(57)【要約】【課題】本発明は、付勢機構を効率よく調整できる可変式動弁機構を提供する。【解決手段】可変式動弁機構１０は、吸気系用カムシャフト４１と、第１，２の吸気系用カム４３，４２と、吸気系用ロッカシャフト４４と、第１，２の吸気系用ロッカアーム４５，４６と、伝達機構８０と、板ばね部材７０とを備える。第１の吸気系用ロッカアーム４５は、吸気系用ロッカシャフト４４の軸心線回りに揺動自在に設けられて第１の吸気系用カム４３によって駆動される。第２の吸気系用ロッカアーム４６は、吸気系用ロッカシャフト４４に揺動自在に設けられて吸気バルブ２３に接続される。伝達機構８０は、第１の吸気系用ロッカアーム４５と第２の吸気系用ロッカアーム４６とを選択的に当接させることにより第１の吸気系用カム４３の変位を吸気バルブ２３に伝達する。【選択図】      図２
2008202513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在に設けられるカムシャフトと、
前記カムシャフトに設けられる第１のカムと、
前記カムシャフトと平行に設けられるロッカシャフトと、
前記ロッカシャフトに設けられるとともに前記ロッカシャフトの軸心線回りに揺動自在であって、前記第１のカムによって駆動される第１のロッカアームと、
前記ロッカシャフトに設けられるとともに前記ロッカシャフトの軸心線回りに揺動自在であって、バルブに接続する第２のロッカアームと、
前記第１のロッカアームと前記第２のロッカアームを選択的に当接させることにより前記第１のカムの変位を前記バルブに伝達可能な伝達機構と
前記ロッカシャフトに設けられて前記第１のロッカアームを前記第１のカムに向かって付勢する付勢機構と、
を具備することを特徴とする可変式動弁機構。
【請求項２】
前記第２のロッカアームは、前記第１のカムと異なるカムプロファイルを有するとともに前記カムシャフトに設けられる第２のカムによって駆動されることを特徴とする請求項１に記載の可変式動弁機構。
【請求項３】
前記付勢機構は、板ばね部材であることを特徴とする請求項１または２に記載の可変式動弁機構。
【請求項４】
前記第２のロッカアームは、前記第１のロッカアームの両側に１つずつ設けられ、
前記伝達機構は、一方の第２のロッカアームと前記第１のロッカアームとに対応して１つ設けられるとともに、他方の第２のロッカアームと前記第１のロッカアームとに対応して１つ設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の可変式動弁構造。
【請求項５】
前記伝達機構は、前記第１のロッカアームと前記第２のロッカアームとのどちらか一方に設けられ、前記ロッカシャフトに設けられる油路と連通するシリンダと前記シリンダに摺動自在に挿入されるピストンとからなる当接機構と、
前記第１のロッカアームと前記第２のロッカアームとのどちらか他方に設けられ、前記ピストンの摺動により同ピストンと選択的に当接する伝達部とを備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の可変式動弁構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気バルブまたは排気バルブの位相を可変する可変式動弁機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車に搭載されるエンジンの可変式動弁機構の多くは、エンジンの排出ガス対策などの観点から、エンジンの運転状態に対応したカムを複数備え、エンジンの運転状態に合わせてこれらカムを切り替える構造が採用されている。例えば、低速用のカムと高速用のカムとが設けられており、これらのうちエンジンの運転状態に応じた適切なものが用いられるようになっている。
【０００３】
この種の可変式動弁機構は、例えば、エンジンの回転数が高い高速運転の場合に用いられる高速用のカムによって駆動される高速用ロッカアームと、エンジンの回転数が低い低速運転の場合に用いられる低速用カムによって駆動される低速用ロッカアームとを備えている。
【０００４】
低速用ロッカアームは、吸気バルブもしくは排気バルブを駆動している。高速用のロッカアームは、吸気バルブもしくは排気バルブを直接駆動することはなく、低速用ロッカアームを駆動することによって、吸気バルブを間接的に駆動している。
【０００５】
具体的には、高速用ロッカアームと低速用ロッカアームとの間には、互いに接触するとともに当該接触を解除可能な伝達機構が設けられている。
【０００６】
この機構の一例として、低速用ロッカアームに高速用のカムに向かって一部が開口するシリンダ状のハウジングが設けられており、このハウジング内に、当該ハウジング内を移動するピストンが収容されている。そして、高速用ロッカアームには、開口に向かって突出する突部が形成されている。
【０００７】
エンジンが低速運転であるときには、ピストンが開口から外れる位置に配置される。このことによって、高速用カムによって駆動されるロッカアームが駆動しても、突部は、開口を通してシリンダ内と外とを行き来するだけとなる。それゆえ、高速用カムによって駆動される高速用ロッカアームの変位が低速用ロッカアームに伝達されることがない。この結果、吸気バルブもしくは排気バルブは、エンジンの低速運転に適した開閉タイミングとバルブリフト量で駆動される。
