(57)【要約】【課題】第１および第２ロッカアームの連結および連結解除を切換える連結ピストンが戻しばねで連結解除位置側に付勢され、連結ピストンを連結位置側に向けて移動せしめる推力を発生し得るアクチュエータが連結ピストンに連動、連結される内燃機関の可変動弁装置において、少なくとも連結ピストンが連結解除位置にある状態でのロッカアームの連結タイミングを簡単な構造で精度よく制御する。【解決手段】係合溝６５が外周に設けられるとともにアクチュエータ６０に連動、連結される軸部５８ａを有するタイミングピストン５８が連結ピストン５５に対向、当接し、少なくとも連結ピストン５５が連結解除位置にある状態での機関弁の開弁作動途中で係合溝６５との係合を解除するようにしたタイミングプレート６８が、機関弁の作動タイミングに応じて係合溝６５に係脱可能に係合する。【選択図】        図４
2012077632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に異なるカムプロフィルを有してカムシャフト（３１）に設けられる第１および第２カム（４３，４４）に個別に従動して回動可能な第１および第２ロッカアーム（３２，３３）が、第１および第２ロッカアーム（３２，３３）の少なくとも一方を機関弁（２３）に連動、連結させつつ相互に隣接して配列され、第１および第２ロッカアーム（３２，３３）に軸方向両端部を嵌合せしめて両ロッカアーム（３２，３３）を連結する連結位置ならびに第１ロッカアーム（３２）から離脱して第２ロッカアーム（３３）側に後退した連結解除位置間での軸方向移動を可能として第２ロッカアーム（３３）に摺動自在に嵌合される連結ピストン（５５）と、該連結ピストン（５５）を連結解除位置側に付勢するようにして第１ロッカアーム（３２）内に収容される戻しばね（５７）とを有する弁作動特性変更手段（５４）が第１および第２ロッカアーム（３２，３３）に設けられ、前記戻しばね（５７）のばね力に抗して前記連結ピストン（５５）を前記連結位置側に向けて移動せしめる推力を発生し得るアクチュエータ（６０）が前記連結ピストン（５５）に連動、連結される内燃機関の可変動弁装置において、前記連結ピストン（５５）の第１ロッカアーム（３２）とは反対側の端部に一端を対向、当接させるとともに係合溝（６５）が外周に設けられるようにして第２ロッカアーム（３３）から突出するとともに前記アクチュエータ（６０）に連動、連結される軸部（５８ａ）を他端側に有して第２ロッカアーム（３３）に摺動可能に嵌合されるタイミングピストン（５８）と、少なくとも前記連結ピストン（５５）が前記連結解除位置にある状態での前記機関弁（２３）の開弁作動途中で前記係合溝（６５）との係合を解除するようにしつつ前記機関弁（２３）の作動タイミングに応じて前記係合溝（６５）に係脱可能に係合するタイミングプレート（６８）とを備えることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
前記機関弁（２３）を常時開閉させるようにした第１カム（４３）で第１ロッカアーム（３２）が機関弁（２３）を開弁させる側に回動するときに前記係合溝（６５）との係合を解除する側に前記タイミングプレート（６８）を作動せしめる第１ロッカアーム（３２）に、前記連結ピストン（５５）の一部を嵌合させ得るようにして第２ロッカアーム（３３）側に開口するとともに前記連結ピストン（５５）の一端に常時当接するストッパピストン（５６）を摺動可能に嵌合せしめる第１嵌合孔（６１）が設けられ、前記連結ピストン（５５）を摺動可能に嵌合せしめる第２嵌合孔（６２）が、前記機関弁（２３）の閉弁時に第１嵌合孔（６１）と同軸となるようにして第１ロッカアーム（３２）側に開口して第２ロッカアーム（３３）に設けられ、前記タイミングプレート（６８）のうち前記係合溝（６５）に係合する部分の幅を前記係合溝（６５）の溝幅から減算した値が、前記連結解除位置にある前記連結ピストン（５５）および前記ストッパピストン（５６）の当接面と、第１嵌合孔（６１）が設けられている部分での第１ロッカアーム（３２）の第２ロッカアーム（３３）に臨む面との間の距離よりも小さく設定されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
第１および第２ロッカアーム（３２，３３）を揺動可能に支承して前記タイミングピストン（５８）の軸線と平行に配置されるロッカシャフト（３９）に回動可能に支承される被支持部（６８ｂ）が、前記タイミングプレート（６８）に設けられることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項４】
前記タイミングプレート（６８）が、第１および第２ロッカアーム（３２，３３）を囲むように折り曲げて形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項５】
前記被支持部（６８ｂ）が、第１ロッカアーム（３２）を第２ロッカアーム（３３）との間に挟む位置で前記ロッカシャフト（３９）に回動可能に支承され、第１ロッカアーム（３２）側に向けて前記被支持部（６８ｂ）を付勢するスラスト付勢部材（７１）が、前記ロッカシャフト（３９）に固定配置される付勢部材受け部（６９ａ）および前記被支持部（６８ｂ）間に設けられることを特徴とする請求項３記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項６】
