(57)【要約】【課題】可変動弁装置において，第１及び第２カム間の作動切換応答性の向上を図る。【解決手段】動弁カム軸１６を，低リフトの第２カム１８ｉ，１８ｅを備えて調時伝動装置８に連結される第１カム軸１６ａと，この第１カム軸１６ａを同軸上で貫通してそれと相対回転可能且つ軸方向移動不能に配置され，高リフトの第１カム１７ｉ，１７ｅを備える第２カム軸１６ｂとで構成し，第１カム軸１６ａに係合部３１を形成する一方，第２カム軸１６ｂにクラッチ部材３０を，これが係合部３１に係合して第１及び第２カム軸１６ａ，１６ｂ間を所定の位相関係に連結する連結位置Ａと，係合部３１から離脱して第１及び第２カム軸１６ａ，１６ｂ間の連結を解除する非連結位置Ｂとの間を摺動し得るようスプライン嵌合し，このクラッチ部材３０に第２カム軸１６ｂに軸方向摺動自在に支持されるクラッチシフト手段３２を連結した。【選択図】      図３
2012007596.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動弁カム軸（１６）に，第１カム（１７ｉ，１７ｅ）と，この第１カム（１７ｉ，１７ｅ）よりリフトが低い第２カム（１８ｉ，１８ｅ）とを併設し，これら第１カム及び第２カムの一方の作動を交互に選択し，その選択したカムの作動により機関弁（１２ｉ，１２ｅ）を開閉するようにした，内燃機関の可変動弁装置において，
動弁カム軸（１６）を，前記第２カム（１８ｉ，１８ｅ）を備えて調時伝動装置（８）の従動輪（１６ｂ）に一体的に連結される第１カム軸（１６ａ）と，この第１カム軸（１６ａ）を同軸上で貫通してこの第１カム軸（１６ａ）に対し相対回転可能且つ軸方向移動不能に配置され，前記第１カム（１７ｉ，１７ｅ）を備える第２カム軸（１６ｂ）とで構成し，前記第１カム軸（１６ａ）に係合部（３１）を形成する一方，前記第２カム軸（１６ｂ）にクラッチ部材（３０）を，これが前記係合部（３１）に係合して前記第１及び第２カム軸（１６ａ，１６ｂ）間を所定の位相関係に連結する連結位置（Ａ）と，前記係合部（３１）から離脱して前記第１及び第２カム軸（１６ａ，１６ｂ）間の連結を解除する非連結位置（Ｂ）との間を摺動し得るようスプライン嵌合し，このクラッチ部材（３０）に，これを前記連結位置（Ａ）及び非連結位置（Ｂ）間でシフトすべく，前記第２カム軸（１６ｂ）に軸方向摺動自在に支持されるクラッチシフト手段（３２）を連結したことを特徴とする，内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置において，
前記クラッチシフト手段（３２）を，前記第２カム軸（１６ｂ）の中心部に形成されるガイド孔（３３）に摺動自在に支持されるシフトロッド（３５）と，前記ガイド孔（３３）を前記第２カム軸（１６ｂ）の外周面に連通させる長孔（３４）を貫通して前記シフトロッド（３５）を前記クラッチ部材（３０）に連結する連結ピン（３６）とで構成し，前記シフトロッド（３５）に，これを作動し得るアクチュエータ（３９）を連接したことを特徴とする，内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置において，
