(57)【要約】【課題】切替ピンのエッジを摩耗し難くする。【解決手段】可変動弁機構１は、非連結状態から連結状態への切替時に、切替アーム１０が切替ピン３０の空振方向Ｄ１側に入り込んだ際には、戻方向Ｄ２に変位する切替アーム１０が切替ピン３０のピン端面３６に摺接すると共に、ピン端面３６を非連結位置Ｃ−側に押圧することで切替ピン３０を押し退ける。摺接開始時ｔ１には、切替アーム１０が、ピン端面３６における空振側エッジＥ１よりも戻方向Ｄ２側部分に摺接する。また、少なくとも、１０％手前時ｔ５から摺接終了時ｔ６までの間、メインアームに対する切替アームの戻方向の相対変位に伴い、ピン端面３６に対する被押圧中心ｐの相対位置が停滞することなく戻方向Ｄ２側にシフトしていくことで、被押圧中心ｐが戻側エッジＥ２で停滞することなく摺接が終わる。【選択図】図５
2018112085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カム（９）に駆動される切替アーム（１０）と、揺動時に内燃機関のバルブ（７７）を駆動するメインアーム（２０）と、メインアーム（２０）に変位可能に取り付けられた切替ピン（３０）と、切替ピン（３０）を非連結位置（Ｃ−）に変位させることでメインアーム（２０）に対して切替アーム（１０）がカム（９）の回転に従い空振方向（Ｄ１）とその反対の戻方向（Ｄ２）とに相対往復変位する非連結状態に切り替え、切替ピン（３０）を連結位置（Ｃ＋）に変位させることで切替アーム（１０）とメインアーム（２０）とが一緒に揺動する連結状態に切り替える変位装置（４０）とを備え、
非連結状態から連結状態への切替時に、メインアーム（２０）に対して切替アーム（１０）が空振方向（Ｄ１）に相対変位している間に切替ピン（３０）が連結位置（Ｃ＋）に変位することで、切替アーム（１０）が切替ピン（３０）の空振方向（Ｄ１）側に入り込んだ際には、メインアーム（２０）に対して戻方向（Ｄ２）に相対変位する切替アーム（１０）が切替ピン（３０）のピン端面（３６）に摺接すると共に、摺接開始時（ｔ１）から摺接終了時（ｔ６）までの間に、切替アーム（１０）がピン端面（３６）を非連結位置（Ｃ−）側に押圧することで切替ピン（３０）を押し退けるように構成された内燃機関の可変動弁機構において、
ピン端面（３６）の切替アーム（１０）との摺接箇所における切替アーム（１０）から受ける押圧力の中心位置を被押圧中心（ｐ）とし、ピン端面（３６）の空振方向（Ｄ１）側のエッジである空振側エッジ（Ｅ１）からピン端面（３６）の戻方向（Ｄ２）側のエッジである戻側エッジ（Ｅ２）までのピン端面（３６）に沿った長さをピン端面長（Ｌｅ）として、
少なくとも、被押圧中心（ｐ）から戻側エッジ（Ｅ２）までのピン端面（３６）に沿った長さ（Ｌ５）がピン端面長（Ｌｅ）の１０％になる１０％手前時（ｔ５）から摺接終了時（ｔ６）までの間、メインアーム（２０）に対する切替アーム（１０）の戻方向（Ｄ２）の相対変位に伴い、ピン端面（３６）に対する被押圧中心（ｐ）の相対位置が停滞することなく戻方向（Ｄ２）側にシフトしていくことで、被押圧中心（ｐ）が戻側エッジ（Ｅ２）で停滞することなく摺接が終わるように構成されたことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。
【請求項２】
カム（９）に駆動される切替アーム（１０）と、揺動時に内燃機関のバルブ（７７）を駆動するメインアーム（２０）と、メインアーム（２０）に変位可能に取り付けられた切替ピン（３０）と、切替ピン（３０）を非連結位置（Ｃ−）に変位させることでメインアーム（２０）に対して切替アーム（１０）がカム（９）の回転に従い空振方向（Ｄ１）とその反対の戻方向（Ｄ２）とに相対往復変位する非連結状態に切り替え、切替ピン（３０）を連結位置（Ｃ＋）に変位させることで切替アーム（１０）とメインアーム（２０）とが一緒に揺動する連結状態に切り替える変位装置（４０）とを備え、