【０００８】
エンジンが高速運転状態にあるときには、ピストンが開口を覆う位置に配置される。このことによって、高速用ロッカアームの突部が開口を通してピストンに当接する。このことによって、低速用ロッカアームが高速用ロッカアームによって駆動される。つまり、吸気バルブもしくは排気バルブが、高速用ロッカアームによって間接的に駆動されることによって、エンジンの高速運転に適した開閉タイミングとバルブリフト量で駆動される。
【０００９】
この種の可変式動弁機構では、エンジンが低速運転状態にあるときであっても、高速用カムによって高速用ロッカアームは駆動している。このとき、高速用ロッカアームは、低速用ロッカアームに接触しないので、その姿勢が不安定になる。つまり、高速用ロッカアームが、ロッカシャフト周りに回動自由な状態となっており、それゆえ、高速用ロッカアームが高速用カムに接触する際の打撃音や高速用ロッカアームのがたつきが発生するなどの不具合が生じる。
【００１０】
この対策として、シリンダヘッドには、高速用ロッカアームを高速用カムに向かって付勢する付勢機構が設けられている。付勢機構によって、高速用ロッカアームが高速用カムから離れることがなく、それゆえ、打撃音や高速用ロッカアームのがたつきが発生することが抑制される（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−１０５９５３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１では、付勢機構はシリンダヘッドに設けられている。それゆえ、可変式動弁機構を構成する各要素をシリンダヘッドに組み付けた後に、付勢機構と高速用ロッカアームとを調整することになる。
【００１２】
付勢機構が取り付けられる部材はシリンダヘッドであり、高速用ロッカアームが取り付けられる部材はロッカシャフトである。このように、それぞれが取り付けられる部材が異なるので、組み付け誤差などによって、付勢機構と高速用ロッカアームとの位置合わせなどの調整が難しくなることが考えられる。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、付勢機構の調整を効率よく行える可変式動弁機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の可変式動弁機構は、カムシャフトと、第１のカムと、ロッカシャフトと、第１のロッカアームと、第２のロッカアームと、伝達機構と、付勢機構とを備える。前記カムシャフトは、回転自在に設けられる。前記第１のカムは、前記カムシャフトに設けられる。前記第１のロッカアームは、前記ロッカシャフトに設けられるとともに前記ロッカシャフトの軸心線回りに揺動自在である。前記第１のロッカアームは、前記第１のカムによって駆動される。前記第２のロッカアームは、前記ロッカシャフトに設けられるとともに前記ロッカシャフトの軸心線回りに揺動自在である。前記第２のロッカアームは、バルブに接続される。前記伝達機構は、前記第１のロッカアームと前記第２のロッカアームを選択的に当接させることにより前記第１のカムの変位を前記バルブに伝達させる。前記付勢機構は、前記ロッカシャフトに設けられて前記第１のロッカアームを前記第１のカムに向かって付勢する。
【００１５】
この構造では、付勢機構と第１のロッカアームとは、ロッカシャフトに一体に組み付けられる。それゆえ、例えば、付勢機構と第１のロッカアームとをロッカシャフトに組み付けて構成されるユニットを内燃機関に搭載する、といったことができる。この結果、付勢機構と第１のロッカアームとのお互いに位置合わせなどの調整は、上記のユニットだけで行うことができる。
【００１６】
本発明の好ましい形態では、第２のロッカアームは、第１のカムと異なるカムプロファイルの第２のカムによって駆動される。この構造では、バルブは異なるカムプロファイルで駆動することができる。
【００１７】
本発明の好ましい形態では、前記付勢機構は、板ばね部材である。この構造では、付勢機構を簡素に、かつ、コンパクトにすることができる。
【００１８】
本発明の好ましい形態では、第１のロッカアームの両側に第２のロッカアームが設けられる。この構造では、２つのバルブを同時に駆動することができる。
【００１９】
本発明の好ましい形態では、伝達機構は、シリンダとピストンからなる当接機構と、ピストンと選択的に当接する伝達部である。この構造では、第１のカムによる変位の伝達／非伝達を確実に切り換えることができる。さらに、第１のロッカアームに伝達部を設けた場合、第１のロッカアームの重量増加を抑えることができ、付勢機構の付勢力の調整や耐久性に有利である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、付勢機構の調整を効率よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の第１の実施形態に係る可変式動弁機構を、図１〜８を用いて説明する。図１は、可変式動弁機構１０を備えるエンジン２０を示している。エンジン２０は、例えば４気筒が直列に並ぶレシプロ式であって、かつ、ＤＯＨＣ（ＤＯＵＢＬＥ  ＯＶＥＲＨＥＡＤ  ＣＡＭＳＨＡＦＴ）式である。図１に示すように、エンジン２０は、シリンダヘッド２１と図示しないシリンダブロックとなどを備えている。図１は、シリンダヘッド２１を上方から示す斜視図である。
