(57)【要約】【課題】動弁カムがロッカアームを介して吸気弁および排気弁を開閉する可変動弁装置を備える内燃機関の小型化を図る。【解決手段】内燃機関Ｅの可変動弁装置20は、動弁カム21ａ，22ａの弁駆動力の作用により揺動するロッカアーム23ｉ，23ｅと、吸気弁13および排気弁14の最大リフト量を変更するリフト量可変機構30とを備える。リフト量可変機構30は、動弁カム21ａ，22ａにより駆動されて弁駆動力をロッカアーム23ｉ，23ｅに作用させるリフタ31と、リフタ31を支持すると共に電動機51により駆動されて回動するリフタホルダ41とを備える。リフタ31はリフタホルダ41に移動可能に支持される。ロッカアーム23ｉ，23ｅにおけるリフタ31の当接位置がリフタホルダ41の回動位置に応じて変更されることにより、最大リフト量が変更される。【選択図】図１
2008051090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カム軸に設けられる動弁カムと、前記動弁カムの弁駆動力の作用により揺動するロッカアームと、機関弁の最大リフト量を変更するリフト量可変機構と、前記リフト量可変機構を駆動するアクチュエータとを備え、前記動弁カムが前記ロッカアームを介して前記機関弁を開閉する内燃機関の可変動弁装置において、
前記リフト量可変機構は、前記動弁カムにより駆動されて前記弁駆動力を前記ロッカアームに作用させるリフタと、前記リフタを支持すると共に前記アクチュエータにより駆動されて揺動するリフタホルダとを備え、前記ロッカアームにおける前記リフタの当接位置が前記リフタホルダの位置に応じて変更されることにより、前記最大リフト量が変更されることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
前記リフタは、前記動弁カムに当接する入力リフタと、前記ロッカアームに当接する出力リフタと、前記入力リフタおよび前記出力リフタをそれぞれ前記動弁カムおよび前記ロッカアームに押し付ける付勢手段とを有し、前記入力リフタおよび前記出力リフタは前記付勢手段による付勢方向で相対移動可能であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
前記リフタホルダの位置を変更することなく前記機関弁を休止状態にする弁休止機構を備え、前記リフト量可変機構は前記最大リフト量を連続的に変更可能であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４】
前記リフタは、前記動弁カムに当接する入力リフタと、前記ロッカアームに当接する出力リフタとを有し、前記弁休止機構は、前記入力リフタと前記出力リフタとの間での前記弁駆動力の伝達および遮断を行うことを特徴とする請求項３記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項５】
前記機関弁は、前記内燃機関のシリンダヘッドに設けられて１つのシリンダ当たり複数の機関弁のうちの少なくとも１つであり、前記アクチュエータは、前記シリンダのシリンダ軸線方向から見て前記複数の機関弁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項記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項６】
前記カム軸は、前記カム軸に揺動可能に支持される前記リフタホルダを介してカムホルダに回転可能に支持されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項７】
前記カム軸はカムホルダに回転可能に支持され、前記カム軸の一端部および他端部は、それぞれ、前記カムホルダの第１軸受部および第２軸受部に回転可能に支持され、前記アクチュエータは、前記第１軸受部に取り付けられる油圧式アクチュエータであり、前記第１軸受部には、前記アクチュエータを作動させる作動油の油路が設けられることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項８】
前記一端部は、前記第１軸受部に揺動可能に支持される前記リフタホルダを介して前記第１軸受部に回転可能に支持され、前記リフタホルダには、前記油路と前記アクチュエータとを連通させると共に前記作動油が導かれる油路が設けられることを特徴とする請求項７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、内燃機関において、吸気弁または排気弁である機関弁の最大リフト量や開閉時期などの弁作動特性を変更可能な可変動弁装置に関し、さらに詳細には、機関弁の最大リフト量を変更可能なリフト量可変機構を備える可変動弁装置に関する
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の可変動弁装置が、カム軸に設けられる動弁カムと、動弁カムの弁駆動力の作用により揺動するロッカアームと、機関弁の最大リフト量を変更するリフト量可変機構とを備えるものは知られている（例えば特許文献１参照。）。
また、可変動弁装置のタイミング可変機構が油圧式アクチュエータを備え、作動油の給排に応じて作動する該アクチュエータがカム軸を回転駆動することにより、内燃機関のクランク軸に対するカム軸の位相を変更して、機関弁の開閉時期を変更するものも知られている（例えば特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００２−２７６３１５号公報
【特許文献２】特開２０００−２２７０３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
可変動弁装置のリフト量可変機構により、ロッカ軸と共にロッカアーム全体が内燃機関のシリンダヘッドに設けられたカム軸を中心に移動して、機関弁の最大リフト量が変更される場合、ロッカアーム全体およびロッカ軸が移動するためのスペースをカム軸の周りに確保する必要があるので、シリンダヘッドが大型化するなど、内燃機関が大型化する。
また、動弁カムがロッカアームを介して機関弁を開閉する動弁装置では、内燃機関の高速回転時での機関弁の開閉の応答性を向上させるために、ロッカアームを含めて動弁カムと機関弁との間に介在する部材の慣性質量を小さくすることが望ましい。
さらに、機関弁の最大リフト量が連続的に変更される可変動弁装置において、機関弁が休止されるときには、リフト量可変機構により最大リフト量がほぼゼロになるまで連続的に減少させるので、機関弁が大きな最大リフト量で作動している作動状態から休止状態に移行するまで、または、休止状態から大きな最大リフト量での作動状態に移行するまでに時間がかかって、作動状態と休止状態との間での切換の遅れが大きくなる場合がある。
また、リフト量可変機構が、最大リフト量を変更するためにカム軸に対して揺動可能な揺動部材を備える場合、該揺動部材を支持する部分を、カム軸に設けたり、または、カム軸を回転可能に支持するカムホルダにカム軸の軸受部と共に該カム軸の軸方向に並べて設けたりするのでは、カム軸の軸長が長くなって、カム軸が設けられる機関本体部分（例えばシリンダヘッド）で内燃機関がカム軸の軸方向で大型化することがある。
さらに、可変動弁装置がリフト量可変機構を駆動する油圧式アクチュエータを備える場合、内燃機関の小型化の観点から、油圧式アクチュエータのコンパクトな配置および小型化が必要になる。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１〜８記載の発明は、動弁カムがロッカアームを介して機関弁を開閉する可変動弁装置を備える内燃機関の小型化を図ることを目的とする。そして、請求項２記載の発明は、さらに、動弁カムの弁駆動力をロッカアームに伝達するリフタと、動弁カムおよびロッカアームとの衝突の発生を防止することを目的とし、請求項３，４記載の発明は、さらに、機関弁の最大リフト量を連続的に変更する可変動弁装置において、作動状態と休止状態との間の切換の迅速化を図ることを目的とし、請求項６，８記載の発明は、さらに、カムホルダに回転可能に支持されるカム軸にリフト量可変機構のリフタホルダが揺動可能に支持される可変動弁装置において、リフタホルダの支持構造を工夫することにより、カム軸の軸長の短縮化を図ることを目的とし、請求項７，８記載の発明は、さらに、リフト量可変機構を駆動する油圧式アクチュエータに対して給排される作動油の油路構造を工夫することにより、該油圧式アクチュエータをカム軸の軸方向でコンパクトに配置することを目的とし、請求項８記載の発明は、さらに、リフト量可変機構を駆動する油圧式アクチュエータをカム軸の径方向で小型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、カム軸に設けられる動弁カムと、前記動弁カムの弁駆動力の作用により揺動するロッカアームと、機関弁の最大リフト量を変更するリフト量可変機構と、前記リフト量可変機構を駆動するアクチュエータとを備え、前記動弁カムが前記ロッカアームを介して前記機関弁を開閉する内燃機関の可変動弁装置において、前記リフト量可変機構は、前記動弁カムにより駆動されて前記弁駆動力を前記ロッカアームに作用させるリフタと、前記リフタを支持すると共に前記アクチュエータにより駆動されて揺動するリフタホルダとを備え、前記ロッカアームにおける前記リフタの当接位置が前記リフタホルダの位置に応じて変更されることにより、前記最大リフト量が変更される内燃機関の可変動弁装置である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記リフタは、前記動弁カムに当接する入力リフタと、前記ロッカアームに当接する出力リフタと、前記入力リフタおよび前記出力リフタをそれぞれ前記動弁カムおよび前記ロッカアームに押し付ける付勢手段とを有し、前記入力リフタおよび前記出力リフタは前記付勢手段による付勢方向で相対移動可能であるものである。
