(57)【要約】【課題】より少ない部品の変更によって様々なタイプのシリンダヘッドを製造できるようにする。【解決手段】内燃機関のシリンダヘッドは、吸・排気バルブ３４，３５とバルブスプリング３８とが組み付けられ、排気カム４５が排気バルブ３５を直接的に押し下げるように排気カムシャフト４４が回転可能に支持されたシリンダヘッド本体３１と、シリンダヘッド本体３１に取り付けられる支持台部とを備える。支持台部は、吸気カム４３が吸気バルブ３４を直接的に押し下げるように吸気カムシャフト４２が回転可能に支持された第１カムキャリア５１と、吸気カム４３が吸気バルブ３４をロッカアーム７１を介して間接的に押し下げるように吸気カムシャフト４２が回転可能に支持されるとともに吸気バルブ３４のバルブ特性を変更するバルブ特性可変装置１００が組み付けられた第２カムキャリア６１とから選ばれた一方からなる。【選択図】図１
2007239496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸・排気バルブと、前記吸・排気バルブをそれぞれ閉弁方向に付勢するバルブスプリングと、前記バルブスプリングに抗して吸・排気バルブをそれぞれ開弁方向に駆動する吸・排気カムシャフトとが設けられた内燃機関のシリンダヘッドであって、
前記吸・排気バルブとバルブスプリングとが組み付けられ、前記排気カムシャフトの排気カムが排気バルブを直接的に押し下げるように排気カムシャフトが回転可能に支持されたシリンダヘッド本体と、
前記吸気カムシャフトの吸気カムが吸気バルブを直接的に押し下げるように吸気カムシャフトが回転可能に支持された第１支持台部、および、前記吸気カムシャフトの吸気カムが吸気バルブをロッカアームを介して間接的に押し下げるように吸気カムシャフトが回転可能に支持されるとともに、前記吸気バルブのバルブ特性を変更するためのバルブ特性可変装置が組み付けられた第２支持台部から選ばれた一方からなり、前記シリンダヘッド本体に取り付けられる支持台部と
を備えることを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド。
【請求項２】
吸・排気バルブと、前記吸・排気バルブをそれぞれ閉弁方向に付勢するバルブスプリングと、前記バルブスプリングに抗して吸・排気バルブをそれぞれ開弁方向に駆動する吸・排気カムシャフトとが設けられた内燃機関のシリンダヘッドであって、
前記吸・排気バルブとバルブスプリングとが組み付けられ、前記排気カムシャフトの排気カムが排気バルブを直接的に押し下げるように排気カムシャフトが回転可能に支持されたシリンダヘッド本体と、
前記吸気カムシャフトの吸気カムが吸気バルブをロッカアームを介して間接的に押し下げるように吸気カムシャフトが回転可能に支持されるとともに、前記吸気バルブのバルブ特性を変更するためのバルブ特性可変装置が組み付けられた第２支持台部、および、前記吸気カムシャフトの吸気カムが吸気バルブをロッカアームを介して間接的に押し下げるように吸気カムシャフトが回転可能に支持された第３支持台部から選ばれた一方からなり、前記シリンダヘッド本体に取り付けられる支持台部と
を備えることを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド。
【請求項３】
吸・排気バルブと、前記吸・排気バルブをそれぞれ閉弁方向に付勢するバルブスプリングと、前記バルブスプリングに抗して吸・排気バルブをそれぞれ開弁方向に駆動する吸・排気カムシャフトとが設けられた内燃機関のシリンダヘッドであって、
前記吸・排気バルブとバルブスプリングとが組み付けられ、前記排気カムシャフトの排気カムが排気バルブを直接的に押し下げるように排気カムシャフトが回転可能に支持されたシリンダヘッド本体と、
前記吸気カムシャフトの吸気カムが吸気バルブを直接的に押し下げるように吸気カムシャフトが回転可能に支持された第１支持台部、および、前記吸気カムシャフトの吸気カムが吸気バルブをロッカアームを介して間接的に押し下げるように吸気カムシャフトが回転可能に支持された第３支持台部から選ばれた一方からなり、前記シリンダヘッド本体に取り付けられる支持台部と
を備えることを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド。
【請求項４】
吸・排気バルブと、前記吸・排気バルブをそれぞれ閉弁方向に付勢するバルブスプリングと、前記バルブスプリングに抗して吸・排気バルブをそれぞれ開弁方向に駆動する吸・排気カムシャフトとが設けられた内燃機関のシリンダヘッドであって、
前記吸・排気バルブとバルブスプリングとが組み付けられ、前記排気カムシャフトの排気カムが排気バルブを直接的に押し下げるように排気カムシャフトが回転可能に支持されたシリンダヘッド本体と、
前記吸気カムシャフトの吸気カムが吸気バルブを直接的に押し下げるように吸気カムシャフトが回転可能に支持された第１支持台部、および、前記吸気カムシャフトの吸気カムが吸気バルブをロッカアームを介して間接的に押し下げるように吸気カムシャフトが回転可能に支持されるとともに、前記吸気バルブのバルブ特性を変更するためのバルブ特性可変装置が組み付けられた第２支持台部、および、前記吸気カムシャフトの吸気カムが吸気バルブをロッカアームを介して間接的に押し下げるように吸気カムシャフトが回転可能に支持された第３支持台部から選ばれたいずれかからなり、前記シリンダヘッド本体に取り付けられる支持台部と
を備えることを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブスプリングにより閉弁方向に付勢された機関バルブを動弁機構により開弁させるようにした内燃機関のシリンダヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のシリンダヘッドにおける一般的な動弁機構は、バルブスプリングによって閉弁方向に付勢された機関バルブ（吸・排気バルブ）をカムシャフトのカムによって、直接的にまたはロッカアームを介して間接的に押し下げて開弁させる構成を採用している。つまり、機関バルブを開閉するためのバルブ開閉機構として、直動式（直打式）のバルブ開閉機構、または、ロッカアーム式のバルブ開閉機構を採用している。
【０００３】
直動式のバルブ開閉機構では、バルブリフタが機関バルブのバルブステムの上端部に取り付けられている。そして、カムシャフトの回転によりバルブリフタがカムによって押圧されることで、機関バルブがバルブスプリングに抗して押し下げられて開弁するように構成されている。このような直動式のバルブ開閉機構は、バルブリフタ式のバルブ開閉機構とも言われる。
【０００４】
ロッカアーム式のバルブ開閉機構では、ロッカアームが機関バルブのバルブステムとラッシュアジャスタとの上に配設されている。そして、カムシャフトの回転によりロッカアームがカムによって押圧されることで、ロッカアームがラッシュアジャスタの頭部を支点として揺動する。この揺動により、機関バルブがバルブスプリングに抗して押し下げられ開弁するように構成されている。このようなロッカアーム式のバルブ開閉機構のうち、ロッカアームのカムに押圧される部分にローラを配置したものは、ローラアーム式のバルブ開閉機構と言われる。
【０００５】
他方、近年では、シリンダヘッドにバルブ特性可変装置を設けることが提案されている。バルブ特性可変装置は、機関バルブの最大リフト量や機関バルブの開弁にかかわるカムの作用角といったバルブ特性を、内燃機関の運転状態に応じて変更するものである。このようなバルブ特性可変装置を、例えば、吸気バルブに適用すると、内燃機関の低回転低負荷域では、吸気カムの作用角および吸気バルブの最大リフト量を小さくして、吸入空気量を制限することで、スロットルバルブの開度制御によって生ずるポンピングロスを小さくし、燃費の向上を図ることができる。また、内燃機関の高回転高負荷域では、上記作用角および最大リフト量を大きくし、吸気充填効率の向上により出力の増加を確保することができる。
【０００６】
そのようなバルブ特性可変装置の一態様として、軸方向への変位可能に設けられたスライダと、ヘリカルスプラインによってスライダの外周にそれぞれ噛合された入力アームおよび出力アームとを備えたものが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。このバルブ特性可変装置では、カムによって入力アームが揺動されると、その揺動がスライダを介して出力アームに伝達されて、この出力アームが揺動する。この揺動により、機関バルブがバルブスプリングに抗して押し下げられて開弁する。この基本動作に加え、アクチュエータによってスライダが軸方向に変位させられると、この変位にともなうスライダの回転により、入力アームおよび出力アームの相対位相差が変更され、上記作用角および最大リフト量が連続的に変更される。
【特許文献１】特開２００１−２６３０１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、直動式のバルブ開閉機構が設けられたシリンダヘッドと、ロッカアーム式のバルブ開閉機構が設けられたシリンダヘッドとの間では、バルブリフタ、ロッカアームやラッシュアジャスタ等のシリンダヘッド上部の構成部品が異なるだけで、他の構成部品、例えば、吸・排気カムシャフト、吸・排気バルブ、バルブスプリング等の構成部品は共通しており、シリンダヘッド下部の構成も共通している場合がある。したがって、そのような場合には、シリンダヘッドに設けられるバルブ開閉機構が直動式であるかロッカアーム式であるかにかかわらず、共通する箇所については共用できるような構成とすることが望ましい。
【０００８】
また、上述のような機関バルブのバルブ特性可変装置が設けられたシリンダヘッドと、設けられていないシリンダヘッドとの間でも、共通する箇所については共用できるような構成とすることが望ましい。この場合、シリンダヘッドを機関バルブのバルブ特性の可変機能の要否に対応させる必要があるため、バルブ特性を変更可能としない機関バルブについては、そのバルブ開閉機構をバルブ特性の可変機能の要否にかかわらず共通の構成とすれば、共用できる部分が大きくなる。つまり、機関バルブのバルブ特性の可変機能の要否にかかわる部分を最小限の構成として、機関バルブのバルブ特性の可変機能の要否とは関係ない部分に選択的に取り付け可能な構成とすれば、共用できる部分が大きくなる。
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載されている技術では、上述のような点についての考慮がなされておらず、共通部分を含む複数のシリンダヘッドが別々に製造されることとなる。したがって、シリンダヘッドの製造設備（工場・機械等）を新たに増設するための投資を抑制するという観点から改善の余地がある。
【００１０】
