(57)【要約】【課題】切換ピンをカム軸の軸線方向に固定して、カムキャリアをカム軸の軸線方向に安定して移動させ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。【解決手段】カム切換部５が、ハウジング５２に収容され、切換ピン５１の基部５１ａを保持してカム軸３の軸線方向に移動自在なピストン５３を有し、ハウジング５２が、切換ピン５１のテーパ部５１ｃに係止して、切換ピン５１のカム軸３の軸線方向への移動範囲を規制する係止孔５２Ｅ、５２Ｆを有する。特に、本実施形態の可変動弁装置２は、カム切換部５が、ハウジング５２の内部においてピストン５３を挟んでカム軸３の軸線方向に配置され、それぞれオイルが出入りする油圧室５４、５５を備え、切換ピン５１が、ピストン５３のカム軸３の軸線方向一方側の始端位置Ａとピストン５３のカム軸３の軸線方向他方側の終端位置Ｂとにおいて、ピストン５３の挿通孔５３Ａから突出して異なる位置に設けられた係止孔５２Ｅ、５２Ｆに係止する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドに回転自在に軸支されたカム軸と、
前記カム軸に対して同軸となるように設けられ、前記カム軸と一体に回転し、かつ前記カム軸の軸線方向に移動自在であり、外周面にバルブの作動特性が異なるように形成された第１のカムおよび第２のカムが隣接して設置されたカムキャリアと、
前記カムキャリアの外周面に形成され、前記カム軸の軸線方向に幅が変化するように前記カム軸の軸線方向に対向する一対の側壁を有する凹形状部と、
前記凹形状部に挿入される先端部を有し、前記カム軸の軸線方向に移動自在な切換ピンと、
前記シリンダヘッドに設けられ、前記切換ピンを前記カム軸の軸線方向に移動させて前記切換ピンの先端部を前記一対の側壁に押し付けることにより、前記カムキャリアを前記カム軸の軸線方向に移動させて前記バルブを作動させる前記第１のカムおよび前記第２のカムを切換えるアクチュエータと備えた内燃機関の可変動弁装置であって、
前記アクチュエータが、前記シリンダヘッドに取付けられたハウジングと、前記ハウジングに収容され、前記切換ピンの基部を保持して前記カム軸の軸線方向に移動自在な作動部とを含んで構成され、
前記ハウジングが、前記切換ピンに係止して、前記切換ピンの前記カム軸の軸線方向への移動範囲を規制する規制部を有することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
前記作動部が、前記切換ピンの基部を摺動自在に挿通する挿通孔を有するピストンから構成され、
前記規制部が、前記ハウジングに形成され、前記切換ピンの前記基部が前記挿通孔から突出したときに前記基部に係止する複数の係止孔から構成され、
前記アクチュエータが、前記ハウジングの内部において前記ピストンを挟んで前記カム軸の軸線方向に配置され、それぞれオイルが出入りする第１の油圧室および第２の油圧室を備え、
前記切換ピンは、カム軸の軸線方向における移動範囲の始端位置と終端位置とにおいて、前記ピストンの前記挿通孔から突出して異なる位置に設けられた前記係止孔に係止することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
前記カムキャリアは、前記第１のカムによって前記バルブを作動させる第１の位置と、前記第２のカムによって前記バルブを作動させる第２の位置とに移動自在であり、
互いに対向する一対の側壁のうち一方が、前記カムキャリアを前記第１の位置に移動させる第１の切換カムであり、前記一対の側壁のうちの他方が、前記カムキャリアを前記第２の位置に移動させる第２の切換カムから構成され、
前記第１の切換カムおよび前記第２の切換カムが、前記カム軸の軸線方向に対して傾斜する傾斜部を有し、
前記カムキャリアの周方向で前記第１の切換カムの少なくとも前記傾斜部に対応する位置に、前記第１の切換カムに沿って前記凹形状部の底面から隆起する第１の隆起部が形成されるとともに、前記カムキャリアの周方向で前記第２の切換カムの少なくとも前記傾斜部に対応する位置に、前記第２の切換カムに沿って前記凹形状部の底面から隆起する第２の隆起部が形成され、
前記カムキャリアの回転に伴って前記切換ピンの先端面が前記第１の隆起部または前記第２の隆起部に押圧されることにより、前記始端位置と前記終端位置とにおいて前記切換ピンが前記係止孔に係止されることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４】
前記第１のカムおよび前記第２のカムが、前記バルブに接触して前記バルブを閉じるベース円部と、前記ベース円部よりも半径方向外側に突出し、前記バルブに接触して前記バルブを開くノーズ部とを有し、
前記第１の隆起部および前記第２の隆起部が、前記第１のカムおよび前記第２のカムの前記ベース円部が前記バルブに接触した状態における前記カムキャリアの周方向の範囲に形成され、
前記第１のカムおよび前記第２のカムの前記ベース円部が前記バルブに接触した状態にあるときに、前記切換ピンの軸線方向における前記切換ピンと前記係止孔との係止長さが最大となり、前記第１のカムおよび前記第２のカムの前記ノーズ部が前記バルブに接触した状態にあるときに、前記切換ピンが前記係止孔に非係止となることを特徴とする請求項３に記載の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、バルブ作動特性の互いに異なる複数個のカムを備えるカムキャリアをカム軸の軸線方向に移動させる内燃機関の可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の可変動弁装置としては、バルブ作動特性の異なる複数のカムを外周に備えるカムキャリアを、カム軸の軸線方向に移動させてバルブを作動させるカムを切換える可変動弁装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この可変動弁装置は、カム軸を取り囲むように円筒状に形成され、カム軸と一体に回転し、かつカム軸の軸線方向に移動自在なバルブの作動特性が異なる低速カムと高速カムと、軸線方向の端面に軸線方向に高低差を有する端部カム面が周回する形状に形成されているカムキャリアとを備えている。
また、可変動弁装置は、カムキャリアの軸線方向両側に、カム軸の軸線方向に沿って往復運動可能な一対のピストンを備えており、それぞれのピストンの先端部が端部カム面を押圧することにより、カムキャリアを軸線方向に移動させて低速カムと高速カムとを切換える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１９３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の可変動弁装置にあっては、ピストンの先端部が端部カム面を押圧することにより、カムキャリアを軸線方向に移動させるが、ピストンを軸線方向において固定する機構を備えていない。
