(57)【要約】【課題】弁を開閉させるカムの切り換えが可能とされたエンジンの動弁装置において、瞬時に連続してカムの切り換えを可能とする。【解決手段】カムシャフト２が、軸部１０と、該軸部１０上に軸方向に移動可能に嵌合され、１つの弁についてノーズ部の形状が異なる２つのカム部２２１、２２２を隣接して設けてなるカム要素部２０１〜２０４とで構成し、これらのカム要素部２０１〜２０４は、その一端部に端面カム２３を備え、該端面カム２３に係合してこれらのカム要素部２０１〜２０４を軸方向に移動させて弁を開閉させるカム部を切り換える作動位置と、端面カム２３から退避した不作動位置と、に移動可能なピン部３２を、気筒列の前端部及び後端部と、各気筒間位置と、に配置すると共に、作動位置に位置する該ピン部３２に摺接することにより該ピン部３２を強制的に不作動位置へ退避させるスロープ２４を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムシャフトが、軸部と、該軸部に該軸部と一体回転し且つ軸方向に移動可能に嵌合されたカム要素部とでなり、該カム要素部に、１つの弁について共通のベースサークルを有し且つノーズ部の形状が異なる２つのカム部が隣接して設けられ、該カム要素部を前記軸部上で軸方向に移動させることにより弁を開閉させるカム部を切り換え可能としたエンジンの動弁装置であって、
前記カム要素部は、その一端部に端面カムを備えていると共に、アクチュエータによって駆動されて、前記端面カムの対面位置に突入して係合することにより前記カム要素部を軸方向に移動させる作動位置と、前記端面カムの対面位置から退避した不作動位置とに移動する操作部材が、備えられており、
かつ、前記操作部材が作動位置にある状態で該操作部材に設けた当接部に摺接することにより、前記端面カムによる移動が終了したのちに該操作部材を不作動位置に強制移動させるスロープ部を備えていることを特徴とするエンジンの動弁装置。
【請求項２】
前記カム要素部は前記軸部に少なくとも２つ備えられ、
前記端面カムは、隣接する２つのカム要素部の互いに対向する一端側の端面に、前記両カム要素部の近接時にそれぞれのリフト部が軸方向に重なるように位相をずらせて設けられ、
前記操作部材は、前記両カム要素部の近接時に前記端面カムの対向面間に突入してこれらの端面カムに係合することにより、前記両カム要素部を互いに他端側に離間させる作動位置と、前記両カム要素部の端面カムの対向面間から退避した不作動位置と、に移動可能であって、
前記スロープは、突入した前記操作部材により遅れて離間される前記カム要素部に設けられている、
請求項１に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項３】
前記カム要素部は前記軸部に少なくとも２つ備えられ、
前記端面カムは、隣接する２つのカム要素部の互いに対向する一端側の端面に、前記両カム要素部の近接時にそれぞれのリフト部が軸方向に重なるように位相をずらせて設けられ、
前記操作部材は、前記両カム要素部の近接時に前記端面カムの対向面間に突入してこれらの端面カムに係合することにより、前記両カム要素部を互いに他端側に離間させる作動位置と、前記両カム要素部の端面カムの対向面間から退避した不作動位置と、に移動可能であって、
前記両カム要素部の他端側の端面に、第２の端面カムがそれぞれ設けられていると共に、前記両カム要素部が前記他端側に位置する状態で、前記第２の端面カムの対面位置に突入して係合することにより、該カム要素部を前記一端側に移動させる作動位置と、前記第２の端面カムの対面位置から退避した不作動位置とに移動する第２の操作装置が、前記２つのカム要素部のそれぞれに備えられている、
請求項１に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項４】
前記スロープは、前記端面カムに隣接して形成されている、
請求項１〜３のいずれか１つに記載のエンジンの動弁装置。
【請求項５】
前記動弁装置は、前記操作部材を、所定のエンジン回転角度時期に前記作動位置に移動させると共に、前記スロープにより前記不作動位置に強制移動された前記操作装置を前記不作動位置に保持可能な、作動手段をさらに備えている、
請求項１〜４のいずれか１つに記載のエンジンの動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用等のエンジンの動弁装置、特に弁を開閉させるカムの切り換えが可能な動弁装置に関し、エンジンの動弁装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの動弁装置として、１つの弁についてノーズ部の形状が異なる複数のカムを備え、これらのカムのうちから弁を開閉させるカムを選択することにより、吸排気弁の開弁量や開閉弁時期等をエンジンの運転状態に応じて切り換え可能としたものが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、カムシャフトを、軸部と、該軸部上に軸方向に摺動可能にスプライン嵌合された筒状のカム要素部とで構成し、このカム要素部の外周に１つの弁についてノーズ部の形状が異なる複数のカムを隣接させて設けると共に、このカム要素部を軸方向に摺動させることにより、弁を開閉させるカムを切り換えるようにしたものが開示されている。
【０００４】
その場合に、この特許文献１の動弁装置においては、前記カム要素部の両端面に端面カムを設けると共に、これらの端面カムの対面位置に対して突入退避可能に設けられて、突入時に端面カムに係合することによりカム要素部を軸方向の両側にそれぞれ押動させる例えばピン部材でなる操作部材を備え、これをアクチュエータで作動させることにより、カムの切り換え動作を行うように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許公開公報２０１１／０２２６２０５Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、上記のような動弁装置を備えたエンジンにおいて、運転状態に応じて、燃焼サイクル単位で最適なカムへの切り換えを行いたいという要望、つまり、カムの切り換えを瞬時に連続して行いたいという要望がある。その場合、特許文献１に開示された動弁装置では、カム要素部の両側の操作部材とアクチュエータでなる操作装置を応答よく作動させる必要がある。つまり、一方側の操作装置によりカム要素部を一方向に摺動させた直のちに、該カム要素部を他方側の操作装置により他方向へ摺動させるときに、先に摺動させた操作装置の操作部材とカム要素部との干渉を避けるためには、その操作部材を速やかに退避させる必要がある。
