(57)【要約】【課題】カム軸により駆動されて揺動するサブロッカアームにより駆動されて機関弁を開閉するメインロッカアームを備える動弁装置が、シリンダヘッドにより形成される動弁室内に配置される内燃機関において、サブロッカアームおよびメインロッカアームの配置を工夫することにより、カム軸の軸方向から見たときシリンダ軸線に直交する方向でのシリンダヘッドの小型化を図る。【解決手段】動弁装置Ｖは、カム２０ｉ，２０ｅに駆動されて揺動するサブロッカアーム群３０ｉ，３０ｅにより駆動されて機関弁１０，１１を開閉するメインロッカアーム４０ｉ，４０ｅを備える。揺動支持部５２，５４とフォロア当接部３１ｃ，３４ｃとが、シリンダ軸線方向に配置される。カム軸Ｃｉ，Ｃｅの軸方向から見たとき、サブロッカアーム群３０ｉ，３０ｅおよびメインロッカアーム４０ｉ，４０ｅは、カム境界直線Ｌ１，Ｌ２に対して、シリンダ軸線Ｌｃが位置する側に配置される。【選択図】図１
2011001885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ軸線方向でシリンダブロックの上部に配置されたシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドに設けられて燃焼室に開口する吸気ポートまたは排気ポートを開閉する機関弁と、前記機関弁を開閉駆動する動弁カムを有するカム軸を備えると共に前記シリンダヘッドにより形成される動弁室内に配置された動弁装置とを備える内燃機関において、
前記動弁装置は、前記動弁カムに駆動されて揺動するサブカムフォロアと、揺動する前記サブカムフォロアにより駆動されて前記機関弁を開閉するメインカムフォロアとを備え、
前記サブカムフォロアを揺動可能に支持する揺動支持部と、前記サブカムフォロアにおいて前記メインカムフォロアと当接するフォロア当接部とが、シリンダ軸線方向に配置され、
前記カム軸の軸方向から見たとき、前記サブカムフォロアの全体および前記メインカムフォロアの全体は、前記カム軸においてシリンダ軸線に直交する方向で前記シリンダ軸線から最も離れた最大遠方位置を通ると共に前記シリンダ軸線に平行なカム境界直線に対して、前記シリンダ軸線が位置する側に配置されることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
シリンダ軸線方向でシリンダブロックの上部に配置されたシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドに設けられて燃焼室に開口する吸気ポートまたは排気ポートを開閉する機関弁と、前記機関弁を開閉駆動する動弁カムを有するカム軸を備えると共に前記シリンダヘッドにより形成される動弁室内に配置された動弁装置とを備える内燃機関において、
前記動弁装置は、前記動弁カムに駆動されて揺動するサブカムフォロアと、揺動する前記サブカムフォロアにより駆動されて前記機関弁を開閉するメインカムフォロアとを備え、
前記サブカムフォロアを揺動可能に支持する揺動支持部と、前記サブカムフォロアにおける前記メインカムフォロアとのフォロア当接部とが、シリンダ軸線方向に配置され、
前記カム軸の軸方向から見たとき、前記サブカムフォロアの全体は、前記メインカムフォロアにおいてシリンダ軸線に直交する方向で前記シリンダ軸線から最も離れた最大遠方位置を通ると共に前記シリンダ軸線に平行なフォロア境界直線に対して、前記シリンダ軸線が位置する側に配置され、
前記メインカムフォロアにおいて前記シリンダヘッドに支持される被支持部は、前記直交方向で、前記メインカムフォロアにおいて前記機関弁を押圧する弁押圧部に対して、前記シリンダ軸線が位置する側に配置され、
前記軸方向から見たとき、前記サブカムフォロアにおける前記動弁カムとのカム当接部と、前記揺動支持部と、前記フォロア当接部とは、前記機関弁のバルブ軸線と前記シリンダ軸線との間に配置されることを特徴とする内燃機関。
【請求項３】
前記機関弁は、前記吸気ポートを開閉する吸気弁であり、
前記シリンダヘッドには、前記燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁が設けられ、
前記燃料噴射弁は、シリンダ軸線方向で前記吸気ポートに対して前記シリンダブロック側に配置され、
前記サブカムフォロアは、前記動弁カムにより駆動されて揺動する複数である所定数のサブロッカアームから構成されるサブブロッカアーム群であり、
前記動弁装置は、前記サブロッカアーム群に設けられると共に、前記サブロッカアーム同士の連結および連結解除を設定する連結設定機構を備えることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関。
【請求項４】
前記シリンダヘッドには、ヘッド側冷却水ジャケットが設けられ、
前記ヘッド側冷却水ジャケットは、前記吸気ポートと前記燃料噴射弁の先端部との間に、前記先端部を囲む環状壁を通路壁とする冷却水通路を有し、
前記冷却水通路には、前記シリンダ軸線を中心とする周方向で前記環状壁を通路壁とすると共に前記環状壁を挟む位置に設けられた１対の冷却水流入通路を介して、前記シリンダブロックに設けられたシリンダ側冷却水ジャケットからの冷却水が流入することを特徴とする請求項３記載の内燃機関。
【請求項５】
前記機関弁は、前記吸気ポートを開閉する吸気弁および前記排気ポートを開閉する排気弁であり、
前記動弁装置は、前記吸気弁を開閉駆動する吸気用動弁装置および前記排気弁を開閉駆動する排気用動弁装置であり、
前記吸気用動弁装置の前記サブカムフォロアである吸気用サブカムフォロアおよび前記排気用動弁装置の前記サブカムフォロアである排気用サブカムフォロアは、前記直交方向での前記吸気用動弁装置の前記カム軸である吸気用カム軸と前記排気用動弁装置の前記カム軸である排気用カム軸との間に配置されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダヘッドにより形成される動弁室内に配置された動弁装置を備える内燃機関に関し、より詳細には、カム軸の動弁カムにより駆動されて揺動するサブカムフォロアと該サブカムフォロアにより駆動されて機関弁を開閉するメインカムフォロアとを備える動弁装置に関連する内燃機関の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関が、シリンダヘッドにより形成される動弁室内に配置された動弁装置を備え、該動弁装置が、カム軸の動弁カムにより駆動されて揺動するサブカムフォロア（例えば、サブロッカアーム）と、揺動する該サブカムフォロアにより駆動されて機関弁（吸気弁または排気弁）を開閉するメインカムフォロア（例えば、メインロッカアーム）とを備え、しかも前記サブカムフォロアが、連結設定機構により連結および連結解除が設定される複数のサブロッカアームから構成されるサブロッカアーム群であるものは知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、内燃機関が、シリンダブロックの上部に配置されると共に燃焼室に開口する吸気ポートが設けられたシリンダヘッドと、該シリンダヘッドに設けられて前記燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁とを備え、該燃料噴射弁が吸気ポートに対してシリンダブロック側に配置されたものは知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−２２１６１１号公報
【特許文献２】特開２００７−２３１８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関の動弁装置が１対のカム軸を備え、各カム軸が有する動弁カムがサブカムフォロアおよびメインカムフォロアを介して機関弁を開閉するものでは、前記カム軸の回転中心線Ｌｉ，Ｌｅに平行な方向（以下、「軸方向」という。）から見たとき、シリンダ軸線に直交する方向（以下、「直交方向」という。）で、サブカムフォロアが、カム軸やメインカムフォロアに対して、シリンダ軸線が位置する側とは反対側に張り出した状態で配置されていると、動弁装置が配置される動弁室が前記直交方向で大きくなり、ひいてはシリンダヘッドが前記直交方向で大型化する。