【０００６】
このため、カム軸の軸線方向においてカムキャリアから切換ピンに大きな荷重が加わった場合に、ピストンをカム軸の軸線方向の一定の位置に固定することができない。したがって、カムキャリアをカム軸の軸線方向に安定して移動させることができないおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、切換ピンをカム軸の軸線方向に固定して、カムキャリアをカム軸の軸線方向に安定して移動させ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ものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様は、シリンダヘッドに回転自在に軸支されたカム軸と、カム軸に対して同軸となるように設けられ、カム軸と一体に回転し、かつカム軸の軸線方向に移動自在であり、外周面にバルブの作動特性が異なるように形成された第１のカムおよび第２のカムが隣接して設置されたカムキャリアと、カムキャリアの外周面に形成され、カム軸の軸線方向に幅が変化するようにカム軸の軸線方向に対向する一対の側壁を有する凹形状部と、凹形状部に挿入される先端部を有し、カム軸の軸線方向に移動自在な切換ピンと、シリンダヘッドに設けられ、切換ピンをカム軸の軸線方向に移動させて切換ピンの先端部を一対の側壁に押し付けることにより、カムキャリアをカム軸の軸線方向に移動させてバルブを作動させる第１のカムおよび第２のカムを切換えるアクチュエータと備えた内燃機関の可変動弁装置であって、アクチュエータが、シリンダヘッドに取付けられたハウジングと、ハウジングに収容され、切換ピンの基部を保持してカム軸の軸線方向に移動自在な作動部とを含んで構成され、ハウジングが、切換ピンに係止して、切換ピンのカム軸の軸線方向への移動範囲を規制する規制部を有するものから構成されている。
【０００９】
本発明の第２の態様としては、作動部が、切換ピンの基部を摺動自在に挿通する挿通孔を有するピストンから構成され、規制部が、ハウジングに形成され、切換ピンの基部が挿通孔から突出したときに基部に係止する複数の係止孔から構成され、アクチュエータが、ハウジングの内部においてピストンを挟んでカム軸の軸線方向に配置され、それぞれオイルが出入りする第１の油圧室および第２の油圧室を備え、切換ピンは、カム軸の軸線方向における移動範囲の始端位置と終端位置とにおいて、ピストンの挿通孔から突出して異なる位置に設けられた係止孔に係止してもよい。
【００１０】
本発明の第３の態様としては、カムキャリアは、第１のカムによってバルブを作動させる第１の位置と、第２のカムによってバルブを作動させる第２の位置とに移動自在であり、互いに対向する一対の側壁のうち一方が、カムキャリアを第１の位置に移動させる第１の切換カムであり、一対の側壁のうちの他方が、カムキャリアを第２の位置に移動させる第２の切換カムから構成され、第１の切換カムおよび第２の切換カムが、カム軸の軸線方向に対して傾斜する傾斜部を有し、カムキャリアの周方向で第１の切換カムの少なくとも傾斜部に対応する位置に、第１の切換カムに沿って凹形状部の底面から隆起する第１の隆起部が形成されるとともに、カムキャリアの周方向で第２の切換カムの少なくとも傾斜部に対応する位置に、第２の切換カムに沿って凹形状部の底面から隆起する第２の隆起部が形成され、カムキャリアの回転に伴って切換ピンの先端面が第１の隆起部または第２の隆起部に押圧されることにより、始端位置と終端位置とにおいて切換ピンが係止孔に係止されてもよい。
【００１１】
本発明の第４の態様としては、第１のカムおよび第２のカムが、バルブに接触してバルブを閉じるベース円部と、ベース円部よりも半径方向外側に突出し、バルブに接触してバルブを開くノーズ部とを有し、第１の隆起部および第２の隆起部が、第１のカムおよび第２のカムのベース円部がバルブに接触した状態におけるカムキャリアの周方向の範囲に形成され、第１のカムおよび第２のカムのベース円部がバルブに接触した状態にあるときに、切換ピンの軸線方向における切換ピンと係止孔との係止長さが最大となり、第１のカムおよび第２のカムのノーズ部がバルブに接触した状態にあるときに、切換ピンが係止孔に非係止となるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
このように上記の第１の態様によれば、アクチュエータが、ハウジングに収容され、切換ピンの基部を保持してカム軸の軸線方向に移動自在な作動部を有し、ハウジングが、切換ピンに係止して、切換ピンのカム軸の軸線方向への移動範囲を規制する規制部を有する。
【００１３】
これにより、切換ピンをカム軸の軸線方向に固定することができ、切換ピンの先端部をカムキャリアの凹形状部に接触させ、カムキャリアをカム軸の軸線方向に移動させることができる。
【００１４】
このとき、切換ピンがカムキャリアからカム軸の軸線方向に過大な荷重な受けた場合に、切換ピンがカム軸の軸線方向に移動することを防止できる。したがって、カムキャリアをカム軸の軸線方向に安定して移動させることができる。
【００１５】
上記の第２の態様によれば、アクチュエータが、ハウジングの内部においてピストンを挟んでカム軸の軸線方向に配置され、それぞれオイルが出入りする第１の油圧室および第２の油圧室を備え、切換ピンが、ピストンのカム軸の軸線方向一方側の始端位置とピストンのカム軸の軸線方向他方側の終端位置とにおいて、ピストンの挿通孔から突出して異なる位置に設けられた係止孔に係止する。
【００１６】
これにより、始端位置と終端位置とにおいて切換ピンを係止孔に係止させて、切換ピンをカム軸の軸線方向に固定することができる。このため、切換ピンがカムキャリアからカム軸の軸線方向に過大な荷重な受けた場合に、切換ピンが第１の油圧室または第２の油圧室の油圧に抗してカム軸の軸線方向に移動することを防止できる。したがって、カムキャリアをカム軸の軸線方向に安定して移動させることができる。
【００１７】
上記の第３の態様によれば、カムキャリアの周方向で第１の切換カムの少なくとも傾斜部に対応する位置に、第１の切換カムに沿って凹形状部の底面から隆起する第１の隆起部が形成されるとともに、カムキャリアの周方向で少なくとも第２の切換カムの傾斜部に対応する位置に、第２の切換カムに沿って凹形状部の底面から隆起する第２の隆起部が形成され、カムキャリアの回転に伴って切換ピンの先端面が第１の隆起部または第２の隆起部に押圧されることにより、始端位置と終端位置とにおいて切換ピンが係止孔に係止される。
【００１８】
