(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプ部材で形成されたアウタカムシャフト内にシャフト部材で形成されたインナカムシャフトを回動可能に収めて構成し、前記アウタカムシャフトの外周部に第１の駆動用カムが設けられるとともに、前記アウタカムシャフトの軸心周りに回動可能に第２の駆動用カムが複数並べて備えられ、径方向に挿入したピンにより前記第２の駆動用カムと前記インナカムシャフトとを連結し、前記インナカムシャフトから前記ピンを介して前記第２の駆動用カムに回転動力を伝達する可変動弁装置付エンジンであって、
前記第２の駆動用カムに隣接して前記アウタカムシャフトの端部側に設けられ、シリンダヘッドに設けられた軸受け部に回転可能に支持されるカムジャーナルから、前記複数の第２の駆動用カムのうち最も端側に位置する前記第２の駆動用カム側に突出して、前記ピンの端部の少なくとも一部を覆い、前記ピンの径方向外方への移動を規制する突出部を備えたことを特徴とする可変動弁装置付エンジン。
【請求項２】
前記カムジャーナルは、前記アウタカムシャフト又は前記インナカムシャフトの回転角を検出する検出手段の被検出体を備えていることを特徴とする請求項１に記載の可変動弁装置付エンジン。
【請求項３】
前記シャフト部材の端部に前記アウタカムシャフトに対する前記インナカムシャフトの回転角を可変するアクチュエータが備えられ、
前記アウタカムシャフトに対し前記インナカムシャフトが短い場合には、前記突出部が、前記複数の第２の駆動用カムのうち前記アクチュエータに最も近い前記第２の駆動用カムに対し、当該第２の駆動用カムを連結する前記ピンの径方向外方への移動を規制することを特徴とする請求項１または２に記載の可変動弁装置付エンジン。
【請求項４】
前記シャフト部材の端部に前記アウタカムシャフトに対する前記インナカムシャフトの回転角を可変するアクチュエータが備えられ、
前記アウタカムシャフトと前記インナカムシャフトが略同等の長さの場合には、前記突出部が、前記複数の第２の駆動用カムのうち前記アクチュエータとは反対側の端部となる自由端である前記端部に最も近い前記第２の駆動用カムに対し、当該第２の駆動用カムを連結する前記ピンの径方向外方への移動を規制することを特徴とする請求項１または２に記載の可変動弁装置付エンジン。
【請求項５】
前記カムジャーナルは、前記インナカムシャフトの端部に備えられ、前記インナカムシャフトの回転角を検出する検出手段の被検出体を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の可変動弁装置付エンジン。
【請求項６】
前記カムジャーナルは、前記第２の駆動用カムに備えられ、前記シャフト部材の端部を覆い、前記インナカムシャフトの回転角を検出する検出手段の被検出体を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の可変動弁装置付エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カムの位相を変更可能な可変動弁装置を備えたエンジンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、バルブの開閉時期（カムの位相）を変化させる可変動弁装置として、カム位相可変機構を備えたエンジンが増加してきている。更に、１つの気筒にバルブが複数備えられたエンジンに上記カム位相可変機構を採用し、エンジンの運転状態に応じて複数のバルブの一部のみ開閉時期を変化させる技術が開発されている。