【０００７】
しかし、操作装置のソレノイド等を用いたアクチュエータでは、退避信号の出力後、操作部材が退避するまでの応答遅れがあり、このため、引用文献１の動弁装置では、操作部材の退避を速やかに完了させることができないので、特に、サイクル時間の短いエンジン高回転時においては上記要望に応えること困難であった。また、操作装置の退避速度を高速化させるために、アクチュエータを大型化すると、コストが嵩むと共にエンジンへの搭載性が悪化するという問題が生じる。
【０００８】
また、上記問題は、カム要素部の両端面に端面カム及び該端面カムを押動する操作装置を備えた動弁装置に限らず、カム要素部の一方の端面にのみ端面カム及び該端面カムを押動する操作装置を設けて、他方の端面から別の手段によりカム要素部を押動させる動弁装置であっても、同様の問題が生じる。
【０００９】
この発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、エンジンへの搭載性を確保しながら、操作部材とカム要素部との干渉を確実に防止してカムの切り換えを瞬時に連続して行うことができる、エンジンの動弁装置を、得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、本願発明は次のように構成したことを特徴とする。
【００１１】
まず、本願の請求項１に記載の発明は、カムシャフトが、軸部と、該軸部に該軸部と一体回転し且つ軸方向に移動可能に嵌合されたカム要素部とでなり、該カム要素部に、１つの弁について共通のベースサークルを有し且つノーズ部の形状が異なる２つのカム部が隣接して設けられ、該カム要素部を前記軸部上で軸方向に移動させることにより弁を開閉させるカム部を切り換え可能としたエンジンの動弁装置であって、前記カム要素部は、その一端部に端面カムを備えていると共に、アクチュエータによって駆動されて、前記端面カムの対面位置に突入して係合することにより前記カム要素部を軸方向に移動させる作動位置と、前記端面カムの対面位置から退避した不作動位置とに移動する操作部材が、備えられており、かつ、前記操作部材が作動位置にある状態で該操作部材に設けた当接部に摺接することにより、前記端面カムによる移動が終了したのちに該操作部材を不作動位置に強制移動させるスロープ部を備えていることを特徴とする。
【００１２】
ここで、請求項１における「カム部」には、ノーズ部の形状がベースサークルと一致するもの（リフト量が０のもの）を含む。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記カム要素部は前記軸部に少なくとも２つ備えられ、前記端面カムは、隣接する２つのカム要素部の互いに対向する一端側の端面に、前記両カム要素部の近接時にそれぞれのリフト部が軸方向に重なるように位相をずらせて設けられ、前記操作部材は、前記両カム要素部の近接時に前記端面カムの対向面間に突入してこれらの端面カムに係合することにより、前記両カム要素部を互いに他端側に離間させる作動位置と、前記両カム要素部の端面カムの対向面間から退避した不作動位置と、に移動可能であって、前記スロープは、突入した前記操作部材により遅れて離間される前記カム要素部に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記カム要素部は前記軸部に少なくとも２つ備えられ、前記端面カムは、隣接する２つのカム要素部の互いに対向する一端側の端面に、前記両カム要素部の近接時にそれぞれのリフト部が軸方向に重なるように位相をずらせて設けられ、前記操作部材は、前記両カム要素部の近接時に前記端面カムの対向面間に突入してこれらの端面カムに係合することにより、前記両カム要素部を互いに他端側に離間させる作動位置と、前記両カム要素部の端面カムの対向面間から退避した不作動位置と、に移動可能であって、前記両カム要素部の他端側の端面に、第２の端面カムがそれぞれ設けられていると共に、前記両カム要素部が前記他端側に位置する状態で、前記第２の端面カムの対面位置に突入して係合することにより、該カム要素部を前記一端側に移動させる作動位置と、前記第２の端面カムの対面位置から退避した不作動位置とに移動する第２の操作装置が、前記２つのカム要素部のそれぞれに備えられていることを特徴とする。
【００１５】
ここで、請求項２、請求項３における「隣接する２つのカム要素部」には、多気筒エンジンの各気筒ごとに１つずつ設けられて隣接する２つのカム要素部と、単気筒エンジンまたは多気筒エンジンにおける１つの気筒の２つの弁にそれぞれ設けられた２つのカム要素部とを含む。
【００１６】
さらに、１つのカムシャフトに３つ以上のカム要素部が備えられる場合、「隣接する２つのカム要素部」は複数組存在し、それぞれの組について前記請求項２、請求項３の構成が適用されることがある。その場合、１つの組における第２の端面カム及び第２の操作部材が、他の組における隣接する２つのカム要素部の互いに対向する端面の端面カム及びこれらの端面カムに係合する操作部材となる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明は、前記請求項１〜３のいずれか１つに記載の発明において、前記スロープは、前記端面カムに隣接して形成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明は、前記請求項１〜４のいずれか１つに記載の発明において、前記動弁装置は、前記操作部材を、所定のエンジン回転角度時期に前記作動位置に移動させると共に、前記スロープにより前記不作動位置に強制移動された前記操作装置を前記不作動位置に保持可能な、作動手段を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
前記の構成により、本願各請求項の発明によれば、次の効果が得られる。
【００２０】
まず、請求項１に記載の発明によれば、操作部材に設けた当接部にカム要素部に設けたスロープが摺接することによって、作動位置にある操作部材をスロープにより不作動位置へ向けて確実に強制移動できる。しかも、操作部材によるカム要素部の移動が終了したのちにスロープが作用するようになっているので、カム要素部の移動を確実に行いながら、速やかに操作部材を不作動位置へ退避できる。これにより、連続してカムを切り換える場合であっても、操作部材とカム要素部との干渉を確実に防止できるので、カム部の切り換え動作を瞬時に連続して行うことができる。
【００２１】