本発明は、上述した従来技術の問題点を鑑みてなされたものであって、より少ない部品の変更をともなうだけで、仕向け地ニーズや搭載される車両の車格等に応じた様々なタイプのシリンダヘッドを製造することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、吸・排気バルブと、前記吸・排気バルブをそれぞれ閉弁方向に付勢するバルブスプリングと、前記バルブスプリングに抗して吸・排気バルブをそれぞれ開弁方向に駆動する吸・排気カムシャフトとが設けられた内燃機関のシリンダヘッドであって、前記吸・排気バルブとバルブスプリングとが組み付けられ、前記排気カムシャフトの排気カムが排気バルブを直接的に押し下げるように排気カムシャフトが回転可能に支持されたシリンダヘッド本体と、前記吸気カムシャフトの吸気カムが吸気バルブを直接的に押し下げるように吸気カムシャフトが回転可能に支持された第１支持台部、および、前記吸気カムシャフトの吸気カムが吸気バルブをロッカアームを介して間接的に押し下げるように吸気カムシャフトが回転可能に支持されるとともに、前記吸気バルブのバルブ特性を変更するためのバルブ特性可変装置が組み付けられた第２支持台部から選ばれた一方からなり、前記シリンダヘッド本体に取り付けられる支持台部とを備えることを特徴としている。
【００１２】
上記構成によれば、シリンダヘッド本体とともにシリンダヘッドを構成する支持台部として、第１支持台部および第２支持台部の２種類が予め用意されている。吸気バルブのバルブ特性の可変機能の要否に応じて、上記２種類の支持台部の一方が選ばれる。シリンダヘッド本体については、吸気バルブのバルブ特性の可変機能の要否にかかわらず共通に用いられる。そして、シリンダヘッドの製造に際し、上記のようにして選ばれた支持台部がシリンダヘッド本体に取り付けられる。
【００１３】
具体的には、吸気バルブのバルブ特性の可変機能が不要な場合には、支持台部として第１支持台部が選ばれる。この第１支持台部がシリンダヘッド本体に取り付けられたシリンダヘッドでは、回転する吸・排気カムシャフトによって吸・排気バルブがバルブスプリングに抗して押し下げられて開弁する。
【００１４】
これに対し、吸気バルブのバルブ特性の可変機能が必要な場合には、支持台部として第２支持台部が選ばれる。この第２支持台部がシリンダヘッドに取り付けられたシリンダヘッドでは、吸気カムシャフトの回転がバルブ特性可変装置を通じて吸気バルブに伝達される。この伝達により、吸気バルブがバルブスプリングに抗して押し下げられて開弁する。
さらに、バルブ特性可変装置がバルブ特性の可変機能を発揮すると、上記吸気カムシャフトによって駆動される吸気バルブのバルブ特性、例えば、吸気バルブの開弁にかかわる吸気カムの回転角度である作用角、吸気バルブの最大リフト量等が変更される。一方、排気バルブへは、排気カムシャフトの回転がバルブ特性可変装置を介さずに伝達される。この伝達により、排気バルブがバルブスプリングに抗して押し下げられて開弁する。
【００１５】
このように、シリンダヘッド本体を共用しつつ、吸気バルブのバルブ特性の可変機能の要否に応じて２種類の支持台部のうち、一方だけを選んで上記シリンダヘッド本体に取り付けることによって、より少ない部品を変更するだけで、吸気バルブのバルブ特性の可変機能を有するシリンダヘッドとすることも、有さないシリンダヘッドとすることもできる。このように、より少ない部品の変更をともなうだけで、仕向け地ニーズや搭載される車両の車格等に応じた様々なタイプのシリンダヘッドを製造することができる。その結果、シリンダヘッドの製造設備（工場、機械等）を新たに増設するための投資を抑制し、ひいては、シリンダヘッドのコスト低減を図ることができる。
【００１６】
また、吸気バルブのバルブ特性の可変機能の要否に対応するようにしているため、バルブ特性を変更可能としない排気バルブのバルブ開閉機構についてはシリンダヘッド本体に組み込んで、共通の構成としている。このように、シリンダヘッド本体に選択的に取り付け可能な２種類の支持台部を、吸気バルブのバルブ特性の可変機能の要否にかかわる部分を最小限に含むような構成としている。つまり、共用できる部分（吸気バルブのバルブ特性の可変機能の要否に関係ない部分）をできるだけ大きくしつつ、共用できない部分（吸気バルブのバルブ特性の可変機能の要否にかかわる部分）をできるだけ小さくするようにしている。これにより、第１支持台部および第２支持台部を小さくでき、部品点数も削減できる。さらには、第１支持台部および第２支持台部の保管スペースを小さくすることができる。
【００１７】
なお、第１支持台部に代わりに、吸気カムシャフトの吸気カムが吸気バルブをロッカアームを介して間接的に押し下げるように吸気カムシャフトが回転可能に支持された第３支持台部を支持台部として予め用意しておいてもよい。この場合には、シリンダヘッド本体とともにシリンダヘッドを構成する支持台部として、第２支持台部および第３支持台部の２種類が予め用意され、吸気バルブのバルブ特性の可変機能の要否に応じて、上記２種類の支持台部の一方が選ばれる。
【００１８】
また、本発明は、吸・排気バルブと、前記吸・排気バルブをそれぞれ閉弁方向に付勢するバルブスプリングと、前記バルブスプリングに抗して吸・排気バルブをそれぞれ開弁方向に駆動する吸・排気カムシャフトとが設けられた内燃機関のシリンダヘッドであって、前記吸・排気バルブとバルブスプリングとが組み付けられ、前記排気カムシャフトの排気カムが排気バルブを直接的に押し下げるように排気カムシャフトが回転可能に支持されたシリンダヘッド本体と、前記吸気カムシャフトの吸気カムが吸気バルブを直接的に押し下げるように吸気カムシャフトが回転可能に支持された第１支持台部、および、前記吸気カムシャフトの吸気カムが吸気バルブをロッカアームを介して間接的に押し下げるように吸気カムシャフトが回転可能に支持された第３支持台部から選ばれた一方からなり、前記シリンダヘッド本体に取り付けられる支持台部とを備えることを特徴としている。
【００１９】
上記構成によれば、シリンダヘッド本体とともにシリンダヘッドを構成する支持台部として、第１支持台部および第３支持台部の２種類が予め用意されている。シリンダヘッドに設けられる吸気バルブのバルブ開閉機構に応じて、上記２種類の支持台部の一方が選ばれる。シリンダヘッド本体については、シリンダヘッドに設けられる吸気バルブのバルブ開閉機構にかかわらず共通に用いられる。そして、シリンダヘッドの製造に際し、上記のようにして選ばれた支持台部がシリンダヘッド本体に取り付けられる。
【００２０】
具体的には、吸気バルブのバルブ開閉機構として、吸気カムシャフトの吸気カムが吸気バルブを直接的に押し下げるような直動式のものが採用される場合には、支持台部として第１支持台部が選ばれる。これに対し、バルブ開閉機構として、吸気カムシャフトの吸気カムが吸気バルブをロッカアームを介して間接的に押し下げるようなロッカアーム式のものが採用される場合には、支持台部として第３支持台部が選ばれる。
【００２１】
このように、シリンダヘッド本体を共用しつつ、シリンダヘッドに設けられる吸気バルブのバルブ開閉機構に応じて、２種類の支持台部のうち、一方だけを選んで上記シリンダヘッド本体に取り付けることによって、より少ない部品を変更するだけで、吸気バルブのバルブ開閉機構が直動式のものであるシリンダヘッドとすることも、ロッカアーム式のものであるシリンダヘッドとすることもできる。このように、より少ない部品の変更をともなうだけで、仕向け地ニーズや搭載される車両の車格等に応じた様々なタイプのシリンダヘッドを製造することができる。その結果、シリンダヘッドの製造設備（工場、機械等）を新たに増設するための投資を抑制し、ひいては、シリンダヘッドのコスト低減を図ることができる。
【００２２】
ここで、バルブ開閉機構としては、直動式のバルブ開閉機構のほうがロッカアーム式のバルブ開閉機構に比べて部品点数が少なく安価である。したがって、吸気バルブのバルブ開閉機構として直動式のものを採用することによって、シリンダヘッドをより安価に製造することができる。また、吸気バルブのバルブ開閉機構としてロッカアーム式のものが採用される場合にも、吸・排気カムシャフトを支持する軸受部が分割して設けられているので、排気バルブのバルブ開閉機構には直動式のものを採用することによって、シリンダヘッドをより安価に製造することができる。
【００２３】
一方、ロッカアーム式のバルブ開閉機構のほうが直動式のバルブ開閉機構に比べて燃費がやや優れている。したがって、吸気バルブのバルブ開閉機構としてロッカアーム式のものを採用することによって、シリンダヘッドが組み込まれたエンジンの燃費を向上させることができる。
【００２４】
また、本発明は、吸・排気バルブと、前記吸・排気バルブをそれぞれ閉弁方向に付勢するバルブスプリングと、前記バルブスプリングに抗して吸・排気バルブをそれぞれ開弁方向に駆動する吸・排気カムシャフトとが設けられた内燃機関のシリンダヘッドであって、前記吸・排気バルブとバルブスプリングとが組み付けられ、前記排気カムシャフトの排気カムが排気バルブを直接的に押し下げるように排気カムシャフトが回転可能に支持されたシリンダヘッド本体と、前記吸気カムシャフトの吸気カムが吸気バルブを直接的に押し下げるように吸気カムシャフトが回転可能に支持された第１支持台部、および、前記吸気カムシャフトの吸気カムが吸気バルブをロッカアームを介して間接的に押し下げるように吸気カムシャフトが回転可能に支持されるとともに、前記吸気バルブのバルブ特性を変更するためのバルブ特性可変装置が組み付けられた第２支持台部、および、前記吸気カムシャフトの吸気カムが吸気バルブをロッカアームを介して間接的に押し下げるように吸気カムシャフトが回転可能に支持された第３支持台部から選ばれたいずれかからなり、前記シリンダヘッド本体に取り付けられる支持台部とを備えることを特徴としている。
【００２５】
上記構成によれば、シリンダヘッド本体とともにシリンダヘッドを構成する支持台部として、第１支持台部、第２支持台部、および、第３支持台部の３種類が予め用意されている。そして、吸気バルブのバルブ特性の可変機能の要否、および、シリンダヘッドに設けられる吸気バルブのバルブ開閉機構に応じて、上記３種類の支持台部のいずれかが選ばれる。シリンダヘッド本体については、吸気バルブのバルブ特性の可変機能の要否、および、シリンダヘッドに設けられる吸気バルブのバルブ開閉機構にかかわらず共通に用いられる。そして、シリンダヘッドの製造に際し、上記のようにして選ばれた支持台部がシリンダヘッド本体に取り付けられる。
【００２６】
このように、シリンダヘッド本体を共用しつつ、吸気バルブのバルブ特性の可変機能の要否、および、シリンダヘッドに設けられる吸気バルブのバルブ開閉機構に応じて、３種類の支持台部のうち、いずれかを選んで上記シリンダヘッド本体に取り付けることによって、より少ない部品を変更するだけで、様々なタイプのシリンダヘッドに対応することができる。このように、より少ない部品の変更をともなうだけで、仕向け地ニーズや搭載される車両の車格等に応じた様々なタイプのシリンダヘッドを製造することができる。これにより、シリンダヘッドの製造設備（工場、機械等）を新たに増設するための投資を抑制し、ひいては、シリンダヘッドのコスト低減を図ることができる。
【００２７】