これにより、切換ピンが始端位置または終端位置に移動した状態において、第１の切換カムの傾斜部または第２の切換カムの傾斜部が切換ピンの先端部に接触してカムキャリアが第１の位置または第２の位置に移動する。
【００１９】
このように切換ピンの先端部が第１の切換カムの傾斜部または第２の切換カムの傾斜部に接触するときには、カムキャリアの回転に伴って第１の隆起部または第２の隆起部に切換ピンの先端面が押圧されることにより、始端位置と終端位置とにおいて切換ピンの先端部を係止孔に係止することができる。このため、切換ピンをカム軸の軸線方向に固定することができ、カムキャリアをより効果的に安定させてカム軸の軸線方向に移動できる。
【００２０】
また、切換ピンの先端面が第１の隆起部または第２の隆起部に押圧されない場合には、切換ピンを係止孔に非係止にできるので、切換ピンをカム軸の軸線方向に移動させ、カムキャリアを第１の位置と第２の位置とに切換えることができる。
【００２１】
また、カムキャリアの移動範囲を規制するアクチュエータをカム軸の軸線方向に対向して設けることができるため、カムキャリアの移動範囲を規制する機構をカムキャリアに対してカム軸の軸線方向に両側に設けることを不要にできる。このため、カム軸の軸線方向に固定機構を設置するためのスペースを不要にできる。
【００２２】
上記の第４の態様によれば、第１のカムおよび第２のカムのベース円部がバルブに接触した状態におけるカムキャリアの周方向の範囲に第１の隆起部および第２の隆起部が形成され、第１のカムおよび第２のカムのベース円部がバルブに接触した状態にあるときに、切換ピンの軸線方向における切換ピンと係止孔との係止長さが最大となる。
【００２３】
これにより、第１のカムおよび第２のカムのベース円部がバルブに接触した状態にあるときに、切換ピンをカム軸の軸線方向に固定することができる。このため、切換ピンの先端部をカムキャリアの凹形状部に接触させ、カムキャリアをカム軸の軸線方向に確実に移動させることができる。
【００２４】
また、第１のカムおよび第２のカムのノーズ部がバルブに接触した状態にあるときに、切換ピンが係止孔に非係止となるので、第１の油圧室および第２の油圧室に供給される油圧を出し入れすることで、切換ピンをカム軸の軸線方向に移動させ、カムキャリアを第１の位置と第２の位置とに切換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置を備えたシリンダヘッドの断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置の分解斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係るカムキャリアの外観斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置におけるカムキャリアの上面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置におけるカム軸、図４のＶ−Ｖ方向矢視断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置におけるカムキャリア、カム軸およびアクチュエータの正面断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置における油圧回路を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置において、カムキャリアが第１の位置（高速カムを選択した位置）に設置された状態を示す斜視図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置において、カムキャリアが第１の位置に設置された状態を示す正面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置において、カムキャリアが第２の位置（低速カムを選択した位置）に向けて移動開始した状態を示す正面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置において、図１０に後続してカムキャリアが第２の位置に向けて移動する状態を示す正面図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置において、第２の位置に向けて移動するカムキャリアの隆起部が切換ピンを押圧する状態を示す正面図である。
【図１３】図１３は、本発明のその他の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置において、カムキャリアが第２の位置（低速カムを選択した位置）に設置された状態を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、本発明のその他の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置における第２のカムが休止カムである場合のカムキャリアの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る内燃機関の可変動弁装置の実施形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図１４は、本発明に係る一実施形態の内燃機関の可変動弁装置を示す図である。
【００２７】
まず、構成を説明する。
（可変動弁装置の概略構成）
図１に示すように、内燃機関の可変動弁装置２は、シリンダヘッド１およびシリンダヘッド１に対向して設けられたヘッドカバー１Ａに内蔵されている。なお、本実施形態のシリンダヘッド１は、ヘッドカバー１Ａを含んで構成される。
【００２８】
図２に示すように、可変動弁装置２は、カム軸３と、カムキャリア４と、カムキャリア４の上方に設置されたカム切換部５とを備えており、吸気バルブ１３のリフト状態を変化させるためにカムの切換えを行う。また、図１に示すように、シリンダヘッド１は、排気バルブ側のカム軸３０や排気カム４０等を備えている。
【００２９】
（ロッカアーム）
図１、図２において、本実施形態の可変動弁装置２は、カムキャリア４の回転に伴い揺動するタイプのロッカアーム１１が用いられている。
【００３０】
このロッカアーム１１は、アーム先端部１１Ｃの下面に形成された凹部が、ハイドロリックラッシュアジャスタ（ＨＬＡ）１２のピボット１２Ａの上に当接するように設置されている。ロッカアーム１１の中央には、被押圧ローラ１１Ａがピン１１Ｂで軸支されている。
【００３１】
被押圧ローラ１１Ａは、ロッカアーム１１の上面から突出しており、カムキャリア４の第１のカムを構成する高速カム４１と第２のカムを構成する低速カム４２とのいずれかに当接する。ここで、高速カム４１は、本発明の第１のカムを構成し、低速カム４２は、本発明の第２のカムを構成する。