また、操作部材に当接部を設け、カム要素部にスロープを設けた簡単な構成により、他の動力を必要とすることなく、操作部材の不作動位置への強制移動を容易に実現できる。
【００２２】
また、請求項２に記載の発明によれば、隣接するカム要素部の近接時に端面カムの対向面間に操作部材を突入させて両カム要素部を離間させる場合において、遅れて離間するカム要素部にのみスロープが設けられているので、両カム要素部を確実に離間できると共に、操作部材によるカム要素部の移動が終了したのちに、速やかに操作部材を不作動位置に退避できる。
【００２３】
また、スロープは遅れて離間するカム要素部にのみ設けられているので、各カム要素部にスロープを設ける必要がなく、動弁装置を容易に構成できる。
【００２４】
また、請求項３に記載の発明によれば、カム要素部の両側に端面カム及び操作部材を備えている場合でも、請求項１に記載の発明を好適に実施できる。例えば、他端側に設けられた第２の端面カムと第２の操作部材との協働によりカム要素部を一端側に移動させる場合でも、先にカム要素部を他方向へ移動させた第１の操作部材は該カム要素部の他方向への移動が終了したのちに速やかに不作動位置へ退避しているので、他方向へ移動するカム要素部と第１の操作部材との干渉を防止できる。一端側へ移動するカム要素部と第２の操作部材との干渉も同様に防止できる。また、両端面カムは、両カム要素部の近接時にリフト部が軸方向に重なるように位相をずらしてそれぞれ設けられているため、両端面カムに係合する１つの操作部材を大きくすることなく、両カム要素部も近づけてレイアウトでき、カムシャフトの軸方向のコンパクト化をより進めることができる。
【００２５】
また、請求項４に記載の発明によれば、端面カムに隣接してスロープを設けることにより、操作部材の近傍にスロープが位置することになるので、操作部材に設ける当接部を小さく構成できる。これにより操作部材が必要以上に重くなることを防止して、操作部材の突入退避速度の低下を抑制する。
【００２６】
また、請求項５に記載の発明によれば、作動手段によって、エンジンの所定回転角度時期に操作部材を作動位置へ突入できると共に、不作動位置に強制移動された操作部材を不作動位置に確実に保持できるので、カム部の切り換え動作を確実に行うことができる。
【００２７】
すなわち、本発明によるエンジンの動弁装置よれば、エンジンへの搭載性を確保しながら、操作装置とカム要素部との干渉を確実に防止してカムの切り換え動作を瞬時に連続して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る排気側動弁装置の概略の構成を示す側面図である。
【図２】図１のｘ方向矢視による同動弁装置の正面図である。
【図３】図１のｙ−ｙ線による拡大断面図である。
【図４】図１の状態から作動するカム部が切り替わった状態を示す側面図である。
【図５】カム要素部の単体斜視図である。
【図６】同、側面図である。
【図７】同、正面図である。
【図８】操作装置の一部断面図である。
【図９】スロープが操作部材を不作動位置へ向けて強制移動させる動作を示す図１のｘ方向矢視による要部正面図である。
【図１０】作動するカム部を第１カム部から第２カム部に切り換えるときの動作を示す図１のｘ２−ｘ２、ｘ４−ｘ４線で切断した要部正面図である。
【図１１】同じく第２カム部から第１カム部に切り換えるときの動作を示す図１のｘ１−ｘ１、ｘ３−ｘ３、ｘ５−ｘ５線で切断した要部正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、吸気弁、排気弁が１気筒についてそれぞれ２個備えられる４気筒、４弁式ＤＯＨＣエンジンの動弁装置を例にとって、本発明の実施形態を説明する。
【００３０】
図１は、本実施の形態に係る動弁装置の排気側の構成を示すもので、図示しないシリンダヘッドに、第１〜第４気筒１１〜１４のそれぞれについて２つずつ、合計８つの排気弁Ａ…Ａと、これらの排気弁Ａ…Ａを閉方向に付勢するリターンスプリングＢ…Ｂとが備えられていると共に、シリンダヘッドの上部には、ロッカアームＣ…Ｃを介して前記リターンスプリングＢ…Ｂの付勢力に抗して各排気弁Ａ…Ａを開動させるカムシャフト２が備えられている。
【００３１】
このカムシャフト２は、シリンダヘッドにおける各気筒１１〜１４の中心位置に設けられた縦壁部Ｄ…Ｄと各縦壁部Ｄ…Ｄの上部に取り付けられたキャップ部材Ｅ…Ｅとで構成される軸受部Ｆ…Ｆに回転自在に支持されており、図示しないクランクシャフトによりチェーンを介して回転駆動される。
【００３２】
また、カムシャフト２は、軸部１０と、該軸部１０にスプライン嵌合され、該軸部１０と一体回転し且つ軸方向に移動可能とされた第１〜第４カム要素部２０１〜２０４とで構成されており、これらのカム要素部２０１〜２０４は、各気筒１１〜１４に対応させて、前記軸部１０上で列状に配置されている。
【００３３】
そして、各カム要素部２０１〜２０４を前記軸部１０上でそれぞれ所定ストローク移動させる電磁式の５つの操作装置３０１〜３０５が備えられており、気筒列の第１気筒１１側を前方として、該気筒列の前端位置に第１操作装置３０１が、第１、第２気筒間位置に第２操作装置３０２が、第２、第３気筒間位置に第３操作装置３０３が、第３、第４気筒間位置に第４操作装置３０４が、気筒列の後端位置に第５操作装置３０５がそれぞれ配置されている。
【００３４】
こられの操作装置３０１〜３０５は、本体３１と、通電時に該本体３１内に後退した不作動位置から該本体３１から突出した作動位置へ移動する操作部材としてのピン部３２とを有し、図２に示すように、カムシャフト２を挟んで前記ロッカアームＣにおけるカムフォロワＣ’の反対側より所定角度（例えば約３０°）、回転方向Ｘの手前側において、前記ピン部３２がカムシャフト２の軸芯を指向するように配置されており、この実施形態の場合、前記軸受部Ｆ…Ｆを構成するキャップ部材Ｅ…Ｅに一体的に形成された台座部Ｇ…Ｇにそれぞれ取り付けられている。
【００３５】
また、前記操作装置３０１〜３０５による各カム要素部２０１〜２０４の軸方向の移動を所定の２か所で位置決めするため、図３に第１、第２カム要素部２０１、２０２を例として示すように、軸部１０と各カム要素部２０１〜２０４との嵌合部にディテント機構４０がそれぞれ設けられている。
【００３６】
このディテント機構４０は、軸部１０の外周面から径方向に穿設された孔４１と、該孔４１内に収納されたスプリング４２と、孔４１の開口部に配置され、前記スプリング４２により軸部１０の外周面から径方向の外側へ飛び出すように付勢されたディテントボール４３と、カム要素部２０１〜２０４の内周面に軸方向に隣接させて設けられた２か所の周溝４４１、４４２とで構成され、前記ディテントボール４３が一方の周溝４４１に係合したときに、カム要素部２０１〜２０４が図１に示す第１位置に、前記ディテントボール４３が他方の周溝４４２に係合したときに、カム要素部２０１〜２０４が図４に示す第２位置に、それぞれ位置決めされるようになっている。
