(57)【要約】【課題】弁を開閉させるカムの切り換えが可能とされたエンジンの動弁装置において、操作部材の作動不良などによりカムシャフトの回転がロックするのを防止できる。【解決手段】カム要素部は、その両側の端面カムの最大リフト部が異なる位相に設けられ、同じ位相での各カム面間の軸方向の距離の最大値が第１の操作部材と第２の操作部材の間の軸方向の距離以下に形成されていることを特徴とする。【選択図】図１０
2015059483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムシャフトが、軸部と、該軸部に該軸部と一体回転し且つ軸方向に移動可能に嵌合されたカム要素部とでなり、該カム要素部に、１つの弁について共通のベースサークルを有し且つノーズ部の形状が異なる２つのカム部が隣接して設けられ、該カム要素部を前記軸部上で軸方向に移動させることにより弁を開閉させるカム部を切り換え可能としたエンジンの動弁装置であって、
前記カム要素部は、その軸方向の両端面に、周方向に沿って次第に軸方向の突出量が増大するリフト部を所定位相範囲に備えた端面カムをそれぞれ備えると共に、
前記カム要素部の一端側に配置され、アクチュエータによって駆動されて前記一端側の端面カムの対面位置に突入して該端面カムの前記リフト部に係合することにより、該カム要素部を他端側に移動させる作動位置と、該端面カムの対面位置から退避した不作動位置とに移動する第１の操作部材と、
前記カム要素部の他端側に配置され、アクチュエータによって駆動されて前記他端側の端面カムの対面位置に突入して該端面カムの前記リフト部に係合することにより、該カム要素部を前記一端側に移動させる作動位置と、該端面カムの対面位置から退避した不作動位置とに移動する第２の操作部材とを備え、
前記カム要素部は、その両側の前記端面カムの最大リフト部が異なる位相に設けられ、同じ位相での各カム面間の軸方向の距離の最大値が前記第１の操作部材と前記第２の操作部材の間の軸方向の距離以下に形成されている
ことを特徴とするエンジンの動弁装置。
【請求項２】
さらに、前記カム要素部の両端部における前記端面カムの各リフト部は、位相範囲が互いに重複している
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項３】
前記カム要素部は、前記軸部に少なくとも２つ設けられ、
各カム要素部は、その軸方向の両端部に端面カムを備え、
隣接する２つの前記カム要素部の近接時に、アクチュエータによって駆動されて両カム要素部の前記端面カムの対向面間に突入してこれらの端面カムの前記リフト部に係合することにより、前記両カム要素部を互いに離間させる作動位置と、前記端面カムの対向面間から退避した不作動位置とに移動する前記両カム要素部に共通の操作部材を有し、
さらに、隣接する２つの前記カム要素部は、互いに対向する前記端面カムの前記リフト部が互いに異なる位相に設けられ、近接時に前記リフト部の少なくとも一部が軸方向に重複する
ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項４】
前記共通の操作部材は、略円筒形に形成され、
さらに、隣接する２つの前記カム要素部は、その両側の前記端面カムが近接時に、同じ位相での各カム面間の軸方向の距離の最小値が前記共通の操作部材の直径より小さく形成されている
ことを特徴とする請求項３に記載のエンジンの動弁装置。
【請求項５】
さらに、突入した前記共通の操作部材により遅れて離間される前記カム要素部は、前記共通の操作部材が係合する前記端面カムの最大リフト部より回転遅れ側に向かって外方に傾斜し、前記端面カムによる移動が終了した後に前記共通の操作部材に摺接することにより前記共通の操作部材を作動位置から不作動位置に退避させるスロープ部を備える
ことを特徴とする請求項３または請求項４のいずれか１項に記載のエンジンの動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用等のエンジンの動弁装置、特に弁を開閉させるカムの切り換えが可能な動弁装置に関し、エンジンの動弁装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの動弁装置として、１つの弁についてノーズ部の形状が異なる複数のカムを備え、これらのカムのうちから弁を開閉させるカムを選択することにより、吸排気弁の開弁量や開閉弁時期等をエンジンの運転状態に応じて切り換え可能としたものが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、カムシャフトを、軸部と、該軸部上に軸方向に移動可能にスプライン嵌合された筒状のカム要素部とで構成し、このカム要素部の外周に１つの弁についてノーズ部の形状が異なる複数のカムを隣接させて設けると共に、このカム要素部を軸方向に移動させることにより、弁を開閉させるカムを切り換えるようにしたものが開示されている。
【０００４】
その場合に、この特許文献１の動弁装置においては、前記カム要素部の両端面に端面カムを対称に設けると共に、これらの端面カムの対面位置に対して突入退避可能に設けられて、突入時に端面カムに係合することによりカム要素部を軸方向両側にそれぞれ押動させる一対の操作部材を備え、これらをアクチュエータで作動させることにより、カムの切り換え動作を行うように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−０８３２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、上述のような動弁装置を備えたエンジンにおいては、運転状態に応じて、燃焼サイクル単位で最適なカムへの切り換えを行いたいという要望、つまり、カムの切り換えを瞬時に連続して行いたいという要望がある。そのためには、アクチュエータを制御して操作部材を所望のタイミングで確実に突入退避させる必要があるが、この操作部材の作動不良の可能性を皆無にすることは難しい。そのため、特許文献１の動弁装置では、一方側の操作部材の突入によりカム要素部を他方側に移動させてカム部を切り換える際に、作動不良などにより他方側の操作部材が誤って突出していた場合、カム要素部の両側の端面カムは各最大リフト部が同じ位相にあるように対称に設けられているので、両側の端面カム間の距離が操作部材間の距離より大きくなる位相がある。図１２に示すように、両側の端面カム１２３、１２３間の距離が操作部材１３２、１３２間の距離Ｌpinより大きな位相になると、カム要素部１２０が両側の操作部材１３２、１３２間に挟まって回転不能となり、カムシャフト１０２の回転がロックするおそれがある。
【０００７】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、操作部材の作動不良などによりカムシャフトの回転がロックすることを防止できるエンジンの動弁装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【０００９】
まず、本願の請求項１に記載の発明は、
