(57)【要約】【課題】全体構造の複雑化を抑制しつつ機関弁の開閉挙動をより確実に変更することができる内燃機関の可変動弁装置を提供する。【解決手段】内燃機関の可変動弁装置（５）は、一対のリング状部材（３０ａ,３０ｂ）と、出没するピン（４１）を有するアクチュエータ（４０）とを備え、一対のリング状部材の外周部にはピンが突出した場合にピンが係合する溝（３１）が形成され、溝は、ピンの径よりも溝幅が広い部分と溝幅が狭い部分とを有し、溝幅が広い部分は溝幅が狭い部分よりもカムシャフト（２００）の回転方向で前方側に位置し、可変動弁装置は、ピンが溝に係合して一対のリング状部材が互いに離れる方向に移動した場合に、一対のリング状部材の移動により生じる力を弾性部材を介してロック機構（７０ａ,７０ｂ）に伝達する弾性伝達部（８０ａ,８０ｂ,１００ａ,１００ｂ）をさらに備えている。【選択図】図３
2015113815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のカムシャフトと一体となって回転可能に前記カムシャフトに固定されたカムベース部と、前記カムベース部の外周から突出した第１状態と前記第１状態よりも前記外周からの突出量の小さい第２状態との間を揺動して移行するように前記カムベース部に連結されたカムロブ部と、力が伝達された場合に前記カムロブ部を前記カムベース部に対して前記第１状態にロックするロック機構とを備える内燃機関の可変動弁装置において、
前記カムベース部に対して軸方向に移動可能且つ前記カムベース部と一体となって回転可能に前記カムベース部に支持され、互いに隣接配置された一対のリング状部材と、
前記内燃機関に配置され、出没するピンを有するアクチュエータとを備え、
一対の前記リング状部材の外周部には、前記ピンが突出した場合に前記ピンが係合する溝が形成され、前記溝は、前記ピンの径よりも溝幅が広い部分と前記溝幅が狭い部分とを有し、前記溝幅が広い部分は前記溝幅が狭い部分よりも前記カムシャフトの回転方向で前方側に位置し、
前記可変動弁装置は、前記ピンが前記溝に係合して一対の前記リング状部材が互いに離れる方向に移動した場合に、一対の前記リング状部材の移動により生じる力を弾性部材を介して前記ロック機構に伝達する弾性伝達部をさらに備える内燃機関の可変動弁装置。
【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する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の機関弁の開閉挙動（開閉時期やリフト量等）を変更する装置として、可変動弁装置が知られている。このような可変動弁装置として、例えば特許文献１には、可動カムをカムシャフトに対して偏心させることで可動カムを揺動させ、この可動カムの揺動によって機関弁の開閉挙動を変更する可変動弁装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３２９８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に係る可変動弁装置では、可動カムをカムシャフトに対して偏心させるにあたり、可動カムに摺動用長孔を設け、この摺動用長孔の内周面にプランジャの先端部を当接させる構造を採用している。このような構造の場合、可動カムが揺動する際に、プランジャの先端部が磨耗する可能性が高い。プランジャの先端部が磨耗した場合、機関弁の開閉挙動を変更することが困難になる。
【０００５】
ところで、内燃機関のカムシャフトと一体となって回転可能にカムシャフトに固定されたカムベース部と、カムベース部の外周から突出した第１状態と第１状態よりも突出量の小さい第２状態との間を揺動して移行するようにカムベース部に連結されたカムロブ部と、力が伝達された場合にカムロブ部をカムベース部に対して第１状態にロックするロック機構とを備える可変動弁装置を考案した場合、この可変動弁装置は上記問題を解決することができる。具体的にはこの可変動弁装置によれば、特許文献１のような摺動用長孔およびプランジャを用いることなく、ロック機構によってカムロブ部を第１状態にロックすることができる。その結果、機関弁の開閉挙動を第１状態にロックされたカムロブ部のカムプロフィールに応じた開閉挙動に変更することができる。このように、この可変動弁装置によれば、特許文献１のような摺動用長孔およびプランジャを備えることなく機関弁の開閉挙動を変更することができるため、機関弁の開閉挙動の変更をより確実に行うことが可能となる。
