(57)【要約】【課題】  連結切り換え機構の性能を低下させることなく、また、荷重を十分に受けることができる状態でピストン１４の回転方向の位置を規制する。【解決手段】  ピストン１４には、第２ロッカアーム７側との係合部（開口部１３）及び係合部と反対側の揺動力が伝達される背面を避けた位置にピン３６が設けられ、第１ロッカアーム５及び第３ロッカアーム６のピストン１４に対して第２ロッカアーム７の先端７ａ、７ｂの係合に影響を与えず、第１ロッカアーム５及び第３ロッカアーム６のピストン１４の背面の全てで荷重を受ける状態を保ったままピン３６が配される。【選択図】        図８
2004211685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロッカシャフトと、
先端が第１の吸気弁もしくは第１の排気弁に連係され前記ロッカシャフトに揺動自在に支持され第１低リフトカムにより駆動される第１ロッカアームと、
先端が前記第１ロッカアーム側に連結可能に備えられ前記ロッカシャフトに揺動自在に支持され前記第１低リフトカムよりもリフト量の大きい高リフトカムにより駆動される第２ロッカアームと、
前記第１ロッカアームに対する前記第２ロッカアームの連結状態と切り離し状態を切り換える連結切り換え機構と
を備えた内燃機関の動弁装置において、
前記連結切り換え機構は、
前記第１ロッカアームに形成されたシリンダと、
前記シリンダ内に摺動自在に装着され圧油の供給により駆動されるピストンと、
前記第２ロッカアームに形成され、前記ピストンが駆動された際に前記ピストンに係合して前記第２ロッカアームと前記第１ロッカアームとが連結状態にされると共に前記ピストンが非駆動とされた際に前記ピストンと非係合状態となって前記第２ロッカアームと前記第１ロッカアームとが切り離し状態にされる先端部とを備え、
前記ピストンには、前記第２ロッカアーム側との係合部及び係合部と反対側の揺動力が伝達される背面を避けた位置に回り止めピンが設けられている
ことを特徴とする内燃機関の動弁装置。
【請求項２】
ロッカシャフトと、
先端が第１の吸気弁もしくは第１の排気弁に連係され前記ロッカシャフトに揺動自在に支持され第１低リフトカムにより駆動される第１ロッカアームと、
第２の吸気弁もしくは第２の排気弁と、
先端が前記第２の吸気弁もしくは前記第２の排気弁に連係され前記ロッカシャフトに揺動自在に支持され前記第１低リフトカムよりもリフト量の小さい第２低リフトカムにより駆動される第３ロッカアームと、
先端が前記第１ロッカアーム側に連結可能に備えられ前記ロッカシャフトに揺動自在に支持され前記第１低リフトカムよりもリフト量の大きい高リフトカムにより駆動される第２ロッカアームと、
前記第１ロッカアームに対する前記第２ロッカアームの連結状態と切り離し状態及び前記第３ロッカアームに対する前記第２ロッカアームの連結状態と切り離し状態を連動して切り換える連結切り換え機構と
を備えた内燃機関の動弁装置において、
前記連結切り換え機構は、
前記第１ロッカアーム及び前記第３ロッカアームにそれぞれ形成されたシリンダと、
それぞれの前記シリンダ内に摺動自在に装着され圧油の供給によりそれぞれ駆動されるピストンとが備えられ、
前記第２ロッカアームには、それぞれの前記ピストンが駆動された際に前記ピストンに係合して前記第２ロッカアームと前記第１ロッカアーム及び前記第３ロッカーアームとが連結状態にされると共に前記ピストンが非駆動とされた際に前記ピストンと非係合状態となって前記第２ロッカアームと前記第１ロッカアーム及び前記第３ロッカーアームとが切り離し状態にされると先端部が形成され、
前記第１ロッカアーム及び前記第３ロッカーアームの前記ピストンには、前記第２ロッカアーム側との係合部及び係合部と反対側の揺動力が伝達される背面を避けた位置に回り止めピンが設けられている
ことを特徴とする内燃機関の動弁装置。
【請求項３】
請求項１もしくは請求項２に記載の内燃機関の動弁装置において、
前記ピストンには、前記シリンダ内に摺接する円柱部と回り止めピンが摺接する切欠面が形成され、
前記回り止めピンは、前記ピストンの摺動方向に直交する面内に中心軸が延びて配されている
ことを特徴とする内燃機関の動弁装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関の動弁装置において、
前記回り止めピンは前記ピストンの背面を避けた斜めの位置に配されていることを特徴とする内燃機関の動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気弁や排気弁を異なる駆動タイミングで開閉駆動できる内燃機関の動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、往復動式内燃機関（エンジン）に備えられる吸気弁や排気弁（機関弁）の作動特性、即ち、開閉タイミングや開放期間を、エンジンの負荷状態や速度状態に応じて最適になるように切り換えることができる動弁装置が開発され実用化されている。