前記係合部（３１）を，第１カム軸（１６ａ）の回転方向（Ｒ）に沿って延びる係合凹部（３１）で構成し，前記クラッチ部材（３０）に，これの前記連結位置（Ａ）及び非連結位置（Ｂ）への移動に応じて前記係合凹部（３１）に対し進入，離脱するドグ（３０ａ）を設け，前記係合凹部（３１）の回転方向幅（Ｓ１）を前記ドグ（３０ａ）の回転方向幅（Ｓ２）より充分に大きく設定して，前記ドグ（３０ａ）の前記係合凹部（３１）への進入時，ドグ（３０ａ）が係合凹部（３１）の前記回転方向（Ｒ）と反対側の内端面（３１ａ）に当接することにより前記第１及び第２カム軸（１６ａ，１６ｂ）間が所定の位相関係に連結されるようにし，前記第１及び第２カム軸（１６ａ，１６ｂ）間に一方向クラッチ（４０）を介装し，この一方向クラッチ（４０）は，前記第１カム軸（１６ａ）が前記第２カム軸（１６ｂ）に対して先行回転することを許容するが，前記第２カム軸（１６ｂ）が前記第１カム軸（１６ａ）に対して先行回転することを阻止するように構成されることを特徴とする，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，動弁カム軸に，第１カムと，この第１カムよりリフトが低い第２カムとを併設し，これら第１カム及び第２カムの一方の作動を交互に選択し，その選択したカムの作動により機関弁を開閉するようにした，内燃機関の可変動弁装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は，かゝる内燃機関の可変動弁装置として，下記特許文献１に開示されるように，第１カムを動弁カム軸に相対回転可能に設ける一方，第２カムを動弁カム軸に固設し，第１カムには，この第１カムを動弁カム軸に連結する作動モードと，その連結を解除する不作動モードとに交互に切り換え得るモード切換装置を連結し，このモード切換装置を，アクチュエータと，動弁カム軸中心部のロッドガイド孔に摺動自在に嵌挿されていて，前記アクチュエータにより作動位置及び不作動位置間でシフトされる制御ロッドと，第１カムに設けられる連結部と，前記制御ロッドの外周面に突設され，該制御ロッドの作動位置では前記連結部に係合して動弁カム軸及び第１カム間を連結し，該制御ロッドの不作動位置では前記連結部から離脱して第１カムを動弁カム軸との連結から解放する連結ピンとで構成したものを既に提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−６５５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，上記提案のものでは，作動位置及び不作動位置間を移動する連結ピンは，その作動位置では連結部に係合して動弁カム軸及び第１カム間の伝動に関与するため，作動位置から非作動位置に移動するとき，伝動トルクが連結ピンの摺動部に作用し，連結ピンの摺動摩擦が増加するため，連結ピンの移動がスムーズに行われず，したがって第１カム及び第２カム間の作動切換えの応答性が低いことが判明した。
【０００５】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，第１カム及び第２カム間の作動切換えの応答性が良好な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，動弁カム軸に，第１カムと，この第１カムよりリフトが低い第２カムとを併設し，これら第１カム及び第２カムの一方の作動を交互に選択し，その選択したカムの作動により機関弁を開閉するようにした，内燃機関の可変動弁装置において，動弁カム軸を，前記第２カムを備えて調時伝動装置の従動輪に一体的に連結される第１カム軸と，この第１カム軸を同軸上で貫通してこの第１カム軸に対し相対回転可能且つ軸方向移動不能に配置され，前記第１カムを備える第２カム軸とで構成し，前記第１カム軸に係合部を形成する一方，前記第２カム軸にクラッチ部材を，これが前記係合部に係合して前記第１及び第２カム軸間を所定の位相関係に連結する連結位置と，前記係合部から離脱して前記第１及び第２カム軸間の連結を解除する非連結位置との間を摺動し得るようスプライン嵌合し，このクラッチ部材に，これを前記連結位置及び非連結位置間でシフトすべく，前記第２カム軸に軸方向摺動自在に支持されるクラッチシフト手段を連結したことを第１の特徴とする。