こうしたエンジンの動弁装置に用いられるカムシャフトは、インナカムシャフト及びアウタカムシャフトからなる２重構造のシャフトが用いられており、上記複数のバルブのうち一部のバルブをインナカムシャフトで、他のバルブをアウタカムシャフトで揺動可能な構成になっている。カム位相可変機構は、例えばベーン式アクチュエータのような油圧機器が用いられ、カムシャフトの端部に配置されており、インナカムシャフトとアウタカムシャフトとの回転角差を可変させる機能を有している（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１４４５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、上記一部のバルブを駆動するカムは、回転可能にアウタカムシャフトが挿入された筒状の支持部材に設けられている。そして、支持部材とインナカムシャフトとは例えばピンによって連結されることで、インナカムシャフトの回転が支持部材に伝達される構造になっている。
しかしながら、このピンは高速に回転するカムシャフトに挿入されているので、カムシャフトの振動や遠心力などにより外方に抜け出し、周囲の部品と干渉して破損させてしまう虞がある。また、ピンが抜けた場合は周囲の部品に挟まり、破損させてしまう虞がある。
【０００５】
特にタペット等の動弁機構の部品を破損させ、バルブが開放状態で移動不能になってしまうと、ピストンとバルブとが干渉し、ピンが衝突した部品だけではなくコンロッド、クランク、あるいはシリンダブロック等、周囲の部品にまで破損が及ぶ虞がある。
そこで、本発明の目的は、カムシャフトに設けられたピンの抜け止めを簡単な構造で実現した可変動弁装置付エンジンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、パイプ部材で形成されたアウタカムシャフト内にシャフト部材で形成されたインナカムシャフトを回動可能に収めて構成し、アウタカムシャフトの外周部に第１の駆動用カムが設けられるとともに、アウタカムシャフトの軸心周りに回動可能に第２の駆動用カムが複数並べて備えられ、径方向に挿入したピンにより第２の駆動用カムとインナカムシャフトとを連結し、インナカムシャフトからピンを介して第２の駆動用カムに回転動力を伝達する可変動弁装置付エンジンであって、第２の駆動用カムに隣接してアウタカムシャフトの端部側に設けられ、シリンダヘッドに設けられた軸受け部に回転可能に支持されるカムジャーナルから、複数の第２の駆動用カムのうち最も端側に位置する第２の駆動用カム側に突出して、ピンの端部の少なくとも一部を覆い、ピンの径方向外方への移動を規制する突出部を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の発明は、請求項１において、カムジャーナルは、アウタカムシャフト又はインナカムシャフトの回転角を検出する検出手段の被検出体を備えていることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３の発明は、請求項１または２において、シャフト部材の端部にアウタカムシャフトに対するインナカムシャフトの回転角を可変するアクチュエータが備えられ、アウタカムシャフトに対しインナカムシャフトが短い場合には、突出部が、複数の第２の駆動用カムのうちアクチュエータに最も近い第２の駆動用カムに対し、当該第２の駆動用カムを連結するピンの径方向外方への移動を規制することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４の発明は、請求項１または２において、シャフト部材の端部にアウタカムシャフトに対するインナカムシャフトの回転角を可変するアクチュエータが備えられ、アウタカムシャフトとインナカムシャフトが略同等の長さの場合には、突出部が、複数の第２の駆動用カムのうち自由端である端部に最も近い第２の駆動用カムに対し、当該第２の駆動用カムを連結するピンの径方向外方への移動を規制することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５の発明は、請求項１から４のいずれかにおいて、カムジャーナルは、インナカムシャフトの端部に備えられ、インナカムシャフトの回転角を検出する検出手段の被検出体を有することを特徴とする。