非連結状態から連結状態への切替時に、メインアーム（２０）に対して切替アーム（１０）が空振方向（Ｄ１）に相対変位している間に切替ピン（３０）が連結位置（Ｃ＋）に変位することで、切替アーム（１０）が切替ピン（３０）の空振方向（Ｄ１）側に入り込んだ際には、メインアーム（２０）に対して戻方向（Ｄ２）に相対変位する切替アーム（１０）が切替ピン（３０）のピン端面（３６）に摺接すると共に、摺接開始時（ｔ１）から摺接終了時（ｔ６）までの間に、切替アーム（１０）がピン端面（３６）を非連結位置（Ｃ−）側に押圧することで切替ピン（３０）を押し退けるように構成された内燃機関の可変動弁機構において、
摺接開始時（ｔ１）には、切替ピン（３０）が最大限連結位置（Ｃ＋）側に変位している状態において、切替アーム（１０）が、ピン端面（３６）の空振方向（Ｄ１）側のエッジである空振側エッジ（Ｅ１）に摺接することなく、ピン端面（３６）における空振側エッジ（Ｅ１）よりも戻方向（Ｄ２）側部分に摺接するように構成されたことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。
【請求項３】
摺接開始時（ｔ１）には、切替ピン（３０）が最大限連結位置（Ｃ＋）側に変位している状態において、切替アーム（１０）が、空振側エッジ（Ｅ１）に摺接することなく、ピン端面（３６）における空振側エッジ（Ｅ１）よりも戻方向（Ｄ２）側部分に摺接するように構成された請求項１記載の内燃機関の可変動弁機構。
【請求項４】
被押圧中心（ｐ）から戻側エッジ（Ｅ２）までのピン端面（３６）に沿った長さ（Ｌ３）がピン端面長（Ｌｅ）の２０％以上である戻側シフト開始時（ｔ３）から摺接終了時（ｔ６）までの間、メインアーム（２０）に対する切替アーム（１０）の戻方向（Ｄ２）の相対変位に伴い、ピン端面（３６）に対する被押圧中心（ｐ）の相対位置が停滞することなく戻方向（Ｄ２）側にシフトしていくように構成された請求項１又は３記載の内燃機関の可変動弁機構。
【請求項５】
戻側シフト開始時（ｔ３）は、摺接開始時（ｔ１）よりも後であり、
摺接開始時（ｔ１）には、切替アーム（１０）における所定部分がピン端面（３６）に摺接し、戻側シフト開始時（ｔ３）には、切替アーム（１０）における前記所定部分よりも空振方向（Ｄ１）側の部分がピン端面（３６）に摺接することで、摺接開始時（ｔ１）から戻側シフト開始時（ｔ３）までの間に、ピン端面（３６）に対する被押圧中心（ｐ）の相対位置が空振方向（Ｄ１）側にシフトするように構成された請求項４記載の内燃機関の可変動弁機構。
【請求項６】
切替アーム（１０）は、メインアーム（２０）に相対揺動可能に軸着され、前記相対往復変位は、相対揺動である請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁機構。
【請求項７】
メインアーム（２０）は、切替アーム（１０）の幅方向両側に設けられた２つのメインアーム側壁部（２１）と、２つのメインアーム側壁部（２１）どうしを繋ぐ繋ぎ部（２２）とを備え、繋ぎ部（２２）に切替ピン（３０）がメインアーム（２０）の長さ方向に変位可能に取り付けられた請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁機構。
【請求項８】
変位装置（４０）は、切替ピン（３０）を連結位置（Ｃ＋）側に付勢するスプリング（４１）と、切替ピン（３０）を油圧で非連結位置（Ｃ−）側に押圧する油圧装置（４５）とを備え、油圧装置（４５）は、該油圧を相対的に高くすることで切替ピン（３０）を該油圧で非連結位置（Ｃ−）に変位させ、該油圧を相対的に低くすることで切替ピン（３０）をスプリング（４１）の付勢力で連結位置（Ｃ＋）に変位させるように構成された請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のバルブを駆動すると共に、内燃機関の運転状況に応じてバルブの駆動状態を変更する可変動弁機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７に示す従来例の可変動弁機構９０は、カムに駆動される切替アーム９１と、揺動時に内燃機関のバルブを駆動するメインアーム９２と、メインアーム９２に変位可能に取り付けられた切替ピン９３とを備えている。そして、図７(ａ)に示すように、切替ピン９３を非連結位置Ｃ−に変位させることで非連結状態に切り替え、図７(ｂ)に示すように、切替ピン９３を連結位置Ｃ＋に変位させることで連結状態に切り替える。