【０００３】
このような動弁装置において、作動特性を切り換える機構の一つとして、例えば、エンジンの低速回転時に適したカムプロフィルを備えた低速用カムとエンジンの高速回転時に適したカムプロフィルを備えた高速用カムとを、エンジンの回転状態に応じて選択的に用いて機関弁を開閉作動させるものが開発されている。
【０００４】
例えば、特許文献１、特許文献２には、低速用カムにより揺動して機関弁を駆動する駆動ロッカアームと、低速用カムを包含するカムプロフィルを有する高速用カムにより揺動する高速ロッカアームと、駆動ロッカアームと高速ロッカアームとの連結状態及び切り離し状態を切り換える連結切り換え機構とを備えた技術が開示されている。
【０００５】
従来の技術では、連結切り換え機構により駆動ロッカアームと高速ロッカアームとを切り離し状態にすると、高速ロッカアームは自由に揺動し、駆動ロッカアームは低速用カムにより揺動して低速用カムのカムプロフィルに応じた特性で機関弁を作動する。
【０００６】
一方、連結切り換え機構により駆動ロッカアームと高速ロッカアームとを連結状態にすると、高速ロッカアームと駆動ロッカアームとが一体に揺動し、駆動ロッカアームは高速用カムのカムプロフィルに応じた特性で機関弁を作動する。
【０００７】
従来の動弁装置では、連結切り換え機構として、駆動ロッカアームにピストンを設け、ピストンの駆動を切り換えて高速ロッカアーム側を係合させたり非係合状態にして駆動ロッカアームと高速ロッカアームとの連結状態及び切り離し状態を切り換えている。このため、ピストンを介して高速ロッカアームの揺動力が駆動ロッカアームに伝達される構成となっていた。
【０００８】
例えば、ピストンは圧油の給排により駆動が切り換えられているため、リターンスプリングにより圧油を排出する構成とされているのが一般的である。ピストンには高速ロッカアーム側が非係合状態となる切欠部等が設けられているため、リターンスプリングはピストンの中心からオフセットされた状態で配設されている。このため、ピストンの回転方向の位置は規制する必要がある。
【０００９】
ピストンには、高速ロッカアーム側が係合する部位と揺動力を伝達するために荷重を受ける部分が存在しており、ピストンの回り止めを設けるに際し、この部分に回り止めの部材を配すると連結切り換え機構の性能が低下したり荷重を十分に受けることができなくなる虞があった。さらには、回り止め部材とピストンの噛み込みが生じ易くなる虞もあった。また、油漏れ等を抑制するためにピストンは外周面がシリンダに対して隙間が生じないように支持させる必要がある。従って、ピストンの回転方向の位置を規制するため回り止めを配するためにはには様々な制約が生じているのが現状であった。
【００１０】
【特許文献１】特開昭６３−１７０５１３号公報
【特許文献２】特開２００１−４１０１７号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、連結切り換え機構の性能を低下させることなく、また、荷重を十分に受けることができる状態でピストンの回転方向の位置を規制することができる内燃機関の動弁装置を提供することを目的とする。
【００１２】
上記目的を達成するための、請求項１に係る内燃機関の動弁装置は、ロッカシャフトと、先端が第１の吸気弁もしくは第１の排気弁に連係され前記ロッカシャフトに揺動自在に支持され第１低リフトカムにより駆動される第１ロッカアームと、先端が前記第１ロッカアーム側に連結可能に備えられ前記ロッカシャフトに揺動自在に支持され前記第１低リフトカムよりもリフト量の大きい高リフトカムにより駆動される第２ロッカアームと、前記第１ロッカアームに対する前記第２ロッカアームの連結状態と切り離し状態を切り換える連結切り換え機構とを備えた内燃機関の動弁装置において、前記連結切り換え機構は、前記第１ロッカアームに形成されたシリンダと、前記シリンダ内に摺動自在に装着され圧油の供給により駆動されるピストンと、前記第２ロッカアームに形成され、前記ピストンが駆動された際に前記ピストンに係合して前記第２ロッカアームと前記第１ロッカアームとが連結状態にされると共に前記ピストンが非駆動とされた際に前記ピストンと非係合状態となって前記第２ロッカアームと前記第１ロッカアームとが切り離し状態にされる先端部とを備え、前記ピストンには、前記第２ロッカアーム側との係合部及び係合部と反対側の揺動力が伝達される背面を避けた位置に回り止めピンが設