(57)【要約】【課題】部品点数及びコストを増やすことなく、ロッカアームのスラスト方向の動きを規制して、異音の発生や切替応答性の低下を防止する。【解決手段】シリンダヘッドの第１サポート部１と第２サポート部２との間の領域に、該間を延びるロッカシャフト３上に並ぶように配された、第１ロッカアームとしての低速用ロッカアーム４と、第２ロッカアームとしての高速用ロッカアーム５と、ねじりコイルばねを用いたロストモーションスプリング６とを含み、さらに低速用ロッカアーム４と高速用ロッカアーム５の連結及び連結解除を切り替える切替ピン９を備える。ロストモーションスプリング６は、コイル部７がコイル長方向に圧縮されてコイル長方向の弾発力を保有する状態で、前記領域に配されており、該コイル長方向の弾発力により各ロッカアーム４，５のスラスト方向の動きを規制する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドの２つのサポート部（１，２）の間の領域に、該間を延びるロッカシャフト（３）上に並ぶように配された、第１ロッカアーム（４）と、第２ロッカアーム（５）と、コイル部（７）及びアーム部（８ａ，８ｂ）からなるねじりコイルばねを用いたロストモーションスプリング（６）とを含み、さらに第１ロッカアーム（４）と第２ロッカアーム（５）の連結及び連結解除を切り替える切替ピン（９）を備え、ロストモーションスプリング（６）のねじり方向の弾発力により前記連結解除時の第２ロッカアーム（５）の空揺動を制御する内燃機関の可変動弁機構において、
ロストモーションスプリング（６）は、コイル部（７）がコイル長方向に圧縮されてコイル長方向の弾発力を保有する状態で、前記領域に配されており、該コイル長方向の弾発力により第１ロッカアーム（４）と第２ロッカアーム（５）のスラスト方向の動きを規制することを特徴とする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、内燃機関の可変動弁機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のバルブリフトを変化又は休止させる可変動弁機構として、変位する切替ピンで第１アームと第２アームの連結及び連結解除を切り替える切替式アーム（スイッチャブルアーム）がある。
【０００３】
例えば特許文献１の可変動弁機構は、図６に示すように、シリンダヘッドの２つのサポート部５１，５２の間の領域に、該間を延びるロッカシャフト５３上に並ぶように配された、低速用ロッカアーム５４と、高速用ロッカアーム５５と、コイル部及びアーム部からなるねじりコイルばねを用いたロストモーションスプリング５６とを含み、さらに低速用ロッカアーム５４と高速用ロッカアーム５５の連結及び連結解除を切り替える切替ピン（図示略）を備える。ロストモーションスプリング５６のねじり方向の弾発力により前記連結解除時の高速用ロッカアーム５５の空揺動を制御する。ロストモーションスプリング５６は、バネ枠５７に収められて、コイル長方向の伸びが規制されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２３８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の可変動弁機構において、ロッカアーム５４，５５相互間やロッカアーム５４とサポート部５１の間に適度の微小なクリアランスを残して、ロッカアーム５４，５５のスラスト方向の動きが規制される。このスラスト方向の規制は大半が、ロッカアーム５４，５５の側面部やサポート部５１，５２の側面部の加工精度により決まる。そのため、スラスト方向の寸法バラツキや、ロッカアーム５４，５５の揺動による経年の摺動摩耗により、ロッカアーム５４，５５相互間やロッカアーム５４とサポート部５１の間に過大なクリアランスが発生した際、ロッカアーム５４，５５がスラスト方向に動き（傾きを伴う場合も含む）、異音の発生や切替ピンによる切替応答性の低下につながる。
【０００６】