【０００６】
しかしながら、上述した可変動弁装置において、仮にロック機構に力を伝達する機構として、油圧によってロック機構に力を伝達する油圧機構を採用した場合、この油圧機構の油圧経路をカムシャフト等の回転部材を経由させる必要が生じる。この場合、可変動弁装置の全体構造が複雑化してしまう。
【０００７】
本発明は、全体構造の複雑化を抑制しつつ機関弁の開閉挙動をより確実に変更することができる内燃機関の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】
【０００８】
本発明に係る内燃機関の可変動弁装置は、内燃機関のカムシャフトと一体となって回転可能に前記カムシャフトに固定されたカムベース部と、前記カムベース部の外周から突出した第１状態と前記第１状態よりも前記外周からの突出量の小さい第２状態との間を揺動して移行するように前記カムベース部に連結されたカムロブ部と、力が伝達された場合に前記カムロブ部を前記カムベース部に対して前記第１状態にロックするロック機構とを備える内燃機関の可変動弁装置において、前記カムベース部に対して軸方向に移動可能且つ前記カムベース部と一体となって回転可能に前記カムベース部に支持され、互いに隣接配置された一対のリング状部材と、前記内燃機関に配置され、出没するピンを有するアクチュエータとを備え、一対の前記リング状部材の外周部には、前記ピンが突出した場合に前記ピンが係合する溝が形成され、前記溝は、前記ピンの径よりも溝幅が広い部分と前記溝幅が狭い部分とを有し、前記溝幅が広い部分は前記溝幅が狭い部分よりも前記カムシャフトの回転方向で前方側に位置し、前記可変動弁装置は、前記ピンが前記溝に係合して一対の前記リング状部材が互いに離れる方向に移動した場合に、一対の前記リング状部材の移動により生じる力を弾性部材を介して前記ロック機構に伝達する弾性伝達部をさらに備えている。
【０００９】
本発明に係る内燃機関の可変動弁装置によれば、アクチュエータのピンが突出して溝の溝幅が広い部分に係合した場合、カムシャフトの回転とともにピンは溝の溝幅が広い部分から溝幅が狭い部分に移動する。その結果、一対のリング状部材は互いに離れる方向に移動する。このように一対のリング状部材が互いに離れる方向に移動した場合、この移動により生じる力が弾性伝達部によってロック機構に伝達される。その結果、ロック機構は、カムロブ部をカムベース部に対して第１状態にロックする。それにより、内燃機関の機関弁の開閉挙動を第１状態にロックされたカムロブ部のカムプロフィールに応じた開閉挙動に変更することができる。このように、本発明に係る可変動弁装置によれば、ロック機構に力を伝達する機構として油圧機構を用いることなく且つ特許文献１のような摺動用長孔およびプランジャを備えることなく、機関弁の開閉挙動を変更することができる。それにより、全体構造の複雑化を抑制しつつ機関弁の開閉挙動をより確実に変更することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明によれば、全体構造の複雑化を抑制しつつ機関弁の開閉挙動をより確実に変更することができる内燃機関の可変動弁装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１（ａ）は可変動弁装置の全体構成を模式的に示す斜視図である。図１（ｂ）および図１（ｃ）はカムロブ部のカムプロフィールを説明するための模式図である。
【図２】図２（ａ）はソレノイドピンが突出した場合の可変動弁装置の模式図である。図２（ｂ）および図２（ｃ）はリング状部材の溝をカムシャフトの回転方向に展開した模式図である。
【図３】図３（ａ）は可変動弁装置のソレノイドピン近傍の内部構造を模式的に示す断面図である。図３（ｂ）はソレノイドピンが溝に係合した場合における可変動弁装置のソレノイドピン近傍の内部構造を模式的に示す断面図である。図３（ｃ）は、第１ロックピンおよび第２ロックピンが同軸上に位置した場合における可変動弁装置のソレノイドピン近傍の内部構造を模式的に示す断面図である。
【図４】図４はバッファスプリングおよびリターンスプリングのバネ力を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
