(57)【要約】      （修正有）【課題】可変制御から一定制御へ、或いは一定制御から可変制御へのバルブの開弁特性の制御切替を,簡単な構造で誤動作させることなく確実に切替可能にする。【解決手段】カム軸の回転運動を第１駆動カムから中間部材を介して揺動カムアームのスライド面に伝達し、揺動カムアームによってバルブをリフト運動させる。この場合、制御軸の回転角度を変更して中間部材のスライド面上での位置を変化させることで、バルブの開弁特性は変化する。バルブの開弁特性の制御を可変制御から一定制御へ切替える場合には、結合手段により揺動カムアームと入力アームとを結合し、第２駆動カムによって揺動カムアームを揺動させる。第２駆動カムによって揺動カムアームを揺動させることで得られるバルブのリフト量は、第１駆動カムによって揺動カムアームを揺動させるときの最大設定リフト量以上に設定する。【選択図】図４
2006316664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気側或いは排気側に配置されたバルブと、
カム軸に設けられた第１駆動カムと、
前記カム軸と平行に設けられ、回転角度を連続的に或いは多段階に変更可能な制御軸と、
前記制御軸に回転可能に取り付けられ、前記制御軸を中心として揺動する揺動カムアームと、
前記揺動カムアームに形成され、前記バルブを支持するバルブ支持部材に接触して前記バルブをリフト方向に押圧する揺動カム面と、
前記揺動部材に前記第１駆動カムと対向して形成されたスライド面と、
前記第１駆動カムと前記スライド面とに挟まれるように配置され、前記第１駆動カムの周面に接触する中間部材と、
前記スライド面を前記中間部材に押し付けるように、前記揺動カムアームを前記制御軸の周方向へ付勢する付勢手段と、
前記制御軸の回転に連動させて前記中間部材を前記第１駆動カムの周面に沿って移動させ、前記中間部材の前記カム軸の中心に対する位相を変化させる連動機構と、
前記カム軸に前記第１駆動カムと並んで設けられた第２駆動カムと、
前記揺動カムアームに隣接して前記制御軸に回転可能に取り付けられ、前記第２駆動カムからの駆動力の入力を受けて揺動する入力アームと、
前記揺動カムアームと前記入力アームとを結合する結合手段とを備え、
前記結合手段により前記揺動カムアームと前記入力アームとを結合し、前記第２駆動カムによって前記揺動カムアームを揺動させることで得られる前記バルブのリフト量は、前記第１駆動カムによって前記揺動カムアームを揺動させるときの最大設定リフト量以上に設定されていることを特徴とする可変動弁装置。
【請求項２】
前記結合手段は、前記揺動カムアームと前記入力アームの何れか一方の側に設けられた出入可能なピンをもう一方の側に設けられたピン穴に差し込むことによって、前記揺動カムアームと前記入力アームとを結合するように構成され、
前記ピン穴及び前記ピンは、前記揺動カムアームと前記入力アームとが結合されていないとき、前記制御軸を通常使用範囲よりも大リフト側に回転させることで、それぞれの位置が一致するように設けられていることを特徴とする請求項１記載の可変動弁装置。
【請求項３】
前記ピン穴及び前記ピンは、前記揺動カムアームが前記バルブにリフトを生じさせないゼロリフト位置にあるときに、それぞれの位置が一致するように設けられていることを特徴とする請求項２記載の可変動弁装置。
【請求項４】
前記結合手段は、前記揺動カムアームと前記入力アームの何れか一方の側に設けられた出入可能なピンをもう一方の側に設けられたピン穴に差し込むことによって、前記揺動カムアームと前記入力アームとを結合するように構成され、
前記揺動カムアームと前記入力アームとを結合させるに先立ち前記ピンに駆動力が供給され、前記ピンの駆動力を保持した状態で前記ピン穴の位置に前記ピンの位置が合わせられることを特徴とする請求項１記載の可変動弁装置。
【請求項５】
前記制御軸内に設けられた前記ピンに駆動用の作動油を供給するための油路と、
前記油路から作動油を排出するための排出弁とを備え、
前記油路は、前記制御軸と前記揺動カムアーム及び／又は前記入力アームとの間に潤滑油を供給するための潤滑油用油路として兼用され、
前記排出弁は、通常は閉じられており、前記揺動カムアームと前記入力アームとの結合を解除すべく前記ピンを前記ピン穴から抜き出すときに開かれ、前記ピンの位置と前記ピン穴の位置とがずれたときに再び閉じられることを特徴とする請求項４記載の可変動弁装置。
【請求項６】
前記制御軸内に設けられた前記ピンに駆動用の作動油を供給するための油路と、
前記油路を開閉する開閉弁とを備え、
前記開閉弁は、通常は閉じられており、前記揺動カムアームと前記入力アームとを結合すべく前記ピンを前記ピン穴に差し込むときに開かれ、前記揺動カムアームと前記入力アームとの結合を解除すべく前記ピンを前記ピン穴から抜き出すときに再び閉じられることを特徴とする請求項４記載の可変動弁装置。
【請求項７】
内燃機関の同一気筒における吸気側或いは排気側に並んで配置された第１バルブ及び第２バルブと、
カム軸に設けられた第１駆動カムと、
前記カム軸と平行に設けられ、回転角度を連続的に或いは多段階に変更可能な制御軸と、
前記第１バルブに対応して設けられ、前記制御軸を中心として揺動する第１揺動カムアームと、
前記第２バルブに対応して設けられ、前記第１揺動カムアームと独立して揺動可能な第２揺動カムアームと、
前記第１揺動カムアーム及び第２揺動カムアームのそれぞれに形成され、前記各バルブを支持するバルブ支持部材に接触して前記各バルブをリフト方向に押圧する揺動カム面と、
前記第１揺動カムアーム及び第２揺動カムアームのそれぞれに前記第１駆動カムと対向して形成されたスライド面と、
前記第１駆動カムと前記第１揺動カムアーム及び第２揺動カムアームの前記各スライド面とに挟まれるように配置され、前記第１駆動カムの周面に接触する中間部材と、
前記第１揺動カムアームの前記スライド面を前記中間部材に押し付けるように、前記第１揺動カムアームを前記制御軸の周方向へ付勢する第１付勢手段と、
前記第２揺動カムアームの前記スライド面を前記中間部材に押し付けるように、前記第２揺動カムアームを前記制御軸の周方向へ付勢する第２付勢手段と、
前記制御軸の回転に連動させて前記中間部材を前記第１駆動カムの周面に沿って移動させ、前記中間部材の前記カム軸の中心に対する位相を変化させる連動機構と、
前記カム軸に前記第１駆動カムと並んで設けられた第２駆動カムと、
前記第２揺動カムアームに隣接して前記制御軸に回転可能に取り付けられ、前記第２駆動カムからの駆動力の入力を受けて揺動する入力アームと、
前記第２揺動カムアームと前記入力アームとを結合する結合手段とを備え、
前記結合手段により前記第２揺動カムアームと前記入力アームとを結合し、前記第２駆動カムによって前記第２揺動カムアームを揺動させることで得られる前記バルブのリフト量は、前記第１駆動カムによって前記第２揺動カムアームを揺動させるときの最大設定リフト量以上に設定されていることを特徴とする可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の可変動弁装置に関し、詳しくは、バルブの開弁特性を機械的に変更可能な可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１に記載されるように、内燃機関の運転状況に応じてバルブのリフト量やバルブタイミングを機械的に変更する可変動弁装置が知られている。
【０００３】
特許文献１に記載される可変動弁装置では、カム軸に２つの回転カムが配置され、同一気筒に配置された２つの吸気バルブのうち、第１吸気バルブは第１回転カムによって開閉駆動され、第２吸気バルブは第２回転カムによって開閉駆動されるようになっている。そして、第１回転カムと第１吸気バルブとの間、及び第２回転カムと第２吸気バルブとの間には、それぞれ四節リンク機構から構成される可変動弁伝達機構が配置されている。
【０００４】
上記可変動弁装置の四節リンク機構は、回転カムに当接する入力部を有する入力アーム、入力アームに揺動可能に連結される伝達アーム、伝達アームと揺動可能に連結されるとともに回転制御軸周りに揺動可能とされ、回転カムから伝達される駆動力を吸気バルブの開閉を行う出力部へ伝達する揺動アーム、及び、回転制御軸を回転中心として回転駆動するとともに、入力アームと揺動可能に連結されるコントロールアーム、から構成されている。四節リンク機構の姿勢を制御して回転カムと入力部との相対位置を変更することで、吸気バルブの開弁特性を機械的に変更することができる。
【０００５】
また、上記可変動弁装置には、第１吸気バルブに係る四節リンク機構（第１リンク機構）と第２吸気バルブに係る四節リンク機構（第２リンク機構）とを連結する連結機構と、連結解除時に第２リンク機構の姿勢を第２吸気バルブの作用角が最大値になる姿勢に保持するための機構とが設けられている。連結機構は、各四節リンク機構のコントロールアームに形成された貫通穴と、貫通穴内に挿入される連結ピンとから構成されている。また、連結解除時に第２リンク機構の姿勢を保持する機構は、固定プレートに形成された貫通穴と、第２リンク機構のコントロールアーム（第２コントロールアーム）に形成された貫通穴と、前記の連結ピンとから構成されている。
【０００６】
連結ピンは、常に第２コントロールアームの貫通穴に係合しており、第２コントロールアームの貫通穴に係合したまま、第１リンク機構のコントロールアーム（第１コントロールアーム）側にも、固定プレート側にも移動できるようになっている。連結ピンが第１コントロールアーム側に移動し、第１コントロールアームの貫通穴に挿入されることで、第２コントロールアームは第１コントロールアームと連結ピンを介して連結される。コントロールアーム同士が連結されることで、第１リンク機構と第２リンク機構とは常に同一の姿勢をとることになる。したがって、この場合は、第１バルブと第２バルブとを同一の開弁特性に制御することができる。