【００３７】
ここで、図１に示すように、第１〜第４カム要素部２０１〜２０４が全て第１位置に位置するとき、第１カム要素部２０１は後方に、第２カム要素部２０２は前方に、第３カム要素部２０３は後方に、第４カム要素部２０４は前方に位置し、したがって、第１、第２カム要素部２０１、２０２の対向端面は互いに近接し、第２、第３カム要素部２０２、２０３の対向端面は互いに離間し、第３、第４カム要素部２０３、２０４の対向端面は互いに近接した状態となる。
【００３８】
また、図４に示すように、第１〜第４カム要素部２０１〜２０４が全て第２位置に位置するとき、第１カム要素部２０１は前方に、第２カム要素部２０２は後方に、第３カム要素部２０３は前方に、第４カム要素部２０４は後方に位置し、このとき、第１、第２カム要素部２０１、２０２の対向端面は互いに離間し、第２、第３カム要素部２０２、２０３の対向端面は互いに近接し、第３、第４カム要素部２０３、２０４の対向端面は互いに離間した状態となる。
【００３９】
次に、図５〜図７により、前記カム要素部２０１〜２０４の構成を、第１カム要素部２０１を例として、さらに詳しく説明する。
【００４０】
このカム要素部２０１（２０２〜２０４）は筒状とされ、その中間部の外周面は前記軸受部Ｆに支持されるジャーナル部２１とされていると共に、その前後両側に当該気筒の２つの排気弁Ａ、Ａ用の作動部２２、２２が設けられており、各作動部２２、２２には、例えば低エンジン回転時用のリフト量が小さな第１カム部２２１と、例えば高エンジン回転時用のリフト量が大きな第２カム部２２２とが隣接させて設けられている。
【００４１】
前記第１カム部２２１と第２カム部２２２とは、図７に示すように、ベースサークルａが共通で、リフト量が異なるノーズ部ｂ１、ｂ２が該ベースサークルａ上に位相を揃えて設けられている。そして、この第１カム部２２１と第２カム部２２２とが、２か所の作動部２２、２２において、前後方向に並ぶ順序及びノーズ部ｂ１、ｂ２の位相を一致させてそれぞれ設けられている。
【００４２】
その場合に、図１、図４に示すように、第１カム要素部２０１及び第３カム要素部２０３においては、第１カム部２２１が前方、第２カム部２２２が後方に配置され、第２カム要素部２０２及び第４カム要素部２０４においては、第２カム部２２２が前方、第１カム部２２１が後方に配置されている。
【００４３】
そして、カム要素部２０１〜２０４が前記ディテント機構４０により軸部１０上の第１位置に位置決めされたときは、いずれのカム要素部２０１〜２０４においても、２つの第１カム部２２１、２２１が対応する気筒の２つのロッカアームＣ、ＣのカムフォロワＣ’、Ｃ’に対応位置し（図１参照）、軸部１０上の第２位置に位置決めされたときは、第２カム部２２２、２２２が前記カムフォロワＣ’、Ｃ’に対応位置する（図４参照）ように設定されている。
【００４４】
ここで、この実施形態に係るエンジンでは、各気筒の爆発順序が、第１気筒１１→第３気筒１３→第４気筒１４→第２気筒１２とされており、各カム要素部２０１〜２０４の第１カム部２２１又は第２カム部２２２のノーズ部ｂ１、ｂ２が、カムシャフト２の９０°回転ごとに、この順序でカムフォロワＣ’、Ｃ’に対応位置するように、第１〜第４カム要素部２０１〜２０４が位相差を設けて前記軸部１０にスプライン嵌合されている。
【００４５】
さらに、前記各カム要素部２０１〜２０４には、前後両端に端面カム２３、２３がそれぞれ設けられている。
【００４６】
この前後両端の端面カム２３、２３は、図５〜図７に示すように、カム要素部２０１（２０２〜２０４）の軸方向の中心を通る断面に関して基準面ｃから軸方向の前方または後方に対称的に突出するリフト部ｄを有し、図７に示すように、リフト開始位置ｅからリフト終了位置ｆに至る所定角度範囲α（例えば約１２０°）の間で、回転方向Ｘに対して前記基準面ｃから軸方向のリフト量が次第に増加し、リフト終了位置ｆで基準面ｃに戻るようになっている。
【００４７】
また、前記のように、各カム要素部２０１〜２０４が各気筒１１〜１４の爆発順序に応じてそれぞれ所定の位相差を設けて軸部１０にスプライン嵌合されていることに伴い、各カム要素部２０１〜２０４の互いに対向する端面カム２３、２３もそれぞれ位相差をもって対向し、これにより、図１の符合ア、イ、図４の符合ウで示すように、隣接するカム要素部が近接したときに、対向する端面カム２３、２３のリフト部ｄ、ｄが軸方向にオーバラップするようになっている。
【００４８】
そして、前記第２〜第４操作装置３０２〜３０４のピン部３２…３２は、対応する２つのカム要素部の互いに対向する端面カム２３、２３のリフト部ｄ、ｄがオーバラップしている状態で作動位置に突出し、これらの端面カム２３、２３に係合することにより、カムシャフト２の回転に従って、近接していた２つのカム要素部を互いに離間させる方向にスライドさせるようになっている。
【００４９】
このとき、図１に示す状態では、近接していた第１、第２カム要素部２０１、２０２、及び第３、第４カム要素部２０３、２０４は、互いに離間することにより、いずれも第１から図４に示す第２位置へ移動し、また図４に示す状態では、近接していた第２、第３カム要素部２０２、２０３は、互いに離間することにより、第２位置から図１に示す第１位置へ移動する。
【００５０】
一方、第１操作装置３０１のピン部３２は、図４に示すように、第１カム要素部２０１が前方の第２位置にある状態で、該第１カム要素部２０１の前方の端面カム２３に対面する作動位置へ突出することにより該端面カム２３に係合し、カムシャフト２の回転に従って、第１カム要素部２０１を後方の第１位置へ移動させる。同様に、第５操作装置３０５のピン部３２は、第４カム要素部２０４が後方の第２位置にある状態で、該第４カム要素部２０４の後方の端面カム２３に対面する作動位置へ突出することにより該端面カム２３に係合し、これを前方の第１位置へ移動させる。
【００５１】
ここで、各操作装置３０１〜３０５のピン部３２の作動位置への突出は、第１、第５操作装置３０１、３０５にあっては、ピン部３２、３２の指向位置に、第１カム要素部２０１の前方の端面カム２３又は第４カム要素部２０４の後方の端面カム２３の基準面ｃが位置するタイミングで行われ、第２〜第４操作装置３０２〜３０４にあっては、ピン部３２…３２の指向位置に、互いに対向する２つの端面カム２３、２３の両方の基準面ｃ、ｃが位置するタイミングで行わなければならない。