請求項３記載の発明は、請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記リフタホルダの位置を変更することなく前記機関弁を休止状態にする弁休止機構を備え、前記リフト量可変機構は前記最大リフト量を連続的に変更可能であるものである。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記リフタは、前記動弁カムに当接する入力リフタと、前記ロッカアームに当接する出力リフタとを有し、前記弁休止機構は、前記入力リフタと前記出力リフタとの間での前記弁駆動力の伝達および遮断を行うものである。
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記機関弁は、前記内燃機関のシリンダヘッドに設けられて１つのシリンダ当たり複数の機関弁のうちの少なくとも１つであり、前記アクチュエータは、前記シリンダのシリンダ軸線方向から見て前記複数の機関弁の間に配置されるものである。
請求項６記載の発明は、請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記カム軸は、前記カム軸に揺動可能に支持される前記リフタホルダを介してカムホルダに回転可能に支持されるものである。
請求項７記載の発明は、請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記カム軸はカムホルダに回転可能に支持され、前記カム軸の一端部および他端部は、それぞれ、前記カムホルダの第１軸受部および第２軸受部に回転可能に支持され、前記アクチュエータは、前記第１軸受部に取り付けられる油圧式アクチュエータであり、前記第１軸受部には、前記アクチュエータを作動させる作動油の油路が設けられるものである。
請求項８記載の発明は、請求項７記載の内燃機関の可変動弁装置において、前記一端部は、前記第１軸受部に揺動可能に支持される前記リフタホルダを介して前記第１軸受部に回転可能に支持され、前記リフタホルダには、前記油路と前記アクチュエータとを連通させると共に前記作動油が導かれる油路が設けられるものである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、機関弁の最大リフト量を変更するためには、ロッカアームに当接するリフタを移動可能に支持するリフタホルダをアクチュエータにより揺動させることでロッカアームに対してリフタを移動させればよいので、ロッカアーム全体を移動させる場合に比べて、ロッカアームが配置されるスペースであるカム軸の周りのスペースを削減できて、内燃機関が小型化される。
請求項２記載の事項によれば、互いに付勢方向に相対移動可能な入力リフタおよび出力リフタが、付勢手段により、それぞれ動弁カムおよびロッカアームに押し付けられて接触しているため、リフタと動弁カムまたはロッカアームとの間に隙間が形成されることがないので、リフタと動弁カムまたはロッカアームとの衝突が防止されて、該衝突に起因する騒音の発生等が防止される。
請求項３記載の事項によれば、弁休止機構は、リフタホルダを移動させることなく、したがってリフタホルダの位置に応じて連続的に設定される最大リフト量を変更することなく、機関弁を休止状態とするので、リフト量可変機構による最大リフト量の設定と、弁休止機構による機関弁の作動状態と休止状態との切換とを互いに独立して行うことができて、機関弁の最大リフト量とは無関係に、機関弁の作動状態と休止状態との切換が常に迅速に行われる。
請求項４記載の事項によれば、弁休止機構はリフタホルダに設けることができるので、ロッカアームの構造を複雑化することなく、弁休止機構を設けることができる。
請求項５記載の事項によれば、１つのシリンダにおいて、電動機が、シリンダヘッドに設けられた複数の機関弁の間に配置されるので、シリンダヘッドが小型化され、ひいては内燃機関が小型化される。
請求項６記載の事項によれば、カム軸はリフタホルダを通じてカムホルダに支持されるので、カム軸にリフタホルダを支持する部分を設ける必要がないために、または、カムホルダにカム軸およびリフタホルダの両者をそれぞれ支持する部分を、カム軸の軸方向に並べて設ける必要がないために、カム軸の軸長を短くすることができる。この結果、リフタホルダを備える可変動弁装置をカム軸の軸方向で小型化でき、ひいてはカム軸が設けられる機関本体部分において内燃機関を軸方向で小型化できる。
請求項７記載の事項によれば、リフト量可変機構を駆動する油圧式アクチュエータを作動させる作動油を導く油路が、該油圧式アクチュエータが取り付けられるカム軸の一端部を支持する第１軸受部に設けられるので、油圧式アクチュエータのための油路構造の複雑化が回避されると共に、該油圧式アクチュエータをカム軸の軸方向で第１軸受部に近接して配置することが可能になって、油圧式アクチュエータをカム軸の軸方向でコンパクトに配置することができる。
請求項８記載の事項によれば、カム軸の一端部はリフタホルダを通じてカムホルダに支持されるので、カム軸にリフタホルダを支持する部分を設ける必要がないため、または、カムホルダにカム軸およびリフタホルダの両者をそれぞれ支持する部分を、カム軸の軸方向に並べて設ける必要がないために、カム軸の軸長を短くすることができて、リフタホルダを備える可変動弁装置をカム軸の軸方向で小型化でき、ひいては機関本体がカム軸の軸方向で小型化される。そのうえ、油圧式アクチュエータを作動させる作動油の油路がカム軸と軸受部との間に配置されるリフタホルダに設けられるので、該油路をカム軸の径方向で第１軸受部よりも内方に設けることができるので、油圧式アクチュエータをカム軸の径方向で小型化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を図１〜図１５を参照して説明する。
図１〜図５は第１実施形態を説明する図である。
図１，図２を参照すると、本発明が適用された内燃機関Ｅは、水冷式の単気筒４ストローク内燃機関であり、そのクランク軸６が車幅方向を指向する横置き配置で車両としての自動二輪車に搭載される。
内燃機関Ｅは、ピストン４が往復動可能に嵌合する１つのシリンダＣを有するシリンダブロック１と、シリンダブロック１の上端部に結合されるシリンダヘッド２と、シリンダヘッド２の上端部に結合されるヘッドカバー３とから構成される機関本体を備える。それゆえ、シリンダブロック１、シリンダヘッド２およびヘッドカバー３は、いずれも該機関本体を構成する機関本体部分である。
なお、この明細書において、上下方向は、シリンダのシリンダ軸線の方向（以下、「シリンダ軸線方向」という。）であるとし、また軸方向は、可変動弁装置のカム軸の回転中心線の方向であり、径方向および周方向とは、該回転中心線を中心とする径方向および周方向である。
【０００８】
シリンダヘッド２には、シリンダ軸線方向でピストン４に対向する燃焼室10と、１対の吸気口11ａにて燃焼室10に開口する吸気ポート11と、１対の排気口12ａにて燃焼室10に開口する排気ポート12と、燃焼室10に臨む点火栓（図示されず）と、１対の吸気口11ａをそれぞれ開閉する１対の機関弁である吸気弁13および１対の排気口12ａをそれぞれ開閉する１対の機関弁である排気弁14とが設けられる。弁バネ15の弾発力によりそれぞれ閉弁方向に付勢される吸気弁13および排気弁14は、シリンダヘッド２およびヘッドカバー３が協働して形成する動弁室７内に収納される可変動弁装置20により駆動されて開閉動作を行う。
【０００９】
内燃機関Ｅは、各吸気ポート11の入口11ｉが開口するシリンダヘッド２の吸気側の側壁に接続される吸気装置（図示されず）と、各排気ポート12の出口12ｅが開口するシリンダヘッド２の排気側の側壁に接続される排気装置（図示されず）とを備える。前記吸気装置により形成される吸気通路を流通する吸入空気は、スロットル弁により計量された後、吸気弁13の開弁時に吸気ポート11を経て燃焼室10に吸入される。該吸入空気は、前記吸気通路または燃焼室10で燃料供給装置としての燃料噴射弁からの燃料と混合して混合気を形成する。燃焼室10の混合気は前記点火栓により点火されて燃焼し、発生した燃焼ガスにより駆動されるピストン４がコンロッド５を介してクランク軸６を回転駆動する。燃焼ガスは排気ガスとして排気弁14の開弁時に排気ポート12に排出され、さらに前記排気装置により形成される排気通路を経て内燃機関Ｅの外部に放出される。