カムシャフトが、軸部と、該軸部に該軸部と一体回転し且つ軸方向に移動可能に嵌合されたカム要素部とでなり、該カム要素部に、１つの弁について共通のベースサークルを有し且つノーズ部の形状が異なる２つのカム部が隣接して設けられ、該カム要素部を前記軸部上で軸方向に移動させることにより弁を開閉させるカム部を切り換え可能としたエンジンの動弁装置であって、
前記カム要素部は、その軸方向の両端面に、周方向に沿って次第に軸方向の突出量が増大するリフト部を所定に備えた端面カムをそれぞれ備えると共に、
前記カム要素部の一端側に配置され、アクチュエータによって駆動されて前記一端側の端面カムの対面位置に突入して該端面カムの前記リフト部に係合することにより、該カム要素部を他端側に移動させる作動位置と、該端面カムの対面位置から退避した不作動位置とに移動する第１の操作部材と、
前記カム要素部の他端側に配置され、アクチュエータによって駆動されて前記他端側の端面カムの対面位置に突入して該端面カムの前記リフト部に係合することにより、該カム要素部を前記一端側に移動させる作動位置と、該端面カムの対面位置から退避した不作動位置とに移動する第２の操作部材とを備え、
前記カム要素部は、その両側の前記端面カムの最大リフト部が異なる位相に設けられ、同じ位相での各カム面間の軸方向の距離の最大値が前記第１の操作部材と前記第２の操作部材の間の軸方向の距離以下に形成されている
ことを特徴とするエンジンの動弁装置。
【００１０】
ここで、請求項１における「カム部」には、ノーズ部の形状がベースサークルと一致するもの（リフト量がゼロのもの）を含む。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、
さらに、前記カム要素部の両端部における前記端面カムの各リフト部は、位相範囲が互いに重複している
ことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の発明において、
前記カム要素部は、前記軸部に少なくとも２つ設けられ、
各カム要素部は、その軸方向の両端部に端面カムを備え、
隣接する２つの前記カム要素部の近接時に、アクチュエータによって駆動されて両カム要素部の前記端面カムの対向面間に突入してこれらの端面カムの前記リフト部に係合することにより、前記両カム要素部を互いに離間させる作動位置と、前記端面カムの対向面間から退避した不作動位置とに移動する前記両カム要素部に共通の操作部材を有し、
さらに、隣接する２つの前記カム要素部は、互いに対向する前記端面カムの前記リフト部が互いに異なる位相に設けられ、近接時に前記リフト部の少なくとも一部が軸方向に重複する
ことを特徴とする。
【００１３】
ここで、請求項３における「隣接する２つのカム要素部」には、多気筒エンジンの各気筒に１つずつ設けられて隣接する２つのカム要素部と、単気筒エンジンまたは多気筒エンジンにおける１つの気筒の２つの弁にそれぞれ設けられた２つのカム要素部とを含む。
【００１４】
さらに、１つのカムシャフトに３つ以上のカム要素部が備えられる場合、「隣接する２つのカム要素部」は複数組存在し、それぞれの組について請求項３の構成が適用されることがある。その場合、１つの組における第２の端面カムおよび第２の操作部材が、他の組における隣接する２つのカム要素部の互いに対向する端面の端面カムおよびこれらの端面カムに係合する操作部材となる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、前記請求項３に記載の発明において、
前記共通の操作部材は、略円筒形に形成され、
さらに、隣接する２つの前記カム要素部は、その両側の前記端面カムが近接時に、同じ位相での各カム面間の軸方向の距離の最小値が前記共通の操作部材の直径より小さく形成されている
ことを特徴とする。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、前記請求項３または請求項４のいずれか１項に記載の発明において、
さらに、突入した前記共通の操作部材により遅れて離間される前記カム要素部は、前記共通の操作部材が係合する前記端面カムの最大リフト部より回転遅れ側に向かって外方に傾斜し、前記端面カムによる移動が終了した後に前記共通の操作部材に摺接することにより前記共通の操作部材を作動位置から不作動位置に退避させるスロープ部を備える
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
前記の構成により、本願各請求項の発明によれば、次の効果が得られる。
【００１８】
まず、請求項１に記載の発明によれば、カム要素部は、その両側の端面カムの最大リフト部が異なる位相に設けられ、同じ位相での各カム面間の軸方向の距離の最大値が操作部材間の軸方向の距離以下に形成されている、すなわち、両側の端面カム間の距離が操作部材間の距離より大きくなる位相がないので、カム要素部が両側の操作部材間に挟まって回転不能となることがない。したがって、本発明によれば、カムシャフトの回転がロックするのを防止することができる。
【００１９】
また、請求項２に記載の発明によれば、カム要素部は、その両側の端面カムの各リフト部が設けられた位相範囲が軸方向からみて互いに重複して形成されているので、重複して形成されていない場合と比べて、少なくとも一方の端面カムが非リフト部である位相範囲が広くなる。ここで、操作部材は、この少なくとも一方の端面カムが非リフト部である位相範囲内で突入されるので、この範囲が狭いと、操作部材の突入速度を上げるために、アクチュエータを高速に駆動するための昇圧装置などの特別な構成が必要となる。したがって、本発明によれば、カムシャフトの回転のロックを防止しながら、操作部材の突入可能な区間を十分に確保でき、上述のような特別な構成が不要である。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、隣接する２つのカム要素部は、互いに対向する端面カムのリフト部が互いに異なる位相に設けられ、近接時にリフト部の少なくとも一部が軸方向に重複するので、カムシャフトの軸方向のコンパクト化、ひいては当該エンジンのコンパクト化を進めることが可能となる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、隣接する２つのカム要素部は、その両側の端面カムが近接時に、同じ位相での各カム面間の軸方向の距離の最小値が共通の操作部材の直径より小さく形成されているので、端面カムが近接時にこれらのカム面間の距離が操作部材の直径より小さい部分では、作動不良等により共通の操作部材が突出しようとしても、端面カムの外周部に接触するだけで、端面カムのカム面には係合しないので、不用意にカム要素部が移動するのを防止できる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、突入した共通の操作部材により遅れて離間されるカム要素部は、共通の操作部材が係合する端面カムの最大リフト部より回転遅れ側に向かって外方に傾斜し、端面カムによる移動が終了した後に共通の操作部材に摺接することにより共通の操作部材を作動位置から不作動位置に退避させるスロープ部を備えるので、作動位置にある操作部材をこのスロープ部により不作動位置へ向けて確実に強制移動できる。しかも、操作部材によるカム要素部の移動が終了した後にスロープ部が作用するようになっているので、カム要素部の移動を確実に行いながら、速やかに操作部材を不作動位置へ退避できる。これにより、連続してカムを切り換える場合であっても、カム部の切り換え動作を瞬時に連続して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る排気側動弁装置の概略の構成を示す側面図である。
