が相殺されることで、切欠部と可動子との間の摩擦力が低減される。これにより、バルブ特性変更機構の応答性が改善される。
【００１２】
切欠部と可動子との間に生じる力の一部を相殺する磁力を発生させる時期は、アクチュエータへの通電を停止させる時期と同期することが望ましい。第２の発明によれば、停止動作制御手段により、磁力発生機構により磁力を発生させる時期と、アクチュエータへの通電を停止させる時期とを同期させることができる。これにより、アクチュエータへの通電を停止させる可能性がある時期においてのみ磁力を発生させることができる。その結果、変位部材の位置的安定性を付勢部材の付勢力により確保できるとともに、最適なタイミングで切欠部と可動子との間の摩擦力を低減できる。
【００１３】
第３の発明によれば、一対の永久磁石により磁力を発生させることができる。永久磁石の一方は、カムシャフトに取り付けられたカム上に設けられ、もう一方は変位部材上に設けられる。これにより、カムの回転周期と同じ周期で一対の永久磁石が対面し、磁力が発生する。その結果、簡易な構造で周期的に磁力を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１の内燃機関の可変動弁装置を、カムシャフト軸方向から見た図である。
【図２】図１に示す内燃機関の可変動弁装置を、カムシャフト上方から見下ろした図である。
【図３】切換機構の詳細な構成を説明するための斜視図である。
【図４】電磁ソレノイド式アクチュエータの詳細な構成を説明するための図である。
【図５】弁停止復帰タイミングにおける接触力と磁力の関係を説明するための図である。
【図６】弁停止復帰応答性のばらつきの比較を説明するための図である。
【図７】ソレノイドの消費電力の比較を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の内燃機関の可変動弁装置を、カムシャフト軸方向から見た図である。本実施形態の可変動弁装置は、カムシャフト１０を備えている。カムシャフト１０には、永久磁石１２を取り付けるための磁石用カム１４が形成されている。
【００１６】
カムシャフト１０の下方には、スライドピン１６が配置されている。スライドピン１６は、カムシャフト１０の軸方向に長さを持つ円柱部１６Ａを備えている。円柱部１６Ａは軸方向に進退自在であって、周方向に回転自在に支持されている。また、円柱部１６Ａの端部の一方には、円柱部１６Ａの半径方向外側に向けて突出するように、棒状のアーム部１６Ｂが設けられている。アーム部１６Ｂには、カムシャフト１０の外周面に向けて突出するように突起部１６Ｃが設けられている。さらに、アーム部１６Ｂの先端部の押圧面１６Ｄには、電磁ソレノイド式のアクチュエータ１８のロックピン２０が押圧されるようになっている。
【００１７】
本実施形態の可変動弁装置には、スライドピン１６のアーム部１６Ｂをカムシャフト１０の外周面に向けて押し出すための電磁ソレノイド式のアクチュエータ１８が配置されている。アクチュエータ１８は、ロックピン２０を備えている。尚、このアクチュエータ１８の詳細な構成については、図４を参照して後述する。
【００１８】
アクチュエータ１８への通電がＯＮとなった場合、ロックピン２０がスライドピン１６の方向へ移動して、押圧面１６Ｄを押圧する。これにより、アーム部１６Ｂは円柱部１６Ａの軸周りに回転する。その結果、突起部１６Ｃがカムシャフト１０の外周面に向けて押圧される。
【００１９】
図２は、本実施形態の可変動弁装置をカムシャフト１０上方から見下ろした図である。カムシャフト１０には、１気筒当たり１つの主カム２２と２つの副カム２４とが形成されている。主カム２２は、２つの副カム２４の間に配置されている。主カム２２は、カムシャフト１０と同軸の円弧上のベース円部２２Ａと、ベース円部２２Ａの一部を半径方向外側に膨らませるように形成されたノーズ部２２Ｂとを備えている。本実施形態の副カム２４は、ベース円部のみを備えるカム（ゼロリフトカム）である。磁石用カム１４のアクチュエータ１８側の面には、永久磁石１２Ａが取り付けられている。
【００２０】