【００１０】
可変動弁装置20は、シリンダヘッド２に設けられると共に互いに平行な１対のカム軸である吸気カム軸21および排気カム軸22と、吸気カム軸21に一体に設けられて１対の吸気弁13をそれぞれ開閉駆動する１対の動弁カムである吸気カム21ａと、排気カム軸22に一体に設けられて１対の排気弁14をそれぞれ開閉する１対の動弁カムである排気カム22ａと、吸気カム21ａおよび排気カム22ａの弁駆動力の作用によりそれぞれ揺動するロッカアームである１対の吸気ロッカアーム23ｉおよび１対の排気ロッカアーム23ｅと、内燃機関Ｅの運転状態に応じて吸気弁13および排気弁14の最大リフト量をそれぞれ変更する１対のリフト量可変機構30と、リフト量可変機構30を駆動するアクチュエータとしての１対の電動機51と、機関回転速度に同期して回転する回転軸としてのクランク軸６に対する各カム軸21，22の位相を変更すべく各カム軸21，22に設けられる１対のタイミング可変機構55とを備える。
【００１１】
シリンダヘッド２に設けられたカムホルダ８に回転可能に支持される各カム軸21，22は、クランク軸６に設けられた駆動スプロケット29ａとタイミング可変機構55を介して各カム軸21，22に連結されるカムスプロケット29ｂと、それらスプロケット29ａ，29ｂに掛け渡されたタイミングチェーン29ｃを備える動弁用伝動機構29を介して、クランク軸６に連動してその１／２の回転速度で回転駆動される。
各ロッカアーム23ｉ，23ｅは、シリンダヘッド２に支持される１対のロッカ軸27にそれぞれ揺動中心線Ｌ３，Ｌ４を中心に揺動可能に支持される。各ロッカ軸27は、軸方向から見てシリンダ軸線Ｌｃに直交する方向（以下、「直交方向」という。）で両カム軸21，22の間または吸気弁13および排気弁14の間に配置される。
吸気ロッカアーム23ｉは、ロッカ軸27に支持される支点部24と、吸気弁13の弁ステムをシム28を介して押圧する弁押圧部25と、リフト量可変機構30の後述するリフタ31が当接して吸気カム21ａの弁駆動力が作用する当接部26とを有し、排気ロッカアーム23ｅも、ロッカ軸27に支持される支点部24と、排気弁14の弁ステムを押圧する弁押圧部25と、リフタ31が当接して排気カム22ａの弁駆動力が作用する当接部26とを有する。
【００１２】
リフト量可変機構30およびタイミング可変機構55は、吸気弁用および排気弁用で同一構造であるので、以下の実施形態の説明においては、吸気弁用のリフト量可変機構30およびタイミング可変機構55について主に説明する。そして、特に断らない限り、吸気弁13と、吸気カム軸21、吸気カム21ａおよび吸気ロッカアーム23ｉなどの吸気弁13の動作に関連する部材とは、排気弁用のリフト量可変機構30およびタイミング可変機構55に対しては、それぞれ、排気弁14と、排気カム軸22、排気カム22ａおよび排気ロッカアーム23ｅなどの排気弁14の動作に関連する部材とに対応する。
【００１３】
リフト量可変機構30は、吸気カム21ａにより駆動されて吸気カム21ａの弁駆動力を吸気ロッカアーム23ｉに作用させるリフタ31と、リフタ31を移動可能に支持すると共に電動機51により駆動されて移動する、この実施形態では揺動するリフタホルダ41とを備える。
各吸気カム21ａにより駆動されて吸気ロッカアーム23ｉを押圧する１対のリフタ31は、吸気カム軸21の径方向に沿って往復運動可能にリフタホルダ41に支持される。リフタ31は、吸気カム21ａに当接する入力リフタ32と、吸気ロッカアーム23ｉの当接部26に当接する出力リフタ33と、入力リフタ32および出力リフタ33をそれぞれ吸気カム21ａおよび吸気ロッカアーム23ｉに押し付ける付勢手段としての弾発手段であるバネ34と、バネ34による付勢方向で入力リフタ32と出力リフタ33との間に配置されて両リフタ32，33の間で力を伝達する伝達素子としてのボール35とを有する。バネ34およびボール35は入力リフタ32の内側に配置される。
【００１４】
吸気カム21ａに当接する当接部としての頂壁32ａを有する円筒状部材からなる入力リフタ32は、リフタホルダ41の保持部43に径方向に沿って設けられた貫通孔44に嵌合してリフタホルダ41に摺動可能に支持される。当接部26の当接面26ａに当接する当接部としての先端部33ａを有する出力リフタ33は、入力リフタ32の内側に嵌合して入力リフタ32に摺動可能に支持される。それゆえ、入力リフタ32および出力リフタ33は前記付勢方向で相対移動可能であり、バネ34の弾発力により、入力リフタ32は吸気カム21ａに常時当接し、出力リフタ33は吸気ロッカアーム23ｉの当接面26ａに常時当接する。
ボール35と出力リフタ33との間に配置されるバネ34は、ボール35および該ボール35がバネ34により付勢されて頂壁32ａに当接している入力リフタ32と、出力リフタ33とを、前記付勢方向に平行な方向で離反させる方向に付勢する。そして、前記付勢方向で、ボール35と出力リフタ33との間には、バルブクリアランスともなる微小な隙間が形成される。
そして、リフタ31が吸気カム21ａの弁駆動力により移動するとき、入力リフタ32および出力リフタ33は、リフタホルダ41の揺動を伴うことなく摺動して、リフタ31の移動に応じて吸気ロッカアーム23ｉが揺動する。それゆえ、吸気カム21ａは、リフタ31およびロッカアーム23ｉを介して吸気弁13を開閉駆動する。
【００１５】
吸気カム軸21を囲んで配置される円筒状部材からなるリフタホルダ41は、吸気カム軸21に設けられる支持部21ｂに揺動可能に支持される被支持部42と、貫通孔44に挿入された入力リフタ32を摺動可能に保持する円筒状の保持部43と、電動機51の駆動力が作用する作用部としてのギヤ部45とを有する。
支持部21ｂは、各吸気カム21ａを挟んで軸方向に間隔をおいて複数、この実施形態では３つ設けられ、円環状の被支持部42は、円柱状の各支持部21ｂの外周に摺動可能に支持される。そして、軸方向でのリフタホルダ41の移動は、両吸気カム21ａの間に配置されて軸方向での中央の支持部21ｂおよび被支持部42に対して設けられる１対の止め輪46により規制される。なお、各被支持部42は、支持部21ｂにニードル軸受などの転がり軸受を介して支持されてもよい。また、ギヤ部45は、ウォームホイールの周方向での一部により構成される円弧状の部分ウォームホイールにより構成される。
【００１６】
ヘッドカバー３に取り付けられる電動機51の駆動力は、電動機51の回転軸に設けられた駆動力伝達部材としてのウォームからなる駆動ギヤ52を介して該駆動ギヤ52と噛合するギヤ部45に伝達されて、リフタホルダ41が、吸気カム軸21を中心にして、最大リフト量の設定された変更幅が得られる所定の揺動範囲で揺動する。各電動機51は、シリンダ軸線方向から見て、シリンダヘッド２に設けられる複数の機関弁である１対の吸気弁13および１対の排気弁14の間に配置される。そのため、軸方向で、各電動機52は、１対の吸気弁13の間および１対の排気弁14の間に配置され、さらに前記直交方向で、吸気弁13および排気弁14の間に位置する。
また、タイミング可変機構55は、アクチュエータ、例えば油圧モータなどの油圧式アクチュエータを備え、各カムスプロケット29ｂに対して吸気カム軸21を相対的に回転させて、最大リフト量および開弁期間を変更することなく吸気弁13の開閉時期を変更する。
そして、電動機51およびタイミング可変機構55は、機関回転速度や機関負荷などの機関運転状態を検出する運転状態検出手段により検出される内燃機関Ｅの運転状態に基づいて、電子制御ユニットからなる制御装置により制御される。
【００１７】
併せて図３〜図５を参照して、可変動弁装置20の動作について説明する。
例えば、内燃機関Ｅが低負荷運転時などで、吸気量の比較的が少ないときは、リフト量可変機構30は図１に示される位置を占める。このとき、吸気弁13および排気弁14は、図５（Ａ）に示される弁作動特性Ｋｉ，Ｋｅにより開閉される。
そして、内燃機関Ｅの高負荷運転時などで、図１に示される状態から吸気量を増加させるときには、図３に示されるように前記制御装置により制御される電動機51がリフタホルダ41を時計方向（排気弁用のリフト量可変機構30では反時計方向）に回動させる。これにより、揺動中心線Ｌ３と当接部26におけるリフタ31の当接位置との距離ｄ１が変更されて、距離ｄ１に対する揺動中心線Ｌ３と弁押圧部25における吸気弁13の押圧位置との距離ｄ２の比（以下、「アーム比」という。）が大きくなって、最大リフト量が増加し、燃焼室10に吸入される吸気量が増加する。このとき、吸気弁13および排気弁14は、それぞれ、図５（Ａ）に示される弁作動特性ＫｉＨ，ＫｅＨで開閉される。弁作動特性ＫｉＨ，ＫｅＨは、弁作動特性Ｋｉ，Ｋｅに比べて、最大リフト量および開弁期間が大きくなり、吸気弁13では、開時期および最大リフト時期（最大リフト量が得られる時期である。）は進角した時期に、閉時期は遅角した時期になり、また排気弁14では、開時期は進角した時期に、最大リフト時期および閉時期は遅角した時期になる。