【図２】図１のｘ方向矢視による同動弁装置の正面図である。
【図３】図１のｙ−ｙ線による拡大断面図である。
【図４】図１の状態から弁を開閉させるカム部を切り換えた状態を示す側面図である。
【図５】カム要素部の単体斜視図である。
【図６】第１気筒のカム要素部の側面図である。
【図７】同、第１気筒のカム要素部の正面図である。
【図８】第２気筒のカム要素部の側面図である。
【図９】同、第２気筒のカム要素部の正面図である。
【図１０】第３、第４気筒のカム要素部を互いに離間させるときの各端面カムと操作部材との位置関係を示す、端面カムの円周に沿って展開した要部拡大展開図である。
【図１１】第３、第４気筒のカム要素部を互いに接近させるときの各端面カムと操作部材との位置関係を示す、端面カムの円周に沿って展開した要部拡大展開図である。
【図１２】従来の動弁装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、４気筒、４弁式ＤＯＨＣエンジンの動弁装置を例にとって、まず本発明の実施形態を説明する。
【００２５】
（動弁装置の概略構成）
図１は、本実施形態に係る動弁装置の排気側の構成を示すものである。この動弁装置は、図示しないシリンダヘッドに、第１〜第４気筒１１〜１４のそれぞれについて２つずつ、合計８つの排気弁Ａ…Ａと、これらの排気弁Ａ…Ａを閉方向に付勢するリターンスプリングＢ…Ｂとが備えられている。さらに、シリンダヘッドの上部には、ロッカアームＣ…Ｃを介して前記リターンスプリングＢ…Ｂの付勢力に抗して各排気弁Ａ…Ａを開動させるカムシャフト２が備えられている。
【００２６】
このカムシャフト２は、シリンダヘッドにおける各気筒１１〜１４の中心位置に設けられた縦壁部Ｄ…Ｄと各縦壁部Ｄ…Ｄの上部に取り付けられたキャップ部材Ｅ…Ｅとで構成される軸受部Ｆ…Ｆに回転自在に支持されており、図示しないクランクシャフトによりチェーンを介して回転駆動される。
【００２７】
また、カムシャフト２は、軸部１０と、該軸部１０にスプライン嵌合され、該軸部１０と一体回転しかつ軸方向に移動可能とされた第１〜第４カム要素部２０１〜２０４で構成されている。これらのカム要素部２０１〜２０４は、各気筒１１〜１４に対応させて、前記軸部１０上で列状に配置されている。
【００２８】
そして、各カム要素部２０１〜２０４を前記軸部１０上でそれぞれ所定ストローク移動させる電磁式の６つの操作装置３０１〜３０６が備えられている。具体的には、気筒列の第１気筒１１側を前方として、該気筒列の前端位置に第１操作装置３０１が、第１、第２気筒１１、１２間位置に第２操作装置３０２が、第２、第３気筒１２、１３間の前端位置に第３操作装置３０３が、後端位置に第４操作装置３０４が、第３、第４気筒１３、１４間位置に第５操作装置３０５が、気筒列の後端位置に第６操作装置３０６がそれぞれ配置されている。
【００２９】
図２に示すように、これらの操作装置３０１〜３０６は、カムシャフト２を挟んで前記ロッカアームＣにおけるカムフォロアＣ’の反対側において、前記ピン部３２がカムシャフト２の軸心を指向するように配置されている。この実施形態の場合、操作装置３０１〜３０６は、カムシャフト２とカム要素部２０１〜２０４を上方から覆うシリンダヘッドカバーＧに取り付けられている。
【００３０】
各操作装置３０１〜３０６は、その内部に電磁式アクチュエータを備えた本体３１と、この電磁式アクチュエータへ通電時に該本体３１から突出可能な略円筒状のピン部３２と、該ピン部３２を本体３１側に押圧付勢するリターンスプリング３３（図示しない）とを備えている。電磁式アクチュエータに通電しない状態では、図２に点線で示すように、ピン部３２はリターンスプリング３３の付勢力によって上方の不作動位置に保持される。一方、電磁式アクチュエータに通電されると、図２に実線に示すように、ピン部３２はリターンスプリング３３に抗して下方へ突出して作動位置に移動する。
【００３１】
各操作装置３０１〜３０６への通電は、図示しないエンジン回転角度センサからの検出信号に基づいて、所定のエンジン回転角度時期に、図示しないコンピュータによる各操作装置３０１〜３０６への通電指示によって行われる。
【００３２】
また、前記操作装置３０１〜３０６による各カム要素部２０１〜２０４の軸方向の移動を所定の２か所で位置決めするため、図３に第１、第２カム要素部２０１、２０２を例として示すように、軸部１０と各カム要素部２０１〜２０４との嵌合部にディテント機構４０がそれぞれ設けられている。
【００３３】
このディテント機構４０は、軸部１０の外周面から径方向に穿設された孔４１と、該孔４１内に収納されたスプリング４２と、孔４１の開口部に配置され、前記スプリング４２により軸部１０の外周面から径方向の外側へ飛び出すように付勢されたディテントボール４３と、カム要素部２０１〜２０４の内周面に軸方向に隣接して設けられた２か所の周溝４４１、４４２とで構成されている。そして、このディテント機構４０は、ディテントボール４３が一方の周溝４４１に係合したときに、カム要素部２０１〜２０４が図１に示す第１位置に、前記ディテントボール４３が他方の周溝４４２に係合したときに、カム要素部２０１〜２０４が図４に示す第２位置に、それぞれ位置決めされるように構成されている。
【００３４】
ここで、図１に示すように、第１〜第４カム要素部２０１〜２０４が全て第１位置に位置するとき、第１カム要素部２０１は後方に、第２カム要素部２０２は前方に、第３カム要素部２０３は後方に、第４カム要素部２０４は前方に位置する。したがって、第１、第２カム要素部２０１、２０２の対向端面は互いに近接し、第２、第３カム要素部２０２、２０３の対向端面は互いに離間し、第３、第４カム要素部２０３、２０４の対向端面は互いに近接した状態となる。
【００３５】
また、図４に示すように、第１〜第４カム要素部２０１〜２０４が全て第２位置に位置したときは、第１カム要素部２０１は前方に、第２カム要素部２０２は後方に、第３カム要素部２０３は前方に、第４カム要素部２０４は後方に位置する。したがって、第１、第２カム要素部２０１、２０２の対向端面は互いに離間し、第２、第３カム要素部２０２、２０３の対向端面は互いに近接し、第３、第４カム要素部２０３、２０４の対向端面は互いに離間した状態となる。
【００３６】
（カム要素部）
次に、図５〜図９により、カム要素部２０１〜２０４の構成について第１カム要素部２０１と第２カム要素部２０２を例としてさらに詳しく説明する。
【００３７】
カム要素部２０１（２０２〜２０４）は、筒状とされ、その中間部の外周面は前記軸受部Ｆに支持されるジャーナル部２１とされていると共に、その前後両側に当該気筒の２つの排気弁Ａ、Ａ用の作動部２２、２２が設けられており、各作動部２２、２２には、図５に示すように、例えば低エンジン回転時用のリフト量が大きな第１カム部２２１と、例えば高エンジン回転時用のリフト量が小さな第２カム部２２２とが隣接させて設けられている。