【実施例】
【００１３】
本発明の実施例に係る内燃機関の可変動弁装置５について説明する。図１（ａ）は可変動弁装置５の全体構成を模式的に示す斜視図である。可変動弁装置５は、カムベース部１０とカムロブ部２０ａとカムロブ部２０ｂとを備えている。また可変動弁装置５は、一対のリング状部材（リング状部材３０ａおよびリング状部材３０ｂ）と、アクチュエータ４０とを備えている。カムベース部１０は、内燃機関のカムシャフト２００（これは想像線で図示されている）に固定されている。それにより、カムベース部１０はカムシャフト２００と一体となって回転する。すなわち、カムベース部１０は、カムシャフト２００と一体となって回転可能にカムシャフト２００に固定されたカムである。なお、本実施例においてカムシャフト２００と一体となって回転するとは、カムシャフト２００に対して相対的に回転しないことを意味している。また、図１（ａ）に図示されている軸線２０１は、カムシャフト２００の軸線であるとともにカムベース部１０の軸線でもある。
【００１４】
カムロブ部２０ａは、カムベース部１０の軸方向（軸線２０１に沿った方向）で中央よりも一方の側（図においてはＸ方向側）に配置されている。カムロブ部２０ｂは、カムベース部１０の軸方向で中央よりも他方の側（図においては−Ｘ方向側）に配置されている。なお、カムロブ部２０ａ，２０ｂは、これらが内燃機関の機関弁を駆動したときの機関弁のリフト量がカムベース部１０が機関弁を駆動したときの機関弁のリフト量よりも大きくなるカムプロフィールを有するカムである。すなわち、カムロブ部２０ａ，２０ｂはいわゆる大カムであり、カムベース部１０はいわゆる小カムである。なお、本実施例において可変動弁装置５が適用された機関弁は吸気弁である。但し、可変動弁装置５が適用される機関弁の種類はこれに限定されるものではなく、例えば排気弁であってもよい。
【００１５】
図１（ｂ）および図１（ｃ）は、カムロブ部２０ａのカムプロフィールを説明するための模式図である。具体的には図１（ｂ）は、カムロブ部２０ａのノーズ部がカムベース部１０の外周よりも外側に突出した状態を模式的に図示している。図１（ｃ）は、カムロブ部２０ａのノーズ部がカムベース部１０の外周よりも突出していない状態（すなわち、突出量がゼロの状態）を模式的に図示している。図１（ｂ）に示すように、カムロブ部２０ａは、支軸５０によってカムベース部１０に連結されている。また図１（ｂ）において、カムロブ部２０ａのカムベース部１０に対する相対位置（回転方向の相対位置）は、ロックピン７０ａによってロック（固定）されている。なお、ロックピン７０ａの詳細は後述する。図１（ｂ）の状態のようにカムロブ部２０ａのノーズ部がカムベース部１０の外周よりも外側に突出した場合、機関弁はカムロブ部２０ａのカムプロフィール（具体的にはカムロブ部２０ａのノーズ部のカムプロフィール）に応じて駆動される。本実施例において、図１（ｂ）のように、カムロブ部２０ａのノーズ部がカムベース部１０の外周よりも外側に突出した状態を第１状態と称する。
【００１６】
また、本実施例に係るカムロブ部２０ａは、カムシャフト２００の内部に配置されたロストモーションスプリング６０（これは後述する図３に図示されている）によって、カムロブ部２０ａがカムベース部１０の外周よりも外側に突出する方向に付勢されている。その結果、図１（ｂ）の第１状態においてロックピン７０ａによるカムロブ部２０ａのロックが解除された場合、図１（ｃ）に示すように、カムロブ部２０ａは、機関弁からの力（具体的にロッカーアームを介した機関弁からの力）を受けた場合において、支軸５０を中心としてＲ方向または−Ｒ方向に揺動する（これ以降、この揺動をロストモーションと称する場合がある）。前述したように本実施例に係る図１（ｃ）の状態の場合、カムロブ部２０ａの突出量はゼロであるため、機関弁はカムベース部１０のカムプロフィールに応じて駆動される。図１（ｃ）のように第１状態よりもカムベース部１０の外周からの突出量が小さい状態を、第２状態と称する。
【００１７】
