(57)【要約】【課題】  ロッカシャフトやカムシャフトのミスアライメントに起因するバルブクリアランスの影響を軽減し、もって、運転モードに関わらず適切なバルブクリアランスを達成して打音の発生を防止できる内燃機関の可変動弁装置を提供する。【解決手段】  低速モードでは、低速カム５によりローラ８ｃを介して低速ロッカアーム８を揺動させて吸気弁１０ａを開閉駆動し、高速モードでは、高速カム７により揺動する高速ロッカアーム１２を切換機構Ｍ１を介して低速ロッカアーム８と連係させて吸気弁１０ａを開閉駆動する。低速カム５と高速カム７とを隣接させることにより、両ロッカアーム８，１２を支承するロッカシャフト２に上下方向の角度誤差が生じたときの低速カム側と高速カム側とのバルブクリアランスの変動を軽減する。【選択図】      図１
2005140010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１カム及び該第１カムとはカム形状が異なる第２カムが相互に隣接して形成されたカムシャフトと、
ロッカシャフトに揺動自在に支承され、内端側に設けられた操作部を前記カムシャフトの第１カム上に当接させる一方、外端側が吸気弁又は排気弁と連係される第１のロッカアームと、
前記第１のロッカアームに隣接して前記ロッカシャフトに揺動自在に支承され、内端側に設けられた操作部を前記カムシャフトの第２カム上に当接させた第２のロッカアームと、
前記第１及び第２のロッカアームの間に設けられて、両ロッカアームの連係の有無を切換える切換機構と
を備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
第１吸気カム及び該第１吸気カムとはカム形状が異なる第２吸気カムが相互に隣接して形成されると共に、第１排気カム及び該第１排気カムとはカム形状が異なる第２排気カムが相互に隣接して形成されたカムシャフトと、
吸気ロッカシャフトに揺動自在に支承され、内端側に設けられた操作部を前記カムシャフトの第１吸気カム上に当接させる一方、外端側が吸気弁と連係される第１の吸気ロッカアームと、
前記第１の吸気ロッカアームに隣接して前記吸気ロッカシャフトに揺動自在に支承され、内端側に設けられた操作部を前記カムシャフトの第２吸気カム上に当接させた第２の吸気ロッカアームと、
前記第１及び第２の吸気ロッカアームの間に設けられて、両吸気ロッカアームの連係の有無を切換える吸気側切換機構と、
排気ロッカシャフトに揺動自在に支承され、内端側に設けられた操作部を前記カムシャフトの第１排気カム上に当接させる一方、外端側が排気弁と連係される第１の排気ロッカアームと、
前記第１の排気ロッカアームに隣接して前記排気ロッカシャフトに揺動自在に支承され、内端側に設けられた操作部を前記カムシャフトの第２排気カム上に当接させた第２の排気ロッカアームと、
前記第１及び第２の排気ロッカアームの間に設けられて、両排気ロッカアームの連係の有無を切換える排気側切換機構と
を備えたことを特徴とする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（以下、エンジンという）の可変動弁装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
運転領域に応じた最適なエンジン出力特性を実現するために、吸排気弁の開弁期間やリフト量の切換等を行う可変動弁装置を備えた種々のエンジンが提案されている（例えば、特願２００２−１５１３６１号）。図５，６に示すように当該出願に記載された可変動弁装置では、ローラ１０２ａを介してカムシャフト１０１の高速カム１０１ａにより揺動する高速ロッカアーム１０２を吸気ロッカシャフト１０３に支承すると共に、この高速ロッカアーム１０２の両側に、それぞれローラ１０４ａを介してカムシャフト１０１の低速カム１０１ｂにより揺動する一対の低速ロッカアーム１０４を支承し、それぞれの低速ロッカアーム１０４の揺動に伴って一対の吸気弁１０５を開閉駆動している。両低速ロッカアーム１０４には油圧により摺動可能なピストン１０６を設ける一方、これらのピストン１０６と対応するように高速ロッカアーム１０２の両側に連動アーム部１０７を一体形成している。
【０００３】