一方、内燃機関Ｅの極低負荷運転時またはアイドル運転時などで、図１に示される状態から吸気量を減少させるときには、図４に示されるように前記制御装置により制御される電動機51がリフタホルダ41を反時計方向（排気弁用のリフト量可変機構30では時計方向）に回動させる。これにより、距離ｄ１が変更されて、アーム比が小さくなって、最大リフト量が減少し、燃焼室10に吸入される吸気量が減少する。このとき、吸気弁13および排気弁14は、それぞれ弁作動特性ＫｉＬ，ＫｅＬで開閉される。弁作動特性ＫｉＬ，ＫｅＬは、弁作動特性Ｋｉ，Ｋｅに比べて、最大リフト量および開弁期間が小さくなり、吸気弁13では、開時期および最大リフト時期は遅角した時期に、閉時期は進角した時期になり、また排気弁14では、開時期は遅角した時期に、最大リフト時期および閉時期は進角した時期になる。
このようにして、リフト量可変機構30において、リフタホルダ41が揺動することにより、リフタ31が当接面26ａを移動してアーム比が連続的に変更されて、吸気弁13の最大リフト量が連続的に変更され、さらに吸気弁13の開閉時期および開弁期間が連続的に変更される。
そして、リフト量可変機構30により最大リフト量が変更されるとき、前記制御装置はタイミング可変機構55（図２参照）を作動させて、最大リフト量の変更の前後において、最大リフト量が得られるときの時期（カム角度）が変わらないように、または開時期または閉時期が進角または遅角するように、クランク軸６に対する吸気カム軸21の位相が連続的に変更される。
また、リフト量可変機構30において、リフタホルダ41が電動機51により一定の位置に保持されている状態、例えば図１に示される状態で、タイミング可変機構55を作動させることにより、図５（Ｂ）に示されるようにリフト量および開弁期間を変更することなく、開閉時期のみが変更された弁作動特性ＫｉＴ，ＫｅＴが得られる。
【００１８】
このように、リフタホルダ41は電動機51により駆動されて、予め設定された移動範囲である前述の所定の揺動範囲で揺動して、吸気ロッカアーム23ｉにおける出力リフタ33の当接位置がリフタホルダ41の位置に応じて変更されることにより、最大リフト量、開閉時期および開弁期間が連続的に変更される。そして、出力リフタ33が当接する当接部26の当接面26ａは、リフタホルダ41の揺動により出力リフタ33が当接面26ａ上で移動する範囲において、回転中心線Ｌ１に直交する平面での断面が回転中心線Ｌ１を中心とする円弧となる形状とされる。このため、リフト量可変機構30による最大リフト量の変更範囲において、バルブクリアランスが一定に保たれる。
【００１９】
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。
可変動弁装置20のリフト量可変機構30は、カム21ａ，22ａにより駆動されて吸気弁13（または排気弁14）の弁駆動力をロッカアーム23ｉ，23ｅに作用させるリフタ31と、電動機51により駆動されて揺動するリフタホルダ41とを備え、リフタ31はカム21ａ，22ａの弁駆動力による移動時にリフタホルダ41の移動を伴うことがないようにリフタホルダ41に移動可能に支持され、ロッカアーム23ｉ，23ｅにおけるリフタ31の当接位置がリフタホルダ41の位置に応じて連続的に変更されることにより、最大リフト量が変更される。これにより、吸気弁13（または排気弁14）の最大リフト量を変更するためには、ロッカアーム23ｉ，23ｅに当接するリフタ31を移動可能に支持するリフタホルダ41を電動機51により揺動させることでロッカアーム23ｉ，23ｅに対してリフタ31を移動させればよいので、ロッカアーム23ｉ，23ｅ全体を移動させる場合に比べて、ロッカアーム23ｉ，23ｅが配置されるスペースであるカム軸21，22の周りのスペースを削減できて、シリンダヘッド２が小型化され、ひいては内燃機関Ｅが小型化される。また、リフタ31がカム21ａ，22ａにより駆動されるとき、リフタホルダ41がリフタ31と共に移動することがないので、吸気弁13（または排気弁14）の弁駆動力により移動するリフタと共に該リフタを支持する部材も移動する場合に比べて、カム21ａ，22ａからロッカアーム23ｉ，23ｅへの駆動力伝達経路における慣性質量を減少できて、内燃機関Ｅの高速回転時の吸気弁13（または排気弁14）の開閉の応答性が良好になる。
【００２０】
リフタ31は、カム21ａ，22ａに当接する入力リフタ32と、ロッカアーム23ｉ，23ｅに当接する出力リフタ33と、入力リフタ32および出力リフタ33をそれぞれカム21ａ，22ａおよびロッカアーム23ｉ，23ｅに押し付けるバネ34とを有し、入力リフタ32および出力リフタ33はバネ34による前記付勢方向で相対移動可能であることにより、互いに前記付勢方向に相対移動可能な入力リフタ32および出力リフタ33が、バネ34により、それぞれカム21ａ，22ａおよびロッカアーム23ｉ，23ｅに押し付けられて接触しているため、リフタ31とカム21ａ，22ａまたはロッカアーム23ｉ，23ｅとの間に隙間が形成されることがないので、リフタ31とカム21ａ，22ａまたはロッカアーム23ｉ，23ｅとの衝突が防止されて、該衝突に起因する騒音の発生等が防止される。
【００２１】
電動機51は、シリンダ軸線方向から見て、１つのシリンダＣに設けられる複数の機関弁である吸気弁13および排気弁14の間に配置されることにより、シリンダヘッド２が小型化され、ひいては内燃機関Ｅが小型化される。
【００２２】
次に、図６〜図９を参照して、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態は、第１実施形態とは可変動弁装置20が弁休止機構を備える点で相違し、その他は基本的に同一の構成を有するものである。そのため、同一の部分についての説明は省略または簡略にし、異なる点を中心に説明する。なお、第１実施形態の部材と同一の部材または対応する部材については、必要に応じて同一の符号を使用した。
【００２３】
図６，図７を参照すると、第２実施形態の内燃機関Ｅは、水冷式の多気筒４ストローク内燃機関である。内燃機関Ｅは、それぞれピストン４が往復動可能に嵌合する複数のシリンダ、この実施形態では直列に配列されて一体成形された４つのシリンダＣ１〜Ｃ４を有するシリンダブロック１を備える。シリンダヘッド２には、１つのシリンダＣ１〜Ｃ４毎に、吸気ポート11を開閉する１対の吸気弁13および排気ポートを開閉する１対の排気弁14が設けられ、各吸気弁13および各排気弁14は可変動弁装置20により駆動されて開閉動作を行う。
可変動弁装置20は、吸気カム軸21および排気カム軸22と、吸気カム21ａおよび排気カム22ａと、吸気ロッカアーム23ｉおよび排気ロッカアーム23ｉと、リフト量可変機構30と、電動機51と、タイミング可変機構55と、内燃機関Ｅの一部の吸気弁13ａおよび一部の排気弁14ａを休止状態にする弁休止機構60とを備える。
【００２４】
第２実施形態におけるリフト量可変機構は、第１実施形態のものと同一構造のリフト量可変機構30と、弁休止機構60を内蔵したリフト量可変機構30ａとから構成され、リフト量可変機構30は休止されない機関弁である常時稼動の吸気弁13および排気弁（図示されず）に対して設けられ、リフト量可変機構30ａは休止可能な吸気弁13ａおよび排気弁14ａに対して設けられる。そして、リフト量可変機構30ａは、弁休止機構60に関連する作用を除いて、リフト量可変機構30と同じ作用を行う。
リフト量可変機構30ａおよび弁休止機構60は、吸気弁用および排気弁用で同一構造であるので、以下の説明においては、吸気弁用のリフト量可変機構30ａおよび弁休止機構60について主に説明する。なお、排気弁用のリフト量可変機構30ａおよび弁休止機構60については第１実施形態と同様に、吸気弁13およびその動作に関連する部材は、排気弁14およびその動作に関連する部材に対応する。
【００２５】
図８を併せて参照すると、リフト量可変機構30ａは、シリンダＣ１〜Ｃ４毎に設けられるリフタホルダ41と、各リフタホルダ41に支持されるリフタ31とを備える。リフタ31は、吸気カム21ａに当接する入力リフタ32と、吸気ロッカアーム23ｉの当接部26に当接する出力リフタ33と、バネ34と、伝達素子としての後述するピンホルダ61とを有する。
シリンダＣ１〜Ｃ４毎の各リフタホルダ41は、リフト量可変機構30のリフタホルダ41およびリフト量可変機構30ａのリフタホルダ41が一体成形により一体化された１つの部材である。
各リフト量可変機構30ａに対応して設けられる１対の電動機51の駆動力は、吸気カム軸21に平行に延びる回転軸にシリンダＣ１〜Ｃ４毎の各リフタホルダ41に対応して設けられた駆動力伝達部材としてのピニオンギヤからなる駆動ギヤ52を介して、各リフタホルダ41のギヤ部45に伝達され、リフタホルダ41が、吸気カム軸21を中心にして、前述の所定の揺動範囲で揺動する。
【００２６】
油圧式の弁休止機構60は、前記付勢方向で入力リフタ32と出力リフタ33との間に設けられて、リフタ31による吸気カム21ａの弁駆動力の吸気ロッカアーム23ｉへの伝達および遮断を行う。この弁休止機構60は、内燃機関Ｅの低負荷運転時などの特定運転状態のときに作動状態（図８に示される状態。）になって、吸気カム21ａにより駆動されて往復運動する入力リフタ32の移動に関わらず出力リフタ33の移動を行わせないことで、吸気ロッカアーム23ｉへの弁駆動力を遮断し、吸気弁13ａを閉弁状態に保つ一方、内燃機関Ｅの高負荷運転など前記特定運転状態以外の運転状態（すなわち非特定運転状態）のときに非作動状態になって、入力リフタ32が弁休止機構60を介して弁駆動力を出力リフタ33に伝達し、吸気カム21ａがリフタ31を介して吸気ロッカアーム23ｉを駆動し、揺動する吸気ロッカアーム23ｉが吸気弁13ａを開閉する。