【００３８】
この第１カム部２２１と第２カム部２２２は、図７（ｂ）に示すように、ベースサークルａが共通で、リフト量が異なるノーズ部ｂ１、ｂ２が該ベースサークルａ上にわずかに位相差をもって設けられている。そして、この第１カム部２２１と第２カム部２２２とが、２か所の作動部２２、２２において、前後方向に並ぶ順序およびノーズ部ｂ１、ｂ２の位相を一致させてそれぞれ設けられている。なお、ベースサークルａが共通とは、第１カム部２２１と第２カム部２２２とのベースサークルａのベース円径が同じであることを意味する。
【００３９】
その場合に、図１、図４に示すように、第１カム要素部２０１および第３カム要素部２０３においては、第１カム部２２１が前方、第２カム部２２２が後方にそれぞれ配置され、第２カム要素部２０２および第４カム要素部２０４においては、第２カム部２２２が前方、第１カム部２２１が後方にそれぞれ配置されている。
【００４０】
そして、カム要素部２０１〜２０４が上述のディテント機構４０により軸部１０上の第１位置に位置決めされたときは、いずれのカム要素部２０１〜２０４においても、２つの第１カム部２２１、２２１が対応する気筒１１〜１４の２つのロッカアームＣ、ＣのカムフォロワＣ’、Ｃ’に対応位置し（図１参照）、軸部１０上の第２位置に位置決めされたときは、第２カム部２２２、２２２が前記カムフォロワＣ’、Ｃ’に対応位置する（図４参照）ように設定されている。
【００４１】
ここで、この実施形態に係るエンジンは、各気筒の爆発順序が、第３気筒１３→第４気筒１４→第２気筒１２→第１気筒１１とされており、各カム要素部２０１〜２０４の第１カム部２２１または第２カム部２２２のノーズ部ｂ１、ｂ２が、カムシャフト２の９０°回転ごとに、この順序でカムフォロワＣ’、Ｃ’に対応位置するように、第１〜第４カム要素部２０１〜２０４が位相差を設けて前記軸部１０にスプライン嵌合されている。
【００４２】
さらに、前記各カム要素部２０１〜２０４には、前後両端に端面カム２３、２３がそれぞれ設けられている。
【００４３】
この前後両端の端面カム２３、２３は、図６、図８に示すように、カム要素部２０１（２０２〜２０４）の軸方向の中心を通る断面に関して基準面２３ａ、２３ａから軸方向の前方および後方にそれぞれ突出するリフト部２３ｂ、２３ｂを有する。このリフト部２３ｂは、図７、図９に示すように、リフト開始位置ｅからリフト終了位置ｆ（本願請求項１に記載の「最大リフト部」に相当）に至る所定位相範囲α（例えば約１２０°）の間で、回転方向Ｘに対して前記基準面２３ａ（リフト量ゼロ）から軸方向のリフト量が次第に増加し、リフト終了位置ｆまたは後述するスロープ終了位置ｇで基準面２３ａに戻るようになっている。
【００４４】
上述のような構成を前提として、カム要素部２０１〜２０４は、本発明の特徴として、図７（ａ）と図７（ｂ）（または、図９（ａ）と図９（ｂ））を見比べると明らかなように、その両側の端面カム２３、２３のリフト終了位置ｆが互いに異なる位相に設けられている。
【００４５】
加えて、このカム要素部２０１〜２０４は、同じ位相での各カム面間の軸方向の距離の最大値Ｌmaxが両端のピン部３２、３２の間の軸方向の距離Ｌpin以下に形成されている。すなわち、両側の端面カム２３、２３間の距離がピン部３２、３２の間の距離Ｌpinより大きくなる位相がない。
【００４６】
また、本実施形態では、図７（ａ）と図７（ｂ）（または、図９（ａ）と図９（ｂ））を見比べると明らかなように、各カム要素部２０１〜２０４の両端部における端面カム２３、２３のリフト部２３ｂ、２３ｂは、そのリフト開始位置ｅからリフト終了位置ｆに至る位相範囲αが少なくとも一部の位相範囲β（図１０、図１１に図示）で互いに重複している。
【００４７】
さらに、上述のように、各カム要素部２０１〜２０４が各気筒１１〜１４の爆発順序に応じてそれぞれ所定の位相差を設けて軸部１０にスプライン嵌合されていることに伴い、各カム要素部２０１〜２０４の互いに対向する端面カム２３、２３もそれぞれ位相差をもって対向する。本実施形態では、図１の符号ア、イに示すように、隣接する２つの第１および第２カム要素部２０１、２０２、並びに第３および第４カム要素部２０３、２０４は、互いに対向する端面カム２３、２３のリフト部２３ｂ、２３ｂが互いに異なる位相に設けられており、この２つのカム要素部２０１〜２０４が近接時にこれらリフト部２３ｂ、２３ｂの少なくとも一部が軸方向に重複している。このとき、互いに対向する端面カム２３、２３の同じ位相での各カム面間の軸方向の距離の最小値がピン部３２の直径以下となるように構成されている。
【００４８】
そして、前記第２および第５操作装置３０２、３０５のピン部３２、３２は、対応する２つのカム要素部２０１〜２０４の近接時に互いに対向する端面カム２３、２３の対向面間に突出して作動位置に移動し、これらの端面カム２３、２３に係合することにより、カムシャフト２の回転に従って、近接していた２つのカム要素部２０１〜２０４を互いに離間させる方向にスライドさせるようになっている。
【００４９】
このとき、図１に示す状態では、近接していた第１、第２カム要素部２０１、２０２、および、第３、第４カム要素部２０３、２０４は、互いに離間することによりいずれも第１位置から図４に示す第２位置へ移動する。また、図４に示す状態では、近接していた第２、第３カム要素部２０２、２０３は、互いに離間することにより第２位置から図１に示す第１位置へ移動する。
【００５０】
一方、第１操作装置３０１のピン部３２は、図４に示すように、第１カム要素部２０１が前方の第２位置にある状態で、該第１カム要素部２０１の前方の端面カム２３に対面する作動位置へ突出することにより該端面カム２３に係合し、カムシャフト２の回転に従って、第１カム要素部２０１を後方の第１位置へ移動させる。同様に、第４操作装置３０４のピン部３２は、第３カム要素部２０３が前方の第２位置にある状態で、該第３カム要素部２０３の前方の端面カム２３に対面する作動位置へ突出することにより該端面カム２３に係合し、カムシャフト２の回転に従って、第３カム要素部２０３を後方の第１位置へ移動させる。
【００５１】
また、第３操作装置３０３のピン部３２は、第２カム要素部２０２が後方の第２位置にある状態で、該第２カム要素部２０２の後方の端面カム２３に対面する作動位置へ突出することにより該端面カム２３に係合し、これを前方の第１位置へ移動させる。同様に、第６操作装置３０６のピン部３２は、第４カム要素部２０４が後方の第２位置にある状態で、該第４カム要素部２０４の後方の端面カム２３に対面する作動位置へ突出することにより該端面カム２３に係合し、これを前方の第１位置へ移動させる。
【００５２】