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に係る内燃機関の動弁装置は、ロッカシャフトと、先端が第１の吸気弁もしくは第１の排気弁に連係され前記ロッカシャフトに揺動自在に支持され第１低リフトカムにより駆動される第１ロッカアームと、第２の吸気弁もしくは第２の排気弁と、先端が前記第２の吸気弁もしくは前記第２の排気弁に連係され前記ロッカシャフトに揺動自在に支持され前記第１低リフトカムよりもリフト量の小さい第２低リフトカムにより駆動される第３ロッカアームと、先端が前記第１ロッカアーム側に連結可能に備えられ前記ロッカシャフトに揺動自在に支持され前記第１低リフトカムよりもリフト量の大きい高リフトカムにより駆動される第２ロッカアームと、前記第１ロッカアームに対する前記第２ロッカアームの連結状態と切り離し状態及び前記第３ロッカアームに対する前記第２ロッカアームの連結状態と切り離し状態を連動して切り換える連結切り換え機構とを備えた内燃機関の動弁装置において、前記連結切り換え機構は、前記第１ロッカアーム及び前記第３ロッカアームにそれぞれ形成されたシリンダと、それぞれの前記シリンダ内に摺動自在に装着され圧油の供給によりそれぞれ駆動されるピストンとが備えられ、前記第２ロッカアームには、それぞれの前記ピストンが駆動された際に前記ピストンに係合して前記第２ロッカアームと前記第１ロッカアーム及び前記第３ロッカーアームとが連結状態にされると共に前記ピストンが非駆動とされた際に前記ピストンと非係合状態となって前記第２ロッカアームと前記第１ロッカアーム及び前記第３ロッカーアームとが切り離し状態にされると先端部が形成され、前記第１ロッカアーム及び前記第３ロッカーアームの前記ピストンには、前記第２ロッカアーム側との係合部及び係合部と反対側の揺動力が伝達される背面を避けた位置に回り止めピンが設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係る内燃機関の動弁装置は、請求項１もしくは請求項２に記載の内燃機関の動弁装置において、前記ピストンには、前記シリンダ内に摺接する円柱部と回り止めピンが摺接する切欠面が形成され、前記回り止めピンは、前記ピストンの摺動方向に直交する面内に中心軸が延びて配されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に係る内燃機関の動弁装置は、請求項３に記載の内燃機関の動弁装置において、前記回り止めピンは前記ピストンの背面を避けた斜めの位置に配されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の内燃機関の動弁装置では、第１ロッカアームのピストンに対して第２ロッカアーム側の係合に影響を与えず、第１ロッカアームのピストンの背面の全てで荷重を受ける状態を保ったまま回り止めピンが配されることになり、連結切り換え機構の性能を低下させることなく、また、荷重を十分に受けることができる状態でピストンの回転方向の位置を規制することができる内燃機関の動弁装置とすることが可能になる。
【００１７】
請求項２に係る内燃機関の動弁装置は、第１ロッカアームのピストンに対して第２ロッカアーム側の係合に影響を与えず、第１ロッカアームのピストンの背面の全てで荷重を受ける状態を保ったまま回り止めピンが配されることになり、連結切り換え機構の性能を低下させることなく、また、荷重を十分に受けることができる状態でピストンの回転方向の位置を規制することができると共に、第１ロッカアーム及び第３ロッカアームのピストンに対して第２ロッカアーム側の係合に影響を与えず、第１ロッカアーム及び第３ロッカアームのピストンの背面の全てで荷重を受ける状態を保ったまま回り止めピンが配されることになり、連結切り換え機構の性能を低下させることなく、また、荷重を十分に受けることができる状態でピストンの回転方向の位置を規制することができる内燃機関の動弁装置とすることが可能になる。
【００１８】
請求項３に係る内燃機関の動弁装置は、円柱部により圧油の漏れが抑制されると共に切欠面に摺接する回り止めピンが円柱部に係合してピストンの抜け外れが防止される。
【００１９】
請求項４に係る内燃機関の動弁装置は、連結切り換え機構の性能を低下させることなく、また、荷重を十分に受けることができる状態でピストンの回転方向の位置を規制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１には本発明の一実施形態例に係る動弁装置を備えた内燃機関のヘッド部を表す平面、図２には図１中の要部拡大状況、図３には図２中のIII-III 線矢視、図４には図２中のIV-IV 線矢視、図５には図２中のV-V 線矢視、図６にはピストン支持部の断面、図７にはカムシャフト側からのロッカアームの斜視、図８には吸気弁側からのロッカアームの斜視、図９には油圧系統を表す内燃機関の要部斜視、図１０にはアキュムレータの取付き状況を表す断面、図１１には油圧系統の概略回路状況を示してある。
