(57)【要約】【課題】択一的に第一及び第二入力アームのうちの一方を出力アームに連結する構成を、２本のピンで実現する。【解決手段】  第一入力アーム３０と第二入力アーム４０と出力アーム５０からなるロッカアーム２９内に、端面どうしが当接し合う２本のピン６１，６２を変位可能に設置する。そして、変位装置７１で、該２本のピン６１，６２どうしの当接部Ｔを出力アーム５０と第二入力アーム４０との間に変位させることで、第一入力アーム３０のみを出力アーム５０に連結し、該当接部Ｔを出力アーム５０と第一入力アーム３０との間に変位させることで、第二入力アーム４０のみを出力アーム５０に連結する。【選択図】図４
2018025133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一カム（１０）に駆動されて揺動する第一入力アーム（３０）と、第二カム（２０）に駆動されて揺動する第二入力アーム（４０）と、第一入力アーム（３０）と第二入力アーム（４０）との間に設けられて揺動時にバルブ（７）を駆動する出力アーム（５０）とを含み構成されたロッカアーム（２９）と、
第一及び第二入力アーム（３０，４０）のうち第一入力アーム（３０）のみを出力アーム（５０）に連結することで、第一カム（１０）のプロフィールに従いバルブ（７）を駆動する第一状態に切り替え、第一及び第二入力アーム（３０，４０）のうち第二入力アーム（４０）のみを出力アーム（５０）に連結することで、第二カム（２０）のプロフィールに従いバルブ（７）を駆動する第二状態に切り替える切替装置（６０）と
を備えた内燃機関の可変動弁機構において、
切替装置（６０）は、
ロッカアーム（２９）内に変位可能に設置されて端面どうしが当接し合う２本のピン（６１，６２）と、
該２本のピン（６１，６２）どうしの当接部（Ｔ）を出力アーム（５０）と第二入力アーム（４０）との間に変位させることで前記第一状態に切り替え、該２本のピン（６１，６２）どうしの当接部（Ｔ）を出力アーム（５０）と第一入力アーム（３０）との間に変位させることで前記第二状態に切り替える変位装置（７１）と
を備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。
【請求項２】
出力アーム（５０）には、択一的に前記２本のピン（６１，６２）のうちの一方の端部が挿入される貫通穴（６５）が設けられ、
前記２本のピン（６１，６２）どうしの当接部（Ｔ）が、貫通穴（６５）よりも一方側から貫通穴（６５）を通過して貫通穴（６５）よりも他方側に変位することで、第一状態及び第二状態の一方から他方に切り替わる請求項１記載の内燃機関の可変動弁機構。
【請求項３】
２本のピン（６１，６２）を設置する部分における、出力アーム（５０）と第一入力アーム（３０）との間から、出力アーム（５０）と第二入力アーム（４０）との間までの距離（Ｌ）は、１〜５ｍｍである請求項１又は２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６に示す従来例１（特許文献１）の可変動弁機構９０は、第一カム９１に駆動されてバルブ７を駆動する第一アーム９３と、第二カム９２に駆動される第二アーム９４とを備えている。そして、第一アーム９３に第二アーム９４を連結することで、第二カム９２のプロフィールに従いバルブ７を駆動する第二状態に切り替え、該連結を解除することで、第一カム９１のプロフィールに従いバルブ７を駆動する第一状態に切り替える。
【０００３】
図７に示す従来例２（特許文献２）の可変動弁機構１００は、第一カムに駆動される第一入力アーム１０３と、第二カムに駆動される第二入力アーム１０４と、第一入力アーム１０３と第二入力アーム１０４との間に設けられて揺動時にバルブを駆動する出力アーム１０５とを含み構成されている。そして、両入力アーム１０３，１０４のうち第一入力アーム１０３のみを出力アーム１０５に連結することで、第一カムのプロフィールに従いバルブ７を駆動する第一状態に切り替え、第二入力アーム１０４のみを出力アーム１０５に連結することで、第二カムのプロフィールに従いバルブ７を駆動する第二状態に切り替える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１３２３７８号公報
【特許文献２】特開昭６２−２０３９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