【０００７】
尚，前記機関弁は，後述する本発明の実施形態中の吸気弁１２ｉ及び排気弁１２ｅに対応し，また第１カムは第１吸気及び排気カム１７ｉ，１７ｅに，第２カムは第２吸気及び排気カム１８ｉ，１８ｅにそれぞれ対応し，また従動輪は従動ギヤ８ｂに対応する。
【０００８】
また本発明は，第１の特徴に加えて，前記クラッチシフト手段を，前記第２カム軸の中心部に形成されるガイド孔に摺動自在に支持されるシフトロッドと，前記ガイド孔を前記第２カム軸の外周面に連通させる長孔を貫通して前記シフトロッドを前記クラッチ部材に連結する連結ピンとで構成し，前記シフトロッドに，これを作動し得るアクチュエータを連接したことを第２の特徴とする。
【０００９】
さらに本発明は，第１の特徴に加えて，前記係合部を，第１カム軸の回転方向に沿って延びる係合凹部で構成し，前記クラッチ部材に，これの前記連結位置及び非連結位置への移動に応じて前記係合凹部に対し進入，離脱するドグを設け，前記係合凹部の回転方向幅を前記ドグの回転方向幅より充分に大きく設定して，前記ドグの前記係合凹部への進入時，ドグが係合凹部の前記回転方向と反対側の内端面に当接することにより前記第１及び第２カム軸間が所定の位相関係に連結されるようにし，前記第１及び第２カム軸間に一方向クラッチを介装し，この一方向クラッチは，前記第１カム軸が前記第２カム軸に対して先行回転することを許容するが，前記第２カム軸が前記第１カム軸に対して先行回転することを阻止するように構成されることを第３の特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の特徴によれば，クラッチ部材は，第２カム軸に摺動自在にスプライン嵌合され，その連結位置では第１カム軸から第２カム軸へのトルク伝達のみに関与し，またクラッチシフト手段は，第２カム軸に軸方向摺動自在に支持されてクラッチ部材を連結位置及び非連結位置間で移動することに関与し，トルクの伝達には関与しないので，クラッチシフト手段の摺動摩擦抵抗は少なくなり，クラッチ部材の切換応答性，即ち第１カム及び第２カム間の作動切換えの応答性を向上させることができる。またクラッチ部材及びクラッチシフト手段は，上記のように役割を分担することで，それぞれの負荷が軽減し，耐久性をも高めることができる。
【００１１】
本発明の第２の特徴によれば，クラッチシフト手段を第２カム軸内にコンパクトに収めることができると共に，これアクチュエータによりスムーズに作動することができる。
【００１２】
本発明の第３の特徴によれば，係合凹部の回転方向幅は，ドグの回転方向幅よりも充分に大きく設定されているので，第１カム軸の回転中，クラッチ部材がクラッチシフト手段により連結位置側に押圧されるとき，係合凹部はドグを確実に受け入れることができる。しかも第１及び第２カム軸間には一方向クラッチが介装されるので，前記一方向クラッチが駆動側の第１カム軸の第２カム軸に対する先行回転を許容することで，係合凹部の，回転方向と反対側の内端面をドグに当接させることができる。またその当接時，当接衝撃により従動側の第２カム軸が駆動側の第１カム軸に対して先行回転しようとしても，前記一方向クラッチが第２カム軸の先行回転を阻止するので，係合凹部の内端面とドグとの当接状態，即ち第１及び第２カム軸間の所定位相の下での連結状態を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る可変動弁装置を備える予混合圧縮自着火式内燃機関の縦断側面図。