【００２１】
図１に示すように、シリンダヘッド１には吸気側のロッカシャフト２と排気側のロッカシャフト３が平行に固定されている。ロッカシャフト２とロッカシャフト３の間におけるシリンダヘッド１にはカムシャフト４が回転自在に支持されている。図示の内燃機関は、直列４気筒で一つの気筒に対して吸気弁と排気弁がそれぞれ２つづつ設けられた構成となっている。
【００２２】
図１乃至図５に示すように、各気筒に対応してロッカシャフト２には第１ロッカアーム５と第３ロッカアーム６がそれぞれ揺動自在に支持され、第１ロッカアーム５と第３ロッカアーム６の間におけるロッカシャフト２にはＴ字状の第２ロッカアーム７が揺動自在に支持されている。第１ロッカアーム５及び第３ロッカアーム６には連結切り換え機構としてのシリンダ部８が形成され、第２ロッカアーム７のＴ字状の先端７ａ，７ｂはシリンダ部８に連結可能となっている。
【００２３】
第１ロッカアーム５の先端は第１の吸気弁９に連係され、第１ロッカアーム５の基端は第１低リフトカム１０により駆動される。第３ロッカアーム６先端は第２の吸気弁１１に連係され第３ロッカアーム６の基端は第１低リフトカム１０よりもリフト量が小さい第２低リフトカム１２により駆動される。つまり、第１の吸気弁９及び第２の吸気弁１１はそれぞれ所定のタイミングで異なったリフト量で開閉される。なお、第２低リフトカム１２は実質的に吸気弁１１を休止状態とする形状を選択することも可能である。
【００２４】
図３、図４及び図７、図８に示すように、第１ロッカアーム５及び第３ロッカアーム６にはシリンダ部８がそれぞれ形成され、それぞれのシリンダ部８には第２ロッカアーム７のＴ字状の先端７ａ，７ｂに対向して開口部１３ａ、１３ｂが形成されている。シリンダ部８にはピストン１４ａ、１４ｂが摺動自在に備えられ、ピストン１４ａ、１４ｂはシリンダ部８の内壁に摺接する円柱部１５ａ、１５ｂを備えると共に円柱部１５ａ、１５ｂの上部に連続して開口部１３ａ、１３ｂ側が切り欠かれた切欠部１６ａ、１６ｂが形成されている。
【００２５】
ピストン１４ａ、１４ｂはリターンスプリング１７ａ、１７ｂにより下方に付勢され、常時は切欠部１６ａ、１６ｂが開口部１３ａ、１３ｂに臨む状態になっている（図４の状態）。ロッカシャフト２の軸心部には油路１８が形成され、油路１８には後述する油圧供給機構により所定のタイミングで圧油が供給される。油路１８に供給された圧油は通路１９からシリンダ部８に供給され、シリンダ部８に圧油が供給されることでピストン１４ａ、１４ｂがリターンスプリング１７ａ、１７ｂの付勢力に抗して上昇する。圧油の供給によるピストン１４ａ、１４ｂの上昇により、開口部１３ａ、１３ｂには円柱部１５ａ、１５ｂが臨む状態にされる（図３の状態）。
【００２６】
図１乃至図５に示すように、第２ロッカアーム７のＴ字状の先端７ａ，７ｂは開口部１３ａ、１３ｂの内部に連係され、第２ロッカアーム７の基端は高リフトカム２０により駆動される。高リフトカム２０は、第１低リフトカム１０及び第２低リフトカム１２よりリフト量が大きく、第１低リフトカム１０及び第２低リフトカム１２を包含するカムプロフィルを有している。
【００２７】
リターンスプリング１７ａ、１７ｂによりピストン１４ａ、１４ｂが下方に付勢されて切欠部１６ａ、１６ｂが開口部１３ａ、１３ｂに臨んでいる状態（圧油が供給されていない状態）で第２ロッカアーム７が高リフトカム２０により駆動されると、第２ロッカアーム７のＴ字状の先端７ａ，７ｂが開口部１３ａ、１３ｂ内の切欠部１６ａ、１６ｂに対向する。このため、第２ロッカアーム７が高リフトカム２０により駆動されて揺動した場合、第２ロッカアーム７の先端７ａ，７ｂは切欠部１６ａ、１６ｂに入り込み（切り離し状態）、第２ロッカアーム７の揺動は第１ロッカアーム５及び第３ロッカアーム６には伝達されない。
【００２８】
従って、シリンダ部８の圧油を開放することにより、第１の吸気弁９及び第２の吸気弁１１は第１ロッカアーム５及び第３ロッカアーム６の揺動によりそれぞれ所定のタイミングで異なったリフト量で開閉される。
【００２９】
シリンダ部８に圧油が供給されてリターンスプリング１７ａ、１７ｂの付勢力に抗してピストン１４ａ、１４ｂが上昇して開口部１３ａ、１３ｂに円柱部１５ａ、１５ｂが臨む状態になると、第２ロッカアーム７のＴ字状の先端７ａ，７ｂが開口部１３ａ、１３ｂ内の円柱部１５ａ、１５ｂに対向する。このため、第２ロッカアーム７が高リフトカム２０により駆動されて揺動した場合、第２ロッカアーム７のＴ字状の先端７ａ，７ｂは円柱部１５ａ、１５ｂに当接して（連結状態）第２ロッカアーム７の揺動がシリンダ部８を介して第１ロッカアーム５及び第３ロッカアーム６に伝達される。