そこで、狭小箇所でのスペーサ用バネとして一般的であるウェーブワッシャ５８を、図６に矢印で示すように、ロッカアーム５４，５５、ロストモーションスプリング５６、サポート部５１，５２等の相互間に追加し、このウェーブワッシャ５８に生じるスラスト方向の弾発力で、ロッカアーム５４，５５のスラスト方向の動きを規制することが考えられる。しかし、ウェーブワッシャ５８を追加する分、部品点数が増え、コストが高くなってしまう。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、部品点数及びコストを増やすことなく、ロッカアームのスラスト方向の動きを規制して、異音の発生や切替応答性の低下を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、シリンダヘッドの２つのサポート部の間の領域に、該間を延びるロッカシャフト上に並ぶように配された、第１ロッカアームと、第２ロッカアームと、コイル部及びアーム部からなるねじりコイルばねを用いたロストモーションスプリングとを含み、さらに第１ロッカアームと第２ロッカアームの連結及び連結解除を切り替える切替ピンを備え、ロストモーションスプリングのねじり方向の弾発力により前記連結解除時の第２ロッカアームの空揺動を制御する内燃機関の可変動弁機構において、
ロストモーションスプリングは、コイル部がコイル長方向に圧縮されてコイル長方向の弾発力を保有する状態で、前記領域に配されており、該コイル長方向の弾発力により第１ロッカアームと第２ロッカアームのスラスト方向の動き（傾きを伴う場合も含む。）を規制することを特徴とする。
【０００９】
［作用］
ロストモーションスプリングは、ねじり方向の弾発力により連結解除時の第２ロッカアームの空揺動を制御する機能と、コイル長方向の弾発力により第１ロッカアームと第２ロッカアームのスラスト方向の動きを規制する機能とを併せ持つ。よって、スラスト方向の動きを規制する別部品を追加しなくても済み、部品点数及びコストは増えない。前記コイル長方向の弾発力により、ロッカアーム相互間や各ロッカアームとサポート部の間は、各ロッカアームの揺動を妨げない適度な力で当接し、クリアランスは略ゼロになる。よって、各ロッカアームのスラスト方向の動きは無くなるか又は抑えられ、異音の発生や切替ピンによる切替応答性の低下が防止される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、部品点数及びコストを増やすことなく、ロッカアームのスラスト方向を規制して、異音の発生や切替応答性の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は実施例の可変動弁機構の斜視図である。
【図２】図２（ａ）は同可変動弁機構の連結時の平面図、（ｂ）は連結解除時の平面図である。
【図３】図３はベース円時のIII−III断面図である。
【図４】図４はノーズ時かつ連結時の断面図である。
【図５】図５はノーズ時かつ連結解除時の断面図である。
【図６】図６は従来例の可変動弁機構の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
第１ロッカアームと第２ロッカアームの役割としては、特に限定されないが、第１ロッカアームが低速用ロッカアームで、第２ロッカアームが高速用ロッカアームである態様や、第１ロッカアームが休止用ロッカアームで、第２ロッカアームが駆動用ロッカアームである態様を例示できる。
【００１３】
第１ロッカアームは、該アームに回転可能に設けられたローラでカムの当接を受けるものが好ましいが、該アームに設けられたスリッパーでカムの当接を受けるものでもよい。第２ロッカアームも同様である。
【実施例】
【００１４】
本発明の実施例について図１〜図５を参照して説明する。なお、実施例の各部の構造及び形状は例示であり、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更できる。
【００１５】
本実施例の内燃機関の可変動弁機構は、シリンダヘッドの第１サポート部１と第２サポート部２との間の領域に、該間を延びるロッカシャフト３上に並ぶように配された、第１ロッカアームとしての低速用ロッカアーム４と、第２ロッカアームとしての高速用ロッカアーム５と、コイル部７及びアーム部８ａ，８ｂからなるねじりコイルばねを用いたロストモーションスプリング６とを含み、さらに低速用ロッカアーム４と高速用ロッカアーム５の連結及び連結解除を切り替える切替ピン９を備え、ロストモーションスプリング６のねじり方向の弾発力により前記連結解除時の高速用ロッカアーム５の空揺動を制御する。