前記ロッカシャフト（３９）を同軸に囲繞して該ロッカシャフト（３９）に固定されるとともに前記被支持部（６８ｂ）を回動可能に支承する円筒状のカラー（６９）の第１ロッカアーム（３２）とは反対側の端部に前記付勢部材受け部（６９ａ）が設けられ、前記スラスト付勢部材（７１）が前記カラー（６９）を囲繞して配設されることを特徴とする請求項５記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項７】
前記ロッカシャフト（３９）を支持するようにしてシリンダヘッド（１５）に設けられるシャフト支持部（４６ａ）の周囲に、前記軸部（５８ａ）と、前記アクチュエータ（６０）の推力を前記軸部（５８ａ）に伝達するロッド（７９）との当接部が配置されることを特徴とする請求項３記載の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、相互に異なるカムプロフィルを有してカムシャフトに設けられる第１および第２カムに個別に従動して回動可能な第１および第２ロッカアームが、第１および第２ロッカアームの少なくとも一方を機関弁に連動、連結させつつ相互に隣接して配列され、第１および第２ロッカアームに軸方向両端部を嵌合せしめて両ロッカアームを連結する連結位置ならびに第１ロッカアームから離脱して第２ロッカアーム側に後退した連結解除位置間での軸方向移動を可能として第２ロッカアームに摺動自在に嵌合される連結ピストンと、該連結ピストンを連結解除位置側に付勢するようにして第１ロッカアーム内に収容される戻しばねとを有する弁作動特性変更手段が第１および第２ロッカアームに設けられ、前記戻しばねのばね力に抗して前記連結ピストンを前記連結位置側に向けて移動せしめる推力を発生し得るアクチュエータが前記連結ピストンに連動、連結される内燃機関の可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクチュエータが発揮する推力で機関弁の作動特性を変更させるようにした内燃機関の可変動弁装置は、特許文献１で既に知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−２９２５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、アクチュエータがたとえばソレノイドから成るものである場合、ソレノイドが充分な推力を発揮するまでに要する時間にばらつきがあり、連結ピストンの摺動開始タイミングを確実に制御することができず、一対のロッカアームの連結および連結解除タイミングを精度よく制御することが困難であった。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、少なくとも連結ピストンが連結解除位置にある状態での前記ロッカアームの連結タイミングを簡単な構造で精度よく制御することを可能とした内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、相互に異なるカムプロフィルを有してカムシャフトに設けられる第１および第２カムに個別に従動して回動可能な第１および第２ロッカアームが、第１および第２ロッカアームの少なくとも一方を機関弁に連動、連結させつつ相互に隣接して配列され、第１および第２ロッカアームに軸方向両端部を嵌合せしめて両ロッカアームを連結する連結位置ならびに第１ロッカアームから離脱して第２ロッカアーム側に後退した連結解除位置間での軸方向移動を可能として第２ロッカアームに摺動自在に嵌合される連結ピストンと、該連結ピストンを連結解除位置側に付勢するようにして第１ロッカアーム内に収容される戻しばねとを有する弁作動特性変更手段が第１および第２ロッカアームに設けられ、前記戻しばねのばね力に抗して前記連結ピストンを前記連結位置側に向けて移動せしめる推力を発生し得るアクチュエータが前記連結ピストンに連動、連結される内燃機関の可変動弁装置において、前記連結ピストンの第１ロッカアームとは反対側の端部に一端を対向、当接させるとともに係合溝が外周に設けられるようにして第２ロッカアームから突出するとともに前記アクチュエータに連動、連結される軸部を他端側に有して第２ロッカアームに摺動可能に嵌合されるタイミングピストンと、少なくとも前記連結ピストンが前記連結解除位置にある状態での前記機関弁の開弁作動途中で前記係合溝との係合を解除するようにしつつ前記機関弁の作動タイミングに応じて前記係合溝に係脱可能に係合するタイミングプレートとを備えることを第１の特徴とする。
【０００７】