特に、サブカムフォロアが複数のロッカアームから構成され、さらに複数のロッカアームの連結および連結解除を設定する連結設定機構が設けられる場合には、前記連結設定機構のためにサブロッカアームが大型化して、直交方向でシリンダヘッドが大型化することがある。
さらに、燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁がシリンダヘッドに設けられた内燃機関において、燃焼性向上の観点から、燃料噴射弁から噴射された燃料のフォーム（すなわち、燃料の噴射方向や噴射領域）の設定の自由度を大きくするためには、シリンダ軸線に直交する平面（以下、「シリンダ直交平面」という。）からの燃料噴射弁の傾斜角を大きくして、燃料噴射弁をより立てる方向で傾斜させて配置することが好ましい。
また、吸気弁により開閉される吸気ポートが、前記シリンダ直交平面からの傾斜角度が大きくなるようにシリンダヘッドに設けられることで、燃焼室でのタンブル（縦渦）の生成が容易になり、このタンブルにより、燃焼室内での燃料と空気との混合が促進されて、燃焼性が向上する。
そして、燃料噴射弁や吸気ポートの傾斜角度を大きくする場合には、機関弁、特に吸気弁のバルブ傾斜角度（前記軸方向から見たとき、シリンダ軸線からの吸気弁の角度）を小さく設定する必要がある。そして、このバルブ傾斜角度を小さくする要請は、燃料噴射弁を冷却するための冷却水通路が、シリンダヘッドにおいて吸気ポートと燃料噴射弁との間に設けられる場合に一層大きくなる。
しかしながら、バルブ傾斜角度が小さくされた場合にも、前述のように、動弁装置のサブカムフォロアやメインカムフォロアが、前記直交方向で広い範囲に渡って配置されているのでは、該直交方向でのシリンダヘッドの小型化が制限される。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、カム軸の動弁カムにより駆動されて揺動するサブカムフォロアと該サブカムフォロアにより駆動されて機関弁を開閉するメインカムフォロアとを備える動弁装置が、シリンダヘッドにより形成される動弁室内に配置される内燃機関において、サブカムフォロアおよびメインカムフォロアの配置を工夫することにより、前記直交方向でのシリンダヘッドの小型化を図ることを目的とする。
さらに、本発明は、動弁装置が前記サブカムフォロアを構成するサブロッカアーム群にサブロッカアーム同士の連結および連結解除を設定する連結設定機構を備えるときの前記直交方向でのシリンダヘッドの小型化、リンダヘッドに燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁が設けられたシリンダヘッド、またシリンダ軸線方向で吸気ポートと燃料噴射弁との間に燃料噴射弁を冷却する冷却水通路が設けられたシリンダヘッドの前記直交方向での小型化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、シリンダ軸線方向でシリンダブロック（１）の上部に配置されたシリンダヘッド（３）と、前記シリンダヘッド（３）に設けられて燃焼室（６）に開口する吸気ポート（８）または排気ポート（９）を開閉する機関弁（１０，１１）と、前記機関弁（１０，１１）を開閉駆動する動弁カム（２０ｉ，２０ｅ）を有するカム軸（Ｃｉ，Ｃｅ）を備えると共に前記シリンダヘッド（３）により形成される動弁室（１４）内に配置された動弁装置（Ｖ）とを備える内燃機関において、前記動弁装置（Ｖ）は、前記動弁カム（２０ｉ，２０ｅ）に駆動されて揺動するサブカムフォロア（３０ｉ，３０ｅ）と、揺動する前記サブカムフォロア（３０ｉ，３０ｅ）により駆動されて前記機関弁（１０，１１）を開閉するメインカムフォロア（４０ｉ，４０ｅ）とを備え、前記サブカムフォロア（３０ｉ，３０ｅ）を揺動可能に支持する揺動支持部（５１〜５５）と、前記サブカムフォロア（３０ｉ，３０ｅ）において前記メインカムフォロア（４０ｉ，４０ｅ）と当接するフォロア当接部（３１ｃ，３４ｃ）とが、シリンダ軸線方向に配置され、前記カム軸（Ｃｉ，Ｃｅ）の軸方向から見たとき、前記サブカムフォロア（３０ｉ，３０ｅ）の全体および前記メインカムフォロア（４０ｉ，４０ｅ）の全体は、前記カム軸（Ｃｉ，Ｃｅ）においてシリンダ軸線（Ｌｃ）に直交する方向で前記シリンダ軸線（Ｌｃ）から最も離れた最大遠方位置（Ｓ１，Ｓ２）を通ると共に前記シリンダ軸線（Ｌｃ）に平行なカム境界直線（Ｌ１，Ｌ２）に対して、前記シリンダ軸線（Ｌｃ）が位置する側に配置される内燃機関である。
これによれば、サブカムフォロアの揺動支持部およびフォロア当接部がシリンダ軸線方向に配置されることで、サブカムフォロアが全体的にシリンダ軸線方向に沿う方向に配置されるので、カム軸の軸方向から見たときに、シリンダ軸線に対する前記直交方向でサブカムフォロアが配置される範囲が小さくなる。しかも、サブカムフォロアの全体およびメインカムフォロアの全体は、カム軸において直交方向でシリンダ軸線から最も離れた位置であるカム境界直線に対してシリンダ軸線側に配置されるため、直交方向でカム境界直線に対してシリンダ軸線が位置する側（以下、「シリンダ軸線側」）とは反対側（以下、「反シリンダ軸線側」という。）に張り出すことがない。
請求項２記載の発明は、シリンダ軸線方向でシリンダブロック（１）の上部に配置されたシリンダヘッド（３）と、前記シリンダヘッド（３）に設けられて燃焼室（６）に開口する吸気ポート（８）または排気ポート（９）を開閉する機関弁（１０，１１）と、前記機関弁（１０，１１）を開閉駆動する動弁カム（２０ｉ，２０ｅ）を有するカム軸（Ｃｉ，Ｃｅ）を備えると共に前記シリンダヘッド（３）により形成される動弁室（１４）内に配置された動弁装置（Ｖ）とを備える内燃機関において、前記動弁装置（Ｖ）は、前記動弁カム（２０ｉ，２０ｅ）に駆動されて揺動するサブカムフォロア（３０ｉ，３０ｅ）と、揺動する前記サブカムフォロア（３０ｉ，３０ｅ）により駆動されて前記機関弁（１０，１１）を開閉するメインカムフォロア（４０ｉ，４０ｅ）とを備え、前記サブカムフォロア（３０ｉ，３０ｅ）を揺動可能に支持する揺動支持部（５１〜５５）と、前記サブカムフォロア（３０ｉ，３０ｅ）における前記メインカムフォロア（４０ｉ，４０ｅ）とのフォロア当接部（３１ｃ，３４ｃ）とが、シリンダ軸線方向に配置され、前記カム軸（Ｃｉ，Ｃｅ）の軸方向から見たとき、前記サブカムフォロア（３０ｉ，３０ｅ）の全体は、前記メインカムフォロア（４０ｉ，４０ｅ）においてシリンダ軸線（Ｌｃ）に直交する方向で前記シリンダ軸線（Ｌｃ）から最も離れた最大遠方位置（Ｓ３，Ｓ４）を通ると共に前記シリンダ軸線（Ｌｃ）に平行なフォロア境界直線（Ｌ３，Ｌ４）に対して、前記シリンダ軸線（Ｌｃ）が位置する側に配置され、前記メインカムフォロア（４０ｉ，４０ｅ）において前記シリンダヘッド（３）に支持される被支持部（４１ａ，４２ａ）は、前記直交方向で、前記メインカムフォロア（４０ｉ，４０ｅ）において前記機関弁（１０，１１）を押圧する弁押圧部（４１ｃ，４２ｃ）に対して、前記シリンダ軸線（Ｌｃ）が位置する側に配置され、前記軸方向から見たとき、前記サブカムフォロア（３０ｉ，３０ｅ）における前記動弁カム（２０ｉ，２０ｅ）とのカム当接部（３１ｂ〜３５ｂ）と、前記揺動支持部（５１〜５５）と、前記フォロア当接部（３１ｃ，３４ｃ）とは、前記機関弁（１０，１１）のバルブ軸線（Ｌｎ，Ｌｘ）と前記シリンダ軸線（Ｌｃ）との間に配置される内燃機関である。
これによれば、サブカムフォロアの揺動支持部およびフォロア当接部がシリンダ軸線方向に配置されるので、請求項１記載の発明と同様に、前記直交方向でサブカムフォロアが配置される範囲が小さくなる。しかも、サブカムフォロアの全体は、メインカムフォロアにおいて直交方向でシリンダ軸線から最も離れた最大遠方位置を通るフォロア境界直線に対してシリンダ軸線側に配置されるので、サブカムフォロアが直交方向でフォロア境界直線に対して反シリンダ軸線側に張り出すことがない。
また、サブカムフォロアのカム当接部、揺動支持部およびフォロア当接部が、直交方向で機関弁のバルブ軸線とシリンダ軸線との間に配置されるので、この点でも、直交方向でサブカムフォロアが配置される範囲を小さくできる。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の内燃機関において、前記機関弁（１０，１１）は、前記吸気ポート（８）を開閉する吸気弁（１０）であり、前記シリンダヘッド（３）には、前記燃焼室（６）に燃料を直接噴射する燃料噴射弁（１２）が設けられ、前記燃料噴射弁（１２）は、シリンダ軸線方向で前記吸気ポート（８）に対して前記シリンダブロック（１）側に配置され、前記サブカムフォロア（３０ｉ，３０ｅ）は、前記動弁カム（２０ｉ，２０ｅ）により駆動されて揺動する複数である所定数のサブロッカアーム（３１〜３５）から構成されるサブブロッカアーム群（３０ｉ，３０ｅ）であり、前記動弁装置（Ｖ）は、前記サブロッカアーム群（３０ｉ，３０ｅ）に設けられると共に、前記サブロッカアーム（３１〜３５）同士の連結および連結解除を設定する連結設定機構（６０）を備えるものである。