高速ロッカアーム１０の連動アーム部１０７はピストン位置に応じてピストン１０６に対して連係・解除される。通常回転域で実行される低速モードでは連動アーム部１０７の連係が解除されて、高速ロッカアーム１０２を空振りさせながら低速ロッカアーム１０４を介して低速カム１０１ｂの形状に倣って吸気弁１０５が開閉駆動され、高回転域で実行される高速モードでは連動アーム部１０７が連係されて、高速ロッカアーム１０２と一体で低速ロッカアーム１０４が揺動して高速カム１０１ａの形状に倣って吸気弁１０５が開閉駆動される。
【０００４】
一方、カムシャフト１０１を挟んで吸気ロッカシャフト１０３の反対側に設けられた排気ロッカシャフト１０８には一対の排気ロッカアーム１０９が支承され、これらの排気ロッカアーム１０９は上記カムシャフト１０１の排気カム１０１ｃにより常に揺動されてそれぞれ排気弁１１０を開閉駆動している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記図５，６に示す可変動弁装置は、低速ロッカアーム１０４が低速カム１０１ｂにより直接的に揺動される低速モードでは、低速カム１０１ｂ及び吸気弁１０５に対する低速ロッカアーム１０４の位置関係によりバルブクリアランスが決定されるのに対し、低速ロッカアーム１０４が高速ロッカアーム１０２を介して高速カム１０１ａにより間接的に揺動される高速モードでは、加えて低速ロッカアーム１０４と高速ロッカアーム１０２との組合せの影響を受けることから異なるバルブクリアランスが形成されてしまう可能性がある。
【０００６】
よって、吸気弁１０５に設けられたアジャストボルト１１１により低速カム側を正規バルブクリアランスに調整しても、高速カム側で同等のバルブクリアランスが得られる確証はない。そこで、ロッカアーム１０２，１０４等の各部品毎の精度向上を図ると共に、各部品を組合わせた状態でのバラツキを想定した上で高速カム１０１ａの形状を設計し（例えば、高速カム１０１ａに十分なランプ部を設定してローラ１０２ａに対する衝突を和らげる等の対策を施す）、これによりエンジン組立後の高速カム側のバルブクリアランスを保証している。
【０００７】
上記高速カム側のバルブクリアランスに影響を与える要因としてはロッカアーム１０２，１０４自体の形状的なもの以外に、吸気ロッカシャフト１０３のミスアライメントを挙げることができる。即ち、図６に示すように吸気ロッカシャフト１０３の軸心Ｌrに上下方向の角度誤差αが生じると、低速及び高速ロッカアーム１０４，１０２の揺動中心が上下方向に相対変位するため、低速カム側と高速カム側とのバルブクリアランスの関係が変動することになる。又、カムシャフト１０１のミスアライメントにより軸心Ｌcに上下方向の角度誤差αが生じても同様の結果となる。
【０００８】
そして、これらのミスアライメントでは、吸気ロッカシャフト１０３やカムシャフト１０１の角度誤差αがバルブクリアランスの誤差に直結することから他の要因に比較して影響が大きく、上記対策では十分な解消が望めなかった。その結果、例えば低速モード時に合わせてバルブクリアランスを調整した場合には、高速モード時に適切なバルブクリアランスを達成できなくなって打音を発生させてしまう上に、バルブクリアランスに関してエンジン毎に個体差を生じて均一な品質を維持できないという問題が生じた。
【０００９】
本発明の目的は、ロッカシャフトやカムシャフトのミスアライメントに起因するバルブクリアランスの影響を軽減し、もって、運転モードに関わらず適切なバルブクリアランスを達成して打音の発生を防止できると共に、エンジン毎の個体差を抑制して均一な品質を実現す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にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、第１カム及び第１カムとはカム形状が異なる第２カムが隣接して形成されたカムシャフトと、ロッカシャフトに揺動自在に支承され、内端側に設けられた操作部をカムシャフトの第１カム上に当接させる一方、外端側が吸気弁又は排気弁と連係される第１のロッカアームと、第１のロッカアームに隣接してロッカシャフトに揺動自在に支承され、内端側に設けられた操作部をカムシャフトの第２カム上に当接させた第２のロッカアームと、第１及び第２のロッカアームの間に設けられて、両ロッカアームの連係の有無を切換える切換機構とを備えたものである。
【００１１】