また、請求項６の発明は、請求項１から４のいずれかにおいて、カムジャーナルは、第２の駆動用カムに備えられ、シャフト部材の端部を覆い、インナカムシャフトの回転角を検出する検出手段の被検出体を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１の可変動弁装置付エンジンによれば、第２の駆動用カムに隣接して設けられているカムジャーナルから突出する突出部によって、ピンの径方向外方への移動が規制されるので、ピンの抜けを防止することができる。したがって、カムジャーナルを利用して、部品点数の増加を抑えつつ、ピンの抜けを簡単な構造で防止することができ、エンジンの他の部品の衝突による破損を防止することができる。
【００１２】
更に、複数の第２の駆動用カムのうち最も端側に位置する第２の駆動用カムを連結するピンの径方向外方への移動が規制されるので、インナカムシャフトの振れまたは遠心力によるピンの移動が規制され、ピンの抜けを効果的に防止することができる。
本発明の請求項２の可変動弁装置付エンジンによれば、突出部がアウタカムシャフトまたはインナカムシャフトの回転角を検出する被検出体を備えたカムジャーナルに設けられるので、動弁装置の部品点数を抑えてより簡単な構造にすることができる。
【００１３】
本発明の請求項３の可変動弁装置付エンジンによれば、アウタカムシャフトに対しインナカムシャフトが短い場合、アクチュエータにより作用する力が最も大きいインナカムシャフトの回転角を可変するアクチュエータに最も近い第２の駆動用カムを連結するピンに対して移動を規制し、ピンの抜けを効果的に防止することができる。
【００１４】
本発明の請求項４の可変動弁装置付エンジンによれば、アウタカムシャフトとインナカムシャフトが略同等の長さの場合、インナカムシャフトの振れが最も大きいインナカムシャフトの自由端に最も近い第２の駆動用カムを連結するピンに対して移動を規制し、ピンの抜けを効果的に防止することができる。
本発明の請求項５の可変動弁装置付エンジンによれば、突出部がインナカムシャフトの端部に備えられた検出手段の被検出体を有するカムジャーナルに設けられるので、既に設けられている被検出体を有するカムジャーナルを利用して部品点数の増加を抑えつつ、簡単な構造でピンの抜け止めが可能となる。
【００１５】
本発明の請求項６の可変動弁装置付エンジンによれば、第２の駆動用カムに備えられ、シャフト部材の端部を覆い、インナカムシャフトの回転角の検出手段の被検出体を有する
カムジャーナルに突出部が設けられるので、簡単な構造でピンの抜け止めが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るシリンダヘッド内の構造を示す上面図である。
【図２】第１の実施形態に係る排気カムシャフトの構造を示す断面図である。
【図３】第２の実施形態に係る排気カムシャフトの構造を示す断面図である。
【図４】第３の実施形態に係る排気カムシャフトの構造を示す部分断面図である。
【図５】第４の実施形態に係る排気カムシャフトの構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る可変動弁装置付エンジン（以下、単にエンジン１という）のシリンダヘッド２内の構造を示す上面図である。図２は、吸気カムシャフト４及びその周辺の構造を示す断面図である。
本実施形態のエンジン１は、ＤＯＨＣ式の動弁機構を有する直列３気筒のエンジンである。図１に示すように、シリンダヘッド２の内部に回転自在に支持された排気カムシャフト３及び吸気カムシャフト４（シャフト部材）には、夫々カムスプロケット５、６が接続され、これらのカムスプロケット５、６はチェーン７を介して図示しないクランクシャフトに連結されている。
【００１８】
エンジン１の１つの気筒８には、２つの吸気バルブ９、１０と図示しない２つの排気バルブとが設けられている。２つの吸気バルブ９、１０は、吸気カムシャフト４に交互に配置された第１の吸気カム１１（第１の駆動用カム）及び第２の吸気カム１２（第２の駆動用カム）により駆動される。詳しくは、２つの吸気バルブのうち第１の吸気バルブ９は第１の吸気カム１１に、第２の吸気バルブ１０は第２の吸気カム１２により駆動される。一方、２つの排気バルブは、排気カムシャフト３に固定された排気カム１３により駆動される。
【００１９】