これによれば、連結設定機構が設けられるために、サブロッカアーム群を構成するサブロッカアームが大型化する場合にも、各サブロッカアームが、直交方向でカム境界直線またはフォロア境界直線に対して反シリンダ軸線側に張り出すことがないので、燃料噴射弁および吸気ポートをシリンダ直交平面に対して大きな傾斜角度を形成して配置できる。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の内燃機関において、前記シリンダヘッド（３）には、ヘッド側冷却水ジャケット（１７ｈ）が設けられ、前記ヘッド側冷却水ジャケット（１７ｈ）は、前記吸気ポート（８）と前記燃料噴射弁（１２）の先端部（１２ａ）との間に、前記先端部（１２ａ）を囲む環状壁（３ｂ）を通路壁とする冷却水通路（１７ｗ）を有し、前記冷却水通路（１７ｗ）には、前記シリンダ軸線（Ｌｃ）を中心とする周方向で前記環状壁（３ｂ）を通路壁とすると共に前記環状壁（３ｂ）を挟む位置に設けられた１対の冷却水流入通路（１７ｍ１，１７ｍ２）を介して、前記シリンダブロック（１）に設けられたシリンダ側冷却水ジャケット（１７ｃ）からの冷却水が流入するものである。
これによれば、燃料噴射弁の先端部が挿入される環状壁を通路壁とする冷却水通路および１対の冷却水流入通路には、シリンダ側冷却水ジャケットから流入した直後の比較的低温の冷却水が流れるので、前記先端部が効果的に冷却される。
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項記載の内燃機関において、前記機関弁（１０，１１）は、前記吸気ポート（８）を開閉する吸気弁（１０）および前記排気ポート（９）を開閉する排気弁（１１）であり、前記動弁装置（Ｖ）は、前記吸気弁（１０）を開閉駆動する吸気用動弁装置（Ｖｉ）および前記排気弁（１１）を開閉駆動する排気用動弁装置（Ｖｅ）であり、前記吸気用動弁装置（Ｖｉ）の前記サブカムフォロア（３０ｉ）である吸気用サブカムフォロア（３０ｉ）および前記排気用動弁装置（Ｖｅ）の前記サブカムフォロア（３０ｅ）である排気用サブカムフォロア（３０ｅ）は、前記直交方向での前記吸気用動弁装置（Ｖｉ）の前記カム軸（Ｃｉ）である吸気用カム軸（Ｃｉ）と前記排気用動弁装置（Ｖｅ）の前記カム軸（Ｃｅ）である排気用カム軸（Ｃｅ）との間に配置されるものである。
これによれば、吸気用サブカムフォロアおよび排気用サブカムフォロアが、吸気用カム軸と排気用カム軸との間に配置されるので、両サブカムフォロアが直交方向で両カム軸に対して反シリンダ軸線側に張り出すことがない。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、サブカムフォロアおよびメインカムフォロアを備える内燃機関の動弁装置において、サブカムフォロアの揺動支持部およびフォロア当接部がシリンダ軸線方向に配置されることで、シリンダ軸線に対する直交方向での配置範囲が小さくされたサブカムフォロアの全体、およびメインカムフォロアの全体が、カム軸の配置により規定されるカム境界直線に対してシリンダ軸線側に配置される。この結果、直交方向でサブカムフォロアおよびメインカムフォロアをシリンダ軸線寄りにコンパクトに配置できるので、動弁装置が配置される動弁室を直交方向で小型化でき、ひいては該動弁室を形成するシリンダヘッドを直交方向で小型化できる。
請求項２記載の発明によれば、サブカムフォロアおよびメインカムフォロアを備える内燃機関の動弁装置において、サブカムフォロアの揺動支持部およびフォロア当接部がシリンダ軸線方向に配置され、かつサブカムフォロアのカム当接部、揺動支持部およびフォロア当接部が、直交方向で機関弁のバルブ軸線とシリンダ軸線との間に配置されることで、シリンダ軸線に対する直交方向での配置範囲が小さくされたサブカムフォロアの全体が、メインカムフォロアの配置により規定されるフォロア境界直線に対してシリンダ軸線側に配置される。この結果、直交方向でサブカムフォロアをシリンダ軸線寄りにコンパクトに配置できるので、動弁装置が配置される動弁室を直交方向で小型化でき、ひいては該動弁室を形成するシリンダヘッドを直交方向で小型化できる。
請求項３記載の事項によれば、動弁装置がサブロッカアーム同士の連結および連結解除を設定する連結設定機構を備える内燃機関において、連結設定機構が設けられたサブロッカアーム群がカム境界直線またはフォロア境界直線に対してシリンダ軸線側に配置されるので、燃料噴射弁および吸気ポートをシリンダ直交平面に対して大きな傾斜角度を形成して配置することができることで、噴射された燃料のフォームの形成の自由度が大きくなり、また燃焼室でのタンブルの形成を容易になって、燃焼性を向上できる。
請求項４記載の事項によれば、動弁装置のサブカムフォロアおよびメインカムフォロアの前述した配置により、吸気ポートと燃料噴射弁との間に冷却水通路が設けられたシリンダヘッドを直交方向で小型化できる共に、燃料噴射弁の先端部を囲む冷却水通路および１対の冷却水流入通路を流れる冷却水により、該先端部の冷却性を向上できる。
請求項５記載の事項によれば、シリンダヘッドの吸気側および排気側において、直交方向で吸気用サブカムフォロアおよび排気用サブカムフォロアをコンパクトに配置できるので、吸気用サブカムフォロアおよび排気用サブカムフォロアを備えるＤＯＨＣ型の動弁装置を備える内燃機関において、動弁室およびシリンダヘッドを直交方向で小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明が適用された内燃機関の、軸方向に直交すると共にシリンダ軸線を含む平面での断面図であり、該内燃機関の動弁装置のサブロッカアーム群およびカム軸の図２のＩ−Ｉ線断面図である。
【図２】図１の概略ＩＩ−ＩＩ線での断面図である。
【図３】図１の内燃機関の動弁装置の吸気用サブロッカアーム群の分解斜視図である。
【図４】内燃機関の動弁装置の常用動弁装置における断面図であり、（ａ）は、図１のＩＶａ−ＩＶａ線の断面図であり、（ｂ）は、図１のＩＶｂ−ＩＶｂ線の断面図である。
【図５】内燃機関の動弁装置の休筒用動弁装置における断面図であり、（ａ）は、図４（ａ）に相当する図であり、（ｂ）は、用動弁装置における図４（ｂ）に相当する図である。
【図６】図１の内燃機関のヘッド側冷却水ジャケットを可視化したときの、部分斜視図である。
【図７】図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線での断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図１〜図７を参照して説明する。
図１を参照すると、本発明が適用された内燃機関Ｅは、複数としての４つのシリンダ１ａ（図１には、それらシリンダ１ａの１つが示されている。）と、各シリンダ１ａに往復運動可能に嵌合するピストン５と、各ピストン５にコンロッドを介して連結されるクランク軸７とを備える多気筒内燃機関であり、搭載対象としての車両に搭載される。
【００１０】
内燃機関Ｅは、４つのシリンダ１ａである第１〜第４シリンダがこの順で直列に配列されて一体に設けられたシリンダブロック１と、シリンダブロック１の上端部にガスケット２を介して結合されるシリンダヘッド３と、シリンダヘッド３の上端部に結合されるヘッドカバー４とから構成される機関本体を備える。
シリンダ１ａ毎に、シリンダ軸線方向でピストン５とシリンダヘッド３との間には、シリンダ１ａとピストン５とシリンダヘッド３とにより燃焼室６が形成される。
【００１１】
なお、明細書および特許請求の範囲において、上下方向はシリンダブロック１のシリンダ軸線Ｌｃに平行な方向（すなわちシリンダ軸線方向）であるとし、上方は、シリンダ軸線方向において、シリンダブロック１に対してシリンダヘッド３が位置する方向であるとする。