そして、一部のシリンダが休止可能である内燃機関Ｅにおいて、常時稼動シリンダである各シリンダＣ１，Ｃ２では、それぞれ一部の吸気弁が吸気弁13ａで、かつ一部の排気弁が排気弁14ａで構成され、休止可能シリンダである各シリンダＣ３，Ｃ４では、すべての吸気弁および排気弁がそれぞれ吸気弁13ａおよび排気弁14ａにより構成される。
【００２７】
図８，図９を参照すると、リフタホルダ41に設けられて入力リフタ32に内蔵される弁休止機構60は、入力リフタ32の内側に摺動可能に嵌合する円筒状のピンホルダ61と、ピンホルダ61に往復運動可能に嵌合するスライドピン62と、作動油の油圧により往復運動するスライドピン62を付勢する戻しバネ63と、スライドピン62の軸線まわりの回転を阻止するストッパピン64とを備える。
ピンホルダ61は、入力リフタ32の内周面に接触するリング部61ａと、該リング部61ａを直径方向に連結する連結部61ｂと、連結部61ｂの中央部から上方に突出して頂壁32ａに当接して該頂壁32ａを押圧する円筒状の押圧部61ｃとが一体成形された部材である。リング部61ａの外周面には、全周に渡って環状の油路61ｄが形成され、連結部61ｂには、入力リフタ32の軸線（この軸線は前記付勢方向に平行である。）と直交する軸線を有して油路61ｄに開放する開放端および底壁61ｆにより閉塞される閉塞端を有する有底の収容孔61ｅと、出力リフタ33に設けられた当接部としての円柱状の突出部33ｂが挿通可能であると共に収容孔61ｅに開口する貫通孔61ｇとが形成され、押圧部61ｃには、突出部33ｂが挿通可能であると共に収容孔61ｅに開口する貫通孔61ｈが形成される。
【００２８】
ピンホルダ61には、スライドピン62と入力リフタ32との間に、油路51ｄに通じる油圧室65が形成され、スライドピン62と底壁61ｆとの間に、油圧室65の容積を減少する方向にスライドピン62を付勢する戻しバネ63が収納されるバネ室66が形成される。リング部61ａと出力リフタ33との間に設けられるバネ34は、入力リフタ32が吸気カム21ａに当接するように、ピンホルダ61を介して入力リフタ32を付勢する。さらに、貫通孔44が設けられたリフタホルダ41の保持部43の内周面には、環状の油路73が全周に渡って形成され、該油路73が油路51ｄに入力リフタ32に設けられた油路36を通じて常時連通している。
スライドピン62には、突出部33ｂが貫通可能であると共に両貫通孔61ｇ，61ｈに同軸に連なることが可能な貫通孔62ａが設けられる。貫通孔62ａは、貫通孔61ｇ側で、貫通孔61ｇに対向してスライドピン62の外周面に形成される平坦な当接面62ｂに開口する。当接面62ｂは、スライドピン62の軸線方向に沿って貫通孔61ｇの径よりも長く形成され、貫通孔61ｇは、当接面62ｂにおいて戻しバネ63寄りに開口する。
【００２９】
作動油が供給される油圧室65の油圧が低油圧になるとき、スライドピン62は、戻しバネ63の弾発力により、突出部33ｂが貫通孔62ａを挿通可能な、図８に示される弁休止位置を占める。そして、油圧室65の油圧が高油圧になるとき、スライドピン62は、油圧により、貫通孔62ａが貫通孔61ｇ，61ｈからずれて、突出部33ｂが当接面62ｂに当接する弁作動位置を占める。
ストッパピン64は、収容孔61ｅの開放端側でピンホルダ61に圧入されて、油圧室65に開放してスライドピン62に設けられるスリット62ｃを貫通する。このため、ストッパピン64は、スライドピン62の軸線方向への移動を許容すると共に、スリット62ｃの底壁に当接することによりスライドピン62の油圧室65側への最大移動量を規定する。
【００３０】
そして、スライドピン62が前記弁休止位置を占めるとき、吸気カム21ａから作用する弁駆動力によりリフタ31が摺動してピンホルダ61およびスライドピン62は入力リフタ32と共に吸気ロッカアーム23ｉに向けてそれぞれ移動するが、突出部33ｂは貫通孔62ａおよび貫通孔61ｈに入り込むために、弁駆動力が吸気ロッカアーム23ｉに作用することはなく、吸気ロッカアーム23ｉが揺動しないので吸気弁13は閉弁状態に保たれて休止する。
また、スライドピン62が前記弁作動位置を占めるとき、突出部33ｂはスライドピン62の当接面62ｂに当接し、吸気カム21ａの弁駆動力が入力リフタ32、ピンホルダ61およびスライドピン62を介して出力リフタ33に伝達されるので、吸気カム21ａが吸気ロッカアーム23ｉを介して吸気弁13を開閉する。
このようにして、弁休止機構60は、入力リフタ32と出力リフタ33との間での弁駆動力の伝達および遮断を行い、リフタホルダ41の位置を変更することなく吸気弁13の作動状態および休止状態の切換を行う。
【００３１】
各弁休止機構60に対して作動油の給排を行う油圧制御系統は、各弁休止機構60に供給される作動油の油圧を制御する複数の油圧制御弁（図示されず）と、該油圧制御弁により制御された作動油を各弁休止機構60に導く油路系統とを有する。前記各油圧制御弁は、前記制御装置により制御されて、各シリンダＣ１〜Ｃ４の弁休止機構60の油圧室65の油圧が低油圧または高油圧になるように作動油の油圧を制御する。また、前記油路系統は、両カム軸21，22を支持するカムホルダ８に設けられた油路71と、リフタホルダ41に設けられた油路72とを有する。
【００３２】
この可変動弁機構により、内燃機関Ｅは、各弁休止機構60の作動状態および非作動状態に応じて、例えば次のような運転形態、すなわち、すべてのシリンダＣ１〜Ｃ４のそれぞれにおいて、すべての吸気弁13，13ａおよび排気弁14，14ａが作動する運転形態、シリンダＣ４のみが休止する運転形態、シリンダＣ３，Ｃ４が休止する運転形態での運転が可能となる。そして、シリンダＣ３，Ｃ４が休止状態にあるとき、稼動しているシリンダＣ１，Ｃ２では、吸気弁13ａおよび排気弁14ａが休止状態にあるため、作動状態にある吸気弁13からの吸気が旋回流となって燃焼室10に流入して、燃焼性が高められる。
また、弁休止機構60による吸気弁13ａの作動状態と休止状態との間の切換は、リフト量可変機構30ａによる最大リフト量の設定とは無関係に行われるので、任意の最大リフト量で作動する吸気弁13ａを迅速に休止状態とすることができる。
【００３３】
この第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用および効果が奏されるほか、次の作用および効果が奏される。
可変動弁装置20は、リフタホルダ41の位置を変更することなく吸気弁13ａ（または排気弁14ａ）を休止状態にする弁休止機構60を備え、リフト量可変機構30ａは最大リフト量を連続的に変更可能であることにより、弁休止機構60は、リフタホルダ41を移動させることなく、したがってリフタホルダ41の揺動位置に応じて連続的に設定される最大リフト量を変更することなく、吸気弁13ａ（または排気弁14ａ）を休止状態とするので、リフト量可変機構30ａによる最大リフト量の設定と、弁休止機構60による吸気弁13ａ（または排気弁14ａ）の作動状態と休止状態との切換とを互いに独立して行うことができて、吸気弁13ａ（または排気弁14ａ）の最大リフト量とは無関係に、吸気弁13ａ（または排気弁14ａ）の作動状態と休止状態との切換が常に迅速に行われる。
弁休止機構60は、入力リフタ32と出力リフタ33との間での弁駆動力の伝達および遮断を行うことにより、弁休止機構60はリフタ31に内蔵されるので、ロッカアーム23ｉ，23ｅの構造を複雑化することなく、弁休止機構60を設けることができる。
【００３４】
図１０を参照して、本発明の第３実施形態を説明する。第３実施形態は、第１実施形態とは吸気ロッカアームおよび排気ロッカアームの配置が主に相違し、その他は基本的に同一の構成を有するものである。
すなわち、吸気ロッカアーム23ｉの支点部24が、前記直交方向で吸気弁13を挟んでシリンダ軸線Ｌｃ（図１参照）とは反対側で、吸気ポート11の入口11ｉ寄りに設けられ、同様に、排気ロッカアームの支点部が、前記直交方向で排気弁を挟んでシリンダ軸線Ｌｃとは反対側で、排気ポートの出口寄りに設けられる。
【００３５】
次に、図１１〜図１５を参照して、本発明の第４〜７実施形態を説明する。なお、第４〜７実施形態では、吸気弁用のリフト量可変機構およびアクチュエータについて説明されているが、該リフト量可変機構および該アクチュエータが排気弁用として使用されてもよい。
【００３６】
図１１，図１２を参照して、第４実施形態について説明する。
第４実施形態は、第２実施形態とは、内燃機関Ｅが単気筒である点、可変動弁装置20のアクチュエータおよびリフタホルダの構造の点で主に相違し、その他は基本的に同一の構成を有するものである。そのため、同一の部分についての説明は省略または簡略にし、異なる点を中心に説明する。なお、第１，第２実施形態の部材と同一の部材または対応する部材については、必要に応じて同一の符号が使用されている。