【０００３】
図８(ａ)に示すように、非連結状態から連結状態への切替時において、切替のタイミングが悪いと、切替アーム９１が空振方向Ｄ１に揺動している間に、切替ピン９３が連結位置Ｃ＋に飛び出すことで、切替アーム９１が切替ピン９３の下方に入り込んでしまう。このような場合にも、切替アーム９１がロックされてしまわないようにするための対応として、切替アーム９１の端部に、曲面状の押圧面９１ａが形成されている。これにより、図９に示すように、切替アーム９１が戻方向Ｄ２に揺動する際に、押圧面９１ａでピン端面９３ａを非連結位置Ｃ−側に押圧することで、切替ピン９３を押し退けるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６９２５９７８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来例では、図８(ｂ)に示す摺接開始時Ｔ１に、押圧面９１ａがピン端面９３ａの下側エッジＥ１に当たる場合、切替ピン９３に無理な曲げ荷重が掛かってしまう。なお、特許文献１のＦＩＧ．３には、図９(ｂ)に示すように、押圧面９１ａがピン端面９３ａにおける下側エッジＥ１よりも上側部分に摺接している状態が示されているが、これは摺接開始時を示しているのか、それよりも後の押圧面９１ａがピン端面９３ａを若干非連結位置Ｃ−側に押し込んだ時Ｔ２を示しているのかは不明である。
【０００６】
さらに、従来例では、図９(ａ)〜(ｄ)に示す摺接時前半Ｔ１〜Ｔ４には、メインアーム９２に対して切替アーム９１が戻方向Ｄ２に相対揺動していくの伴い、ピン端面９３ａ内での被押圧中心Ｐの位置も上方にシフトしていくが、図９(ｄ)〜(ｆ)に示す摺接時後半Ｔ４〜Ｔ６には、被押圧中心Ｐが上側エッジＥ２で停滞してしまう。そのため、図１０(ｃ)に示すように、被押圧中心Ｐが上側エッジＥ２にくる区間、すなわち、押圧面９１ａが上側エッジＥ２に摺接する区間が長くなり、上側エッジＥ２が摩耗し易くなるおそれがある。その上側エッジＥ２は、図１０(ｂ)に示すように、連結状態への切替時に真っ先に切替アーム９１の下方に入り込む部分なので、該摩耗により切替応答性に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００７】
また、このような問題は、図８(ｂ)に示す摺接開始時Ｔ１に押圧面９１ａがピン端面９３ａの下側エッジＥ１に当たることで下側エッジＥ１が摩耗すると共に、切替ピン９３が回転することで下側エッジＥ１が上側にくることでも起こり得る。
【０００８】
そこで、ピン端面のエッジを摩耗しにくくすることを、本発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の内燃機関の可変動弁機構は、カムに駆動される切替アームと、揺動時に内燃機関のバルブを駆動するメインアームと、メインアームに変位可能に取り付けられた切替ピンと、切替ピンを非連結位置に変位させることでメインアームに対して切替アームがカムの回転に従い空振方向とその反対の戻方向とに相対往復変位する非連結状態に切り替え、切替ピンを連結位置に変位させることで切替アームとメインアームとが一緒に揺動する連結状態に切り替える変位装置とを備え、非連結状態から連結状態への切替時に、メインアームに対して切替アームが空振方向に相対変位している間に切替ピンが連結位置に変位することで、切替アームが切替ピンの空振方向側に入り込んだ際には、メインアームに対して戻方向に相対変位する切替アームが切替ピンのピン端面に摺接すると共に、摺接開始時(ｔ１)から摺接終了時(ｔ６)までの間に、切替アームがピン端面を非連結位置側に押圧することで切替ピンを押し退けるように構成された内燃機関の可変動弁機構において、次の[１]又は[２]の少なくともいずれか一方の特徴を備えている。
【００１０】