【００５２】
また、このピン部３２の作動位置への突出による各カム要素部２０１〜２０４の移動は、ロッカアームＣのカムフォロアＣ’が第１カム部２２１又は第２カム部２２２のベースサークルａに対応位置しているタイミング、即ち、当該気筒が排気行程以外の行程にあるときに行わなければならない。
【００５３】
そこで、これらの作動タイミングの条件を満足するために、図７に示すように、第１、第２カム部２２１、２２２のノーズ部ｂ１、ｂ２の頂部に対し、回転方向Ｘの前方側の所定角度の位置に端面カム２３のリフト部ｄの開始位置ｅを、回転方向Ｘの後方側の所定角度の位置に端面カム２３のリフト部ｄの終了位置ｆを設定し、第１、第２カム部２２１、２２２のノーズ部ｂ１、ｂ２と端面カム２３のリフト部ｄとが重なるような位置関係で設けられている。この場合、図２に示すロッカアームＣのカムフォロワＣ’と操作装置３０１〜３０５のピン部３２の位置関係において、各カム要素部２０１〜２０４は、排気行程の終了直後に移動することになる。
【００５４】
さらに、図６、図７に示すように、カム要素部２０１の前後両端面に設けられた端面カム２３、２３に隣接する外周面には、操作装置３０１、３０２の作動位置に位置するピン部３２、３２を不作動位置へ向けて強制移動させるスロープ２４、２４がそれぞれ設けられている。これらのスロープ２４、２４は、端面カム２３の外周面上の基準面ｇに対して径方向に突出するリフト部ｈを有し、図７に示すように、前記端面カム２３の終了位置ｆから回転方向Ｘの前方側の所定角度β（例えば約３０°）のスロープ開始位置ｉから終了位置ｆまでの間で、リフト量がゼロから次第に増加し、終了位置ｆで基準面ｇに戻るようになっている。
【００５５】
スロープ２４、２４は、第１〜第５操作装置３０１〜３０５にそれぞれ一対となるように、特定のカム要素部の端面カム２３にのみに隣接して設けられており、各操作装置３０１〜３０５が対応するカム要素部２０１〜２０４をそれぞれ移動させたのちに、ピン部３２を本体３１へ向けて強制移動するように構成されている。具体的には、各気筒間位置に配置されている第２〜第４操作装置３０２〜３０４のピン部３２…３２に対するスロープ２４は、遅れて離間する方のカム要素部の、前記ピン部３２…３２と係合する端面カム２３に隣接する外周面上に設けられている。一方、気筒列の前端位置及び後端位置に配置されている操作装置３０１、３０５のピン部３２、３２に対するスロープ２４は、前記ピン部３２、３２と係合する端面カム２３、２３に隣接する外周面上に設けられている。
【００５６】
本実施形態では、爆発順序に従い、排気行程が終了した気筒から対応するカム要素部を切り換えるように構成されている。例えば、第１位置から第２位置へ切り換える場合、まず、第２操作装置３０２が第２カム要素部２０２を後方に移動させたのちに、第１カム要素部２０１を前方に移動させ、続いて第４操作装置３０４が第３カム要素部２０３を前方に移動させたのちに、第４カム要素部２０４を後方に移動させるように構成されている。
【００５７】
また、第２位置から第１位置へ切り換える場合、まず、第３操作装置３０３が第２カム要素部２０２を前方に移動させ、次に第１操作装置３０１が第１カム要素部２０１を後方へ移動させ、次に第３操作装置３０３が第３カム要素部２０３を後方へ移動させ、次に第５操作装置３０５が第４カム要素部２０４を前方へ移動させるように構成されている。
【００５８】
つまり、第１操作装置３０１に対応するスロープ２４は第１カム要素部２０１の前方の端面カム２３に隣接する外周面上に、第２操作装置３０２に対応するスロープ２４は第１カム要素部２０１の後方の端面カム２３に隣接する外周面上に、第３操作装置３０３に対応するスロープ２４は第３カム要素部２０３の前方の端面カム２３に隣接する外周面上に、第４操作装置３０４に対応するスロープ２４は第４カム要素部２０４の前方の端面カム２３に隣接する外周面上に、第５操作装置３０５に対応するスロープ２４は第４カム要素部２０４の後方の端面カム２３に隣接する外周面上に、それぞれ設けられている。
【００５９】
次に、図８を参照して各操作装置３０１〜３０５の構成を、第１操作装置３０１を例として詳しく説明する。図８（ａ）は第１操作装置３０１のピン部３２が不作動位置に保持されている状態を示す一部断面図であり、図８（ｂ）は第１操作装置３０１のピン部３２が作動位置に移動した状態を示す一部断面図である。
【００６０】
図８に示すように、第１操作装置３０１のピン部３２は、リターンスプリング３３により本体３１に向けて付勢されており、通電されていない状態では、図８（ａ）に示すように、リターンスプリング３３により不作動位置に保持されている。一方、図８（ｂ）に示すように、ピン部３２は通電されると、リターンスプリング３３に抗して、図示しない電磁式アクチュエータによってカムシャフト２の軸芯に向かって移動量Ｓ０突出した作動位置に移動される。
【００６１】
各操作装置３０１〜３０５への通電は、図示しないセンサにより検出された所定のエンジン回転角度時期に、図示しないコンピュータによる各操作装置３０１〜３０５への通電指示によって行われる。つまり、エンジン回転角度を検出するセンサと、所定のエンジン回転角度時期に各操作装置３０１〜３０５へ通電指示するコンピュータと、電磁式のアクチュエータと、リターンスプリング３３は、互いに協調して、各操作装置３０１〜３０５のピン部３２…３２を所定のエンジン回転角度時期に作動位置に移動させると共に、スロープ２４により不作動位置に向けて強制移動された前記ピン部３２…３２を不作動位置に保持可能な、作動手段として機能する。
【００６２】
また、ピン部３２には円板状の形状を有する当接部３４が設けられており、該当接部３４は、不作動位置においては端面カム２３及びスロープ２４と干渉しない位置に、作動位置においては端面カム２３のスロープ２４を除く外周面と隙間を確保しながら、スロープ２４に摺接するような位置に配設されている。また、当接部３４は、カム要素部２０１が第１、第２位置のどちらに位置しても、カム要素部２０１に設けられたスロープ２４に摺接可能な大きさに構成されている。
【００６３】
次に、図９を参照してスロープ２４が各操作装置３０１〜３０５のピン部３２…３２を不作動位置へ向けて強制移動させる動作を第１カム要素部２０１の前方に設けられたスロープ２４を例にして説明する。図９は、第１操作装置３０１のピン部３２が第２位置に位置する第１カム要素部２０１を第１位置へ移動させたのちに、スロープ２４が前記ピン部３２を不作動位置へ向けて強制移動させる動作を説明する、図１のｘ方向矢視による要部正面図である。
【００６４】