【００１６】
ロッカシャフト３の後方かつ下方にはカムシャフト１０が設けられ、カムシャフト１０には、リフト量の小さいカムノーズをもつ第１カムとしての低速用カム１１と、リフト量の大きいカムノーズをもつ第２カムとしての高速用カム１２とが形成されている。
【００１７】
ロッカシャフト３は、第１サポート部１に設けられた横向きの取付穴に通されて支持されており、第２サポート部２のすぐ近傍まで延びている。ロッカシャフト３は、第２サポート部２には通されていないが、第２サポート部２にも通されて支持されてもよい。低速用ロッカアーム４は第１サポート部１の側面に接し、ロストモーションスプリング６は第２サポート部２の側面に接し、高速用ロッカアーム５は低速用ロッカアーム４とロストモーションスプリング６とに接して挟まれるように、それぞれ配されている。
【００１８】
低速用ロッカアーム４は、アーム長方向に延びる２つの側壁とそれらの下部間を連結する底壁とからなり、これらは例えば板金加工により一体に形成されている。底壁の先部の下面はバルブ１３の上端を押圧する押圧部１４となっている。２つの側壁のうち高速用ロッカアーム５と隣接する方の側壁の中間部は高くなっており、そこに連結孔１５が形成されている。また、２つの側壁の中間部には挿通孔１６が形成され、挿通孔１６にロッカシャフト３が挿通されることにより、低速用ロッカアーム４は揺動可能に軸着されている。２つの側壁の後部には軸１７がかしめ止めされ、この軸１７に低速用カム１１に当接する低速用ローラ１８が回転可能に軸着されている。
【００１９】
高速用ロッカアーム５は、アーム長方向に延びる２つの側板とそれらの下部間を連結する底板とからなり、これらは例えば板金加工により一体に形成されている。高速用ロッカアーム５は、バルブ１３を直接には押圧しないので押圧部無く、押圧部が無い分、低速用ロッカアーム４よりも短く形成されている。２つの側板の先部は高くなっており、そこにピン孔１９が形成されている。２つの側板の中間部には挿通穴２０が形成され、挿通穴２０にロッカシャフト３が挿通されることにより、高速用ロッカアーム５は揺動可能に軸着されている。２つの側板の後部には軸２１がかしめ止めされ、この軸２１に高速用カム１２に当接する高速用ローラ２２が回転可能に軸着されている。
【００２０】
切替ピン９は、低速用ロッカアーム４とは反対の側（入力側）から常に高速用ロッカアーム５のピン孔１９に通されており、図１及び図２（ａ）に示すように、低速用ロッカアーム４の連結孔１５に通されたときに低速用ロッカアーム４と高速用ロッカアーム５を連結し、図２（ｂ）に示すように、低速用ロッカアーム４の連結孔１５から抜けたときに低速用ロッカアーム４と高速用ロッカアーム５を連結解除する。切替ピン９の入力側に設けられた頭部２３が、電動アクチュエータ（図示略）（例えば電磁ソレノイド）により押圧されると、切替ピン９が低速用ロッカアーム４の方へ変位して前記連結が行われる。また、この押圧が停止されると、頭部２３と高速用ロッカアーム５との間の切替ピン９上に装着されたリターンスプリング２５の弾発力により、切替ピン９が低速用ロッカアーム４と反対の方へ変位して前記連結解除が行われる。
【００２１】
ロストモーションスプリング６は、コイル長方向に圧縮可能なピッチ巻き（素線同士を密着させないで隙間を作った巻き方）のコイル部７と、コイル部７の２つの端末から延出したアーム部８ａ，８ｂとからなるねじりコイルばねである。コイル部７は、高速用ロッカアーム５から出たロッカシャフト３の外周に同外周に装着されたスリーブ２４を介して装着されている。スリーブ２４を介さない態様とすることもできる。ロッカシャフト３の一方のアーム部８ａは、第２サポート部２の近傍に設けられた係止部材２６に係止されている。他方のアーム部８ｂは、高速用ロッカアーム５の先部の下部に設けられた掛止部２７に掛止されている。
【００２２】