以上のように本実施例に係るカムロブ部２０ａは、カムベース部１０の外周から突出した第１状態（図１（ｂ））と、カムベース部１０の外周からの突出量が第１状態よりも小さい第２状態（図１（ｃ））との間を揺動して移行するようにカムベース部１０に連結されたカムロブ部である。なお、前述したように本実施例において第２状態の場合のカムロブ部２０ａの突出量はゼロであるが、第２状態のときのカムロブ部２０ａの突出量が第１状態のときの突出量よりも小さいものであれば、これに限定されるものではない。例えば第２状態のときのカムロブ部２０ａの突出量はゼロでなくてもよい。
【００１８】
本実施例に係るカムロブ部２０ｂの構成は上述したカムロブ部２０ａの構成と同様である。具体的には第１状態（図１（ｂ））において、本実施例に係るカムロブ部２０ｂのカムベース部１０に対する相対位置は、後述するロックピン７０ｂ（後述する図３で説明する）によってロックされている。そして、第２状態（図１（ｃ））においてロックピン７０ｂによるロックが解除された場合、カムロブ部２０ｂは支軸５０を中心としてロストモーションする。すなわち、本実施例に係るカムロブ部２０ｂも、カムロブ部２０ａと同様に、カムベース部１０の外周から突出した第１状態と、第１状態よりも突出量が小さい第２状態との間を揺動して移行するようにカムベース部１０に連結されている。
【００１９】
図１（ａ）を参照して、リング状部材３０ａおよびリング状部材３０ｂは、カムベース部１０に対して軸方向に移動可能且つカムベース部１０と一体となって回転可能にカムベース部１０に支持されている。なお、このようにリング状部材３０ａおよびリング状部材３０ｂをカムベース部１０に支持する具体的な支持構造は公知技術を適用することが可能なため、詳細な説明は省略する。また、リング状部材３０ａおよびリング状部材３０ｂの外周部には、溝３１が形成されている。溝３１の詳細は後述する図２（ｂ）等において説明する。
【００２０】
本実施例に係るアクチュエータ４０は、電動式のアクチュエータである。アクチュエータ４０は、制御装置としてのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）からの指示を受けて作動する。このようなアクチュエータ４０の一例として、本実施例においてはソレノイドアクチュエータを用いる。具体的には本実施例に係るアクチュエータ４０は、ソレノイドピン４１と、本体部４２とを有している。本体部４２には、ソレノイドを含んだ駆動機構を有する駆動部が収容されている。本体部４２は内燃機関に配置されている。具体的には本実施例に係る本体部４２は、内燃機関のシリンダヘッドに固定されている。但し、内燃機関における本体部４２の具体的な配置箇所はシリンダヘッドに限定されるものではない。
【００２１】
ソレノイドピン４１は、本体部４２の駆動部によって駆動されることで、本体部４２から出没（突出および没入）する。図２（ａ）はソレノイドピン４１が突出した場合の可変動弁装置５の模式図である。ソレノイドピン４１は、本体部４２から突出した場合に、リング状部材３０ａおよびリング状部材３０ｂの外周部の溝３１に係合する。
【００２２】
図２（ｂ）および図２（ｃ）は、リング状部材３０ａおよびリング状部材３０ｂの溝３１をカムシャフト２００の回転方向に展開した模式図である。なお図２（ｂ）は、リング状部材３０ａとリング状部材３０ｂとが互いに接触している状態を示し、図２（ｃ）はリング状部材３０ａとリング状部材３０ｂとが互いに離れた状態を示している。まず、ソレノイドピン４１が溝３１に係合する前の状態において、リング状部材３０ａおよびリング状部材３０ｂは、図２（ｂ）に示すように互いに接触している。具体的にはソレノイドピン４１が溝３１に係合する前の状態においてリング状部材３０ａのリング状部材３０ｂに対向する端面と、リング状部材３０ｂのリング状部材３０ｂに対向する端面とが、互いに接触している。
【００２３】
また図２（ｂ）に示すように、本実施例に係る溝３１は、リング状部材３０ａおよびリング状部材３０ｂが互いに接触した状態において、ソレノイドピン４１の径よりも溝幅が広い部分（以下、幅広部と称する）と、溝幅が狭い部分（以下、幅狭部と称する）とを有している。そして、幅広部は幅狭部よりもカムシャフト２００の回転方向で前方側に位置している。この場合、ソレノイドピン４１が突出して溝３１の幅広部に係合した場合、カムシャフト２００の回転とともにソレノイドピン４１は溝３１の幅広部から幅狭部に移動する。その結果、リング状部材３０ａおよびリング状部材３０ｂは、図２（ｃ）に示すように、ソレノイドピン４１からの力を受けて、カムシャフト２００の軸方向で互いに離れる方向に移動する。