【００２２】
可変式動弁機構１０は、シリンダヘッド２１の取り付け面２２（図中では、上方に位置している面）に固定されている。可変式動弁機構１０は、排気系３０と吸気系４０とを備えている。エンジン２０は、一気筒あたり例えば一対の吸気ポートと一対の排気ポートとが設けられており、一対の吸気バルブと一対の排気バルブとが設けられている。
【００２３】
排気系３０は、排気系用カムシャフト３１と、一気筒あたり一対の排気系用カム３２と、排気系用ロッカシャフト（図示せず）と、一気筒あたり一対の排気系用ロッカアーム３３と、などを備えている。
【００２４】
排気系用カムシャフト３１は、シリンダヘッド２１の取り付け面２２に、複数の排気系用支持部３４によって支持されている。排気系用支持部３４は、被固定部材３５と覆い部材３６とを備えている。被固定部材３５は、シリンダヘッド２１の取り付け面２２に固定されている。覆い部材３６は、被固定部材３５を挟んで取り付け面２２と反対側から被固定部材３５に取り付けられる。
【００２５】
排気系用カムシャフト３１は、被固定部材３５と覆い部材３６との間に、回転自在に支持されている。排気系用カムシャフト３１の一端部には、図示されていないがカムプーリが設けられている。このカムプーリには、クランクシャフトの回転がタイミングベルトを介して伝えられる。
【００２６】
排気系用カム３２は、排気系用カムシャフト３１に、一気筒あたり一対設けられている。排気系用ロッカシャフトは、排気系用カムシャフト３１と平行に延びており、例えばシリンダヘッド２１に固定されている。なお、排気系用ロッカシャフトは、例えば排気系用カムシャフト３１の図中奥側に配置されており、それゆえ、図示されていない。
【００２７】
排気系用ロッカアーム３３は、排気系用ロッカシャフトに揺動自在に支持されている。排気系用ロッカアーム３３は、図示しない排気バルブを駆動する。排気系用ロッカアーム３３は、例えば排気系用カムシャフト３１よりもシリンダヘッド２１の取り付け面２２側に配置されている。排気系用ロッカアーム３３には、排気系用カム３２に当接するローラ部材が設けられており、当該ローラ部材は、取り付け面２２側から排気系用カム３２に当接している。ローラ部材が排気系用カムに当接することによって、排気系用カムの変位が排気系用ロッカアーム３３に伝達されるので、排気系用ロッカアーム３３が揺動する。
【００２８】
吸気系４０は、吸気系用カムシャフト４１と、第２の吸気系用カム４２と、第１の吸気系用カム４３と、吸気系用ロッカシャフト４４と、第１の吸気系用ロッカアーム４５と、第２の吸気系用ロッカアーム４６と、伝達機構８０と、板ばね部材７０となどを備えている。
【００２９】
図２は、吸気系４０の一部を分解して示す斜視図である。図２では、吸気系４０において一気筒に対応する部分を分解して示している。図１に示すように、吸気系用カムシャフト４１は、排気系用カムシャフト３１と平行に延びている。
【００３０】
吸気系用カムシャフト４１は、複数の吸気系用支持部４７によって、シリンダヘッド２１の取り付け面２２に固定されている。吸気系用カムシャフト４１は、本発明で言うカムシャフトである。吸気系用支持部４７は、被固定部材４８と、覆い部材４９とを備えている。
【００３１】
被固定部材４８は、取り付け面２２に固定されている。覆い部材４９は、被固定部材４８に取り付け面２２の反対側から取り付けられている。吸気系用カムシャフト４１は、被固定部材４８と覆い部材４９との間に回動自在に支持されている。吸気系用カムシャフト４１の一端部には、図示しないカムプーリが設けられている。カムプーリには、クランクシャフトの回転が図示しないタイミングベルトを介して伝えられる。
【００３２】
吸気系用カムシャフト４１には、一気筒あたり一対の第２の吸気系用カム４２と１つの第１の吸気系用カム４３とが設けられている。第２の吸気系用カム４２は、エンジン２０の回転数が低回転である低速運転状態にあるときに用いられるカムであって、エンジン２０の低速運転に適した開閉タイミングとバルブリフト量で吸気バルブ２３を駆動できるカムプロファイルを有する。第２の吸気系用カム４２は、本発明で言う第２のカムである。吸気バルブ２３は、本発明で言うバルブの一例である。
【００３３】
第１の吸気系用カム４３は、エンジン２０が高速運転状態にあるときに用いられるカムであって、エンジン２０の高速運転に適した開閉タイミングとバルブリフト量で吸気バルブ２３を駆動できるカムプロファイルを有する。第１の吸気系用カム４３は、本発明で言う第２のカムである。
【００３４】
第１の吸気系用カム４３のリフト量は、第２の吸気系用カム４２のリフト量よりも大きい。第２の吸気系用カム４２は、第１の吸気系用カム４３の両側にひとつずつ配置されている。