最近の可変動弁機構の傾向では、例えば第一状態は性能を出す為に使用される場合が多く、リフト量は高く作用角幅は狭くしたい。他方、第二状態は燃費重視のアトキンソンサイクルで使われることが多く、リフト量は低く作用角幅は広くしたいニーズがある。
【０００６】
しかしながら、従来例１では、第一カム９１に駆動される第一アーム９３に、第二カム９２に駆動される第二アーム９４を連結するため、図８(ａ)に示すように、第二状態のリフト曲線Ｃ２は第一状態のリフト曲線Ｃ１を常に上回る必要がある。その為、第二状態のリフト曲線Ｃ２は無駄に大きくなり、第二状態での燃費効果が目減りする。
【０００７】
他方、従来例２では、択一的に両入力アーム１０３，１０４のうちの一方を出力アーム１０５に連結するため、図８(ｂ)に示すように、第一状態のリフト曲線Ｃ１と第二状態のリフト曲線Ｃ２とを交差させることができる。よって、第二状態での燃費効果が目減りすることはない。しかしながら、従来例２では、図７(ａ)に示すように、３本のピン１１３，１１５，１１４のうちの中央のピン１１５と第二入力アーム１０４側のピン１１４との当接部Ｔ２を出力アーム１０５と第二入力アーム１０４との間に変位させることで前記第一状態に切り替え、図７(ｂ)に示すように、中央のピン１１５と第一入力アーム１０３側のピン１１３との当接部Ｔ１を出力アーム１０５と第一入力アーム１０３との間に変位させることで前記第二状態に切り替えるため、３本のピン１１３，１１５，１１４が必須になる。そのため、部品点数が多くなると共に、３本のアーム１０３，１０５，１０４からなるロッカアーム全体が幅方向に大きくなってしまう。
【０００８】
そこで、リフト曲線を交差させられる構成、すなわち、択一的に第一及び第二入力アームのうちの一方を出力アームに連結する構成を、２本のピンで実現することを目的とする。
【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、次のように構成されている。第一カムに駆動されて揺動する第一入力アームと、第二カムに駆動されて揺動する第二入力アームと、第一入力アームと第二入力アームとの間に設けられて揺動時にバルブを駆動する出力アームとを含み構成されたロッカアームと、第一及び第二入力アームのうち第一入力アームのみを出力アームに連結することで、第一カムのプロフィールに従いバルブを駆動する第一状態に切り替え、第一及び第二入力アームのうち第二入力アームのみを出力アームに連結することで、第二カムのプロフィールに従いバルブを駆動する第二状態に切り替える切替装置とを備えている。
【００１０】
そして、次の特徴を備えている。切替装置は、ロッカアーム内に変位可能に設置されて端面どうしが当接し合う２本のピンと、該２本のピンどうしの当接部を出力アームと第二入力アームとの間に変位させることで前記第一状態に切り替え、該２本のピンどうしの当接部を出力アームと第一入力アームとの間に変位させることで前記第二状態に切り替える変位装置とを備えている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、択一的に第一及び第二入力アームのうちの一方を出力アームに連結する構成を、２本のピンで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１の可変動弁機構を示す斜視図である。
【図２】その可変動弁機構の側面断面図（図３(ａ)のII-II断面をみた図）である。
【図３】(ａ)はその可変動弁機構の平面断面図（図３(ｂ)のIIIａ-IIIａ断面をみた図）、(ｂ)は正面断面図（図３(ａ)のIIIｂ-IIIｂ断面をみた図）である。
【図４】その可変動弁機構において、(ａ)は第一状態から第二状態に切り替えた時を示す平面断面図、(ｂ)は第二状態から第一状態に切り替えた時を示す平面断面図である。
【図５】その可変動弁機構のリフト曲線を示すグラフである。
【図６】従来例１の可変動弁機構を示す斜視図である。
【図７】従来例２の可変動弁機構において、(ａ)は第一状態に切り替えた時を示す平面断面図、(ｂ)は第二状態に切り替えた時を示す平面断面図である。
【図８】(ａ)は従来例１のリフト曲線を示すグラフ、(ｂ)は従来例２のリフト曲線を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
出力アームの構成は、特に限定されないが、次の態様を例示する。