【００２４】
図３（ａ）は、可変動弁装置５のソレノイドピン４１近傍の内部構造を模式的に示す断面図である。なお、図３（ａ）においてソレノイドピン４１は溝３１に係合していない。可変動弁装置５は、図１（ｂ）等において前述したロックピン７０ａ，７０ｂに加えて、バッファピン８０ａ，８０ｂと、リターンピン９０ａ，９０ｂと、バッファスプリング１００ａ，１００ｂと、リターンスプリング１１０ａ，１１０ｂとを備えている。ロックピン７０ａは第１ロックピン７１ａおよび第２ロックピン７２ａを備えている。ロックピン７０ｂは第１ロックピン７１ｂおよび第２ロックピン７２ｂを備えている。なお、これら各種のピンの構成を理解し易くするために、図３（ａ）においてこれらピン以外の構成のハッチングは省略されている。
【００２５】
第１ロックピン７１ａはバッファピン８０ａのＸ方向側に配置されている。なおカムベース部１０には、バッファピン８０ａが摺動可能な孔が形成されており、図３（ａ）においてバッファピン８０ａの一部はこの孔に配置されている。また、カムベース部１０には、第１ロックピン７１ａが摺動可能な孔が形成されており、図３（ａ）において第１ロックピン７１ａはこの孔に配置されている。バッファスプリング１００ａはバッファピン８０ａと第１ロックピン７１ａとの間に配置されている。第２ロックピン７２ａは第１ロックピン７１ａのＸ方向側に配置されている。なお、カムロブ部２０ａには、第２ロックピン７２ａが摺動可能な孔が形成されており、図３（ａ）において第２ロックピン７２ａはこの孔に配置されている。リターンピン９０ａは第２ロックピン７２ａのＸ方向側に配置されている。なお、カムベース部１０にはリターンピン９０ａが摺動可能な孔が形成されており、図３（ａ）においてリターンピン９０ａはこの孔に配置されている。リターンスプリング１１０ａは、リターンピン９０ａのＸ方向側に配置されて、リターンピン９０ａを−Ｘ方向側に付勢している。
【００２６】
また、第１ロックピン７１ｂはバッファピン８０ｂの−Ｘ方向側に配置されている。なおカムベース部１０には、バッファピン８０ｂが摺動可能な孔が形成されており、図３（ａ）においてバッファピン８０ｂの一部はこの孔に配置されている。また、カムベース部１０には、第１ロックピン７１ｂが摺動可能な孔が形成されており、図３（ａ）において第１ロックピン７１ｂはこの孔に配置されている。バッファスプリング１００ｂはバッファピン８０ｂと第１ロックピン７１ｂとの間に配置されている。第２ロックピン７２ｂは第１ロックピン７１ｂの−Ｘ方向側に配置されている。なお、カムロブ部２０ｂには、第２ロックピン７２ｂが摺動可能な孔が形成されており、図３（ａ）において第２ロックピン７２ｂはこの孔に配置されている。リターンピン９０ｂは第２ロックピン７２ｂの−Ｘ方向側に配置されている。なお、カムベース部１０にはリターンピン９０ｂが摺動可能な孔が形成されており、図３（ａ）においてリターンピン９０ｂはこの孔に配置されている。リターンスプリング１１０ｂは、リターンピン９０ｂの−Ｘ方向側に配置されて、リターンピン９０ｂをＸ方向側に付勢している。なお、バッファスプリング１００ａ，１００ｂおよびリターンスプリング１１０ａ，１１０ｂのバネ力の詳細については後述する。
【００２７】
図３（ａ）に示すようにソレノイドピン４１が溝３１に係合していない場合、第１ロックピン７１ａはカムロブ部２０ａの内部に突出しないようにカムベース部１０の内部に位置している。また、第２ロックピン７２ａもカムロブ部２０ａのＸ方向および−Ｘ方向側の端面から外側（軸方向で外側）に突出しないようにカムロブ部２０ａの内部に位置している。すなわち、図３（ａ）において、ロックピン７０ａ（第１ロックピン７１ａおよび第２ロックピン７２ａ）は、カムベース部１０とカムロブ部２０ａとの境界面を跨ぐような位置になっていない。これを換言すると、図３（ａ）において、第１ロックピン７１ａと第２ロックピン７２ａとの境界面はカムベース部１０とカムロブ部２０ａとの境界面（−Ｘ方向側の境界面）と一致しており、第２ロックピン７２ａとリターンピン９０ａとの境界面はカムベース部１０とカムロブ部２０ａとの境界面（Ｘ方向側の境界面）と一致している。この場合、ロックピン７０ａによってカムロブ部２０ａがロックされていない状態となるため、カムロブ部２０ａは、図１（ｃ）で説明したように、支軸５０を中心としてロストモーションすることができる。