ロストモーションスプリング６は、コイル部７がねじり方向の弾発力を保有する状態で前記アーム部８ａ，８ｂが係止及び掛止されており、このねじり方向の弾発力により連結解除時の高速用ロッカアーム５の空揺動を制御するロストモーション機能を有している。すなわち、連結解除時の高速用ロッカアーム５は、負荷のかからない空揺動となるので、これを放置すると高速用カム１２から離れてばたつきが生じ、次に低速用ロッカアーム４と連結するときの切替応答性が低下する。そこで、前記ねじり方向の弾発力により、高速用ロッカアーム５の掛止部２７を付勢して、高速用ローラ２２を高速用カム１２に離れないように押し当て、高速用ロッカアーム５の空揺動を高速用カム１２に追従するように制御し、異音の発生と切替応答性の低下を防止する。
【００２３】
また、ロストモーションスプリング６は、コイル部７が、高速用ロッカアーム５と第２サポート部２とに当接して挟まれることにより、コイル長方向に圧縮されてコイル長方向の弾発力を保有する状態で、前記領域に配されており、該コイル長方向の弾発力により低速用ロッカアーム４と高速用ロッカアーム５のスラスト方向の動き（傾きを伴う場合も含む。）を規制する機能を有している。すなわち、前記コイル長方向の弾発力により、ロッカアーム相互間や各ロッカアームとサポート部の間は、各ロッカアーム４，５の揺動を妨げない適度な力で当接し、クリアランスは略ゼロになる。よって、各ロッカアーム４，５のスラスト方向の動きは規制され（無くなるか又は抑えられ）、異音の発生と切替ピン９による切替応答性の低下が防止される。
【００２４】
このように、ねじりコイルばねからなるロストモーションスプリング６は、ロストモーション機能と、各ロッカアーム４，５のスラスト方向の動きを規制する機能とを併せ持つため、スラスト方向の動きを規制する別部品を追加しなくても済み、部品点数及びコストは増えない。
【００２５】
以上のように構成された可変動弁機構は、次のように回転速度に応じて作用する。
内燃機関の切替回転速度以上の高速回転時には、図１、図２（ａ）に示すように、電動アクチュエータ（図示略）が切替ピン９を押圧し、切替ピン９は高速用ロッカアーム５のピン孔１９と低速用ロッカアーム４の連結孔１５とに跨がり、両ロッカアーム４，５は連結される。従って、図３及び図４に示すように、高速用ロッカアーム５が高速用カム１２により揺動され、高速用ロッカアーム５と一体に低速用ロッカアーム４も揺動し、バルブ１３が高速用カム１２に従って大きいリフト量で開閉される。低速用カム１１は低速用ロッカアーム４の揺動に影響を与えることなく空回転する。このとき、前記のとおりロストモーションスプリング６は、各ロッカアーム４，５のスラスト方向の動きを規制する。
【００２６】
内燃機関の切替回転速度未満の低速回転時には、図２（ｂ）に示すように、電動アクチュエータ（図示略）による切替ピン９の押圧が停止し、リターンスプリング２５の弾発力により切替ピン９は低速用ロッカアーム４の連結孔１５から抜け、両ロッカアーム４，５は連結解除される。従って、図５に示すように、低速用ロッカアーム４が独立して低速用カム１１により揺動され、バルブ１３が低速用カム１１に従って小さいリフト量で開閉される。このとき、前記のとおりロストモーションスプリング６は、高速用ロッカアーム５の空揺動を制御するとともに、各ロッカアーム４，５のスラスト方向の動きを規制する。
【００２７】
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１    第１サポート部
２    第２サポート部
３    ロッカシャフト
４    （第１ロッカアームとしての）低速用ロッカアーム
５    （第２ロッカアームとしての）高速用ロッカアーム
６    ロストモーションスプリング
７    コイル部
８ａ  （一方の）アーム部
８ｂ  （他方の）アーム部
９    切替ピン
１０    カムシャフト
１１    低速用カム
１２    高速用カム
１３    バルブ
１４    押圧部
１５    連結孔
１６    挿通孔
１７    軸
１８    低速用ローラ
１９    ピン孔
２０    挿通穴
２１    軸
２２    高速用ローラ
２３    頭部
２４    スリーブ
２５    リターンスプリング
２６    係止部材
２７    掛止部
【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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