(57)【要約】【課題】  重量が嵩んでいる分の剛性を確保し、動弁系の動特性を向上させる。【解決手段】  吸気側のロッカシャフト２の径Ｄ１を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）形成し、重量が嵩んでいる分の剛性を確保し、動弁系の動特性を向上させる。【選択図】        図１
2004211684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気側のロッカシャフトと、
排気側のロッカシャフトと、
先端が吸気弁に連係され前記吸気側のロッカシャフトに揺動自在に支持されて吸気カムにより駆動される吸気側ロッカアームと、
先端が排気弁に連係され前記排気側のロッカシャフトに揺動自在に支持されて排気カムにより駆動される排気側ロッカアームと
を備えた内燃機関の動弁装置において、
剛性を要する側の前記ロッカシャフトの径を大きくしたこと
を特徴とする内燃機関の動弁装置。
【請求項２】
吸気側のロッカシャフトと、
排気側のロッカシャフトと、
先端が吸気弁に連係され吸気側のロッカシャフトに揺動自在に支持されて第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吸気側の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、
先端が排気弁に連係され前記排気側のロッカシャフトに揺動自在に支持されて排気カムにより駆動される排気側ロッカアームと
を備え、
前記吸気側のロッカシャフトの径を前記排気側のロッカシャフトの径より大きくしたことを特徴とする内燃機関の動弁装置。
【請求項３】
吸気側のロッカシャフトと、
排気側のロッカシャフトと、
先端が第１の吸気弁に連係され吸気側のロッカシャフトに揺動自在に支持されて第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の吸気弁と、
先端が前記第２の吸気弁に連係され前記吸気側の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吸気側の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と連結切り換え機構と、
先端が排気弁に連係され前記排気側のロッカシャフトに揺動自在に支持されて排気カムにより駆動される排気側ロッカアームと
を備え、
前記吸気側のロッカシャフトの径を前記排気側のロッカシャフトの径より大きくしたことを特徴とする内燃機関の動弁装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の内燃機関の動弁装置において、
前記ロッカアームはその中間がロッカシャフトによって回動可能に枢支されるセンタピポット方式のロッカアームであることを特徴とする内燃機関の動弁装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関の動弁装置において、
前記排気側ロッカアームと前記吸気側ロッカアームは前記吸気側のロッカシャフトと前記排気側のロッカシャフトの間に配設された単一のカムシャフトによって駆動され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開閉駆動する内燃機関の動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、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）の作動を行なう動弁装置が種々提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。
【０００３】
従来の動弁装置では、ロッカアームの適正な揺動を確保したりロッカシャフトの編摩耗等を抑制するために、軽量化や配置の適正化が種々工夫されている。ロッカシャフトは、ロッカアーム等を支持するための剛性を確保する必要があり、吸気側と排気側とにそれぞれ設けられている。そして、吸気側と排気側との部品の共通化を図るために、吸気側と排気側のロッカシャフトは、同一部品で構成されているのが一般的である。
【０００４】
近年、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。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（特許文献３、特許文献４）。
【０００５】
従来の動弁装置では、選択的に機関弁を開閉作動させるものが開発されてきており、カムの切り換えを行なう機構もロッカシャフトで支持する必要が生じてきている。カムの切り換え機構では、油圧駆動により切り換え手段を動作させるものもあり、駆動源である圧油の給排がロッカシャフトを介して行なわれるようになっている。このため、カムの切り換えを必要とする機関弁側のロッカシャフトの剛性を高くする必要があった。ロッカシャフトは部品の共通化を図るために、同一部品で構成されているのが一般的であるため、剛性を必要とする側のロッカシャフトに合わせた径の部品を採用しているのが現状である。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１８２５０８号公報
【特許文献２】特開２００１−１８２５０６号公報
【特許文献３】特開昭６３−１７０５１３号公報
【特許文献４】特開２００１−４１０１７号公報
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、剛性を必要とする側のロッカシャフトの径を大きくした内燃機関の動弁装置を提供することを目的とする。
【０００８】
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、吸気側のロッカシャフトと、排気側のロッカシャフトと、先端が吸気弁に連係され前記吸気側のロッカシャフトに揺動自在に支持されて吸気カムにより駆動される吸気側ロッカアームと、先端が排気弁に連係され前記排気側のロッカシャフトに揺動自在に支持されて排気カムにより駆動される排気側ロッカアームとを備えた内燃機関の動弁装置において、剛性を要する側の前記ロッカシャフトの径を大きくしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る内燃機関の動弁装置は、吸気側のロッカシャフトと、排気側のロッカシャフトと、先端が吸気弁に連係され吸気側のロッカシャフトに揺動自在に支持されて第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吸気側の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、先端が排気弁に連係され前記排気側のロッカシャフトに揺動自在に支持されて排気カムにより駆動される排気側ロッカアームとを備え、前記吸気側のロッカシャフトの径を前記排気側のロッカシャフトの径より大きくしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る内燃機関の動弁装置は、吸気側のロッカシャフトと、排気側のロッカシャフトと、先端が第１の吸気弁に連係され吸気側のロッカシャフトに揺動自在に支持されて第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の吸気弁と、先端が前記第２の吸気弁に連係され前記吸気側の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吸気側の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と連結切り換え機構と、先端が排気弁に連係され前記排気側のロッカシャフトに揺動自在に支持されて排気カムにより駆動される排気側ロッカアームとを備え、前記吸気側のロッカシャフトの径を前記排気側のロッカシャフトの径より大きくしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る内燃機関の動弁装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の内燃機関の動弁装置において、前記ロッカアームはその中間がロッカシャフトによって回動可能に枢支されるセンタピポット方式のロッカアームであることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る内燃機関の動弁装置は、請求項４に記載の内燃機関の動弁装置において、前記排気側ロッカアームと前記吸気側ロッカアームは前記吸気側のロッカシャフトと前記排気側のロッカシャフトの間に配設された単一のカムシャフトによって駆動されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の内燃機関の動弁装置では、剛性が必要なロッカシャフトだけの径を大きくして全体の重量の増加を最小限にして剛性を確保することができる動弁装置となる。
【００１４】
請求項２に係る内燃機関の動弁装置では、カムの切り換え機構である連結切り換え機構が備えられて剛性が必要となる吸気側のロッカシャフトだけの径を大きくして全体の重量の増加を最小限にし、剛性を確保することができるカムの切り換え機構を備えた動弁装置となる。
【００１５】
請求項３に係る内燃機関の動弁装置では、第２の吸気弁を含めた動弁系でカムの切り換え機構である複雑で重量が嵩む連結切り換え機構が備えられて剛性が必要となる吸気側のロッカシャフトだけの径を大きくして全体の重量の増加を最小限にし、剛性を確保することができるカムの切り換え機構を備えた動弁装置となる。
【００１６】
請求項４に係る内燃機関の動弁装置では、ロッカシャフトの剛性の動弁系剛性に対する寄与度が大きい動弁装置であっても、剛性が必要なロッカシャフトだけの径を大きくして全体の重量の増加を最小限にして剛性を確保することができる動弁装置となる。
【００１７】
請求項５に係る内燃機関の動弁装置では、撓みや捻れを防止するために必然的に重量が増大するようなロッカアームを有した動弁装置であっても、剛性が必要なロッカシャフトだけの径を大きくして全体の重量の増加を最小限にして剛性を確保することができる動弁装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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は実質的に第２の吸気弁１１を休止状態とする形状を選択することも可能である。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、多数のニードルベアリング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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
このため、本願発明では、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。
【００６２】
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。また、ロッカシャフト２とロッカシャフト３は、径が異なって共通部品となっていないので、長さをそれぞれ必要な最適な長さに設定することができる。
【００６３】
従って、第２の吸気弁１１を含めた動弁径で複雑で重量が嵩む連結切り換え機構が備えられて剛性が必要となる吸気側のロッカシャフト２だけの径を大きくして全体の重量の増加を最小限にし、剛性及び動特性を確保することができるカムの切り換え機構を備えた動弁装置となる。
【００６４】
ロッカアーム方式の動弁系はエンドピボット方式とセンタピボット方式があるが、センタピボット方式では特にロッカシャフト２の剛性の動弁系剛性に対する寄与度が大きい。すなわち、ロッカアームの揺動軸であるロッカシャフトがロッカアーム端部に設けられたエンドピボット方式ではバルブスプリングの反力がカムの押圧力によって低減されるため、ロッカシャフトの剛性はさほど重要ではなく、その結果、ロッカシャフトの動弁系剛性に対する寄与度は小さい。一方、ロッカシャフトがロッカアームの中間に位置するセンタピボット方式ではバルブスプリングの反力にカムの押圧力を加算した力をロッカシャフトが受けることとなるため、ロッカシャフトの剛性が非常に重要となり、その結果、ロッカシャフトの動弁系剛性に対する寄与度は大きくなる。特に吸気側ロッカシャフトと排気側ロッカシャフトの間に単一のカムシャフトを配置し、このカムシャフトによって吸気弁及び排気弁を駆動する方式のエンジンにおいては所望のバルブ狭角を得るためにはロッカアームの長さを長くせねばならず、その結果、必然的にロッカアームの撓みやねじれの増大を防止するためにロッカアームの剛性を増すこととなりロッカアーム重量が増大する。そのため、吸気弁の駆動がセンタピボット方式のロッカシャフト２で且つ切り換え機構を備えた動弁系において、さらには、単一のカムシャフト４で吸気弁及び排気弁を駆動する動弁系においても、吸気側のロッカシャフト２の径を大きくすることにより、動弁系全体の剛性が向上して動弁特性が良好になる。
【００６５】
上記実施形態例では、カムの切り換え機構を備えられた吸気側のロッカシャフト２の径を大きくした例を挙げて説明したが、例えば、排気側にカムの切り換え機構を設けたエンジンの場合、排気側のロッカシャフト３の径を大きくすることも可能である。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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の駆動により油通路４２から蓄圧路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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【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】
【００８２】
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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