従って、内燃機関の運転中には、カムシャフトの回転に伴って吸気又は排気の各ロッカアームが対応するカムにより操作部、例えばカム上を転動するローラやカムに対して摺接するスリッパ等を介して揺動操作される。ここで、切換機構により第１及び第２のロッカアームの連係が解除されると、第２のロッカアームは単独で空振りし、第１のロッカアームは第１カムの形状に倣って揺動して吸気弁又は排気弁を開閉駆動する。又、この状態から切換機構により第１及び第２のロッカアームが連係されると、第１のロッカアームは第２のロッカアームと共に第２カムの形状に倣って揺動して吸気弁又は排気弁を開閉駆動する。
【００１２】
そして、ロッカシャフト又はカムシャフトのミスアライメントにより何れかの軸心に上下方向（カムに対する操作部の接離方向）の角度誤差が生じると、第１カム及び第１のロッカアームの操作部間のバルブクリアランスと、第２カム及び第２のロッカアームの操作部間のバルブクリアランスとの関係が変動する。よって、何れか一方を正規バルブクリアランスに調整したとき、他方のバルブクリアランスには上記変動分の誤差が生じることになる。
【００１３】
ここで、本発明者は、ミスアライメントによる角度誤差が生じたとき、以下の関係に従ってバルブクリアランスの誤差が発生することに着目した。即ち、角度誤差に比例してバルブクリアランスの誤差が増減することは無論であるが、同一の角度誤差が生じている場合には、第１カム及び第１のロッカアームの当接箇所と、第２カム及び第２のロッカアームの当接箇所とのピッチが狭いほど、バルブクリアランスに対する角度誤差の影響は軽微なものとなり、上記他方のバルブクリアランスに生じる誤差が縮小される。
【００１４】
本発明では、第１カムと第２カムとを相互に隣接させて対応するロッカアームの操作部を当接させているため、双方の当接個所のピッチは十分に縮小されている。よって、ロッカシャフト又はカムシャフトにミスアライメントによる角度誤差が生じているときでも、これに起因するバルブクリアランスの誤差が最小限に抑制される。
よって、切換機構による連係解除時と連係時とで共に適切なバルブクリアランスが達成されると共に、バルブクリアランスに関するエンジン毎の個体差が抑制される。
【００１５】
請求項２の発明は、第１吸気カム及び第１吸気カムとはカム形状が異なる第２吸気カムが隣接して形成されると共に、第１排気カム及び第１排気カムとはカム形状が異なる第２排気カムが隣接して形成されたカムシャフトと、吸気ロッカシャフトに揺動自在に支承され、内端側に設けられた操作部をカムシャフトの第１吸気カム上に当接させる一方、外端側が吸気弁と連係される第１の吸気ロッカアームと、第１の吸気ロッカアームに隣接して吸気ロッカシャフトに揺動自在に支承され、内端側に設けられた操作部をカムシャフトの第２吸気カム上に当接させた第２の吸気ロッカアームと、第１及び第２の吸気ロッカアームの間に設けられて、両吸気ロッカアームの連係の有無を切換える吸気側切換機構と、排気ロッカシャフトに揺動自在に支承され、内端側に設けられた操作部をカムシャフトの第１排気カム上に当接させる一方、外端側が排気弁と連係される第１の排気ロッカアームと、第１の排気ロッカアームに隣接して排気ロッカシャフトに揺動自在に支承され、内端側に設けられた操作部をカムシャフトの第２排気カム上に当接させた第２の排気ロッカアームと、第１及び第２の排気ロッカアームの間に設けられて、両排気ロッカアームの連係の有無を切換える排気側切換機構とを備えたものである。
【００１６】
従って、内燃機関の運転中には、カムシャフトの回転に伴って吸排気の各ロッカアームが対応するカムにより操作部、例えばカム上を転動するローラやカムに対して摺接するスリッパ等を介して揺動操作される。ここで、吸気側切換機構により第１及び第２の吸気ロッカアームの連係が解除されると、第２の吸気ロッカアームは単独で空振りし、第１の吸気ロッカアームは第１吸気カムの形状に倣って揺動して吸気弁を開閉駆動する。又、この状態から吸気側切換機構により第１及び第２の吸気ロッカアームが連係されると、第１の吸気ロッカアームは第２の吸気ロッカアームと共に第２吸気カムの形状に倣って揺動して吸気弁を開閉駆動する。
【００１７】
排気側も同様であり、排気側切換機構による連係解除時には、第１の排気ロッカアームが第１排気カムの形状に倣って揺動して排気弁を開閉駆動し、排気側切換機構による連係時には、第１の排気ロッカアームが第２の排気ロッカアームと共に第２排気カムの形状に倣って揺動して排気弁を開閉駆動する。