【００３０】
従って、シリンダ部８に圧油を供給することにより、第１の吸気弁９及び第２の吸気弁１１は第２ロッカアーム７の揺動による第１ロッカアーム５及び第３ロッカアーム６の揺動により高リフトカム２０のカムプロフィルに応じて大きなリフト量で同時に開閉される。
【００３１】
シリンダ部８への圧油の供給及び供給開放は、即ち、第２ロッカアーム７と第１ロッカアーム５及び第３ロッカアーム６との連結状態と切り離し状態の切り換えは、車両の走行状態（内燃機関の回転速度状態）に応じて予め設定されている。
【００３２】
例えば、内燃機関の回転速度が低速の場合、シリンダ部８への圧油の供給を開放して第１ロッカアーム５及び第３ロッカアーム６の揺動により第１の吸気弁９及び第２の吸気弁１１をそれぞれ所定のタイミングで異なったリフト量で開閉させる。これにより、スワールが促進されて燃焼が強化される。また、内燃機関の回転速度が高速の場合、シリンダ部８へ圧油を供給して第２ロッカアーム７の揺動による第１ロッカアーム５及び第３ロッカアーム６の揺動により第１の吸気弁９及び第２の吸気弁１１を大きなリフト量で同時に開閉させる。これにより、多量の吸気を確保して出力が強化される。
【００３３】
図３及び図７に示すように、第１ロッカアーム５の基端側における第１低リフトカム１０との当接部には第１ローラフォロア２１が設けられ、回転する第１低リフトカム１０に対して第１ローラフォロア２１を介して第１ロッカアーム５の基端が最小限の抵抗で当接した状態になっている。図７に示すように、第１ローラフォロア２１は、多数のニードルローラ２５を介して外ローラ２６が回転自在に構成されたニードルベアリングであり、外ローラ２６が第１低リフトカム１０に転接している。
【００３４】
図４及び図７に示すように、第３ロッカアーム６の基端側における第２低リフトカム１２との当接部には第３ローラフォロア２４が設けられ、回転する第２低リフトカム１２に対して第３ローラフォロア２４を介して第３ロッカアーム６の基端が抵抗なく当接した状態になっている。図７に示すように、第３ローラフォロア２４は、内ローラ２２と外ローラ２３とで構成され（ダブルリング状の滑りローラ）、内ローラ２２と外ローラ２３は同心状態で互いに回転自在に嵌合し、外ローラ２３が第２低リフトカム１２に転接している。内ローラ２２の表面は、例えば、潤滑表面処理が施されている。
【００３５】
図５及び図７に示すように、第２ロッカアーム７の基端側における高リフトカム２０との当接部には第２ローラフォロア２７が設けられ、回転する高リフトカム２０に対して第２ローラフォロア２７を介して第２ロッカアーム７の基端が抵抗なく当接した状態になっている。第２ローラフォロア２７は、多数のニードルローラ２８を介して外ローラ２９が回転自在に構成されたニードルベアリングであり、外ローラ２９が高リフトカム２０に転接している。
【００３６】
尚、第１ローラフォロア２１を、第３ローラフォロア２４と同様に、内ローラ２２と外ローラ２３とで構成し（ダブルリング状の滑りローラ）、外ローラ２３を第１低リフトカム１０に転接させることも可能である。
【００３７】
また、図１に示すように、排気側のロッカシャフト３には排気ロッカアーム３１ａ、３１ｂが揺動自在に支持され、それぞれの排気ロッカアーム３１ａ、３１ｂは排気カム３２により駆動されるようになっている。
【００３８】
ところで、例えば、高リフトカム２０による第１の吸気弁９及び第２の吸気弁１１のリフト量は大きく、第１低リフトカム１０による第１の吸気弁９のリフト量は高リフトカム２０によるリフト量よりも多少小さく、さらに、第２低リフトカム１２による第２の吸気弁１１のリフト量は高リフトカム２０によるリフト量に比べてかなり小さく設定されている。
【００３９】
このため、シリンダ部８へ圧油を供給して（連結状態にして）第２ロッカアーム７の揺動による第１ロッカアーム５及び第３ロッカアーム６の揺動により第１の吸気弁９及び第２の吸気弁１１を大きなリフト量で同時に開閉させた場合、第２低リフトカム１２及び第１低リフトカム１０によるリフト量に対し高リフトカム２０によるリフト量が大きくなる。従って、第２低リフトカム１２と第３ローラフォロア２４との間には大きな隙間が生じ、第１低リフトカム１０と第１ローラフォロア２１との間には隙間が生じた状態で運転されることになる。
【００４０】