また、吸気バルブのバルブ特性の可変機能の要否に対応するようにしているため、バルブ特性を変更可能としない排気バルブのバルブ開閉機構についてはシリンダヘッド本体に組み込んで、共通の構成としている。このように、シリンダヘッド本体に選択的に取り付け可能な３種類の支持台部を、吸気バルブのバルブ特性の可変機能の要否にかかわる部分を最小限に含むような構成としている。つまり、共用できる部分（吸気バルブのバルブ特性の可変機能の要否に関係ない部分）をできるだけ大きくしつつ、共用できない部分（吸気バルブのバルブ特性の可変機能の要否にかかわる部分）をできるだけ小さくするようにしている。これにより、第１支持台部および第２支持台部および第３支持台部を小さくでき、部品点数も削減できる。さらには、第１支持台部および第２支持台部および第３支持台部の保管スペースを小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、より少ない部品の変更をともなうだけで、仕向け地ニーズや搭載される車両の車格等に応じた様々なタイプのシリンダヘッドを製造することができる。これにより、シリンダヘッドの製造設備（工場、機械等）を新たに増設するための投資を抑制し、ひいては、シリンダヘッドのコスト低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。
【００３０】
以下では、本発明を車両に搭載される内燃機関（エンジン）に適用した例について説明する。
【００３１】
この例のエンジンは、車両に搭載される直列４気筒ガソリンエンジンであって、シリンダブロックおよびシリンダヘッドを備えて構成されている。
【００３２】
シリンダブロック１０は、図２、図３に示すように、列をなして配置された４つの気筒（シリンダ）１１を有している。シリンダブロック１０の各気筒１１には、ピストン１２が往復移動可能に収容されている。各ピストン１２は、コネクティングロッドを介し、出力軸であるクランクシャフト１３に連結されている。そのため、各ピストン１２が往復動すると、その動きがコネクティングロッドによって回転運動に変換された後、クランクシャフト１３に伝達される。各気筒１１において、ピストン１２よりも上側の空間は燃焼室１４となっている。
【００３３】
以下、エンジンのシリンダヘッドの第１実施形態、第２実施形態についてそれぞれ説明する。
【００３４】
［第１実施形態］
第１実施形態では、シリンダヘッドとして、図１（Ａ）に示すようなシリンダヘッド２０Ａと、図１（Ｂ）に示すようなシリンダヘッド２０Ｂとが設定されている。シリンダヘッド２０Ａ，２０Ｂについて順次説明する。
【００３５】
まず、シリンダヘッド２０Ａについて、図１（Ａ）、図２〜図５を用いて説明する。
【００３６】
シリンダヘッド２０Ａは、その大部分を占めるメインアッセンブリ３０と、メインアッセンブリ３０の上に選択的に取り付けられるサブアッセンブリ５０Ａとを備えて構成されている。図２に示すように、メインアッセンブリ３０は、シリンダヘッド本体３１とこのシリンダヘッド本体３１に組み付けられた各種部品とを備えている。シリンダヘッド本体３１には、吸気通路の一部をなす吸気ポート３２と、排気通路の一部をなす排気ポート３３とが、それぞれ気筒配列方向（図３の左右方向）について気筒１１ごとに一対ずつ形成されている。
【００３７】
シリンダヘッド本体３１には、各吸気ポート３２を開閉する吸気バルブ３４と、各排気ポート３３を開閉する排気バルブ３５とが機関バルブとして設けられている。吸・排気バルブ３４，３５の各バルブステム３６の上端部にはリテーナ３７が装着されている。各リテーナ３７とシリンダヘッド本体３１との間であって、各バルブステム３６の周りには、バルブスプリング３８が配置されている。そして、吸・排気バルブ３４，３５は、いずれもバルブスプリング３８によって、吸・排気ポート３２，３３を閉鎖する方向（閉弁方向、図２のほぼ上方）へ付勢されている。
【００３８】
また、シリンダヘッド本体３１には、バルブスプリング３８等に抗して、排気ポート３３を開放させる方向（開弁方向、図２のほぼ下方）へ排気バルブ３５をリフトさせるためのバルブ開閉機構（動弁機構）が設けられている。排気バルブ３５のバルブ開閉機構としては、直動式（バルブリフタ式）のものが採用されている。
【００３９】
排気バルブ３５のバルブ開閉機構について説明する。シリンダヘッド本体３１には、排気カムシャフト４４を支持する排気側カムキャリア部４１が一体的に設けられている。排気側カムキャリア部４１は、排気カムシャフト４４を支持する複数の排気側軸受部４６が一体的に連結されて形成された部材である。各排気側軸受部４６は、気筒配列方向に直交する方向に沿って延びており、排気側カムキャリア部４１の排気側（図２の右方）の端部から排気側と吸気側（図２の左方）との中間部分まで延びている。このため、シリンダヘッド本体３１は、図２に示すように、排気側の部分が吸気側の部分に比べて上方に高くなっており、吸気側と排気側との間に側面視で段差が形成されている。
【００４０】
図２〜図４に示すように、排気側カムキャリア部４１の気筒配列方向であって、各気筒１１に対応する複数箇所に、排気側軸受部４６が設けられている。各排気側軸受部４６において、排気バルブ３５のほぼ上方には、排気側凹部４７が形成されている。そして、排気カム４５を有する排気カムシャフト４４が、排気側凹部４７において排気側軸受部４６と排気側カムキャップ４８とによって回転可能に支持されている。排気側カムキャップ４８は、排気カムシャフト４４の軸部分を上側から覆った状態で、ボルト４９によって排気側軸受部４６に締結されている。なお、排気カムシャフト４４の両端部については、後述する第１カムキャップ５６と排気側軸受部４６とによって回転可能に支持されている。
【００４１】
そして、排気カムシャフト４４の回転を排気バルブ３５に伝達するために、排気バルブ３５のバルブステム３６の上端部には、バルブリフタ３９が組み付けられている。バルブリフタ３９は、そのほぼ上方に配置される排気カム４５に接触している。このように、排気バルブ３５のバルブ開閉機構は、直動式（バルブリフタ式）のものとなっており、そのバルブ開閉機構がメインアッセンブリ３０に配設されている。
【００４２】
一方、サブアッセンブリ５０Ａは、シリンダヘッド本体３１の上側に配置される第１支持台部としての第１カムキャリア５１を備えている。第１カムキャリア５１は、ボルト等の締結部品によって、シリンダヘッド本体３１に締結されている。
【００４３】
第１カムキャリア５１は、吸気カムシャフト５２を支持する複数の第１軸受部５２が一体的に連結されて形成された部材である。各第１軸受部５２は、気筒配列方向に直交する方向に沿って延びており、第１カムキャリア５１の吸気側の端部から吸気側と排気側との中間部分まで延びている。第１カムキャリア５１は、シリンダヘッド本体３１上面の排気側カムキャリア部４１が形成されていない箇所に配置されている。そして、第１カムキャリア５１は、図３に示すように、第１カムキャップ５６を用いてシリンダヘッド本体３１に取り付けられている。第１カムキャップ５６は、吸・排気カムシャフト４２，４４に共通のカムキャップであって、吸・排気カムシャフト４２，４４を保持するとともに、第１カムキャリア５１をシリンダヘッド本体３１に固定するために設けられている。第１カムキャップ５６は、第１カムキャリア５１の第１軸受部５２の吸気側の端部からシリンダヘッド本体３１の排気側カムキャリア部４１の排気側軸受部４６の排気側の端部まで延びている。なお、第１カムキャリア５１の第１軸受部５２と排気側カムキャリア部４１の排気側軸受部４６との間で段差がある場合があるが、この場合には、第１カムキャップ５６をその段差の形状に応じた形状とすればよい。ただし、他の固定手段によって第１カムキャリア５１をシリンダヘッド本体３１に固定してもよい。
【００４４】
第１カムキャリア５１には、バルブスプリング３８等に抗して、吸気ポート３２を開放させる方向（開弁方向、図２のほぼ下方）へ吸気バルブ３４をリフトさせるためのバルブ開閉機構（動弁機構）が設けられている。吸気バルブ３４のバルブ開閉機構として、直動式（バルブリフタ式）のものが採用されている。
【００４５】
吸気バルブ３４のバルブ開閉機構について説明すると、図２〜図４に示すように、第１カムキャリア５１の気筒配列方向であって、各気筒１１に対応する複数箇所に、上述した第１軸受部５２が設けられている。各第１軸受部５２と、シリンダヘッド本体３１の排気側カムキャリア部４１の対応する排気側軸受部４６とが気筒配列方向に直交する方向に沿って一直線上に並ぶように設けられている。
【００４６】
各第１軸受部５２において、吸気バルブ３４のほぼ上方には、凹部５３が形成されており、吸気カム４３を有する吸気カムシャフト４２が、この凹部５３において第１軸受部５２と第１カムキャップ５４とによって回転可能に支持されている。第１カムキャップ５４は、吸気カムシャフト４２の軸部分を上側から覆った状態で、ボルト５５によって第１軸受部５２に締結されている。なお、吸気カムシャフト４２の両端部については、第１カムキャップ５６と第１軸受部５２とによって回転可能に支持されている。
【００４７】
そして、吸気カムシャフト４２の回転を吸気バルブ３４に伝達するために、吸気バルブ３４のバルブステム３６の上端部には、バルブリフタ３９が組み付けられている。バルブリフタ３９は、吸気カム４３の下方に配置されている。このように、シリンダヘッド２０Ａに備えられる吸気バルブ３４のバルブ開閉機構は、直動式（バルブリフタ式）のものとなっており、そのバルブ開閉機構がサブアッセンブリ５０Ａに配設されている。
【００４８】
上述のように、シリンダヘッド２０Ａでは、排気カムシャフト４４がシリンダヘッド本体３１と一体の排気側カムキャリア部４１に支持されているのに対し、吸気カムシャフト４２がシリンダヘッド本体３１とは別体の第１カムキャリア５１に支持されている。言い換えれば、吸・排気カムシャフト４２，４４を支持する軸受部が吸・排気カムシャフト４２，４４のそれぞれに対応して分割して設けられている。
【００４９】
そして、吸・排気カムシャフト４２，４４およびクランクシャフト１３の一端部（図３の左端部）には、それぞれスプロケットが取り付けられており、これらのスプロケットにタイミングチェーン１５が掛け渡されている。そのため、クランクシャフト１３が回転すると、その回転が各スプロケットおよびタイミングチェーン１５を介して吸・排気カムシャフト４２，４４に伝達される。なお、スプロケットおよびタイミングチェーン１５に代えて、タイミングプーリおよびタイミングベルトを用いてもよい。
【００５０】
上述したように、吸・排気バルブ３４，３５の各バルブステム３６の上端部には、バルブリフタ３９が設けられている。そして、吸・排気カムシャフト４２，４４が回転すると、吸・排気カム４３，４５によってバルブリフタ３９が押圧され、これにより、吸・排気バルブ３４，３５が押し下げられる。この押し下げにより、吸・排気ポート３２，３３が開放された状態（開弁状態）となる。
【００５１】
上述の吸気通路には、燃料を噴射する燃料噴射弁が各気筒１１に対応して取り付けられている。燃料噴射弁により噴射された燃料は、吸気ポート３２を通って燃焼室１４内に導入される吸入空気と混ざり合って混合気となる。なお、吸気ポート３２を介さずに燃料噴射弁から燃料を燃焼室１４へ直接噴射する構成であってもよい。
【００５２】
シリンダヘッド本体３１には、点火プラグ１６が各気筒１１に対応して取り付けられている。そして、上述した混合気は、点火プラグ１６の電気火花によって着火され、爆発・燃焼する。このときに生じた高温高圧の燃焼ガスによってピストン１２が往復動され、クランクシャフト１３が回転されて、エンジンの駆動力（出力トルク）が得られる。燃焼ガスは、排気ポート３３を通じて排気通路へ排出される。
【００５３】