そして、吸気ロッカシャフト又はカムシャフトのミスアライメントにより何れかの軸心に上下方向（カムに対する操作部の接離方向）の角度誤差が生じると、第１吸気カム及び第１の吸気ロッカアームの操作部間のバルブクリアランスと、第２吸気カム及び第２の吸気ロッカアームの操作部間のバルブクリアランスとの関係が変動する。よって、何れか一方を正規バルブクリアランスに調整したとき、他方のバルブクリアランスには上記変動分の誤差が生じることになる。
【００１８】
ここで、本発明者は、ミスアライメントによる角度誤差が生じたとき、以下の関係に従ってバルブクリアランスの誤差が発生することに着目した。即ち、角度誤差に比例してバルブクリアランスの誤差が増減することは無論であるが、同一の角度誤差が生じている場合には、第１吸気カム及び第１の吸気ロッカアームの当接箇所と、第２吸気カム及び第２の吸気ロッカアームの当接箇所とのピッチが狭いほど、バルブクリアランスに対する角度誤差の影響は軽微なものとなり、上記他方のバルブクリアランスに生じる誤差が縮小される。
【００１９】
本発明では、第１吸気カムと第２吸気カムとを相互に隣接させて対応するロッカアームの操作部を当接させているため、双方の当接個所のピッチは十分に縮小されている。よって、吸気ロッカシャフト又はカムシャフトにミスアライメントによる角度誤差が生じているときでも、これに起因するバルブクリアランスの誤差が最小限に抑制される。
又、排気側も同様であり、排気ロッカシャフト又はカムシャフトのミスアライメントによって生じた上下方向の角度誤差は、第１排気カム側と第２排気カム側とのバルブクリアランスの関係を変動させてバルブクリアランスの誤差の要因となるが、第１排気カムと第２排気カムとの隣接により双方の当接箇所のピッチが十分に縮小されているため、角度誤差に起因するバルブクリアランスの誤差が最小限に抑制される。
【００２０】
よって、吸排気の何れにおいても、切換機構による連係解除時と連係時とで共に適切なバルブクリアランスが達成されると共に、バルブクリアランスに関するエンジン毎の個体差が抑制される。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明の内燃機関の可変動弁装置によれば、ロッカシャフトやカムシャフトのミスアライメントに起因するバルブクリアランスの影響を軽減し、もって、運転モードに関わらず適切なバルブクリアランスを達成して打音の発生を防止できると共に、エンジン毎の個体差を抑制して均一な品質を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を具体化したエンジンの可変動弁装置の一実施形態を説明する。
本実施形態のエンジンは気筒当たり４弁を有するＳＯＨＣ型の直列４気筒ガソリン機関として構成され、通常の回転域での出力特性に対応する低速モードと特に高回転域での出力特性に対応する高速モードとの間で運転モードを切換可能に構成されている。このため、各気筒の動弁装置にはモード切換のための切換機構が備えられており、以下、特定気筒について動弁装置の構成を説明するが、他の気筒も全く同一の構成である。
【００２３】
図１は本実施形態のエンジンの可変動弁装置の１気筒分を示す平面図、図２は同じく可変動弁装置のカムシャフトとローラとの関係を示す図１のＡ矢視図である。ここで、図１において左方がエンジンの前側に相当し、右方がエンジンの後側に、上方がエンジンの右側に、下方がエンジンの左側に相当し、以下、エンジンを基準として説明する。尚、エンジン配置は、このような縦置きエンジンに限定されるものではなく、横置きエンジンであってもよい。
【００２４】
図示しないシリンダヘッド上にはエンジンの前後方向に延びるように１本のカムシャフト１が支承され、カムシャフト１は図示しないクランクシャフトにより同期して回転駆動される。カムシャフト１の右側には吸気ロッカシャフト２が配設され、カムシャフト１の左側には排気ロッカシャフト３が配設され、これらのロッカシャフト２，３はカムシャフト１に対して平行な姿勢で図示しないブラケットにより支持されている。
【００２５】