【００２８】
これと同様に、図３（ａ）において、ロックピン７０ｂ（第１ロックピン７１ｂおよび第２ロックピン７２ｂ）も、カムベース部１０とカムロブ部２０ｂとの境界面を跨ぐような位置になっていない。この場合、ロックピン７０ｂによってカムロブ部２０ｂがロックされていない状態となるため、カムロブ部２０ｂは、支軸５０を中心としてロストモーションすることができる。なお、このようにカムロブ部２０ａおよびカムロブ部２０ｂがロストモーションすることができるため、図３（ａ）の場合、図１（ｃ）で説明したように、機関弁はカムベース部１０のカムプロフィールに応じて駆動される。
【００２９】
図３（ｂ）は、ソレノイドピン４１が溝３１に係合した場合における可変動弁装置５のソレノイドピン４１近傍の内部構造を模式的に示す断面図である。ソレノイドピン４１が溝３１に係合した場合、図２（ｃ）で説明したように、リング状部材３０ａおよびリング状部材３０ｂはソレノイドピン４１からの力を受けてそれぞれＸ方向および−Ｘ方向に移動する。その結果、リング状部材３０ａからの力を受けてバッファピン８０ａもＸ方向に移動し、リング状部材３０ｂからの力を受けバッファピン８０ｂも−Ｘ方向に移動する。ここで、図３（ｂ）において第１ロックピン７１ａおよび第２ロックピン７２ａは同軸上に位置していないものとする（具体的には完全な同軸上にはなっていないものとする）。同様に第１ロックピン７１ｂおよび第２ロックピン７２ｂも同軸上に位置していないものとする。この場合、第１ロックピン７１ａはＸ方向に移動しないため、バッファスプリング１００ａの長さが短縮してバッファスプリング１００ａにバネ力が蓄積している。同様に、第１ロックピン７１ｂは−Ｘ方向に移動しないため、バッファスプリング１００ｂの長さが短縮してバッファスプリング１００ｂにもバネ力が蓄積している。
【００３０】
図３（ｃ）は、図３（ｂ）の状態からカムロブ部２０ａおよびカムロブ部２０ｂが揺動して第１ロックピン７１ａおよび第２ロックピン７２ａが同軸上に位置し、第１ロックピン７１ｂおよび第２ロックピン７２ｂも同軸上に位置した場合における可変動弁装置５のソレノイドピン４１近傍の内部構造を模式的に示す断面図である。第１ロックピン７１ａおよび第２ロックピン７２ａが同軸上に位置した場合、バッファスプリング１００ａからの力を受けることで、第１ロックピン７１ａはＸ方向に移動する。その結果、第１ロックピン７１ａからの力を受けて第２ロックピン７２ａもＸ方向に移動する。また、この場合、第２ロックピン７２ａからの力を受けてリターンピン９０ａもＸ方向に移動する。同様に、第１ロックピン７１ｂおよび第２ロックピン７２ｂが同軸上に位置した場合、バッファスプリング１００ｂからの力を受けることで、第１ロックピン７１ｂは−Ｘ方向に移動する。その結果、第１ロックピン７１ｂからの力を受けて第２ロックピン７２ｂも−Ｘ方向に移動する。また、この場合、第２ロックピン７２ｂからの力を受けてリターンピン９０ｂも−Ｘ方向に移動する。
【００３１】
図３（ｃ）において、ロックピン７０ａ（第１ロックピン７１ａおよび第２ロックピン７２ａ）はカムベース部１０とカムロブ部２０ａとの境界面を跨ぐような位置にある。具体的には第１ロックピン７１ａは、カムロブ部２０ａの−Ｘ側の端面と、この端面に対向するカムベース部１０の端面（Ｘ方向側の端面）との境界面を跨いでいる。また、第２ロックピン７２ａは、カムロブ部２０ａのＸ方向側の端面と、この端面に対向するカムベース部１０の端面（−Ｘ方向側の端面）との境界面を跨いでいる。これを換言すると、図３（ｃ）において、第１ロックピン７１ａと第２ロックピン７２ａとの境界面はカムロブ部２０ａの内部に位置している。このような位置にあるロックピン７０ａによって、カムロブ部２０ａの回転方向の位置はロックされている。具体的にはこの場合、カムロブ部２０ａは、図１（ｂ）で説明したように、第１状態でロックされる。このようにカムロブ部２０ａが第１状態でロックされることにより、カムロブ部２０ａに対応した機関弁の開閉挙動を第１状態でロックされたカムロブ部２０ａのカムプロフィールに応じた開閉挙動に変更することができる。
【００３２】