そして、シリンダヘッド２０Ａにおいては、図５に示すように、シリンダヘッド本体３１と、これに組み込まれる各種部品（排気カムシャフト４４、排気側カムキャップ４８、吸・排気バルブ３４，３５、リテーナ３７、バルブスプリング３８、バルブリフタ３９等）とによってメインアッセンブリ３０が構成されている。また、図４に示すように、上述した第１カムキャリア５１と、これに組み込まれるバルブ開閉機構等の各種部品（吸気カムシャフト４２、第１カムキャップ５４等）とによって、サブアッセンブリ５０Ａが構成されている。
【００５４】
次に、シリンダヘッド２０Ｂについて、図１（Ｂ）、図５〜図１３を用いて説明する。
【００５５】
シリンダヘッド２０Ｂは、その大部分を占めるメインアッセンブリ３０と、メインアッセンブリ３０の上に選択的に取り付けられるサブアッセンブリ５０Ｂとを備えて構成されている。上述したシリンダヘッド２０Ａとの大きな相違は、シリンダヘッド２０Ｂでは、サブアッセンブリ５０Ｂがサブアッセンブリ５０Ａの代わりに、シリンダヘッド本体３１に取り付けられていることである。メインアッセンブリ３０としては、シリンダヘッド２０Ａにおけるものと同一構成を有するものが用いられている（図５）。
【００５６】
サブアッセンブリ５０Ｂは、第２カムキャリア６１に後述するバルブ特性可変装置１００が組み付けられている点で、上述したサブアッセンブリ５０Ａとは異なっている。また、吸気バルブ３４のバルブ開閉機構として、ロッカアーム式（ローラアーム式）のものが採用されている点で、上述したサブアッセンブリ５０Ａとは異なっている。
【００５７】
サブアッセンブリ５０Ｂは、図６〜図８に示すように、シリンダヘッド本体３１の上側に配置される第２支持台部としての第２カムキャリア６１を備えている。第２カムキャリア６１は、ボルト等の締結部品によってシリンダヘッド本体３１に締結されている。
【００５８】
第２カムキャリア６１は、吸気カムシャフト４２を支持する複数の第２軸受部６２が一体的に連結されて形成された部材である。各第２軸受部６２は、気筒配列方向に直交する方向に沿って延びており、第２カムキャリア６１の吸気側（図６の左方）の端部から吸気側と排気側（図６の右方）との中間部分に向けて延びている。第２カムキャリア６１は、シリンダヘッド本体３１上面の排気側カムキャリア部４１が設けられていない箇所に配置されている。そして、第２カムキャリア６１は、図７に示すように、第２カムキャップ６７を用いてシリンダヘッド本体３１に取り付けられている。第２カムキャップ６７は、吸・排気カムシャフト４２，４４に共通のカムキャップであって、吸・排気カムシャフト４２，４４を保持するとともに、第２カムキャリア６１をシリンダヘッド本体３１に固定するために設けられている。第２カムキャップ６７は、第２カムキャリア６１の第２軸受部６２の吸気側の端部からシリンダヘッド本体３１の排気側カムキャリア部４１の排気側軸受部４６の排気側の端部まで延びている。なお、第２カムキャリア６１の第２軸受部６２と排気側カムキャリア部４１の排気側軸受部４６との間で段差がある場合があるが、この場合には、第２カムキャップ６７をその段差の形状に応じた形状とすればよい。これらの点は、上述のシリンダヘッド２０Ａのサブアッセンブリ５０Ａと同様である。
【００５９】
吸気バルブ３４のバルブ開閉機構について説明すると、図６〜図８に示すように、第２カムキャリア６１の気筒配列方向（図７の左右方向）であって、各気筒１１に対応する複数箇所に、気筒１１ごとに同数（ここでは一対）の上述した第２軸受部６２が設けられている。各第２軸受部６２と、シリンダヘッド本体３１の排気側カムキャリア部４１の対応する排気側軸受部４６とが気筒配列方向に直交する方向に沿って一直線上に並ぶように設けられている。
【００６０】
シリンダヘッド２０Ｂでは、吸気カム４３が後述するロッカアーム７１のローラ７２に直接接触せず、バルブ特性可変装置１００を介して間接的にローラ７２に接触する。そのため、サブアッセンブリ５０Ｂにおける吸気カムシャフト４２の位置が、上述したサブアッセンブリ５０Ａにおける吸気カムシャフト４２の位置（図４参照）と異なっている。すなわち、サブアッセンブリ５０Ａでは、吸気カムシャフト４２がバルブステム３６の上端のほぼ上方に位置するが、サブアッセンブリ５０Ｂでは、バルブ特性可変装置１００を組み込むスペースを確保するために、吸気カムシャフト４２がバルブステム３６の上端（ローラ７２）から第２カムキャリア６１の幅方向（図７の左右方向）へ若干離れた箇所に位置している。
【００６１】
吸気カムシャフト４２をそのような箇所に配置するため、サブアッセンブリ５０Ｂでは、第２カムキャリア６１の各第２軸受部６２において、吸気カムシャフト４２を支持するための凹部６３が、サブアッセンブリ５０Ａの第１カムキャリア５１の凹部５３（図４参照）に対し幅方向へずれた箇所に設けられている。そして、吸気カムシャフト４２は、凹部６３において、第２軸受部６２と第２カムキャップ６５とによって回転可能に支持されている。第２カムキャップ６５は、吸気カムシャフト４２の軸部分を上側から覆った状態で、ボルト６６によって第２軸受部６２に締結されている。なお、吸気カムシャフト４２の両端部については、第２カムキャップ６７と第２軸受部６２とによって回転可能に支持されている。また、第２軸受部６２には、後述するバルブ特性可変装置１００の支持パイプ１０１を支持するための凹部６４も設けられている。
【００６２】
そして、サブアッセンブリ５０Ｂでは、吸気カムシャフト４２の回転を吸気バルブ３４に伝達するために、吸気カム４３とバルブステム３６の上端部との間には、ローラ７２を有するロッカアーム７１が揺動可能に配置されている。また、各ローラ７２は、後述するバルブ特性可変装置１００の出力アーム１１２，１１３の下方に配置されている。各ロッカアーム７１の一方の端部は、吸気バルブ３４の直上に位置し、他方の端部は、ラッシュアジャスタ７３の直上に位置している。
【００６３】
ラッシュアジャスタ７３は、ボディ７３ａ内のプランジャ７３ｂがプランジャスプリングの圧縮反力や油圧によって上下にスライドする周知の構造となっており、そのボディ７３ａが第２カムキャリア６１に固定されている。具体的には、ラッシュアジャスタ７３のボディ７３ａは、第２軸受部６２の下部に形成されている突出部６２ａに固定されている。突出部６２ａは、第２軸受部６２の、吸気カムシャフト４２と排気カムシャフト４４との間の箇所に設けられており、気筒１１の中心側へ向けて突設されている。このようなラッシュアジャスタ７３を支持するための突出部６２ａが形成されている点で、第２カムキャリア６１の第２軸受部６２は、上述した第１カムキャリア５１の第１軸受部５２とは異なる。
【００６４】
このように、ラッシュアジャスタ７３が設けられているため、バルブスプリング３８の圧縮反力が吸気バルブ３４を介してロッカアーム７１の一方の端部に伝達されるとともに、ラッシュアジャスタ７３の押し上げ力がロッカアーム７１の他方の端部に伝達される。両伝達によりロッカアーム７１が押し上げられ、ローラ７２が吸気カム４３に接触している。そして、吸気カムシャフト４２が回転すると、プランジャ７３ｂの頭部を支点として、バルブスプリング３８に抗してロッカアーム７１が下方へ揺動する。この揺動により吸気バルブ３４がバルブスプリング３８等に抗して押し下げられる。この押し下げにより、吸気ポート３２が開放された状態（開弁状態）となる。このように、シリンダヘッド２０Ｂに備えられる吸気バルブ３４のバルブ開閉機構は、ロッカアーム式（ローラアーム式）のものとなっており、そのバルブ開閉機構がサブアッセンブリ５０Ｂに配置されている。
【００６５】
上述したように、シリンダヘッド２０Ｂでは、排気カムシャフト４４がシリンダヘッド本体３１と一体の排気側カムキャリア部４１に支持されているのに対し、吸気カムシャフト４２がシリンダヘッド本体３１とは別体の第２カムキャリア６１に支持されている。言い換えれば、吸・排気カムシャフト４２，４４を支持する軸受部が吸・排気カムシャフト４２，４４のそれぞれに対応して分割して設けられている。
【００６６】
次に、シリンダヘッド２０Ｂのサブアッセンブリ５０Ｂに組み込まれるバルブ特性可変装置１００について説明する。
【００６７】
バルブ特性可変装置１００は、機関バルブ（吸・排気バルブ３４，３５）の作用角および最大リフト量をバルブ特性として、これらの少なくとも一方を変更するための装置である。この例では、バルブ特性可変装置１００が、吸気バルブ３４の作用角および最大リフト量を連続的に変更するために用いられている。ここで、吸気バルブ３４の作用角とは、図９に示すように、吸気カム４３の回転（図９ではクランク角で表現）について、吸気バルブ３４の開弁時期ＩＶＯから閉弁時期ＩＶＣまでの角度範囲である。また、最大リフト量とは、吸気バルブ３４が開弁時において可動範囲の最も下方まで移動（リフト）したときの吸気バルブ３４の移動量である。これらの作用角および最大リフト量は、バルブ特性可変装置１００によって互いに同期して変化させられ、例えば、作用角が小さくなるほど最大リフト量も小さくなる。作用角が小さくなるにしたがい、吸気バルブ３４の開弁時期ＩＶＯと閉弁時期ＩＶＣとが互いに近寄り、開弁期間が短くなって、気筒１１当たりの吸入空気量が少なくなる。このように、吸気バルブ３４の動弁機構は、バルブ特性を変更する機能を備えた可変動弁機構となっている。これに対し、排気バルブ３５の動弁機構については、バルブ特性を変更する機能は備えられていない。
【００６８】
図１０〜図１２に示すように、バルブ特性可変装置１００は、気筒１１ごとの仲介駆動機構１１０を備えるほか、全ての仲介駆動機構１１０にそれぞれ共通の支持パイプ１０１、コントロールシャフト１０２、および、アクチュエータ１０３を備える。支持パイプ１０１は、気筒配列方向へ延びるように配置されている。上述の第２カムキャリア６１の各第２軸受部６２において、吸気バルブ３４のほぼ上方には、凹部６４が形成されており、支持パイプ１０１が、この凹部６４において第２軸受部６２と第２カムキャップ６５とによって挟まれて固定されている。したがって、吸気カムシャフト４２および支持パイプ１０１は、共通の第２カムキャップ６５によって第２軸受部６２に支持されていることになる。
【００６９】
なお、支持パイプ１０１の延びる方向について、特に区別する必要がない場合には「軸方向」といい、区別する必要がある場合には矢印Ｘ方向または矢印Ｙ方向というものとする。矢印Ｘ方向は、上述したタイミングチェーン１５に近づく方向（アクチュエータ１０３から遠ざかる方向）であり、吸気カム４３の作用角を小さくする方向である。また、矢印Ｙ方向はタイミングチェーン１５から遠ざかる方向（アクチュエータ１０３に近づく方向）であり、上記作用角を大きくする方向である。
【００７０】
支持パイプ１０１は、上述のように、第２カムキャリア６１に固定されているため、軸方向への移動が規制されており、また、回転も不能となっている。コントロールシャフト１０２は、支持パイプ１０１内に摺動可能に挿入されている。アクチュエータ１０３は、電動モータと、この電動モータの回転を直線運動に変換してコントロールシャフト１０２に伝達する変換機構とを備えている。そして、この直線運動の伝達により、コントロールシャフト１０２が軸方向へ往復駆動される。
【００７１】
各仲介駆動機構１１０は、吸気カム４３と吸気バルブ３４との間に配置されている。各仲介駆動機構１１０は、図１０〜図１２に示すように、入力アーム１１１と、その軸方向についての両側に配置された一対の出力アーム１１２，１１３とを備えている。仲介駆動機構１１０ごとの入力アーム１１１および各出力アーム１１２，１１３は、それらの相対向する端部において、嵌合により連結されている。また、仲介駆動機構１１０ごとの入力アーム１１１および両出力アーム１１２，１１３は、第２カムキャリア６１における気筒１１ごとの一対の第２軸受部６２，６２間に配置されており、軸方向への変位が両第２軸受部６２，６２によって規制されている。