【００３７】
第４実施形態において、内燃機関Ｅは単気筒４ストローク内燃機関であり、燃焼室10の中央部に臨む点火栓９は、シリンダ軸線Ｌｃを囲むように設けられた収容筒16内にシリンダ軸線Ｌｃに略平行に配置される。そして、吸気ロッカアーム23ｉの支点部24が、軸方向から見てシリンダ軸線Ｌｃに直交する前記直交方向で、吸気弁13ａを挟んでシリンダ軸線Ｌｃおよび点火栓９とは反対側で、吸気ポート11の入口11ｉ寄りに配置され、排気ロッカアームも第３実施形態と同様に配置されることにより、点火栓９が燃焼室10の中央部に配置される内燃機関Ｅにおいて、吸気ロッカアーム23ｉおよび排気ロッカアームが点火栓９の配置により制約されることなくコンパクトに配置され、ひいては可変動弁装置20がコンパクトになる。
【００３８】
可変動弁装置20は、吸気カム軸21と、吸気カム21ａと、吸気ロッカアーム23ｉと、リフト量可変機構30ａ，30ｂと、リフト量可変機構30ａ，30ｂのリフタホルダ41を駆動するアクチュエータとしての第１の油圧式アクチュエータ80と、タイミング可変機構55と、内燃機関Ｅの一部の吸気弁13ａを休止状態にする弁休止機構60とを備える。タイミング可変機構55は、カムスプロケット29ｂに対して吸気カム軸21を相対的に回動させるアクチュエータとしての第２の油圧式アクチュエータ90を備える。
【００３９】
吸気カム軸21はシリンダヘッド２に設けられたカムホルダＨに回転可能に支持される。カムホルダＨは、吸気カム軸21においていずれもその一部分である一端部21ｃおよび他端部21ｅをそれぞれ回転可能に支持する第１，第２軸受部17，18を有する。第１，第２軸受部17，18は、軸方向でのカムホルダＨの両端に位置する軸受部である端部軸受部であり、それぞれ、シリンダヘッド２に一体成形された下軸受部17ａ，18ａと、下軸受部17ａ，18ａにボルト58により結合される上軸受部17ｂ，18ｂとから構成される。
【００４０】
リフト量可変機構30ａ，30ｂは、常時稼動する吸気弁13を作動させるリフト量可変機構30ｂと、第２実施形態と同様に弁休止機構60を内蔵するリフト量可変機構30ａとから構成される。両リフト量可変機構30ａ，30ｂは、第２実施形態と同様に、共通のリフタホルダ41を備える。リフト量可変機構30ｂのリフタ37は、径方向に沿って往復運動可能にリフタホルダ41に支持される。リフタ37は、吸気カム21ａに当接する当接部としての頂壁37a1を有すると共に保持部43に嵌合してリフタホルダ41に摺動可能に支持される円筒状部材からなる入力リフタ37ａと、頂壁37a1から下方に延びて吸気ロッカアーム23ｉの当接部26に当接する当接部としてのロッド状の出力リフタ37ｂとを有し、入力リフタ37ａおよび出力リフタ37ｂが一体成形された部材である。
【００４１】
両リフタ31，37を保持する１つのリフタホルダ41は、カムホルダＨに揺動可能に支持されると共に吸気カム軸21を回転可能に支持する。リフタホルダ41は、一端部21ｃを軸受Ｂを介して回転可能に支持すると共に第１軸受部17に支持される第１被支持部47と、他端部21ｅを軸受Ｂを介して回転可能に支持すると共に第２軸受部18に支持される第２被支持部48とを有する。それゆえ、吸気カム軸21はリフタホルダ41を介してカムホルダＨに回転可能に支持される。また、第１，第２被支持部47，48は、軸方向ですべてのリフタ31，37を挟む位置に設けられる部分であることから、リフタホルダ41の両端部でもある。
【００４２】
第１被支持部47は、第１軸受部17に摺接する外周面47ｃと、第１軸受部17の内周よりも小径の外径を有すると共にアクチュエータ80と結合される突出部からなる嵌合部としての結合部47ｅとを有する。
半割構造を有する第２被支持部48は、保持部43と一体成形される第１半体48ａと、第１半体48ａに凹凸構造などの係合構造により軸方向での移動が規制された状態で結合される第２半体48ｂとから構成される。両半体48ａ，48ｂは、それぞれ、第２軸受部18に摺接する外周面48ｃ，48ｄを有する。
【００４３】
動弁室７内に配置される各アクチュエータ80，90は、前記特許文献２の油圧式アクチュエータと同様の構造を有する。
リフタホルダ41を駆動して揺動させるアクチュエータ80は、軸方向で吸気カム軸21の一端部21ｃ寄りに配置されて、第１軸受部17の近傍で、下軸受部17ａに一体成形されて設けられた取付座59に取り付けられる。アクチュエータ80は、取付座59にボルト（図示されず）により固定されるハウジング81と、ハウジング81内に揺動可能に収容されると共に結合部47ｅにボルト83により結合されるロータ82と、ハウジング81に対するロータ82の回動を阻止するロックピン84ａとを備える。それゆえ、アクチュエータ80は、取付座59を介して第１軸受部17に取り付けられる。
ハウジング81は、円筒状の周壁81ａとボルト85により周壁81ａに結合される１対の端壁81ｂ，81ｃとから構成される。ロータ82は、周壁81ａの内周に設けられた複数の凹部内にそれぞれ配置される同数のベーン（図示されず）を有し、前記各ベーンは、前記凹部と協働して、揺動方向での両側に高リフト油圧室および低リフト油圧室を形成する。
ロックピン84ａは、前記高リフト油圧室が最大容積となり、かつ前記高リフト油圧室に高圧の作動油が供給されていないときに図１２に二点鎖線で示される位置を占めて、ハウジング81に対するロータ82の相対回動を阻止する一方、前記高リフト油圧室に高圧の作動油が供給されて、油路（図示されず）を介して前記高リフト油圧室に連通するロック解除用油圧室84ｃ内の油圧がバネ84ｂの付勢力に打ち勝ったときに図１２に実線で示されるように油圧室84ｃ内から後退して、ハウジング81に対するロータ82の回動を許容する。
【００４４】
また、吸気カム軸21を駆動して回動させるアクチュエータ90は、第２軸受部18の近傍で、他端部21ｅに取り付けられる。アクチュエータ90は、カムスプロケット29ｂが設けられたハウジング91と、ハウジング91内に揺動可能に収容されると共に他端部21ｅにボルト93により結合されるロータ92と、ハウジング91に対するロータ92の回動を阻止するロックピン94ａとを備える。
ハウジング91は、円筒状の周壁91ａとボルト95により周壁に結合される１対の端壁91ｂ，91ｃとから構成される。ロータ92は、周壁91ａの内周に設けられた複数の凹部（図示されず）内にそれぞれ配置される同数のベーン（図示されず）を有し、前記各ベーンは、前記凹部と協働して、揺動方向での両側に遅角油圧室および進角油圧室を形成する。
ロックピン94ａは、前記遅角油圧室が最大容積となり、かつ前記遅角油圧室に高圧の作動油が供給されていないときに図１２に実線で示される位置を占めて、ハウジング91とロータ92と相対回動を阻止する一方、前記遅角油圧室に高圧の作動油が供給されて、油路（図示されず）を介して該前記遅角油圧室に連通するロック解除用油圧室94ｃ内の油圧がバネ94ｂの付勢力に打ち勝ったときに油圧室94ｃ内から後退して、ハウジング91に対するロータ92の揺動を許容する。
【００４５】
両アクチュエータ80，90および弁休止機構60に対して作動油の給排を行う油圧制御系統は、両アクチュエータ80，90および弁休止機構60の油圧をそれぞれ制御する油圧制御弁101，102，103と、各油圧制御弁101，102，103を介して、各アクチュエータ80，90および弁休止機構60を作動させる作動油を導く油路系統とを有する。作動油は、作動油源としての内燃機関Ｅのオイルパン105内のオイルである。
【００４６】
第２実施形態の前記制御装置により制御される３つの油圧制御弁101，102，103は、それぞれ、アクチュエータ80の前記高リフト油圧室および前記低リフト油圧室の油圧、アクチュエータ90の前記遅角油圧室および前記進角油圧室の油圧、弁休止機構60の油圧室65の油圧を制御する。
前記油路系統は、内燃機関Ｅの動力により駆動されると共に内燃機関Ｅの潤滑系の構成部材であるオイルポンプ106から吐出された高圧の作動油が存在する給油路107と、前記高リフト油圧室、前記低リフト油圧室、前記遅角油圧室、前記進角油圧室および油圧室65の作動油を排出する排油路108と、高リフト用油路111、低リフト用油路112、遅角用油路113、進角用油路114および休止用油路115とを有する。
【００４７】
前記高リフト油圧室に連通する高リフト用油路111と、前記低リフト油圧室に連通する低リフト用油路112とは、第１軸受部17および第１被支持部47に渡って設けられる。
高リフト用油路111は、下軸受部17ａに設けられると共に油圧制御弁101に連通する油路111ａと、第１被支持部47に設けられた油路111ｂと、ロータ82に設けられると共に前記前記高リフト油圧室に開口する油路111ｃと、外周面47ｃに設けられた円弧状の溝で構成されると共に両油路111a，111bを連通させる油路111dと、結合部47ｅの外周面に設けられた円環状の溝で構成されると共に両油路111b，111cを連通させる油路111eとを有する。