また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記機関弁を常時開閉させるようにした第１カムで第１ロッカアームが機関弁を開弁させる側に回動するときに前記係合溝との係合を解除する側に前記タイミングプレートを作動せしめる第１ロッカアームに、前記連結ピストンの一部を嵌合させ得るようにして第２ロッカアーム側に開口するとともに前記連結ピストンの一端に常時当接するストッパピストンを摺動可能に嵌合せしめる第１嵌合孔が設けられ、前記連結ピストンを摺動可能に嵌合せしめる第２嵌合孔が、前記機関弁の閉弁時に第１嵌合孔と同軸となるようにして第１ロッカアーム側に開口して第２ロッカアームに設けられ、前記タイミングプレートのうち前記係合溝に係合する部分の幅を前記係合溝の溝幅から減算した値が、前記連結解除位置にある前記連結ピストンおよび前記ストッパピストンの当接面と、第１嵌合孔が設けられている部分での第１ロッカアームの第２ロッカアームに臨む面との間の距離よりも小さく設定されることを第２の特徴とする。
【０００８】
本発明は、第１または第２の特徴の構成に加えて、第１および第２ロッカアームを揺動可能に支承して前記タイミングピストンの軸線と平行に配置されるロッカシャフトに回動可能に支承される被支持部が、前記タイミングプレートに設けられることを第３の特徴とする。
【０００９】
本発明は、第１〜第３の特徴の構成のいずれかに加えて、前記タイミングプレートが、第１および第２ロッカアームを囲むように折り曲げて形成されることを第４の特徴とする。
【００１０】
本発明は、第３の特徴の構成に加えて、前記被支持部が、第１ロッカアームを第２ロッカアームとの間に挟む位置で前記ロッカシャフトに回動可能に支承され、第１ロッカアーム側に向けて前記被支持部を付勢するスラスト付勢部材が、前記ロッカシャフトに固定配置される付勢部材受け部および前記被支持部間に設けられることを第５の特徴とする。
【００１１】
本発明は、第５の特徴の構成に加えて、前記ロッカシャフトを同軸に囲繞して該ロッカシャフトに固定されるとともに前記被支持部を回動可能に支承する円筒状のカラーの第１ロッカアームとは反対側の端部に前記付勢部材受け部が設けられ、前記スラスト付勢部材が前記カラーを囲繞して配設されることを第６の特徴とする。
【００１２】
さらに本発明は、第３の特徴の構成に加えて、前記ロッカシャフトを支持するようにしてシリンダヘッドに設けられるシャフト支持部の周囲に、前記軸部と、前記アクチュエータの推力を前記軸部に伝達するロッドとの当接部が配置されることを第７の特徴とする。
【００１３】
なお実施の形態の吸気弁２３が本発明の機関弁に対応し、実施の形態の第１吸気側ロッカアーム３２が本発明の第１ロッカアームに対応し、実施の形態の第２吸気側ロッカアーム３３が本発明の第２ロッカアームに対応し、実施の形態の吸気側ロッカシャフト３９が本発明のロッカシャフトに対応し、実施の形態の吸気側カム４３が本発明の第１カムに対応し、実施の形態の休止用カム４４が本発明の第２カムに対応し、実施の形態のソレノイド６０が本発明のアクチュエータに対応し、実施の形態のコイルばね７１が本発明のスラスト付勢部材に対応し、実施の形態の伝動ロッド７９が本発明のロッドに対応する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の特徴によれば、タイミングピストンが備える軸部の外周の係合溝に、少なくとも連結ピストンが連結解除位置にある状態での前記機関弁の開弁作動途中で前記係合溝との係合を解除するようにしつつ、タイミングプレートが機関弁の作動タイミングに応じて係脱可能に係合するので、第１および第２ロッカアームの連結時には、機関弁が閉弁機関に入るのに応じてアクチュエータから作用する推力に応じてタイミングピストンが連結ピストンを押圧して連結位置側に移動させることができる。すなわちアクチュエータを作動させてもタイミングプレートが係合溝との係合を解除しない限り、連結ピストンが連結解除位置および連結位置間で移動することはなく、アクチュエータを予め作動させるようにして機関弁の閉弁期間開始に合わせて両ロッカアームを連結解除状態から連結状態へと切換えることができ、ロッカアームの連結タイミングを精度よく制御することができる。しかもタイミングプレートを係合させる係合溝が、第２ロッカアームに摺動可能に嵌合されるタイミングピストンがその他端側に有するとともに第２ロッカアームから突出した軸部の外周に設けられるものであるので、タイミングプレートの係合および係合解除による連結ピストンの作動開始タイミング制御構造を簡略化することができる。
【００１５】
また本発明の第２の特徴によれば、タイミングプレートのうち係合溝に係合する部分の幅を係合溝の溝幅から減算した値が、連結解除位置にある連結ピストンおよびストッパピストンの当接面と、第１ロッカアームの第２ロッカアームに臨む面との間の距離よりも小さいので、係合溝にタイミングプレートが係合している状態でアクチュエータを作動することでタイミングプレートおよび係合溝間の隙間分だけ連結ピストンが連結位置側に移動しても、連結ピストンが第１ロッカアームに摺接することはなく、第１ロッカアームの揺動抵抗を小さくして第１カムへの第１ロッカアームの追従性を良好とするとともに連結ピストンの磨耗を低減することができる。
【００１６】
本発明の第３の特徴によれば、第１および第２ロッカアームを回動可能に支承するロッカシャフトにタイミングプレートが回動可能に支承されるので、タイミングプレートを支承する専用部品を不要として部品点数を低減することができるとともに、シリンダヘッドの小型化を図ることができる。