これと同様に、図３（ｃ）において、ロックピン７０ｂ（第１ロックピン７１ｂおよび第２ロックピン７２ｂ）がカムベース部１０とカムロブ部２０ｂとの境界面を跨いでいるため、カムロブ部２０ｂの回転方向の位置はロックされている。具体的にはカムロブ部２０ｂは第１状態でロックされている。その結果、図３（ｃ）において機関弁は、カムロブ部２０ａおよびカムロブ部２０ｂのカムプロフィールに応じて駆動される。このようにカムロブ部２０ｂが第１状態でロックされることにより、カムロブ部２０ｂに対応した機関弁の開閉挙動を第１状態でロックされたカムロブ部２０ｂのカムプロフィールに応じた開閉挙動に変更することができる。
【００３３】
図３（ｃ）の状態から図３（ａ）の状態に戻すためには、アクチュエータ４０がソレノイドピン４１を本体部４２に没入させればよい。具体的にはアクチュエータ４０がソレノイドピン４１を没入させることでソレノイドピン４１の溝３１への係合が解除された場合、リターンスプリング１１０ａの力によって、リターンピン９０ａ、ロックピン７０ａ、バッファピン８０ａおよびリング状部材３０ａは図３（ａ）の位置に戻る。これと同様に、リターンスプリング１１０ｂの力によって、リターンピン９０ｂ、ロックピン７０ｂ、バッファピン８０ｂおよびリング状部材３０ｂも図３（ａ）の位置に戻る。
【００３４】
なお、本実施例に係るロックピン７０ａは、力が伝達された場合にカムロブ部２０ａをカムベース部１０に対して第１状態にロックするロック機構としての機能を有する部材の一例である。これと同様に、本実施例に係るロックピン７０ｂも、力が伝達された場合にカムロブ部２０ｂをカムベース部１０に対して第１状態にロックするロック機構としての機能を有する部材の一例である。また、本実施例に係るバッファピン８０ａ，８０ｂ、およびバッファスプリング１００ａ，１００ｂは、ソレノイドピン４１が溝３１に係合してリング状部材３０ａおよびリング状部材３０ｂが互いに離れる方向に移動した場合に、リング状部材３０ａおよびリング状部材３０ｂの移動により生じる力を弾性部材（具体的にはバッファスプリング１００ａ，１００ｂ）を介して前述したロック機構に伝達する弾性伝達部としての機能を有する部材の一例である。また、本実施例に係るリターンピン９０ａ，９０ｂおよびリターンスプリング１１０ａ，１１０ｂは、ソレノイドピン４１が没入することでソレノイドピン４１の溝３１への係合が解除された場合に、ロック機構によるカムロブ部２０ａ，２０ｂのロックを解除するロック解除機構部としての機能を有する部材の一例である。
【００３５】
続いて、本実施例に係るバッファスプリング１００ａ，１００ｂのバネ力およびリターンスプリング１１０ａ，１１０ｂのバネ力の詳細について説明する。図４は、バッファスプリング１００ａ，１００ｂおよびリターンスプリング１１０ａ，１１０ｂのバネ力を説明するための模式図である。図４の横軸はバネ長（バネの長さ）を示し、縦軸はバネ力（具体的にはバネが伸びる方向の力）を示している。なお、本実施例において、バッファスプリング１００ａおよびバッファスプリング１００ｂは同じバネ力とバネ長との関係（すなわちバネ特性）を有しており、リターンスプリング１１０ａおよびリターンスプリング１１０ｂは同じバネ特性を有している。実線３００は、バッファスプリング１００ａ，１００ｂのバネ長とバネ力との関係を示すラインである。実線３０１は、リターンスプリング１１０ａ，１１０ｂのバネ長とバネ力との関係を示すラインである。
【００３６】
実線３００を参照して、バッファスプリング１００ａ，１００ｂのバネ長は、ＬＡｍｉｎ〜ＬＡｆの範囲で変化することができる。図３（ａ）の状態のときのバッファスプリング１００ａ，１００ｂのバネ長はＬＡ０であり、図３（ｂ）の状態のときのバッファスプリング１００ａ，１００ｂのバネ長はＬＡｍｉｎである。すなわち、バッファスプリング１００ａ，１００ｂのストロークＳＡはＬＡｍｉｎ〜ＬＡ０である。その結果、バッファスプリング１００ａ，１００ｂのバネ力は、ＦＡ０（ＬＡ０のときのバネ力）〜ＦＡｍａｘ（ＬＡｍｉｎのときのバネ力）の範囲となっている。また、図３（ｃ）の状態のときのバッファスプリング１００ａ，１００ｂのバネ長はＬＡ１であり、このときのバネ力はＦＡ１である。
【００３７】