また、軸方向は、後述する動弁装置Ｖのカム軸Ｃｉ，Ｃｅの回転中心線Ｌｉ，Ｌｅに平行な方向であり、直交方向は、軸方向から見たとき（以下、「軸方向視」という。）、シリンダ軸線Ｌｃに直交する方向であり、シリンダ直交平面Ｐａはシリンダ軸線Ｌｃに直交する平面である。
【００１２】
内燃機関Ｅは、一部のシリンダ１ａが内燃機関Ｅの運転状態に応じて稼動状態および休止状態に切り換えられる休止可能シリンダであり、残りのすべてのシリンダ１ａが常時稼動する常用シリンダから構成される可変シリンダ機関である。この実施形態において、前記第１，第４シリンダは常用シリンダであり、前記第２，第３シリンダは休止可能シリンダである。
【００１３】
図２を併せて参照すると、シリンダ軸線方向でシリンダブロック１の上部に配置されたシリンダヘッド３には、シリンダ１ａ毎（すなわち、燃焼室６毎）に、燃焼室６に開口する１対の吸気口８ａ，８ｂを有する吸気ポート８および１対の排気口９ａ，９ｂを有する排気ポート９と、１対の吸気口８ａ，８ｂおよび１対の排気口９ａ，９ｂをそれぞれ開閉する吸気弁１０を構成する１対の第１，第２吸気弁１０ａ，１０ｂおよび排気弁１１を構成する１対の第１，第２排気弁１１ａ，１１ｂと、いずれも燃焼室６に臨む燃料噴射弁１２および点火栓１３とが設けられる。
なお、以下の説明において、１対の吸気弁１０ａ，１０ｂおよび１対の排気弁１１ａ，１１ｂを区別しないときは、それぞれ吸気弁１０および排気弁１１と記載する。
【００１４】
内燃機関Ｅは、さらに、シリンダヘッド３およびヘッドカバー４により形成される動弁室１４内に配置されると共に吸気弁１０および排気弁１１を開閉駆動する動弁装置Ｖと、シリンダヘッド３の吸気側に取り付けられると共に内燃機関Ｅの外部から取り入れた吸入空気を吸気ポート８を経て燃焼室６に導く吸気装置１５と、シリンダヘッド３の排気側に取り付けられると共に燃焼室６内での混合気の燃焼により発生した燃焼ガスを排気ガスとして排気ポート９を経て内燃機関Ｅの外部に導く排気装置１６と、シリンダ１ａおよびシリンダヘッド３を冷却する冷却系統１７とを備える。
なお、吸気側とは、シリンダ軸線Ｌｃを含むと共にカム軸Ｃｉ，Ｃｅの回転中心線Ｌｉ，Ｌｅに平行な平面であるシリンダ中心平面Ｐｃに対して、吸気弁１０の全体または大部分が位置する側を意味し、排気側とは、シリンダ中心平面Ｐｃに対して、排気弁１１の全体または大部分が位置する側を意味する。
【００１５】
いずれも機関弁である吸気弁１０および排気弁１１は、ポペット弁から構成され、動弁装置Ｖにより駆動されて弁ステムの中心軸線であるバルブ軸線Ｌｎ，Ｌｘの方向に移動可能である。燃料噴射弁１２は燃焼室６内またはシリンダ１ａ内に燃料を直接噴射し、噴射された燃料は燃焼室６内で吸入空気と混合して混合気を形成する。点火栓１３は、該点火栓１３に接続される点火コイル（図示されず）と共に、シリンダヘッド３に設けられた収容筒１８により形成される円柱状の収容空間内に収容される。
ピストン５は、燃焼室６内の混合気が点火栓１３により点火されて燃焼して発生する燃焼ガスの圧力により駆動されて往復運動し、クランク軸７を回転駆動する。
【００１６】
冷却系統１７は、冷却水ポンプ１７ａと、シリンダブロック１に設けられたシリンダ側冷却水ジャケット１７ｃと、シリンダヘッド３に設けられたヘッド側冷却水ジャケット１７ｈと、ラジエータ１７ｂとを備える。冷却水ポンプ１７ａにより圧送された冷却水は、シリンダ側冷却水ジャケット１７ｃに供給されて各シリンダ１ａを冷却し、次いで、ガスケット２に設けられた多数の連通孔２ａ（図７参照）を通じてヘッド側冷却水ジャケット１７ｈに供給されてシリンダヘッド３を冷却する。シリンダヘッド３からの冷却水は、ラジエータ１７ｂで放熱して低温となった状態で冷却水ポンプ１７ａに吸入され、冷却水が冷却系統１７において循環する。
【００１７】
図１，図２を参照すると、ＤＯＨＣ型の動弁装置Ｖは、吸気弁１０を開閉駆動する吸気用動弁装置Ｖｉと、排気弁１１を開閉駆動する排気用動弁装置Ｖｅとから構成される。吸気用動弁装置Ｖｉの全体は吸気側に配置され、排気用動弁装置Ｖｅの全体は排気側に配置されることにより、両動弁装置Ｖｉ，Ｖｅが、シリンダ中心平面Ｐｃにより仮想的に区画された状態で、シリンダ中心平面Ｐｃを挟んでその両側に配置される。
【００１８】
以下では、動弁装置Ｖが関係する構造について、主に吸気用動弁装置Ｖｉに関連して説明し、排気用動弁装置Ｖｅに関連する説明については、吸気用動弁装置Ｖｉの構成部材等に機能上対応する構成部材および排気用動弁装置Ｖｅに関連する部材等に関して、一部に同一の符号を使用すると共に、用語または符号が異なる場合などに、必要に応じて、それらを括弧内に記載する。そして、吸気用動弁装置Ｖｉと排気用動弁装置Ｖｅとで区別するときには、吸気用動弁装置Ｖｉおよび排気用動弁装置Ｖｅについて、符号に添え字「ｉ」および「ｅ」をそれぞれ付する。
【００１９】
また、動弁装置Ｖは、別の観点から、前記常用シリンダ用の第１動弁装置としての常用動弁装置Ｖａ（図１，図２，図４参照）と、前記休止可能シリンダ用の第２動弁装置としての休筒用動弁装置Ｖｂ（図５参照）とから構成される。
【００２０】
動弁装置Ｖｉ（Ｖｅ）は、動弁カムとしての吸気用カム２０ｉ（排気用カム２０ｅ）を有する吸気用カム軸Ｃｉ（排気用カム軸Ｃｅ）と、カム２０ｉ（２０ｅ）により駆動されて吸気弁１０（排気弁１１）を開閉作動させる吸気用カムフォロアＦｉ（排気用カムフォロアＦｅ）と、該カムフォロアＦｉ（Ｆｅ）を移動可能に支持する支持部材と、吸気弁１０（排気弁１１）を閉弁方向に付勢する弁バネ２６と、カムフォロアＦｉ（Ｆｅ）に設けられる連結設定機構６０（図３〜図５参照）と、ロストモーション機構３６ｉ（３６ｅ）とを備える。
【００２１】
吸気弁１０および排気弁１１、そして両動弁装置Ｖｉ，Ｖｅにおいてその機能上の観点から互いに対応する部材同士は、クランク軸７に対する位相が異なる吸気用カム２０ｉおよび排気用カム２０ｅを除いて、シリンダ軸線方向から見たとき（以下、「平面視」という。）、シリンダ軸線Ｌｃを中心点としてほぼ点対称に配置される（図２参照）。
なお、「ほぼ」との表現は、「ほぼ」との修飾語がない場合を含むと共に、「ほぼ」との修飾語がない場合とは厳密には一致しないものの、「ほぼ」との修飾語がない場合と比べて作用効果に関して有意の差異がない範囲を意味する。
【００２２】
シリンダヘッド３にボルト４ｂにより固定されるヘッドカバー４に一体に設けられたカムホルダ２９（図２参照）に回転可能に支持されることにより該カムホルダ２９を介してシリンダヘッド３に回転可能に支持される両カム軸Ｃｉ，Ｃｅは、クランク軸７の回転中心線と平行な回転中心線Ｌｉ，Ｌｅを有し、例えばタイミングベルトを備える巻掛け伝動機構から構成される動弁用伝動機構（図示されず）を介して伝達される動弁用駆動源としてのクランク軸７の動力により、クランク軸７の回転速度の１／２の回転速度で回転駆動される。軸方向視で、回転中心線Ｌｉ（Ｌｅ）は、吸気弁１０（排気弁１１）の弁ステムの延長上に位置する（図１参照）。
【００２３】
カム２０ｉ（２０ｅ）は、燃焼室６毎に、複数である所定数の、この実施形態では５つの第１〜第５カム２１ｉ〜２５ｉ（２１ｅ〜２５ｅ）から構成されカム群である。第１，第４カム２１ｉ，２４ｉ（２１ｅ，２４ｅ）は、カム２０ｉ（２０ｅ）において吸気弁１０（排気弁１１）のリフト量を最小リフト量に設定する最小リフトカムであり、ここでは吸気弁１０（排気弁１１）を実質的に閉弁状態に保つ休止カムである。第３カム２３ｉ（２３ｅ）は、カム２０ｉ（２０ｅ）において吸気弁１０（排気弁１１）のリフト量を最大リフト量に設定する最大リフトカムである。
第２，第５カム２２ｉ，２５ｉ（２２ｅ，２５ｅ）は、１対の吸気弁１０ａ，１０ｂ（排気弁１１ａ，１１ｂ）のリフト量を前記最大リフト量よりも小さく、かつ前記最小リフト量よりも大きい中間リフト量に設定する中間リフトカムである。そして、第１中間リフトカムとしての第２カム２２ｉ（２２ｅ）により設定される第１中間リフト量は、第２中間リフトカムとしての第５カム２５ｉ（２５ｅ）により設定される第２中間リフト量よりも大きい。
この実施形態において、吸気用動弁装置Ｖｉの第１〜第５カム２１ｉ〜２５ｉは、排気用動弁装置Ｖｅの第１〜第５カム２１ｅ〜２５ｅとそれぞれ同一である。
別の例として、前記第１，第２中間リフト量が互いに等しいリフト量であってもよく、また最小リフト量は、吸気弁１０（排気弁１１）を開弁状態にするリフト量であってもよく、吸気弁１０および排気弁１１でリフト量が異なっていてもよい。
【００２４】