【００７２】
各入力アーム１１１の外周面には、一対の支持片１１６，１１６が突設されており、両支持片１１６，１１６にローラ１１７が軸支されている。一方、各出力アーム１１２，１１３は、ベース円部１２１と、そのベース円部１２１の外周面から突出するノーズ１２２とを備えている。各ノーズ１２２は、凹状に湾曲するカム面１２２ａを有する。
【００７３】
支持パイプ１０１と、入・出力アーム１１１〜１１３との間には、動力伝達用のスライダ１１４が配置されている。スライダ１１４は、支持パイプ１０１上に回動可能かつ軸方向への変位可能に支持されている。支持パイプ１０１の外側のスライダ１１４を、この支持パイプ１０１内のコントロールシャフト１０２に動力伝達可能に連結するために、そのスライダ１１４の内壁には、周方向に延びる周溝１２４が形成されている。また、支持パイプ１０１において、入・出力アーム１１１〜１１３を挟んで対向する一対の第２軸受部６２，６２によって挟まれた箇所には、軸方向へ延びる長孔１２５が形成されている。これらの周溝１２４および長孔１２５の交わる箇所には、円柱状の係止ピン１２７が配置され、その内端部（図１２の下端部）がコントロールシャフト１０２のピン穴１２６に挿入されている。また、周溝１２４内に位置する係止ピン１２７の外端部（図１２の上端部）にはブッシュ１２８が係止されている。なお、ブッシュ１２８は係止ピン１２７と一体に設けられてもよい。
【００７４】
したがって、上述したように、支持パイプ１０１が第２カムキャリア６１に固定されているが、コントロールシャフト１０２の軸方向への移動にともない、係止ピン１２７が長孔１２５内を移動することで、ブッシュ１２８および係止ピン１２７を介してスライダ１１４を軸方向へ変位させることが可能である。さらに、スライダ１１４自体は、周方向へ延びる周溝１２４にてブッシュ１２８および係止ピン１２７に係合されていることから、それらのブッシュ１２８および係止ピン１２７にて軸方向の位置は決定されるが、軸周りについては回動可能である。
【００７５】
入力アーム１１１およびスライダ１１４間で動力を伝達するために、入力アーム１１１の内周面には、一方の出力アーム１１２側ほど時計回り方向へねじれたヘリカルスプライン１１１ａが形成されている。これに対応して、スライダ１１４の外周面の軸方向における中間部分には、同じ方向へねじれたヘリカルスプライン１１４ａが形成され、これが上述したヘリカルスプライン１１１ａに噛合されている。
【００７６】
また、各出力アーム１１２，１１３およびスライダ１１４間で動力を伝達するために、各出力アーム１１２，１１３の内周面には、上記入力アーム１１１のヘリカルスプライン１１１ａとは逆方向、すなわち、入力アーム１１１から一方の出力アーム１１２側へ離れるほど反時計回り方向へねじれたヘリカルスプライン１１２ｂ，１１３ｃが形成されている。これに対応して、スライダ１１４の外周面の軸方向における両端部には、同じ方向へねじれたヘリカルスプライン１１４ｂ，１１４ｃが形成され、これらが上述したヘリカルスプライン１１２ｂ，１１３ｃに噛合されている。
【００７７】
このように、ヘリカルスプライン１１１ａ，１１４ａと、ヘリカルスプライン１１２ｂ，１１３ｃ，１１４ｂ，１１４ｃとは逆方向へねじれている。そのため、コントロールシャフト１０２の軸方向の移動に連動してスライダ１１４が同方向へ変位しながら回転することによって、入力アーム１１１と各出力アーム１１２，１１３とに対し、互いに逆方向のねじり力が付与される。これにより、入力アーム１１１および出力アーム１１２，１１３の相対位相差が変化する。また、上記ヘリカルスプライン（１１１ａ，１１２ｂ，１１３ｃ），（１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ）のねじれ方向の設定により、入・出力アーム１１１〜１１３の相対位相差は、スライダ１１４が矢印Ｘ方向（作用角を小さくする方向）へ変位するにしたがい小さくなる。
【００７８】
図１３（Ａ），（Ｂ）に示すように、各仲介駆動機構１１０のローラ１１７は、吸気カムシャフト４２の吸気カム４３に接触しており、その吸気カムシャフト４２の回転にともない吸気カム４３によるほぼ下向きの力がローラ１１７に加えられる。
【００７９】
各ロッカアーム７１のローラ７２は、出力アーム１１２，１１３のベース円部１２１の下方に位置している。そして、ロッカアーム７１の一方（図１３の左方）の端部は、吸気バルブ３４のバルブステム３６の上端部に接触し、他方（図１３の右方）の端部は、ラッシュアジャスタ７３のプランジャ７３ｂに接触している。これらの接触により、バルブスプリング３８の圧縮反力が吸気バルブ３４を介してロッカアーム７１の一方の端部に伝達されるとともに、ラッシュアジャスタ７３の押し上げ力がロッカアーム７１の他方の端部に伝達される。両伝達によりロッカアーム７１が押し上げられ、ローラ７２が出力アーム１１２，１１３のベース円部１２１またはノーズ１２２に接触している。
【００８０】
なお、図１３（Ａ）中の１１８は、入力アーム１１１の外周面において、上記支持片１１６とは異なる箇所に設けられた突片である。また、図６中の１２９は、上記突片１１８を通じて、吸気カム４３の押し下げによる入力アーム１１１の揺動方向とは逆方向（図１３（Ａ）の時計回り方向）へその入力アーム１１１を付勢するロストモーションスプリングである。ロストモーションスプリング１２９は、ローラ１１７がベース円部１２１に接触して、バルブスプリング３８の圧縮反力等による回転付勢力（支持片１１６を図１３（Ａ）の時計回り方向へ回転させようとする力）が非常に小さくなった場合にも、ローラ１１７を吸気カム４３に確実に押し付けて、ローラ１１７が吸気カム４３から離れる不具合を抑制している。
【００８１】
そして、シリンダヘッド２０Ｂにおいては、図８に示すように、上述した第２カムキャリア６１と、これに組み込まれるバルブ開閉機構等の各種部品（吸気カムシャフト４２、第２カムキャップ６５、ラッシュアジャスタ７３等）と、バルブ特性可変装置１００とによって、サブアッセンブリ５０Ｂが構成されている。メインアッセンブリ３０は、上述したシリンダヘッド２０Ａの場合と同様の構成であって、図５に示すように、シリンダヘッド本体３１と、これに組み込まれる各種部品（排気カムシャフト４４、排気側カムキャップ４８、吸・排気バルブ３４，３５、リテーナ３７、バルブスプリング３８等）とによって構成されている。
【００８２】
上述したように、この例では、２種類のシリンダヘッド２０Ａ，２０Ｂがそれぞれ構成されるので、シリンダヘッド２０Ａ，２０Ｂの製造に際し、吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能の要否にかかわらず、シリンダヘッド本体３１を含むメインアッセンブリ３０として、図５に示す構造のものが共通して用いられる。これに対し、２種類のサブアッセンブリ５０Ａ，５０Ｂが予め用意されており、吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能の要否に応じて、２種類のサブアッセンブリ５０Ａ，５０Ｂの一方が選ばれる。そして、選ばれたサブアッセンブリ５０Ａ，５０Ｂのいずれか一方がメインアッセンブリ３０に取り付けられる。
【００８３】
具体的には、吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能が不要な場合には、サブアッセンブリとして、図４に示す第１カムキャリア５１を含むサブアッセンブリ５０Ａが選ばれる。各吸気バルブ３４のバルブステム３６の上端部には、バルブリフタ３９が組み付けられる。図５に示すメインアッセンブリ３０のシリンダヘッド本体３１上にサブアッセンブリ５０Ａが適正に配置されると、図１（Ａ）に示すように、吸気カムシャフト４２が吸気バルブ３４のほぼ上方に位置し、吸気カム４３が対応するバルブリフタ３９に接触する。この状態で、第１カムキャップ５６を用いてサブアッセンブリ５０Ａがメインアッセンブリ３０のシリンダヘッド本体３１に取り付けられると、吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能を有しないシリンダヘッド２０Ａが得られる。そして、このシリンダヘッド２０Ａでは、吸・排気バルブ３４，３５のバルブ開閉機構がともに直動式のバルブ開閉機構となっている。
【００８４】
このようなシリンダヘッド２０Ａが組み込まれた図２に示すエンジンでは、吸気カムシャフト４２が回転すると、その回転が吸気バルブ３４に伝達される。この伝達により、吸気バルブ３４がバルブスプリング３８に抗して押し下げられて開弁する。同様に、排気カムシャフト４４が回転すると、その回転が排気バルブ３５に伝達される。この伝達により、排気バルブ３５がバルブスプリング３８に抗して押し下げられて開弁する。
【００８５】
これに対し、吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能が必要な場合には、サブアッセンブリとして、図８に示す第２カムキャリア６１を含むサブアッセンブリ５０Ｂが選ばれる。各吸気バルブ３４のバルブステム３６と、対応するラッシュアジャスタ７３との上にロッカアーム７１が掛け渡される。図５に示すメインアッセンブリ３０のシリンダヘッド本体３１上にサブアッセンブリ５０Ｂが適正に配置されると、図１（Ｂ）に示すように、バルブ特性可変装置１００の各仲介駆動機構１１０が吸気バルブ３４のほぼ上方に位置し、各出力アーム１１２，１１３のベース円部１２１またはノーズ１２２が対応するロッカアーム７１のローラ７２に接触する。この状態で、第２カムキャップ６７を用いてサブアッセンブリ５０Ｂがメインアッセンブリ３０のシリンダヘッド本体３１に取り付けられると、吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能を有するシリンダヘッド２０Ｂが得られる。そして、このシリンダヘッド２０Ｂでは、吸気バルブ３４のバルブ開閉機構がロッカアーム式のバルブ開閉機構となっている一方で、排気バルブ３５のバルブ開閉機構が直動式のバルブ開閉機構となっている。
【００８６】
このようなシリンダヘッド２０Ｂが組み込まれた図６に示すエンジンでは、排気カムシャフト４４が回転すると、その回転が排気バルブ３５に伝達される。この伝達により、排気バルブ３５がバルブスプリング３８に抗して押し下げられて開弁する。この点については、上述したシリンダヘッド２０Ａが組み込まれたエンジンと同様である。
【００８７】
また、吸気カムシャフト４２が回転すると、その回転がバルブ特性可変装置１００を通じて吸気バルブ３４に伝達される。この際、バルブ特性可変装置１００では、アクチュエータ１０３によってコントロールシャフト１０２が駆動されなければ、吸気カムシャフト４２の吸気カム４３の回転にともない入力アーム１１１が、コントロールシャフト１０２を支点として揺動する。この揺動は、スライダ１１４を介して出力アーム１１２，１１３に伝達され、出力アーム１１２，１１３が揺動する。これらの揺動する出力アーム１１２，１１３によって、対応するロッカアーム７１が揺動させられ、吸気バルブ３４がバルブスプリング３８に抗して押し下げられて開弁する。