なお、以下では、ピン端面の切替アームとの摺接箇所における切替アームから受ける押圧力の中心位置を「被押圧中心」とする。また、ピン端面の空振方向側のエッジである空振側エッジからピン端面の戻方向側のエッジである戻側エッジまでのピン端面に沿った長さを「ピン端面長(Ｌｅ)」とする。
【００１１】
［Ａ］可変動弁機構は、摺接開始時(ｔ１)には、切替ピンが最大限連結位置側に変位している状態において、切替アームが、空振側エッジに摺接することなく、ピン端面における空振側エッジよりも戻方向側部分に摺接するように構成されている。
【００１２】
［Ｂ］可変動弁機構は、少なくとも、被押圧中心から戻側エッジまでのピン端面に沿った長さ(Ｌ５)がピン端面長(Ｌｅ)の１０％になる１０％手前時(ｔ５)から摺接終了時(ｔ６)までの間、メインアームに対する切替アームの戻方向の相対変位に伴い、ピン端面に対する被押圧中心の相対位置が停滞することなく戻方向側にシフトしていくことで、被押圧中心が戻側エッジで停滞することなく摺接が終わるように構成されている。
【発明の効果】
【００１３】
上記[Ａ]の特徴によれば、摺接開始時(ｔ１)に切替アームが空振側エッジに摺接しないため、空振側エッジが摩耗せず、また、切替ピンに無理な曲げ荷重が掛かりにくい。
【００１４】
上記[Ｂ]の特徴によれば、被押圧中心が戻側エッジで停滞しないため、戻側エッジが摩耗しにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】(ａ)は実施例の可変動弁機構を示す側面図、(ｂ)は同可変動弁機構の切替アーム及びメインアームを示す斜視図である。
【図２】同可変動弁機構において、(ａ)は非連結状態に切り替えたときを示す側面図、(ｂ)は非連結状態を示す側面図である。
【図３】同可変動弁機構において、(ａ)は連結状態に切り替えたときを示す側面図、(ｂ)は連結状態を示す側面図である。
【図４】同可変動弁機構において、(ａ)は切替アームが切替ピンの下方に入り込んだ時を示す側面図、(ｂ)は摺接開始時を示す側面図である。
【図５】同可変動弁機構において、(ａ)〜(ｆ)は、摺接開始時から摺接終了時までを順に示す側面図である。
【図６】同可変動弁機構において、(ａ)は摺接終了時を示す側面図、(ｂ)はその後の状態を示す側面図、(ｃ)はピン端面における被押圧中心の位置が切替アームの揺動に従いシフトしていく様子を示すグラフである。
【図７】従来例の可変動弁機構において、(ａ)は非連結状態を示す側面図、(ｂ)は連結状態を示す側面図である。
【図８】同可変動弁機構において、(ａ)は切替アームが切替ピンの下方に入り込んだ時を示す側面図、(ｂ)は摺接開始時を示す側面図である。
【図９】同可変動弁機構において、(ａ)〜(ｆ)は、摺接開始時から摺接終了時までを順に示す側面図である。
【図１０】同可変動弁機構において、(ａ)は摺接終了時を示す側面図、(ｂ)はその後の状態を示す側面図、(ｃ)はピン端面における被押圧中心の位置が切替アームの揺動に従いシフトしていく様子を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
上記[Ａ]の特徴において、空振側エッジから摺接開始時(ｔ１)の被押圧中心までのピン端面に沿った長さ(Ｌ１)は、特に限定されないが、ピン端面における空振側エッジよりも内側部分がより広範囲に渡って摩耗し難くなる点で、ピン端面長(Ｌｅ)の１０％以上であることが好ましく、１５％以上であることがより好ましく、２０％以上であることがさらに好ましい。
【００１７】
また、該長さ(Ｌ１)の上限は、特に限定されないが、ピン端面における戻側エッジよりも内側部分がより広範囲に渡って摩耗し難くなる点で、該長さ(Ｌ１)は、ピン端面長(Ｌｅ)の９０％以下であることが好ましく、８５％以下であることがより好ましく、８０％以下であることがさらに好ましい。
【００１８】
上記[Ｂ]の特徴において、前記相対往復変位が相対揺動である場合、１０％手前時(ｔ５)から摺接終了時(ｔ６)までにメインアームに対して切替アームが戻方向に相対揺動する角度（θ）は、特に限定されないが、被押圧中心が戻側エッジ及びその付近を素早く通過する点で、８°以下であることが好ましく、６°以下であることがより好ましく、４°以下であることがさらに好ましい。