図１〜図４を参照すると、カムフォロアＦｉ（Ｆｅ）は、燃焼室６毎に、前記所定数と同数の５つの第１〜第５サブロッカアーム３１ｉ〜３５ｉ（３１ｅ〜３５ｅ）から構成される吸気用サブカムフォロア（排気用サブカムフォロア）としての吸気用サブロッカアーム群３０ｉ（排気用サブロッカアーム群３０ｅ）と、サブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）により駆動されて１対の吸気弁１０ａ，１０ｂ（排気弁１１ａ，１１ｂ）をそれぞれ開閉する吸気メインカムフォロア（排気メインカムフォロア）としての吸気メインロッカアーム４０ｉ（排気メインロッカアーム４０ｅ）である１対の第１，第２吸気メインロッカアーム４１ｉ，４２ｉ（排気メインロッカアーム４１ｅ，４２ｅ）から構成される。
【００２５】
カムフォロアＦｉ（Ｆｅ）を支持する前記支持部材は、第１〜第５サブロッカアーム３１ｉ〜３５ｉ（３１ｅ〜３５ｅ）を揺動可能に支持する第１支持部材としての第１揺動支持部材であるロッカ軸５０ｉ（５０ｅ）と、メインロッカアーム４０ｉ（４０ｅ）を揺動可能に支持する第２支持部材としての第２揺動支持部材であるピボット部材５６ｉ（５６ｅ）とから構成される。カムホルダ２９に設けられるロッカ軸５０ｉ（５０ｅ）は、該カムホルダ２９を介してシリンダヘッド３に設けられ、ピボット部材５６ｉ（５６ｅ）はシリンダヘッド３に直接設けられる。
第１〜第５サブロッカアーム３１ｉ〜３５ｉ（３１ｅ〜３５ｅ）は、ロッカ軸５０ｉ（５０ｅ）により規定される揺動中心線Ｌａ（Ｌｂ）（図３〜図５も参照）を中心に揺動可能に、該ロッカ軸５０ｉ（５０ｅ）に支持される。
この実施形態において、吸気用動弁装置Ｖｉの第１〜第５サブロッカアーム３１ｉ〜３５ｉは、排気用動弁装置Ｖｅの第１〜第５サブロッカアーム３１ｅ〜３５ｅとそれぞれ同一である。
【００２６】
図１〜図５を参照すると、第１，第４サブロッカアーム３１，３４は、ロッカ軸５０の揺動支持部５１〜５５（図４参照）に支持される支点部３１ａ，３４ａと、第１，第４カム２１，２４にそれぞれ当接するローラ３１ｒ，３４ｒに形成されたカム当接部３１ｂ，３４ｂと、１対のメインロッカアーム４１，４２にそれぞれ当接するフォロア当接部３１ｃ，３４ｃと、連結設定機構６０が設けられる第１連結部３１ｄ，３４ｄおよび第２連結部３１ｆ，３４ｆとを有する。カム当接部３１ｂ，３４ｂは、シリンダ軸線方向で支点部３１ａ，３４ａとフォロア当接部３１ｃ，３４ｃとの間に位置する。
第２，第５サブロッカアーム３２，３５は、ロッカ軸５０の揺動支持部５１〜５５に支持される支点部３２ａ，３５ａと、第２，第５カム２２，２５にそれぞれ当接するローラ３２ｒ，３５ｒに形成されたカム当接部３２ｂ，３５ｂと、連結設定機構６０が設けられる第１連結部３２ｄ，３５ｄと、ロストモーション機構３６の付勢力が作用する作用部３２ｈ，３５ｈとを有する。
第３サブロッカアーム３３は、ロッカ軸５０の揺動支持部５１〜５５に支持される支点部３３ａと、第３カム２３に当接するローラ３３ｒに形成されたカム当接部３３ｂと、連結設定機構６０が設けられる連結部３３ｆと、ロストモーション機構３６の付勢力が作用する作用部３３ｈとを有する。
ここで、揺動支持部５１〜５５とは、ロッカ軸５０ｉ（５０ｅ）において第１〜第５サブロッカアーム３１ｉ〜３５ｉ（３１ｅ〜３５ｅ）を揺動可能に支持している部分である。
【００２７】
各メインロッカアーム４１，４２は、シリンダヘッド３に保持されると共にラッシュアジャスタ機能を有する柱状のピボット部材５６に揺動可能に支持される被支持部としての支点部４１ａ，４２ａと、フォロア当接部３１ｃ，３４ｃが当接するローラ４１ｒ，４２ｒに形成された被当接部４１ｂ，４２ｂと、吸気弁１０ａ，１０ｂ（排気弁１１ａ，１１ｂ）の弁ステムに当接して該吸気弁１０ａ，１０ｂを開弁方向に押圧する弁押圧部４１ｃ，４２ｃとを有する。
支点部４１ａ，４２ａは、直交方向で被当接部４１ｂ，４２ｂおよび弁押圧部４１ｃ，４２ｃに対してシリンダ軸線側に配置される。
ここで、「当接部」との用語とは、当接点または当接部位を意味する。
【００２８】
図１〜図３を参照すると、各動弁装置Ｖｉ（Ｖｅ）において、付勢部材としてのバネ３７を備える１以上の、ここでは複数としての３つのロストモーション機構３６ｉ（３６ｅ）は、第２，第３，第５サブロッカアーム３２，３３，３５を第２，第３，第５カム２２，２３，２５にそれぞれ押し付ける。
基本的な構造が同一の各ロストモーション機構３６は、軸方向視で直交方向にほぼ平行に配置されると共に、直交方向にほぼ平行な方向に作用部３２ｈ，３３ｈ，３５ｈを付勢する。
【００２９】
各動弁装置Ｖｉ，Ｖｅのサブロッカアーム群３０に設けられる連結設定機構６０は、構造が異なる複数の、この実施形態では３つの連結機構６１〜６３を含む。連結設定機構６０は、第１〜第５サブロッカアーム３１〜３５の連結部３１ｄ，３２ｄ，３４ｄ，３５ｄ，３１ｆ，３３ｆ，３４ｆに設けられて、複数のサブロッカアーム同士の連結および連結解除の少なくとも一方を設定する。
【００３０】
図３，図４，図５を参照すると、第１連結機構６１は、内燃機関Ｅ（図１参照）の運転状態に関わらず、軸方向で隣接する１対のサブロッカアーム同士を常時連結する第１連結部材としての連結ピン６４を備える。連結ピン６４は、両サブロッカアーム３１ｉ，３２ｉ；３１ｅ，３２ｅの連結部３１ｄ，３２ｄおよび両サブロッカアーム３４ｅ，３５ｅの連結部３４ｄ，３５ｄに設けられた収容孔７１，７２，７４，７５内に収容された状態で、両サブロッカアーム３１，３２；３４ｅ，３５ｅに渡って配置される。
したがって、第１連結機構６１は、常用動弁装置Ｖａにおいて、吸気用サブロッカアーム群３０ｉの第１，第２サブロッカアーム３１ｉ，３２ｉ間と、排気用サブロッカアーム群３０ｅの第１，第２サブロッカアーム３１，３２間および第４，第５サブロッカアーム３４，３５間に設けられて、サブロッカアーム同士の連結を設定する。
【００３１】
第２連結機構６２は、内燃機関Ｅ（図１参照）の運転状態に応じて、軸方向で隣接する１対のサブロッカアーム同士を連結および連結解除する第２連結部材６５と、第２連結部材６５の位置を変更することにより前記１対のサブロッカアームの連結および連結解除を可能とする位置制御部６６とを備える。
第２連結部材６５は、常用動弁装置Ｖａの両サブロッカアーム３４ｉ，３５ｉ、休筒用動弁装置Ｖｂの両サブロッカアーム３１，３２；３４，３５に渡って配置される連結位置と、常用動弁装置Ｖａのサブロッカアーム３４ｉ、休筒用動弁装置Ｖｂのサブロッカアーム３１，３４のみに配置される連結解除位置とを択一的に占める連結ピン６５ａと、常用動弁装置Ｖａのサブロッカアーム３５ｉ、休筒用動弁装置Ｖｂのサブロッカアーム３２，３５のみに配置される連結解除ピン６５ｂとを備える。連結ピン６５ａは、常用動弁装置Ｖａの両サブロッカアーム３４ｉ，３５ｉの連結部３４ｄ，３５ｄ、休筒用動弁装置Ｖｂの両サブロッカアーム３１，３２；３４，３５にそれぞれ設けられた収容孔７４，７５；７１，７２；７４，７５内で摺動可能であり、連結解除ピン６５ｂは、常用動弁装置Ｖａのサブロッカアーム３５ｉの連結部３５ｄ、休筒用動弁装置Ｖｂのサブロッカアーム３２，３５の連結部３２ｄ，３５ｄにそれぞれ設けられた収容孔７５；７２，７５内で摺動可能である。
位置制御部６６は、連結ピン６５ａを連結位置に移動させるために収容孔７１，７４内に形成される油圧室７１ａ，７４ａと、油圧室７１ａ，７４ａ内に配置されて連結ピン６５，６７を連結位置に向けて付勢するバネ６６ａと、連結ピン６５ａを連結解除位置に移動させるために収容孔７２，７５内に形成される油圧室７２ａ，７５ａを備える。
したがって、第２連結機構６２は、常用動弁装置Ｖａにおいて、第４，第５サブロッカアーム３４ｉ，３５ｉ間に設けられ、休筒用動弁装置Ｖｂにおいては、第１，第２サブロッカアーム３１，３２間および第４，第５サブロッカアーム３４，３５間に設けられて、サブロッカアーム同士の連結および連結解除を設定する。
【００３２】
第１，第２連結機構６１，６２とは別の第３連結機構６３は、内燃機関Ｅの運転状態に応じて、３つのサブロッカアーム同士を連結および連結解除する第３連結部材６７と、第３連結部材６７の位置を変更することにより前記３つのサブロッカアームの連結および連結解除を可能とする位置制御部６８とを備える。