図９（ａ）は第１気筒１１の排気行程の終わりを示し、つまり、第１カム要素部２０１の第２カム部２２２とカムフォロワＣ’との当接部が、ベースサークルａになった状態を示す。このとき、図９（ａ）に示すように、第１操作装置３０１は通電されてピン部３２がカムシャフト２の軸芯に向けて突出した作動位置に位置している。この状態では、ピン部３２に設けられた当接部３４は端面カム２３の外周面に対してＳ１の隙間が確保されている。
【００６５】
さらに、カムシャフト２が回転すると、図９（ｂ）に示すように、ピン部３２と端面カム２３が係合することによりカム要素部２０１が後方への移動を開始して、さらに回転するとスロープ２４と当接部３４とが摺接する。なお、上述したように、当接部３４の大きさは第１及び第２位置の第１カム要素部２０１に設けられたスロープ２４に摺接可能な大きさを有しているので、第１カム要素部２０１の前後位置によらず、スロープ２４は当接部３４とは確実に摺接する。
【００６６】
このとき、第１操作装置２０１への通電が中止され、ピン部３２はリターンスプリング３３の付勢力によって不作動位置への移動を開始する。
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さらに、カムシャフト２が回転することにより、図９（ｃ）に示すように、スロープ２４が移動量Ｓ２だけカムシャフト２の軸芯から離間するように当接部３４を押し上げる。つまり、スロープ２４の最大リフト量Ｓ０から、作動位置にあるピン部３２の当接部３４と端面カム２３の外周面との隙間Ｓ１を、除いた移動量Ｓ２だけ、カムシャフト２の軸芯から離間する方向に、ピン部３２は強制的に移動させられる。
【００６７】
そして、図９（ｄ）に示すように、ピン部３２はリターンスプリング３３によってさらに押し上げられて不作動位置に保持される。この結果、カムシャフト２が一回転する間に、第１操作装置３０１のピン部３２は強制的に不作動位置に移動させられると共に、ピン部３２が端面カム２３に作用して第１カム要素部２０１は後方へ移動して第２カム部２２２から第１カム部２２１へとカムの切り換えが行われる。
【００６８】
すなわち、第２カム部２２２から第１カム部２２１への切り換え動作がカムシャフト２の１回転する間に確実に終了すると共に、ピン部３２の本体３１への強制移動が完了するので、次の燃焼サイクルにおいて、カム部２２１からカム部２２２へ連続して切り換えることができる。つまり、次の排気行程の終了時に、第１カム要素部２０１の後方の第２操作装置２０２のピン部３２を作動位置に移動させることにより第１カム要素部２０１を前方に移動させても、第１カム要素部の前方の第１操作装置２０１のピン部３２は不作動位置に保持されているので、第１操作装置２０１のピン部３２と第２位置へ移動してきた第１カム要素部２０１との干渉を確実に防止できる。
【００６９】
したがって、本発明によれば、各操作装置３０１〜３０５のピン部３２と各カム要素部２０１〜２０４との干渉を確実に防止してカムの切り換え動作を瞬時に連続して行うことができる。しかも、操作装置をピン部３２の突出動作のみ通電により行い、ピン部３２の本体３１への退避動作はスロープ２４とリターンスプリング３３とで実現しており、要するに、単動式で容易に構成しているので、各操作装置３０１〜３０５の大型化を回避して、エンジンへの搭載性を確保できる。
【００７０】
次に、この実施形態の動作を説明する。
【００７１】
まず、図１に示すように、例えばエンジンの低回転時であって、第１〜第４カム要素部２０１〜２０４が第１位置に位置するとき、これらのカム要素部２０１〜２０４においては、いずれも、両端の作動部２２、２２におけるリフト量の小さな第１カム部２２１、２２１がロッカアームＣ、ＣのカムフォロワＣ’、Ｃ’に対応位置し、カムシャフト２の回転により、前述の順序で、排気行程時に各気筒１１〜１４の排気弁Ａ…Ａが相対的に小さな開弁量で開弁する。
【００７２】
この状態から、エンジン回転数の上昇等に伴い、排気弁Ａ…Ａの開弁量を多くするように切り換える場合、この動作は、第２、第４操作装置３０２、３０４を通電してピン部３２、３２を不作動位置から作動位置へ突出させることにより行われる。
【００７３】
即ち、まず、第２操作装置３０２のピン部３２が、第１位置にあって互いに近接した状態にある第１、第２カム要素部２０１、２０２の対向する端面カム２３、２３の間に突入し、リフト部ｄ、ｄがオーバラップしているこれらの端面カム２３、２３に係合する。その場合、図１０（ａ）に示すように、第２操作装置３０２のピン部３２は、第１、第２カム要素部２０１、２０２の対向する端面カム２３、２３のリフト量がいずれも０の基準面ｃ、ｃを指向する期間に突入される。
【００７４】
そして、まず、第２気筒１２の排気行程が終了した後、第２操作装置３０２のピン部３２の位置に実線で示す第２カム要素部２０２の前方の端面カム２３のリフト開始位置ｅが到達し、その後、カムシャフト２の回転に従い、前記ピン部３２が該端面カム２３のリフト部ｄに摺接しながら第２カム要素部２０２を後方へ押し、これを第２位置へスライドさせる。
【００７５】
また、ピン部３２が前記第２カム要素部２０２の端面カム２３のリフト開始位置ｅに達した後、カムシャフト２が９０°回転し、第１気筒１１の排気行程が終了すると、ピン部３２は、次に、鎖線で示す第１カム要素部２０１の後方の端面カム２３のリフト開始位置ｅに達し、その後、カムシャフト２の回転に従い、該端面カム２３のリフト部ｄに摺接しながら第１カム要素部２０１を前方へ押し、これを第２位置へスライドさせる。
【００７６】
さらに、第２操作装置３０２のピン部３２の位置に前記第１カム要素部２０１の後方の端面カム２３に隣接する外周面に設けられたスロープ２４の開始位置ｉが到達する。このとき、第２操作装置３０２への通電が中止され、該ピン部３２はリターンスプリング３３によって不作動位置への移動を開始する。そして、カムシャフト２の回転に従い、前記第１カム要素部２０１の前記スロープ２４のリフト部ｈは、前記ピン部３２に摺接しながら、該ピン部３２を不作動位置へ向けて強制移動するように作用する。前記ピン部３２は、その後、リターンスプリング３３によって不作動位置に保持される。
【００７７】
次に、図１０（ｂ）に示すように、第４操作装置３０４のピン部３２が、第１位置にあって互いに近接した状態にある第３、第４カム要素部２０３、２０４の対向する端面カム２３、２３の間に突入し、リフト部ｄ、ｄがオーバラップしているこれらの端面カム２３、２３に係合する。その場合、ピン部３２は、第３、第４カム要素部２０３、２０４の対向する端面カム２３、２３のリフト量がいずれも０の基準面ｃ、ｃを指向する期間に突入される。
【００７８】