カムシャフト１０の外周面の一部には、スライド溝２６が螺旋状に形成されている。スライド溝２６の詳細を以下に記述する。スライド溝２６は、スライドピン１６の突起部１６Ｃを係合させるためのものである。スライド溝２６の深さは一定ではなく、徐々に浅くなるように形成されている。より詳細には、スライド溝２６の深さは以下のように設定されている。突起部１６Ｃが係合される位置をスライド溝２６の基端部とすると、当該基端部において最も溝が深く、基端部から終端部にかけて徐々に浅くなっている。スライド溝２６の終端部の溝底部は、カムシャフト１０外周面とほぼ一致する。
【００２１】
アクチュエータ１８により、カムシャフト１０の外周面に向けて押圧された突起部１６Ｃは、スライド溝２６と係合する。そして、カムシャフト１０の回転に伴って、突起部１６Ｃがスライド溝２６に沿って案内される。これにより、スライドピン１６はカムシャフト１０の軸方向へ変位することができる。さらに、突起部１６Ｃがスライド溝２６の終端部に到達すると、両者の係合が解除される。これは、スライド溝２６の終端部の溝底部が、カムシャフト１０外周面とほぼ一致しているからである。
【００２２】
ところで、スライドピン１６のアーム部１６Ｂは切欠部１６Ｅを備えている。切欠部１６Ｅは、押圧面１６Ｄの一部を切り欠いて凹状に形成されている。上述のように、突起部１６Ｃがスライド溝２６の終端部に到達すると、両者の係合は解除される。このときに、押圧面１６Ｄを押圧していたロックピン２０の先端部が切欠部１６Ｅと係合するように、切欠部１６Ｅは形成されている。これにより、スライドピン１６をスライド溝２６の終端部と対向する位置で固定することが可能となる。
【００２３】
カムシャフト１０の下方には、可変機構２８が配置されている。可変機構２８は、カムシャフト１０と平行に配置されたロッカーシャフト３０を備えている。図２に示すように、ロッカーシャフト３０には、１つの第１ロッカーアーム３２と、一対の第２ロッカーアーム３４Ｌ、３４Ｒとが回転自在に取り付けられている。尚、本明細書では、左右の第２ロッカーアーム３４Ｌ、３４Ｒを特に区別しないときには、単に第２ロッカーアーム３４と表記する場合がある。
【００２４】
本実施形態の可変動弁装置はさらに、切換機構３６を備えている。上述のスライドピン１６は切換機構３６の一部品である。切換機構３６は、第１ロッカーアーム３２と第２ロッカーアーム３４との連結／非連結を切り換えるための機構である。
【００２５】
スライドピン１６において、アーム部１６Ｂの磁石用カム１４側の面には永久磁石１２Ｂが取り付けられている。永久磁石１２Ｂと上述の永久磁石１２Ａの磁界は、両者が対向した時に引力が発生するように設定されている。
【００２６】
図３は、切換機構３６の詳細な構成を説明するための斜視図である。図３に示すように、第１ロッカーアーム３２におけるロッカーシャフト３０の反対側の端部には、第１ローラ３８が取り付けられている。詳細な記述は割愛するが、第１ロッカーアーム３２は、第１ローラ３８が主カム２２と常に当接するようになっている。
【００２７】
一方、第２ロッカーアーム３４におけるロッカーシャフト３０の反対側の端部には、バルブ４０の基端部が当接している。また、第２ロッカーアーム３４の中央部には、第２ローラ４２が取り付けられている。詳細な記述は割愛するが、第２ロッカーアーム３４の第２ローラ４２は、副カム２４と当接するようになっている。
【００２８】
第１ローラ３８に対する第２ローラ４２の位置は、第１ローラ３８が主カム２２のベース円部２２Ａと当接し、かつ、第２ローラ４２が副カム２４のベース円部と当接するときに、第２ローラ４２の軸心と第１ローラ３８の軸心とが、同一直線上に位置するように定められている。
【００２９】
図３は、第１ローラ３８、第２ローラ４２の軸心位置で切断した断面を用いて、切換機構３６を詳細に表している。図３に示すように、第１ローラ３８の内部には、その軸方向に貫通するように第１ピン孔４４が形成されている。第１ピン孔４４の両端は、第１ロッカーアーム３２の両側面に開口している。第１ピン孔４４には、第１切換ピン４６が摺動自在に挿入されている。第１切換ピン４６の外径は、第１ピン孔４４の内径と略同等である。また第１切換ピン４６の長さは、第１ピン孔４４の長さと略同等である。
【００３０】