図２に示すように、吸気カムシャフト４は、パイプ部材で形成された中空状のアウタカムシャフト２１とアウタカムシャフト２１に挿入されたインナカムシャフト２２とを備えた２重構造となっている。アウタカムシャフト２１及びインナカムシャフト２２は、若干の隙間を有しつつ同心上に配置され、エンジン１のシリンダヘッド２に形成された複数の軸受け部２３ａ〜２３ｅに回動可能に支持されている。
【００２０】
アウタカムシャフト２１には、第１の吸気カム１１が固定されている。また、アウタカムシャフト２１には軸心周りに回動可能に第２の吸気カム１２が支持されている。第２の吸気カム１２は、アウタカムシャフト２１が挿入される略円筒状の支持部１２ａと支持部１２ａの外周から突出し第２の吸気バルブ１０を駆動するカム山部１２ｂとから構成されている。第２の吸気カム１２とインナカムシャフト２２とはピン２４ａ〜２４ｃにより連結されている。ピン２４ａ〜２４ｃは、第２の吸気カム１２の支持部１２ａ、アウタカムシャフト２１及びインナカムシャフト２２を貫通しており、インナカムシャフト２２に設けられた孔に略隙間なく挿入されている。アウタカムシャフト２１にはピン２４が通過する長孔２５が周方向に延びて形成されている。よって、第１の吸気カム１１はアウタカムシャフト２１の回転により駆動し、第２の吸気カム１２はインナカムシャフト２２の回転により駆動する構成となっている。
【００２１】
吸気カムシャフト４の両端には、第１のカム位相可変機構３０及び第２のカム位相可変機構３１が設けられている。第１のカム位相可変機構３０及び第２のカム位相可変機構３１は、例えば公知のベーン式油圧アクチュエータが用いられている。ベーン式油圧アクチュエータは、円筒状のハウジング内にベーンロータが回動可能に設けられて構成されており、ハウジング内への作動油の供給に応じて、ハウジングに対するベーンの回転角度を可変させる機能を有する。
【００２２】
第１のカム位相可変機構３０は吸気カムシャフト４の前端部に設けられている。詳しくは、第１のカム位相可変機構３０のハウジング３０ａにカムスプロケット６が固定されているとともに、第１のカム位相可変機構３０のベーンロータ３０ｂにアウタカムシャフト２１が固定されている。
第２のカム位相可変機構３１は、吸気カムシャフト４の後端部に設けられている。詳しくは、第２のカム位相可変機構３１のハウジング３１ａにアウタカムシャフト２１が固定されているとともに、第２のカム位相可変機構３１のベーンロータ３１ｂにインナカムシャフト２２が固定されている。
【００２３】
したがって、第１のカム位相可変機構３０は、カムスプロケット６に対するアウタカムシャフト２１の回転角を可変させる機能を有する一方、第２のカム位相可変機構３１は、アウタカムシャフト２１に対するインナカムシャフト２２の回転角を可変させる機能を有する。即ち、第１のカム位相可変機構３０は、排気バルブの開閉時期に対して第１の吸気バルブ９及び第２の吸気バルブ１０全体の開閉時期を可変させる機能を有するとともに、第２のカム位相可変機構３１は、第１の吸気バルブ９の開閉時期と第２の吸気バルブ１０の開閉時期との差を可変させるスプリット可変機能を有する。
【００２４】
シリンダヘッド２には、第１のカム位相可変機構３０への作動油の吸排を制御する第１のオイルコントロールバルブ３２と、アウタカムシャフト２１の実回転角を検出する第１のカムセンサ３３（検出手段）とが固定されている。また、シリンダヘッド２の後部には、第２のカム位相可変機構３１の下半部を収容するカバー３４が固定されており、このカバー３４には、第２のカム位相可変機構３１への作動油の吸排を制御する第２のオイルコントロールバルブ３５と、第２のカム位相可変機構３１のベーンロータ３１ｂの回転角を検出する第２のカムセンサ３６とが固定されている。
【００２５】
第１のオイルコントロールバルブ３２及び第２のオイルコントロールバルブ３５は、エンジン１のシリンダブロックに固定されたオイルポンプ３７から作動油が供給される構造となっている。