第３連結部材６７は、軸方向で隣接する１対のサブロッカアーム３１，３３同士に渡って配置される連結位置とサブロッカアーム３１のみに配置される連結解除位置とを択一的に占める第１連結ピン６７ａと、隣接する１対のサブロッカアーム３３，３４同士に渡って配置される連結位置と、サブロッカアーム３３のみに配置される連結解除位置とを択一的に占める第２連結ピン６７ｂと、サブロッカアーム３４のみに配置される連結解除ピン６７ｃとから構成される。第１連結ピン６７ａは、両サブロッカアーム３１，３３の連結部３１ｆ，３３ｆにそれぞれ設けられた収容孔７６，７３内で摺動可能であり、第２連結ピン６７ｂは、収容孔７３およびサブロッカアーム３４の連結部３４ｆに設けられた収容孔７７内で摺動可能であり、連結解除ピン６７ｃは収容孔７７内で摺動可能である。
位置制御部６８は、第１，第２連結ピン６７ａ，６７ｂを連結位置に移動させるために収容孔７６内に形成される油圧室７６ａと、収容孔７７内に配置されて両連結ピン６７ａ，６７ｂを連結位置に向けて付勢するバネ６８ａとを備える。
第３連結機構６３は、常用動弁装置Ｖａおよび休筒用動弁装置Ｖｂにおいて、第１，第３，第４サブロッカアーム３１，３３，３４間に設けられて、３つのサブロッカアーム３１，３３，３４同士の連結および連結解除を設定する。
【００３３】
そして、第１，第４，サブロッカアーム３１；３４において、第１，第２連結部３１ｄ，３１ｆ；３４ｄ，３４ｆの間に、または第１，第３連結機構６１，６３の間、または第２，第３連結機構６２，６３の間に、揺動支持部５１；５４または支点部３１ａ；３４ａが位置する。
【００３４】
図４を参照すると、内燃機関Ｅは、該内燃機関Ｅが備える潤滑系統のオイルポンプ１９から吐出されたオイルの一部を作動油として連結設定機構６０に供給する油圧制御系統Ｈを備える。この油圧制御系統Ｈは、オイルポンプ１９から吐出された作動油が導かれる給油路８０と、ロッカ軸５０ｉ，５０ｅの内部に形成される１以上の、ここでは複数としての５つの第１〜第５制御油路８１〜８５と、サブロッカアーム３１〜３５に設けられて油圧室７１ａ，７２ａ，７４ａ，７５ａ，７６ａまたは収容孔７１，７２，７４，７５，７６に開口する１以上の、ここでは複数としての５つの第１〜第５端部油路８６〜９０と、各制御油路８１〜８５に対する給油路８０の作動油の供給制御を行う第１〜第５油圧制御弁９１〜９５と備える。
内燃機関Ｅの運転状態（例えば、機関回転速度に基づいて設定される運転状態）に応じて制御装置により制御される各油圧制御弁９１〜９５は、給油路８０の作動油を制御油路８１〜８５および端部油路８６〜９０を通じて油圧室７１ａ，７２ａ，７４ａ，７５ａ，７６ａに供給し、また各油圧室７１ａ，７２ａ，７４ａ，７５ａ，７６ａの作動油を制御油路８１〜８５および端部油路８６〜９０を通じてドレン空間としての動弁室１４に排出して、各油圧室７１ａ，７２ａ，７４ａ，７５ａ，７６ａの油圧を高油圧および低油圧に制御する。
【００３５】
吸気弁１０（排気弁１１）は、第１〜第３連結機構６１〜６３により設定される連結および連結解除に依存して、内燃機関Ｅの運転状態に応じて、バルブ作動特性が異なる以下の第１〜第３作動モードで作動する。それゆえ、連結設定機構６０は、吸気弁１０（排気弁１１）のバルブ作動特性を変更可能に制御するバルブ作動特性可変機構である。
【００３６】
（１）第１作動モード
油圧制御弁９１〜９５により油圧室７１ａ，７２ａ，７４ａ，７５ａ，７６ａの作動油が低油圧になるか、または油圧室７２ａ，７５ａの作動油が低油圧になると共に油圧室７１ａ，７４ａの作動油が高油圧になる。このため、常用動弁装置Ｖａおよび休筒用動弁装置Ｖｂにおいて、第１，第２サブロッカアーム３１，３２が連結され、第４，第５サブロッカアーム３４，３５が連結され、第１，第３，第４サブロッカアーム３１，３４，３５が連結解除される。そして、内燃機関Ｅの全シリンダ１ａにおいて、吸気弁１０ａ（排気弁１１ａ）が第２カム２２ｉ（２２ｅ）により、また吸気弁１０ｂ（排気弁１１ｂ）が第５カム２５ｉ（２５ｅ）により、それぞれ規定されるリフト量で開閉駆動される。
（２）第２作動モード
油圧制御弁９１〜９５により油圧室７２ａ，７５ａの作動油が高油圧になり、油圧室７６ａの作動油が低油圧になる。このため、常用動弁装置Ｖａでは、第１，第２サブロッカアーム３１ｉ，３２ｉが連結解除され、第１，第３，第４ロッカアームが連結解除され、休筒用動弁装置Ｖｂでは、第１，第２サブロッカアーム３１，３２が連結解除され、第４，第５サブロッカアーム３４，３５が連結解除され、第１，第３，第４ロッカアームが連結解除される。そして、常用シリンダでは、吸気弁１０ａが第２カム２２ｉにより、また排気弁１１ａ，１１ｂが、第２，第５カム２２ｅ，２５ｅにより、それぞれ規定されるリフト量で開閉駆動され、吸気弁１０ｂは休止して実質的に閉弁状態に維持される。一方、休止可能シリンダは休止状態になる。
（３）第３作動モード
油圧制御弁９１〜９５により油圧室７６ａの作動油が高油圧になる。このため、常用動弁装置Ｖａおよび休筒用動弁装置Ｖｂでは、第１，第３，第４サブロッカアーム３１，３３，３４が連結される。そして、稼働状態にある全シリンダ１ａ、または常用シリンダでは、吸気弁１０（排気弁１１）が第３カム２３により規定されるリフト量で開閉駆動される。
【００３７】
なお、連結ピン６４，６５ａ，６５ｂが収容されて保持される保持部としての収容孔７１，７２，７４，７５および端部油路８６〜８９は、その大きさを含む形状に関して、連結設定機構６０において同一に設計されていて、第１連結機構６１と第２連結機構６２とは互換性がある。このため、例えば、シリンダ１ａ毎の各サブロッカアーム群３０ｉ，３０ｅにおいて、第１連結機構６１（または第２連結機構６２）の代わり第２連結機構６２（または第１連結機構６１）を採用できる。この結果、サブロッカアーム群３０ｉ，３０ｅの共通化によるコスト削減が可能になる。
【００３８】
図１，図２を参照して、各サブロッカアーム群３０および各メインロッカアーム４０の配置について説明する。
各燃焼室６毎の動弁装置Ｖａ，Ｖｂにおいて、第１〜第５サブロッカアーム３１〜３５を揺動可能に支持する揺動支持部５１〜５５と、各サブロッカアーム３１〜３５のフォロア当接部３１ｃ，３４ｃとカム当接部３１ｂ〜３５ｂとは、シリンダ軸線方向に配置されると共に、軸方向視で、揺動支持部５１〜５５とフォロア当接部３１ｃ，３４ｃとが、シリンダ軸線Ｌｃに平行な１つの直線と交差する位置にある。揺動支持部５１〜５５はフォロア当接部３１ｃ，３４ｃよりも上方に位置し、カム当接部３１ｂ〜３５ｂは、シリンダ軸線方向で揺動支持部５１〜５５とフォロア当接部３１ｃ，３４ｃとの間において、対応するカム２１〜２５と当接する。
【００３９】
そして、各サブロッカアーム３１〜３５の支点部３１ａ〜３５ａが鉛直方向でフォロア当接部３１ｃ，３４ｃよりも上方に位置して、各サブロッカアーム３１〜３５のロッカ軸５０に吊り下げられた状態で支持されることにより、各サブロッカアーム３１〜３５の重量の大部分がロッカ軸５０により支えられるので、メインロッカアーム４０および吸気弁１０（排気弁１１）に加えられる各サブロッカアーム３１〜３５の重量が減少するので、第１〜第５カム２１〜２５に規定されるメインロッカアーム４０および吸気弁１０（排気弁１１）の従動応答性が向上し、またフォロア当接部３１ｃ，３４ｃ、支点部３１ａ〜３５ａ、被当接部４１ｂ，４２ｂ、弁押圧部４１ｃ，４２ｃの摩耗が低減して、動弁装置Ｖの耐久性が向上する。
【００４０】
軸方向視で、各サブロッカアーム３１〜３５の全体および各メインロッカアーム４０の全体は、カム軸Ｃｉ（カム軸Ｃｅ）における直交方向でシリンダ軸線Ｌｃから最も離れた最大遠方位置Ｓ１（Ｓ２）を通ると共にシリンダ軸線Ｌｃに平行なカム境界直線Ｌ１（Ｌ２）に対してシリンダ軸線側に配置される。最大遠方位置Ｓ１（Ｓ２）は、第３カム２３ｉ（２３ｅ）のカム山の頂点（図１には、該頂点の回転軌跡の一部が二点鎖線で示されている。）が直交方向でシリンダ軸線Ｌｃから最も離れた位置である。
【００４１】
そして、軸方向視で、サブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）の全体、メインロッカアーム４０ｉ（４０ｅ）の全体、各吸気弁１０の全体および各排気弁１１の全体は、直交方向での両カム軸Ｃｉ，Ｃｅの間、すなわち直交方向で両カム境界直線Ｌ１，Ｌ２の間に配置され、さらには、両カム軸Ｃｉ，Ｃｅの回転中心線Ｌｉ，Ｌｅを通ると共にシリンダ軸線Ｌｃに平行な１対のカム中心直線Ｌ５，Ｌ６の間に配置される。そして、各サブロッカアーム３１ｉ〜３５ｉ（３１ｅ〜３５ｅ）の全体、メインロッカアーム４０ｉ（４０ｅ）の全体、吸気弁１０（排気弁１１）の全体は、カム境界直線Ｌ１（Ｌ２）、そしてカム中心直線Ｌ５（Ｌ６）に対してシリンダ軸線側に配置される。