【０００７】
逆に、連結ピンが固定プレート側に移動し、固定プレートの貫通穴に挿入されることで、第２コントロールアームは固定プレートと連結ピンを介して連結される。第２コントロールアームと固定プレートが連結されることで、第２リンク機構の姿勢は一定の姿勢に固定されることになる。この場合は、第１リンク機構の姿勢を制御して回転カムと入力部との相対位置を変更することで、第２バルブの開弁特性を固定した状態で、第１バルブの開弁特性のみを機械的に変更することができる。
【０００８】
つまり、上記可変動弁装置によれば、第１吸気バルブと第２吸気バルブの開弁特性を同一とする場合と、第１吸気バルブと第２吸気バルブの開弁特性を相違させる場合とを選択的に実行することができる。これにより、第１吸気バルブと第２吸気バルブとの開弁特性、特に各バルブのリフト量を相違させることによって、吸入流量を相違させ、燃焼室内において旋回流を発生させることが可能となり、燃焼室内における燃焼の安定化を図ることが可能となる。
【特許文献１】特開２００４−１００５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のように、第２吸気バルブは、その開弁特性の制御として、回転制御軸の回転角度に連動して開弁特性が変化する可変制御と、回転制御軸の回転角度に係わらず常に大作用角に固定される一定制御とが可能である。しかし、第２吸気バルブの開弁特性の制御を可変制御から一定制御へ切替える際には、第１コントロールアームの貫通穴から連結ピンを抜く動作と、固定プレートの貫通穴に連結ピンを挿入する動作の２つの動作が必要となる。同様に、一定制御から可変制御へ切替える際には、固定プレートの貫通穴から連結ピンを抜く動作と、第１コントロールアームの貫通穴に連結ピンを挿入する動作の２つの動作が必要となる。
【００１０】
上記の２つの動作を滑らかに行うためには、開弁特性の制御切替の際、第１コントロールアームの貫通穴、連結ピンの位置、及び固定プレートの貫通穴の各位置が完全に一致していることが望まれる。しかし、それらの位置を完全に一致させるのは工作精度上難しく、仮に同時加工等によってそれができたとしても、実動時には歪みが生じ、また、回転制御軸の制御精度等の影響も受ける。このため、これら貫通穴と連結ピンの各位置を完全に一致させることは困難と言わざるをえない。
【００１１】
また、上記の２つの動作の途中、一瞬の間ではあるが、連結ピンが第１コントロールアームにも固定プレートにも係合していない状態が生じる。この間、第２コントロールアームはフリーになっているため、何等かの外力が作用した場合には、第２コントロールアームの回転制御軸回りの位置が変化し、連結対象の貫通穴に対する連結ピンの位置がずれてしまう可能性がある。
【００１２】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、可変制御から一定制御へ、或いは一定制御から可変制御へのバルブの開弁特性の制御切替を簡単な構造で実現するとともに、誤動作させることなく確実に切替えることを可能にした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】
【００１３】
第１の発明は、上記目的を達成するため、カム軸の回転に対するバルブの開弁特性を機械的に変化させる可変動弁装置であって、
内燃機関の吸気側或いは排気側に配置されたバルブと、
カム軸に設けられた第１駆動カムと、
前記カム軸と平行に設けられ、回転角度を連続的に或いは多段階に変更可能な制御軸と、
前記制御軸に回転可能に取り付けられ、前記制御軸を中心として揺動する揺動カムアームと、
前記揺動カムアームに形成され、前記バルブを支持するバルブ支持部材に接触して前記バルブをリフト方向に押圧する揺動カム面と、
前記揺動部材に前記第１駆動カムと対向して形成されたスライド面と、
前記第１駆動カムと前記スライド面とに挟まれるように配置され、前記第１駆動カムの周面に接触する中間部材と、
前記スライド面を前記中間部材に押し付けるように、前記揺動カムアームを前記制御軸の周方向へ付勢する付勢手段と、
前記制御軸の回転に連動させて前記中間部材を前記第１駆動カムの周面に沿って移動させ、前記中間部材の前記カム軸の中心に対する位相を変化させる連動機構と、
前記カム軸に前記第１駆動カムと並んで設けられた第２駆動カムと、
前記揺動カムアームに隣接して前記制御軸に回転可能に取り付けられ、前記第２駆動カムからの駆動力の入力を受けて揺動する入力アームと、
前記揺動カムアームと前記入力アームとを結合する結合手段とを備え、
前記結合手段により前記揺動カムアームと前記入力アームとを結合し、前記第２駆動カムによって前記揺動カムアームを揺動させることで得られる前記バルブのリフト量は、前記第１駆動カムによって前記揺動カムアームを揺動させるときの最大設定リフト量以上に設定されていることを特徴としている。
【００１４】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記結合手段は、前記揺動カムアームと前記入力アームの何れか一方の側に設けられた出入可能なピンをもう一方の側に設けられたピン穴に差し込むことによって、前記揺動カムアームと前記入力アームとを結合するように構成され、
前記ピン穴及び前記ピンは、前記揺動カムアームと前記入力アームとが結合されていないとき、前記制御軸を通常使用範囲よりも大リフト側に回転させることで、それぞれの位置が一致するように設けられていることを特徴としている。
【００１５】
また、第３の発明は、第２の発明において、前記ピン穴及び前記ピンは、前記揺動カムアームが前記バルブにリフトを生じさせないゼロリフト位置にあるときに、それぞれの位置が一致するように設けられていることを特徴としている。
【００１６】
また、第４の発明は、第１の発明において、前記結合手段は、前記揺動カムアームと前記入力アームの何れか一方の側に設けられた出入可能なピンをもう一方の側に設けられたピン穴に差し込むことによって、前記揺動カムアームと前記入力アームとを結合するように構成され、
前記揺動カムアームと前記入力アームとを結合させるに先立ち前記ピンに駆動力が供給され、前記ピンの駆動力を保持した状態で前記ピン穴の位置に前記ピンの位置が合わせられることを特徴としている。
【００１７】
また、第５の発明は、第４の発明において、前記制御軸内に設けられた前記ピンに駆動用の作動油を供給するための油路と、
前記油路から作動油を排出するための排出弁とを備え、
前記油路は、前記制御軸と前記揺動カムアーム及び／又は前記入力アームとの間に潤滑油を供給するための潤滑油用油路として兼用され、
前記排出弁は、通常は閉じられており、前記揺動カムアームと前記入力アームとの結合を解除すべく前記ピンを前記ピン穴から抜き出すときに開かれ、前記ピンの位置と前記ピン穴の位置とがずれたときに再び閉じられることを特徴としている。
【００１８】
また、第６の発明は、第４の発明において、前記制御軸内に設けられた前記ピンに駆動用の作動油を供給するための油路と、
前記油路を開閉する開閉弁とを備え、
前記開閉弁は、通常は閉じられており、前記揺動カムアームと前記入力アームとを結合すべく前記ピンを前記ピン穴に差し込むときに開かれ、前記揺動カムアームと前記入力アームとの結合を解除すべく前記ピンを前記ピン穴から抜き出すときに再び閉じられることを特徴としている。
【００１９】
第７の発明は、上記目的を達成するため、カム軸の回転に対するバルブの開弁特性を機械的に変化させる可変動弁装置であって、
内燃機関の同一気筒における吸気側或いは排気側に並んで配置された第１バルブ及び第２バルブと、
カム軸に設けられた第１駆動カムと、
前記カム軸と平行に設けられ、回転角度を連続的に或いは多段階に変更可能な制御軸と、
前記第１バルブに対応して設けられ、前記制御軸を中心として揺動する第１揺動カムアームと、
前記第２バルブに対応して設けられ、前記第１揺動カムアームと独立して揺動可能な第２揺動カムアームと、
前記第１揺動カムアーム及び第２揺動カムアームのそれぞれに形成され、前記各バルブを支持するバルブ支持部材に接触して前記各バルブをリフト方向に押圧する揺動カム面と、
前記第１揺動カムアーム及び第２揺動カムアームのそれぞれに前記第１駆動カムと対向して形成されたスライド面と、
前記第１駆動カムと前記第１揺動カムアーム及び第２揺動カムアームの前記各スライド面とに挟まれるように配置され、前記第１駆動カムの周面に接触する中間部材と、
前記第１揺動カムアームの前記スライド面を前記中間部材に押し付けるように、前記第１揺動カムアームを前記制御軸の周方向へ付勢する第１付勢手段と、
前記第２揺動カムアームの前記スライド面を前記中間部材に押し付けるように、前記第２揺動カムアームを前記制御軸の周方向へ付勢する第２付勢手段と、
前記制御軸の回転に連動させて前記中間部材を前記第１駆動カムの周面に沿って移動させ、前記中間部材の前記カム軸の中心に対する位相を変化させる連動機構と、
前記カム軸に前記第１駆動カムと並んで設けられた第２駆動カムと、
前記第２揺動カムアームに隣接して前記制御軸に回転可能に取り付けられ、前記第２駆動カムからの駆動力の入力を受けて揺動する入力アームと、
前記第２揺動カムアームと前記入力アームとを結合する結合手段とを備え、
前記結合手段により前記第２揺動カムアームと前記入力アームとを結合し、前記第２駆動カムによって前記第２揺動カムアームを揺動させることで得られる前記バルブのリフト量は、前記第１駆動カムによって前記第２揺動カムアームを揺動させるときの最大設定リフト量以上に設定されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