【００１７】
本発明の第４の特徴によれば、第１および第２ロッカアームを囲むようにタイミングプレートが折り曲げられることで、タイミングプレートの剛性を確保しつつ、ロッカシャフトへの支持部ならびに係合溝に係合する部分を簡単に結んで構成することができる。
【００１８】
本発明の第５の特徴によれば、タイミングプレートの被支持部が、第１ロッカアームを第２ロッカアームとの間に挟む位置でロッカシャフトに回動可能に支承されており、スラスト付勢部材で被支持部が第１ロッカアーム側に向けて付勢されるので、ロッカシャフトの軸線に沿う方向でのタイミングプレートの位置を定めることができ、タイミングプレートを係脱可能に係合するために軸部に設けられる係合溝の溝幅を必要以上に大きくしなくてもすむので、タイミングピストンが備える軸部の長さを極力小さくすることを可能とし、シリンダヘッドの小型、軽量化に寄与することができる。
【００１９】
本発明の第６の特徴によれば、ロッカシャフトに固定される円筒状のカラーにスラスト付勢部材を装着するようにして、スラスト付勢部材の支持構造を簡略化することができる。
【００２０】
さらに本発明の第７の特徴によれば、シリンダヘッドに設けられるシャフト支持部にロッカシャフトが支持され、タイミングピストンが備える軸部と、アクチュエータの推力を軸部に伝達するロッドとの当接部がシャフト支持部の周囲に配置されるので、軸方向に長いロッカシャフトをシャフト支持部で良好に支持しつつ、シャフト支持部の周囲に確保し易いスペースを有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】内燃機関の要部縦断面図である。
【図２】図１の２−２線矢視平面図である。
【図３】吸気側ロッカアームが連結解除状態にあるときの図１の３−３線断面図である。
【図４】図３の要部拡大図である。
【図５】図４の５−５線に沿う断面図である。
【図６】吸気側ロッカアームを連結解除状態から連結状態に切換える際の弁作動特性変更手段の作動状態を順次示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら説明する。
【００２３】
本発明の第１の実施の形態について、図１〜図６を参照しながら説明すると、先ず図１において、この内燃機関は、たとえば自動二輪車に搭載される小型のものであり、その機関本体１０は、ピストン１３を摺動可能に嵌合させるシリンダボア１２を有するシリンダブロック１１と、前記ピストン１３の頂部を臨ませる燃焼室１４を前記シリンダブロック１１との間に形成して前記シリンダブロック１１に結合されるシリンダヘッド１５と、該シリンダヘッド１５との間に動弁室１７を形成するようにして前記シリンダヘッド１５に結合されるヘッドカバー１６とを備える。
【００２４】
前記シリンダヘッド１５には、前記燃焼室１４に通じ得る吸気ポート１８および排気ポート１９が設けられ、吸気ポート１８には燃料噴射弁２０を有する吸気装置２１が接続され、排気ポート１９には図示しない排気装置が接続される。
【００２５】
図２を併せて参照して、前記シリンダヘッド１５には、前記吸気ポート１８の前記燃焼室１４への連通・遮断を切換える一対の機関弁としての吸気弁２３，２３と、前記排気ポート１９の前記燃焼室１４への連通・遮断を切換える単一の排気弁２４とが開閉作動可能に配設され、吸気弁２３…は弁ばね２５…で閉弁方向に付勢され、排気弁２４は弁ばね２６で閉弁方向に付勢される。
【００２６】
図３を併せて参照して、前記シリンダヘッド１５には、前記燃焼室１４に先端を臨ませる一対の点火プラグ２７，２８が取付けられる。また前記シリンダヘッド１５および前記ヘッドカバー１６間に形成される動弁室１７には、前記吸気弁２３…および前記排気弁２４を開閉駆動する動弁装置３０が収容される。
【００２７】
この動弁装置３０は、吸気弁２３…および排気弁２４に共通にして吸気弁２３…および排気弁２４間に配置される単一のカムシャフト３１と、一対の吸気弁２３…および前記カムシャフト３１間に介設される第１および第２吸気側ロッカアーム３２，３３と、前記排気弁２４および前記カムシャフト３１間に介設される排気側ロッカアーム３４とを備える。
【００２８】
排気側ロッカアーム３４の中間部は、前記カムシャフト３１と平行な軸線を有する排気側ロッカシャフト３５で揺動可能に支承されており、排気側ロッカアーム３４の一端部には、前記カムシャフト３１に設けられる排気側カム３６に転がり接触するローラ３７が軸支され、排気側ロッカアーム３４の他端部には、前記排気弁２４のステムエンド２４ａに当接するタペットねじ３８が進退位置を調節可能として螺合される。
【００２９】
第１および第２吸気側ロッカアーム３２，３３は、カムシャフト３１の軸線に沿う方向に隣接して並列配置されており、前記排気側ロッカシャフト３５と平行な軸線を有する吸気側ロッカシャフト３９で揺動可能に支承される。第１および第２吸気側ロッカアーム３２，３３の一端部には、前記吸気弁２３…のステムエンド２３ａ…に当接するタペットねじ４０，４０が進退位置を調節可能として螺合される。また第１吸気側ロッカアーム３２の他端部には、前記カムシャフト３１に設けられる第１カムとしての吸気側カム４３に転がり接触するローラ４１が軸支され、第２吸気側ロッカアーム３３の他端部には、第１カムとは異なるカムプロフィルを有する第２カムとして前記カムシャフト３１に設けられる休止用カム４４に転がり接触するローラ４２が軸支される。