一方、図３において右側に示されている、第２ロッカーアーム３４Ｌ側の第２ローラ４２Ｌの内部には、その軸方向に延在するように第２ピン孔４８Ｌが形成されている。第２ピン孔４８Ｌは、第１ロッカーアーム３２と反対側の端部は閉口されており、第１ロッカーアーム３２側の端部は開口されている。また、第２ロッカーアーム３４Ｒ側の第２ローラ４２Ｒの内部には、第２ピン孔４８Ｒが形成されている。第２ピン孔４８Ｒの両端は、第２ロッカーアーム３４Ｒの両側面に開口している。第２ピン孔４８Ｌ、４８Ｒの内径は、第１ピン孔４４の内径と同等である。
【００３１】
第２ピン孔４８Ｌには、円筒状の第２切換ピン５０Ｌとリターンスプリング５２とが挿入されている。第２切換ピン５０Ｌは、軸方向に摺動自在である。リターンスプリング５２の一部は、第２切換ピン５０Ｌの内部に挿入されるように配置されている。これによりリターンスプリング５２は、第２切換ピン５０Ｌを第１ロッカーアーム３２方向に向けて付勢することが可能である。第２切換ピン５０Ｌの外径は、第２ピン孔４８Ｌの内径と略同等である。第２切換ピン５０Ｌの長さは、以下２つの条件を共に満たすように設定されている。１つの条件は、第２切換ピン５０Ｌが、第２ピン孔４８Ｌの閉口端部に向けて押し込まれた状態で、第２切換ピン５０Ｌの端部が、第１ロッカーアーム３２と第２ロッカーアーム３６Ｌとの境界に位置することである。もう１つの条件は、第２切換ピン５０Ｌが、第２ピン孔４８Ｌの閉口端部に向けて押し込まれていない状態で、第２切換ピン５０Ｌの第１ロッカーアーム３２側の端部が、第１ピン孔４４の内部まで突出することである。
【００３２】
一方、第２ピン孔４８Ｒには、円柱状の第２切換ピン５０Ｒが摺動自在に挿入されている。第２切換ピン５０Ｒの外径は、第２ピン孔４８Ｒの内径と略同等である。また、第２切換ピン５０Ｒの長さは、第２ピン孔４８Ｒの長さと略同等である。さらに、第２切換ピン５０Ｒの第１切換ピン４６と反対側の端部は、スライドピン１６の円柱部１６Ａの一端と常に当接している。
【００３３】
以上のように切換機構３６が構成されることで、通常状態では、第１切換ピン４６の第２切換ピン５０Ｒ側の端部が、第２ピン孔４８Ｒ内に位置する。さらに、第２切換ピン５０Ｌの第１切換ピン４６側端部が、第１ピン孔４４内に位置する。これにより、第１ロッカーアーム３２と第２ロッカーアーム３４とが連結される。
【００３４】
第１ロッカーアーム３２と第２ロッカーアーム３４とが非連結となる場合、切換機構３６は以下のように動作する。まず、上述のようにスライドピン１６が第１切換ピン４６、第２切換ピン５０の方向へ変位する。スライドピン１６の変位に伴って、第１切換ピン４６と第２切換ピン５０Ｌ、５０Ｒとが、同方向に変位する。この状態では、第１切換ピン４６と第２切換ピン５０Ｒとが、それぞれ第１ピン孔４４と第２ピン孔４８Ｒ内に収まっている。これにより、第１ロッカーアーム３２と第２ロッカーアーム３４とが非連結となる。さらに、突起部１６Ｃとスライド溝２６との係合が解除されれば、スライドピン１６の切欠部１６Ｅとロックピン２０の先端とが係合する。つまり、スライドピン１６がロックピン２０により固定される。これにより、アクチュエータ１８への通電をＯＮのままにしておけば、第１ロッカーアーム３２と第２ロッカーアーム３４とが非連結となる状態を維持することが可能である。
【００３５】
図４は、電磁ソレノイド式のアクチュエータ１８の詳細な構成を説明するための図である。図４に示すように、アクチュエータ１８には、ソレノイド５４が配置されている。ソレノイド５４は、その内部に可動鉄心５６を備える。可動鉄心５６はその軸方向に摺動自在である。また、可動鉄心５６に対向する位置に、ロックピン２０が配置されている。ロックピン２０には、フランジ部２０Ａが設けられている。ロックピン２０の一部の外周面には、ロックピンスプリング５８が取り付けられている。
【００３６】