カムシャフト１の隣合う一対のジャーナル部１ａ間には、前側より排気高速カム４（第２カム、第２排気カム）、排気低速カム６（第１カム、第１排気カム）、吸気低速カム５（第１カム、第１吸気カム）、吸気高速カム７（第２カム、第２吸気カム）の順に１気筒分のカムが相互に隣接して形成されている。吸気ロッカシャフト２には吸気低速ロッカアーム８（第１のロッカアーム、第１の吸気ロッカアーム）のボス部８ａが揺動自在に支承され、排気ロッカシャフト３には排気低速ロッカアーム９（第１のロッカアーム、第１の排気ロッカアーム）のボス部９ａが揺動自在に支承されている。両ロッカアーム８，９は前後方向において吸気低速カム５及び排気低速カム６に相当する幅を有し、カムシャフト１を挟んで相対向している。
【００２６】
吸気低速ロッカアーム８のボス部８ａからは一対のバルブアーム部８ｄが外端側（右側）に向けて延設され、各バルブアーム部８ｄの先端はシリンダヘッド上の一対の吸気弁１０ａとそれぞれ連係され、吸気低速ロッカアーム８の揺動に伴って各吸気弁１０ａが開閉駆動される。同様に、排気低速ロッカアーム９のボス部９ａからは一対のバルブアーム部９ｄが外端側（左側）に向けて延設され、各バルブアーム部９ｄの先端はシリンダヘッド上の一対の排気弁１０ｂとそれぞれ連係され、排気低速ロッカアーム９の揺動に伴って各排気弁１０ｂが開閉駆動される。尚、８ｅ，９ｅは吸排気弁１０ａ，１０ｂのバルブクリアランスを調整するためのアジャストボルト、１１は点火プラグである。
【００２７】
吸気低速ロッカアーム８の内端側（左側）の後半部、及び排気低速ロッカアーム９の内端側（右側）の前半部にはそれぞれローラ支持部８ｂ，９ｂが突設され、これらのローラ支持部８ｂ，９ｂにはローラ８ｃ，９ｃ（操作部）が支持されている。つまり、図１に示す平面視において両ロッカアーム８，９のローラ８ｃ，９ｃは互い違いに配設されており、吸気低速ロッカアーム８のローラ８ｃはカムシャフト１上の吸気低速カム５と対応し、排気低速ロッカアーム９のローラ９ｃはカムシャフト１上の排気低速カム６と対応して、それぞれバルブスプリングの付勢力を受けて対応するカム５，６上に常に当接している。
【００２８】
吸気低速ロッカアーム８の後側には隣接するように吸気高速ロッカアーム１２（第２のロッカアーム、第２の吸気ロッカアーム）が配置され、この吸気高速ロッカアーム１２のボス部１２ａは吸気ロッカシャフト２に揺動自在に支承されている。吸気高速ロッカアーム１２の内端側にはローラ支持部１２ｂが形成され、ローラ支持部１２ｂに支持されたローラ１２ｃ（操作部）はカムシャフト1の吸気高速カム７と対応し、この吸気高速カム７上に図示しないスプリングの付勢力を受けて常に当接している。
【００２９】
又、排気低速ロッカアーム９の前側には隣接するように排気高速ロッカアーム１３（第２のロッカアーム、第２の排気ロッカアーム）が配置され、この排気高速ロッカアーム１３のボス部１３ａは排気ロッカシャフト３に揺動自在に支承されている。排気高速ロッカアーム１３の内端側にはローラ支持部１３ｂが形成され、ローラ支持部１３ｂに支持されたローラ１３ｃ（操作部）はカムシャフト１の排気高速カム４と対応し、この排気高速カム４上に図示しないスプリングの付勢力を受けて常に当接している。
【００３０】
吸気低速ロッカアーム８と吸気高速ロッカアーム１２との間には低速モードと高速モードとを切換えるための切換機構Ｍ１（吸気側切換機構）が設けられ、同様に排気低速ロッカアーム９と排気高速ロッカアーム１３との間にも切換機構Ｍ２（排気側切換機構）が設けられている。吸気側と排気側の切換機構Ｍ１，Ｍ２は同一構成のため、以下、吸気側の切換機構Ｍ１の構成を説明する。
【００３１】
図３はロッカアーム８，１２の連係解除時の切換機構Ｍ１を示す図１のＢ−Ｂ線に相当する断面図、図４は同じくロッカアーム８，１２の連係時の切換機構Ｍ１を示す図１のＢ−Ｂ線に相当する断面図である。これらの図に示すように、吸気高速ロッカアーム１２上には円筒状のシリンダ部１６が一体的に形成され、シリンダ部１６内に形成されたシリンダ１７の上端は閉塞され、シリンダ１７の下端は吸気ロッカシャフト２の外周面に対して開口している。シリンダ１７内にはピストン１８が配設され、ピストン１８は図示しない規制ピンによりシリンダ１７の軸線を中心とした回転を規制された状態でシリンダ１７内を上下方向に摺動し得る。
【００３２】