【００３２】
ロッカアーム１１の他端部側のアーム先端部１１Ｄの下面は、吸気バルブ１３の上端に当接する。なお、吸気バルブ１３は、シリンダヘッド１に対して軸線方向に進退可能に設けられており、バルブスプリング１４により引き上げる方向、すなわち、吸気バルブ１３によって開閉される吸気ポート１５と燃焼室１６とを閉じる方向に付勢されている。
【００３３】
（カム軸）
図１において、カム軸３は、シリンダヘッド１の上部に設置された軸受部となるロアカムハウジング６とアッパカムハウジング７とに回転自在に支持されている。カム軸３は、図示しないチェーンやベルト等により図示しないクランクシャフトと連動して回転するように連動部分を備えている。
【００３４】
なお、ロアカムハウジング６とアッパカムハウジング７は、ヘッドカバー１Ａで覆われてシリンダヘッド１内に内蔵されている。また、カム軸３の回転数は、クランクシャフトの回転数の１／２となるように設定されている。
【００３５】
本実施形態の可変動弁装置２において、カム軸３は、内燃機関の一部を構成するシリンダヘッド１を有する内燃機関の前後方向（図２の紙面上の左右方向）に沿って延びるように設置されている。
【００３６】
図２、図６において、吸気バルブ１３は、２本１組で１つの燃焼室１６毎に設けられており、本実施形態の内燃機関は、例えば、４気筒エンジンであれば、吸気バルブ１３は、４組で８本設けられる。
【００３７】
図２に示すように、カム軸３における長さ方向の所定領域の外周面には、軸線方向に所定の幅寸法を持つスプライン外歯３１が周回して形成されている。
【００３８】
図２、図６に示すように、カム軸３におけるスプライン外歯３１が形成された領域の軸線方向に隣接する近傍の領域には位置決め機構３２が設けられており、位置決め機構３２は、カム軸３に対して半径方向に沿って凹むように形成された収納凹部３３と、収納凹部３３内に収納されるスプリング３４と、収納凹部３３内に収納されてカム軸３の表面から一部が突出するように設置されたボール３５とを備えている。
図４に示すように、ボール３５は、後述するカムキャリア４側に設けられた第１の位置決め用溝４６と第２の位置決め用溝４７とに係止される。
【００３９】
（カムキャリア）
図２、図５において、カムキャリア４は、カム軸３を取り囲むように円筒状に形成されており、カムキャリア４の内周面にはカム軸３のスプライン外歯３１と噛み合うスプライン内歯４５が形成されている。このため、カム軸３とカムキャリア４とは、一体に回転するとともに、カムキャリア４がカム軸３に対して軸線方向に移動自在となる。
【００４０】
また、カムキャリア４の内周面におけるスプライン内歯４５が形成された領域に隣接する領域には第１の位置決め用溝４６と第２の位置決め用溝４７が周回するように形成されている。
【００４１】
これらの第１の位置決め用溝４６および第２の位置決め用溝４７は、カム軸３側に設けられた位置決め機構３２のボール３５が係止されることで、カムキャリア４を第１の位置と第２の位置との間をクリック動作により位置決めさせる。
【００４２】
カムキャリア４は、周面にバルブ作動特性の異なる、高速カム４１および低速カム４２が軸線方向に並んで一体に設けられている。なお、高速カム４１と低速カム４２との一体構成体は、所定間隔を隔てて一対が設置されている。
【００４３】
一対の高速カム４１が選択される場合は、それぞれの高速カム４１が、ロッカアーム１１の上方に位置し、一対の低速カム４２が選択される場合は、それぞれの低速カム４２が、ロッカアーム１１の上方に位置する。
【００４４】
すなわち、高速カム４１同士の間隔、低速カム４２同士の間隔、および吸気バルブ１３同士の間隔は、同一に設定されている。そして、カムキャリア４は、高速カム４１によって吸気バルブ１３を作動させる第１の位置と、低速カム４２によって吸気バルブ１３を作動させる第２の位置とに移動自在である。
【００４５】
図３、図４に示すように、高速カム４１は、基礎となるベース円部４１Ａと、ベース円部４１Ａよりも半径方向外側に突出したノーズ部４１Ｂとを備える。低速カム４２は、基礎となる高速カム４１のベース円部４１Ａと同じ半径のベース円部４２Ａと、ベース円部４２Ａより半径方向外側に向けて高速カム４１のノーズ部４１Ｂよりも半径方向への突出寸法が低く形成されたノーズ部４２Ｂとを備えている。
【００４６】
すなわち、本実施形態の高速カム４１のノーズ部４１Ｂのカム山は、低速カム４２のノーズ部４２Ｂのカム山よりも大きく形成されており、高速カム４１のノーズ部４１Ｂの突出寸法は、低速カム４２のノーズ部４２Ｂの突出寸法よりも大きい。
【００４７】
このため、高速カム４１が吸気バルブ１３を開放する場合には、低速カム４２が吸気バルブ１３を開放する場合に比べて吸気バルブ１３の開放時間を長くでき、燃焼室１６により多くの吸入空気を吸気できる。
【００４８】
したがって、カムキャリア４は、高速カム４１が吸気バルブ１３を開放する第１の位置に切換えられると、低速カム４２が吸気バルブ１３を開放する第２の位置に切換えられた場合に比べて、内燃機関の出力が増大するように吸気バルブ１３の作動特性が変更される。
【００４９】
図３、図４に示すように、これら高速カム４１および低速カム４２は、軸線方向に沿って隣接して設置されており、ベース円部４１Ａ、４２Ａが軸線方向に面一に形成された連続面となっている。
【００５０】
また、高速カム４１と低速カム４２のノーズ部４１Ｂ、４２Ｂは、ほぼ同位相となる方向に設置されている。これら高速カム４１と低速カム４２は、カム軸３に対する設置状態により、図示しないクランクシャフトの動作に伴って動作する吸気バルブ１３のリフトタイミングが規定される。
【００５１】
図２〜図４に示すように、カムキャリア４の外周面には、本発明の凹形状部を構成するガイド溝４３が周回して連続するように形成されている。このガイド溝４３において、互いに対向する一対の側壁のうち一方は、カムキャリア４を第１の位置に移動させる第１の切換カム４３Ａであり、一対の側壁のうちの他方は、カムキャリア４を第２の位置に移動させる第２の切換カム４３Ｂである。
【００５２】
すなわち、第１の切換カム４３Ａおよび第２の切換カム４３Ｂは、本発明の一対の側壁を構成するものであり、第１の切換カム４３Ａは、対向する一対の側壁のうち一方を構成し、第２の切換カム４３Ｂは、対向する一対の側壁のうち他方を構成する。
【００５３】
図３、図４に示すように、ガイド溝４３は、溝幅が最大となる最大溝幅部４３Ｃと、溝幅が最小となる最小溝幅部４３Ｄと、最大溝幅部４３Ｃと最小溝幅部４３Ｄとの間を連絡する傾斜部４３Ｅとを備えている。
【００５４】
ここで、最大溝幅部４３Ｃ、最小溝幅部４３Ｄおよび傾斜部４３Ｅは、第１の切換カム４３Ａおよび第２の切換カム４３Ｂの対向面を含んだガイド溝４３のカム軸３の軸線方向の幅を指す。
【００５５】