第１の発明によれば、揺動カムアームと入力アームとが結合されていない場合には、カム軸の回転運動は第１駆動カムから中間部材を介して揺動カムアームのスライド面に伝達され、さらに、揺動カムアームからバルブに伝達される。制御軸の回転角度が変更されると、制御軸の回転は連動機構を介して中間部材に伝達され、中間部材は第１駆動カムとスライド面とに挟まれながら、第１駆動カムの周面に沿って移動する。中間部材のカム軸に対する位相の変化に伴い中間部材のスライド面上での位置が変化することで、揺動カムアームの揺動角幅や初期揺動角度が変化することになり、バルブのリフト量が変化する。また、中間部材のカム軸に対する位相が変化することで、カム軸の位相に対する揺動部材の揺動タイミングが変化することになり、バルブタイミングが変化する。
【００２１】
一方、結合手段によって揺動カムアームと入力アームとを結合した場合には、カム軸の回転運動は第２駆動カムから入力アームを介して揺動カムアームに伝達され、さらに、揺動カムアームからバルブに伝達される。このときのバルブのリフト量は、第１駆動カムによって揺動カムアームを揺動させるときの最大設定リフト量以上に設定されているので、揺動している揺動カムアームが中間部材と干渉することはない。つまり、この場合のバルブの開弁特性は、第２駆動カム、入力アーム及び揺動カムアームの形状及び位置関係によって機械的に決まり、制御軸の回転角度に関係なく一定の開弁特性に固定される。
【００２２】
このように、第１の発明によれば、結合手段によって揺動カムアームと入力アームとを結合するだけで、バルブの開弁特性の制御を可変制御から一定制御へ切替えることができ、揺動カムアームと入力アームとの結合を解除するだけで、バルブの開弁特性の制御を一定制御から可変制御へ切替えることができる。
【００２３】
第２の発明によれば、ピンをピン穴に差し込むという極めて簡単な構造で揺動カムアームと入力アームとを結合することができる。しかも、制御軸の回転角度が通常使用範囲内にあるときは、ピン穴の位置とピンの位置とは一致しないようになっているので、バルブの可変動作時に誤って一定動作へ切替わってしまうことはない。また、リフト量の差が吸入空気量に与える影響は大リフト側ほど小さいので、バルブの動作切替のために制御軸を通常使用範囲よりも大リフト側に回転させ中間部材を大リフト側に移動させたとしても、吸入空気量が大きく変化してしまうことはない。
【００２４】
また、第３の発明によれば、ピンのピン穴への差し込みは、揺動カムアームがバルブにリフトを生じさせないゼロリフト位置にあるときに行われるので、ピンをピン穴へ確実に差し込むことができ、バルブの開弁特性の制御を可変制御から一定制御へ確実に切替えることができる。
【００２５】
第４の発明によれば、バルブ開弁特性の制御の切替に先立ってピンに駆動力が供給されているので、ピンの位置とピン穴の位置が一致したとき、ピンはピン穴に速やかに差し込まれる。これにより、バルブの開弁特性の制御を可変制御から一定制御へ確実に切替えることができる。
【００２６】
第５の発明によれば、潤滑油用油路を作動油用油路として兼用することができるので、装置全体の油路の構成を簡素化することができる。また、第５の発明によれば、排出弁を開いて油路から作動油を放出することで、ピンに作用する油圧を低下させ、ピンをピン穴から抜き出すことができる。そして、再び排出弁を閉じることで、ピンに作用する油圧を上昇させ、次回の結合に備えてピンの駆動力を保持することができる。
【００２７】
第６の発明によれば、開閉弁を開くことで、ピンに印加される油圧を上昇させ、ピンにピン穴との結合のための駆動力を供給することができる。そして、開閉弁を閉じることで、ピンに印加される油圧を低下させ、ピンをピン穴から抜き出すことができる。また、第６の発明によれば、揺動カムアームと入力アームとを結合する場合にのみピンに作動油が供給されるので、摺動隙間から漏れ出る作動油の量を減らして作動油を節約することができる。
【００２８】
第７の発明によれば、第２揺動カムアームと入力アームとが結合されていない場合には、カム軸の回転運動は第１駆動カムから中間部材を介して第１揺動カムアーム及び第２揺動カムアームの各スライド面に伝達され、第１揺動カムアーム及び第２揺動カムアームの揺動運動に変換される。さらに、第１揺動カムアームの揺動運動はその揺動カム面からバルブ支持部材に伝達され、第１バルブのリフト運動に変換される。また、第２揺動カムアームの揺動運動はその揺動カム面からバルブ支持部材に伝達され、第２バルブのリフト運動に変換される。
【００２９】
制御軸の回転角度が変更されると、制御軸の回転は連動機構を介して中間部材に伝達され、中間部材は第１駆動カムと第１揺動カムアーム及び第２揺動カムアームの各スライド面とに挟まれながら、第１駆動カムの周面に沿って移動する。中間部材のカム軸に対する位相の変化に伴い中間部材の各スライド面上での位置が変化することで、第１揺動カムアーム及び第２揺動カムアームの揺動角幅や初期揺動角度が変化することになり、第１バルブ及び第２バルブのリフト量がそれぞれ変化する。また、中間部材のカム軸に対する位相が変化することで、カム軸の位相に対する第１揺動カムアーム及び第２揺動カムアームの揺動タイミングが変化することになり、第１バルブ及び第２バルブのバルブタイミングがそれぞれ変化する。
【００３０】
一方、結合手段によって第２揺動カムアームと入力アームとを結合した場合には、第２揺動カムアームには、カム軸の回転運動は第２駆動カムから入力アームを介して伝達される。第２揺動カムアームの揺動運動はその揺動カム面からバルブ支持部材に伝達され、第２バルブのリフト運動に変換される。このときの第２バルブのリフト量は、第１駆動カムによって第２揺動カムアームを揺動させるときの最大設定リフト量以上に設定されているので、揺動している第２揺動カムアームが中間部材と干渉することはない。つまり、この場合の第２バルブの開弁特性は、第２駆動カム、入力アーム及び第２揺動カムアームの形状及び位置関係によって機械的に決まり、制御軸の回転角度に関係なく一定の開弁特性に固定される。
【００３１】
これに対し、第１揺動カムアームには、第１駆動カムから中間部材を介してカム軸の回転運動が伝達される。したがって、制御軸を回転させて中間部材のカム軸に対する位相を変化させることで、第１揺動カムアームの揺動角幅や初期揺動角度は変化する。第１揺動カムアームの揺動運動はその揺動カム面からバルブ支持部材に伝達され、第１バルブのリフト運動に変換されるので、この場合の第１バルブの開弁特性は、第２揺動カムアームと入力アームとが結合されていない場合と同様、制御軸の回転角度に連動して変化することになる。
【００３２】
このように、第７発明によれば、結合手段によって第２揺動カムアームと入力アームとを結合するだけで、第２バルブの開弁特性の制御を可変制御から一定制御へ切替えることができ、第２揺動カムアームと入力アームとの結合を解除するだけで、第２バルブの開弁特性の制御を一定制御から可変制御へ切替えることができる。これにより、第１バルブの開弁特性と第２バルブの開弁特性を制御軸の回転角度に連動させてともに変化させることができる両弁可変制御から、第２バルブの開弁特性を固定した状態で第１バルブの開弁特性のみを制御軸の回転角度に連動させて変化させることができる片弁可変制御へ、簡単且つ確実に切替えることができる。逆に、片弁可変制御から両弁可変制御へも簡単且つ確実に切替えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
実施の形態１．
以下、図１乃至図１５参照して、本発明の実施の形態１について説明する。
【００３４】
［本実施形態の可変動弁装置の構成］
図１は、本発明の実施の形態１にかかる可変動弁装置の構成を示す側面視図、図２及び図３はその分解斜視図、図４は図１のＡ−Ａ断面を模式的に示す図である。図２及び図４に示すように、本可変動弁装置のカム軸２０には、一気筒当たり２つの駆動カム２２，２４が設けられている。そして、一方の駆動カム（第１駆動カム）２２を中心にして左右対称に２つのバルブ４Ｌ，４Ｒが配置されている。これらのバルブ４Ｌ，４Ｒは同一気筒の吸気側或いは排気側に並んで配置される。第１駆動カム２２と各バルブ４Ｌ，４Ｒとの間には、第１駆動カム２２の回転運動に各バルブ４Ｌ，４Ｒのリフト運動を連動させる可変動弁機構３０Ｌ，３０Ｒがそれぞれ設けられている。もう一方の駆動カム（第２駆動カム）２４は、第１駆動カム２２との間で第２バルブ４Ｒを挟むようにして配置されている。第２駆動カム２４と第２バルブ４Ｒとの間には、第２駆動カム２４の回転運動に第２バルブ４Ｒのリフト運動を連動させる固定動弁機構７０が設けられている。本可変動弁装置は、第２バルブ４Ｒのリフト運動の連動先を可変動弁機構３０Ｒと固定動弁機構７０との間で選択的に切替えることができるようになっている。
【００３５】
（１）可変動弁機構の詳細構成
以下では、先ず、可変動弁機構３０Ｌ，３０Ｒの詳細な構成について説明する。なお、左右の可変動弁機構３０Ｌ，３０Ｒは、基本的には、第１駆動カム２２に関して対称形であるので、ここでは左右の可変動弁機構３０Ｌ，３０Ｒを区別することなくその構成を説明する。また、本明細書及び図面では、左右の可変動弁機構３０Ｌ，３０Ｒを区別しないときには、単に可変動弁機構３０と表記する。同様に、可変動弁機構３０Ｌ，３０Ｒの各構成部品やバルブ４Ｒ，４Ｌ等、対称に配置されている部品については、特に区別をする必要がある時以外は、左右を区別するＲ，Ｌの記号はつけないものとする。
【００３６】
図１に示すように、本可変動弁装置では、バルブ４はロッカーアーム１０によって支持されている。可変動弁機構３０は、第１駆動カム２２とロッカーアーム１０との間に介在し、第１駆動カム２２の回転運動とロッカーアーム１０の揺動運動との連動状態を連続的に変化させるようになっている。
【００３７】