第１のオイルコントロールバルブ３２から第１のカム位相可変機構３０へは、シリンダヘッド２に形成された油路４１、及びカムジャーナル４２に形成された油路４３を介して作動油が供給される。カムジャーナル４２は、軸受け部２３ａに支持されるアウタカムシャフト２１の前端部の部位であり、円柱状に形成されている。軸受け部２３ａには、その内周面に円環状に油溝４４が形成されており、この油溝４４に面してカムジャーナル４２の外周面に油路４３が開口している。これにより、相対的に回転する軸受け部２３ａとカムジャーナル４２との間で、常に油路４１と油路４３とが連通した構造となっている。また、第１のオイルコントロールバルブ３２のドレーンは、シリンダヘッド２のカム室及びチェーンケース内へ排出される。また、オイルポンプ３７から供給された油は、シリンダヘッド２に形成された油路４９、軸受け部２３ａの内周面に設けられた油溝４５、及びカムジャーナル４２に設けられた油路４６を介して、アウタカムシャフト２１とインナカムシャフト２２との間の空間４７に排出される。この空間４７にドレーンされた油は、油路４８や長穴２５を介して軸受け部２３ｂ〜２３ｃや第２のカム１２の内周面の摺動部に潤滑油として供給される。
【００２６】
第２のオイルコントロールバルブ３５から第２のカム位相可変機構３１へは、シリンダヘッド２に形成された油路５０、及びカムジャーナル５１に形成された油路５２を介して作動油が供給される。カムジャーナル５１は、軸受け部２３ｅに支持されるアウタカムシャフト２１の後端部の部位であり、筒状に形成されている。軸受け部２３ｅには、その内周面に円環状に油溝５３が形成されており、この油溝５３に面して、カムジャーナル５１の外周面に油路５２が開口している。これにより、相対的に回転する軸受け部２３ｅとカムジャーナル５１との間で常に油路５０と油路５２とが連通した構造となっている。
【００２７】
第１のカムセンサ３３は、軸受け部２３ｅに近接して、その前側に配置されている。カムジャーナル５１の前端は、軸受け部２３ｅより前方に突出しており、その前端部が径方向外方に延びて第１のカムセンサ３３のセンサ用ターゲット６０（被検出体）が設けられている。第１のカムセンサ３３は、アウタカムシャフト２１の回転に伴うセンサ用ターゲット６０の通過タイミングを検出することで、アウタカムシャフト２１の実回転角を検出する。
【００２８】
第２のカムセンサ３６は、第２のカム位相可変機構３１のベーンロータ３１ｂに固定されているセンサ用ターゲット６１が検出面の前を通過するように配置されており、インナカムシャフト２２の回転に伴うセンサ用ターゲット６１の通過タイミングを検出することで、インナカムシャフト２２の実回転角を検出する。センサ用ターゲット６１は、第２のカム位相可変機構３１の後面を覆う円板状の部材であり、その縁部の一部が突出して第２のカムセンサ３６の検出面に相対するように形成されている。
【００２９】
エンジンコントロールユニット７０は、エンジン１の運転状態（トルク、回転速度等）を入力するとともに第１のカムセンサ３３及び第２のカムセンサ３６の検出値を入力し、第１のオイルコントロールバルブ３２及び第２のオイルコントロールバルブ３５を制御する。詳しくは、エンジンコントロールユニット７０は、エンジン１の運転状態に基づいて、第１の吸気バルブ９及び第２の吸気バルブ１０全体の位相に対応するアウタカムシャフト２１の回転角の目標値と、第１の吸気バルブ９と第２の吸気バルブ１０との開閉時期の位相差に相当するアウタカムシャフト２１とインナカムシャフト２２との実回転角差の目標値とを演算する。更に、エンジンコントロールユニット７０は、第１のカムセンサ３３により入力したアウタカムシャフト２１の実回転角と第２のカムセンサ３６により入力したインナカムシャフト２２の実回転角との差により、アウタカムシャフト２１とインナカムシャフト２２との実回転角差を求める。そして、エンジンコントロールユニット７０は、第１のカムセンサ３３により入力したアウタカムシャフト２１の実回転角が目標値に一致するように、第１のオイルコントロールバルブ３２を制御して第１のカム位相可変機構３０を作動制御するとともに、アウタカムシャフト２１とインナカムシャフト２２との実回転角差が目標値に一致するように第２のオイルコントロールバルブ３５を制御して第２のカム位相可変機構３１を作動制御する。