【図２】図１中の可変動弁装置の要部斜視図。
【図３】図２の３−３線断面図（クラッチ部材が連結位置にある状態）。
【図４】図２の３−３線断面図（クラッチ部材が非連結位置にある状態）。
【図５】図３の５−５線断面図。
【図６】図３の６−６線断面図。
【図７】図３の７−７線断面図。
【図８】図３の８−８線断面図。
【図９】前記可変動弁装置における各種カムのリフト特性線図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態を添付図面に基づいて以下に説明する。
【００１５】
先ず，図１において，予混合圧縮自着火式内燃機関（以下，単に内燃機関という。）Ｅの機関本体１は，クランクケース２，このクランクケース２の上部に連設され，シリンダボア３ａを有するシリンダブロック３と，このシリンダブロック３の上端に接合され，シリンダボア３ａに連なる燃焼室４ａを有するシリンダヘッド４とを備えており，クランクケース２に支持されるクランク軸５にコンロッド６を介して連接されるピストン７がシリンダボア３ａに嵌装される。
【００１６】
シリンダヘッド４には，それぞれ燃焼室４ａに開口する吸気ポート１０ｉ及び排気ポート１０ｅが形成されると共に，これらを開閉する吸気弁１２ｉ及び排気弁１２ｅが設けられる。またシリンダヘッド４には，電極を燃焼室４ａに臨ませる点火プラグ１４が螺着される。この内燃機関Ｅの圧縮比は，通常の電気点火式内燃機関より大きく設定される。
【００１７】
さらに，シリンダヘッド４には，吸気ポート１０ｉに吸気道を連ねると共にガス燃料ノズルを備えるスロットルボディ（図示せず）が連結され，ガス燃料と空気との予混合気を内燃機関Ｅに供給するようになっている。
【００１８】
前記吸気弁１２ｉ及び排気弁１２ｅには，これらを開閉駆動すると共に，これら弁の開弁リフト及び開弁タイミングを制御する可変動弁装置１５が連結される。この可変動弁装置１５について図１〜図９により説明する。
【００１９】
図１〜図３に示すように，クランク軸５から調時伝動装置８（図１）を介して１／２の減速比で駆動される動弁カム軸１６がクランクケース２に左右一対のベアリング２１，２２（図３）を介して回転自在に支持される。上記調時伝動装置８は，クランク軸５及び動弁カム軸１６にそれぞれ固着される駆動ギヤ８ａ及び従動ギヤ８ｂで構成される。従動ギヤ８ｂの回転方向を矢印Ｒで示す。
【００２０】
動弁カム軸１６は，一端に前記従動ギヤ８ｂを一体に連結した第１カム軸１６ａと，この第１カム軸１６ａを同軸上で貫通してこの第１カム軸１６ａに対し相対回転可能且つ軸方向移動不能に嵌合される第２カム軸１６ｂとよりなっており，その第２カム軸１６ｂの両端部が前記一対のベアリング２１，２２に支持される。第２カム軸１６ｂには第１吸気カム１７ｉ及び第１排気カム１７ｅが互いに隣接して，また第１カム軸１６ａには第２吸気カム及び第２排気カム１８ｅが互いに隣接してそれぞれ一体に形成される。そして第１及び第２排気カム１７ｅ，１８ｅは互いに隣接して配置され，それらの両側に第１及び第２吸気カム１７ｉ，１８ｉが配置される。第２吸気カム１８ｉは，第１吸気カム１７ｉよりリフトが低く，また第２排気カム１８ｅは，第１排気カム１７ｅよりリフトが低くなっている。