可変動弁機構３０は、カム軸２０に回転可能に支持された制御アーム５０を含んでいる。制御アーム５０には、その回動中心であるカム軸２０の中心から偏心した位置に中間アーム５８が回転可能に取り付けられている。中間アーム５８はその支点側の両端部に接続ピン５６を備えており、この接続ピン５６を制御アーム５０に回転可能に支持されている。中間アーム５８は、接続ピン５６を支点として先端を制御軸３２に向けて配置されている。中間アーム５８の先端には、カム軸２０に平行に配置された連結軸６４が固定されている。この連結軸６４上には、第１ローラ６０と第１ローラ６０よりも小径の第２ローラ６２とが回転可能に支持されている。図２に示すように、第２ローラ６２は第１ローラ６０の両側に一対配置されている。なお、制御アーム５０は第１駆動カム２２の両側に一対設けられ、左右の制御アーム５０によって中間アーム５８が支持されている（図１では手前側の制御アーム５０は省略されている）。
【００３８】
左右の制御アーム５０の間には、弧状の大径ギヤ５２が配置され、その両側面を左右の制御アーム５０に固定されている。大径ギヤ５２は、制御アーム５０の回転中心、すなわち、カム軸２０と同心の円弧に沿って形成されている。制御アーム５０上での大径ギヤ５２の位置は、制御アーム５０の回動中心に関し接続ピン５６の位置のほぼ反対側となっている。
【００３９】
可変動弁機構３０は、カム軸２０に平行に配置された制御軸３２を含んでいる。制御軸３２の回転角度は制御軸駆動装置としての図示しないアクチュエータ（例えばモータ等）によって任意の角度に制御することができる。制御軸３２の外周面には制御軸３２と同心の小径ギヤ３４が形成されている。この小径ギヤ３４は、制御アーム５０に取り付けられた大径ギヤ５２に噛み合わされている。これにより、制御軸３２の回転は小径ギヤ３４及び大径ギヤ５２を介して制御アーム５０に入力されるようになっている。小径ギヤ３４と大径ギヤ５２は、制御軸３２の回転を減速して制御アーム５０に伝達する減速機構を構成している。
【００４０】
制御軸３２には、揺動カムアーム４０が揺動可能に支持されている。この揺動カムアーム４０は、図２乃至図４に示すように、小径ギヤ３４の両側に一対配置されている。図中、小径ギヤ３４の左側に配置される揺動カムアーム（第１揺動カムアーム）４０Ｌは可変動弁機構３０Ｌの構成部品であり、小径ギヤ３４の右側に配置される揺動カムアーム（第２揺動カムアーム）４０Ｒは可変動弁機構３０Ｒの構成部品である。これら揺動カムアーム４０は、その先端を第１駆動カム２２の回転方向の上流側に向けて配置されている。本実施形態では、図中に矢印で示すように、カム軸２０は時計周り方向に回転している。揺動カムアーム４０の第１駆動カム２２に対向する側には、後述する第２ローラ６２に接触するスライド面４６が形成されている。スライド面４６は第１駆動カム２２側に緩やかに湾曲するとともに、揺動中心である制御軸３２の中心から遠くなるほど第１駆動カム２２の中心から距離が大きくなるように形成されている。
【００４１】
揺動カムアーム４０のスライド面４６とは逆の側には、揺動カム面４２（４２ａ，４２ｂ）が形成されている。揺動カム面４２はプロフィールの異なる非作用面４２ａと作用面４２ｂから構成されている。そのうち非作用面４２ａはカム基礎円の周面であり、制御軸３２の中心からの距離を一定に形成されている。他方の面である作用面４２ｂは揺動カムアーム４０の先端側に設けられ、非作用面４２ａに滑らかに連続するように接続されるとともに、揺動カムアーム４０の先端に向けて制御軸３２の中心からの距離（すなわち、カム高さ）が次第に大きくなるよう形成されている。本明細書では、非作用面４２ａと作用面４２ｂの双方を区別しないときには、単に揺動カム面４２と表記する。
【００４２】
また、揺動カムアーム４０にはバネ座４８が形成されている。バネ座４８には、他端を内燃機関の静止部位に固定されたロストモーションスプリング３６が掛けられている。揺動カムアーム４０は、ロストモーションスプリング３６から受けるバネ力によって、スライド面４６が第１駆動カム２２に近づく方向（図１中の反時計回り方向）に回転するよう付勢されている。
【００４３】
揺動カムアーム４０のスライド面４６と第１駆動カム２２との間には、先端を制御軸３２の方向に向けるようにして中間アーム５８が配置されている。中間アーム５８に回転可能に支持されている第１ローラ６０は第１駆動カム２２の回転面内に位置している。また、左側の第２ローラ６２Ｌは左側の揺動カムアーム４０Ｌの揺動面内に位置しており、右側の第２ローラ６２Ｒは右側の揺動カムアーム４０Ｒの揺動面内に位置している。前述のロストモーションスプリング３６のバネ力は、スライド面４６を第２ローラ６２に押し当てる付勢力として作用し、さらに、連結軸６４で第２ローラ６２と連結されている第１ローラ６０を第１駆動カム２２に押し当てる付勢力として作用する。これにより、第１ローラ６０及び第２ローラ６２は、スライド面４６と第１駆動カム２２とに両側から挟みこまれて位置決めされている。
【００４４】
上記のように、第１ローラ６０及び第２ローラ６２は、中間アーム５８によって制御アーム５０に接続されるとともに、スライド面４６と第１駆動カム２２との間に挟みこまれている。このため、制御アーム５０がカム軸２０を中心として回転すると、第１ローラ６０及び第２ローラ６２も第１駆動カム２２の周面に接しながらカム軸２０の周りを回転する。制御アーム５０の回転は小径ギヤ３４及び大径ギヤ５２を介して制御軸３２の回転に連動しているので、第１ローラ６０及び第２ローラ６２のカム軸２０の周りの回転も制御軸３２の回転に連動している。本実施の形態では、小径ギヤ３４、大径ギヤ５２、制御アーム５０及び中間アーム５８によって、制御軸３２の回転に連動させて中間部材である１ローラ６０及び第２ローラ６２を第１駆動カム２２の周面に沿って移動させる連動機構が構成されている。
【００４５】
揺動カムアーム４０の下方には、前述のロッカーアーム１０が配置されている。ロッカーアーム１０には、揺動カムアーム４０の揺動カム面４２に対向するようにロッカーローラ１２が配置されている。ロッカーローラ１２はロッカーアーム１０の中間部に回転可能に取り付けられている。ロッカーアーム１０の一端にはバルブ４を支持するバルブシャフト２が取り付けられ、ロッカーアーム１０の他端は油圧ラッシャアジャスタ６によって回動可能に支持されている。バルブシャフト２は図示しないバルブスプリングによって、閉方向、すなわち、ロッカーアーム１０を押し上げる方向に付勢されており、この付勢力と油圧ラッシャアジャスタ６によってロッカーローラ１２は揺動カムアーム４０の揺動カム面４２に押し当てられている。
【００４６】
（２）固定動弁機構の詳細構成
次に、固定動弁機構７０の詳細な構成について説明する。
図２及び図４に示すように、固定動弁機構７０は、第２駆動カム２４と第２揺動カムアーム４０Ｒとの間に介在している。固定動弁機構７０は、第２揺動カムアーム４０Ｒの揺動運動を第２駆動カム２４の回転運動に連動させるものであり、第２駆動カム２４によって駆動される大リフトアーム（入力アーム）７２と、大リフトアーム７２を第２揺動カムアーム４０Ｒに結合するアーム結合機構７８とを備えている。
【００４７】
大リフトアーム７２は、制御軸３２上に第２揺動カムアーム４０Ｒと並んで配置され、第２揺動カムアーム４０Ｒとは独立して回転可能になっている。大リフトアーム７２には、第２駆動カム２４の周面に接触する入力ローラ７４が回転可能に支持されている。大リフトアーム７２には図示しないロストモーションスプリングが掛けられており、そのバネ力は、入力ローラ７４を第２駆動カム２４の周面に押し当てる付勢力として作用している。
【００４８】
大リフトアーム７２には、第２揺動カムアーム４０Ｒに向けて出し入れ可能なピン８０が備えられている。大リフトアーム７２には、第２揺動カムアーム４０Ｒ側に開口部を有する油圧室８８が形成され、ピン８０はこの油圧室８８内に嵌め込まれている。油圧室８８には作動油が流れる油路９０が接続されている。油路９０から油圧室８８内に作動油が供給されることで、その油圧によりピン８０は油圧室８８から第２揺動カムアーム４０Ｒに向けて押し出されるようになっている。
【００４９】
一方、第２揺動カムアーム４０Ｒには、大リフトアーム７２側に開口部を有するピン穴８６が形成されている。ピン８０とピン穴８６は、制御軸３２を中心とする同じ円弧上に配置されている。これにより、第２揺動カムアーム４０Ｒが大リフトアーム７２に対して所定の回転角度に位置したとき、ピン穴８６の位置とピン８０の位置とが一致するようになっている。ピン穴８６内には、その奥側からリターンスプリング８４とピストン８２とが配置されている。ピン穴８６の位置とピン８０の位置とが一致したとき、ピン８０はピストン８２に当接する。このとき、リターンスプリング８４がピストン８２を押す力よりも、油圧室８８内の油圧がピン８０を押す力のほうが大きければ、ピン８０はピストン８２をピン穴８６の奥に押し込むようにしてピ穴８６内に進入する。ピン８０がピン８６内に挿入されることで、揺動カムアーム４０Ｒと大リフトアーム７２はピン８０を介して結合されることになる。つまり、上記のピン８０，油圧室８８，油路９０，ピン穴８６，リターンスプリング８４及びピストン８２によって、アーム結合機構７８が構成されている。
【００５０】
［本実施形態の可変動弁装置の基本動作］
以下では、上記のように構成された本可変動弁装置の基本動作について図５及び図６を用いて説明する。
【００５１】
（１）可変動弁機構によるバルブのリフト動作
先ず、可変動弁機構３０によるバルブ４のリフト動作について図５を用いて説明する。図５中、（Ａ）はリフト動作の過程でバルブ４が閉弁しているときの可変動弁機構３０の状態を、また、（Ｂ）はリフト動作の過程でバルブ４が最大に開弁しているときの可変動弁機構３０の状態を、それぞれ表している。
【００５２】