【００４２】
また、軸方向視で、サブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）の全体は、メインロッカアーム４０ｉ（４０ｅ）におけるシリンダ軸線Ｌｃに直交する方向でシリンダ軸線Ｌｃから最も離れた最大遠方位置Ｓ３（Ｓ４）を通ると共にシリンダ軸線Ｌｃに平行なフォロア境界直線Ｌ３（Ｌ４）に対してシリンダ軸線側に配置される。
軸方向視で、揺動支持部５１〜５５またはフォロア当接部３１ｃ，３４ｃを含むサブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）と、メインロッカアーム４０ｉ（４０ｅ）の支点部４１ａ，４２ａおよび被当接部４１ｂ，４２ｂは、吸気弁１０（排気弁１１ａ）のバルブ軸線Ｌｎ（Ｌｘ）とシリンダ軸線Ｌｃとの間に配置される。また、各メインロッカアーム４０の全体は、直交方向に沿って配置される。
【００４３】
図１，図２，図７を参照すると、燃料噴射弁１２は、燃焼室６内に燃料を直接噴射する噴口が設けられた先端部１２ａを有する。ほぼ円筒状の燃料噴射弁１２の中心軸線Ｌｆに平行な方向において燃料噴射弁１２の燃焼室６側に位置する先端部１２ａは、燃焼室６に開口してシリンダヘッド３に設けられた挿入孔３ａに挿入されている。
燃料噴射弁１２は、シリンダ軸線方向において吸気ポート８に対してシリンダブロック１側に配置され、したがって吸気ポート８は燃料噴射弁１２の上方に配置される。そして、中心軸線Ｌｆを含むと共にシリンダ直交平面Ｐａ上で該シリンダ直交平面Ｐａと中心軸線Ｌｆとが形成する劣角である傾斜角度αは、軸方向視で吸気弁１０のバルブ軸線Ｌｎとシリンダ軸線Ｌｃとが形成する劣角であるバルブ傾斜角度βよりも大きい。
【００４４】
図１，図６，図７を参照するとシリンダヘッド３を冷却するヘッド側冷却水ジャケット１７ｈは、各シリンダ１ａ毎に、シリンダ軸線方向で吸気ポート８と先端部１２ａとの間に、各燃料噴射弁１２の先端部１２ａを囲む環状壁３ｂを通路壁の一部とする冷却水通路１７ｗと、シリンダ側冷却水ジャケット１７ｃから流出した冷却水が、ガスケット２の多数の連通孔２ａを経て流入する多数の冷却水流入通路１７ｍとを有する。冷却水通路１７ｗは、平面視で先端部１２ａと重なる位置にある。
これら冷却水流入通路１７ｍのうちで、シリンダ軸線Ｌｃを中心とする周方向で環状壁３ｂを挟む位置に設けられた１対の冷却水流入通路１７ｍ１，１７ｍ２を介して、シリンダ側冷却水ジャケット１７ｃからの冷却水が、連通孔２ａのうちの周方向で環状壁３ｂを挟む位置に設けられ特定の連通孔２ａ１から、冷却水通路１７ｗに流入する。そして、各冷却水流入通路１７ｍ１，１７ｍ２は、冷却水通路１７ｗと同様に、環状壁３ｂを通路壁として形成されている。また、冷却水流入通路１７ｍ１，１７ｍ２を流れる冷却水は、シリンダ側冷却水ジャケット１７ｃからヘッド側冷却水ジャケット１７ｈに流入した直後の冷却水であるので、ヘッド側冷却水ジャケット１７ｈにおいてシリンダヘッド３を冷却する前の比較的低温の冷却水である。
【００４５】
次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
動弁装置Ｖｉ（Ｖｅ）は、燃焼室６毎に、カム２０ｉ（２０ｅ）に駆動されて揺動するサブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）と、揺動するサブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）により駆動されて吸気弁１０（排気弁１１）を開閉するメインロッカアーム４０ｉ（４０ｅ）とを備え、揺動支持部５１〜５５とフォロア当接部３１ｃ，３４ｃとが、シリンダ軸線方向に配置され、軸方向視でサブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）の全体およびメインロッカアーム４０ｉ（４０ｅ）の全体は、カム軸Ｃｉ（Ｃｅ）における最大遠方位置Ｓ１（Ｓ２）を通ると共にシリンダ軸線Ｌｃに平行なカム境界直線Ｌ１（Ｌ２）に対して、シリンダ軸線側に配置される。
この構造により、サブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）の揺動支持部５１〜５５およびフォロア当接部３１ｃ，３４ｃがシリンダ軸線方向に配置されることで、サブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）の各サブロッカアーム３１ｉ〜３５ｉ（３１ｅ〜３５ｅ）が全体的にシリンダ軸線方向に沿う方向に配置されるので、直交方向でサブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）が配置される範囲が小さくなる。しかも、サブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）の全体およびメインロッカアーム４０ｉ（４０ｅ）の全体は、直交方向でカム境界直線Ｌ１（Ｌ２）に対してシリンダ軸線側に配置されるため、直交方向でカム境界直線Ｌ１（Ｌ２）に対して反シリンダ軸線側に張り出すことがない。
この結果、サブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）およびメインロッカアーム４０ｉ（４０ｅ）を備える内燃機関Ｅの動弁装置Ｖにおいて、サブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）の揺動支持部５１〜５５およびフォロア当接部３１ｃ，３４ｃがシリンダ軸線方向に配置されることで、シリンダ軸線Ｌｃに対する直交方向での配置範囲が小さくされたサブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）の全体、およびメインロッカアーム４０ｉ（４０ｅ）の全体が、カム軸Ｃｉ（Ｃｅ）の配置により規定されるカム境界直線Ｌ１（Ｌ２）に対してシリンダ軸線側に配置される。このため、直交方向でサブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）およびメインロッカアーム４０ｉ（４０ｅ）をシリンダ軸線Ｌｃ寄りにコンパクトに配置できるので、動弁装置Ｖｉ（Ｖｅ）が配置される動弁室１４を直交方向で小型化でき、ひいては動弁室１４を形成するシリンダヘッド３を直交方向で小型化できる。
【００４６】
さらに、軸方向視で、サブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）の全体は、メインロッカアーム４０ｉ（４０ｅ）における最大遠方位置Ｓ３（Ｓ４）を通ると共にシリンダ軸線Ｌｃに平行なフォロア境界直線Ｌ３（Ｌ４）に対して、シリンダ軸線側に配置され、メインロッカアーム４０ｉ（４０ｅ）の支点部３１ａ〜３５ａは、直交方向で、メインロッカアーム４０ｉ（４０ｅ）の弁押圧部４１ｃ，４２ｃに対してシリンダ軸線側に配置され、軸方向視で、各サブロッカアーム３１〜３５のカム当接部３１ｂ〜３５ｂと、揺動支持部５１〜５５と、フォロア当接部３１ｃ，３４ｃとは、吸気弁１０（排気弁１１）のバルブ軸線Ｌｎ（Ｌｘ）とシリンダ軸線Ｌｃとの間に配置される。
この構造により、サブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）の全体は、フォロア境界直線Ｌ３（Ｌ４）に対してシリンダ軸線側に配置されるので、サブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）が直交方向でフォロア境界直線Ｌ３（Ｌ４）に対して反シリンダ軸線側に張り出すことがない。また、カム当接部３１ｂ〜３５ｂ、揺動支持部５１〜５５およびフォロア当接部３１ｃ，３４ｃが、直交方向でのバルブ軸線Ｌｎ（Ｌｘ）とシリンダ軸線Ｌｃとの間に配置されるので、この点でも、直交方向でサブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）が配置される範囲を小さくできる。