そして、第３気筒１３の排気行程が終了した後、第４操作装置３０４のピン部３２の位置に鎖線で示す第３カム要素部２０３の後方の端面カム２３のリフト開始位置ｅが到達し、カムシャフト２の回転に従い、前記ピン部３２が該端面カム２３のリフト部ｄに摺接しながら第３カム要素部２０３を前方へ押し、これを第２位置へスライドさせる。
【００７９】
また、ピン部３２の位置に前記第３カム要素部２０３の端面カム２３のリフト開始位置ｅが到達した後、カムシャフト２が９０°回転し、第４気筒１４の排気行程が終了すると、ピン部３２の位置に実線で示す第４カム要素部２０４の前方の端面カム２３のリフト開始位置ｅが到達し、その後、カムシャフト２の回転に従い、前記ピン部３２が該端面カム２３のリフト部ｄに摺接しながら第４カム要素部２０４を後方へ押し、これを第２位置へスライドさせる。
【００８０】
さらに、第４操作装置３０４のピン部３２の位置に前記第４カム要素部２０４の前方の端面カム２３に隣接する外周面に設けられたスロープ２４の開始位置ｉが到達する。このとき、第４操作装置３０４への通電が中止され、該ピン部３２はリターンスプリング３３によって不作動位置への移動を開始する。そして、カムシャフト２の回転に従い、前記第４カム要素部２０４の前記スロープ２４のリフト部ｈは、前記ピン部３２に摺接しながら、該ピン部３２を不作動位置へ向けて強制移動するように作用する。前記ピン部３２は、その後、リターンスプリング３３によって不作動位置に保持される。
【００８１】
以上により、第１〜第４カム要素部２０１〜２０４は全て第１位置から第２位置へ移動し、図４に示すように、第１〜第４カム要素部２０１〜２０４のいずれにおいても、両端の作動部２２、２２における第２カム部２２２、２２２がロッカアームＣ、ＣのカムフォロワＣ’、Ｃ’に対応位置し、排気行程時に各気筒１１〜１４の排気弁Ａ…Ａが相対的に大きな開弁量で開弁することになる。
【００８２】
しかも、第２及び第４操作装置３０２、３０４のピン部３２、３２を突入させて第１〜第４カム要素部２０１〜２０４を第１位置から第２位置へ移動させながら、第２及び第４操作装置３０２、３０４のピン部３、３２を確実に本体３１内へ向けて強制移動し、不作動位置に保持できる。つまり、カムシャフトが１回転する間に、第１〜第４カム要素部２０１〜２０４の移動と、第２及び第４操作装置３０２、３０４のピン部３２、３２の作動位置及び不作動位置への移動が完了する。
【００８３】
一方、図４に示す各カム要素部２０１〜２０４のリフト量が大きな第２カム部２２２…２２２がロッカアームＣ…ＣのカムフォロワＣ’…Ｃ’に対応位置する状態から、例えばエンジン回転数の低下に伴い、図１に示すリフト量が小さな第１カム部２２１…２２１がカムフォロワＣ’…Ｃ’に対応位置する状態に切り換える動作は、第１、第３、第５操作装置３０１、３０３、３０５を通電し、これらの操作装置３０１、３０３、３０５のピン部３２…３２を不作動位置から作動位置へ突出させることにより行われる。
【００８４】
即ち、まず、図１１（ａ）に示すように、第３操作装置３０３のピン部３２が、第２、第３カム要素部２０２、２０３の対向する端面カム２３、２３の間に突入され、第２気筒１２の排気行程の終了時に、カムシャフト２の回転に伴って第２カム要素部２０２の端面カム２３のリフト開始位置ｅがピン部３２の位置に到達し、前記ピン部３２はリフト部ｄに摺接しながら第２カム要素部２０２を前方へ押し、これを第１位置へスライドする。次に、図１１（ｂ）に示すように、第１操作装置３０１のピン部３２が、第２位置にある第１カム要素部２０１の前方の端面カム２３の基準面ｃを指向する期間に該端面カム２３の対面位置に突出し、該端面カム２３に係合する。
【００８５】
そして、第１気筒１１の排気行程が終了した後、前記第１操作装置３０１のピン部３２の位置に第１カム要素部２０１の前方の端面カム２３のリフト開始位置ｅが到達し、その後、カムシャフト２の回転に従い、前記ピン部３２が該端面カム２３のリフト部ｄに摺接しながら第１カム要素部２０１を後方へ押し、これを第１位置へスライドさせる。即ち、第２カム要素部２０２を第１位置へスライドさせた後、カムシャフト２の９０°回転で第１カム要素部２０１を第１位置へスライドさせる。
【００８６】
さらに、第１操作装置３０１のピン部３２の位置に前記第１カム要素部２０１の前方の端面カム２３に隣接する外周面に設けられたスロープ２４の開始位置ｉが到達する。このとき、第１操作装置３０１への通電が中止され、該ピン部３２はリターンスプリング３３によって不作動位置への移動を開始する。そして、カムシャフト２の回転に従い、前記第１カム要素部２０１の前記スロープ２４のリフト部ｈは、前記ピン部３２に摺接しながら、該ピン部３２を不作動位置へ向けて強制移動するように作用する。前記ピン部３２は、その後、リターンスプリング３３によって不作動位置に保持される。
【００８７】
次に、第３気筒１３の排気行程が終了した後、図１１（ｃ）に示すように、第３操作装置３０３のピン部３２が、第２、第３カム要素部２０２、２０３の対向する端面カム２３、２３の間に突入された状態であるため、第１カム要素部２０１の第１位置へのスライド後のカムシャフト２の９０°回転により第３カム要素部２０３の端面カム２３のリフト開始位置ｅがピン部３２の位置に到達し、前記ピン部３２はリフト部ｄに摺接しながら第３カム要素部２０３を後方へ押し、これを第１位置へスライドする。
【００８８】
さらに、第３操作装置３０３のピン部３２の位置に前記第３カム要素部２０３の後方の端面カム２３に隣接する外周面に設けられたスロープ２４の開始位置ｉが到達する。このとき、第３操作装置３０３への通電が中止され、該ピン部３２はリターンスプリング３３によって不作動位置への移動を開始する。そして、カムシャフト２の回転に従い、前記第３カム要素部２０３の前記スロープ２４のリフト部ｈは、前記ピン部３２に摺接しながら、該ピン部３２を不作動位置へ向けて強制移動するように作用する。前記ピン部３２は、その後、リターンスプリング３３によって不作動位置に保持される。
【００８９】
次に、図１１（ｄ）に示すように、第５操作装置３０５のピン部３２が、第２位置にある第４カム要素部２０４の後方の端面カム２３の基準面ｃを指向する期間に、該端面カム２３の対面位置に突出し、該端面カム２３に係合する。
【００９０】
そして、第４気筒１４の排気行程が終了した後、前記第５操作装置３０５のピン部３２の位置に第４カム要素部２０４の後方の端面カム２３のリフト開始位置ｅが到達し、その後、カムシャフト２の回転に従い、前記ピン部３２が該端面カム２３のリフト部ｄに摺接しながら該第４カム要素部２０４を前方へ押し、これを第１位置へスライドさせる。