【００１９】
また、該角度(θ)の下限値は、特に限定されないが、現実的に実施し易い点で、該角度(θ)は、０．３°以上であることが好ましく、０．６°以上であることがより好ましく、１．０°以上であることがさらに好ましい。
【００２０】
上記[Ｂ]の特徴において、１０％手前時(ｔ５)よりも前は、特に限定されないが、ピン端面における戻側エッジよりも内側部分がより広範囲に渡って摩耗し難くなる点で、可変動弁機構は、被押圧中心から戻側エッジまでのピン端面に沿った長さ(Ｌ３)がピン端面長(Ｌｅ)の２０％以上（好ましくは３０％以上、より好ましくは４０％以上）である戻側シフト開始時(ｔ３)から摺接終了時(ｔ６)までの間、メインアームに対する切替アームの戻方向の相対変位に伴い、ピン端面に対する被押圧中心の相対位置が停滞することなく戻方向側にシフトしていくように構成されていることが好ましい。
【００２１】
また、戻側シフト開始時(ｔ３)における被押圧中心から戻側エッジまでのピン端面に沿った長さ(Ｌ３)の上限は、特に限定されないが、ピン端面における空振側エッジよりも内側部分がより広範囲に渡って摩耗し難くなる点で、該長さ(Ｌ３)は、ピン端面長(Ｌｅ)の９５％以下であることが好ましく、９０％以下であることがより好ましく、８５％以下であることがさらに好ましい。
【００２２】
戻側シフト開始時(ｔ３)は摺接開始時(ｔ１)であってもよいが、摺接時後半での戻方向へのシフト速度が上がることで被押圧中心が戻側エッジ及びその付近を素早く通過するようになる点で、戻側シフト開始時(ｔ３)は、摺接開始時(ｔ１)よりも後であることが好ましい。さらに、可変動弁機構は、摺接開始時(ｔ１)には、切替アームにおける所定部分がピン端面に摺接し、戻側シフト開始時(ｔ３)には、切替アームにおける前記所定部分よりも空振方向側の部分がピン端面に摺接することで、摺接開始時(ｔ１)から戻側シフト開始時(ｔ３)までの間に、ピン端面に対する被押圧中心の相対位置が空振方向側にシフトするように構成されていることが好ましい。
【００２３】
上記[Ａ]又は[Ｂ]の特徴を備える場合において、切替アームの態様は、特に限定されないが、次の態様を例示する。但し、実施しやすい点で[１]の態様が好ましい。
［１］切替アームは、メインアームに相対揺動可能に軸着され、前記相対往復変位は、相対揺動である。
［２］切替アームは、メインアームに直線方向に相対変位可能に取り付けられ、前記相対往復変位は、相対往復直線運動である。
【００２４】
切替ピンは、メインアームの幅方向に変位するものであってもよいが、切替アームで切替ピンを押し退けやすくなる点で、メインアームは、切替アームの幅方向両側に設けられた２つのメインアーム側壁部と、２つのメインアーム側壁部どうしを繋ぐ繋ぎ部とを備え、繋ぎ部に切替ピンがメインアームの長さ方向に変位可能に取り付けられていることが好ましい。
【００２５】
変位装置は、油圧で切替ピンを連結位置に変位させるものであってもよいが、切替アームで切替ピンを押し退けやすい点で、変位装置は、切替ピンを連結位置側に付勢するスプリングと、切替ピンを油圧で非連結位置側に押圧する油圧装置とを備え、油圧装置は、該油圧を相対的に高くすることで切替ピンを該油圧で非連結位置に変位させ、該油圧を相対的に低くすることで切替ピンをスプリングの付勢力で連結位置に変位させるように構成されていることが好ましい。
【００２６】
非連結状態及び連結状態は、特に限定されないが、次の態様を例示する。
［１］非連結状態は、バルブの駆動を休止する休止状態であり、連結状態は、バルブを駆動する駆動状態である。
［２］非連結状態は、メインアームが第二カムにより駆動されることで、相対的に小さいリフト量でバルブを駆動する低リフト状態であり、連結状態は、相対的に大きいリフト量でバルブを駆動する高リフト状態である。
【実施例】
【００２７】