［ア］出力アームには、択一的に前記２本のピンのうちの一方の端部が挿入される貫通穴が設けられている。そして、前記２本のピンどうしの当接部が、貫通穴よりも一方側から貫通穴を通過して貫通穴よりも他方側に変位することで、第一状態及び第二状態の一方から他方に切り替わる。
［イ］出力アームには、択一的に前記２本のピンのうちの一方の端部の側面が当接する突起が設けられている。そして、前記２本のピンどうしの当接部が、突起よりもその幅方向一方側から突起の下方又は上方を通過して突起よりもその幅方向他方に変位することで、第一状態及び第二状態の一方から他方に切り替わる。
【００１４】
２本のピンを設置する部分における、出力アームと第一入力アームとの間から、出力アームと第二入力アームとの間までの距離（すなわち、出力アームの幅）は、特に限定されないが、１〜５ｍｍであることが好ましい。５ｍｍを超えると、２本のピンのストロークが必然的に大きくなり過ぎてしまうおそれがあるからである一方、１ｍｍに満たないと、出力アームの幅（肉厚）が薄くなり過ぎて強度不足になるおそれがあるからである。同様の理由から、該距離は、２〜４ｍｍであることがより好ましく、２．５〜３．５ｍｍであることが更に好ましい。
【実施例１】
【００１５】
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。
【００１６】
図１〜図５に示す実施例１の可変動弁機構１は、バルブスプリング８が取り付けられたバルブ７を周期的に押圧することで、バルブ７を開閉させる機構である。可変動弁機構１は、第一カム１０と、第二カム２０と、ロッカアーム２９と、切替装置６０とを含み構成されている。
【００１７】
［第一カム１０］
第一カム１０は、図２等に示すように、内燃機関が２回転する毎に１回転するカムシャフト９ａに突設されている。第一カム１０は、側面視で円形の第一ベース円１１と、第一ベース円１１から突出した第一ノーズ１２とを含み構成されている。
【００１８】
［第二カム２０］
第二カム２０は、カムシャフト９ａにおける第一カム１０の隣に突設されている。第二カム２０は、側面視で円形の第二ベース円２１と、第二ベース円２１から突出した第二ノーズ２２とを含み構成されている。第二ノーズ２２のプロフィールは、第一ノーズ１２のプロフィールと交差している。
【００１９】
［ロッカアーム２９］
ロッカアーム２９は、図１等に示すように、第一入力アーム３０と、第二入力アーム４０と、出力アーム５０とを含み構成されている。
【００２０】
第一入力アーム３０は、図３等に示すように、後端部がロッカシャフト９ｂに揺動可能に支持されており、第一カム１０に駆動されて揺動する。第一入力アーム３０の先端部には、第一カム１０に当接する第一ローラ３３が、第一シャフト３１及びベアリング３２を介して回転可能に取り付けられている。
【００２１】
第二入力アーム４０は、後端部がロッカシャフト９ｂに揺動可能に支持されており、第二カム２０に駆動されて揺動する。第二入力アーム４０の先端部には、第二カム２０に当接する第二ローラ４４が、第二シャフト４２及びベアリング４３を介して回転可能に取り付けられている。
【００２２】
出力アーム５０は、第一入力アーム３０と第二入力アーム４０との間に入り込む先後方向に細長い基部５６と、基部５６の先端からその幅方向両側に延びる先部５７とからなる、平面視でＴ字形の形状をしている。そして、基部５６の後端部がロッカシャフト９ｂに揺動可能に支持されている。そして揺動時には、先部５７で左右２つのバルブ７を駆動する。出力アーム５０の基部５６の側面には、第一ロストモーションスプリング５３と、第二ロストモーションスプリング５４とが取り付けられている。第一ロストモーションスプリング５３は、第二状態のときに第一入力アーム３０を空振りさせるためのスプリングであって、第一入力アーム３０を第一カム１０側に付勢している。第二ロストモーションスプリング５４は、第一状態のときに第二入力アーム４０を空振りさせるためのスプリングであって、第二入力アーム４０を第二カム２０側に付勢している。
【００２３】
［切替装置６０］