また、本実施形態の傾斜部４３Ｅは、カム軸３の軸線方向に対して第１の切換カム４３Ａおよび第２の切換カム４３Ｂの傾斜面を含んでおり、最大溝幅部４３Ｃは、カム軸３の軸線方向と略直交する方向の第１の切換カム４３Ａおよび第２の切換カム４３Ｂのフラット面を含む。
【００５６】
最小溝幅部４３Ｄは、後述する切換ピン５１の先端部５１ｂが通過可能な溝幅である。最大溝幅部４３Ｃは、最小溝幅部４３Ｄを中心として溝幅方向の両外側に切換ピン５１の先端部５１ｂが通過可能な空間を有する溝幅に形成されている。
このように本実施形態のガイド溝４３は、カム軸３の軸線方向に幅が変化するよう構成される。
【００５７】
図３、図４において、カムキャリア４には本発明の第１の隆起部を構成する隆起部４３Ｆと、本発明の第２の隆起部を構成する隆起部４３Ｇが形成されている。
【００５８】
図５において、隆起部４３Ｇは、カムキャリア４の周方向で第２の切換カム４３Ｂの傾斜部４３Ｅに対応する位置に設けられており、傾斜部４３Ｅに沿ってガイド溝４３の底面４３Ｈから隆起している。
【００５９】
また、隆起部４３Ｆは、隆起部４３Ｇにカム軸３の軸線方向において対称な形状に形成されている。すなわち、隆起部４３Ｆは、カムキャリア４の周方向で第１の切換カム４３Ａの傾斜部４３Ｅに対応する位置に設けられており、傾斜部４３Ｅに沿ってガイド溝４３の底面４３Ｈから隆起している。ここで、隆起部４３Ｆ、４３Ｇは、少なくともカムキャリア４の周方向で第１の切換カム４３Ａおよび第２の切換カム４３Ｂの傾斜部４３Ｅに対応する位置に設けられていればよい。
【００６０】
（カム切換部）
図６、図７において、カム切換部５は、カム軸３の軸線方向に沿って延在してヘッドカバー１Ａに取付けられたハウジング５２（図１参照）と、ハウジング５２の内部に設けられたピストン５３とを備えている。
【００６１】
ピストン５３は、挿通孔５３Ａを備えており、挿通孔５３Ａには切換ピン５１の基部５１ａが移動自在に設けられる。すなわち、挿通孔５３Ａの軸線は、カム軸３の軸線方向と直交しており、切換ピン５１は、カム軸３の軸線方向に移動自在となっている。なお、カム切換部５は、本発明のアクチュエータを構成し、ピストン５３は、本発明の作動部を構成する。
【００６２】
また、切換ピン５１は、ガイド溝４３に挿入される先端部５１ｂを有し、この先端部５１ｂにおけるカム軸３の軸線方向両端部は、第１の切換カム４３Ａおよび第２の切換カム４３Ｂに対向している。
このため、切換ピン５１は、カム軸３の軸線方向に移動自在であり、第１の切換カム４３Ａおよび第２の切換カム４３Ｂに接触自在である。
【００６３】
ハウジング５２の内部には油圧室５４、５５が設けられており、油圧室５４、５５は、ピストン５３を挟んでカム軸３の軸線方向に配置される。ここで、油圧室５４は、本発明の第１の油圧室を構成し、油圧室５５は、本発明の第２の油圧室を構成する。
【００６４】
ハウジング５２には油孔５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｄが形成されており、油孔５２Ａ、５２Ｂは、油圧室５４、５５の上部に位置し、油孔５２Ｃ、５２Ｄは、ピストン５３の上部に位置する。
【００６５】
油圧室５４にはコイルスプリング５６が収容されており、コイルスプリング５６は、ピストン５３を油圧室５５に向かって付勢している。このため、切換ピン５１は、コイルスプリング５６の付勢力が作用する状態において、第１の切換カム４３Ａに接触する。
【００６６】
図７において、カム切換部５は、油圧回路５７を備えており、油圧回路５７は、ヘッドカバー１Ａに形成され、油孔５２Ａを通して油圧室５４に連通するオイル通路５８と、ヘッドカバー１Ａに形成され、油孔５２Ｂを通して油圧室５５に連通するオイル通路５９とを備えている。なお、ヘッドカバー１Ａとオイル通路５８、５９との位置関係は、図示省略する。
【００６７】
オイル通路５８は、オイルポンプ６６の図示しないオイル通路に連通しており、オイル通路５８にはオイルポンプ６６からオイルが供給される。なお、オイルポンプ６６は、クランクシャフトの回転によって駆動される機械式のオイルポンプから構成されてもよく、電動ポンプから構成されてもよい。
【００６８】
油圧回路５７は、オイルコントロールバルブ（以下、単にＯＣＶという）６０を備えており、ＯＣＶ６０のオイル通路は、オイル通路５８およびオイル通路５９に連通している。ＯＣＶ６０は、スリーブ６１の内部にスプール６２が設けられた４ポートスプール弁から構成されており、４つのポート６０ａ〜６０ｄを備えている。
【００６９】
スリーブ６１の内部にはスプール６２を挟んでコイルスプリング６３および電磁ソレノイド６４が設けられている。ＯＣＶ６０は、コイルスプリング６３によってスプール６２が付勢されると、スプール６２が電磁ソレノイド６４の方向に移動してポート６０ａとポート６０ｄとが連通されるとともに、ポート６０ｂとポート６０ｃとが連通される。
【００７０】
これにより、オイル通路５９から油孔５２Ｂを通して油圧室５５に高圧のオイルが導入され、ピストン５３がコイルスプリング５６の付勢力に抗して図７中、右方に移動する。このとき、オイル通路５８が低圧となるため、ピストン５３の右方への移動に伴って油圧室５４のオイルが油孔５２Ａを通してオイル通路５８に排出される。
【００７１】
一方、ＯＣＶ６０は、電磁ソレノイド６４が励磁されると、コイルスプリング６３の付勢力に抗してコイルスプリング６３が圧縮される方向にスプール６２を押圧する。このとき、スプール６２がコイルスプリング６３の圧縮方向に移動してポート６０ａとポート６０ｃとが連通されるとともに、ポート６０ｂとポート６０ｄとが連通される。
【００７２】
これにより、オイル通路５８から油孔５２Ａを通して油圧室５４に高圧のオイルが導入され、ピストン５３が図７中、左方に移動する。このとき、オイル通路５９が低圧となるため、ピストン５３の左方への移動に伴って油圧室５５のオイルが油孔５２Ｂを通してオイル通路５９に排出される。
【００７３】
本実施形態の可変動弁装置２は、カム切換部５のピストン５３をカム軸３の軸線方向に移動させることにより、切換ピン５１をカム軸３の軸線方向に移動させて切換ピン５１の先端部５１ｂを第１の切換カム４３Ａまたは第２の切換カム４３Ｂに押し付ける。
これにより、カムキャリア４をカム軸３の軸線方向に移動させて吸気バルブ１３を作動させる高速カム４１および低速カム４２を切換える。
【００７４】
カム切換部５の油圧回路５７は、ヘッドカバー１Ａに形成され、油孔５２Ｃ、５２Ｄに連通するオイル通路６７を有する。オイル通路６７は、オイル通路５９に連通しており、オイル通路６７にはオイル通路５９からドレインされるオイルが供給され、このオイルが油孔５２Ｃ、５２Ｄに供給される。
【００７５】