【００３５】
吸気系用ロッカシャフト４４は、吸気系用カムシャフト４１と平行に延びている。吸気系用ロッカシャフト４４は、吸気系用カムシャフト４１を挟んで排気系用カムシャフト３１と反対側に配置されている。吸気系用ロッカシャフト４４は、たとえばシリンダヘッド２１にボルト２４で固定されている。吸気系用ロッカシャフト４４は、本発明で言うロッカシャフトの一例である。
【００３６】
図２に示すように、第２の吸気系用ロッカアーム４６は、第１の吸気系用ロッカアームの４５の両側に１つずつ配置されており、吸気系用ロッカシャフト４４に揺動自在に支持されている。言い換えると、吸気系用ロッカシャフト４４の軸方向に沿って第１の吸気系用ロッカアーム４５の左右両側に、第２の吸気系用ロッカアーム４６が配置されている。
【００３７】
第２の吸気系用ロッカアーム４６は、第２の吸気系用カム４２によって駆動されて吸気バルブ２３を駆動する。第２の吸気系用ロッカアーム４６は、吸気系用カムシャフト４１よりもシリンダヘッド２１の取り付け面２２側に配置されている。第２の吸気系用ロッカアーム４６は、本発明で言う第２のロッカアームである。
【００３８】
第２の吸気系用ロッカアーム４６は、第２の本体６０と、第２のローラ部材６１とを備えている。第２の本体６０は、例えば内側に空間Ｂを有する枠型である。第２の本体６０の一端部６３には、第２の挿通孔６３ａが形成されており、当該第２の挿通孔６３ａに吸気系用ロッカシャフト４４が揺動自在に挿通されている。
【００３９】
第２の本体６０の他端部（一端部６３の反対側）には、アジャストスクリュ部２００が設けられている。アジャストスクリュ部２００は、吸気バルブ２３に当接されている。言い換えると、第２の吸気系用ロッカアーム４６は、吸気バルブ２３に接続されている。
【００４０】
第２のローラ部材６１は、第２の本体６０内に第２の軸部材６２によって回転自在に支持されている。第２のローラ部材６１は、吸気系用カムシャフト４１よりも取り付け面２２側に配置されており、第２の吸気系用カム４２に取り付け面２２側から当接している。それゆえ、吸気系用カムシャフト４１の回転にともなう第２の吸気系用カム４２の変位が、第２のローラ部材６１に伝えられる。
【００４１】
この結果、第２の吸気系用ロッカアーム４６が第２の吸気系用カム４２によって駆動される。図３は、第２の吸気系用ロッカアーム４６を一部切り欠いて示す側面図である。図３に示すように、第２の吸気系用ロッカアーム４６は、角度βの範囲で揺動する。なお、上記された第２の吸気系用ロッカアーム４６の形状は一例であって、他の構造であってもよい。
【００４２】
なお、上記のように、第２の吸気系用ロッカアーム４６が揺動することによってアジャストスクリュ部２００を介して吸気バルブ２３が駆動される。
【００４３】
図２に示すように、第１の吸気系用ロッカアーム４５は、吸気系用ロッカシャフト４４に揺動自在に支持されており、吸気系用カムシャフト４１よりもシリンダヘッド２１の取り付け面２２側に配置されている。第１の吸気系用ロッカアーム４５は、第１の吸気系用カム４３によって駆動される。第１の吸気系用ロッカアーム４５は、本発明で言う第１のロッカアームである。
【００４４】
第１の吸気系用ロッカアーム４５は、第１の本体５０と、第１のローラ部材５１とを備えている。第１の本体５０は、吸気系用ロッカシャフト４４に揺動自在に支持される。第１の本体５０は、一端部５２が二股状に分かれる形状である。他端部５３には、第１の挿通孔５３ａが形成されており、当該第１の挿通孔５３ａ内に吸気系用ロッカシャフト４４に揺動自在に相通されている。
【００４５】
第１のローラ部材５１は、第１の本体５０において二股状に形成された一端部５２内に回転自在に収容されており、第１の軸部材５４によって一端部５２間に回転自在に支持されている。第１のローラ部材５１は、吸気系用第１の吸気系用カム４３に対向する位置に配置されており、第１の吸気系用カム４３に、取り付け面２２側から当接している。それゆえ、吸気系用カムシャフト４１の回転にともなう第１の吸気系用カム４３の変位が、第１のローラ部材５１に伝えられる。
【００４６】
この結果、第１の吸気系用ロッカアーム４５が第２の吸気系用カム４２によって駆動される。図４は、第１の吸気系用ロッカアーム４５を示す側面図である。図４に示すように、第１の吸気系用ロッカアーム４５は、角度αの範囲で揺動する
第１の吸気系用ロッカアーム４５は、板ばね部材７０によって第１の吸気系用カム４３に向かって付勢されている。図２に示すように、第１の本体５０において吸気系用ロッカシャフト４４に沿って中腹辺りで吸気系用ロッカシャフト４４と対向する部位には、開口５５が形成されている。吸気系用ロッカシャフト４４の一部は、開口５５を通して外側に露出している。
【００４７】
図４に示すように、板ばね部材７０の一端部７１は、吸気系用ロッカシャフト４４において開口５５を通って露出する部位に固定される。例えば、図２に示すように、吸気系用ロッカシャフト４４に、溝１１０が形成されており、当該溝１１０に板ばね部材７０の一端部７１が嵌合して固定されてもよい。なお、板ばね部材７０と吸気系用ロッカシャフト４４との固定構造は、上記に限定されるものでは、ない。要は、板ばね部材７０と吸気系用ロッカシャフト４４とが固定されればよい。他端部７２は、吸気系用ロッカシャフト４４を回り込んで吸気系用カムシャフト４１と反対側まで延びている。それゆえ、図２に示すように、板ばね部材７０は、略Ｌ字状である。