説明は省略したが、第２ロッカアーム７はカム側に常時付勢されている。シリンダ部８へ圧油を供給して第２ロッカアーム７の揺動による第１ロッカアーム５及び第３ロッカアーム６の揺動により第１の吸気弁９及び第２の吸気弁１１を開閉させている状態で、シリンダ部８への圧油の供給を開放すると、即ち、吸気状態を切り換えると、第２ロッカアーム７による揺動の伝達が開放されて第１ロッカアーム５及び第３ロッカアーム６は付勢力により第１低リフトカム１０及び第２低リフトカム１２側に揺動されることになる。
【００４１】
この場合、例えば、最大リフト時には第２低リフトカム１２と第３ローラフォロア２４との間の隙間が大きくなっているため、第１ロッカアーム５及び第３ロッカアーム６は付勢力により第１低リフトカム１０及び第２低リフトカム１２側に揺動されると、第３ローラフォロア２４及び第１ローラフォロア２１が第２低リフトカム１２及び第１低リフトカム１０に叩きつけられる状態になる虞があった。
【００４２】
第１ローラフォロア２１と第１低リフトカム１０との隙間は僅かであるので大きな力は作用しないが、第３ローラフォロア２４と第２低リフトカム１２との隙間は大きいので叩きつけられるときに大きな力が作用することになる。
【００４３】
このため、第３ローラフォロア２４は内ローラ２２と外ローラ２３のダブルリング状の滑りローラ構造となっている。第３ローラフォロア２４をダブルリング状の滑りローラ構造としたことにより衝撃強度が向上し、万一、大きな力で第３ローラフォロア２４が第２低リフトカム１２に叩きつけられても面圧により力が伝えられることになり、変形や圧痕が生じることがなく外ローラ２３が破損する虞がない。
【００４４】
従って、回転する第２低リフトカム１２に対する第３ロッカアーム６の当接部は剛性及び回転抵抗に対して考慮された構造となる。
【００４５】
上述した実施形態例では、リフト量の大きな第２ロッカアーム７に対し、リフト量が小さい異なる２種類の第１ロッカアーム５及び第３ロッカアーム６を設けた内燃機関において、リフト量の差が大きい方の第３ローラフォロア２４を滑りローラ構造とした例を挙げて説明したが、本願発明は、第１ローラフォロア２１を滑りローラ構造とすることも可能である。
【００４６】
また、本件の出願人が出願した特開２００１−４１０１７で示したように、リフト量が異なる２種類のロッカアームを切り換える構造の吸気１弁型の内燃機関においても、リフト量が小さい側のカムに当接するローラを第１ローラフォロアとして滑りローラ構造とする本願発明を適用することが可能である。
【００４７】
図８に示すように、ピストン１４は上部に切欠部１６が形成されているため、リターンスプリング１７はピストン１４の軸中心からずれた位置に配されている。このため、ピストン１４が中心軸回りで回動するとリターンスプリング１７の付勢力が設計通りにならなくなる。従って、本発明の実施形態例では、図６、図７に示したように、ピストン１４の回り止めの機構が備えられている。
【００４８】
図２、図６、図８に示すように、ピストン１４の切欠部１６が形成されている部位の外周には切欠面３４が形成され、切欠面３４に対応して第１ロッカアーム５及び第３ロッカアーム６のシリンダ部８にはボス部３５（図２参照）が形成されている。切欠面３４はシリンダ部８の開口部１３を避けると共にピストン１４の背面側を避けた位置に形成され、切欠面３４にピン３６が軸方向で接触嵌合する状態に配されている。ピン３６はボス部３５に圧入等により固定され、ピン３６はロッカシャフト２に沿った水平平面に平行な面に中心軸が延びて配設されている。
【００４９】
回り止めとしては、ピン３６をロッカシャフト２に沿った水平平面に直角方向等に配設してもよいが、ピン３６を直角方向等に配設した場合、ピストン１４の下部の円柱部１５にピン３６の嵌合部を形成する必要がある。円柱部１５はシリンダ部８に嵌合摺動して油のリークを防止する部位であるため、円柱部１５にピン３６の嵌合部を形成すると油がリークする虞がある。このため、ピン３６はロッカシャフト２に沿った水平平面に平行な面に中心軸が延びて配設されている。
【００５０】
第２ロッカアーム７の揺動により第１ロッカアーム５及び第３ロッカアーム６が揺動する場合の第２ロッカアーム７側からの荷重を最も受ける部位（揺動力を伝達するために荷重を受ける部分）は、ピストン１４の背面となっている。このため、ピン３６はピストン１４の背面を避けた斜めの位置に配設されている。また、ピン３６はシリンダ部８の開口部１３を避けた位置のボス部３５に固定されている。
【００５１】
これにより、第２ロッカアーム７の先端７ａ、７ｂは開口部１３からピストン１４側に移動することが阻害されず、また、ピストン１４を介した揺動力の伝達も背面の全面で行なうことができる。従って、連結切り換え機構の性能を低下させることなく、また、荷重を十分に受けることができる状態でピストン１４の回転方向の位置を規制することができる内燃機関の動弁装置とすることが可能となる。