ここで、各操作装置３０１〜３０６のピン部３２の作動位置への突出は、以下のようなタイミングで行われる。すなわち、第１、第４操作装置３０１、３０４にあっては、ピン部３２の指向位置に、第１、第３カム要素部２０１、２０３の前方の端面カム２３の端面カム２３の基準面２３ａが位置するタイミングで行われる。また、第３、第６操作装置３０３、３０６にあっては、ピン部３２の指向位置に、第２、第４カム要素部２０２、２０４の後方の端面カム２３の基準面２３ａが位置するタイミングでピン部３２の突出が行われる。さらに、第２操作装置３０２にあっては、ピン部３２の指向位置に、第１、第２カム要素部２０１、２０２の互いに対向する２つの端面カム２３、２３の両方の基準面２３ａ、２３ａが位置するタイミングでピン部３２の突出が行われる。第５操作装置３０５にあっては、ピン部３２の指向位置に、第３、第４カム要素部２０３、２０４の互いに対向する２つの端面カム２３、２３の両方の基準面２３ａ、２３ａが位置するタイミングでピン部３２の突出が行われる。
【００５３】
また、このピン部３２の作動位置への突出による各カム要素部２０１〜２０４の移動は、ロッカアームＣのカムフォロアＣ’が第１カム部２２１または第２カム部２２２のベースサークルａに対応位置しているタイミング、すなわち、当該気筒が排気行程以外の行程にあるときに行われなければならない。
【００５４】
そこで、これらの作動タイミングの条件を満足するために、この実施形態では、図７に示すように、第１、第２カム部２２１、２２２のノーズ部ｂ１、ｂ２の頂部に対し、回転方向Ｘの前方側の所定位相の位置に端面カム２３のリフト開始位置ｅを、該リフト開始位置ｅから回転方向Ｘの後方側の所定位相αの位置に端面カム２３のリフト終了位置ｆを設定している。そして、端面カム２３のリフト開始位置ｅから回転方向Ｘの後方側に向かう第１、第２カム部２２１、２２２のノーズ部ｂ１、ｂ２のリフト終了位置ｆまでの角度が１８０度よりも小さくなるような位置関係で設けられている。この場合、図２に示すロッカアームＣのカムフォロアＣ’と操作装置３０１〜３０６のピン部３２の位置関係において、各カム要素部２０１〜２０４は、排気行程の終了後間もなく移動することになる。
【００５５】
しかし、上述のような位置関係で第１、第２カム部２２１、２２２のノーズ部ｂ１、ｂ２と端面カム２３のリフト部２３ｂが設けられていても、作動不良等により操作装置３０１〜３０６のピン部３２が意図していないタイミングで突出してしまった場合、このピン部３２とリフト部２３ｂとが不用意に係合してしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、カム要素部２０１〜２０４の端面カム２３に、作動位置へ突出したピン部３２を強制的に不作動位置まで退避させるための戻しスロープ部２３ｃが一体的に設けられている。
【００５６】
この戻しスロープ部２３ｃは、各カム要素部２０１〜２０４のカム部２２を切り換える順序、操作装置３０の配置される個数等の条件によって実際に設けるべき場所が変わる。しかし、これら条件によらず、戻しスロープ部２３ｃは、互いに隣接するカム要素部２０１〜２０４のうち、共通する操作装置３０１〜３０６によって遅れて離間されるカム要素部２０１〜２０４の対向する端部に少なくとも設ける必要がある。本実施形態の場合、燃焼順序と同じ第３気筒１３→第４気筒１４→第２気筒１２→第１気筒１１の順に各気筒１１〜１４のカム要素部２０１〜２０４のカム部２２を切り換えるため、第１、第４カム要素部２０１、２０４の前後両端と、第２カム要素部２０２の後端と、第３カム要素部２０３の前端にそれぞれ戻しスロープ部２３ｃが設けられている。
【００５７】
図７、図９に示すように、戻しスロープ部２３ｃは、リフト部２３ｂよりさらに軸方向に突出し、端面カム２３の端面において端面カム２３のリフト終了位置ｆより回転遅れ側（矢印Ｘと逆方向）に所定位相範囲、すなわちリフト終了位置（スロープ開始位置）ｆからスロープ終了位置ｇまで設けられており、回転遅れ側に向かって外方に傾斜して延びるカム面、すなわち、回転遅れ側に向かって半径方向のリフト量が次第に高くなるカム面を有する。このカム面は、スロープ開始位置ｆにおけるリフト量が作動位置にあるピン部３２の先端部よりもわずかに低いと共に、スロープ終了位置ｇにおけるリフト量が不作動位置にあるピン部３２の先端部よりもわずかに低く設定されている。
【００５８】
この戻しスロープ部２３ｃによれば、リフト部２３ｂによるカム要素部２０１〜２０４の移動が終了した後にピン部３２の先端部にそのカム面で摺接することにより、ピン部３２を作動位置から不作動位置に退避させることができる。なお、上述のように、スロープ終了位置ｇにおけるリフト量は不作動位置にあるピン部３２の先端部よりも低いが、スロープ開始位置ｆからスロープ終了位置ｇに至るまでにピン部３２に与えられた慣性力と電磁式アクチュエータの磁力によって、ピン部３２はさらに不作動位置まで押し戻される。
【００５９】
また、戻しスロープ部２３ｃは、隣接するカム要素部２０１〜２０４の離間時に、操作装置３０１〜３０６のピン部３２の指向方向に位置するように端面カム２３に設けられている。また、戻しスロープ部２３ｃは、隣接するカム要素部２０１〜２０４の近接時に、互いに対向する端面カム２３、２３、特に端面カム２３の戻しスロープ部２３ｃと対向する端面カム２３のリフト部２３ｂとが干渉しないように設けられている。
【００６０】
さらに、本実施形態の場合、戻しスロープ部２３ｃは、リフト部２３ｂと共に、端面カム２３に対して一体的に形成されている。なお、戻しスロープ部２３ｃだけ端面カム２３が設けられたカム要素部２０１〜２０４とは別体の部品として形成し、後に組立によりカム要素部２０１〜２０４と一体化してもよい。
【００６１】
（動弁装置の動作）
次に、この実施形態の動弁装置の動作について、図１０、図１１を参照しながら説明する。なお、図１０、図１１は、実際の操作装置３０４〜３０６のピン部３２に対する第３および第４カム要素部２０３、２０４の回転を、両カム要素部２０３、２０４に対する端面カム２３の円周方向へのピン部３２の相対移動（図の左から右へ）として示した図である。そして、近接時（第１位置にあるとき）の両カム要素部２０３、２０４の端面カム２３を実線、離間時（第２位置にあるとき）の両カム要素部２０３、２０４の端面カム２３を一点鎖線で示している。
【００６２】
まず、図１に示すように、例えばエンジンの高回転時であって、第１〜第４カム要素部２０１〜２０４が第１位置に位置するとき、これらのカム要素部２０１〜２０４においては、いずれも、両端の作動部２２、２２におけるリフト量の大きな第１カム部２２１、２２１がロッカアームＣ、ＣのカムフォロワＣ’、Ｃ’に対応位置し、カムシャフト２の回転により、前述の順序で、排気行程時に各気筒１１〜１４の排気弁Ａ…Ａが相対的に大きな開弁量で開弁する。
【００６３】
この状態から、エンジン回転数の低下等に伴い、排気弁Ａ…Ａの開弁量を少なくするように切り換える場合、この動作は、第２、第５操作装置３０２、３０５を通電してピン部３２、３２を不作動位置から作動位置へ突出させることにより行われる。
【００６４】
すなわち、まず、第５操作装置３０５のピン部３２が、第１位置にあって互いに近接した状態にある第３、第４カム要素部２０３、２０４の対向する端面カム２３、２３の間に突入し、これらの端面カム２３、２３に係合する。その場合、図１０で符号（ア）で示すように、前記ピン部３２は、第３、第４カム要素部２０３、２０４の対向する端面カム２３、２３（実線で図示）のリフト量がいずれもゼロの基準面２３ａ、２３ａを指向する期間に突入される。
【００６５】