低リフト用油路112は、上軸受部17ｂに設けられると共に油圧制御弁101に連通する油路112aと、第１被支持部47に設けられた油路112bと、ロータ82に設けられると共に前記前記低リフト油圧室に開口する油路112cと、外周面47ｃに設けられた円弧状の溝で構成されると共に両油路112a，112bを連通させる油路112dと、結合部47ｅの外周面に設けられた円環状の溝で構成されると共に両油路112b，112cを連通させる油路112eとを有する。
ここで、油路111b，111d，111eは、リフタホルダ41の第１被支持部47に設けられて油路111aとアクチュエータ80の前記高リフト油圧室とを連通させると共に作動油が導かれる油路であり、同様に、油路112b，112d，112eは、リフタホルダ41の第１被支持部47に設けられて油路112aとアクチュエータ80の前記低リフト油圧室とを連通させると共に作動油が導かれる油路である。
【００４８】
そして、油圧制御弁101が給油路107を高リフト用油路111に連通させると同時に排油路108を低リフト用油路112に連通させることにより、前記高リフト油圧室に作動油が供給されると同時に前記低リフト油圧室の作動油が排出されて、アクチュエータ80がリフタホルダ41を揺動方向での一方に回動させ、所望の最大リフト量が設定された時点で、油圧制御弁101が高リフト用油路111および低リフト用油路112を閉塞し、最大リフト量がより増加した状態で吸気弁13，13ａが開閉される。
一方、油圧制御弁101が給油路107を低リフト用油路112に連通させると同時に排油路108を高リフト用油路111に連通させることにより、前記低リフト油圧室に作動油が供給されると同時に前記高リフト油圧室の作動油が排出されて、アクチュエータ80がリフタホルダ41を揺動方向での他方に回動させて、所望の最大リフト量が設定された時点で、油圧制御弁101が高リフト用油路111および低リフト用油路112を閉塞し、最大リフト量がより減少した状態で吸気弁13，13ａが開閉される。
このように、アクチュエータ80に対して作動油が給排されることで前記高リフト油圧室および前記低リフト油圧室の油圧が制御されて、吸気弁13，13ａの最大リフト量が無段階に変更される。
【００４９】
また、前記遅角油圧室に連通する遅角用油路113と、前記進角油圧室に連通する進角用油路114とは、第２軸受部18および第２被支持部48に渡って設けられる。
遅角用油路113は、下軸受部18ａに設けられると共に油圧制御弁102に連通する油路113aと、第１半体48ａに設けられた油路113bと、他端部21ｅに設けられた油路113cと、ロータ92に設けられると共に前記前記遅角油圧室に開口する油路113dと、外周面48ｃに設けられた円弧状の溝で構成されると共に両油路113a，113bを連通させる油路113eと、他端部21ｅの外周面に設けられた円環状の溝で構成されると共に軸受Ｂに設けられた油孔を介して両油路113b，113cを連通させる油路113fと、他端部21ｅの外周面に設けられた円環状の溝で構成されると共に両油路113c，113dを連通させる油路113hとを有する。
【００５０】
進角用油路114は、上軸受部18ｂに設けられると共に油圧制御弁102に連通する油路114aと、第２半体48ｂに設けられた油路114bと、他端部21ｅに設けられた油路114cと、ロータ92に設けられると共に前記進角油圧室に開口する油路113dと、外周面48ｄに設けられた円弧状の溝で構成されると共に両油路114a，114bを連通させる油路114eと、他端部21ｅの外周面に設けられた円環状の溝で構成されると共に軸受Ｂに設けられた油孔を介して両油路114b，114cを連通させる油路114fと、他端部21ｅの外周面に設けられた円環状の溝で構成されると共に両油路114c，114dを連通させる油路114hとを有する。
【００５１】
そして、油圧制御弁102が給油路107を遅角用油路113に連通させると同時に排油路108を進角用油路114に連通させることにより、前記遅角油圧室に作動油が供給されると同時に前記進角油圧室の作動油が排出されて、アクチュエータ90が、吸気カム軸21を、その回転方向に対して反対方向にカムスプロケット29ｂに対して相対的に回動させる。そして、吸気カム軸21の所望の位相が設定された時点で、油圧制御弁102が遅角用油路113および進角用油路114を閉塞し、位相がより遅角された状態で吸気弁13，13ａが開閉される。
一方、油圧制御弁102が給油路107を進角用油路114に連通させると同時に排油路108を遅角用油路113に連通させることにより、前記進角油圧室に作動油が供給されると同時に前記遅角油圧室の作動油が排出されて、アクチュエータ90が、吸気カム軸21を、その回転方向にカムスプロケット29ｂに対して相対的に回動させる。そして、所望の位相が設定された時点で、油圧制御弁102が遅角用油路113および進角用油路114を閉塞し、位相がより前記進角した状態で吸気弁13，13ａが開閉される。
このように、アクチュエータ90に対して作動油が給排されることで前記遅角油圧室および前記進角油圧室の油圧を制御されて、クランク軸６（図２参照）に対する吸気カム軸21の位相が無段階に変更され、吸気弁13，13ａの開閉時期が無段階に変更される。
【００５２】
油圧室65に連通する休止用油路115は第１軸受部17およびリフタホルダ41に渡って設けられる。
休止用油路115は、下軸受部17ａに設けられると共に油圧制御弁103に連通する油路115aと、リフタホルダ41に設けられた油路115ｂと、外周面47ｃに設けられた円弧状の溝で構成されると共に両油路115a，115bを連通させる油路115cとを有する。油路115ｂは、保持部43に設けられた油路73、リフタ31に設けられた油路36およびピンホルダ61に設けられた油路61ｄを介して油圧室65に連通している。
そして、内燃機関Ｅの低負荷運転時などの前記特定運転状態のときに、弁休止機構60により吸気弁13ａが閉弁状態になる一方で、常時稼動する吸気弁13が吸気カム21ａによりリフタ37および吸気ロッカアーム23ｉを介して開閉される。一方、内燃機関Ｅの高負荷運転などの前記非特定運転状態のときに、入力リフタ32が弁休止機構60を介して吸気カム21ａの弁駆動力を出力リフタ33に伝達し、吸気弁13ａが吸気カム21ａによりリフタ31および吸気ロッカアーム23ｉを介して開閉されると共に、吸気弁13も吸気カム21ａによりリフタ37および吸気ロッカアーム23ｉを介して開閉される。
【００５３】
この第４実施形態によれば、リフト量可変機構30ａ，30ｂを駆動するアクチュエータが油圧式アクチュエータ80である点を除いて、第１実施形態および第２実施形態の各シリンダＣ１，Ｃ２と同様の作用および効果が奏されるほか、次の作用および効果が奏される。
【００５４】
吸気カム軸21は、吸気カム軸21に揺動可能に支持されるリフタホルダ41を介してカムホルダＨに回転可能に支持されることにより、吸気カム軸21はリフタホルダ41を通じてカムホルダＨに支持されるので、吸気カム軸21にリフタホルダ41を支持する部分を設ける必要がないために、または、カムホルダＨに吸気カム軸21およびリフタホルダ41の両者をそれぞれ支持する部分を、軸方向に並べて設ける必要がないために、吸気カム軸21の軸長を短くすることができる。この結果、リフタホルダ41を備える可変動弁装置20を吸気カム軸21の軸方向で小型化でき、ひいては吸気カム軸21が設けられる機関本体部分であるシリンダヘッド２において内燃機関Ｅを軸方向で小型化できる。
【００５５】
吸気カム軸21はカムホルダＨに回転可能に支持され、吸気カム軸21の一端部21ｃおよび他端部21ｅは、それぞれ、カムホルダＨの第１，第２軸受部17，18に回転可能に支持され、油圧式アクチュエータ80は、第１軸受部17に取付座59を介して取り付けられ、第１軸受部17には、アクチュエータ80を作動させる作動油の油路111a，112aが設けられることにより、リフト量可変機構30ａ，30ｂを駆動するアクチュエータ80を作動させる作動油を導く油路111a，112aが、アクチュエータ80が取り付けられる第１軸受部17に設けられるので、アクチュエータ80のための油路構造の複雑化が回避されると共に、アクチュエータ80を軸方向で第１軸受部17に近接して配置することが可能になって、アクチュエータ80を軸方向でコンパクトに配置することができ、ひいてはシリンダヘッド２を小型化できる。
【００５６】
一端部21ｃは、第１軸受部17に揺動可能に支持されるリフタホルダ41を介して第１軸受部17に回転可能に支持され、リフタホルダ41には、油路111a，112aとアクチュエータ80とを連通させると共に作動油が導かれる油路111b，111d，111e；112b，112d，112eが設けられることにより、アクチュエータ80を作動させる作動油の油路111b，111d，111e；112b，112d，112eが吸気カム軸21と軸受部17との間に配置されるリフタホルダ41の第１被支持部47に設けられることから、該油路111b，111d，111e；112b，112d，112eを径方向で第１軸受部17よりも内方に設けることができるので、アクチュエータ80を径方向で小型化でき、ひいてはシリンダヘッド２およびヘッドカバー３を小型化できる。
【００５７】
図１３を参照して、第５実施形態について説明する。