次に、本発明の実施例を示す。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各部の構成や形状を任意に変更して実施することもできる。
【００２８】
図１に示すように、本実施例の可変動弁機構１は、内燃機関のバルブ７７に対して取り付けられている。バルブ７７は、吸気用のバルブであってもよいし、排気用のバルブであってもよい。バルブ７７に対しては、該バルブ７７を閉じる方向に付勢するバルブスプリング（図示略）が取り付けられている。可変動弁機構１は、バルブ７７を周期的に押圧することで、バルブスプリングとの協働でバルブ７７を開閉する。可変動弁機構１は、カム９と、切替アーム１０と、メインアーム２０と、切替ピン３０と、変位装置４０と、ピボット５０とを備えている。
【００２９】
カム９は、内燃機関が２回転（７２０°回転）する毎に１回転（３６０°回転）するカムシャフト８に突設されている。カム９は、断面形状が円形のベース円９ａと、ベース円９ａから突出したノーズ９ｂとからなる。
【００３０】
切替アーム１０は、２つの切替アーム側壁部１１と、切替アーム後部１２と、架橋部１６と、ローラシャフト１５と、ローラ１４とを備えている。２つの切替アーム側壁部１１は、幅方向に間隔をおいて並設されている。各切替アーム側壁部１１の先端部は、軸材１７によりメインアーム側壁部２１の先部に、揺動可能に軸着されている。
【００３１】
切替アーム後部１２は、２つの切替アーム側壁部１１の後端部どうしを繋いでいる。切替アーム後部１２の後面には、切替ピン３０のピン端面３６を押圧するための押圧面１３が形成されている。押圧面１３は、空振方向Ｄ１側ほど軸材１７（非連結状態での揺動中心）から離れ、戻り方向Ｄ２側ほど軸材１７に近づく形状（テーパー形状）をしている。架橋部１６は、切替アーム側壁部１１の先部どうしを繋いでいる。
【００３２】
ローラ１４は、２つの切替アーム側壁部１１と切替アーム後部１２と架橋部１６との間に、ローラシャフト１５を介して回転可能に取り付けられている。ローラシャフト１５は、２つの切替アーム側壁部１１を幅方向に貫通している。ローラ１４とローラシャフト１５との間には、ベアリング１５ａが介装されている。切替アーム１０は、ローラ１４がカム９に押圧されることで駆動される。
【００３３】
メインアーム２０は、２つのメインアーム側壁部２１と、メインアーム後部２２と、メインアーム先部２６とを備えている。２つのメインアーム側壁部２１は、切替アーム１０の幅方向両側に設けられている。メインアーム先部２６は、２つのメインアーム側壁部２１の先端部どうしを繋いでいる。メインアーム先部２６は、バルブ７７のステムエンドに当接している。メインアーム後部２２は、２つのメインアーム側壁部２１の後端部どうしを繋いでいる。
【００３４】
メインアーム後部２２の両側面には、幅方向外方に突出する突起２８が設けられ、該突起２８にロストモーションスプリング２９のコイル部２９ｂが外嵌されている。ロストモーションスプリング２９は、コイル部２９ｂと、コイル部２９ｂから延びる一方部２９ａ及び他方部２９ｃとを備え、一方部２９ａは、メインアーム側壁部２１の後端部に当接し、他方部２９ｃは、切替アーム側壁部１１の上部に設けられた突起１９に当接している。ロストモーションスプリング２９は、非連結状態の時に切替アーム１０をカム９に追従させるためのものである。
【００３５】
図２(ａ)に示すように、ピボット５０の上端部にある半球部５２の上に、メインアーム後部２２の下面に凹設された半球状凹部２５が載置されることで、ピボット５０にメインアーム２０が揺動可能に支持されている。ピボット５０は、バルブクリアランスを自動で埋めるラッシュアジャスタであってもよいし、そのような機能は備えない通常のピボットであってもよい。
【００３６】
切替ピン３０は、メインアーム後部２２に設けられてメインアーム２０の長さ方向に延びるピン穴２３に挿入されることで、メインアーム後部２２にメインアーム２０の長さ方向に変位可能に取り付けられている。切替ピン３０は、後側のピン大径部３１と、ピン大径部３１よりも径が小さい先側のピン小径部３５とからなる。ピン穴２３は、後側にピン穴大径部２３ａを備え、前側にピン穴小径部２３ｂを備えている。ピン穴大径部２３ａの内径は、ピン大径部３１の外径と略等しい。ピン穴小径部２３ｂの内径は、ピン小径部３５の外径と略等しい。