そして、まず、第３気筒１３の排気行程が終了した後、第５操作装置３０５のピン部３２の位置に第３カム要素部２０３の後方の端面カム２３のリフト開始位置ｅが到達し、その後、第５操作装置３０５のピン部３２が、図１０で符号（イ）から（ウ）までの位置において、カムシャフト２の回転に従い、第３カム要素部２０３の後方の端面カム２３のリフト部２３ｂに摺接しながら第３カム要素部２０３を前方へ押し（下向き白抜き矢印で図示）、これを第２位置へスライドさせる（一点鎖線で図示）。
【００６６】
この第３カム要素部２０３のスライドの際、第３カム要素部２０３の前方の端面カム２３が、不作動位置にある第４操作装置３０４のピン部３２に対して接近する。ここで、第３カム要素部２０３は、リフト部２３ｂのリフト終了位置ｆにおいて、第３カム要素部２０３の両端のカム面間の同じ位相での軸方向の距離が最大値Ｌmaxとなっている。この最大値Ｌmaxは、両端のピン部３２、３２の間の軸方向の距離Ｌpin以下（Ｌmax＝Ｌpinで図示）となるように形成されている。そのため、図１０で符号（ウ）で示すように、第３カム要素部２０３の前方の端面カム２３が第４操作装置３０４のピン部３２に最も接近したとき、作動不良等により第４操作装置３０４のピン部３２が作動位置に突出していたとしても、突出している第４操作装置３０４のピン部３２に第３カム要素部２０３の前方の端面カム２３のリフト部２３ｂが係合するものの、第５操作装置３０５のピン部３２は既にリフト終了位置ｆを通過しており、それ以降も両端のカム面間の同じ位相での軸方向の距離がピン間距離Ｌpinより小さいので、第４および第５操作装置３０４、３０５のピン部３２、３２が同時に両端の端面カム２３、２３のカム面に係合し、第３カム要素部２０３が両側のピン部３２、３２間に挟まって回転不能となることがない。
【００６７】
また、第５操作装置３０５のピン部３２の位置に前記第３カム要素部２０３の端面カム２３のリフト開始位置ｅが到達した後、カムシャフト２が９０°回転し、第４気筒１４の排気行程が終了すると、次に、第４カム要素部２０４の後方の端面カム２３のリフト開始位置ｅが到達し、その後、第５操作装置３０５のピン部３２が、図１０の符号（エ）から（オ）までの位置において、カムシャフト２の回転に従い、第４カム要素部２０４の後方の端面カム２３のリフト部２３ｂに摺接しながら第４カム要素部２０４を後方へ押し（上向き黒色矢印で図示）、第４カム要素部２０４の第２位置へのスライドする（一点鎖線で図示）。
【００６８】
この第４カム要素部２０４のスライドの際、第４カム要素部２０４の後方の端面カム２３が、不作動位置にある第６操作装置３０６のピン部３２に対して接近する。ここで、第３カム要素部２０３と同様に、第４カム要素部２０４もＬmax≦Ｌpin（Ｌmax＝Ｌpinで図示）となるように形成されている。そのため、図１０で符号（オ）で示すように、第４カム要素部２０４の後方の端面カム２３が第６操作装置３０６のピン部３２に最も接近したとき、作動不良等により第６操作装置３０６のピン部３２が作動位置に突出していたとしても、突出している第６操作装置３０６のピン部３２に第４カム要素部２０４の後方の端面カム２３のリフト部２３ｂが係合するものの、第５操作装置３０５のピン部３２は既にリフト終了位置ｆを通過しており、それ以降も両端のカム面間の同じ位相での軸方向の距離がピン間距離Ｌpinより小さいので、第５および第６操作装置３０５、３０６のピン部３２、３２が同時に両端の端面カム２３、２３のカム面に係合し、第４カム要素部２０４が両側のピン部３２、３２間に挟まって回転不能となることがない。
【００６９】
さらに、第５操作装置３０５のピン部３２が図１０で符号（オ）の位置を過ぎると、電磁式アクチュエータへの通電を止める。その後、図１０で符号（カ）で示すように、このピン部３２が戻しスロープ部２３ｃを指向する間、カムシャフト２の回転に従い、ピン部３２の先端面が戻しスロープ部２３ｃのカム面に摺接しながら押し上げられ、ピン部３２は強制的に不作動位置へ戻される。
【００７０】
その後、ピン部３２はリターンスプリング３３の付勢力によって、不作動位置に保持される。
【００７１】
次に、第２操作装置３０２のピン部３２が、第１位置にあって互いに近接した状態にある第１、第２カム要素部２０１、２０２の対向する端面カム２３、２３の間に突入し、これらの端面カム２３、２３に係合する。その場合、第２操作装置３０２のピン部３２は、第１、第２カム要素部２０１、２０２の対向する端面カム２３、２３のリフト量がいずれも０の基準面２３ａ、２３ａを指向する期間に突入される。
【００７２】
そして、第２気筒１２の排気行程が終了した後、第２操作装置３０２のピン部３２の位置に第２カム要素部２０２の前方の端面カム２３のリフト開始位置ｅが到達し、その後、カムシャフト２の回転に従い、前記ピン部３２が該端面カム２３のリフト部２３ｂに摺接しながら第２カム要素部２０２を後方へ押し、これを第２位置へスライドさせる。
【００７３】
また、ピン部３２の位置に前記第２カム要素部２０２の端面カム２３のリフト開始位置ｅが到達した後、カムシャフト２が９０°回転し、第１気筒１１の排気行程が終了すると、ピン部３２の位置に実線で示す第１カム要素部２０１の前方の端面カム２３のリフト開始位置ｅが到達し、その後、カムシャフト２の回転に従い、前記ピン部３２が該端面カム２３のリフト部２３ｂに摺接しながら第１カム要素部２０１を前方へ押し、これを第２位置へスライドさせる。
【００７４】
さらに、第２操作装置３０２の電磁式アクチュエータへの通電を止め、ピン部３２が戻しスロープ部２３ｃを指向する間、前述の第５操作装置３０５と同様に、ピン部３２の先端面が戻しスロープ部２３ｃのカム面に摺接しながら押し上げられ、ピン部３２は強制的に不作動位置へ戻される。
【００７５】
その後、ピン部３２はリターンスプリング３３の付勢力によって、不作動位置に保持される。
【００７６】
以上により、第１〜第４カム要素部２０１〜２０４は全て第１位置から第２位置へ移動し、図４に示すように、第１〜第４カム要素部２０１〜２０４のいずれにおいても、両端の作動部２２、２２における第２カム部２２２…２２２がロッカアームＣ、ＣのカムフォロワＣ’、Ｃ’に対応位置し、排気行程時に各気筒１１〜１４の排気弁Ａ…Ａが相対的に小さな開弁量で開弁することになる。
【００７７】
一方、図４に示す各カム要素部２０１〜２０４のリフト量が小さな第２カム部２２２…２２２がロッカアームＣ…ＣのカムフォロワＣ’…Ｃ’に対応位置する状態から、例えばエンジン回転数の上昇に伴い、図１に示すリフト量が大きな第１カム部２２１…２２１がカムフォロワＣ’…Ｃ’に対応位置する状態に切り換える動作は、第１、第３、第４、第６操作装置３０１、３０３、３０４、３０６を通電し、これらの操作装置３０１、３０３、３０４、３０６のピン部３２…３２を不作動位置から作動位置へ突出させることにより行われる。
【００７８】
すなわち、まず、第４操作装置３０４のピン部３２は、図１１で符号（キ）で示すように、第３カム要素部２０３の前方の端面カム２３のリフト量がいずれも０の基準面２３ａを指向する期間に入るとすぐに該端面カム２３の対面位置に突出する。
【００７９】