【００４８】
図４に示すように、第１の本体５０には、板ばね部材７０の他端部７２と当接する突部５６が形成されている。突部５６は、吸気系用カムシャフト４１と反対側、つまり板ばね部材７０の他端部７２に向かって緩やかに突出しており、他端部７２に当接している。板ばね部材７０の他端部７２は、突部５６に向かって緩やかに突出するように湾曲している。
【００４９】
板ばね部材７０は、Ｌ字状に折れ曲がっているとともに他端部７２が突部５６に当接していることによって、第１の本体５０を図中矢印Ａに示すように吸気系用カムシャフト４１に向かって付勢している。
【００５０】
第１の吸気系用カム４３は、第２の吸気系用カム４２よりも大きいので、角度βは、角度αよりも小さい。
【００５１】
図２に示すように、第１の吸気系用ロッカアーム４５と第２の吸気系用ロッカアーム４６とには、第１の吸気系用ロッカアーム４５の変位を第２の吸気系用ロッカアーム４６に伝達する伝達機構８０が設けられている。
【００５２】
伝達機構８０は、伝達部８１と、当接機構８２とを備えている。伝達部８１は、第１の吸気系用ロッカアーム４５に一体に形成されている。具体的には、伝達部８１は、第１の本体５０の他端部５３において、第１の挿通孔５３ａを挟んでシリンダヘッド２１の取り付け面２２と反対側に位置している。
【００５３】
図２，４に示すように、伝達部８１は、吸気系用ロッカシャフト４４に沿って第１の本体５０よりも両外側に延びており、さらに、それぞれが吸気系用カムシャフト４１に向かって突出している。
【００５４】
図２に示すように、当接機構８２は、各第２の吸気系用ロッカアーム４６に設けられており、第２の本体６０において、第２の挿通孔６３ａを挟んで取り付け面２２と反対側に配置されている。図５は、吸気系用ロッカシャフト４４に第１，２の吸気系用ロッカアーム４５，４６が組みつけられた状態を、吸気系用ロッカシャフト４４を挟んで吸気系用カムシャフト４１の反対側から見た状態を示す斜視図である。図５に示すように、当接機構８２は、具体的には、第２の本体６０において、伝達部８１の揺動方向と重なる位置に配置されている。
【００５５】
図３は、第２の吸気系用ロッカアーム４６を側方から見た状態を一部切り欠いて示す側面図である。なお、図３では、第２の本体６０において第２の挿通孔６３ａの近傍と当接機構８２とを、吸気系用ロッカシャフト４４を横切る方向に断面して示している。
【００５６】
図３に示すように、当接機構８２は、ハウジング８３と、第１のピストン８４と、スプリング８７と、応答性を高めるための第２のピストン８５とを備えている。なお、性能スペックやコスト等によっては第２のピストン８５を用いなくとも良い。ハウジング８３は、第２の本体６０に固定されている。ハウジング８３において、第１の吸気系用ロッカアーム４５が揺動する際に伝達部８１と対向する部位には、開口８６が形成されている。伝達部８１は、開口８６を通してハウジング８３内に侵入可能な形状である。
【００５７】
第１のピストン８４は、ハウジング８３内に略嵌っており、ハウジング８３内を摺動可能である。第１のピストン８４とハウジング８３の屋根部８３ａとの間には、スプリング８７が設けられている。それゆえ、第１のピストン８４は、吸気系用ロッカシャフト４４側に向かってスプリング８７によって付勢されている。第１のピストン８４は、図中２点鎖線で示すように、例えば第１のピストン８４の上端８８がハウジング８３の屋根部８３ａに当接するまで、スプリング８７の付勢力に抗して移動可能である。
【００５８】
第１のピストン８４は、スプリング８７で付勢される一方、当該スプリング８７に抗してハウジング８３内を移動できるようになっている。この点について具体的に説明する。吸気系用ロッカシャフト４４内には、エンジンオイルが流動する通路４４ａが形成されている。吸気系用ロッカシャフト４４の周壁においてハウジング８３に対向する箇所には、ハウジング８３に向かって周壁を貫通する第１の連通孔８９が形成されている。
【００５９】
第２の本体６０において第１の連通孔８９と対向する位置には、第２の本体６０を貫通するとともにハウジング８３内と第１の連通孔８９とを連通する第２の連通孔９０が形成されている。この構造により、ハウジング８３内と通路４４ａとは、第１，２の連通孔８９，９０を通して連通している。
【００６０】
第１，２の連通孔８９，９０内には、第２のピストン８５が収容されている。第２のピストン８５は、第１，２の連通孔８９，９０に略嵌っている。吸気系用ロッカシャフト４４内の通路４４ａに続くエンジンオイルの通路には、同通路を開閉するオイルコントロールバルブが設けられている。オイルコントロールバルブの制御により通路４４ａ内の油圧が高まり、その結果、第２のピストン８５が押し上げられる。第２のピストン８５の先端は、第１のピストン８４に当接している。
【００６１】