【００５２】
切欠面３４は円柱部１５の途中部まで形成され、ピン３６によりピストン１４の抜け外れが防止されている。また、図２、図８に示すように、第１ロッカアーム５及び第３ロッカアーム６におけるシリンダ部８のボス部３５は同一方向に形成され、ピストン１４の切欠面３４が同一方向となりピン３６が平行な状態に配置されている。このため、第１ロッカアーム５及び第３ロッカアーム６のピストン１４を共通化することができ、部品コストの低減と誤組み立ての防止を図ることが可能になる。
【００５３】
ところで、吸気側のロッカシャフト２には、各気筒毎に第１ロッカアーム５、第３ロッカアーム６及び第２ロッカアーム７が支持され、第１ロッカアーム５及び第３ロッカアーム６にはシリンダ部８及びピストン１４を有する切り換え機構が備えられている。このため、排気側のバルブ開閉機構に比べて吸気側のバルブ開閉機構が複雑で重量も嵩んだ状態になっている。
【００５４】
従って、図１に示したように、吸気側のロッカシャフト２の径Ｄ１が排気側のロッカシャフト３の径Ｄ２よりも大きく（例えば１０％程度）形成されている。これにより、重量が嵩んでいる分の剛性が確保され、動弁系の動特性を向上させることができる。また、ロッカシャフト２の径Ｄ１を大きくしたことにより、油路１８の内径も大きくすることができ、油路１８を流通する圧油の圧損を低減して切り換え機構の性能を向上させることができる。
【００５５】
図９乃至図１１に基づいてロッカシャフト２の油路１８への圧油の給排機構、即ち、シリンダ部８のピストン１４の駆動機構を説明する。
【００５６】
シリンダヘッド１の端部側にはオイルポンプ４１（図１１参照）からの圧油が流通する油通路４２が形成され、油通路４２には油路１８への圧油の給排を制御するオイルコントロールバルブ４３が設けられている。オイルコントロールバルブ４３の上流側の油通路４２から分岐して蓄圧路４４が設けられ、蓄圧路４４にはアキュムレータ４５が接続されている。アキュムレータ４５はシリンダヘッド１に一つの部材として固定されている。
【００５７】
オイルコントロールバルブ４３の上流側で蓄圧路４４の分岐部の上流側の油通路４２には第２のフィルタ４６が設けられている。図１１中の符号で４７はオイルポンプ４１の吐出側に設けられた第１のフィルタであり、４８はオイルポンプ４１をバイパスするバイパス路であり、図示しないリリーフバルブが介装されている。
【００５８】
図１０に示すように、アキュムレータ４５はシリンダヘッド１に鉛直方向に固定される筒状の本体５１を備え、本体５１にはスプリング５２により下方に付勢されるピストン５３が摺動自在に備えられている。スプリング５２の上部はスプリングシート５４及びスナップリング５５が設けられ、スプリング５２が本体５１内に収納された状態になっている。
【００５９】
本体５１の下部にはねじ部５６が形成され、ねじ部５６をシリンダヘッド１のめねじ部５７にねじ込むことによりアキュムレータ４５がシリンダヘッド１に固定される。アキュムレータ４５がシリンダヘッド１に固定された際に、本体５１の上部の一部がシリンダヘッド１の上面から突出した状態にされる。本体５１がシリンダヘッド１に固定されることで蓄圧路４４が本体５１に連通して圧油がピストン５３の下側に供給され、スプリング５２の付勢力に抗してピストン５３が上昇することで本体５１内に圧油が蓄圧される。
【００６０】
シリンダヘッド１の上部はカバー６１が設けられ、ミストを捕集するためにカバー６１内にはバッフルプレート６２及び平プレート６３が設けられている。そして、シリンダヘッド１の上面から突出した本体５１の上部の直上に平プレート６３が存在する状態にされている。このため、万一、スナップリング５５が外れても、スプリングシート５４やスプリング５２、ピストン５３は平プレート６３に当接し、外に飛散することが防止される。
【００６１】
そして、本体５１の上部と平プレート６３との隙間Ｓ１は、ねじ部５６の長さＳ２よりも短く設定されている。このため、万一、シリンダヘッド１に対する本体５１のねじ込み固定が緩んで本体５１が抜け方向（上方）に移動しても、ねじ部５６の螺合が開放される前に本体５１の上部が平プレート６３に当接して本体５１が抜け外れることがない。このため、油通路４２または蓄圧路４４が外部に開放されることがなくなる。
【００６２】
アキュムレータ４５の本体５１は下部のねじ部５６でシリンダヘッド１に固定されているため、固定部で油漏れ等が生じても外部には漏れることがない。これにより、固定部のシールを簡略化しても外部への油漏れが抑制される。尚、本体５１の固定は、圧入固定やフランジと固定ねじとの組み合わせによる固定等、ねじ部６５による固定以外の構成も可能である。
【００６３】