【００３０】
前記吸気側カム４３は、前記カムシャフト３９の軸線を中心とする仮想円に沿う円弧状のベース円部４３ａと、前記仮想円から外側方に突出するようにして前記ベース円部４３ａの集方向両端に連なるカム山部４３ｂとから成り、機関の運転時には第１吸気側ロッカアーム３２に連動、連結された吸気弁２３を常時開閉させるものである。一方、休止用カム４４は、両吸気弁２３…のうち第２吸気側ロッカアーム３３に連動、連結された吸気弁２３を閉弁休止することを可能とするものであり、基本的には前記仮想円にほぼ沿う円形であるが、吸気弁２３を完全に閉弁休止状態としたときの燃料溜まりが生じるのを防止するために吸気弁２３をごくわずかに開弁させるようにして、吸気側カム４３のカム山部４３ｂに対応する部分で前記仮想円からわずかに突出する外周面を有するように形成されている。
【００３１】
前記カムシャフト３１は、該カムシャフト３１の軸線に沿う方向に間隔をあけた位置に配置されて前記シリンダヘッド１５に一体に突設される第１および第２ホルダ部４５，４６にボールベアリング４７，４８を介して回転自在に支承されており、前記カムシャフト３１の両端部のうち第１ホルダ部４６から突出した端部には、前記ピストン１３に連接されるクランクシャフト（図示せず）の回転動力を１／２に減速して前記カムシャフト３１に伝達する調時伝動機構４９の一部を構成する被動スプロケット５０が固設され、前記調時伝動機構４９の一部を構成するカムチェーン５１が前記被動スプロケット５０に巻き掛けられる。
【００３２】
また前記吸気側ロッカシャフト３９および前記排気側ロッカシャフト３５は、前記カムシャフト３１の両側に配置され、前記吸気側ロッカシャフト３９および前記排気側ロッカシャフト３５の両端部は、第１および第２ホルダ部４５，４６にそれぞれ設けられるシャフト支持部４５ａ，４６ａに嵌合、支持される。
【００３３】
第１および第２吸気側ロッカアーム３２，３３には、第２吸気側ロッカアーム３３のローラ４２を、吸気側カム４３に従動して揺動する第１吸気側ロッカアーム３２とは無関係に休止用カム４４に転がり接触させたままとすることで内燃機関の低速運転時に一方の吸気弁２３を閉弁休止するとともに他方の吸気弁２３を吸気側カム４３のカムプロフィルに応じた作動態様で開閉作動せしめる状態と、第１および第２吸気側ロッカアーム３２，３３を連結することで内燃機関の高速運転時に両吸気弁２３…を吸気側カム４３のカムプロフィルに応じた作動態様で開閉作動せしめる状態とを切換える弁作動特性変更手段５４が設けられる。
【００３４】
図４を併せて参照して、前記弁作動特性変更手段５４は、前記吸気側ロッカシャフト３９および前記カムシャフト３１間で第１および第２吸気側ロッカアーム３２，３３の上部に設けられるものであり、第１および第２吸気側ロッカアーム３２，３３に軸方向両端部を嵌合せしめて両ロッカアーム３２，３３を連結する連結位置ならびに第１吸気側ロッカアーム３２から離脱して第２ロッカアーム３３側に後退した連結解除位置間での軸方向移動を可能として第２吸気側ロッカアーム３３に摺動自在に嵌合される連結ピストン５５と、該連結ピン５５の一端に常時当接するようにして第１吸気側ロッカアーム３２に摺動可能に嵌合されるストッパピストン５６と、前記連結ピストン５５を連結解除位置側に付勢するばね力を発揮するようにして第１吸気側ロッカアーム３２および前記ストッパピストン５６間に設けられる戻しばね５７と、前記連結ピストン５５の第１吸気側ロッカアーム３２とは反対側の端部すなわち他端部に一端を対向、当接させつつ第２吸気側ロッカアーム３３に摺動可能に嵌合されるタイミングピストン５８と、前記戻しばね５７のばね力に抗して前記連結ピストン５５を前記連結位置側に向けて移動せしめる推力を発生し得るようにしてシリンダヘッド１５に取付けられるアクチュエータとしてのソレノイド６０とを備える。
【００３５】
第１吸気側ロッカアーム３２には、第２吸気側ロッカアーム３３とは反対側に端壁６１ａを有して有底状に形成される第１嵌合孔６１が、前記吸気側ロッカシャフト３９と平行な軸線を有して設けられ、第２吸気側ロッカアーム３３には、前記吸気側ロッカシャフト３９と平行な軸線を有しつつ第１吸気側ロッカアーム３２とは反対側を端壁６２ａで閉じた有底状に形成される第２嵌合孔６２が設けられる。しかも第１および第２嵌合孔６１，６２は、前記吸気弁２３…が閉弁状態にあるタイミングでは同軸に連なるようにして同径に形成される。
【００３６】
前記ストッパピストン５６は、前記端壁６１ａ側を開口した有底円筒状に形成されて第１嵌合孔６１に摺動自在に嵌合され、前記戻しばね５７は、ストッパピストン５６および端壁６１ａ間に縮設されるようにして第１嵌合孔６１に収容される。また前記端壁６１ａには、該端壁６１ａおよび前記ストッパピストン５６間の空間が密閉空間となることを回避するための開放孔６３が設けられる。