【００８８】
例えば、図１３（Ａ），（Ｂ）は、アクチュエータ１０３によってコントロールシャフト１０２を図７の矢印Ｙ方向へ最大限移動させたときの仲介駆動機構１１０の状態を示している。スライダ１１４が可動範囲における矢印Ｙ方向の端に位置している。このときには、入力アーム１１１と各出力アーム１１２，１１３との相対位相差が最大となり、吸気カム４３の作用角が最大となっている。
【００８９】
特に、図１３（Ａ）は、吸気カム４３がそのベース円部４３ａにおいて、仲介駆動機構１１０のローラ１１７に接触した状態を示している。この状態では、両出力アーム１１２，１１３のベース円部１２１においてノーズ１２２に近い部分がロッカアーム７１のローラ７２に接触している。このため、吸気バルブ３４は閉弁状態（リフト量が「０」）となる。
【００９０】
吸気カムシャフト４２が矢印で示す方向へ回転すると、仲介駆動機構１１０では、吸気カム４３のノーズ４３ｂによってローラ１１７が押し下げられて、入力アーム１１１が下方へ揺動する。この揺動がスライダ１１４を介して各出力アーム１１２，１１３に伝達されて、これらの出力アーム１１２，１１３が下方へ揺動する。これらの各出力アーム１１２，１１３の揺動により、ノーズ１２２のカム面１２２ａが直ちにロッカアーム７１のローラ７２に接触して、図１３（Ｂ）に示すように、カム面１２２ａのほぼ全範囲を使用してローラ７２を押し下げる。この押し下げにより、ロッカアーム７１がラッシュアジャスタ７３のプランジャ７３ｂの頭部を支点として下方へ揺動し、吸気バルブ３４を大きく押し下げ、この吸気バルブ３４を大きく開弁させる。最大リフト量が最も大きくなり、吸気ポート３２から燃焼室１４に流入する空気の量が最大となる。
【００９１】
吸気バルブ３４のバルブ特性の変更に際し、アクチュエータ１０３によってコントロールシャフト１０２を図７の矢印Ｘ方向へ移動させると、その動きが支持パイプ１０１上のスライダ１１４に伝達されて、このスライダ１１４が回転しながら同方向へ変位する。スライダ１１４の回転により入力アーム１１１および各出力アーム１１２，１１３に対し、互いに逆方向のねじり力が付与され、図１３（Ａ）において想像線で示すように、入力アーム１１１および各出力アーム１１２，１１３の相対位相差が変化する。この相対位相差は、スライダ１１４の矢印Ｘ方向への変位量が大きくなるほど小さくなる。
【００９２】
吸気カム４３のベース円部４３ａが、仲介駆動機構１１０のローラ１１７に接触するときに、出力アーム１１２，１１３のベース円部１２１についてロッカアーム７１のローラ７２との接触箇所がノーズ１２２から遠ざかる。このため、出力アーム１１２，１１３が揺動しても、しばらくはロッカアーム７１のローラ７２はノーズ１２２のカム面１２２ａに接触することなくベース円部１２１に接触し続ける。
【００９３】
その後、カム面１２２ａがローラ７２を押し下げて、ラッシュアジャスタ７３のプランジャ７３ｂの頭部を支点としてロッカアーム７１を下方へ揺動させるが、ローラ７２が当初、ノーズ１２２から離れている分、カム面１２２ａの使用範囲が小さくなる。その結果、ロッカアーム７１の揺動角度が小さくなる。こうして、吸気バルブ３４は、最大時よりも小さな作用角にて吸気ポート３２を開放状態にする。吸気バルブ３４の開弁にともない吸気ポート３２から燃焼室１４に流入する空気量は、スライダ１１４の矢印Ｘ方向への変位量に応じて少なくなる。
【００９４】
このように、アクチュエータ１０３によりコントロールシャフト１０２を通じてスライダ１１４の軸方向の位置を調整することによって、スライダ１１４に対する入力アーム１１１および出力アーム１１２，１１３の軸方向の相対位置を変化させることが可能であり、図９に示すように、吸気カム４３の作用角および吸気バルブ３４の最大リフト量を連続的に調整することが可能である。
【００９５】
以上より、次のような効果が得られる。
【００９６】
すなわち、従来のシリンダヘッドに相当するものを、シリンダヘッド本体３１と、カムキャリア（第１カムキャリア５１および第２カムキャリア６１）とに分割している。シリンダヘッド本体３１に、排気カムシャフト４４を回転可能に支持するとともに、吸・排気バルブ３４，３５、バルブスプリング３８等を組み付けることによって、メインアッセンブリ３０を構成している。メインアッセンブリ３０における排気バルブ３５のバルブ開閉機構は直動式のバルブ開閉機構となっている。
【００９７】
第１カムキャリア５１に、吸気カムシャフト４２を回転可能に支持することによって、サブアッセンブリ５０Ａを構成している。サブアッセンブリ５０Ａにおける吸気バルブ３４のバルブ開閉機構は直動式のバルブ開閉機構となっている。一方、第２カムキャリア６１に、吸気カムシャフト４２を回転可能に支持するとともに、バルブ特性可変装置１００を組み込むことによって、サブアッセンブリ５０Ｂを構成している。サブアッセンブリ５０Ｂにおける吸気バルブ３４のバルブ開閉機構はロッカアーム式のバルブ開閉機構となっている。
【００９８】
そして、シリンダヘッド本体３１を含むメインアッセンブリ３０を共用しつつ、吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能の要否に応じて、２種類のサブアッセンブリ５０Ａ，５０Ｂの一方を選び、メインアッセンブリ３０に取り付けることによって、シリンダヘッド２０Ａまたは２０Ｂを製造するようにしている。
【００９９】
したがって、吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能の要否にかかわらず、メインアッセンブリ３０を共用化することによって、より少ない部品を変更するだけで、吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能を有しないシリンダヘッド２０Ａを製造することも、吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能を有するシリンダヘッド２０Ｂを製造することもできる。このように、より少ない部品の変更をともなうだけで、仕向け地ニーズや搭載される車両の車格等に応じた様々なタイプのシリンダヘッドを製造することができる。その結果、シリンダヘッドの製造設備（工場、機械等）を新たに増設するための投資を抑制し、ひいては、シリンダヘッドのコスト低減を図ることが可能となる。
【０１００】
また、この例では、吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能の要否に対応するようにしているため、バルブ特性を変更可能としない排気バルブ３５のバルブ開閉機構についてはシリンダヘッド本体３１に組み込んで、シリンダヘッド２０Ａ，２０Ｂに共通の構成としている。このように、メインアッセンブリ３０に選択的に取り付け可能な２種類のサブアッセンブリ５０Ａ，５０Ｂを、吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能の要否にかかわる部分を最小限に含むような構成としている。つまり、共用できる部分（吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能の要否に関係ない部分）をできるだけ大きくしつつ、共用できない部分（吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能の要否にかかわる部分）をできるだけ小さくするようにしている。これにより、サブアッセンブリ５０Ａ，５０Ｂを小さくでき、部品点数も削減できる。さらには、サブアッセンブリ５０Ａ，５０Ｂの保管スペースを小さくすることができる。
【０１０１】
ここで、バルブ開閉機構としては、直動式のバルブ開閉機構のほうがロッカアーム式のバルブ開閉機構に比べて部品点数が少なく安価である。したがって、吸気バルブ３４のバルブ開閉機構として直動式のものを採用することによって、シリンダヘッド２０Ａをより安価に製造することができる。また、シリンダヘッド２０Ｂでは、吸気バルブ３４のバルブ開閉機構としてロッカアーム式のものが採用されているが、この場合にも、吸・排気カムシャフト４２，４４を支持する軸受部が分割して設けられているので、排気バルブ３５のバルブ開閉機構には直動式のものを採用することによって、シリンダヘッド２０Ｂをより安価に製造することができる。
【０１０２】
［第２実施形態］
第２実施形態では、シリンダヘッドとして、図１４（Ａ）に示すようなシリンダヘッド２０Ａと、図１４（Ｂ）に示すようなシリンダヘッド２０Ｂと、図１４（Ｃ）に示すようなシリンダヘッド２０Ｃとが設定されている。上記第１実施形態と異なる点は、シリンダヘッドとして、３種類のものが設定されている点である。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０１０３】
シリンダヘッド２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、メインアッセンブリ３０が同一構成となっており、メインアッセンブリ３０に取り付けられるサブアッセンブリ５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃがそれぞれ異なる構成となっている。メインアッセンブリ３０は、上記第１実施形態のものと同様の構成である（図５参照）。
【０１０４】
具体的には、図１４（Ａ）に示すシリンダヘッド２０Ａは、上記第１実施形態の図１（Ａ）に示すものと同様の構成であって、メインアッセンブリ３０とサブアッセンブリ５０Ａとを備えて構成されている。シリンダヘッド２０Ａでは、吸・排気バルブ３４，３５のバルブ開閉機構がともに直動式のバルブ開閉機構となっている。
【０１０５】
図１４（Ｂ）に示すシリンダヘッド２０Ｂは、上記第１実施形態の図１（Ｂ）に示すものと同様の構成であって、メインアッセンブリ３０とサブアッセンブリ５０Ｂとを備えて構成されている。シリンダヘッド２０Ａでは、サブアッセンブリ５０Ｂにバルブ特性可変装置１００が組み付けられている。バルブ特性可変装置１００により、吸気バルブ３４の作用角および最大リフト量が連続的に変更可能となっている。また、シリンダヘッド２０Ｂでは、吸気バルブ３４のバルブ開閉機構がロッカアーム式のバルブ開閉機構となっている一方で、排気バルブ３５のバルブ開閉機構が直動式のバルブ開閉機構となっている。
【０１０６】
図１４（Ｃ）に示すシリンダヘッド２０Ｃは、その大部分を占めるメインアッセンブリ３０と、メインアッセンブリ３０の上に選択的に取り付けられるサブアッセンブリ５０Ｃとを備えて構成されている。そして、シリンダヘッド２０Ｃは、シリンダヘッド２０Ｂのサブアッセンブリ５０Ｂからバルブ特性可変装置１００を取り除いた形態のシリンダヘッドとなっている。また、シリンダヘッド２０Ｃでは、吸気バルブ３４のバルブ開閉機構がロッカアーム式のバルブ開閉機構となっている一方で、排気バルブ３５のバルブ開閉機構が直動式のバルブ開閉機構となっている。
【０１０７】
サブアッセンブリ５０Ｃについて、図１５〜図１７を用いて説明する。
【０１０８】