アクチュエータ１８への通電がＯＮとなった場合、可動鉄心５６がロックピン２０の方向に移動する。可動鉄心５６の移動に伴って、ロックピン２０は図示省略するスライドピン１６の方向（図の左方向）に向けて押し出され、移動端まで移動する。その結果、ロックピンスプリング５８は押し縮められる。この際、ロックピンスプリング５８の弾性力以上の大きさのソレノイド保持力が、ロックピン２０に作用している。一方、アクチュエータ１８への通電がＯＦＦとなった場合、ロックピンスプリング５８の弾性力により、ロックピン２０が可動鉄心５６に向けて押し戻される。その結果、ロックピン２０により押圧された可動鉄心５６は、アクチュエータ１８への通電がＯＦＦの状態に対応する位置まで押し戻される。
【００３７】
アクチュエータ１８への通電がＯＦＦとなった場合、切欠部１６Ｅとロックピン２０との係合が解除される。その結果、リターンスプリング５２の反力により、切換ピン４６、５０Ｌ、５０Ｒがロックピン２０の方向へ移動する。これにより、第１ロッカーアーム３２と第２ロッカーアーム３４とが連結する状態に復帰することができる。
【００３８】
このように、本実施の形態における切換機構３６は、主カム２２の作用力が第２ロッカーアーム３４に伝達される状態と、前記作用力が第２ロッカーアーム３４に伝達されない状態とを切り換えることができる。したがって、バルブ４０の動作状態を弁可動状態と弁停止状態との間で切り換えることが可能となる。
【００３９】
図５は、弁停止復帰タイミングにおける接触力と磁力との関係を説明するための図である。接触力とは、スライドピン１６とロックピン２０の側面との間に作用する力であり、リターンスプリング５２の反力と永久磁石１２の磁力との合力である。図５の横軸は時間軸であり、本実施の形態における可変動弁装置の弁停止状態と、弁可動状態と、弁停止状態から弁可動状態へ遷移する過渡状態とを表現可能な時間範囲に設定されている。
【００４０】
また、時間軸に対して垂直に描かれている実線は、弁停止状態から弁可動状態へ復帰するタイミングを表している。本実施の形態において、弁停止状態から弁可動状態へ復帰するタイミングは、主カム２２のベース円部２２Ａが第１ローラ３８と当接し、かつ、第２ローラ４２が副カム２４のベース円部と当接する期間内に設定されている。
【００４１】
図５（ａ）は、本実施の形態における可変動弁装置の、バルブ４０の変位を示している。破線は、切換機構３６によって第１ロッカーアーム３２と第２ロッカーアーム３４とが非連結の状態とされた、弁停止状態におけるバルブ４０の仮想変位を示している。このとき、実際にはバルブ４０は変位せずに閉じたままである。一方、実線で表された部分は、切換機構３６によって第１ロッカーアーム３２と第２ロッカーアーム３４とが連結の状態とされた、弁可動状態を示している。このとき、バルブ４０は図５（ａ）に示されたリフト特性で変位している。
【００４２】
図５（ｂ）は、接触力と磁力との変化を示している。破線と実線はそれぞれ、接触力と磁力を表している。本実施の形態において、磁石用カム１４に取り付けられた永久磁石１２Ａとスライドピン１６に取り付けられた永久磁石１２Ｂは、アクチュエータ１８への通電がＯＦＦとなるタイミングで対向するように設定されている。すなわち、永久磁石１２Ａは、主カム２２のベース円部２２Ａが第１ローラ３８に当接している期間内に永久磁石１２Ｂと対向するように、磁石用カム１４に取り付けられている。
【００４３】
図５（ｂ）に示すように、弁停止状態から弁可動状態へ復帰するとき、すなわち、アクチュエータ１８への通電がＯＮからＯＦＦに切り換わるとき、永久磁石１２の磁力が最大となる。これにより、永久磁石１２の磁力と逆向きの接触力の一部が、磁力により相殺される。その結果、弁停止状態から弁可動状態へ復帰するとき、接触力が最小となる。
【００４４】
また、永久磁石１２の磁力は、弁停止状態が維持されているときにも周期的に作用している。したがって、永久磁石１２の磁力の最大値は、接触力よりも小さく設定されなければならない。これは、弁停止状態の期間中、第１切換ピン４６の両端部を第２切換ピン５０Ｌ、５０Ｒの一方の端部と常に当接させるためである。
【００４５】
図５（ｃ）は、ソレノイド５４の電圧信号の変化を表している。また、図５（ｄ）と図５（ｅ）はそれぞれ、ロックピン２０とスライドピン１６の位置の変化を示している。図５（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示すように、ソレノイド５４の電圧信号がＯＦＦとなったとき、ロックピン２０は非ロック位置へ変位する。そして、スライドピン１６は弁作動位置へと変位する。