【００３７】
短円柱状である連結ピストン５５は、その一端部側を第１嵌合孔６１に嵌合することを可能として第２嵌合孔６２に摺動可能に嵌合されるものであり、連結ピストン５５側端部すなわち一端部を開放した有底円筒状のタイミングピストン５８も第２嵌合孔６２に摺動自在に嵌合される。
【００３８】
第２嵌合孔６２の端壁６２ａの中央部には貫通孔６４が設けられる。また前記タイミングピストン５８は、前記貫通孔６４を摺動自在に貫通して第２吸気側ロッカアーム３３から突出する軸部５８ａを他端側に一体かつ同軸に有するものであり、この軸部５８ａの外周には係合溝６５が設けられる。
【００３９】
このような前記弁作動特性変更手段５４は、前記戻しばね５７のばね力に抗して連結ピストン５５の一部を第１嵌合孔６１に嵌合することで第１および第２吸気側ロッカアーム３２，３３を連結し、前記戻しばね５７のばね力によってストッパピストン５６および連結ピストン５５の当接面を第１および第２吸気側ロッカアーム３２，３３間に配置させるまでストッパピストン５６および連結ピストン５５を軸方向に移動させることで第１および第２吸気側ロッカアーム３２，３３の連結を解除することになる。
【００４０】
前記弁作動特性手段５４は、前記軸部５８ａの係合溝６５に係脱可能に係合して前記軸部５８ａの移動、すなわちタイミングピストン５８の移動を規制することで第１および第２吸気側ロッカアーム３２，３３の連結タイミングを定めるタイミングプレート６８を備える。
【００４１】
タイミングプレート６８は、前記連結ピストン５５が連結解除位置にある状態で前記軸部５８ａの係合溝６５に係脱可能に係合することを可能として前記軸部５８ａの軸線に直交する平面に沿うように形成される係合板部６８ａと、第１ホルダ部４５および第１吸気側ロッカアーム３２間に配置されて吸気側ロッカシャフト３９に回動可能に支承される短円筒状の被支持部６８ｂと、前記係合板部６８ａおよび前記被支持部６８ｂ間を連結する連結部６８ｃとを一体に有し、第１および第２吸気側ロッカアーム３２，３３を囲むように折り曲げて形成される。
【００４２】
しかも前記タイミングプレート６８のうち前記係合溝６５に係合する部分すなわち係合板部６８ａの幅ｄを前記係合溝６５の溝幅ｗから減算した値が、前記連結解除位置にある前記連結ピストン５５および前記ストッパピストン５６の当接面と、第１嵌合孔６１が設けられている部分での第１吸気側ロッカアーム３２の第２吸気側ロッカアーム３３に臨む面との間の距離Ｌよりも小さく設定される。
【００４３】
第１ホルダ部４５および第１吸気側ロッカアーム３２間には、第１ホルダ部４５に当接する鍔状の付勢部材受け部６９ａを一端部すなわち第１吸気側ロッカアーム３２とは反対側の端部に有する円筒状のカラー６９と、該カラー６９の他端部および第１吸気側ロッカアーム３２間に挟まれるリング板状のワッシャ７０とが配置されており、前記吸気側ロッカシャフト３９は前記カラー６９およびワッシャ７０を貫通し、吸気側ロッカシャフト３９を同軸に囲繞する前記カラー６９は吸気側ロッカシャフト３９に固定されることになり、前記タイミングプレート６８が前記カラー６９で回動可能に支承される。
【００４４】
また前記タイミングプレート６８の被支持部６８ｂは、スラスト付勢部材であるコイルばね７１で第１吸気側ロッカアーム３２側に向けて付勢されるものであり、カラー６９を囲繞する前記コイルばね７１は、カラー６９の一端部の付勢部材受け部６９ａおよび前記被支持部６８ｂ間に縮設される。
【００４５】
また前記タイミングプレート６８の被支持部６８ｂは、一端部をシリンダヘッド１５に係合せしめたねじりばね７２で囲繞されており、このねじりばね７２の他端部はタイミングプレート６８に係合される。而して前記ねじりばね７２が発揮するばね力によって、前記タイミングプレート６８は、その係合板部６８ａを前記軸部５８ａの係合溝６５に係合する側に回動付勢される。
【００４６】
図５において、機関の運転中には吸気弁２３を常時開閉作動せしめる吸気側カム４３に従動する第１吸気側ロッカアーム３２には、第１および第２吸気側ロッカアーム３２，３３の連結解除状態で吸気側カム４３のカム山部４３ｂによって吸気弁２３を開弁方向に作動せしめるときに、前記タイミングプレート６８の連結部６８ｃに当接して、該タイミングプレート６８を前記係合板部６８ａが前記係合溝６５から離脱する側に回動するように形成されるプレート押圧突部７３が突設される。
【００４７】
前記タイミングピストン５８の軸部５８ａには、機関本体１０に取付け板７７を介して取付けられるハウジング７６を有するソレノイド６０からの押圧力を作用させて第１および第２吸気側ロッカアーム３２，３３を連結する側に連結ピストン５５を押圧することが可能であり、前記ハウジング７６および前記取付け板７７は、前記シリンダヘッド１５および前記ヘッドカバー１６にボルト７５…の共締めによって取付けられる。
【００４８】
前記シリンダヘッド１５の第２ホルダ部４６に一体に連なって形成されるロッド支持部４６ｂには、伝動ロッド７９が摺動可能に支持されており、この伝動ロッド７９の一端が前記軸部５８ａに当接され、前記伝動ロッド７９の他端には、前記ソレノイド６０が備えるプッシュロッド７８の一端が当接される。