そして、第３気筒１３の排気行程が終了した後、突入された第４操作装置３０４のピン部３２の位置に、まず第３カム要素部２０３の前方の端面カム２３のリフト開始位置ｅが到達し、その後、第４操作装置３０４のピン部３２が、図１１の符号（ク）から（コ）までの位置において、カムシャフト２の回転に従い、該端面カム２３のリフト部２３ｂに摺接しながら第３カム要素部２０３を後方へ押し（上向き白抜き矢印で図示）、これを第１位置へスライドさせる（実線で図示）。
【００８０】
この第３カム要素部２０３のスライドの際、第３カム要素部２０３の後方の端面カム２３が、不作動位置にある第５操作装置３０５のピン部３２に対して接近する。ここで、第３カム要素部２０３は、前述のように、Ｌmax≦Ｌpin（Ｌmax＝Ｌpinで図示）となるように形成されている。そのため、図１１で符号（ク）で示すように、第３カム要素部２０３の後方の端面カム２３が第５操作装置３０５のピン部３２に最も接近したとき、作動不良等により第５操作装置３０５のピン部３２が作動位置に突出していたとしても、第５操作装置３０５のピン部３２は既にリフト部２３ｂのリフト終了位置ｆを通過しており、それ以降も両端のカム面間の同じ位相での軸方向の距離がピン間距離Ｌpinより小さいので、第４および第５操作装置３０４、３０５のピン部３２、３２が同時に両端の端面カム２３、２３のカム面に係合し、第３カム要素部２０３が両側のピン部３２、３２間に挟まって回転不能となることがない。
【００８１】
また、前記第４操作装置３０４のピン部３２の位置に第３カム要素部２０３の端面カム２３のリフト開始位置ｅが到達した後、カムシャフト２が９０°回転し、第３気筒１３の排気行程が終了すると、図１１で符号（ケ）で示すように、第６操作装置３０６のピン部３２が第２位置にある第４カム要素部２０４の後方の端面カム２３のリフト量がゼロの基準面２３ａを指向する期間に突出し、この端面カム２３に係合する。
【００８２】
そして、第４気筒１４の排気行程が終了した後、前記第６操作装置３０６のピン部３２の位置に第４カム要素部２０４の後方の端面カム２３のリフト開始位置ｅが到達し、その後、第６操作装置３０６のピン部３２が、図１１の符号（サ）から（シ）までの位置において、カムシャフト２の回転に従い、該端面カム２３のリフト部２３ｂに摺接しながら該第４カム要素部２０４を前方へ押し（下向き黒色矢印で図示）、これを第１位置へスライドさせる（実線で図示）。
【００８３】
この第４カム要素部２０４のスライドの際、第４カム要素部２０４の前方の端面カム２３が、不作動位置にある第５操作装置３０５のピン部３２に対して接近する。第３カム要素部２０３の場合と同様の理由により、図１１で符号（サ）で示すように、第４カム要素部２０４の前方の端面カム２３が第５操作装置３０５のピン部３２に最も接近したとき、作動不良等により第５操作装置３０５のピン部３２が作動位置に突出していたとしても、第５操作装置３０５のピン部３２は既にリフト終了位置ｆを通過しており、それ以降も両端のカム面間の同じ位相での軸方向の距離がピン間距離Ｌpinより小さいので、第５および第６操作装置３０５、３０６のピン部３２、３２が同時に両端の端面カム２３、２３のカム面に係合し、第４カム要素部２０４が両側のピン部３２、３２間に挟まって回転不能となることがない。
【００８４】
その後、第５操作装置３０５は、ピン部３２の下方に第４カム要素部２０４の端面カム２３のスロープ部２３ｃがなくなると、そのピン部３２の作動位置への移動が可能となる。
【００８５】
また、このとき、第３操作装置３０３のピン部３２が第２カム要素部２０２の対向する端面カム２３に突入され、カムシャフト２の回転に従い、該ピン部３２は第２カム要素部２０２の後方の端面カム２３のリフト部２３ｂに摺接しながら該第２カム要素部２０２を前方へ押し、これを第１位置へスライドさせる。
【００８６】
また、この第２カム要素部２０２のスライドとほぼ並行して、第１操作装置３０１のピン部３２が、第２位置にある第１カム要素部２０１の前方の端面カム２３の基準面２３ａを指向する期間に、該端面カム２３の対面位置に突出する。
【００８７】
さらに、前記第３操作装置３０３のピン部３２の位置に前記第２カム要素部２０２の端面カム２３のリフト開始位置ｅが到達した後、カムシャフト２が９０°回転し、第１気筒１１の排気行程が終了すると、該第１操作装置３０１のピン部３２の位置に第１カム要素部２０１の前方の端面カム２３のリフト開始位置ｅが到達し、カムシャフト２の回転に従い、前記ピン部３２が該端面カム２３のリフト部２３ｂに摺接しながら該第１カム要素部２０１を後方へ押し、これを第１位置へスライドさせる。
【００８８】
これにより、第１〜第４カム要素部２０１〜２０４は全て第２位置から第１位置へ移動し、図１に示すように、第１〜第４カム要素部２０１〜２０４の両端の作動部２２、２２における第１カム部２２１…２２１がロッカアームＣ、ＣのカムフォロワＣ’、Ｃ’に対応位置する状態に戻ることになる。
【００８９】
以上のように、この実施形態によれば、４つの気筒１１〜１４にそれぞれ備えられた４つのカム要素部２０１〜２０４が６つの操作装置３０１〜３０６により操作され、排気弁Ａ…Ａを開閉させるカム部２２が、リフト量の小さな第１カム部２２１…２２１とリフト量の大きな第２カム部２２２…２２２との間で切り換えられる。
【００９０】
（動弁装置の特徴）
以上の本実施形態によれば、カム要素部２０１〜２０４は、その両側の端面カム２３、２３のリフト終了位置ｆが異なる位相に設けられ、同じ位相での各カム面間の軸方向の距離の最大値Ｌmaxがピン部３２、３２の間の軸方向の距離Ｌpin以下に形成されている、すなわち、両側の端面カム２３、２３間の距離がピン部３２、３２の間の距離Ｌpinより大きくなる位相がない。そのため、あるカム要素部２０１〜２０４の両側の端面カム２３にそれぞれ係合可能な２つの操作装置３０１〜３０６のうちの一方側の操作装置３０１〜３０６のピン部３２の突入によりカム要素部２０１〜２０４を他方側に移動させてカム部２２１、２２２を切り換える際に、作動不良などにより他方側の操作装置３０１〜３０６のピン部３２が誤って突出していた場合にも、このカム要素部２０１〜２０４が両側のピン部３２の間に挟まって回転不能となり、カムシャフト２の回転がロックしてしまうことがない。
【００９１】
また、本実施形態によれば、各カム要素部２０１〜２０４は、その両側の端面カム２３、２３の各リフト部２３ｂ、２３ｂが設けられた位相範囲αが、軸方向からみて位相範囲βで互いに重複して形成されている。そのため、これが重複して形成されていない場合と比べて、少なくとも一方の端面カム２３が非リフト部２３ａである位相範囲が広くなっている。ここで、ピン部３２は、この少なくとも一方の端面カム２３が非リフト部２３ａである位相範囲内で突入されるので、この範囲が狭いと、ピン部３２の突入速度を上げるために、電磁式アクチュエータを高速に駆動するための昇圧装置などの特別な構成が必要となる。したがって、本発明によれば、カムシャフト２の回転のロックを防止しながら、ピン部３２の突入可能な区間を十分に確保でき、上述のような特別な構成が不要である。
【００９２】