【００３０】
即ち、第１の吸気バルブ９と第２の吸気バルブ１０全体の位相は、第１のカム位相可変機構３０により可変制御され、第１のカムセンサ３３によって検出されるアウタカムシャフト２１の回転角によって実際の位相が確認される。第１の吸気バルブ９と第２の吸気バルブ１０との開閉時期の位相差は、第２のカム位相可変機構３１により可変制御され、第１のカムセンサ３３及び第２のカムセンサ３６により検出されるアウタカムシャフト２１とインナカムシャフト２２との回転角差によって実際の位相差が確認される。
【００３１】
特に本実施形態では、第２の吸気カム１２の支持部１２ａが後方に延びるとともに、ピン２４ａ〜２４ｃが、対応する第２の吸気カム１２によって駆動される第２の吸気バルブ１０のタペット１０ａより完全に後方に位置するように構成されている。
更に、複数の第２の吸気カム１２のうち、最後部の第２の吸気カム１２の後端は、カムジャーナル５１の近傍まで後方に延出しており、カムジャーナル５１の前端部には、最後部の第２の吸気カム１２の支持部１２ａの後端部を覆う突出部８０が設けられている。突出部８０は、ピン２４ｃの両端面に対してその少なくとも一部を夫々覆うように前方に突出しており、詳しくは、突出部８０は円環形状に前方に突出した形状であって、その内径が支持部１２ａの外径より若干大きく設定されている。そして、この突出部８０によって形成された窪みにピン２４の少なくとも一部を含む支持部１２ａの後端部が覆うように配置されている。
【００３２】
以上のように、ピン２４の両端に面して、カムジャーナル５１に突出部を設けているので、例えピン２４ｃが外方に移動しようとしても、ピン２４ｃの端面が突出部８０に干渉して、それ以上の外方への移動が規制される。したがって、例えば、バルブリフト時の交番荷重により、ピン２４ｃが抜け出した場合でも、突出部８０によってピン２４ｃの抜けが防止されるので、ピン２４が抜け出して突出したことによって、シリンダヘッド２やタペット１０ａと干渉して破損させることを防止できる。特に、抜け出して突出したピン２４が第２の吸気バルブ１０のタペット１０ａ等の部品を破損させて第２の吸気バルブ１０を開放状態で移動不能にさせてしまうことを防止でき、コンロッド、クランク、あるいはシリンダブロック等の周囲の部品の破損を確実に防止できる。さらには、ピン２４Ｃがカム駆動力により折損した場合でも、突出部８０によってピン２４ｃの折損分が脱落しないので、脱落し、噛みこんで、吸気バルブ１０やタペット１０を開放状態で移動不能にさせてしまうことを防止できる。
【００３３】
このように、本実施形態では、カムジャーナル５１に突出部８０を設けることにより、ピン２４ｃに隣接して配置された他の機能部品であるカムジャーナル５１を利用して、簡単な構造で、ピン２４の抜け止めを実現させることができる。
また、本実施形態では、３つの第２の吸気カム１２のうち最後部の第２の吸気カム１２を連結するピン２４ｃに対して抜け止めがなされている。これは、本実施形態では、インナカムシャフト２２の後端を第２のカム位相可変機構３１が回転駆動する構造であるので、バルブリフト時の交番荷重によりインナカムシャフト２２が捩れを受ける回数は後部の方が積算されるため多く、さらには、インナカムシャフト２２に捩り共振が生じた場合も第２のカム位相可変機構３１に近い側に捩れ応力が働くため変形が大きく、各ピン２４ａ〜２４ｃのうち最後部のピン２４ｃが抜ける、または、折損する可能性が高いためである。したがって、各ピン２４ａ〜２４ｃのうち抜ける可能性の高いピン２４ｃにのみ本発明を効果的に適用し、より簡単な構造で十分に抜け止めの効果を得ることができる。
【００３４】
また、カムジャーナル５１の前端部には、突出部８０だけでなくセンサ用ターゲット６０が一体となって設けられているので、ピン２４が抜けて突出部８０に衝突したときに、カムジャーナル５１の突出部８０がセンサ用ターゲット６０とともに変形し、第１のカムセンサ３３で出力異常が発生する。よって、この第１のカムセンサ３３の出力異常によってピン２４の抜けとして検出することが可能となる。
【００３５】