【００３７】
切替ピン３０は、ピン穴２３に沿って後側に変位することで、非連結位置Ｃ−に変位可能になっている。非連結位置Ｃ−は、ピン小径部３５の先部がピン穴２３に退入することで、ピン小径部３５がメインアーム後部２２と切替アーム後部１２との間を跨がなくなる位置である。
【００３８】
変位装置４０は、スプリング４１と油圧装置４５とを備えている。スプリング４１は、ピン穴大径部２３ａに取り付けらたリテーナ４２と切替ピン３０との間に介装されており、切替ピン３０を連結位置Ｃ＋側（先側）に付勢している。油圧装置４５は、油路４６と油圧室４７とを備えている。油路４６は、油圧室４７に油圧を供給するためのものであり、シリンダヘッド内、ピボット５０内及びメインアーム後部２２内を通って油圧室４７にまで延びている。油圧室４７は、ピン穴大径部２３ａ内におけるピン大径部３１よりも先側にできる空間に油が満たされることで形成される。油圧室４７内の油圧は、ピン大径部３１を非連結位置Ｃ−側（後側）に押圧する。油圧装置４５は、油圧室４７内の油圧を相対的に高くする（油圧ＯＮにする）ことで、切替ピン３０をスプリング４１の付勢力に抗して非連結位置Ｃ−に変位させて非連結状態に切り替える。
【００３９】
非連結状態は、図２(ｂ)に示すように、切替アーム１０がカム９の回転に従い軸材１７を中心に空振方向Ｄ１とその反対の戻方向Ｄ２とに揺動する状態である。このとき、メインアーム２０は揺動せずに静止する。そのため、バルブ７７の駆動を休止する休止状態になる。
【００４０】
図３(ａ)に示すように、切替ピン３０は、ピン穴２３に沿って先側に変位することで、連結位置Ｃ＋に変位可能になっている。連結位置Ｃ＋は、ピン小径部３５の先部がピン穴２３から切替アーム後部１２の下方に突出することで、ピン小径部３５がメインアーム後部２２と切替アーム後部１２との間を跨ぐことになる位置である。切替ピン３０が最大限連結位置Ｃ＋側（先側）に配された状態では、ピン大径部３１のピン小径部３５側（先側）の端面が、ピン穴大径部２３ａのピン穴小径部２３ｂ側（先側）の端面に当接する。
【００４１】
油圧装置４５は、油圧室４７の油圧を相対的に低くする（油圧ＯＦＦにする）ことで、切替ピン３０をスプリング４１の付勢力で連結位置Ｃ＋に変位させて連結状態に切り替える。
【００４２】
連結状態は、図３(ｂ)に示すように、カム９の回転に従い切替アーム１０とメインアーム２０とが一緒に揺動する状態である。このとき、メインアーム２０は、メインアーム先部２６でバルブ７７を押圧する。そのため、バルブ７７を駆動する駆動状態になる。
【００４３】
図４(ａ)に示すように、非連結状態から連結状態への切替時において、切替のタイミングが悪いと、切替アーム１０が空振方向Ｄ１に揺動している間に、切替ピン３０が連結位置Ｃ＋に変位することで、切替アーム１０が切替ピン３０の空振方向Ｄ１側に入り込んでしまう。その際には、図４(ｂ)に示すように、戻方向Ｄ２に変位する切替アーム１０の押圧面１３が切替ピン３０のピン端面３６に摺接すると共に、図５に示すように、摺接開始時ｔ１から摺接終了時ｔ６までの間に、押圧面１３がピン端面３６を非連結位置Ｃ−側に押圧することで切替ピン３０を押し退ける。
【００４４】
なお、以下では、ピン端面３６の空振方向Ｄ１側のエッジを「空振側エッジＥ１」とする。また、ピン端面３６の戻方向Ｄ２側のエッジを「戻側エッジＥ２」とする。また、押圧面１３のピン端面３６との摺接箇所におけるピン端面３６に加える押圧力の中心位置を「押圧中心ｐ」とする。また、ピン端面３６の押圧面１３との摺接箇所における押圧面１３から受ける押圧力の中心位置を「被押圧中心ｐ」とする。押圧面１３の押圧中心ｐとピン端面３６の被押圧中心ｐとは、互いに当接し合い重なり合うので、このように同じ符号「ｐ」を付す。
【００４５】