【００２１】
前記従動ギヤ８ｂの外側面には，第２カム軸１６ｂの外周に沿って扇形の係合凹部３１が形成される。この係合凹部３１に進入，離脱し得るドグ３０ａを持ったクラッチ部材３０が第２カム軸１６ｂに摺動自在にスプライン嵌合される。このクラッチ部材３０は，ドグ３０ａを係合凹部３１に進入させる連結位置Ａ（図３）と，ドグ３０ａを係合凹部３１から離脱させる非連結位置Ｂ（図４）との間を第２カム軸１６ｂ上を移動し得るもので，ドグ３０ａの係合凹部３１への進入を容易にすべく，係合凹部３１の回転方向幅Ｓ１は，ドグ３０ａの回転方向幅Ｓ２より数倍大きく設定される。そしてクラッチ部材３０の連結位置Ａでは，ドグ３０ａが係合凹部３１の，従動ギヤ８ｂの回転方向Ｒと反対側の内端面３１ａに当接することにより，第１及び第２カム軸１６ａ，１ｂ間が所定の位相関係に連結されるようになっている。そして，第１及び第２カム軸１６ａ，１ｂ間には一方向クラッチ４０が介装される。この一方向クラッチ４０は，従動ギヤ８ｂの回転方向Ｒに沿って，第１カム軸１６ａが第２カム軸１６ｂに対して先行回転することを許容するが，第２カム軸１６ｂが第１カム軸１６ａに対して先行回転することを阻止するようになっている。
【００２２】
このクラッチ部材３０には，これを前記連結位置Ａ及び非連結位置Ｂ間で作動するクラッチシフト手段３２が連結され，それについて図３及び図５により説明する。
【００２３】
第１カム軸１６ａの中心部には，一端が従動ギヤ８ｂ側の端面に開口すると共に他端が行き止まりとなるガイド孔３３が設けられ，またこのガイド孔３３を第２カム軸１６ｂの外周面に連通させるように第２カム軸１６ｂの軸方向に延びる長孔３４が設けられ，クラッチシフト手段３２は，上記ガイド孔３３に摺動自在に支持されるシフトロッド３５と，長孔３４を貫通してシフトロッド３５をクラッチ部材３０に連結する連結ピン３６とで構成される。こうしてクラッチシフト手段３２は，第２カム軸１６ｂ内にコンパクトに収められる。
【００２４】
シフトロッド３５の外端には，機関本体１に支持される電動式，電磁式又は油圧式のアクチュエータ３９の出力杆３９ａが相対回転自在に連接され，ガイド孔３３の行き止まり部とシフトロッド３５との間には，シフトロッド３５をアクチュエータ３９側に付勢する戻しばね３７が縮設される。而して，アクチュエータ３９の作動時には，出力杆３９ａがシフトロッド３５を押圧して，戻しばね３７の付勢力に抗しながらクラッチ部材３０を連結位置Ａに移動し，その非作動時には，戻しばね３７がその付勢力によりクラッチ部材３０を非連結位置Ｂに戻すようになっている。
【００２５】
アクチュエータ３９には，その作動を制御する電子制御ユニット４２が接続される。この電子制御ユニット４２は，機関温度，例えば機関本体１のウォータジャケットの水温を検出する温度センサ４３の出力信号を受けて，機関温度が所定値未満の低温域にあると判別したときは，アクチュエータ３９及び点火プラグ１４を共に作動状態に制御し，内燃機関Ｅの温度が所定値以上の高温域にあると判別したときは，アクチュエータ３９及び点火プラグ１４を共に不作動状態に制御するようになっている。
【００２６】