【００４６】
上述のように、本実施形態では、永久磁石１２の磁力がロックピン２０に作用する接触力の一部を相殺する。これにより、ロックピン２０とスライドピン１６との間に作用する摩擦力が低減する。その結果、本実施形態では、永久磁石１２を可変動弁装置に設けない場合と比べて、弁停止復帰応答時間が短くなる。
【００４７】
図６は、弁停止復帰応答性のばらつきの比較を説明するための図である。図６（ａ）と図６（ｂ）はそれぞれ、永久磁石１２を可変動弁装置に設けない場合と設けた場合の、弁停止復帰時の応答時間を表している。図６（ａ）と図６（ｂ）に示すように本実施形態では、永久磁石１２を可変動弁装置に設けない場合と比べて、弁停止回数に対する応答時間のばらつきが少ない。
【００４８】
図７は、ソレノイド５４の消費電力の比較を説明するための図である。破線は、可変動弁装置において、永久磁石１２を用いない場合のソレノイド電圧を表している。ここでは、アクチュエータ１８への通電がＯＮとなっているとき、ソレノイド５４にはＢ[Ｖ]の電圧がかかっている。一方、実線は、本実施形態のソレノイド電圧を表している。アクチュエータ１８への通電がＯＮとなっているとき、ソレノイド５４にはＡ[Ｖ]の電圧がかかっている。前記Ａ[Ｖ]は、上述のＢ[Ｖ]よりも低い電圧値である。
【００４９】
ところで、アクチュエータ１８への通電がＯＮのままの状態、すなわち、弁停止が維持されている状態であるとき、ソレノイド５４はロックピンスプリング５８の弾性力以上の保持力を発生させなければならない。ロックスプリング５８の弾性力は、ロックピン２０に作用する接触力を考慮して設定される。接触力が大きいほど、ロックスプリング５８の弾性力を大きくする必要がある。したがってこの場合、ソレノイド５４の保持力も大きくする必要がある。その結果、ソレノイド５４に要求される保持電力が増加する。
【００５０】
しかしながら、本実施の形態によれば、永久磁石１２の磁力がロックピン２０に作用する接触力の一部を相殺する。これにより、ロックスプリング５８の弾性力を、永久磁石１２を設けない場合と比較して小さく設定できる。その結果、ソレノイド５４に要求される保持電力は小さくなる。
【００５１】
図７に示すように、可変動弁装置において永久磁石１２を用いる場合、永久磁石１２を用いない場合よりも、ソレノイド５４に付加する電圧を低くすることができる。その結果、ソレノイド５４の消費電力を低減することが可能である。
【００５２】
本実施の形態では、ロックピン２０に作用する接触力の一部を磁力によって相殺するために、永久磁石１２を用いている。コストや設置方法の観点において、永久磁石１２を用いることが好適である。しかしながら、永久磁石１２の代わりに電磁石を用いてもよい。その他考えられうる磁力発生機構は、ロックピン２０に作用する接触力の一部を相殺することができれば、本発明の可変動弁装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  カムシャフト
１２  永久磁石
１４  磁石用カム
１６  スライドピン
１６Ａ  円柱部
１６Ｂ  アーム部
１６Ｃ  突起部
１６Ｄ  押圧面
１６Ｅ  切欠部
１８  アクチュエータ
２０  ロックピン
２０Ａ  フランジ部
２２  主カム
２２Ａ  ベース円部
２２Ｂ  ノーズ部
２４  副カム
２６  スライド溝
２８  可変機構
３０  ロッカーシャフト
３２  第１ロッカーアーム
３４Ｌ、３４Ｒ  第２ロッカーアーム
３６  切換機構
３８  第１ローラ
４０  バルブ
４２Ｌ、４２Ｒ  第２ローラ
４４  第１ピン孔
４６  第１切換ピン
４８Ｌ、４８Ｒ  第２ピン孔
５０Ｌ、５０Ｒ  第２切換ピン
５２  リターンスプリング
５４  ソレノイド
５６  可動鉄心
５８  ロックピンスプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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