サブアッセンブリ５０Ｂは、メインアッセンブリ３０のシリンダヘッド本体３１の上側に配置される第３支持台部としての第３カムキャリア８１を備えている。第３カムキャリア８１は、ボルト等の締結部品によってシリンダヘッド本体３１に締結されている。サブアッセンブリ５０Ｃは、バルブ開閉機構を除いては、シリンダヘッド２０Ａのサブアッセンブリ５０Ａとほぼ同様の構成となっている。
【０１０９】
第３カムキャリア８１は、吸気カムシャフト４２を支持する複数の第３軸受部８２が一体的に連結されて形成された部材である。各第３軸受部８２は、気筒配列方向に直交する方向に沿って延びており、第３カムキャリア８１の吸気側（図１５の左方）の端部から吸気側と排気側（図１５の右方）との中間部分に向けて延びている。第３カムキャリア８１は、シリンダヘッド本体３１上面の排気側カムキャリア部４１が設けられていない箇所に配置されている。そして、第３カムキャリア８１は、図１６に示すように、第３カムキャップ８６を用いてシリンダヘッド本体３１に取り付けられている。第３カムキャップ８６は、吸・排気カムシャフト４２，４４に共通のカムキャップであって、吸・排気カムシャフト４２，４４を保持するとともに、第３カムキャリア８１をシリンダヘッド本体３１に固定するために設けられている。第３カムキャップ８６は、第３カムキャリア８１の第３軸受部８２の吸気側の端部からシリンダヘッド本体３１の排気側カムキャリア部４１の排気側軸受部４６の排気側の端部まで延びている。なお、第３カムキャリア８１の第３軸受部８２と排気側カムキャリア部４１の排気側軸受部４６との間で段差がある場合があるが、この場合には、第３カムキャップ８６をその段差の形状に応じた形状とすればよい。これらの点は、上述のシリンダヘッド２０Ａのサブアッセンブリ５０Ａと同様である。
【０１１０】
吸気バルブ３４のバルブ開閉機構について説明すると、図１５〜図１７に示すように、第３カムキャリア８１の気筒配列方向であって、各気筒１１に対応する複数箇所に、上述した第３軸受部８２が設けられている。各第３軸受部８２と、シリンダヘッド本体３１の排気側カムキャリア部４１の対応する排気側軸受部４６とが気筒配列方向に直交する方向に沿って一直線上に並ぶように設けられている。
【０１１１】
吸気カムシャフト４２を支持する構成は、シリンダヘッド２０Ａのサブアッセンブリ５０Ａとほぼ同様である。具体的には、各第３軸受部８２において、吸気バルブ３４のほぼ上方には、凹部８３が形成されており、吸気カム４３を有する吸気カムシャフト４２が、この凹部８３において第３軸受部８２と第３カムキャップ８４とによって回転可能に支持されている。第３カムキャップ８４は、吸気カムシャフト４２の軸部分を上側から覆った状態で、ボルト８５によって第３軸受部８２に締結されている。なお、吸気カムシャフト４２の両端部については、第３カムキャップ８６と第３軸受部８２とによって回転可能に支持されている。
【０１１２】
また、サブアッセンブリ５０Ｃでは、吸気カムシャフト４２の回転を吸気バルブ３４に伝達するために、吸気カム４３とバルブステム３６の上端部との間には、ローラ７２を有するロッカアーム７１が揺動可能に配置されている。各ロッカアーム７１の一方の端部は、吸気バルブ３４の直上に位置し、他方の端部は、ラッシュアジャスタ７３の直上に位置している。ラッシュアジャスタ７３のボディ７３ａは、第３軸受部８２の下部に形成されている突出部８２ａに固定されている。これらの点は、シリンダヘッド２０Ｂのサブアッセンブリ５０Ｂと同様であるが、サブアッセンブリ５０Ｃでは、サブアッセンブリ５０Ｂとは異なり、バルブ特性可変装置１００が設けられていないため、各ロッカアーム７１のローラ７２は、吸気カム４３の下方に配置されている。このように、シリンダヘッド２０Ｃに備えられるバルブ開閉機構は、ロッカアーム式のものとなっており、そのバルブ開閉機構がサブアッセンブリ５０Ｃに配置されている。
【０１１３】
上述したように、シリンダヘッド２０Ｃでは、排気カムシャフト４４がシリンダヘッド本体３１と一体の排気側カムキャリア部４１に支持されているのに対し、吸気カムシャフト４２がシリンダヘッド本体３１とは別体の第３カムキャリア８１に支持されている。言い換えれば、吸・排気カムシャフト４２，４４を支持する軸受部が吸・排気カムシャフト４２，４４のそれぞれに対応して分割して設けられている。
【０１１４】
そして、シリンダヘッド２０Ｃにおいては、図１７に示すように、上述した第３カムキャリア８１と、これに組み込まれるバルブ開閉機構等の各種部品（吸気カムシャフト４２、第３カムキャップ８４、ラッシュアジャスタ７３等）とによって、サブアッセンブリ５０Ｃが構成されている。
【０１１５】
以上のように、いずれのシリンダヘッド２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃにも共用されるメインアッセンブリ３０とともに、シリンダヘッドを構成するサブアッセンブリとして、３種類のサブアッセンブリ５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃが予め用意されている。そして、吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能の要否、および、シリンダヘッドに設けられる吸気バルブ３４のバルブ開閉機構に応じて、３種類のサブアッセンブリ５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃのうちいずれかが選ばれる。選ばれたサブアッセンブリ５０Ａ，５０Ｂ、５０Ｃのいずれかが、図５に示すメインアッセンブリ３０に取り付けられる。
【０１１６】
具体的には、吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能が必要な場合には、サブアッセンブリとして、図８に示す第２カムキャリア６１を含むサブアッセンブリ５０Ｂが選ばれる。選択されたサブアッセンブリ５０Ｂがメインアッセンブリ３０のシリンダヘッド本体３１に取り付けられると、吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能を有するシリンダヘッド２０Ｂが得られる。そして、このシリンダヘッド２０Ｂでは、吸気バルブ３４のバルブ開閉機構がロッカアーム式のバルブ開閉機構となっている一方で、排気バルブ３５のバルブ開閉機構が直動式のバルブ開閉機構となっている。これらの点については、上記第１実施形態と同様である。
【０１１７】
これに対し、吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能が不要な場合には、サブアッセンブリとして、図４に示す第１カムキャリア５１を含むサブアッセンブリ５０Ａ、または、図１７に示す第３カムキャリア８１を含むサブアッセンブリ５０Ｃが選ばれる。
【０１１８】
ここで、吸気バルブ３４のバルブ開閉機構として、直動式のものが採用される場合には、サブアッセンブリ５０Ａが選ばれる。選択されたサブアッセンブリ５０Ａがメインアッセンブリ３０のシリンダヘッド本体３１に取り付けられると、吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能を有しないシリンダヘッド２０Ａが得られる。そして、このシリンダヘッド２０Ａでは、吸・排気バルブ３４，３５のバルブ開閉機構がともに直動式のバルブ開閉機構となっている。これらの点については、上記第１実施形態と同様である。
【０１１９】
一方、吸気バルブ３４のバルブ開閉機構として、ロッカアーム式のものが採用される場合には、サブアッセンブリ５０Ｃが選ばれる。各吸気バルブ３４のバルブステム３６と、対応するラッシュアジャスタ７３との上にロッカアーム７１が掛け渡される。図５に示すメインアッセンブリ３０のシリンダヘッド本体３１上にサブアッセンブリ５０Ｃが適正に配置されると、図１４（Ｃ）に示すように、吸気カムシャフト４２が吸気バルブ３４のほぼ上方に位置し、吸気カム４３が対応するロッカアーム７１のローラ７２に接触する。この状態で、第３カムキャップ８６を用いてサブアッセンブリ５０Ｃがメインアッセンブリ３０のシリンダヘッド本体３１に締結されると、吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能を有しないシリンダヘッド２０Ｃが得られる。そして、このシリンダヘッド２０Ｃでは、吸気バルブ３４のバルブ開閉機構がロッカアーム式のバルブ開閉機構となっている一方で、排気バルブ３５のバルブ開閉機構が直動式のバルブ開閉機構となっている。
【０１２０】
このようなシリンダヘッド２０Ｃが組み込まれた図１５に示すエンジンでは、吸気カムシャフト４２が回転すると、その回転がロッカアーム７１を介して吸気バルブ３４に伝達される。この伝達により、吸気バルブ３４がバルブスプリング３８に抗して押し下げられて開弁する。また、排気カムシャフト４４が回転すると、その回転が排気バルブ３５に伝達される。この伝達により、排気バルブ３５がバルブスプリング３８に抗して押し下げられて開弁する。
【０１２１】
以上より、次のような効果が得られる。
【０１２２】
すなわち、従来のシリンダヘッドに相当するものを、シリンダヘッド本体３１と、カムキャリア（第１カムキャリア５１、第２カムキャリア６１、および、第３カムキャリア８１）とに分割している。シリンダヘッド本体３１に、排気カムシャフト４４を回転可能に支持するとともに、吸・排気バルブ３４，３５、バルブスプリング３８等を組み付けることによって、メインアッセンブリ３０を構成している。メインアッセンブリ３０における排気バルブ３５のバルブ開閉機構は直動式のバルブ開閉機構となっている。
【０１２３】
第１カムキャリア５１に、吸気カムシャフト４２を回転可能に支持することによって、サブアッセンブリ５０Ａを構成している。サブアッセンブリ５０Ａにおける吸気バルブ３４のバルブ開閉機構は直動式のバルブ開閉機構となっている。また、第２カムキャリア６１に、吸気カムシャフト４２を回転可能に支持するとともに、バルブ特性可変装置１００を組み込むことによって、サブアッセンブリ５０Ｂを構成している。サブアッセンブリ５０Ｂにおける吸気バルブ３４のバルブ開閉機構はロッカアーム式のバルブ開閉機構となっている。さらに、第３カムキャリア８１に、吸気カムシャフト４２を回転可能に支持することによって、サブアッセンブリ５０Ｃを構成している。サブアッセンブリ５０Ｃにおける吸気バルブ３４のバルブ開閉機構はロッカアーム式のバルブ開閉機構となっている。
【０１２４】
そして、シリンダヘッド本体３１を含むメインアッセンブリ３０を共用しつつ、吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能の要否、および、吸気バルブ３４のバルブ開閉機構に応じて、３種類のサブアッセンブリ５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃのいずれかを選び、メインアッセンブリ３０に取り付けることによって、シリンダヘッド２０Ａまたは２０Ｂまたは２０Ｃを製造するようにしている。
【０１２５】
したがって、吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能の要否、および、シリンダヘッドに設けられる吸気バルブ３４のバルブ開閉機構にかかわらず、メインアッセンブリ３０を共用化することによって、より少ない部品を変更するだけで、様々なタイプのシリンダヘッドに対応することができる。このように、より少ない部品の変更をともなうだけで、仕向け地ニーズや搭載される車両の車格等に応じた様々なタイプのシリンダヘッドを製造することができる。その結果、シリンダヘッドの製造設備（工場、機械等）を新たに増設するための投資を抑制し、ひいては、シリンダヘッドのコスト低減を図ることが可能となる。