油孔５２Ｃ、５２Ｄの下部には係止孔５２Ｅ、５２Ｆが形成されており、この係止孔５２Ｅ、５２Ｆは、油孔５２Ｃ、５２Ｄからピストン５３に向かって拡径されている。切換ピン５１の上端にはテーパ部５１ｃが形成されており、このテーパ部５１ｃは、上方に向かうに従って縮径されている。ここで、本実施形態の切換ピン５１において、テーパ部５１ｃは、基部５１ａの一部を構成している。また、基部５１ａは、テーパ部５１ｃが挿通孔５３Ａから上方に突出していない状態において、切換ピン５１の軸線方向における挿通孔５３Ａの範囲内の切換ピン５１の部位を指す。
【００７６】
係止孔５２Ｅ、５２Ｆにはピストン５３の上端から突出する切換ピン５１のテーパ部５１ｃが係止されるようになっており、係止孔５２Ｅ、５２Ｆに切換ピン５１のテーパ部５１ｃが係止されると、切換ピン５１のカム軸３の軸線方向への移動範囲が規制される。
【００７７】
また、係止孔５２Ｅ、５２Ｆの位置は、切換ピン５１がカム軸３の軸線方向における移動範囲の始端位置（図８に示すようにピストン５３が左方向に最大に移動した位置）Ａと、終端位置（図１３に示すようにピストン５３が右方向に最大に移動した位置）Ｂとにおいて、ピストン５３の挿通孔５３Ａから突出して切換ピン５１のテーパ部５１ｃが係止する位置となるようにハウジング５２に形成される。
【００７８】
また、切換ピン５１は、カムキャリア４の回転に伴って隆起部４３Ｆ、４３Ｇに先端面５１ｄが押圧されることにより、始端位置Ａと終端位置Ｂとにおいて、ピストン５３の挿通孔５３Ａから突出してテーパ部５１ｃが係止孔５２Ｅ、５２Ｆに係止する。
【００７９】
ここで、切換ピン５１の先端面５１ｄは、カムキャリア４に対向する切換ピン５１の面である。また、切換ピン５１の先端部５１ｂは、先端面５１ｄがガイド溝４３に接触した状態において、先端面５１ｄからガイド溝４３の高さ、すなわち、第１の切換カム４３Ａおよび第２の切換カム４３Ｂの高さまでの範囲であり、第１の切換カム４３Ａおよび第２の切換カム４３Ｂに接触する部位である。なお、本実施形態の係止孔５２Ｅ、５２Ｆは、本発明の規制部を構成する。
【００８０】
また、隆起部４３Ｆ、４３Ｇは、高速カム４１のベース円部４１Ａおよび低速カム４２のベース円部４２Ａが吸気バルブ１３に接触した状態におけるカムキャリア４の周方向の範囲に形成されている。
【００８１】
すなわち、隆起部４３Ｆ、４３Ｇは、傾斜部４３Ｅに対応するカムキャリア４の周方向に形成されているため、高速カム４１のベース円部４１Ａおよび低速カム４２のベース円部４２Ａが吸気バルブ１３に接触した状態にあるときに、隆起部４３Ｆ、４３Ｇによって押し上げられて係止孔５２Ｅまたは係止孔５２Ｆに係止する切換ピン５１の軸線方向における切換ピン５１との係止孔５２Ｅ、５２Ｆとの係止長さが最大となる。
【００８２】
また、最大溝幅部４３Ｃに対応するカムキャリア４の周方向には隆起部４３Ｆ、４３Ｇが形成されていないので、高速カム４１のノーズ部４１Ｂおよび低速カム４２のノーズ部４２Ｂが吸気バルブ１３に接触した状態にあるときには、切換ピン５１は、係止孔５２Ｅ、５２Ｆに非係止となる。
【００８３】
図７において、オイル通路６７およびオイル通路５９にはドレイン通路６８が連通しており、ドレイン通路６８には油圧調整弁６５が設けられている。油圧調整弁６５は、ハウジング６５Ａの内部にオイル通路６５ａを有し、オイル通路６５ａにはボール６５Ｂとコイルスプリング６５Ｃとが設置される。コイルスプリング６５Ｃは、ボール６５Ｂをオイル通路５９、６８側に付勢することにより、弁座６５ｂを閉止する。
【００８４】
油圧調整弁６５は、油圧回路５７内の油圧が一定油圧以上となると、コイルスプリング６５Ｃの付勢力に抗してボール６５Ｂが弁座６５ｂから離隔する。これにより、オイル通路５９、６７からドレイン通路６８にオイルをドレインする。
【００８５】
次に、作用を説明する。
以下、図７〜図１３に基づいて本実施形態に係る可変動弁装置２の高速カム４１と低速カム４２への切換えの動作について説明する。図８〜図１３において、矢印Ｒ方向がカム軸３の回転方向である。
【００８６】
（エンジン停止時）
エンジン停止時には、オイルポンプ６６が駆動されないため、油圧室５４および油圧室５５の油圧が低圧となり、ピストン５３がコイルスプリング５６によって図７中、左方に付勢される。
【００８７】
このとき、切換ピン５１がガイド溝４３内において左方に移動してガイド溝４３の第１の切換カム４３Ａに当接し、カムキャリア４を左方に移動させ、高速カム４１のベース円部４１Ａとロッカアーム１１の被押圧ローラ１１Ａとが接触する状態となる。したがって、エンジン始動開始後には高速カム４１によって吸気バルブ１３が開閉駆動される。
【００８８】
（高速カム４１による運転）
高速カム４１による運転時には、ＯＣＶ６０の電磁ソレノイド６４が励磁されると、コイルスプリング６３の付勢力に抗してスプール６２が押圧される。このとき、コイルスプリング６３が圧縮される方向にスプール６２が移動して、ポート６０ａとポート６０ｃとが連通されるとともに、ポート６０ｂとポート６０ｄとが連通される。
【００８９】
これにより、オイル通路５８から油孔５２Ａを通して油圧室５４に高圧のオイルＯが導入され、このオイルＯとコイルスプリング５６の付勢力とによってピストン５３が図８中、左方に移動し、切換ピン５１が図８中、左方に移動する。このとき、オイル通路５９が低圧となるため、ピストン５３の左方への移動に伴って油圧室５５のオイルＯが開口５３ｂを通してオイル通路５９に排出される。
【００９０】
カムキャリア４は、最大溝幅部４３Ｃと最小溝幅部４３Ｄとの間を連絡してカムキャリア４の回転方向に膨出する傾斜部４３Ｅを備えているので、ピストン５３が図８中、左方に移動すると、切換ピン５１の先端部５１ｂが第１の切換カム４３Ａの最大溝幅部４３Ｃを通して傾斜部４３Ｅに接触してカムキャリア４に軸線方向左方の力が作用する。
【００９１】
このため、カムキャリア４は、切換ピン５１により第１の切換カム４３Ａが左方に押圧されることで第１の位置まで移動する。このとき、低速カム４２のベース円部４２Ａおよび高速カム４１のベース円部４１Ａがロッカアーム１１の被押圧ローラ１１Ａに対して円滑に摺動して、被押圧ローラ１１Ａに高速カム４１のベース円部４１Ａが接触した状態となる。
【００９２】
また、高速カム４１が選択されてカムキャリア４が第１の位置にある場合において、低速カム４２への切換えを行うまでの間は、切換ピン５１の先端部５１ｂは、ガイド溝４３の最小溝幅部４３Ｄを通過するような設置となっている。
【００９３】
また、カムキャリア４がカム軸３に対して移動するときに、カム軸３側のボール３５が図６に示す第２の位置決め用溝４７から外れて、第１の位置決め用溝４６に移動して係合した状態となる。この結果、カムキャリア４は、カム軸３に対して高速カム４１が選択された位置（第１の位置）で固定される。
【００９４】