可変動弁機構３０では、第１駆動カム２２の回転運動は、先ず、第１駆動カム２２に接触する第１ローラ６０に入力される。第１ローラ６０は第２ローラ６２とともに中間アーム５８に支持されているので、中間アーム５８の支点である接続ピン５６を中心に揺動する。その運動は第２ローラ６２に接触する揺動カムアーム４０のスライド面４６に入力される。スライド面４６はロストモーションスプリング３６の付勢力によって常に第２ローラ６２に押し当てられているので、揺動カムアーム４０は第２ローラ６２を介して伝達される第１駆動カム２２の回転に連動して制御軸３２を中心にして揺動する。
【００５３】
具体的には、図５の（Ａ）に示す状態からカム軸２０が回転すると、図５の（Ｂ）に示すように、第１ローラ６０の第１駆動カム２２上での接触位置は、第１駆動カム２２の頂部へと近づいていく。相対的に第１ローラ６０は第１駆動カム２２によって押し下げられ、揺動カムアーム４０はそのスライド面４６を第１ローラ６０と一体の第２ローラ６２によって押し下げられる。これにより、揺動カムアーム４０は制御軸３２を中心にして図中、時計回り方向に回動する。
【００５４】
揺動カムアーム４０の回動によりロッカーローラ１２の揺動カム面４２上での接触位置が非作用面４２ａから作用面４２ｂに切り換わると、ロッカーアーム１０は作用面４２ｂの制御軸３２の中心からの距離に応じて押し下げられ、油圧ラッシャアジャスタ６による支持点を中心に時計回り方向へ揺動する。これにより、バルブ４はロッカーアーム１０によって押し下げられ、開弁する。そして、図５の（Ｂ）に示すように、第１ローラ６０の第１駆動カム２２上での接触位置が第１駆動カム２２の頂部に達したとき、揺動カムアーム４０の回動量は最大になり、バルブ４のリフト量も最大になる。
【００５５】
カム軸２０がさらに回転し、第１ローラ６０の第１駆動カム２２上での接触位置が第１駆動カム２２の頂部を過ぎると、今度はロストモーションスプリングとバルブスプリングによる付勢力によって、揺動カムアーム４０は制御軸３２を中心にして図中、反時計回り方向に回動する。揺動カムアーム４０が反時計回り方向に回動することで、ロッカーローラ１２の揺動カム面４２上での接触位置は非作用面４２ａ側へ移動する。これにより、バルブ４のリフト量は減少していき、やがて、図５の（Ａ）に示すように、ロッカーローラ１２の揺動カム面４２上での接触位置が作用面４２ｂから非作用面４２ａに切り換わったところで、バルブ４のリフト量はゼロとなる。つまり、バルブ４は閉弁する。
【００５６】
（２）可変動弁機構によるリフト量変更動作
次に、図６を参照して可変動弁機構３０によるリフト量変更動作について説明する。図６中、（Ａ）は可変動弁機構３０がバルブ４に対して大きなリフトを与えるように動作する場合の最大リフト時の可変動弁機構３０の状態を、また、（Ｂ）は可変動弁機構３０がバルブ４に対して小さなリフトを与えるように動作する場合の最大リフト時の可変動弁機構３０の状態を、それぞれ表している。
【００５７】
図６の（Ａ）に示すリフト量から図６の（Ｂ）に示すリフト量にリフト量を変更する場合、図６の（Ａ）に示す状態において制御軸３２をカム軸２０の回転方向と同方向（図中、時計回り方向）に回転駆動する。制御軸３２の回転は小径ギヤ３４と大径ギヤ５２を介して制御アーム５０に伝達され、図６の（Ｂ）に示す回転角度に制御アーム５０を回転させる。制御アーム５０の回転に伴い、制御アーム５０に中間アーム５８を介して連結されている第２ローラ６２は、スライド面４６に沿って制御軸３２から遠ざかる方向に移動する。同時に、第２ローラ６２と一体の第１ローラ６０は、第１駆動カム２２に沿ってその回転方向の上流側に移動する。
【００５８】
第２ローラ６２が制御軸３２から遠ざかる方向に移動することで、揺動カムアーム４０の揺動中心から第２ローラ６２のスライド面４６上での接触位置Ｐ２までの距離が長くなり、揺動カムアーム４０の揺動角幅は減少する。揺動カムアーム４０の揺動角幅は揺動中心から駆動力の入力点である接触位置Ｐ２までの距離に反比例するからである。揺動カムアーム４０の揺動角幅が減少する結果、ロッカーローラ１２が到達できる最終接触位置Ｐ３は作用面４２ｂ上を非作用面４２ａ側に移動することになり、バルブ４のリフト量は減少する。また、ロッカーローラ１２が作用面４２ｂ上に位置している期間（クランク角）が、バルブ４の作用角となるが、最終接触位置Ｐ３が非作用面４２ａ側に移動することで、バルブ４の作用角も減少する。さらに、第１ローラ６０が第１駆動カム２２に沿ってその回転方向の上流側に移動することで、カム軸２０が同一回転角度にあるときの第１ローラ６０の接触位置Ｐ１は、第１駆動カム２２の進角側に移動する。これにより、第１駆動カム２２の位相に対する揺動カムアーム４０の揺動タイミングは進角され、その結果、バルブタイミング（最大リフトタイミング）は進角されることになる。
【００５９】
逆に、図６の（Ｂ）に示すリフト量から図６の（Ａ）に示すリフト量にリフト量を変更する場合は、図６の（Ｂ）に示す状態において制御軸３２をカム軸２０の回転方向と逆方向（図中、反時計回り方向）に回転駆動し、図６の（Ａ）に示す回転角度に制御アーム５０を回転させる。これにより、第２ローラ６２が制御軸３２に近づく方向に移動し、揺動カムアーム４０の揺動中心から第２ローラ６２のスライド面４６上での接触位置Ｐ２までの距離が短くなり、揺動カムアーム４０の揺動角幅は増大する。揺動カムアーム４０の揺動角幅が増大する結果、ロッカーローラ１２が到達できる最終接触位置Ｐ３は作用面４２ｂの先端側に移動することになり、バルブ４のリフト量及び作用角は増大する。このとき、カム軸２０が同一回転角度にあるときの第１ローラ６０の接触位置Ｐ１は、第１駆動カム２２の遅角側に移動する。これにより、第１駆動カム２２の位相に対する揺動カムアーム４０の揺動タイミングは遅角され、その結果、バルブタイミングは遅角されることになる。
【００６０】
［本実施形態の可変動弁装置の連動切替動作］
本可変動弁装置では、アーム結合機構７８によって大リフトアーム７２を第２揺動カムアーム４０Ｒに結合することで、第２バルブ４Ｒのリフト運動の連動先を可変動弁機構３０Ｒから固定動弁機構７０へ切替えることができる。逆に、アーム結合機構７８による大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒの結合を解除することで、第２バルブ４Ｒのリフト運動の連動先を固定動弁機構７０から可変動弁機構３０Ｒへ切替えることができる。以下では、本可変動弁装置の連動切替動作について図７Ａ乃至図１５を用いて詳細に説明する。
【００６１】
（１）大リフトアームと第２揺動カムアームとの結合動作
前述のように、ピン８０とピン穴８６とは、揺動カムアーム４０Ｒが大リフトアーム７２に対して所定の回転角度に位置したとき、互いの位置が一致するようになっている。ピン８０とピン穴８６の各位置が重なると、ピン８０がピン穴８６に挿入されて大リフトアーム７２は第２揺動カムアーム４０Ｒに結合される。このため、アーム結合機構７８の誤作動を防止するためには、大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒの結合時以外ではピン８０とピン穴８６の各位置が重ならないように、第２揺動カムアーム４０Ｒの揺動角幅を設定しておく必要がある。
【００６２】
図７Ａ及び図７Ｂは、大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとの結合動作について説明するための図である。大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒの結合時以外は、第２揺動カムアーム４０Ｒの揺動角幅は、ピン８０とピン穴８６の各位置が図７Ａに示す位置関係になるように設定される。これに対し、大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒの結合時は、第２揺動カムアーム４０Ｒの揺動角幅は、ピン８０とピン穴８６の各位置が図７Ｂに示す位置関係になるように設定される。
【００６３】
図７Ａ及び図７Ｂ中の“ピン位置”とは、第２駆動カム２４によって大リフトアーム７２が駆動されたときに、ピン８０が円弧上を往復移動するときの閉弁側の最外位置を示している。ピン８０がこの“ピン位置”にあるとき、入力ローラ７４は第２駆動カム２４のカム基礎円部に接触している。入力ローラ７４がカム基礎円部に接触している間、大リフトアーム７２は静止状態となり、その間、ピン８０は“ピン位置”に位置している。大リフトアーム７２の揺動角幅は制御軸３２の回転角度によらず常に一定であるので、“ピン位置”も制御軸３２の回転角度によらず一定位置となる。
【００６４】
これに対し、第２揺動カムアーム４０Ｒの揺動角幅は、制御軸３２の回転角度に応じて変化する。前述のように、第２バルブ４Ｒのリフト量及び作用角が大きくなる側に制御軸３２を回転させると、第２揺動カムアーム４０Ｒの揺動角幅は拡大する。第２バルブ４Ｒのリフト量及び作用角が小さくなる側に制御軸３２を回転させると、第２揺動カムアーム４０Ｒの揺動角幅は縮小する。図７Ａ中の“第２大リフト位置”とは、制御軸３２の回転角度を通常使用範囲内での最大リフト角度に設定し、第２揺動カムアーム４０Ｒの揺動角幅を通常使用範囲内での最大角幅に設定したときに、ピン穴８６が円弧上を往復移動するときの閉弁側の最外位置を示している。ピン穴８６がこの“第２大リフト位置”にあるとき、第１ローラ６０は第１駆動カム２２のカム基礎円部に接触しており、第２揺動カムアーム４０Ｒは第２バルブ４Ｒにリフトを生じさせないゼロリフト位置にある。第１ローラ６０が第１駆動カム２２のカム基礎円部に接触している間、第２揺動カムアーム４０Ｒはこのゼロリフト位置で静止状態となる。
【００６５】