【００４９】
このようにソレノイド６０からの押圧力が伝動ロッド７９を介して軸部５８ａに伝達されるようにし、伝動ロッド７９がロッド支持部４６ｂに摺動可能に支持されるので、第２吸気側ロッカアーム３３とともに揺動するタイミングピストン５８がその他端部に備える軸部５８ａに摺接することによって生じる曲げ方向の力がソレノイド６０のハウジング７６内でのプッシュロッド７８の支持構造に及ばないようにして、プッシュロッド７８のハウジング７６での支持構造を簡略化することができる。またシリンダヘッド１５の第２ホルダ部４６に一体に連なって形成されるロッド支持部４６ｂに伝動ロッド７９が摺動可能に支持されるので、伝動ロッド７９を支持するための特別な部品を不要として部品点数を低減することができ、しかも伝動ロッド７９を支持するためのロッド支持部４６ｂの加工精度を高めることができる。
【００５０】
また前記吸気側ロッカシャフト３９のソレノイド６０側の端部を支持するようにしてシリンダヘッド１５に設けられるシャフト支持部４６ａの周囲に、前記軸部５８ａと、前記ソレノイド６０の推力を前記軸部５８ａに伝達する伝動ロッド７９との当接部が配置される。
【００５１】
前記伝動ロッド７９には前記プッシュロッド７８が同軸に当接するのであるが、伝動ロッド７９の一端には、前記軸部５８ａが伝動ロッド７９の軸線からオフセットして当接される。すなわち伝動ロッド７９の一端には、半径方向外方に張り出す円板状の当接板部７９ａが一体にかつ同軸に設けられており、この当接板部７９ａの中心からずれた位置に前記軸部５８ａが当接される。このように当接板７９ａの中心からずれた位置に軸部５８ａが当接される構造とすることにより、第２吸気側ロッカアーム３３の揺動に応じて前記伝動ロッド７９には、伝動ロッド７９をその軸線まわりに回転させる力が働き、前記軸部５８ａと、当接板部７９ａとの接触箇所を変化させることができ、磨耗による寿命の低下を抑制することができる。
【００５２】
ところで前記プッシュロッド７８は、前記ソレノイド６０のハウジング７６を貫通して配置されるものであり、その他端には、前記プッシュロッド７８の戻り側のストロークを前記ハウジング７６に当接することで規制する鍔部８０が設けられる。また前記機関本体１０には、前記ハウジング７６を覆うカバー８１が前記取付け板７７を介して取付けられており、該カバー８１の前記鍔部８０への対向面には、前記鍔部８０が前記ハウジング７６から離反する側への前記プッシュロッド７８の移動時に前記鍔部８０に当接するゴム、樹脂エラストマーおよび制振金属等から成る制振材８２が固定される。
【００５３】
これにより、連結ピン５５側から押されたプッシュロッド７８が制振材８２に当接するようにして、プッシュロッド７８が逆方向に弾かれてしまうことを防止しつつ、プッシュロッド７８の移動に伴う作動音の発生を抑えることができる。
【００５４】
次にこの実施の形態の作用について説明すると、タイミングピストン５８が備える軸部５８ａの外周の係合溝６５に、連結ピストン５５が連結解除位置にある状態での前記吸気弁２３の開弁作動途中で前記係合溝６５との係合を解除するようにしつつ、タイミングプレート６８が吸気弁２３の作動タイミングに応じて係脱可能に係合するので、第１および第２吸気側ロッカアーム３２，３３の連結時には、吸気弁２３が閉弁期間に入るのに応じてソレノイド６０から作用する推力に応じてタイミングピストン５８が連結ピストン５５を押圧して連結位置側に移動させることができる。すなわち図６（ａ）で示すように、吸気弁２３が開弁状態にあるときに伝動ロッド７９から軸部５８ａに押圧力が作用しても、タイミングプレート６８の係合板部６８ａが係合溝６５に係合していることでタイミングピストン５８および連結ピストン５５が軸方向に動くことはない。
【００５５】
この際、係合溝６５および係合板部６８ａ間の間隙分だけタイミングピストン５８および連結ピストン５５が連結位置側に移動する可能性があるが、タイミングプレート６８のうち前記係合溝６５に係合する部分すなわち係合板部６８ａの幅ｄを前記係合溝６５の溝幅ｗから減算した値が、前記連結解除位置にある前記連結ピストン５５および前記ストッパピストン５６の当接面と、第１嵌合孔６１が設けられている部分での第１吸気側ロッカアーム３２の第２吸気側ロッカアーム３３に臨む面との間の距離Ｌよりも小さく設定されているので、連結ピストン５５が第１吸気側ロッカアーム３２に摺接することはなく、第１吸気側ロッカアーム３２の揺動抵抗を小さくして吸気側カム４３への第１吸気側ロッカアーム３２の追従性を良好とするとともに連結ピストン５５の磨耗を低減することができる。
【００５６】
また図６（ｂ）で示すように、ソレノイド６０から推力が作用したままで吸気弁２３の開弁時期に入ると、タイミングプレート６８の係合板部６８ａが係合溝６５から離脱するが、第１および第２嵌合孔６１，６２の軸線がずれていることで連結ピストン５５が連結位置側に移動することはなく、次いで吸気弁２３の閉弁時期に入って第１および第２嵌合孔６１，６２の軸線が一致した状態で、図６（ｃ）で示すように、連結ピストン５５が連結位置側に移動して第１嵌合孔６１に連結ピストン５５の一部が嵌合する。
【００５７】