実線３０１を参照して、リターンスプリング１１０ａ，１１０ｂのバネ長はＬＢｍｉｎ〜ＬＢｆの範囲で変化することができる。図３（ａ）の状態のときのリターンスプリング１１０ａ，１１０ｂのバネ長はＬＢ０であり、図３（ｃ）の状態のときのリターンスプリング１１０ａ，１１０ｂのバネ長はＬＢｍｉｎである。すなわち、リターンスプリング１１０ａ，１１０ｂのストロークＳＢはＬＢｍｉｎ〜ＬＢ０である。その結果、リターンスプリング１１０ａ，１１０ｂのバネ力は、ＦＢ０（ＬＢ０のときのバネ力）〜ＦＢｍａｘ（ＬＢｍｉｎのときのバネ力）の範囲となっている。なお、図３（ｂ）の状態のときのリターンスプリング１１０ａ，１１０ｂのバネ長は、図３（ａ）の状態のときと同じＬＢ０である。
【００３８】
本実施例に係るバッファスプリング１００ａ，１００ｂおよびリターンスプリング１１０ａ，１１０ｂのバネ力は、図３（ａ）の状態においては、リターンスプリング１１０ａ，１１０ｂのバネ力の方がバッファスプリング１００ａ，１００ｂのバネ力よりも大きくなっており、図３（ｂ）および図３（ｃ）の状態においては、バッファスプリング１００ａ，１００ｂのバネ力の方がリターンスプリング１１０ａ，１１０ｂのバネ力よりも大きくなっている。より具体的には、本実施例に係るバッファスプリング１００ａ，１００ｂおよびリターンスプリング１１０ａ，１１０ｂのバネ力は、図３（ａ）の状態においてＦＡ０＜ＦＢ０を満たし、図３（ｂ）の状態においてＦＡｍａｘ＞ＦＢ０を満たし、図３（ｃ）の状態においてＦＡ１＞ＦＢｍａｘを満たすように設定されている。このようにバッファスプリング１００ａ，１００ｂおよびリターンスプリング１１０ａ，１１０ｂのバネ力が設定されていることで、図３（ａ）、図３（ｂ）および図３（ｃ）で説明したように各々のピン（バッファピン８０ａ，８０ｂ、ロックピン７０ａ，７０ｂ、リターンピン９０ａ，リターンピン９０ｂ）を適切に移動させることができる。
【００３９】
以上説明したように本実施例に係る可変動弁装置５によれば、ロックピン７０ａおよびロックピン７０ｂに力を伝達する機構として油圧機構を用いることなく且つ特許文献１のような摺動用長孔と摺動用長孔の内周面に当接するプランジャとを備えることなく、機関弁の開閉挙動を変更することができる。それにより、全体構造の複雑化を抑制しつつ機関弁の開閉挙動をより確実に変更することができる。
【００４０】
さらに本実施例に係る可変動弁装置５によれば、バッファスプリング１００ａ，１００ｂを備えていることによって、次の効果を奏することもできる。まず、比較例に係る可変動弁装置として、バッファスプリング１００ａ，１００ｂを備えておらず、その結果、バッファピン８０ａと第１ロックピン７１ａとが一体化したピン（これを第１の一体型第１ロックピンと称する）およびバッファピン８０ｂと第１ロックピン７１ｂとが一体化したピン（これを第２の一体型第１ロックピンと称する）を備えた可変動弁装置を想定する。この比較例に係る可変動弁装置の場合、第１の一体型第１ロックピンまたは第２の一体型第１ロックピンが何らかの原因によってスムースに軸方向に移動できない状態になった場合、リング状部材３０ａおよびリング状部材３０ｂも軸方向にスムースに移動できなくなる。この場合、ソレノイドピン４１が溝３１に適切に係合することが困難になり、その結果、ソレノイドピン４１が破損する可能性が生じる。
【００４１】
これに対して本実施例に係る可変動弁装置５によれば、バッファスプリング１００ａ，１００ｂを備えていることから、仮に何らかの原因によって第１ロックピン７１ａまたは第１ロックピン７１ｂがスムースに軸方向に移動できない状態になった場合であっても、バッファピン８０ａおよびバッファピン８０ｂは軸方向に移動することができる。その結果、リング状部材３０ａおよびリング状部材３０ｂも軸方向に移動できるため、上述したようなソレノイドピン４１の破損が生じることを抑制できる。
【００４２】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００４３】
５  可変動弁装置
１０  カムベース部
２０ａ,２０ｂ  カムロブ部
３０ａ,３０ｂ  リング状部材
３１  溝
４０  アクチュエータ
４１  ソレノイドピン
７０ａ,７０ｂ  ロックピン
８０ａ,８０ｂ  バッファピン
９０ａ,９０ｂ  リターンピン
１００ａ,１００ｂ  バッファスプリング
１１０ａ,１１０ｂ  リターンスプリング
【図１】
2015113815.tif 000003
【図２】
2015113815.tif 000004
【図３】
2015113815.tif 000005
【図４】
2015113815.tif 000006