第１のピストン８４は、スプリング８７によって第２の本体６０に向かって付勢されているが、通路４４ａ内の圧力が高まるにつれて第２のピストン８５に押し上げられてハウジング８３の屋根部８３ａに向かって移動する。なお、第１のピストン８４がスプリング８７によって押し下げられて第２の本体６０に当接する位置を第１の位置Ｐ１とする。第１のピストン８４が第２のピストン８５によって押し上げられてハウジング８３の屋根部８３ａに当接する位置を第２の位置Ｐ２とする。
【００６２】
第１のピストン８４には、切り欠き部９２が形成されている。切り欠き部９２は、第１のピストン８４においてハウジング８３の開口８６側に面する部分が、上端から中腹まで切り欠かれることによって形成されている。具体的には、切り欠き部９２は、第１のピストン８４が第１の位置Ｐ１にあるときに第１のピストン８４の周壁がハウジング８３の開口８６を覆わないとともに、第１のピストン８４が第２の位置Ｐ２にあるとき、第１のピストン８４の周壁が開口８６を覆うことができるように形成されている。
【００６３】
ここで、第１の吸気系用ロッカアーム４５の伝達部８１と、第２の吸気系用ロッカアーム４６の第１のピストン８４との位置関係について具体的に説明する。第１のピストン８４が第２の位置Ｐ２にある状態であって第１，２の吸気系用カム４３，４２のベース円部分が第１，２のローラ部材５１，６１に当接している状態、つまり、第１，２の吸気系用ロッカアーム４５，４６が揺動していない状態では、伝達部８１は、開口８６を通して第１のピストン８４に略当接する位置に配置されている。
【００６４】
図７は、第１のピストン８４が第１の位置Ｐ１に位置決められた状態における第１，２の吸気系用ロッカアーム４５，４６を示す側面図である。図７に示すように、第１のピストン８４が第１の位置Ｐ１にある状態では、伝達部８１は、当該伝達部８１が開口８６を通って伝達部８１がハウジング８３内に侵入しても、第１のピストン８４に当接しないように、形成されている。
【００６５】
また、ハウジング８３と第１のピストン８４との間には、例えば回り止め機構１００が設けられている。回り止め機構１００は、ハウジング８３内で第１のピストン８４が回転することを防止する。回り止め機構１００の一例としては、例えば第１のピストン８４の外周面に形成される突部１０１と、ハウジング８３の内周壁部に形成されて突部１０１を移動可能に収容する溝部１０２とを有している。突部１０１は、第１のピストン８４の軸心線方向に延びている。溝部１０２は、第１のピストン８４の軸心線方向に延びている。
【００６６】
それゆえ、第１のピストン８４がハウジング８３内を移動する際には、突部１０１が溝部１０２にガイドされることによって、第１のピストン８４が軸心線方向回りに回転することが抑制される。
【００６７】
つぎに、可変式動弁機構１０のシリンダヘッド２１への組み付け手順の一例を説明する。図２に示すように、吸気系４０では、例えばまず、吸気系用ロッカシャフト４４に第１，２の吸気系用ロッカアーム４５，４６を組み付ける。ついで、第１の本体５０に形成された開口５５を通して吸気系用ロッカシャフト４４に板ばね部材７０を組み付ける。この際、板ばね部材７０と第１の吸気系用ロッカアーム４５との調整を行う。具体的には、第１の本体５０の突部５６と板ばね部材７０の他端部７２との位置合わせなどを行う。
【００６８】
ついで、吸気系用ロッカシャフト４４と第１，２の吸気系用ロッカアーム４５，４６とのユニットをシリンダヘッド２１に固定する。さらに、吸気系用カムシャフト４１を、吸気系用支持部４７を介してシリンダヘッド２１に固定する。
【００６９】
図１に示すように、排気系３０であっても同様に、排気系用ロッカアーム３３と排気系用ロッカシャフトとのユニットをシリンダヘッド２１に固定する。さらに、排気系用カムシャフト３１を、排気系用支持部３４を介してシリンダヘッド２１に固定する。
【００７０】
つぎに、可変式動弁機構１０の吸気系４０の動作を説明する。エンジン２０の回転数が低回転数である低速運転状態では、オイルコントロールバルブは、閉じている。それゆえ、吸気系用ロッカシャフト４４内の通路４４ａには、エンジンオイルは供給されない。ただし、吸気系用ロッカシャフト４４と第１，２の吸気系用ロッカアーム４５，４６との間に潤滑用の少量のオイルを供給するために、オイルコントロールバルブには例えば小さな孔が設けられており、当該孔を通して通路４４ａ内にオイルが流れ込むようになっている。しかしながら、この孔を通ってオイルが通路４４ａ内に流入しても、流入したオイルによって第２のピストン８５が押し上げられないように、孔は設計されている。
【００７１】
この結果、エンジン２０が低速運転している状態では、第１のピストン８４は、第２のピストン８５によって押し上げられることがないので、スプリング８７の付勢力によって第１の位置Ｐ１に位置決められる。
【００７２】
図７に示すように、エンジン２０が低速運転状態であっても、第１の吸気系用ロッカアーム４５は、第１の吸気系用カム４３によって駆動される。しかしながら、第１のピストン８４が第１の位置Ｐ１にあるので、第１の吸気系用ロッカアーム４５が揺動しても伝達部８１が第１のピストン８４に当接することがなく、それゆえ第１の吸気系用ロッカアーム４５の揺動が第２の吸気系用ロッカアーム４６に伝達されることはない。