このようにソレノイド６０を作動させてもタイミングプレート６８が係合溝６５との係合を解除しない限り、連結ピストン５５が連結解除位置および連結位置間で移動することはなく、ソレノイド６０を予め作動させるようにして吸気弁２３の閉弁期間開始に合わせて両吸気側ロッカアーム３２，３３を連結解除状態から連結状態へと切換えることができ、両吸気側ロッカアーム３２，３３の連結タイミングを精度よく制御することが可能となる。
【００５８】
しかもタイミングプレート６８を係合させる係合溝６５が、第２吸気側ロッカアーム３３に摺動可能に嵌合されるタイミングピストン５８がその他端側に有するとともに第２吸気側ロッカアーム３３から突出した軸部５８ａの外周に設けられるものであるので、タイミングプレート６８の係合および係合解除による連結ピストン５５の作動開始タイミング制御構造を簡略化することができる。
【００５９】
また第１および第２吸気側ロッカアーム３２，３３を揺動可能に支承して前記タイミングピストン５８の軸線と平行に配置される吸気側ロッカシャフト３９に回動可能に支承される被支持部６８ｂが、タイミングプレート６８に設けられるので、タイミングプレート６８を支承する専用部品を不要として部品点数を低減することができるとともに、シリンダヘッド１５の小型化を図ることができる。
【００６０】
またタイミングプレート６８が、第１および第２吸気側ロッカアーム３２，３３を囲むように折り曲げて形成されるので、タイミングプレート６８の剛性を確保しつつ、吸気側ロッカシャフト３９への支持部すなわち被支持部６８ｂと、係合溝６５に係合する部分すなわち係合板部６８ａとを簡単に結んで構成することができる。
【００６１】
またタイミングプレート６８の被支持部６８ｂが、第１吸気側ロッカアーム３２を第２吸気側ロッカアーム３３との間に挟む位置で前記吸気側ロッカシャフト３９に回動可能に支承され、第１吸気側ロッカアーム３２側に向けて前記被支持部６８ｂを付勢するコイルばね７１が、前記吸気側ロッカシャフト３９に固定配置される付勢部材受け部６９ａおよび前記被支持部６８ｂ間に設けられるので、吸気側ロッカシャフト３９の軸線に沿う方向でのタイミングプレート６８の位置を定めることができ、タイミングプレート６８を係脱可能に係合するために軸部５８ａに設けられる係合溝６５の溝幅を必要以上に大きくしなくてもすむので、タイミングピストン５８が備える軸部５８ａの長さを極力小さくすることを可能とし、シリンダヘッド１５の小型、軽量化に寄与することができる。
【００６２】
また吸気側ロッカシャフト３９を同軸に囲繞して該ロッカシャフト３９に固定されるとともに前記被支持部６８ｂを回動可能に支承する円筒状のカラー６９の第１吸気側ロッカアーム３２とは反対側の端部に前記付勢部材受け部６９ａが設けられ、前記コイルばね７１が前記カラー６９を囲繞して配設されるので、吸気側ロッカシャフト３９に固定される円筒状のカラー６９にコイルばね７１を装着するようにして、コイルばね７１の支持構造を簡略化することができる。
【００６３】
さらにシリンダヘッド１５に設けられるシャフト支持部４６ａに吸気側ロッカシャフト３９が支持され、タイミングピストン５８が備える軸部５８ａと、ソレノイド６０の推力を軸部に伝達するロッドである伝動ロッド７９との当接部がシャフト支持部４６ａの周囲に配置されるので、軸方向に長い吸気側ロッカシャフト３９をシャフト支持部４６ａで良好に支持しつつ、シャフト支持部４６ａの周囲に確保し易いスペースを有効に利用することができる。
【００６４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００６５】
たとえば上記実施の形態では吸気弁の弁作動特性を変化させる可変動弁装置について説明したが、排気弁に関連して本発明を実施することも可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１５・・・シリンダヘッド
２３・・・機関弁としての吸気弁
３１・・・カムシャフト
３２・・・第１ロッカアームとしての第１吸気側ロッカアーム
３３・・・第２ロッカアームとしての第２吸気側ロッカアーム
３９・・・ロッカシャフトとしての吸気側ロッカシャフト
４３・・・第１カムとしての吸気側カム
４４・・・第２カムとしての休止用カム
４６ａ・・・シャフト支持部
５４・・・弁作動特性変更手段
５５・・・連結ピストン
５６・・・ストッパピストン
５７・・・戻しばね
５８・・・タイミングピストン
５８ａ・・・軸部
６０・・・アクチュエータとしてのソレノイド
６１・・・第１嵌合孔
６２・・・第２嵌合孔
６５・・・係合溝
６８・・・タイミングプレート
６８ｂ・・・被支持部
７１・・・スラスト付勢部材としてのコイルばね
６９ａ・・・付勢部材受け部
６９・・・カラー
７９・・・ロッドとしての伝動ロッド
【図１】
2012077632.tif 000003
【図２】
2012077632.tif 000004
【図３】
2012077632.tif 000005
【図４】
2012077632.tif 000006
【図５】
2012077632.tif 000007
【図６】
2012077632.tif 000008