この結果、各サブカムフォロア３１〜３５の揺動支持部５１〜５５およびフォロア当接部３１ｃ，３４ｃがシリンダ軸線方向に配置され、かつカム当接部３１ｂ〜３５ｂ、揺動支持部５１〜５５およびフォロア当接部３１ｃ，３４ｃが、直交方向で吸気弁１０（排気弁１１）のバルブ軸線Ｌｎ（Ｌｘ）とシリンダ軸線Ｌｃとの間に配置されることで、シリンダ軸線Ｌｃに対する直交方向での配置範囲が小さくされたサブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）の全体が、メインロッカアーム４０ｉ（４０ｅ）の配置により規定されるフォロア境界直線Ｌ３（Ｌ４）に対してシリンダ軸線側に配置される。このため、直交方向でサブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）をシリンダ軸線Ｌｃ寄りにコンパクトに配置できるので、動弁装置Ｖｉ（Ｖｅ）が配置される動弁室１４を直交方向で小型化でき、ひいては該動弁室１４を形成するシリンダヘッド３を直交方向で小型化できる。
【００４７】
吸気用サブロッカアーム群３０ｉおよび排気用サブロッカアーム群３０ｅは、直交方向で吸気用カム軸Ｃｉと排気用カム軸Ｃｉとの間に配置されることにより、両サブロッカアーム群３０ｉ，３０ｅが直交方向で両カム軸Ｃｉ，Ｃｅに対して反シリンダ軸線側に張り出すことがない。
この結果、シリンダヘッド３の吸気側および排気側において、直交方向で両サブロッカアーム群３０ｉ，３０ｅをコンパクトに配置できるので、両サブロッカアーム群３０ｉ，３０ｅを備えるＤＯＨＣ型の動弁装置Ｖを備える内燃機関Ｅにおいて、動弁室１４およびシリンダヘッド３を直交方向で小型化できる。
【００４８】
シリンダヘッド３には、燃焼室６に燃料を直接噴射する燃料噴射弁１２が設けられ、燃料噴射弁１２は、シリンダ軸線方向で吸気ポート８に対してシリンダブロック１側に配置され、動弁装置Ｖｉ（Ｖｅ）は、サブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）に設けられる共に、該サブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）を構成する複数のサブロッカアーム３１〜３５同士の連結および連結解除を設定する連結設定機構６０を備える。
この構造により、連結設定機構６０が設けられるために、サブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）を構成するサブロッカアーム３１〜３５が大型化する場合にも、各サブロッカアーム３１〜３５が、直交方向でカム境界直線Ｌ１（Ｌ２）またはフォロア境界直線Ｌ３（Ｌ４）に対して反シリンダ軸線側に張り出すことがないので、燃料噴射弁１２および吸気ポート８をシリンダ直交平面Ｐａに対して大きな傾斜角度を形成して配置できる。
この結果、連結設定機構６０が設けられたサブロッカアーム群３０ｉ（３０ｅ）がカム境界直線Ｌ１（Ｌ２）またはフォロア境界直線Ｌ３（Ｌ４）に対してシリンダ軸線側に配置されるので、燃料噴射弁１２および吸気ポート８をシリンダ直交平面Ｐａに対して大きな傾斜角度を形成して配置することができることで、噴射された燃料のフォームの形成の自由度が大きくなり、また燃焼室６でのタンブルの形成を容易になって、燃焼性を向上できる。
そして、燃料噴射弁１２の傾斜角度αは吸気弁１０のバルブ傾斜角度βよりも大きいことにより、動弁装置Ｖｉが連結設定機構６０によりバルブ作動特性を変更可能なサブロッカアーム群３０ｉを備える場合にも、吸気弁１０のバルブ傾斜角度βを小さく、燃料噴射弁１２の傾斜角度αを大きくできる。
【００４９】
ヘッド側冷却水ジャケット１７ｈは、吸気ポート８と燃料噴射弁１２の先端部１２ａとの間に、先端部１２ａを囲む環状壁３ｂを通路壁とする冷却水通路１７ｗを有し、冷却水通路１７ｗには、シリンダ軸線Ｌｃを中心とする周方向で環状壁３ｂを通路壁とすると共に環状壁３ｂを挟む位置に設けられた１対の冷却水流入通路１７ｍ１，１７ｍ２を介して、シリンダ側冷却水ジャケット１７ｃからの冷却水が流入する。
この構造により、燃料噴射弁１２の先端部１２ａが挿入される環状壁３ｂを通路壁とする冷却水通路１７ｗおよび１対の冷却水流入通路１７ｍ１，１７ｍ２には、シリンダ側冷却水ジャケット１７ｃから流入した直後の比較的低温の冷却水が流れるので、先端部１２ａが効果的に冷却される。
この結果、動弁装置Ｖのサブロッカアーム群３０ｉ，３０ｅおよびメインロッカアーム４０ｉ，４０ｅの前述した配置により、吸気ポート８と燃料噴射弁１２との間に冷却水通路１７ｗが設けられたシリンダヘッド３を直交方向で小型化できる共に、燃料噴射弁１２の先端部１２ａを囲む冷却水通路１７ｗおよび１対の冷却水流入通路１７ｍ１，１７ｍ２を流れる冷却水により、先端部１２ａの冷却性を向上でき、先端部１２ａでのデポジットの付着が抑制される。
【００５０】
以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
メインカムフォロアは、ロッカアーム以外の部材であってもよく、例えば、バルブ軸線方向に摺動可能に支持部材としてのシリンダヘッドに支持される有底円筒状のバルブリフタであってもよく、その場合、バルブリフタにおいてシリンダヘッドに支持される被支持部の一部は、直交方向でバルブリフタにおける被当接部および弁押圧部に対してシリンダ軸線側に配置される。
動弁装置は、直交方向で吸気用サブカムフォロア（例えば吸気用サブロッカアーム群）と排気用サブカムフォロア（例えば排気用サブロッカアーム群）の間に配置される１つのカム軸を備え、該カム軸が吸気用カムおよび排気用カムを有するＳＯＨＣ型のものであってもよい。従来のＳＯＨＣ型動弁装置では、ロッカアームが、直交方向でシリンダ軸線の両側に渡って配置されるので、吸気用ロッカアームおよび排気用ロッカアームの一方のロッカアームが、他方のロッカアームの配置を制約することがあり、特に、複数のロッカアームにより構成されるロッカアーム群に連結切換機構が設けられる場合には、前述の制約がさらに大きくなる。しかしながら、この変形実施形態によれば、吸気用サブカムフォロアおよび排気用サブカムフォロアの一方が他方を制約することが抑制されて、それらサブカムフォロアおよびメインカムフォロアの配置の自由度が大きくなる。
吸気弁または排気弁は、１つの燃焼室に対して、１つであってもよく、２以外の複数であってもよい。
常用動弁装置のカム群である吸気用カムと休筒用動弁装置のカム群である吸気用カムとは、バルブ作動特性または個数に関して、少なくとも一部が異なるカムで構成されてもよい。
カム軸および各カムフォロアの形状または構造は、連結切換機構の互換性が維持され、さらにシリンダヘッド、吸気ポート、排気ポート、吸気弁、排気弁または燃料噴射弁に対して前述の実施形態と同様の相互の位置関係が維持される範囲で、変更されてもよい。
吸気用サブカムフォロアおよび排気用サブカムフォロアの少なくとも一方は、１つの機関弁に対応する１つのロッカアームから構成されてもよい。
内燃機関が備えるすべてのシリンダが常用シリンダであってもよい。
連結設定機構は、少なくとの一部の第１，第２連結機構の代わりに、バネにより連結解除位置に向けて付勢される連結解除ピンを備える連結機構を含んで構成されてもよい。
内燃機関が搭載される対象は、車両以外に、鉛直方向を指向するクランク軸を備える船外機等の船舶推進装置、または発電装置などであってもよい。
内燃機関は、圧縮点火式機関であってもよく、さらに、Ｖ型機関、または１つのシリンダを備える単気筒機関であってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１…シリンダブロック
３…シリンダヘッド
６…燃焼室
８…吸気ポート
１０ａ，１０ｂ…吸気弁
１１ａ，１１ｂ…排気弁
１２…燃料噴射弁
１４…動弁室
２０〜２５…カム
３０ｉ，３０ｅ…サブロッカアーム群
３１ｉ〜３５ｉ，３１ｅ〜３５ｅ…サブロッカアーム
４０ｉ〜４２ｉ，４０ｅ〜４２ｅ…メインロッカアーム
５０ｉ，５０ｅ…ロッカ軸
５１〜５５…揺動支持部
６０…連結設定機構
Ｅ…内燃機関
Ｐａ…シリンダ直交平面
Ｌｎ，Ｌｘ…バルブ軸線
Ｖ…動弁装置
Ｃｉ，Ｃｅ…カム軸
Ｌｃ…シリンダ軸線
Ｌ１，Ｌ２…カム境界直線
Ｌ３，Ｌ４…フォロア境界直線
【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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