シリンダ１７内の上壁及びピストン１８の上面には相対向するように凹部１７ａ，１８ａが形成され、凹部１７ａ，１８ａ間には圧縮スプリング１９が介装されている。圧縮スプリング１９の付勢力によりピストン１８は常に下方に付勢されて、その下面を吸気ロッカシャフト２の外周面に当接させた図３に示す下方位置に保持される一方、圧縮スプリング１９の付勢力に抗してシリンダ１７内でピストン１８が上方に摺動すると、ピストン１８は上面をシリンダ１７内の上壁に当接させた図４に示す上方位置に切換えられる。
【００３３】
シリンダ部１６の右側面には操作窓２０が形成され、図３に示すピストン１８の下方位置では、操作窓２０を介してシリンダ１７内が外方に向けて露出し、図４に示すピストン１８の上方位置では、操作窓２０を介してピストン１８の外周面が外方に向けて露出する。吸気低速ロッカアーム８上の一側からは連動アーム部２１が後方に延設され、連動アーム部２１の先端はＬ字状に屈曲して吸気高速ロッカアーム１２のシリンダ部１６の操作窓２０と対応している。低速及び高速カム５，７のベース円区間（低速及び高速ロッカアーム８，１２のリフト量が共に０の区間）において、図３に２点鎖線で示すように、連動アーム部２１の先端が操作窓２０からシリンダ１７内に挿入される直前となるように、シリンダ部１６と連動アーム部２１との相互の位置関係が設定されている。
【００３４】
図３，４に示すように、吸気ロッカシャフト２には軸方向に沿ってオイル通路２２が形成され、オイル通路２２は各気筒の吸気高速ロッカアーム１２のシリンダ部１６の箇所において分配通路２３を介してシリンダ１７内と連通している。以上のように吸気側の切換機構Ｍ１が構成されており、重複する説明はしないが、上記したとおり排気側の切換機構Ｍ２も全く同様の構成となっている。
【００３５】
そして、図示はしないが吸気及び排気ロッカシャフト２，３のオイル通路２２は共通のＯＣＶ（オイルコントロールバルブ）に接続され、このＯＣＶの切換に応じてエンジンに備えられた潤滑用オイルポンプからオイル通路２２内に切換機構Ｍ１，Ｍ２用の作動オイルが供給される。
次に、以上のように構成されたエンジンの可変動弁装置の作動状況を説明する。
【００３６】
ＯＣＶの切換制御は図示しないＥＣＵ（エンジン制御ユニット）により行われ、このＯＣＶの切換に応じてエンジンの運転モードが低速モードと高速モードとの間で切換えられる。
例えば、エンジン回転速度Ｎeが閾値Ｎe0未満でエンジンへの出力要求がそれほど高くない回転域では、ＥＣＵは低速モードを実行すべくＯＣＶを閉弁側に切換えて、吸気側及び排気側のオイル通路２２へのオイル供給を中止する。その結果、吸気側及び排気側の各気筒の高速ロッカアーム１２，１３では、図３に示すように圧縮スプリング１９の付勢力によりピストン１８が下方位置に保持され、操作窓２０を介してシリンダ１７内が外方に向けて露出する。
【００３７】
一方、エンジンの運転中には、カムシャフト１の回転に伴って吸排気の各ロッカアーム８，９，１２，１３は、対応するカム４〜７上でローラ８ｃ，９ｃ，１２ｃ，１３ｃを転動させながらそれぞれのカム形状に倣って揺動している。ここで、低速カム５，６に対して高速カム４，７は作動角が広く且つリフト量が大きいため、低速ロッカアーム８，９に比較して高速ロッカアーム１２，１３が大きく揺動するが、上記のようにピストン１８が下方位置にあるため、高速ロッカアーム１２，１３は、操作窓２０を介してシリンダ１７内に低速ロッカアーム８，９の連動アーム部２１の先端を挿脱させながら単独で空振りする。つまり、このときには低速ロッカアーム８，９と高速ロッカアーム１２，１３との連係が解除され、低速ロッカアーム８，９は低速カム５，６の形状に倣って揺動して吸気弁１０ａや排気弁１０ｂを開閉駆動する。
【００３８】
又、エンジン回転速度Ｎeが閾値Ｎe0以上で特にエンジンへの出力要求が高い回転域では、ＥＣＵは高速モードを実行すべくＯＣＶを開弁側に切換えて、吸気側及び排気側のオイル通路２２への作動オイル供給を行う。その結果、吸気側及び排気側の各気筒の高速ロッカアーム１２，１３では、図４に示すように圧縮スプリング１９の付勢力に抗して油圧によりピストン１８が上方位置に切換えられ、操作窓２０を介してピストン１８の外周面が露出する。高速ロッカアーム１２，１３の揺動に伴って操作窓２０を介してピストン１８の外周面により低速ロッカアーム８，９の連動アーム部２１の先端が押圧され、これにより低速ロッカアーム８，９は高速ロッカアーム１２，１３に対して連係されて高速ロッカアーム１２，１３と共に揺動し、高速カム４，７の形状に倣って吸気弁１０ａや排気弁１０ｂを開閉駆動する。