図５(ａ)に示す摺接開始時ｔ１には、切替ピン３０が最大限連結位置Ｃ＋側に変位している状態において、押圧面１３が空振側エッジＥ１に摺接することなく、押圧面１３の戻方向Ｄ２側部分が、ピン端面３６における空振側エッジＥ１よりも戻方向Ｄ２側部分に摺接する。
【００４６】
その摺接開始時ｔ１から、図５(ｂ)に示す前半中間時ｔ２を経て、図５(ｃ)に示す戻側シフト開始時ｔ３に至るまでの間、切替アーム１０が戻方向Ｄ２に揺動していくのに伴い、押圧面１３における押圧中心ｐの位置が空振方向Ｄ１側にシフトしていく。それにより、ピン端面３６における被押圧中心ｐの位置も、空振方向Ｄ１側にシフトしていく。
【００４７】
戻側シフト開始時ｔ３には、押圧面１３の空振方向Ｄ１側部分が、ピン端面３６に摺接する。戻側シフト開始時ｔ３から、図５(ｄ)に示す後半中間時ｔ４及び図５(ｅ)に示す１０％手前時ｔ５を経て、図５(ｆ)に示す摺接終了時ｔ６に至るまでの間、押圧面１３における空振方向Ｄ１側部分が、ピン端面３６に摺接する。この戻側シフト開始時ｔ３から摺接終了時ｔ６までの間、切替アーム１０が戻方向Ｄ２に揺動するのに伴い、ピン端面３６における被押圧中心ｐの位置が停滞することなく戻方向Ｄ２側にシフトしていく。そのため、摺接終了時ｔ６には、被押圧中心ｐが戻側エッジＥ２で停滞することなく摺接が終わる。摺接終了時ｔ６には、切替ピン３０が非連結位置Ｃ−にまで押し戻される。摺接終了時ｔ６の後に、図６(ｂ)に示すように切替ピン３０がスプリング４１の付勢力で再び連結位置Ｃ＋に変位する。
【００４８】
図６(ｃ)には、ピン端面３６における被押圧中心ｐの位置が、切替アーム１０が戻方向Ｄ２に揺動するのに伴いシフトしていく様子を示している。なお、以下では、空振側エッジＥ１から戻側エッジＥ２までのピン端面３６に沿った長さを「ピン端面長Ｌｅ」とする。ピン端面３６におけるエッジＥ１，Ｅ２付近は、面取りされて丸まっているため、ピン端面長Ｌｅは、空振側エッジＥ１から戻側エッジＥ２までの直線距離（ピン小径部３５の直径）よりも若干長くなっている。
【００４９】
空振側エッジＥ１から摺接開始時ｔ１の被押圧中心ｐまでのピン端面３６に沿った長さＬ１は、ピン端面長Ｌｅの４５〜５５％程度である。戻側シフト開始時ｔ３の被押圧中心ｐから戻側エッジＥ２までのピン端面３６に沿った長さＬ３は、ピン端面長Ｌｅの７０〜８０％程度である。
【００５０】
１０％手前時ｔ５は、被押圧中心ｐから戻側エッジＥ２までのピン端面３６に沿った長さＬ５が、ピン端面長Ｌｅの１０％になる時である。１０％手前時ｔ５から摺接終了時ｔ６までに切替アーム１０が戻方向Ｄ２に揺動する角度θは、１．５〜２．５°程度である。該角度θは、図１０に示す従来例の同角度Θと比べて遥かに小さい。
【００５１】
本実施例によれば、次の効果が得られる。
［Ａ］摺接開始時ｔ１に押圧面１３が空振側エッジＥ１に当たらないため、切替ピン３０に無理な曲げ荷重が掛かりにくい。
［Ｂ］摺接開始時ｔ１に押圧面１３が空振側エッジＥ１に摺接しないため、空振側エッジＥ１が摩耗しない。また、被押圧中心ｐは、摺接終了時ｔ６の直前に戻側エッジＥ２を通過するのみで、戻側エッジＥ２で停滞しないので、戻側エッジＥ２が摩耗しにくい。そのため、ピン端面３６のエッジ摩耗による切替応答性への悪影響を最少限に抑えることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１    可変動弁機構
９    カム
１０    切替アーム
２０    メインアーム
２１    メインアーム側壁部
２２    メインアーム後部（繋ぎ部）
３０    切替ピン
３６    ピン端面
４０    変位装置
４１    スプリング
４５    油圧装置
７７    バルブ
Ｄ１  空振方向
Ｄ２  戻方向
Ｅ１  空振側エッジ
Ｅ２  戻側エッジ
Ｃ−  非連結位置
Ｃ＋  連結位置
ｐ    被押圧中心
ｔ１  摺接開始時
ｔ３  戻側シフト開始時
ｔ５  １０％手前時
ｔ６  摺接終了時
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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