図７Ａに示すように、“第２大リフト位置”は“ピン位置”よりも、第２揺動カムアーム４０Ｒの揺動方向の内側に設定されている。“第２大リフト位置”は、通常使用範囲内での第２バルブ４Ｒの最大リフトに対応しており、第２バルブ４Ｒのリフト量を小リフト側に設定するほど第２揺動カムアーム４０Ｒの揺動角幅は狭まっていくので、制御軸３２の回転角度が通常使用範囲内にあるときには、ピン８０の位置とピン穴８６の位置とが一致することはない。つまり、大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとが誤って結合されることはない。
【００６６】
大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとを結合させる時には、制御軸３２を通常使用範囲よりも大リフト側に回転させ第２ローラ６２のスライド面４６上での位置を大リフト側に移動させる。これにより、揺動カムアーム４０Ｒの揺動角幅は拡大し、ピン穴８６が円弧上を移動するときの閉弁側の最外位置は“第２大リフト位置”よりもさらに外側に移動する。図７Ｂ中の“第１大リフト位置”とは、上記のように第２揺動カムアーム４０Ｒの揺動角幅を通常使用範囲よりも拡大したときのピン穴８６の位置であり、ピン８０側の“ピン位置”に合わせられている。これにより、ピン穴８６が“第１大リフト位置”に位置するように第２揺動カムアーム４０Ｒの揺動角幅を切替えることで、ピン８０の位置とピン穴８６の位置とが一致し、大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとを結合することが可能になる。
【００６７】
（２）大リフトアームと第２揺動カムアームとの非結合による両弁可変制御
図８は大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとが結合されていない場合のリフト動作について示す模式図である。図８に示すように、ピン８０とピン穴８６とが係合しておらず、大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとが結合されていない場合には、カム軸２０の回転運動は第１駆動カム２２から第１ローラ６０及び第２ローラ６２Ｌを介して第１揺動カムアーム４０Ｌのスライド面４６Ｌに伝達され、第１揺動カムアーム４０Ｌの揺動運動に変換される。第１揺動カムアーム４０Ｌの揺動運動はロッカーアーム１０Ｌに伝達され、第１バルブ４Ｌのリフト運動に変換される。
【００６８】
カム軸２０の回転運動は第１駆動カム２２から第１ローラ６０及び第２ローラ６２Ｒを介して第２揺動カムアーム４０Ｒのスライド面４６Ｒにも伝達され、第２揺動カムアーム４０Ｒの揺動運動に変換される。第２揺動カムアーム４０Ｒの揺動運動はロッカーアーム１０Ｒに伝達され、第２バルブ４Ｒのリフト運動に変換される。
【００６９】
制御軸３２（図８中には図示せず）を回転させると、その回転角度に連動して第１ローラ６０及び第２ローラ６２Ｌ，６２Ｒは第１駆動カム２２の周面に沿って移動する。その結果、第２ローラ６２Ｌのスライド面４６Ｌ上での位置が変化し、第１揺動カムアーム４０Ｌの揺動角幅や初期揺動角度が変化して第１バルブ４Ｌのリフト量が変化する。同様に、第２ローラ６２Ｒのスライド面４６Ｒ上での位置も変化し、第２揺動カムアーム４０Ｒの揺動角幅や初期揺動角度が変化して第２バルブ４Ｒのリフト量も変化する。つまり、この場合は、制御軸３２の回転に連動させて、第１バルブ４Ｌ、第２バルブ４Ｒともにそのリフト量を変更することができる。この場合、図８に示すように、第１バルブ４Ｌのリフト量と、第２バルブ４Ｒのリフト量は常に同一となる。
【００７０】
また、第１ローラ６０のカム軸２０に対する位相が変化することで、カム軸２０の位相に対する第１揺動カムアーム４０Ｌ及び第２揺動カムアーム４０Ｒの揺動タイミングが変化する。その結果、制御軸３２の回転に連動して第１バルブ４Ｌ及び第２バルブ４Ｒのバルブタイミングもそれぞれ変化することになる。この場合、第１バルブ４Ｌのバルブタイミングと、第２バルブ４Ｒのバルブタイミングは常に同一となる。
【００７１】
図９は、大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとが結合されていない場合に、本可変動弁装置により実現される各バルブ４Ｌ、４Ｒのリフト量とバルブタイミングとの関係を示すグラフである。図９中、左のグラフが第１バルブ４Ｌにおけるリフト量とバルブタイミングとの関係を示し、右のグラフが第２バルブ４Ｒにおけるリフト量とバルブタイミングとの関係を示している。図９に示すように、大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとが結合されていない場合には、左右のバルブ４Ｌ，４Ｒともにリフト量及びバルブタイミングを可変制御することができる。つまり、両弁可変制御が可能になる。この両弁可変制御では、各バルブ４Ｌ，４Ｒのリフト量の増大に連動してバルブタイミングを遅角することができ、逆に、各バルブ４Ｌ，４Ｒのリフト量の減少に連動してバルブタイミングを進角することができる。
【００７２】
（３）大リフトアームと第２揺動カムアームとの結合による片弁可変制御
図１０は大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとが結合されている場合のリフト動作について示す模式図である。図１０に示すように、ピン８０とピン穴８６とが係合し、大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとが結合されている場合には、第２揺動カムアーム４０Ｒには、カム軸２０の回転運動は第２駆動カム２４から大リフトアーム７２を介して伝達される。第２揺動カムアーム４０Ｒの揺動運動はロッカーアーム１０Ｒに伝達され、第２バルブ４Ｒのリフト運動に変換される。
【００７３】
前述のように、大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとは、制御軸３２を回転させ第２ローラ６２Ｒのスライド面４６Ｒ上での位置を通常使用範囲よりも大リフト側に移動させた状態で結合される。図６に示すように、第２揺動カムアーム４０Ｒの初期揺動角度（第１ローラ６０が第１駆動カム２２のカム基礎円に接しているときの揺動角度）は大リフト側ほど大きくなるので、大リフトアーム７２と揺動カムアーム４０Ｒとを結合したときの第２揺動カムアーム４０Ｒの初期揺動角度は、通常使用範囲内での最大初期揺動角度以上になる。第２揺動カムアーム４０Ｒの初期揺動角度が大きいほど、第１駆動カム２２の周面と第２揺動カムアーム４０Ｒのスライド面４６Ｒとの距離が拡大することから、大リフトアーム７２と揺動カムアーム４０Ｒとを結合したときには、第２ローラ６２Ｒの通常の移動範囲内では、第２揺動カムアーム４０Ｒの揺動時にスライド面４６Ｒが第２ローラ６２Ｒと干渉することはない。つまり、この場合の第２バルブ４Ｒの開弁特性は、第２駆動カム２４、大リフトアーム７２及び第２揺動カムアーム４０Ｒの形状及び位置関係によって機械的に決まり、制御軸３２の回転角度に関係なく常に一定の開弁特性に固定される。
【００７４】
これに対し、第１揺動カムアーム４０Ｌには、第１駆動カム２２から第１ローラ６０及び第２ローラ６２Ｌを介してカム軸２０の回転運動が伝達される。したがって、制御軸３２を回転させて第１ローラ６０及び第２ローラ６２Ｌのカム軸２０に対する位相を変化させることで、第１揺動カムアーム４０Ｌの揺動角幅、初期揺動角度及び揺動タイミングは変化する。第１揺動カムアーム４０Ｌの揺動運動はロッカーアーム１０Ｌに伝達されて第１バルブ４Ｌのリフト運動に変換されるので、この場合の第１バルブの開弁特性は、大リフトアーム７２と揺動カムアーム４０Ｒとが結合されていない場合と同様、制御軸３２の回転角度に連動して変化することになる。
【００７５】
図１１は、大リフトアーム７２と揺動カムアーム４０Ｒとが結合されている場合に、本可変動弁装置により実現される各バルブ４Ｌ、４Ｒのリフト量とバルブタイミングとの関係を示すグラフである。図１１中、左のグラフが第１バルブ４Ｌにおけるリフト量とバルブタイミングとの関係を示し、右のグラフが第２バルブ４Ｒにおけるリフト量とバルブタイミングとの関係を示している。図１１に示すように、大リフトアーム７２と揺動カムアーム４０Ｒとが結合されている場合には、第２バルブ４Ｒに関しては一定のリフト量及びバルブタイミングに固定され、第１バルブ４Ｌに関してのみリフト量及びバルブタイミングを可変制御することができる。つまり、大リフトアーム７２と揺動カムアーム４０Ｒとを結合することで、片弁可変制御が可能になる。この片弁可変制御では、第２バルブ４Ｒのリフト量は、第１駆動カム２２によって第２揺動カムアーム４０Ｒを揺動させるときの最大設定リフト量以上に固定されるので、図１０に示すように、第１バルブ４Ｌのリフト量を変更して両バルブ４Ｌ，４Ｒのリフト量の差を制御することで、気筒内の混合気の流れを制御（スワール制御）することが可能になる。
【００７６】
（４）両弁可変制御と片弁可変制御の切替のための油圧制御
次に、ピン８０に供給する油圧の制御について説明する。上記の両弁可変制御から片弁可変制御へ、或いは、片弁可変制御から両弁可変制御への切替えは、ピン８０に供給する油圧を制御して大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとを結合し、或いは、結合を解除することによって実現される。
【００７７】
図１２はピン８０を作動させるための油圧系の構成を示す図である。図１２に示すように、制御軸３２内には制御軸３２と大リフトアーム７２との摺動隙間、及び制御軸３２と第２揺動カムアーム４０Ｒとの摺動隙間に接続される油路９２が形成されている。この油路９２の上流にはポンプ１００が設けられ、ポンプ１００で加圧された潤滑油が油路９２を通って制御軸３２と各アーム７２，４０Ｒとの摺動隙間に供給されるようになっている。本実施形態では、この潤滑油用の油路９２と大リフトアーム７２内の油圧室８８とを別の油路９０によって接続している。これにより、油路９２を流れる潤滑油の一部が油圧室８８に供給され、ピン８０に油圧を付与する作動油として機能する。潤滑油用の油路９２を作動油用の油路として兼用することで、装置全体の油路の構成を簡素化することができる。