このような設置により、切換ピン５１の先端部５１ｂが第１の切換カム４３Ａおよび第２の切換カム４３Ｂに接触しないため、高速カム４１の位置が保たれ、高速カム４１が作動し続ける（図９参照）。
【００９５】
（低速カム４２による運転）
高速カム４１が選択されている状態から低速カム４２が選択される状態（カムキャリア４を第２の位置）に切換える場合は、ＯＣＶ６０の電磁ソレノイド６４の励磁を停止する。このとき、スプール６２がコイルスプリング６３に付勢されて電磁ソレノイド６４の方向に移動する。このため、ポート６０ａとポート６０ｄとが連通されるとともに、ポート６０ｂとポート６０ｃとが連通される。
【００９６】
これにより、オイル通路５９から油孔５２Ｂを通して油圧室５５に高圧のオイルＯが導入され、ピストン５３がコイルスプリング６３の付勢力に抗して図１０中、右方に移動する。このとき、オイル通路５８が低圧となるため、ピストン５３の右方への移動に伴ってコイルスプリング６３が圧縮されるとともに、油圧室５４のオイルＯが開口５２Ａを通してオイル通路５８に排出される。
【００９７】
カムキャリア４は、最大溝幅部４３Ｃと最小溝幅部４３Ｄとの間を連絡してカムキャリア４の回転方向に膨出する傾斜部４３Ｅを備えているので、ピストン５３が右方に移動すると、切換ピン５１の先端部５１ｂが第２の切換カム４３Ｂの最大溝幅部４３Ｃを通して傾斜部４３Ｅに接触してカムキャリア４に軸線方向右方の力が作用する（図１１参照）。
【００９８】
また、オイルポンプ６６から油圧室５４に供給される油圧が過度に高圧となると、油圧室５５からオイル通路５９に排出される油圧を油圧調整弁６５によってドレインすることができる。
【００９９】
これにより、切換ピン５１の先端部５１ｂが第２の切換カム４３Ｂに接触するときに、切換ピン５１と第２の切換カム４３Ｂとの接触荷重を緩和できる。
【０１００】
また、カムキャリア４の周方向で第２の切換カム４３Ｂの傾斜部４３Ｅに対応する位置には隆起部４３Ｇが設けられているため、切換ピン５１の先端部５１ｂが傾斜部４３Ｅを押圧している状態において、図１２に示すように、カムキャリア４の回転に伴って切換ピン５１の先端面５１ｄが隆起部４３Ｇによって押し上げられる。
【０１０１】
これにより、切換ピン５１が上方に移動し、終端位置Ｂにおいて、切換ピン５１のテーパ部５１ｃが係止孔５２Ｅに係止される。切換ピン５１は、隆起部４３Ｇによって押し上げられる間は、終端位置Ｂにおいて、テーパ部５１ｃが係止孔５２Ｅに係止された状態を維持して傾斜部４３Ｅを押圧し続ける。これにより、カムキャリア４が第２の位置に向かって移動する。
【０１０２】
そして、傾斜部４３Ｅが切換ピン５１を通過すると、切換ピン５１が隆起部４３Ｇによって押し上げられなくなるので、切換ピン５１が下方に移動してテーパ部５１ｃが係止孔５２Ｅから外れる。
【０１０３】
このとき、係止孔５２Ｅにはオイル通路６７から油孔５２Ｃを通してオイルが供給されるため、切換ピン５１を油圧によって円滑に下降することができ、切換ピン５１がばたつくことを防止できる。
【０１０４】
このようにカムキャリア４がカム軸３に対して移動するときに、カム軸３側のボール３５が図４に示す第１の位置決め用溝４６から外れて、第２の位置決め用溝４７に移動して係合した状態となる。この結果、カムキャリア４は、カム軸３に対して低速カム４２が選択された位置（第２の位置）で固定される。
【０１０５】
すなわち、カムキャリア４が第１の位置から第２の位置に切換えられる場合には、カムキャリア４の回転により切換ピン５１の先端部５１ｂが、最初に最大溝幅部４３Ｃに接触した後、傾斜部４３Ｅに移動する。切換ピン５１の先端部５１ｂが傾斜部４３Ｅに移動すると、隆起部４３Ｇによって切換ピン５１が押し上げられて切換ピン５１のテーパ部５１ｃが係止孔５２Ｅに係止する。
【０１０６】
そして、切換ピン５１の先端部５１ｂが傾斜部４３Ｅに接触することでカムキャリア４が第２の位置に移動する。この後、切換ピン５１の先端部５１ｂが最小溝幅部４３Ｄに到達すると、カムキャリア４の第１の位置への移動が完了する。
【０１０７】
このように切換ピン５１をカム軸３の軸線方向に移動させることにより、切換ピン５１の先端部５１ｂが最大溝幅部４３Ｃから傾斜部４３Ｅを通して最小溝幅部４３Ｄに接触してカムキャリア４を第２の位置に移動させる。
【０１０８】
また、低速カム４２が選択されてカムキャリア４が第２の位置にある場合において、高速カム４１への切換えを行うまでの間は、切換ピン５１の先端部５１ｂは、ガイド溝４３の最小溝幅部４３Ｄを通過するような設置となっている。このような設置により、切換ピン５１の先端部５１ｂが第１の切換カム４３Ａおよび第２の切換カム４３Ｂに接触しないため、低速カム４２の位置が保たれ、低速カム４２が作動し続ける（図１３参照）。
【０１０９】
ここで、高速カム４１による運転において、第２の位置から第１の位置に切換えられる場合には、切換ピン５１の先端面５１ｄが隆起部４３Ｆに押し上げられて切換ピン５１のテーパ部５１ｃが係止孔５２Ｆに係止される。
【０１１０】
一方、カムキャリア４の周方向で第２の切換カム４３Ｂの傾斜部４３Ｅに対応する位置には隆起部４３Ｇが設けられており、隆起部４３Ｇの開始端４３ｇは、滑らかな斜面でガイド溝４３の底面４３Ｈからの高さは最大となっていない。
【０１１１】
これにより、隆起部４３Ｇの開始端４３ｇにおいて切換ピン５１の押し上げが開始される状態では、テーパ部５１ｃと係止孔５２Ｅとは完全に係止せず、ある程度のクリアランスを有する。
【０１１２】
このため、切換ピン５１の先端部５１ｂが最大溝幅部４３Ｃから傾斜部４３Ｅに接触するときに、切換ピン５１が傾斜部４３Ｅからカム軸３の軸線方向に接触荷重を受けた場合に、テーパ部５１ｃと係止孔５２Ｅとのクリアランスによって切換ピン５１がカム軸３の軸線方向に逃げる。
これにより、切換ピン５１と傾斜部４３Ｅとの接触荷重を緩和することができ、切換ピン５１と第２の切換カム４３Ｂとを保護できる。
【０１１３】
このように本実施形態の可変動弁装置２によれば、カム切換部５が、ハウジング５２に収容され、切換ピン５１の基部５１ａを保持してカム軸３の軸線方向に移動自在なピストン５３を有し、ハウジング５２が、切換ピン５１のテーパ部５１ｃに係止して、切換ピン５１のカム軸３の軸線方向への移動範囲を規制する係止孔５２Ｅ、５２Ｆを有する。
【０１１４】
特に、本実施形態の可変動弁装置２は、カム切換部５が、ハウジング５２の内部においてピストン５３を挟んでカム軸３の軸線方向に配置され、それぞれオイルが出入りする油圧室５４、５５を備えている。
【０１１５】
さらに、切換ピン５１が、ピストン５３のカム軸３の軸線方向一方側の始端位置Ａとピストン５３のカム軸３の軸線方向他方側の終端位置Ｂとにおいて、ピストン５３の挿通孔５３Ａから突出して異なる位置に設けられた係止孔５２Ｅ、５２Ｆに係止する。