【０１２６】
また、この例では、吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能の要否に対応するようにしているため、バルブ特性を変更可能としない排気バルブ３５のバルブ開閉機構についてはシリンダヘッド本体３１に組み込んで、シリンダヘッド２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃに共通の構成としている。このように、メインアッセンブリ３０に選択的に取り付け可能な３種類のサブアッセンブリ５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃを、吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能の要否にかかわる部分を最小限に含むような構成としている。つまり、共用できる部分（吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能の要否に関係ない部分）をできるだけ大きくしつつ、共用できない部分（吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能の要否にかかわる部分）をできるだけ小さくするようにしている。これにより、サブアッセンブリ５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃを小さくでき、部品点数も削減できる。さらには、サブアッセンブリ５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃの保管スペースを小さくすることができる。
【０１２７】
ここで、バルブ開閉機構としては、直動式のバルブ開閉機構のほうがロッカアーム式のバルブ開閉機構に比べて部品点数が少なく安価である。したがって、吸気バルブ３４のバルブ開閉機構として直動式のものを採用することによって、シリンダヘッド２０Ａをより安価に製造することができる。また、シリンダヘッド２０Ｂ，２０Ｃでは、吸気バルブ３４のバルブ開閉機構としてロッカアーム式のものが採用されているが、この場合にも、吸・排気カムシャフト４２，４４を支持する軸受部が分割して設けられているので、排気バルブ３５のバルブ開閉機構には直動式のものを採用することによって、シリンダヘッド２０Ｂ，２０Ｃをより安価に製造することができる。
【０１２８】
一方、ロッカアーム式のバルブ開閉機構のほうが直動式のバルブ開閉機構に比べて燃費がやや優れている。したがって、吸気バルブ３４のバルブ開閉機構としてロッカアーム式のものを採用することによって、シリンダヘッド２０Ｂ，２０Ｃが組み込まれたエンジンの燃費を向上させることができる。
【０１２９】
［変形例］
上記第１実施形態では、シリンダヘッドとして、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、２種類のシリンダヘッド２０Ａ，２０Ｂが設定される場合について述べたが、図１８（Ａ），（Ｂ）に示すように、２種類のシリンダヘッド２０Ｂ，２０Ｃを設定するようにしてもよい（変形例１）。図１８（Ａ）に示すシリンダヘッド２０Ｂは、上記第１実施形態の図１（Ｂ）に示すものと同様の構成である。図１８（Ｂ）に示すシリンダヘッド２０Ｃは、上記第２実施形態の図１４（Ｃ）に示すものと同様の構成である。変形例１の場合、吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能の要否にかかわらず、シリンダヘッド２０Ｂ，２０Ｃの双方に共用されるメインアッセンブリ３０とともに、シリンダヘッドを構成するサブアッセンブリとして、２種類のサブアッセンブリ５０Ｂ，５０Ｃが予め用意されている。そして、吸気バルブ３４のバルブ特性の可変機能の要否に応じて、２種類のサブアッセンブリ５０Ｂ，５０Ｃの一方が選ばれる。選ばれたサブアッセンブリ５０Ｂ，５０Ｃの一方が、図５に示すメインアッセンブリ３０に取り付けられる。これにより、上記第１，第２実施形態と同様の効果が得られる。
【０１３０】
また、図１９（Ａ），（Ｂ）に示すように、２種類のシリンダヘッド２０Ａ，２０Ｃを設定するようにしてもよい（変形例２）。図１９（Ａ）に示すシリンダヘッド２０Ａは、上記第１実施形態の図１（Ａ）に示すものと同様の構成である。図１９（Ｂ）に示すシリンダヘッド２０Ｃは、上記第２実施形態の図１４（Ｃ）に示すものと同様の構成である。変形例２の場合、シリンダヘッドに設けられる吸気バルブ３４のバルブ開閉機構にかかわらず、シリンダヘッド２０Ａ，２０Ｃの双方に共用されるメインアッセンブリ３０とともに、シリンダヘッドを構成するサブアッセンブリとして、２種類のサブアッセンブリ５０Ａ，５０Ｃが予め用意されている。そして、シリンダヘッドに設けられる吸気バルブ３４のバルブ開閉機構に応じて、２種類のサブアッセンブリ５０Ａ，５０Ｃの一方が選ばれる。選ばれたサブアッセンブリ５０Ａ，５０Ｃの一方が、図５に示すメインアッセンブリ３０に取り付けられる。これにより、上記第１，第２実施形態と同様の効果が得られる。
【０１３１】
なお、以上の第１，第２実施形態、変形例では、バルブ特性可変装置を吸気バルブ３４に設けるようにしていたが、バルブ特性可変装置を排気バルブ３５にも同様に設けてもよい。バルブ特性可変装置を吸気バルブ３４にではなく排気バルブ３５に設ける場合には、シリンダヘッドが排気バルブ３５のバルブ特性の可変機能の要否に対応可能なように、排気カムシャフト４４を支持する複数のカムキャリアをシリンダヘッド本体に選択的に取り付け可能な構成とする。
【０１３２】
具体的には、シリンダヘッド本体としては、吸・排気バルブ３４，３５とバルブスプリング３８とが組み付けられ、吸気カムシャフト４２の吸気カム４３が吸気バルブ３４を直接的に押し下げるように吸気カムシャフト４２が回転可能に支持されるものが用いられる。つまり、シリンダヘッド本体には、吸気カムシャフト４２を支持する吸気側カムキャリア部が一体的に設けられた構成となっている。
【０１３３】
一方、排気バルブ３５のバルブ特性可変装置を組み込むカムキャリアとしては、排気カムシャフト４４の排気カム４５が排気バルブ３５をロッカアーム７１を介して間接的に押し下げるように排気カムシャフト４４が回転可能に支持されるものが用いられる。これに対し、排気バルブ３５のバルブ特性可変装置を組み込まないカムキャリアとしては、排気カムシャフト４４の排気カム４５が排気バルブ３５を直接的に押し下げるように排気カムシャフト４４が回転可能に支持されるもの、または、排気カムシャフト４４の排気カム４５が排気バルブ３５をロッカアーム７１を介して間接的に押し下げるように排気カムシャフト４４が回転可能に支持されるものが用いられる。
【０１３４】
また、バルブ特性可変装置を吸・排気バルブ３４，３５の双方に設けてもよい。この場合には、シリンダヘッドが吸・排気バルブ３４，３５のバルブ特性の可変機能の要否に対応可能なように、吸・排気カムシャフト４２，４４を支持する複数のカムキャリアをシリンダヘッド本体に選択的に取り付け可能な構成とする。なお、この場合、吸・排気カムシャフト４２，４４を支持するカムキャリアを分割したものとすることができる。
【０１３５】
また、バルブ特性可変装置１００に加えて、バルブタイミング可変装置をシリンダヘッドに設けることも可能である。例えば、吸気バルブ３４のバルブタイミングを変更可能とする場合には、バルブ特性可変装置を吸気カムシャフト４２とそのスプロケットとの間に配置することができる。
【０１３６】
また、以上では、直列４気筒ガソリンエンジンのシリンダヘッドに本発明を適用した例について説明したが、これに限られることなく、例えば、６気筒等の任意の気筒数のガソリンエンジンのシリンダヘッドにも同様に適用することができる。さらに、ガソリンエンジンに限られず、ディーゼルエンジン等の他の内燃機関のシリンダヘッドについても適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】本発明を適用するシリンダヘッドの第１実施形態を示す概略図である。
【図２】図１（Ａ）のシリンダヘッドが組み付けられたエンジンの部分断面図である。
【図３】図１（Ａ）のシリンダヘッドが組み付けられたエンジンの平面図である。
【図４】図２におけるサブアッセンブリの断面図である。
【図５】図２におけるメインアッセンブリの部分断面図である。
【図６】図１（Ｂ）のシリンダヘッドが組み付けられたエンジンの部分断面図である。
【図７】図１（Ｂ）のシリンダヘッドが組み付けられたエンジンの平面図である。
【図８】図６におけるサブアッセンブリの断面図である。
【図９】バルブ特性可変装置による作用角および最大リフト量の変化態様を示す特性図である。
【図１０】仲介駆動機構を示す斜視図である。
【図１１】仲介駆動機構のスライダ等を示す平面図である。
【図１２】仲介駆動機構を示す断面図である。
【図１３】仲介駆動機構の動作説明図である。
【図１４】本発明を適用するシリンダヘッドの第２実施形態を示す概略図である。
【図１５】図１４（Ｃ）のシリンダヘッドが組み付けられたエンジンの部分断面図である。
【図１６】図１４（Ｃ）のシリンダヘッドが組み付けられたエンジンの平面図である。
【図１７】図１５におけるサブアッセンブリの断面図である。
【図１８】第１実施形態の変形例１を示す概略図である。
【図１９】第１実施形態の変形例２を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１３８】
１０    シリンダブロック
１１    気筒（シリンダ）
１３    クランクシャフト
２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ  シリンダヘッド
３０    メインアッセンブリ
３１    シリンダヘッド本体
３４    吸気バルブ
３５    排気バルブ
３８    バルブスプリング
３９    バルブリフタ
４１    排気側カムキャリア部
４２    吸気カムシャフト
４３    吸気カム
４４    排気カムシャフト
４５    排気カム
４６    排気側軸受部
５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ  サブアッセンブリ
５１    第１カムキャリア
５２    第１軸受部
６１    第２カムキャリア
６２    第２軸受部
７１    ロッカアーム
７２    ローラ
８１    第３カムキャリア
８２    第３軸受部
１００    バルブ特性可変装置
１０１    支持パイプ
１０２    コントロールシャフト
１１０    仲介駆動機構
１１１    入力アーム
１１２，１１３  出力アーム
１１４    スライダ
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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