【００３９】
一方、本実施形態のエンジンの可変動弁装置では、吸気側及び排気側において低速カム５，６と高速カム４，７とを相互に隣接させて対応するロッカアーム８，９，１２，１３のローラ８c，９c，１２c，１３cを当接させているため、以下の利点を得ることができる。
まず、説明に先立って低速モード及び高速モードでのバルブクリアランスの発生状況について述べる。尚、以下の説明は全て吸排気に共通するものとする。低速ロッカアーム８，９が低速カム５，６により直接的に揺動される低速モードでは、低速ロッカアーム８，９と吸排気弁１０a，１０bとの間隙を０とした上で、低速ロッカアーム８，９のローラ８ｅ，９ｅと低速カム５，６との間に形成された間隙がバルブクリアランスとなる。
【００４０】
これに対して、低速ロッカアーム８，９が高速ロッカアーム１２，１３を介して高速カム４，７により間接的に揺動される高速モードでは、低速ロッカアーム８，９と吸排気弁１０ａ，１０ｂとの間隙を０とし、且つ、上方位置に切換えられたピストン１８と連動アーム部２１との間隙を０とした上で、高速ロッカアーム１２，１３のローラ１２ｃ，１３ｃと高速カム４，７との間に形成された間隙がバルブクリアランスとなる。
【００４１】
ここで、単体のロッカシャフト２，３に低速及び高速ロッカアーム８，９，１２，１３を組付けて、ピストン１８と連動アーム部２１との間隙を０とした状態では、低速ロッカアーム８，９のローラ８c，９cと高速ロッカアーム１２，１３のローラ１２c，１３cとは上下方向（カム４〜７に対するローラ８c，９c，１２c，１３cの接離方向）に所定の位置関係となり、以下、このときの両ローラ間（８ｃと１２ｃ間、又は９ｃと１３ｃ間）に形成される上下方向の段差をローラ段差と定義する。尚、ローラ段差は低速カム５，６と高速カム４，８とのベース円に応じて定まり、双方のベース円が同一の場合にはローラ段差は０となり、ベース円が異なる場合には格差に応じた値となる。
【００４２】
そして、ベース円に基づく所期のローラ段差が形成されている場合には、低速及び高速ロッカアーム８，９，１２，１３が正規の組合せ状態にあると見なせる。従って、この組合せ状態でロッカシャフト２，３をシリンダヘッド上に組付けて、アジャストボルト８ｅ，９ｅによりバルブクリアランスの調整を実施すると、低速カム側と高速カム側とのバルブクリアランスを共に正規の値に調整可能となる。
【００４３】
但し、このときのロッカアーム８，９，１２，１３の組合せ状態はロッカシャフト２，３を基準としたものであり、仮に図２に示すようにロッカシャフト２，３又はカムシャフト１のミスアライメントにより何れかの軸心Ｌr，Ｌcに上下方向の角度誤差αが生じている場合には、譬え所期のローラ段差が形成されていても低速カム側と高速カム側との双方のバルブクリアランスを両立できなくなる。即ち、ロッカシャフト側に角度誤差αが生じると、低速及び高速ロッカアーム８，９，１２，１３の揺動中心が上下方向に相対変位し、カムシャフト側に角度誤差αが生じると、低速カム５，６及び高速カム４，７が上下方向に相対変位することから、何れの場合も低速カム側と高速カム側とのバルブクリアランスの関係が変動し、アジャストボルト８ｅ，９ｅの調整により一方のバルブクリアランスを調整できても、他方のバルブクリアランスには上記変動分の誤差が生じることになる。
【００４４】
ここで、本実施形態では、低速カム５，６と高速カム４，７とを相互に隣接させているため、例えば図５，６に示す先行技術のように低速カム１０１ｂと高速カム１０１ａとの間に排気カム１０１ｃを介在させた場合に比較して、低速カム５，６及び低速ロッカアーム８，９のローラ８ｅ，９ｅの当接箇所と、高速カム４，７及び高速ロッカアーム１２，１３のローラ１２ｃ，１３ｃの当接箇所とのピッチＰが最小限に狭められている。このように双方の当接箇所のピッチＰが狭められていると、ミスアライメントにより同一の角度誤差αが生じているときであっても、バルブクリアランスに対する角度誤差αの影響は図５，６の先行技術に比べて格段に軽微なものとなり、角度誤差αに起因する低速カム側と高速カム側とのバルブクリアランスの関係に生じる変動、換言すれば、アジャストボルト８ｅ，９ｅによる調整を実施しても何れかのバルブクリアランスに生じる誤差を最小限に抑制できる。
【００４５】