さらに、本実施形態によれば、隣接する２つのカム要素部２０１〜２０４は、互いに対向する端面カム２３、２３のリフト部２３ｂ、２３ｂが互いに異なる位相に設けられ、近接時にリフト部２３ｂ、２３ｂの少なくとも一部が軸方向に重複するので、カムシャフト２の軸方向のコンパクト化、ひいては当該エンジンのコンパクト化を進めることが可能となる。
【００９３】
また、本実施形態によれば、隣接する２つのカム要素部２０１〜２０４は、近接時に、互いに対向する端面カム２３、２３の同じ位相での各カム面間の軸方向の距離の最小値が、これら２つのカム要素部２０１〜２０４に共通する操作装置３０２、３０５のピン部３２の直径より小さくなるように形成されている。そのため、端面カム２３、２３が近接時にこれらのカム面間の距離がピン部３２の直径以下の部分では、作動不良等によりこの共通のピン部３２が突出しようとしても、該端面カム２３、２３の外周部に接触するだけで、それらのカム面には係合しない。したがって、不用意にカム要素部２０１〜２０４が移動するのを防止できる。
【００９４】
また、本実施形態によれば、突入した共通する操作装置３０２、３０５のピン部３２により遅れて離間されるカム要素部２０１〜２０４は、この共通のピン部３２が係合する端面カム２３のリフト部２３ｂのリフト終了位置ｆより回転遅れ側に向かって外方に傾斜するカム面を備えるスロープ部２３ｂを備える。このスロープ部２３ｂは、端面カム２３による移動が終了した後に共通のピン部３２に摺接することにより共通のピン部３２を作動位置から不作動位置に退避させることができるので、作動位置にあるピン部３２をこのスロープ部２３ｂにより不作動位置へ向けて確実に強制移動できる。しかも、ピン部３２によるカム要素部２０１〜２０４の移動が終了した後にスロープ部２３ｂが作用するようになっているので、カム要素部２０１〜２０４の移動を確実に行いながら、速やかにピン部３２を不作動位置へ退避できる。これにより、連続してカムを切り換える場合であっても、カム部２２１、２２２の切り換え動作を瞬時に連続して行うことができる。
【００９５】
なお、本発明は例示された実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良および設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【００９６】
例えば、以上の説明は、排気側のカムシャフト２についてのものであるが、吸気側のカムシャフト２についても全く同様に構成することができ、前記の作用効果が吸気側についても得られる。
【００９７】
また、本実施形態に係るエンジンは、第３気筒１３→第４気筒１４→第２気筒１２→第１気筒１１の爆発順序に応じて、各カム要素部２０１〜２０４のカムの切り換えを行ったが、第２気筒１２→第１気筒１１→第３気筒１３→第４気筒１４の爆発順序に応じてカムの切り換えを行ってもよい。
【００９８】
また、本発明は、上述の実施形態に示す６つの操作装置３０１〜３０６を用いてカム要素部２０１〜２０４のカムの切り換えを行う動弁装置に限るものではない。例えば、８つの操作装置３０１〜３０８を用いて、各カム要素部２０１〜２０４のカムを異なる２つの操作装置３０１〜３０８で切り換えを行う動弁装置、または、５つの操作装置３０１〜３０５を用いて、第２および第３カム要素部２０２、２０３間も離間時に共通の操作装置３０３を用いる動弁装置にも適用することができる。
【００９９】
また、本実施形態では、操作装置３０１〜３０６はいずれのピン部３２も同じ方向からカムシャフト２に対して突入するものである。しかし、このピン部３２の突入方向は、必要に応じて、操作装置３０１〜３０６ごとに適宜設定可能なものである。そのため、例えば、一部の操作装置３０１〜３０６で、もしくは操作装置３０１〜３０６ごとにピン部３２の突入方向が異なっていてもよい。
【０１００】
また、本実施形態では、カム要素部２０１〜２０４において、第１カム部２２１のリフト量を小さく、第２カム部２２２のリフト量を大きくしたが、このリフト量の大小関係を逆にしてもよい。さらに、一方のカム部２２１には通常のノーズ部ｂ１を設けると共に、他方のカム部２２２はノーズ部ｂ２をなくして全体をベースサークルａのみで形成し（ノーズ部ｂ２のリフト量を０とし）、このカム部２２２を用いた場合に弁が開閉しないようにしてもよい。これによれば、エンジンの低負荷運転時等における減筒運転が可能となる。
【０１０１】
また、本発明は、上述の実施形態に示す端面カム２３によってカムの切り換えを行う動弁装置に限らず、カム要素部２０１〜２０４の両端部の外周面にカム溝を設けた、いわゆるバレルカムによってカムの切り換えを行う動弁装置にも適用することが可能である。本発明を適用したカム要素部２０１〜２０４は、その両端のバレルカムの最大リフト部が異なる位相に設けられ、同じ位相での各カム溝間の軸方向の距離の最大値が両端のピン部３２の間の軸方向の距離より短く形成されたものとなる。これによれば、両端のピン部３２が各カム溝に同時に係合することがないので、上述のようなバレルカムを用いた動弁装置においても、カムシャフト２の回転のロックを防止することができる。
【０１０２】
さらに、本発明は、上述の実施形態に示す４気筒、４弁式ＤＯＨＣエンジンに限らず、直列６気筒エンジン、Ｖ型多気筒エンジン、４気筒２弁式ＤＯＨＣエンジン、単気筒ＳＯＨＣエンジン、多気筒ＳＯＨＣエンジンなどを含め、気筒数および動弁形式が異なる各種のエンジンに適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
以上のように、本発明によれば、車両用等のエンジンの動弁装置において、操作部材の作動不良などによりカムシャフトの回転がロックするのを防止できるので、この種のエンジンの製造技術分野において好適に利用される可能性がある。
【符号の説明】
【０１０４】
２              カムシャフト
１０            軸部
２０１〜２０４  カム要素部
２２１、２２２  第１、第２カム部（カム部）
２３            端面カム
２３ａ          非リフト部
２３ｂ          リフト部
２３ｃ          戻しスロープ部（スロープ部）
３２            ピン部（第１の操作部材、第２の操作部材、共通の操作部材）
ｆ              リフト終了位置（最大リフト部）
Ｌmax            同じ位相での各カム面間の軸方向の距離の最大値
Ｌpin            両端のピン部３２、３２の間の軸方向の距離（第１の操作部材と第２の操作部材の間の軸方向の距離）
【図１】
2015059483.tif 000003
【図２】
2015059483.tif 000004
【図３】
2015059483.tif 000005
【図４】
2015059483.tif 000006
【図５】
2015059483.tif 000007
【図６】
2015059483.tif 000008
【図７】
2015059483.tif 000009
【図８】
2015059483.tif 000010
【図９】
2015059483.tif 000011
【図１０】
2015059483.tif 000012
【図１１】
2015059483.tif 000013
【図１２】
2015059483.tif 000014