【００７８】
なお、ポンプ１００は内燃機関によって駆動されるため、図１３に示すように、油圧はエンジン回転数の影響を受ける。エンジン回転数が低く油圧が上昇していない状況では、ピン８０の位置をピン穴３６の位置に合わせても、リターンスプリング８４がピストン８２を押す力に抗してピン８０をピン穴８６内に挿入することはできない。このため、可変動弁装置を制御する制御装置は、エンジン回転数が上昇して油圧が所定圧Ｐ１に達するまでは、大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとの結合動作は禁止している。上記の所定圧Ｐ１は、ピン８０をピン穴８６に速やかに挿入できる程度の油圧に設定すればよく、例えば、リターンスプリング８４の最大バネ力にピン受圧面積を乗じた値に設定することができる。
【００７９】
一方、大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとの結合を解除する場合には、ピン８０をピン穴８６から抜き出すことになる。この場合には、ピン８０がピストン８２によって油圧室８８内に押し戻されるように、油圧室８８内の油圧を下げてやる必要がある。しかし、ポンプ１００は内燃機関によって駆動されているため、ポンプ１００の回転数を制御して油圧を下げることは難しい。そこで、本実施形態では、油路９２から潤滑油を抜き出すための排出路１０２を設け、結合の解除時には排出路１０２から潤滑油を排出することで、油路９２内を流れる潤滑油の油圧を下げ、油圧がピン８０を押す力を低下させるようにしている。排出路１０２には、排出路１０２を開閉する電磁弁（排出弁）１０４が配置されている。また、排出路１０２における電磁弁１０の下流にはオリフィス１０６が配置されている。オリフィス１０６は、各アーム７２，４０Ｒへの潤滑油の供給量として少なくとも最低潤滑油量は確保できるように、排出路１０２から排出される潤滑油の流量を制限している。
【００８０】
本実施形態の可変動弁装置により実施される油圧制御の具体的な内容は図１４及び図１５のフローチャートで示される。図１４のフローチャートは両弁可変制御から片弁可変制御への切替えの際に実行される油圧制御のルーチンを示しており、図１５のフローチャートは片弁可変制御から両弁可変制御への切替えの際に実行される油圧制御のルーチンを示している。
【００８１】
両弁可変制御の実行中、片弁可変制御の実行指令が可変動弁装置の制御装置に供給されると、可変動弁装置の制御装置は、図１４に示すルーチンに従い油圧制御を実施する。最初のステップ１００では、油路９２内を流れる潤滑油の油圧（制御油圧）が所定圧Ｐ１に達したか否か判定する。油圧は内燃機関の油圧センサで検出することができる。油圧が所定圧Ｐ１に達するまでは以降のステップの処理は実施せず、ステップ１００の判定が成立するまで待機状態となる。
【００８２】
油圧が所定圧Ｐ１を越えたら、制御軸３２を回転させて第２ローラ６２Ｒのスライダ面４６Ｒ上での位置を大リフト側に変化させ、ピン穴８６の位置が“第１大リフト位置”に位置するように第２揺動カムアーム４０Ｒの揺動角幅を変更する（ステップ１０２）。次のステップ１０４では、制御軸３２の回転角度をステップ１０２で設定した値に維持したまま、１サイクル（クランク軸２回転）が経過するまで待機する。上記の揺動角幅で第２揺動カムアーム４０Ｒが揺動することによって、１サイクルが経過する間に必ずピン穴８６は“第１大リフト位置”を通過する。その際、ピン８０の位置とピン穴８６の位置とが一致し、油圧室８８内の油圧が駆動力になってピン８０はピン穴８６内に速やかに差し込まれる。これにより、大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとの結合が完了する。
【００８３】
１サイクルの経過後は、ステップ１０２とは逆側に制御軸３２を回転させ、制御軸３２の回転角度を通常使用範囲内まで戻す（ステップ１０６）。これにより、第２ローラ６２Ｒと第２揺動カムアーム４０Ｒのスライダ面４６Ｒとは完全に離れ、第２揺動カムアーム４０Ｒは第２駆動カム２４によって駆動されるようになり、第２バルブ４Ｒは一定のリフト量及びバルブタイミングに固定される。一方、第１揺動カムアーム４０Ｌは、両弁可変制御時と同様に第１駆動カム２２によって駆動され、第１バルブ４Ｌのリフト量及びバルブタイミングは制御軸３２を回転させることで可変制御することができる。以降、制御装置は、可変動弁装置の片弁可変制御を実行する（ステップ１０８）。
【００８４】
片弁可変制御の実行中、両弁可変制御の実行指令が可変動弁装置の制御装置に供給されると、可変動弁装置の制御装置は、図１５に示すルーチンに従い油圧制御を実施する。最初のステップ２００では、制御軸３２を大リフト側に通常使用範囲を超えて回転させ、その回転角度を“第１大リフト位置”に対応する回転角度に設定する。
【００８５】
次のステップ２０２では、電磁弁１０４をオンにして、排出路１０２からの潤滑油の排出を開始する。電磁弁１０４のオン後は、油路９２内を流れる潤滑油の油圧（制御油圧）が所定圧Ｐ１よりも低くなったか否か判定する（ステップ２０４）。油圧が所定圧Ｐ１よりも低くなるまでは以降のステップの処理は実施せず、ステップ２０４の判定が成立するまで待機状態となる。
【００８６】
油圧が所定圧Ｐ１よりも低くなったら、制御軸３２の回転角度をステップ２００で設定した値に維持したまま、１サイクル（クランク軸２回転）が経過するまで待機する（ステップ２０６）。油圧が所定圧Ｐ１よりも低くなっていることで、ピン８０はピストン８２によってピン穴８６から押し出されていき、１サイクルが経過する間にピン８０はピン穴８６から抜け出る。これにより、大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとの結合の解除が完了する。
【００８７】
１サイクルの経過後は、ステップ２００とは逆側に制御軸３２を回転させ、制御軸３２の回転角度を通常使用範囲内まで戻す（ステップ２０８）。これにより、第２ローラ６２Ｒと第２揺動カムアーム４０Ｒのスライダ面４６Ｒとは再び接触し、第２揺動カムアーム４０Ｒは、第１揺動カムアーム４０Ｌと同様に第１駆動カム２２によって駆動されるようになる。つまり、制御軸３２を回転させることで両バルブ４Ｌ，４Ｒのリフト量及びバルブタイミングを可変制御することが可能になる。制御軸３２の回転角度が通常使用範囲内まで戻ったら、電磁弁１０２をオフにして排出路１０２からの潤滑油の排出を停止する（ステップ２１０）。以降、制御装置は、可変動弁装置の両弁可変制御を実行する（ステップ２１２）。
【００８８】
［本実施形態の可変動弁装置の利点］
以上説明した通り、本実施形態の可変動弁装置によれば、大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとを結合するだけで、第２バルブ４Ｒの開弁特性の制御を可変制御から一定制御へ切替えることができ、大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとの結合を解除するだけで、第２バルブ４Ｒの開弁特性の制御を一定制御から可変制御へ切替えることができる。これにより、第１バルブ４Ｌの開弁特性と第２バルブ４Ｒの開弁特性を制御軸３２の回転角度に連動させてともに変化させることができる両弁可変制御から、第２バルブ４Ｒの開弁特性を固定した状態で第１バルブ４Ｌの開弁特性のみを制御軸３２の回転角度に連動させて変化させることができる片弁可変制御へ、簡単且つ確実に切替えることができる。逆に、片弁可変制御から両弁可変制御へも簡単且つ確実に切替えることができる。
【００８９】
また、本実施形態の可変動弁装置によれば、ピン８０をピン穴８６に差し込むという極めて簡単な構造で大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとを結合することができる。しかも、制御軸３２の回転角度が通常使用範囲内にあるときは、ピン穴８６の位置とピン８０の位置とは一致しないようになっているので、第２バルブ４Ｒの可変動作時に誤って一定動作へ切替わってしまうことはない。
【００９０】
さらに、上記の“ピン位置”及び“第１大リフト位置”は、各アーム４０Ｒ，７２のゼロリフト位置に対応して設けられているので、各アーム４０Ｒ，７２がともに静止した状態でピン８０をピン穴８６へ差し込むことができる。したがって、本実施形態の可変動弁装置によれば、大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとを確実に結合することができる。
【００９１】
また、両弁可変制御から片弁可変制御への切替え時、制御軸３２を通常使用範囲よりも大リフト側に回転させるため、第２バルブ４Ｒのリフト量は通常使用範囲での最大リフト量よりも一時的に増大する。しかし、リフト量の差が吸入空気量に与える影響は大リフト側ほど小さいので、制御切替え時のリフト量の変化によって吸入空気量が大きく変化してしまうことはない。
【００９２】
また、両弁可変制御に加えて片弁可変制御を実現するために必要な部品は、固定動弁機構７０を構成する大リフトアーム７２とアーム結合機構７８だけであるので、部品点数の増加を抑えることができるという利点もある。さらに、大リフトアーム７２は第２揺動カムアーム４０Ｒの真横に配置され、固定動弁機構７０を設けない場合に比較して大リフトアーム７２の分だけ軸方向の長さが拡大するだけであるので、装置全体の大型化も抑制されるという利点もある。
【００９３】
実施の形態２.