【００９１】
さらに、第５操作装置３０５のピン部３２の位置に前記第４カム要素部２０４の後方の端面カム２３に隣接する外周面に設けられたスロープ２４の開始位置ｉが到達する。このとき、第５操作装置３０５への通電が中止され、該ピン部３２はリターンスプリング３３によって不作動位置への移動を開始する。そして、カムシャフト２の回転に従い、前記第４カム要素部２０４の前記スロープ２４のリフト部ｈは、前記ピン部３２に摺接しながら、該ピン部３２を不作動位置へ向けて強制移動するように作用する。前記ピン部３２は、その後、リターンスプリング３３によって不作動位置に保持される。
【００９２】
以上により、第１〜第４カム要素部２０１〜２０４は全て第２位置から第１位置へ移動し、図１に示すように、第１〜第４カム要素部２０１〜２０４の両端の作動部２２、２２における第１カム部２２１、２２１がロッカアームＣ、ＣのカムフォロワＣ’、Ｃ’に対応位置する状態に戻ることになる。
【００９３】
しかも、第１、第３、第５操作装置３０１、３０３、３０５のピン部３２…３２を突入させて第１〜第４カム要素部２０１〜２０４を第２位置から第１位置へ移動させながら、第１、第３、第５操作装置３０１、３０３、３０５のピン部３２…３２を確実に本体３１内へ向けて強制移動し、不作動位置に保持できる。つまり、カムシャフトが１回転する間に、第１〜第４カム要素部２０１〜２０４の移動と、第１、第３、第５操作装置３０１、３０３、３０５のピン部３２…３２の作動位置及び不作動位置への移動が完了する。
【００９４】
以上のように、この実施形態によれば、４つの気筒１１〜１４にそれぞれ備えられた４つのカム要素部２０１〜２０４が５つの操作装置３０１〜３０５により操作され、排気弁Ａ…Ａを開閉させるカム部が、リフト量の小さな第１カム部２２１…２２１とリフト量の大きな第２カム部２２２…２２２との間で切り換えられることになる。
【００９５】
しかも、カムシャフト２が１回転する間に、カム部の切り換えが完了すると共に、各操作装置３０１〜３０５のピン部３２…３２の不作動位置への移動が完了している。
【００９６】
したがって、カムシャフト２の１回転毎、つまり、燃焼サイクル毎にカムを切り換える場合であっても、操作装置とカム要素部との干渉を確実に防止できるので、カム部の切り換え動作を瞬時に連続して行うことができる。また、操作装置に当接部を設け、カム要素部にスロープを設けた簡単な構成により、他の動力を必要とすることなく、操作装置の不作動位置への強制退避を容易に実現できるので、操作装置の大型化を回避できる。これにより、エンジンへの搭載性を確保しながら、操作装置とカム要素部との干渉を確実に防止してカムの切り換え動作を瞬時に連続して行うことができる。
【００９７】
また、前記のように、図１の符合ア、イ、図４の符合ウで示すように、隣接するカム要素部が近接したときに、対向する端面カム２３、２３のリフト部ｄ、ｄが軸方向にオーバラップするようになっている。これにより、これらの端面カム２３、２３に係合する前記第２〜第４操作装置３０２〜３０４のピン部３２…３２は、その径を大きくすることなく、近接していた２つのカム要素部を違いに離間させる方向にスライドさせることができるため小型化でき、操作応答性を高めることができる。さらに、第１、第２カム要素部２０１、２０２、及び第３、第４カム要素部２０３、２０４は、近接したときに、近づけてレイアウトされることとなり、カムシャフト２の軸方向の全体のコンパクト化をより進めることができる。
【００９８】
なお、以上の説明は、排気側のカムシャフトについてのものであるが、吸気側のカムシャフトについても全く同様に構成することができ、前記の作用効果が吸気側についても得られる。
【００９９】
また、以上の実施形態では、カム要素部２０１〜２０４において、第１カム部２２１のリフト量を小さく、第２カム部２２２のリフト量を大きくしたが、これを逆にしてもよく、さらに、一方のカム部２２１’には通常のノーズ部を設けると共に、他方のカム部２２２’はノーズ部をなくして全体をベースサークルのみで形成し（ノーズ部のリフト量を０とし）、このカム部２２２’を用いた場合に弁が開閉しないようにしてもよい。これによれば、エンジンの低負荷運転時等に減筒運転が可能となる。
【０１００】
また、以上の実施形態では、各操作装置３０１〜３０５のピン部３２…３２の不作動位置での保持にリターンスプリング３３を用いているが、リターンスプリング３３に加えて、ピン部３２…３２側又は操作装置の本体３１側に磁石を配置し、不作動位置でピン部３２を磁石で吸着することにより、保持性を高めた作動手段を構成することができる。
【０１０１】
また、スロープ２４の開始位置および終了位置は実施形態に限られず、端面カム２３の終了位置ｆと異なっても良い。即ち、端面カム２３とピン部３２との協働によるカム要素部の移動が終了したのちに、速やかにピン部３２の移動が完了するような位置関係となるように構成すればよく、例えば、スロープ２４の開始位置および終了位置を端面カム２３の終了位置ｆからカムシャフト２の回転方向に進んだ位相に構成してもよい。
【０１０２】
また、前記の実施形態では、４気筒、４弁式ＤＯＨＣエンジンに適用した例を示したが、これに限らず、単気筒エンジン、直列６気筒エンジン、Ｖ型多気筒エンジンなどを含め、気筒数及び動弁形式が異なる各種のエンジンに適用可能である。
【０１０３】
なお、本発明は、以上の実施形態に示すものに限らず、特許請求の範囲に記載された本発明の精神および範囲から逸脱することなく、各種変形および変更を行うことも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
以上のように、本発明によれば、車両用等のエンジンの動弁装置において、エンジンへの搭載性を確保しながら、操作装置とカム要素部との干渉を防止し、カム部の切り換え動作を瞬時に行うことが可能となるので、この種のエンジン製造技術分野において好適に利用される可能性がある。
【符号の説明】
【０１０５】
２            カムシャフト
１０          軸部
２０１〜２０４  カム要素部
２２１、２２２  第１、第２カム部
２３          端面カム
２４          スロープ
３２          操作部材（ピン部）
３４          当接部
【図１】
2014163314.tif 000003
【図２】
2014163314.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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