また、本実施形態では、ピン２４ｃの端面と突出部８０の内側面とに若干の隙間が設けられている。このようにすれば、ピン２４ｃの抜け止めの効果を確保しつつも、突出部８０の内径の誤差を許容し、製作性を向上させることができる。また、ピン２４ｃが折損した場合も破片が脱落することが防止される。
更に、ピン２４ａ〜２４ｃが、第２の吸気バルブ１０のタペット１０ａより完全に後方に位置しているので、例え抜け落ちたとしても、タペット１０ａへの直接の衝突を防止することができ、ピン２４ａ、２４ｂにおいても少なくとも第２の吸気バルブ１０の破損を防止することができる。
【００３６】
次に、本発明の他の実施形態について、図２〜４を用いて説明する。
図３は、本発明の第２の実施形態に係る吸気カムシャフト４の構造を示す断面図である。図４は、本発明の第３の実施形態に係る吸気カムシャフト４の後端部の構造を示す断面図である。図５は、本発明の第４の実施形態に係る吸気カムシャフト４の動弁機構の構造を示す断面図である。
【００３７】
図３に示すように、第２の実施形態では、上記第１の実施形態と比較して、吸気カムシャフト４の後端にはカム位相可変機構がなく、吸気カムシャフト４の前端に設けられたカム位相可変機構８５がスプリット可変機能を有するアクチュエータである点が異なる。
詳しくは、カム位相可変機構８５のハウジング８５ａにカムスプロケット６が固定されているとともに、カム位相可変機構８５のベーンロータ８５ｂにアウタカムシャフト２１が固定されている。したがって、第１の吸気バルブ９の開閉時期は固定であって、第２の吸気バルブ１０の開閉時期はカム位相可変機構８５によって可変される。
【００３８】
インナカムシャフト２２の後端はアウタカムシャフト２１の後端より若干後方へ突出し、インナカムシャフト２２の後端にはセンサ用ターゲット８６（被検出体）がボルト８７によって固定されている。センサ用ターゲット８６は、円板状の部材であって、その外周面にインナカムシャフト２２の実回転角を検出するカムセンサ８８（検出手段）の検出面が配置される。カムセンサ８８により検出されたインナカムシャフト２２の実回転角は、カム位相可変機構８５の作動制御に用いられる。センサ用ターゲット８６の外周部は前方に鍔状に突出する突出部８９を備えている。そして、この突出部８９は、上記第１の実施形態における突出部８０のように、最後部の第２の吸気カム１２を連結するピン２４ｃの両端面の少なくとも一部を夫々覆い、ピン２４ｃの外方への移動を規制するように設けられている。
【００３９】
したがって、本実施形態では、吸気カムシャフト４の後端に設けられたセンサ用ターゲット８６がピン２４ｃの抜け止めを兼用する構造となっている。このように本実施形態では、ピン２４ｃに隣接して設けられている他の機能部品であるセンサ用ターゲット８６を利用して、簡単な構造でピン２４ｃの抜け止めを実現させることができる。
なお、本実施形態では、第１の実施形態と同様に最後部の第２の吸気カム１２を連結するピン２４ｃに抜け止めがなされているが、インナカムシャフト２２の後端は自由端になっており、前端部をカム位相可変機構８５が回転させる構造となっている。このような場合、アウタカムシャフトとインナカムシャフトが略同等の長さであり、カム位相可変機構８５から一番遠いインナカムシャフト２２の後端は、振れが最も大きくなるので、この振れの大きさによりピン２４ｃが抜ける可能性が高くなる。したがって、各ピン２４ａ〜２４ｃのうち抜ける可能性の高いピン２４ｃに対してのみ効果的に抜け止めがなされる。
【００４０】
図４に示すように、本願発明の第３の実施形態は、上記第２の実施形態に対してセンサ用ターゲット９０（被検出体）の形状が異なる。
本実施形態のセンサ用ターゲット９０は、インナカムシャフト２２に固定されているのではなく、第２の吸気カム１２に固定されている。詳しくは、センサ用ターゲット９０は吸気カムシャフト４の後端を覆う蓋状に形成されており、その外周に鍔状に突出部９１が設けられている。突出部９１は、第２の吸気カム１２の後端部が隙間なく嵌入されることで、センサ用ターゲット９０が固定される。この場合、突出部９１がピン２４ｃの両端の少なくとも一部を夫々覆うようにすることで、センサ用ターゲット９０がピン２４ｃの抜け止めとなる。特に、この第３の実施形態では、センサ用ターゲット９０を打ち込んで固定できるので、組み立てが容易となる。