以下、図１６乃至図１９を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
本実施形態の可変動弁装置は、実施の形態１の可変動弁装置とは、ピンを作動させるための油圧系の構成に違いがある。可変動弁機構や固定動弁機構等の基本構成や動作に関しては実施の形態１と同一であり、その構成や動作は図１乃至図１１を用いて表すことができる。以下では、実施の形態１との相違点について重点的に説明する。
【００９４】
図１６はピン８０を作動させるための油圧系の構成を示す図である。図１６に示すように、制御軸３２内には制御軸３２と大リフトアーム７２との摺動隙間、及び制御軸３２と第２揺動カムアーム４０Ｒとの摺動隙間に接続される油路９２が形成されている。本実施形態では、この潤滑油用の油路９２とは別に、作動油用の油路９４が制御軸３２内に形成されている。大リフトアーム７２内の油圧室８８には、この作動油用の油路９４が油路９０によって接続されている。油路９４の上流にはポンプ１１０が設けられ、ポンプ１１０で加圧された作動油が油路９４を通って油圧室８８に供給され、ピン８０に油圧を付与する。なお、ポンプ１１０は油路９２に潤滑油を供給するためのポンプと共用することができる。
【００９５】
油路９４におけるポンプ１１０の下流には、油路９４を開閉する電磁弁（排出弁）１１２が配置されている。電磁弁１１２を開くことで、油路９４を通って油圧室８８に作動油が供給され、ピン８０に作用する油圧が上昇する。逆に電磁弁１１２を閉じることで、油路９４への作動油の供給が遮断される。油路９４内の作動油は制御軸３２と大リフトアーム７２との摺動隙間から少しずつ漏れているので、作動油の供給が遮断されることで油路９４内の油圧は低下していき、ピン８０に作用する油圧も低下する。したがって、大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとを結合する場合には、電磁弁１１２を開けばよく、大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとの結合を解除する場合には、電磁弁１１２を閉じればよい。このように、大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとを結合する場合にのみ、電磁弁１１２を開くことで、摺動隙間から漏れ出る作動油の量を減らして作動油を節約することができる。
【００９６】
なお、電磁弁１１２を閉じたときに油圧室８８や油路９４内から油圧が抜けるため、図１７に示すように、再び電磁弁１１２を開いた後、油圧が所定圧Ｐ１に達するまでにはある程度の待機時間Ｔを要する。この待機時間Ｔは、作動油の粘度の影響を受けるため、温度によってばらつきがある。油圧が所定圧Ｐ１まで上昇していない状況では、ピン８０の位置をピン穴３６の位置に合わせても、リターンスプリング８４がピストン８２を押す力に抗してピン８０をピン穴８６内に挿入することはできない。このため、可変動弁装置を制御する制御装置は、電磁弁１１２の開弁後、油圧が所定圧Ｐ１に達するまでは、大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとの結合動作は禁止している。
【００９７】
本実施形態の可変動弁装置により実施される油圧制御の具体的な内容は図１８及び図１９のフローチャートで示される。図１８のフローチャートは両弁可変制御から片弁可変制御への切替えの際に実行される油圧制御のルーチンを示しており、図１９のフローチャートは片弁可変制御から両弁可変制御への切替えの際に実行される油圧制御のルーチンを示している。
【００９８】
両弁可変制御の実行中、片弁可変制御の実行指令が可変動弁装置の制御装置に供給されると、可変動弁装置の制御装置は、図１８に示すルーチンに従い油圧制御を実施する。最初のステップ３００では、制御軸３２を回転させて第２ローラ６２Ｒのスライダ面４６Ｒ上での位置を大リフト側に変化させ、ピン穴８６の位置が“第２大リフト位置”に位置するように第２揺動カムアーム４０Ｒの揺動角幅を変更する。
【００９９】
次のステップ３０２では、制御軸３２の回転角度をステップ３００で設定した値に維持したまま、電磁弁１１２をオンにして、油路９４内への作動油の供給を開始する。電磁弁１１２のオン後は、油路９４内を流れる作動油の油圧（制御油圧）が所定圧Ｐ１に達したか否か判定する（ステッ３０４）。油圧が所定圧Ｐ１に達するまでは以降のステップの処理は実施せず、ステップ３０４の判定が成立するまで待機状態となる。
【０１００】
油圧が所定圧Ｐ１に達したら、制御軸３２を回転させて第２ローラ６２Ｒのスライダ面４６Ｒ上での位置をさらに大リフト側に変化させ、ピン穴８６の位置が“第１大リフト位置”に位置するように第２揺動カムアーム４０Ｒの揺動角幅を変更する（ステップ３０６。次のステップ３０８では、制御軸３２の回転角度をステップ３０６で設定した値に維持したまま、１サイクル（クランク軸２回転）が経過するまで待機する。上記の揺動角幅で第２揺動カムアーム４０Ｒが揺動することによって、１サイクルが経過する間に必ずピン穴８６は“第１大リフト位置”を通過する。その際、ピン８０の位置とピン穴８６の位置とが一致し、油圧室８８内の油圧が駆動力になってピン８０はピン穴８６内に速やかに差し込まれる。これにより、大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとの結合が完了する。
【０１０１】
１サイクルの経過後は、ステップ３０６とは逆側に制御軸３２を回転させ、制御軸３２の回転角度を通常使用範囲内まで戻す（ステップ３１０）。これにより、第２ローラ６２Ｒと第２揺動カムアーム４０Ｒのスライダ面４６Ｒとは完全に離れ、第２揺動カムアーム４０Ｒは第２駆動カム２４によって駆動されるようになり、第２バルブ４Ｒは一定のリフト量及びバルブタイミングに固定される。一方、第１揺動カムアーム４０Ｌは、両弁可変制御時と同様に第１駆動カム２２によって駆動され、第１バルブ４Ｌのリフト量及びバルブタイミングは制御軸３２を回転させることで可変制御することができる。以降、制御装置は、可変動弁装置の片弁可変制御を実行する（ステップ３１２）。
【０１０２】
片弁可変制御の実行中、両弁可変制御の実行指令が可変動弁装置の制御装置に供給されると、可変動弁装置の制御装置は、図１９に示すルーチンに従い油圧制御を実施する。最初のステップ４００では、制御軸３２を大リフト側に通常使用範囲を超えて回転させ、その回転角度を“第１大リフト位置”に対応する回転角度に設定する。
【０１０３】
次のステップ２０２では、電磁弁１１２をオフにして、油路９４への作動油の供給を遮断する。電磁弁１１２のオフ後は、油路９４内を流れる作動油の油圧（制御油圧）が所定圧Ｐ１よりも低くなったか否か判定する（ステップ４０４）油圧が所定圧Ｐ１よりも低くなるまでは以降のステップの処理は実施せず、ステップ４０４の判定が成立するまで待機状態となる。
【０１０４】
油圧が所定圧Ｐ１よりも低くなったら、制御軸３２の回転角度をステップ４００で設定した値に維持したまま、１サイクル（クランク軸２回転）が経過するまで待機する（ステップ４０６）。油圧が所定圧Ｐ１よりも低くなっていることで、ピン８０はピストン８２によってピン穴８６から押し出されていき、１サイクルが経過する間にピン８０はピン穴８６から抜け出る。これにより、大リフトアーム７２と第２揺動カムアーム４０Ｒとの結合の解除が完了する。
【０１０５】
１サイクルの経過後は、ステップ４００とは逆側に制御軸３２を回転させ、制御軸３２の回転角度を通常使用範囲内まで戻す（ステップ４０８）。これにより、第２ローラ６２Ｒと第２揺動カムアーム４０Ｒのスライダ面４６Ｒとは再び接触し、第２揺動カムアーム４０Ｒは、第１揺動カムアーム４０Ｌと同様に第１駆動カム２２によって駆動されるようになる。つまり、制御軸３２を回転させることで両バルブ４Ｌ，４Ｒのリフト量及びバルブタイミングを可変制御することが可能になる。以降、制御装置は、可変動弁装置の両弁可変制御を実行する（ステップ４１０）。
【０１０６】
その他．
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、次のように変形して実施してもよい。
【０１０７】
上記実施の形態では、ピン８０を大リフトアーム７２に設け、ピン穴８６を第２揺動カムアーム４０Ｒに設けているが、ピン穴８６を大リフトアーム７２に設け、ピン８０を第２揺動カムアーム４０Ｒに設けてもよい。また、ピン８０を作動させる駆動力として油圧を用いているが、電磁力等の他の駆動力を用いてもよい。
【０１０８】
また、上記実施の形態では、制御アーム５０をカム軸２０に揺動可能に取り付け、小径ギヤ３４及び大径ギヤ５２を介して制御アーム５０を制御軸３２に連動させているが、制御アームを制御軸３２に固定して制御軸３２と一体的に回転させるようにしてもよい。制御アームとローラ６０，６２は、制御アームに揺動可能に取り付けられた中間アームによって連結する。このような構成によっても、制御軸３２の回転に連動させてローラ６０，６２を第１駆動カム２２の周面に沿って移動させることができる。
【０１０９】
また、上記実施の形態では、１カム２弁駆動型の動弁装置に本発明を適用しているが、１カム１弁駆動型の動弁装置にも本発明を適用することができる。また、本発明は上記実施の形態のようなロッカーアーム方式の動弁装置だけでなく、直動式等の他の形式の動弁装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる可変動弁装置の構成を示す側面視図である。
【図２】図１に示す可変動弁装置における可変動弁機構及び固定動弁機構の構成を説明するための分解斜視図である。
【図３】図１に示す可変動弁装置におけるアーム結合機構の構成を説明するための分解斜視図である。
【図４】図１に示す可変動弁装置のＡ−Ａ断面を模式的に示す図である。
【図５】図１に示す可変動弁装置のリフト動作を示す図であり、（Ａ）はバルブの閉弁時、（Ｂ）はバルブの開弁時を示している。
【図６】図１に示す可変動弁装置のリフト量の変更動作を示す図であり、（Ａ）は大リフト時、（Ｂ）は小リフト時を示している。
【図７Ａ】大リフトアームと第２揺動カムアームとの結合動作について説明するための図である。
【図７Ｂ】大リフトアームと第２揺動カムアームとの結合動作について説明するための図である。
【図８】大リフトアームと第２揺動カムアームとが結合されていない場合の下変動弁装置のリフト動作について示す模式図である。
【図９】大リフトアームと第２揺動カムアームとが結合されていない場合の、左右のバルブのバルブタイミングとリフト量との関係を示す図である。
【図１０】大リフトアームと第２揺動カムアームとが結合されている場合の下変動弁装置のリフト動作について示す模式図である。
【図１１】大リフトアームと第２揺動カムアームとが結合されている場合の、左右のバルブのバルブタイミングとリフト量との関係を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態１にかかるピンを作動させるための油圧系の構成を示す図である。
【図１３】図１２の油圧系における油圧とエンジン回転数との関係を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態１において両弁可変制御から片弁可変制御への切替えの際に実行される油圧制御のルーチンを示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態１において片弁可変制御から両弁可変制御への切替えの際に実行される油圧制御のルーチンを示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施の形態２にかかるピンを作動させるための油圧系の構成を示す図である。
【図１７】図１６の油圧系における油圧とエンジン回転数との関係を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態２において両弁可変制御から片弁可変制御への切替えの際に実行される油圧制御のルーチンを示すフローチャートである。
【図１９】本発明の実施の形態２において片弁可変制御から両弁可変制御への切替えの際に実行される油圧制御のルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１１】
４  バルブ
６  油圧ラッシャアジャスタ
１０  ロッカーアーム
１２  ロッカーローラ
２０  カム軸
２２  第１駆動カム
２４  第２駆動カム
３０  可変動弁機構
３２  制御軸
３４  小径ギヤ
３６  ロストモーションスプリング
４０  揺動カムアーム
４２（４２ａ，４２ｂ）揺動カム面
４６  スライド面
４８  バネ座
５０  制御アーム
５２  大径ギヤ
５６  接続ピン
５８  中間アーム
６０  第１ローラ
６２  第２ローラ
６４  連結軸
７０  固定動弁機構
７２  大リフトアーム
７４  入力ローラ
７８  アーム結合機構
８０  ピン
８２  ピストン
８４  リターンスプリング
８６  ピン穴
８８  油圧室
９０  油路
９２  潤滑油用油路
９４  作動油専用油路
１００，１１０  ポンプ
１０４，１１２  電磁弁
【図１】
2006316664.tif 000003
【図２】
2006316664.tif 000004
【図３】
2006316664.tif 000005
【図４】
2006316664.tif 000006
【図５】
2006316664.tif 000007
【図６】
2006316664.tif 000008
【図７Ａ】
2006316664.tif 000009
【図７Ｂ】
2006316664.tif 000010
【図８】
2006316664.tif 000011
【図９】
2006316664.tif 000012
【図１０】
2006316664.tif 000013
【図１１】
2006316664.tif 000014
【図１２】
2006316664.tif 000015
【図１３】
2006316664.tif 000016
【図１４】
2006316664.tif 000017
【図１５】
2006316664.tif 000018
【図１６】
2006316664.tif 000019
【図１７】
2006316664.tif 000020
【図１８】
2006316664.tif 000021
【図１９】
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