【０１１６】
これにより、始端位置Ａと終端位置Ｂとにおいて切換ピン５１を係止孔５２Ｅ、５２Ｆに係止させて、切換ピン５１をカム軸３の軸線方向に固定することができる。このため、切換ピン５１の先端部５１ｂをカムキャリア４のガイド溝４３に接触させ、カムキャリア４をカム軸３の軸線方向に移動させることができる。
【０１１７】
このとき、切換ピン５１がカムキャリア４からカム軸３の軸線方向に過大な荷重な受けた場合に、切換ピン５１がカム軸３の軸線方向に移動することを防止できる。
【０１１８】
具体的には、図１１に示すように、切換ピン５１の先端部５１ｂが第２の切換カム４３Ｂに接触するときに、油圧室５５においてオイルポンプ６６の油圧荷重Ｆ１がピストン５３に作用し、カムキャリア４からの荷重Ｆ２が切換ピン５１に作用する。油圧荷重Ｆ１と荷重Ｆ２とを比較すると、Ｆ１＜Ｆ２となるため、切換ピン５１がカムキャリア４によって図１１中、左方に押し戻されるがおそれがある。
【０１１９】
これに対して、本実施形態の可変動弁装置２は、切換ピン５１をカム軸３の軸線方向に固定することができるため、切換ピン５１がカムキャリア４からカム軸３の軸線方向に過大な荷重な受けた場合に、切換ピン５１がカム軸３の軸線方向に移動することを防止できる。この結果、カムキャリア４をカム軸３の軸線方向に安定して移動させることができる。
【０１２０】
また、本実施形態の可変動弁装置２によれば、カムキャリア４の周方向で第１の切換カム４３Ａの傾斜部４３Ｅに対応する位置に、傾斜部４３Ｅに沿ってガイド溝４３の底面４３Ｈから隆起する隆起部４３Ｆを形成した。
【０１２１】
これに加えて、カムキャリア４の周方向で第２の切換カム４３Ｂの傾斜部４３Ｅに対応する位置に、傾斜部４３Ｅに沿ってガイド溝４３の底面４３Ｈから隆起する隆起部４３Ｇを形成し、カムキャリア４の回転に伴って切換ピン５１の先端面５１ｄを隆起部４３Ｆ、４３Ｇで押圧することにより、始端位置Ａと終端位置Ｂとにおいて切換ピン５１のテーパ部５１ｃを係止孔５２Ｅ、５２Ｆに係止した。
【０１２２】
特に、本実施形態の可変動弁装置２は、高速カム４１のノーズ部４１Ｂおよび低速カム４２のノーズ部４２Ｂが吸気バルブ１３に接触した状態にあるときに、切換ピン５１を係止孔５２Ｅ、５２Ｆに非係止とした。
このため、油圧室５４、５５に供給される油圧を出し入れすることで、切換ピン５１をカム軸３の軸線方向に移動させ、カムキャリア４を第１の位置と第２の位置とに切換えることができる。
【０１２３】
これにより、油圧室５４、５５に供給される油圧を出し入れすることで、切換ピン５１をカム軸３の軸線方向に移動させることができる。このため、切換ピン５１が始端位置Ａまたは終端位置Ｂに移動した状態において、第１の切換カム４３Ａの傾斜部４３Ｅまたは第２の切換カム４３Ｂの傾斜部４３Ｅを切換ピン５１の先端部５１ｂに接触させて、カムキャリア４を第１の位置または第２の位置に移動させることができる。
【０１２４】
このように切換ピン５１の先端部５１ｂが第１の切換カム４３Ａの傾斜部４３Ｅまたは第２の切換カム４３Ｂの傾斜部４３Ｅに接触するときには、カムキャリア４の回転に伴って隆起部４３Ｆ、４３Ｂに切換ピン５１の先端面５１ｄを押圧することができる。
これにより、始端位置Ａと終端位置Ｂとにおいて切換ピン５１の先端部５１ｂを係止孔５２Ｅ、５２Ｆに係止することができる。このため、切換ピン５１をカム軸３の軸線方向に固定することができ、カムキャリア４をより効果的に安定させてカム軸３の軸線方向に移動できる。
【０１２５】
また、切換ピン５１の先端面５１ｄが隆起部４３Ｆ、４３Ｇに押圧されない場合には、切換ピン５１を係止孔５２Ｅ、５２Ｆに非係止にできるので、切換ピン５１をカム軸３の軸線方向に移動させ、カムキャリア４を第１の位置と第２の位置とに切換えることができる。
【０１２６】
また、カムキャリア４の移動範囲を規制するためのカム切換部５をカム軸３の軸線方向に対向して設けることができるため、カムキャリア４の移動範囲を規制する機構をカムキャリア４に対してカム軸３の軸線方向に両側に設けることを不要にできる。このため、カム軸３の軸線方向に固定機構を設置するためのスペースを不要にできる。
【０１２７】
また、本実施形態の可変動弁装置２によれば、隆起部４３Ｆ、４３Ｇを、高速カム４１のベース円部４１Ａおよび低速カム４２のベース円部４２Ａが吸気バルブ１３に接触した状態におけるカムキャリア４の周方向の範囲に形成し、高速カム４１のベース円部４１Ａおよび低速カム４２のベース円部４２Ａが吸気バルブ１３に接触した状態にあるときに、切換ピン５１の軸線方向における切換ピン５１と係止孔５２Ｅ、５２Ｆとの係止長さを最大とした。
【０１２８】
これにより、高速カム４１のベース円部４１Ａおよび低速カム４２のベース円部４２Ａが吸気バルブ１３に接触した状態にあるときに、切換ピン５１をカム軸３の軸線方向に固定することができる。このため、切換ピン５１の先端部５１ｂをカムキャリア４のガイド溝４３に接触させ、カムキャリア４をカム軸３の軸線方向に確実に移動させることができる。
【０１２９】
（その他の実施形態）
以上、実施形態について説明したが、この発明はこれに限定されるものではない。例えば、本実施形態では、本発明を、高速カム４１と低速カム４２の２段可変動弁装置に適用したが、図１４に示すカムキャリア４Ａのように、第２のカムをリフト量０となる周面を有する休止カム４８とすれば、バルブ休止機能も実現することができる。このような構成とすれば、カム切換部５の構造を簡素化でき、吸気バルブ１３を休止させることができる。
【０１３０】
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【０１３１】
１…シリンダヘッド、１Ａ…ヘッドカバー（シリンダヘッド）、２…可変動弁装置、３，３０…カム軸、４，４Ａ…カムキャリア、５…カム切換部（アクチュエータ）、１３…吸気バルブ（バルブ）、４１…高速カム（第１のカム）、４１Ａ，４２Ａ…ベース円部、４１Ｂ，４２Ｂ…ノーズ部、４２…低速カム（第２のカム）、４３…ガイド溝（凹形状部）、４３Ａ…第１の切換カム（一対の側壁のうちの一方）、４３Ｂ…第２の切換カム（一対の側壁のうちの他方）、４３Ｅ…傾斜部、４３Ｆ，４３Ｇ…隆起部、４３Ｈ…底面、４８…休止カム（第２のカム）、５１…切換ピン、５１ａ…基部、５１ｂ…先端部、５１ｃ…テーパ部（基部）、５１ｄ…先端面、５２…ハウジング、５２Ｅ，５２Ｆ…係止孔（規制部）、５３…ピストン（作動部）、５３Ａ…挿通孔、５４…油圧室（第１の油圧室）、５５…油圧室（第２の油圧室）、Ａ…始端位置、Ｂ…終端位置
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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