【００４１】
図５に示すように、本願発明の第４の実施形態では、前述の第２の実施形態と同様に、吸気カムシャフト４の前端にカム位相可変機構８５が設けられ、インナカムシャフト２２の後端が自由端になっている。しかしながら、本実施形態では、カムセンサ８８が吸気カムシャフト４の前側に配置され、これに伴い、センサ用ターゲット９５がカム位相可変機構８５の前側に、ベーンロータ８５ｂとインナカムシャフト２２とを締結するボルトによって固定されている。
【００４２】
また、アウタカムシャフト２１の後端は、円板状の栓９６によって閉じられ、インナカムシャフト２２とアウタカムシャフト２１との間に供給される潤滑油の流出が防止される。
本実施形態では、各気筒において、インナカムシャフト２２により駆動される第２の吸気カム１２が前側に、アウタカムシャフト２１に固定された第１の吸気カム１１が後側に配置されている。そして、抜け止めの対象となるピンは、最前部の第２の吸気カム１２を連結するピン２４ａである。最前部の第２の吸気カム１２は、支持部１２ａの前端が、アウタカムシャフト２１の前端部のカムジャーナル４２に近接するまで前方に延びている。カムジャーナル４２の後端部には、第２の吸気カム１２の支持部１２ａの前端部を覆うように後方に突出する突出部８０が設けられている。突出部８０は、第１の実施形態と同様に、ピン２４ａの両端面についてその少なくとも一部を夫々覆うように構成されている。したがって、本実施形態では、カムジャーナル４２によってピン２４ａの抜け止めが可能となる。本実施形態では、アウタカムシャフトに対しインナカムシャフトが短く、インナカムシャフト２２の前端を第１のカム位相可変機構３０により回転駆動するので、バルブリフト時の交番荷重によりインナカムシャフト２２が捩れを受ける回数は、第１のカム位相可変機構３０に近いインナカムシャフト２２の前部の方が積算されるため多く、ピン２４ａが抜ける可能性が高い。そこで、各ピン２４ａ〜２４ｃのうちインナカムシャフト２２の前端に最も近いピン２４ａに対して抜け止めが施されている。
【００４３】
なお、以上の実施形態では、ピン２４の抜け止めを行う突出部８０、８９、９１を、カムジャーナル４２、５１またはセンサ用ターゲット８６、９０に設けているが、本発明はこれに限定するものではない。例えばアウタカムシャフト２１の外周に設けた組み立て用の六角ナットのような、抜け止め対象となるピンに近接して設けられている他の機能部品に突出部８０を設けてもよい。
【００４４】
また、本実施形態では、複数の第２の吸気カム１２のうち、最前部の第２の吸気カム１２ａを連結するピン２４ａ、または最後部の第２の吸気カム１２を連結するピン２４ｃに対して抜け止めをしているが、最前部及び最後部の両方のピン２４ａ、２４ｃに抜け止めを行ってもよい。あるいは、両外側以外の第２の吸気カム１２を連結するピン２４ｂに対しても、上記の六角ナットのような他の機能部材が近接してあれば、ピン２４の両端を覆う突出部８０等を設けて抜け止めを行ってもよい。
【００４５】
また、以上の実施形態では、吸気カムシャフト４に対して本発明を適用しているが、排気カムシャフト３にも適用可能である。また、本発明は、３気筒だけでなく、いずれの気筒数のエンジンでも適用可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１    エンジン
４    吸気カムシャフト
１２    第２の吸気カム
２１    アウタカムシャフト
２２    インナカムシャフト
２４ａ〜２４ｃ    ピン
４２、５１    カムジャーナル
６０、８６、９０    センサ用ターゲット
８０、８９、９１  突出部
【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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