切替装置６０は、第一状態と第二状態とに切り替えるための装置である。第一状態は、第一及び第二入力アーム３０，４０のうち第一入力アーム３０のみを出力アーム５０に連結することで、第一カム１０のプロフィールに従いバルブ７を駆動する状態である。第二状態は、第一及び第二入力アーム３０，４０のうち第二入力アーム４０のみを出力アーム５０に連結することで、第二カム２０のプロフィールに従いバルブ７を駆動する状態である。切替装置６０は、第一穴６３と、第二穴６４と、貫通穴６５と、第一ピン６１と、第二ピン６２と、変位装置７１とを含み構成されている。
【００２４】
第一穴６３は、第一シャフト３１の内部に設けられた有底筒状の穴であり、出力アーム５０側に開口している。第二穴６４は、第二シャフト４２の内部に設けられた有底筒状の穴であり、出力アーム５０側に開口している。貫通穴６５は、出力アーム５０に設けられた穴であり、第一入力アーム３０側と第二入力アーム４０側とに開口している。
【００２５】
第一ピン６１は、第一穴６３内に変位可能に設置されている。第二ピン６２は、第二穴６４内に変位可能に設置されている。２本のピン６１，６２は、端面どうしが当接し合っている。そして、択一的に２本のピン６１，６２のうちの一方の端部が貫通穴６５に挿入される。
【００２６】
変位装置７１は、油圧室７４と油路７５とリターンスプリング７３とを含み構成されている。油圧室７４は、第二穴６４内に設けられており、油圧で第二ピン６２を第一入力アーム３０側に押圧する。油路７５は、油圧室７４に油を供給するためのものであって、シリンダヘッド内からロッカシャフト９ｂ内及び第二入力アーム４０内を通って油圧室７４にまで延びている。リターンスプリング７３は、第一穴６３内に設けられており、弾性力で第一ピン６１を第二入力アーム４０側に付勢している。
【００２７】
変位装置７１は、図４(ａ)に示すように、油圧室７４の油圧を上げて２本のピン６１，６２どうしの当接部Ｔを、出力アーム５０と第二入力アーム４０との間から出力アーム５０と第一入力アーム３０との間に変位させることで、第一状態から第二状態に切り替える。他方、該変位装置７１は、図４(ｂ)に示すように、油圧室７４の油圧を下げてリターンスプリング７３の弾性力で２本のピン６１，６２どうしの当接部Ｔを、出力アーム５０と第一入力アーム３０との間から出力アーム５０と第二入力アーム４０との間に変位させることで、第二状態から第一状態に切り替える。
【００２８】
具体的には、２本のピン６１，６２どうしの当接部Ｔが、貫通穴６５よりも一方側から貫通穴６５を通過して貫通穴６５よりも他方側に変位することで、第一状態及び第二状態の一方から他方に切り替わる。その貫通穴６５の長さＬ（すなわち、出力アーム５０と第一入力アーム３０との間から、出力アーム５０と第二入力アーム４０との間までの距離）は、３ｍｍ程度である。そして、２本のピン６１，６２及びそれらの当接部Ｔのストロークも、貫通穴６５の長さＬと略同程度（厳密には、貫通穴６５の長さＬよりも僅かに長い程度）である。
【００２９】
図５に示すように、第一状態のときのリフト曲線（内燃機関の回転角度に対するバルブリフト量）を示す第一リフト曲線Ｃ１と、第二状態のときのリフト曲線を示す第二リフト曲線Ｃ２とは、交差している。
【００３０】
本発明によれば、次の効果が得られる。
［Ａ］第一状態のときには、出力アーム５０から第二入力アーム４０が切り離され、第二状態のときには、出力アーム５０から第一入力アーム３０が切り離されるので、上記のように第一リフト曲線Ｃ１と第二リフト曲線Ｃ２とを交差させることができる。そのため、両リフト曲線Ｃ１，Ｃ２の自由度が上がり、燃費向上に繋がる。
【００３１】
［Ｂ］択一的に第一及び第二入力アーム３０，４０のうちの一方を出力アーム５０に連結する構成を、２本のピン６１，６２で実現できるので、部品点数を減らして可変動弁機構１をシンプルにできると共に、ロッカアーム２９を幅方向にコンパクトにすることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１    可変動弁機構（実施例１）
７    バルブ
１０    第一カム
２０    第二カム
２９    ロッカアーム
３０    第一入力アーム
４０    第二入力アーム
５０    出力アーム
６０    切替装置
６１    第一ピン
６２    第二ピン
６５    貫通穴
７１    変位装置
Ｔ    ２本のピンの当接部
Ｌ    貫通穴の長さ
【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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