図９に，第１及び第２カム軸１６ａ，１ｂが相互に所定位相の下で連結したときの上記第１，第２吸気カム１７ｉ，１８ｉ，並びに第１，第２排気カム１７ｅ，１８ｅのリフト特性線図，換言すれば吸気弁１２ｉ及び排気弁１２ｅの開弁特性が示される。それから明らかなように，第２吸気カム１８ｉのプロファイルは，第１吸気カム１７ｉのプロファイルの範囲に収まっており，また第１吸気カム１７ｉは，第２吸気カム１８ｉよりノーズ部の高さが大きく，さらに第２吸気カム１８ｉのノーズ部の頂点は，第１吸気カム１７ｉのノーズ部の頂点よりクランク角上，一定角度θｉ進角している。尚，図９中，Ｓ１は，前記係合凹部３１の回転方向幅Ｓ１に対応し，前記ドグ３０ａの係合凹部３１への進入を許容する領域を示す。
【００２７】
また第２排気カム１８ｅのプロファイルは，第１排気カム１７ｅのプロファイルの範囲に収まっており，また第１排気カム１７ｅは，第２排気カム１８ｅよりノーズ部の高さが大きく，さらに第２排気カム１８ｅのノーズ部の頂点は，第１排気カム１７ｅのノーズ部の頂点よりクランク角上，一定角度θｅ遅角している。
【００２８】
さらに第１吸気カム１７ｉ及び第１排気カム１７ｅが吸気弁１２ｉ及び排気弁１２ｅの開閉を支配するときは，吸気弁１２ｉの開き時期と排気弁１２ｅの閉じ時期とが前後して，両弁１２ｉ，１２ｅ開弁期間が一定期間α重なるオーバーラップが生じるようになっている。即ち，吸気弁１２ｉは上死点前に開き始め，排気弁１２ｅは上死点後に閉じ終わるようになっている。
【００２９】
また第２吸気カム１８ｉ及び第２排気カム１８ｅが吸気弁１２ｉ及び排気弁１２ｅの開閉を支配するときは，吸気弁１２ｉの開き時期と排気弁１２ｅの閉じ時期とが一定期間β離れるネガティブオーバーラップが生じるようになっている。即ち，吸気弁１２ｉは上死点後に開き始め，排気弁１２ｅは上死点前に閉じ終わるようになっている。
【００３０】
図３，図６〜図８において，動弁カム軸１６に平行して支持軸２０が機関本体１に回転自在に支持され，この支持軸２０に吸気リフタ２５ｉ及び排気リフタ２５ｅが支持される。排気リフタ２５ｅは，支持軸２０に揺動自在に支持されると共に，スリッパ部を第１排気カム１７ｅ及び第２排気カム１８ｅの両外周面に摺接させるように構成され，また吸気リフタ２５ｉは，第１吸気カム１７ｉの外周面に摺接するスリッパ部を有する第１リフタ２５ｉ１と，第２吸気カム１８ｉの外周面に摺接するスリッパ部を有する第２リフタ２５ｉ２とよりなっており，これら第１及び第２リフタ２５ｉ１，２５ｉ２と支持軸２０との嵌合部に互いに当接する回り止め用の平坦面２３が形成される。したがって，これら第１及び第２リフタ２５ｉ１，２５ｉ２は支持軸２０を介して一体的に連結され，同時に揺動するようになっている。
【００３１】
一方，シリンダヘッド４には，吸気及び排気弁１２ｉ，１２ｅの各上端に各一端部を当接させる吸気及び排気ロッカアーム２７ｉ，２７ｅが揺動自在に軸支される。そして吸気ロッカアーム２７ｉの他端部には，吸気プッシュロッド２８ｉを介して吸気リフタ２５ｉ（第１及び第２リフタ２５ｉ１，２５ｉ２の何れか一方）が連接され，また排気ロッカアーム２７ｅの他端部には，排気プッシュロッド２８ｅを介して排気リフタ２５ｅが連接される。
【００３２】
この実施形態の作用について説明する。
【００３３】
内燃機関Ｅの運転停止状態では，アクチュエータ３９の非作動状態により，クラッチ部材３０は戻しばね３７の付勢力でドグ３０ａを係合凹部３１から離脱させた非連結位置Ｂ（図４）に保持される。
【００３４】
いま，この内燃機関Ｅを始動すべく，図示しない始動モータの作動によりクランク軸５をクランキングする。このとき機関温度は所定の低温域にあるから，電子制御ユニット４２は，アクチュエータ３９を作動状態にすると共に点火プラグ１４をも作動可能状態にする。このアクチュエータ３９の作動により，その出力杆４９ａがシフトロッド３５を図３に示すように，戻しばね３７の付勢力に抗してクラッチ部材３０を連結位置Ａ側にシフトする。