【００７３】
エンジン２０が低速運転している状態では、吸気バルブ２３は、第２の吸気系用カム４２によって駆動される第２の吸気系用ロッカアーム４６によって駆動される。この結果、吸気バルブ２３は、低速運転に適した開閉タイミングとバルブリフト量で駆動される。
【００７４】
図８は、エンジン２０が低速運転している場合と高速運転している場合とにおける排気バルブと吸気バルブ２３との開閉弁時期およびリフト量とを示すグラフである。エンジン２０が低速運転している場合（第２の吸気用カム４２によって駆動される運転状態）の吸気バルブ２３の開閉弁時期およびリフト量は、図８に示されるようになる。
【００７５】
なお、板ばね部材７０によって、第１のローラ部材５１は、常に第１の吸気系用カム４３に当接する。このため、第１の吸気系用ロッカアーム４５の伝達部８１がフリー状態、つまり伝達部８１が開口８６を通してハウジング８３内に侵入可能であってどこからも付勢されていない状態であっても、第１の吸気系用ロッカアーム４５の姿勢が不安定になることがない。それゆえ、第１のローラ部材５１が第１の吸気系用カム４３とぶつかったり離れたりすることに起因する打撃音が発生することがない。さらに、第１の吸気系用ロッカアーム４５の姿勢が不安定になることに起因するがたつきの発生が抑制される。
【００７６】
エンジン２０が高速運転状態の場合、具体的には、エンジンの回転数がしきい値の回転数を超える高速域で運転される状態では、オイルコントロールバルブは、開く。このことによって、エンジンオイルは、吸気系用ロッカシャフト４４内の通路４４ａ内を通る。この結果、通路４４ａ内の圧力が上昇する。
【００７７】
図６は、第１のピストン８４が第２の位置Ｐ２にある状態における第１，２の吸気系用ロッカアーム４５，４６を示す側面図である。図６に示すように、通路４４ａ内の圧力が上昇することによって、第２のピストン８５が押し上げられる。第２のピストン８５の上昇にともなって、第１のピストン８４が第２のピストン８５に押し上げられて、第１の位置Ｐ１から第２の位置Ｐ２まで移動する。この結果、第１の吸気系用ロッカアーム４５の伝達部８１は、開口８６を通して第２の吸気系用ロッカアーム４６の第１のピストンに当接する。
【００７８】
エンジン２０が高速運転状態である場合では、伝達部８１が第１のピストン８４に当接することによって、第１の吸気系用ロッカアーム４５の変位が伝達機構８０を介して第２の吸気系用ロッカアーム４６に伝達される。それゆえ、第２の吸気系用ロッカアーム４６は、第１の吸気系用カム４３による揺動量である角度α揺動する。
【００７９】
上記のように、エンジン２０が高速運転状態では、吸気バルブ２３は、第１の吸気系用カム４３によって駆動されるので、高速運転に適した開閉タイミングとバルブリフト量で運転される。エンジン２０が高速運転状態（第１の吸気系用カム４３によって駆動される状態）の場合の吸気バルブ２３の開閉弁時期およびリフト量は、図８に示されるようになる。このように、伝達機構８０は、エンジン２０の運転状態に応じて、第１の吸気系用ロッカアーム４５を第２の吸気系用ロッカアーム４６に当接させることによって、第１の吸気系用カム４３の変位を吸気バルブ２３に伝達している。
【００８０】
このように構成される可変式動弁機構１０では、付勢機構の一例である板ばね部材７０が吸気系用ロッカシャフト４４に固定されるので、板ばね部材７０と第１の吸気系用ロッカアーム４５との位置合わせ、具体的には、突部５６と板ばね部材７０の他端部７２との位置合わせ、などの調整作業を効率よく行うことができる。
【００８１】
また、第１，２の吸気系用カム４３，４２が互いに異なるカムプロファイルを有することによって、吸気バルブ２３は異なる運転状態で駆動可能となる。言い換えると、エンジン２０は、異なる運転状態で運転可能となる。
【００８２】
また、第２の吸気系用ロッカアーム４６が第１の吸気系用ロッカアーム４５の左右両側に配置されることによって、２つ吸気バルブ２３が同時に駆動可能となる。
【００８３】
さらに、付勢機構の一例として板ばね部材７０が用いられることによって、可変式動弁機構１０の構造を簡素することができるとともに、可変式動弁機構１０をコンパクトにすることができる。
【００８４】
また、伝達機構８０は、シリンダとピストンとからなる当接機構８２と、当接機構８２に選択的に当接する伝達部８１とで構成される。このため、第１の吸気系用カム４３の変位の伝達・非伝達が確実に切り替えられる。
【００８５】
また、第１の吸気系用ロッカアーム４５に伝達部８１を設けることによって、第１の吸気系用ロッカアーム４５の重量を小さくできる。このことは、付勢機構具体的には板ばね部材７０の付勢力の調整や耐久性に有利である。
【００８６】
つぎに、本発明の第２の実施形態に係る可変式動弁機構を、図９，１０を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様な機能を有する構成は、同一の符号を付して説明を省略する。