第５実施形態は、第４実施形態とは、可変動弁装置20が弁休止機構60を備えていない点で主に相違し、その他は基本的に同一の構成を有するものである。そのため、同一の部分についての説明は省略または簡略にし、異なる点を中心に説明する。なお、第４実施形態の部材と同一の部材または対応する部材については、必要に応じて同一の符号が使用されている。
可変動弁装置20は、吸気カム軸21と、吸気カム21ａと、吸気ロッカアーム23ｉと、リフト量可変機構30ｂと、リフト量可変機構30ｂのリフタホルダ41を駆動する油圧式アクチュエータ80と、タイミング可変機構55とを備える。
常時稼動する吸気弁13を作動させるリフト量可変機構30ｂは、リフタホルダ41に支持される２つのリフタ37を備える。
低リフト用油路112を構成する油路のうち、油路112ａは下軸受部17ａに設けられ、油路112dは外周面47ｃに設けられた円環状の溝で構成される。
この第５実施形態によれば、リフト量可変機構30ｂが常時稼動の吸気弁13に対して設けられる点で、第１実施形態と同様の作用および効果が奏され、吸気カム軸21がリフタホルダ41を介してカムホルダＨに回転可能に支持される点で、およびリフト量可変機構30ｂを駆動するアクチュエータが油圧式アクチュエータ80である点で、第４実施形態と同様の作用および効果が奏される。
【００５８】
図１４を参照して、第６実施形態について説明する。
第６実施形態は、第４実施形態とは、内燃機関Ｅが多気筒である点で主に相違し、第２実施形態とは、リフト量可変機構30ａ，30ｂを駆動するアクチュエータが油圧式アクチュエータ80である点で主に相違し、その他は基本的に同一の構成を有するものである。そのため、同一の部分についての説明は省略または簡略にし、異なる点を中心に説明する。なお、第４実施形態の部材と同一の部材または対応する部材については、必要に応じて同一の符号が使用されている。
直列に配列された４つのシリンダＣ１〜Ｃ４を備える内燃機関Ｅの可変動弁装置20は、吸気カム軸21と、吸気カム21ａと、吸気ロッカアーム23ｉと、リフト量可変機構30ａ，30ｂと、リフト量可変機構30ａ，30ｂのリフタホルダ41を駆動する油圧式アクチュエータ80と、タイミング可変機構55とを備える。
【００５９】
リフタホルダ41を介して吸気カム軸21を回転可能に支持するカムホルダＨは、一端部21ｃおよび他端部21ｅをそれぞれ回転可能に支持する第１，第２軸受部17，18と、軸方向で両軸受部17，18の間に位置する３つの中間軸受部とを有する。各中間軸受部19は、シリンダヘッド２に一体成形された下軸受部19ａと、下軸受部19ａにボルトにより結合される上軸受部19ｂとから構成される。
また、リフタホルダ41は、第１，第２被支持部と、両端部21ｃ，21ｅの間で吸気カム軸21を軸受Ｂを介して回転可能に支持すると共に各中間軸受部19に支持される中間被支持部49とを有する。第２被保持部48と同様の半割構造を有する各中間被支持部49は、第１半体49ａと第２半体49ｂとから構成される。
【００６０】
低リフト側油路112は、第５実施形態と同様である。
休止用油路115は各中間軸受部19およびリフタホルダ41に渡って設けられる。そして、シリンダＣ１，Ｃ２の弁休止機構60に対する作動油の給排は圧力制御弁103aにより制御され、シリンダＣ３の弁休止機構60に対する作動油の給排は圧力制御弁103bにより制御され、シリンダＣ４の弁休止機構60に対する作動油の給排は圧力制御弁103cにより制御される。
【００６１】
この第６実施形態によれば、リフタホルダ41に保持されるリフタが一体成形されたリフタ37である点を除いて第２実施形態と同様の作用および効果が奏され、吸気カム軸21がリフタホルダ41を介してカムホルダＨに回転可能に支持される点、およびリフト量可変機構30ａ，30ｂを駆動するアクチュエータが油圧式アクチュエータ80である点で、第４実施形態と同様の作用および効果が奏される。
【００６２】
図１５を参照して、第７実施形態について説明する。
第７実施形態は、第４実施形態とは、リフト量可変機構を駆動するアクチュエータが電動機である点で主に相違し、その他は基本的に同一の構成を有するものである。そのため、同一の部分についての説明は省略または簡略にし、異なる点を中心に説明する。なお、第４実施形態の部材と同一の部材または対応する部材については、必要に応じて同一の符号が使用されている。
可変動弁装置20は、吸気カム軸21と、吸気カム21ａと、吸気ロッカアーム23ｉと、リフト量可変機構30ａ，30ｂと、リフト量可変機構30ａ，30ｂのリフタホルダ41を駆動する電動機51、タイミング可変機構55とを備える。
ヘッドカバー３に取り付けられる電動機51の駆動力は、電動機51の回転軸に設けられた駆動ギヤ52を介して該駆動ギヤ52と噛合するギヤ部45に伝達されて、リフタホルダ41が電動機51により駆動されて揺動する。第１被支持部47に一体に設けられたギヤ部45は、リフタホルダ41において電動機51の駆動力が作用する作用部である。そして、駆動ギヤ52およびギヤ部45は、それぞれウォームおよびウォームホイールとしてウォームギヤを構成する。
この第７実施形態によれば、リフト量可変機構30ａ，30ｂを駆動するアクチュエータが電動機51である点を除いて、第４実施形態と同様の作用および効果が奏される。
【００６３】
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。
リフト量可変機構30は、すべての吸気弁および排気弁に対して設けられたが、内燃機関が備えるシリンダの数に関わらず、１つのシリンダにおいて吸気弁および排気弁からなる複数の機関弁の少なくとも１つに設けられればよい。
当接部26の当接面26ａの形状を変更することにより、吸気弁または排気弁が実質的に閉弁状態に維持される弁休止状態とすることもできる。
【００６４】
内燃機関は、吸気量が吸気弁のみにより制御され、吸気通路にスロットル弁を備えないものであってもよい。
弁休止機構が、吸気弁または排気弁を押圧する弁押圧部を有する駆動ロッカアームと、リフト量可変機構のリフタが当接する自由ロッカアームと、油圧により移動が制御される連結ピンなどの連結手段とから構成されて、駆動ロッカアームと自由ロッカアームとが連結手段により、吸気弁または排気弁が作動状態になる連結状態および休止状態になる連結解除状態に切り換えられるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、本発明が適用された可変動弁装置を備える内燃機関の、カム軸の回転中心線に直交する平面での要部断面図である。
【図２】図１の概略ＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１の可変動弁装置のリフト量可変機構により、大きな最大リフト量が設定されるときの要部断面図である。
【図４】図１の可変動弁装置のリフト量可変機構により、小さな最大リフト量が設定されるときの要部断面図である。
【図５】図１の可変動弁装置により得られる弁作動特性を示すグラフであり、（Ａ）はリフト量可変機構により最大リフト量が変更されたときの弁作動特性を示し、（Ｂ）はリフト量可変機構により最大リフト量が変更されない状態でタイミング可変機構が作動したときの弁作動特性を示す。
【図６】本発明の第２実施形態を示し、図１と同様の断面での要部の図である。
【図７】図６の内燃機関において、図２と同様の断面での要部の図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ部分の要部拡大図である。
【図９】図６の内燃機関の可変動弁装置の弁休止機構の分解斜視図である。
【図１０】本発明の第３実施形態を示し、図１と同様の断面での要部の図である。
【図１１】本発明の第４実施形態を示し、図１と同様の断面での要部の図である。
【図１２】図１１の概略ＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【図１３】本発明の第５実施形態を示し、図１２と同様の断面での要部の図である。
【図１４】本発明の第６実施形態を示し、図１２と同様の断面での要部の図である。
【図１５】本発明の第７実施形態を示し、図１２と同様の断面での要部の図である。
【符号の説明】
【００６６】
２…シリンダヘッド、13，13ａ…吸気弁、14，14ａ…排気弁、17，18，19…軸受部、20…可変動弁装置、21，22…カム軸、21ａ，22ａ…カム、23ｉ，23ｅ…ロッカアーム、30，30ａ，30ｂ…リフト量可変機構、31，37…リフタ、41…リフタホルダ、47，48，49…被支持部、51…電動機、60…弁休止機構、80，90…アクチュエータ、111，112，113，114，115…油路。
【図１】
2008051090.tif 000003
【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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【図１５】
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