【００３５】
クランク軸５の上記クランキングに伴ない従動ギヤ８ｂ及びそれに連結した第１カム軸１６ａは所定方向Ｒに回転するのに対し，第２カム軸１６ｂ及びそれにスプライン嵌合したクラッチ部材３０は各部の摩擦抵抗により停止しているが，従動ギヤ８ｂの係合凹部３１がクラッチ部材３０のドグ３０ａの受け入れ位置に来るや否や，クラッチ部材３０はアクチュエータ３９の押圧力をもって連結位置Ａへと移動して，ドグ３０ａを係合凹部３１に進入させる。すると，従動ギヤ８ｂと共に回転する係合凹部３１の内端面３１ａがドグ３０ａに当接し，このドグ３０ａを介してクラッチ部材３０を駆動することになる。このクラッチ部材３０の回転は，これとスプライン嵌合する第２カム軸１６ｂに伝達するので，第１及び第２カム軸１６ａ，１ｂは，所定の位相関係の下で一体となって回転する。
【００３６】
ところで，ドグ３０ａの係合凹部３１への進入を容易にすべく，係合凹部３１の回転方向幅Ｓ１は，ドグ３０ａの回転方向幅Ｓ２より数倍と，充分に大きく設定されているので，従動ギヤ８ｂの回転中，係合凹部３１は，アクチュエータ３９により連結位置Ａ側に付勢されるドグ３０ａを確実に受け入れることができる。しかも第１及び第２カム軸１６ａ，１ｂ間には一方向クラッチ４０が介装され，第１カム軸１６ａが第２カム軸１６ｂに対して先行回転することを許容するが，第２カム軸１６ｂが第１カム軸１６ａに対して先行回転することを阻止するようになっているので，駆動側の第１カム軸１６ａは，第２カム軸１６ｂに対し先行回転することで係合凹部３１の，回転方向Ｒと反対側の内端面３１ａをドグ３０ａに当接させることができる。その当接時，当接衝撃により，従動側の第２カム軸１６ｂが駆動側の第１カム軸１６ａに対して先行回転しようとするが，そのような先行回転は，前記一方向クラッチ１９により阻止されるので，係合凹部３１の内端面３１ａとドグ３０ａとの当接状態，即ち第１及び第２カム軸１６ａ，１ｂ間の所定位相の下での連結状態を確保することができる。
【００３７】
また第２及び第１カム軸１６ｂ，１６ａにそれぞれ形成された第１及び第２吸気カム１７ｉ，１８ｉは，ベース円部では互いに面一になっているが，ノーズ部では，第１吸気カム１７ｉの方が第２吸気カム１８ｉより高くなっており，同じく第２及び第１カム軸１６ｂ，１６ａにそれぞれ形成された第１及び第２排気カム１７ｅ，１８ｅは，ベース円部では互いに面一になっているが，ノーズ部では，第１排気カム１７ｅの方が第２排気カム１８ｅより高くなっているため，第１及び第２カム軸１６ａ，１ｂの連結状態では，第１吸気カム１７ｉ及び第１排気カム１７ｅが優先的に吸気リフタ２５ｉ及び排気リフタ２５ｅを揺動させて，吸気及び排気プッシュロッド２８ｉ，２８ｅを上下動させ，吸気及び排気ロッカアーム２７ｉ，２７ｅを介して吸気及び排気弁１２ｉ，１２ｅを開閉することになる。
【００３８】
このように，内燃機関Ｅの始動時には，第１吸気カム１７ｉ及び第１排気カム１７ｅが吸気弁１２ｉ及び排気弁１２ｅの開閉を支配するので，前述のように，吸気弁１２ｉの開き時期と排気弁１２ｅの閉じ時期とが前後して，両弁１２ｉ，１２ｅ開弁期間が一定期間α重なるオーバーラップが生じるようになり，吸気行程での掃気を確実に行わせ，点火プラグ１４による火花点火によって，スムーズな始動を可能にし，そして電気点火による安定した暖機運転状態へと移行することができる。
【００３９】