上記構成のロッカシャフト２の油路１８への圧油の給排機構では、オイルポンプ４１の駆動により蓄圧路４４に圧油が供給されると、第２のフィルタ４６で圧油が濾過されてオイルコントロールバルブ４３及びアキュムレータ４５、排気側のロッカシャフト３に供給される。オイルコントロールバルブ４３がオフ（閉じ）となっている場合、蓄圧路４４の油圧によりアキュムレータ４５に圧油が蓄えられる。
【００６４】
エンジンが所定の回転速度となると、高リフトカム２０の駆動に切り換えるためにオイルコントロールバルブ４３がオン（開き）となる。オイルコントロールバルブ４３を経由して吸気側のロッカシャフト２の油路１８に急激に圧油が流れ込む。この時、圧油の供給量が不足して油通路４２及び蓄圧路４４の油圧が一時的に低下するため、アキュムレータ４５に蓄えられていた圧油がスプリング５２の付勢力により押し出されて不足分の圧油が補われる。
【００６５】
このため、一つの気筒に２つのシリンダ部８を有する切り換え機構に対しても圧油が不足することなく応答性よく圧油が供給される。
【００６６】
アキュムレータ４５の上流側に第２のフィルタ４６を備えたことにより、アキュムレータ４５に蓄圧される圧油に含まれる異物を除去することができる。このため、アキュムレータ４５の本体５１内に異物が浸入することがなくなり、ピストン５３にスティクスリップが生じることがない。
【００６７】
また、アキュムレータ４５から押し出された圧油は第２のフィルタ４６を通ることなくオイルコントロールバルブ４３に送られるので、第２のフィルタ４６を流通する圧損に影響されずにロッカシャフト２の油路１８に圧油を応答性よく供給することができる。
【００６８】
上述したアキュムレータ４５の構成を適用する内燃機関、及び、第２のフィルタ４６を設ける回路構成を適用する内燃機関として、第１ロッカアーム５、第３ロッカアーム６及び第２ロッカアーム７からなる切り換え機構を備えたものを例に挙げて説明したが、他の構成の切り換え機構を備えた内燃機関に適用することも可能である。例えば、本件の出願人が出願した特開２００１−４１０１７で示したように、リフト量が異なる２種類のロッカアームを切り換える構造の吸気１弁型の内燃機関においても、アキュムレータ４５の構成を適用したり、第２のフィルタ４６を設ける回路構成を適用することが可能である。
【００６９】
尚、上述した実施形態例では、カムの切り換え機構を吸気側のロッカシャフト２に設けた例を挙げて説明したが、カムの切り換えを行なう機構が排気側に設けられた場合でも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施形態例に係る動弁装置を備えた内燃機関のヘッド部を表す平面図である。
【図２】図１中の要部拡大図である。
【図３】図２中のIII-III 線矢視図である。
【図４】図２中のIV-IV 線矢視図である。
【図５】図２中のV-V 線矢視図である。
【図６】ピストン支持部の断面図である。
【図７】カムシャフト側からのロッカアームの斜視図である。
【図８】吸気弁側からのロッカアームの斜視図である。
【図９】油圧系統を表す内燃機関の要部斜視図である。
【図１０】アキュムレータの取付き状況を表す断面図である。
【図１１】油圧系統の概略回路図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  シリンダヘッド
２，３  ロッカシャフト
４  カムシャフト
５  第１ロッカアーム
６  第３ロッカアーム
７  第２ロッカアーム
８  シリンダ部
９  第１の吸気弁
１０  第１低リフトカム
１１  第２の吸気弁
１２  第２低リフトカム
１３  開口部
１４  ピストン
１５  円柱部
１６  切欠部
１７  リターンスプリング
１８  油路
１９  通路
２０  高リフトカム
２１  第１ローラフォロア
２２  内ローラ
２３  外ローラ
２４  第３ローラフォロア(滑りローラ)
２５，２８  ニードルローラ
２６，２９  外ローラ
２７  第２ローラフォロア(ニードルベアリング)
３４  切欠面
３５  ボス部
３６  ピン
４１  オイルポンプ
４２  油通路
４３  オイルコントロールバルブ
４４  蓄圧路
４５  アキュムレータ
４６  第２のフィルタ
４７  第１のフィルタ
４８  バイパス路
５１  本体
５２  スプリング
５３  ピストン
５４  スプリングシート
５５  スナップリング
５６  ねじ部
６１  カバー
６２  バッフルプレート
６３  平プレート
【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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