【００８７】
本実施形態では、吸気系用カムシャフト４１の構造と第１の吸気系用ロッカアーム４５の構造とが第１の実施形態と異なる。他の構造は、第１の実施形態と同様であってよい。上記異なる点について具体的に説明する。
【００８８】
図９は、本実施形態の第１の吸気系用ロッカアーム４５が分解された状態と吸気系用カムシャフト４１とを示す斜視図である。図１０は、本実施形態の吸気系用カムシャフト４１と第１の吸気系用ロッカアーム４５とを示す側面図である。
【００８９】
図９，１０に示すように、本実施形態では、吸気系用カムシャフト４１は、第１の吸気系用ロッカアーム４５よりもシリンダヘッド２１の取り付け面２２側に配置されている。第１の吸気系用カム４３は、取り付け面２２側から第１のローラ部材５１に当接している。なお、第１のローラ部材５１は、第１の吸気系用カム４３が取り付け面２２側から第１のローラ部材５１に当接できるように、設けられている。
【００９０】
板ばね部材７０は、第１の本体５０を挟んで取り付け面２２と反対側から第１の本体５０を付勢する。このため、突部５６は、第１の本体５０において取り付け面２２と反対側に設けられている。また、第１の本体５０の第１の挿通孔５３ａの近傍において取り付け面２２と反対側には、内側に板ばね部材７０を通す溝５７が形成されている。
【００９１】
なお、図示しないが、第２の吸気系用ロッカアーム４６も吸気系用カムシャフト４１よりも取り付け面２２側に配置されている。そして、第２のローラ部材６１は、取り付け面２２側から第２の吸気系用カム４２に当接している。なお、第２のローラ部材６１は、第２の吸気系用カム４２が取り付け面２２側から第２のローラ部材６１に当接できるように、設けられている。
【００９２】
本実施形態では、第１の実施形態の効果に加えて、板ばね部材７０が用いられることによって、上記構造のように吸気系用カムシャフト４１が第１，２の吸気系用ロッカアーム４５，４６よりも取り付け面２２側に配置される構造において可変式動弁機構１０の高さを低く抑えることができる。
【００９３】
なお、第１、２の実施形態では、付勢機構の一例である板ばね部材７０が吸気系４０に用いられた場合を説明したが、これに限定されない。例えば、排気系３０に板ばね部材７０が用いられる構造であってもよい。また、付勢機構は、板ばね部材７０に限定されない。付勢機構に、他の機構、部材が用いられてもよい。要は、本発明で言う第１のロッカアームを本発明で言う第１のカムに付勢できればよい。
【００９４】
また、第１、２の実施形態では、低速用カムと高速用カムを用いた可変動弁機構で説明したが、例えば、第２のカムがベース円またはカム自体なく、バルブのリフトを休止する休筒機構にも適用できる。
【００９５】
また、第１，２の実施形態では、当接機構８２が第２の吸気系用ロッカアーム４６に設けられ、伝達部８１が第１の吸気系用ロッカアーム４５に設けられたが、これに限定されない。例えば、当接機構８２が第１の吸気系用ロッカアーム４５に設けられ、伝達部８１が第２の吸気系用ロッカアーム４６に設けられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る可変式動弁機構を備えるエンジンを示す斜視図。
【図２】図１に示された吸気系の一部を分解して示す斜視図。
【図３】図２に示された第１の吸気系用ロッカアームを一部切り欠いて示す側面図。
【図４】図２に示された第２の吸気系用ロッカアームを示す側面図。
【図５】図２に示された吸気系用ロッカシャフトに第１，２の吸気系用ロッカアームが組みつけられた状態を、吸気系用ロッカアームを挟んで吸気系用カムシャフトの反対側から見た状態を示す斜視図。
【図６】第１のピストンが第２の位置にある状態における図２に示された第１，２の吸気系用ロッカアームを示す側面図
【図７】図６に示した第１のピストンが第１の位置に位置決められた状態における第１，２の吸気系用ロッカアームを示す側面図。
【図８】図１に示されたエンジンが低速運転している場合と高速運転している場合とにおける排気バルブと吸気バルブとの開閉弁時期およびリフト量とを示すグラフ。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る可変式動弁機構の第１の吸気系用ロッカアームが分解された状態と吸気系用カムシャフトとを示す斜視図。
【図１０】図９に示された吸気系用カムシャフトと第１の吸気系用ロッカアームとを示す側面図。
【符号の説明】
【００９７】
２３…吸気バルブ（バルブ）、４１…吸気系用カムシャフト（カムシャフト）、４２…第１の吸気系用カム（第１のカム）、４３…第２の吸気系用カム（第２のカム）、４４…吸気系用ロッカシャフト（ロッカシャフト）、４５…第２の吸気系用ロッカアーム（第２のロッカアーム）、４６…第１の吸気系用ロッカアーム（第１のロッカアーム）、７０…板ばね部材（付勢機構）、８０…伝達機構、８１…伝達部、８２…当接機構。
【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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