よって、本実施形態のエンジンの可変動弁装置によれば、吸排気の何れにおいても、ロッカシャフト２，３やカムシャフト１のミスアライメントに起因するバルブクリアランスの影響を軽減し、もって、低速モードと高速モードとで共に適切なバルブクリアランスを達成して打音の発生を確実に防止できると共に、バルブクリアランスに関するエンジン毎の個体差を抑制して均一な品質を実現することができる。
【００４６】
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、高速ロッカアーム１２，１３に設けたピストン１８の上下位置に応じて低速ロッカアーム８，９の連動アーム部２１との間の係合状態を切換えることにより、低速及び高速ロッカアーム８，９，１２，１３の連係の有無を切換えたが、切換機構Ｍ１，Ｍ２の構成はこれに限ることはなく、例えば、低速ロッカアーム８，９又は高速ロッカアーム１２，１３に油圧により軸方向に摺動する切換ピンを内蔵させて、この切換ピンの切換に応じてロッカアーム間の連係の有無を切換えるようにしてもよい。
【００４７】
又、上記実施形態では、ローラ８ｃ，９ｃ，１２ｃ，１３ｃをカムシャフト１のカム４〜７上で転動させながらロッカアーム８，９，１２，１３を揺動させたが、各ロッカアーム８，９，１２，１３の形式はこれに限らず、例えばローラ８ｃ，９ｃ，１２ｃ，１３ｃに代えてスリッパを設け、このスリッパを対応するカム４〜７上で摺接させながらロッカアーム８，９，１２，１３を揺動させるように構成してもよい。この場合でも隣接した低速カム５，６及び高速カム４，７上に各スリッパが当接することから、上記実施形態と同様にミスアライメントによるバルブクリアランスの影響を軽減できる。
【００４８】
更に、上記実施形態では、バルブクリアランスをアジャストボルト８ｅ，９ｅにより調整したが、これに代えてＨＬＡ（ハイドロリック・ラッシュ・アジャスタ）により調整するように構成してもよい。この場合でも低速カム側と高速カム側とのバルブクリアランスが異なると、運転モードの切換毎にＨＬＡの調整が行われて過渡的に打音が生じる虞があるが、両モードで共に適切なバルブクリアランスが達成されるため、このような不具合を未然に防止できる。
【００４９】
一方、上記実施形態では、吸排気共に可変動弁装置を設けたが、吸気側或いは排気側の何れか一方のみに可変動弁装置を設け、他方は通常の動弁装置として構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施形態のエンジンの可変動弁装置の１気筒分を示す平面図である。
【図２】同じく可変動弁装置のカムシャフトとローラとの関係を示す図１のＡ矢視図である。
【図３】ロッカアームの連係解除時の切換機構を示す図１のＢ−Ｂ線に相当する断面図である。
【図４】同じくロッカアームの連係時の切換機構を示す図１のＢ−Ｂ線に相当する断面図である。
【図５】先行技術のエンジンの可変動弁装置の１気筒分を示す平面図である。
【図６】同じく先行技術の可変動弁装置のカムシャフトとローラとの関係を示す図５のＣ矢視図である。
【符号の説明】
【００５１】
１          カムシャフト
２          吸気ロッカシャフト
３          排気ロッカシャフト
４          排気高速カム（第２カム、第２排気カム）
５          吸気低速カム（第１カム、第１吸気カム）
６          排気低速カム（第１カム、第１排気カム）
５          吸気高速カム（第２カム、第２吸気カム）
８          吸気低速ロッカアーム
（第１のロッカアーム、第１の吸気ロッカアーム）
８ｃ，９ｃ，１２ｃ，１３ｃ    ローラ（操作部）
９          排気低速ロッカアーム
（第１のロッカアーム、第１の排気ロッカアーム）
１０ａ      吸気弁
１０ｂ      排気弁
１２        吸気高速ロッカアーム
（第２のロッカアーム、第２の吸気ロッカアーム）
１３        排気高速ロッカアーム
（第２のロッカアーム、第２の排気ロッカアーム）
Ｍ１        切換機構（吸気側切換機構）
Ｍ２        切換機構（排気側切換機構）
【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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