内燃機関Ｅの暖機運転が終了すると，機関温度は所定の高温域に入るから，電子制御ユニット４２は，アクチュエータ３９を不作動状態にすると共に点火プラグ１４をも不作動状態にするので，機関Ｅを，電気点火運転から予混合圧縮自着火運転へと移すことになる。
【００４０】
而して，アクチュエータ３９が不作動状態になると，シフトロッド３５は戻しばね３７の付勢力をもってクラッチ部材３０を非連結位置Ｂへとシフトされ，ドグ３０ａを係合凹部３１から離脱させる。その結果，第２カム軸１６ｂは，駆動側の第１カム軸１６ａとの連結を解除され，最早，吸気リフタ２５ｉ及び排気リフタ２５ｅを揺動し得なくなるため，今度は，第１カム軸１６ａと一体回転する第２吸気カム１８ｉ及び第２排気カム１８ｅが，吸気リフタ２５ｉ及び排気リフタ２５ｅを揺動させて，吸気及び排気プッシュロッド２８ｉ，２８ｅを上下動させ，吸気及び排気ロッカアーム２７ｉ，２７ｅを介して吸気及び排気弁１２ｉ，１２ｅを開閉することになる。
【００４１】
このように予混合圧縮自着火運転状態では，第２吸気カム１８ｉ及び第２排気カム１８ｅが吸気弁１２ｉ及び排気弁１２ｅの開閉をそれぞれ支配するので，前述のように，吸気弁１２ｉの開き時期と排気弁１２ｅの閉じ時期とが一定期間β離れるネガティブオーバーラップが生じるようになり，内燃機関Ｅのポンピングロスを減少させて低燃費性を向上させると共に，排気行程で燃焼室４ａ内に既燃ガスを残留させることができる。この残留既燃ガスは，次の吸気行程で新規の混合気に混合して，その混合気温度を効果的に高め，予混合圧縮自着火を確実にすると共に，その混合気の燃焼時にはＮＯｘの発生を抑えることに寄与する。
【００４２】
機関Ｅが高負荷状態になると，予混合圧縮自着火運転ではノッキングが発生することがあり，そうしたときは，前記始動時と同様にアクチュエータ３９を作動してクラッチ部材３０を連結位置Ａへと移動して，電気点火運転に切り換える。
【００４３】
ところで，クラッチ部材３０は，第２カム軸１６ｂに摺動自在にスプライン嵌合され，その連結位置Ａでは第１カム軸１６ａから第２カム軸１６ｂへのトルク伝達のみに関与し，一方，第２カム軸１６ｂのガイド孔３３に摺動自在に支持されるシフトロッド３５と，これをクラッチ部材３０に連結する連結ピン３６とは，クラッチ部材３０を連結位置Ａ及び非連結位置Ｂ間で移動することに関与し，トルクの伝達には関与しない。その分，連結ピン３６及びシフトロッド３５の摺動摩擦抵抗は少なくなり，アクチュエータ３９及び戻しばね３７の協働によるシフトロッド３５の摺動がスムーズになり，クラッチ部材３０の切換応答性を高めることができる。またクラッチ部材３０と，シフトロッド３５及び連結ピン３６とは，上記のように役割を分担することで，それぞれの負荷が軽減し，耐久性を高めることができる。
【００４４】
本発明は，上記実施形態に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，上記実施形態とは異なる形式の内燃機関にも適用可能である。また調時伝動装置８は，ギヤ式以外の形式，例えばチェーン式やベルト式に構成することもできる。
【符号の説明】
【００４５】
Ａ・・・・・クラッチ部材の連結位置
Ｂ・・・・・クラッチ部材の非連結位置
Ｅ・・・・・内燃機関
Ｓ１・・・・係合凹部の回転方向幅
Ｓ２・・・・ドグの回転方向幅
１２ｉ，１２ｅ・・・機関弁（吸気弁，排気弁）
１５・・・・可変動弁装置
１６・・・・動弁カム軸
１６ａ・・・第１カム軸
１６ｂ・・・第１カム軸
１７ｉ，１７ｅ・・・第１カム（第１吸気カム，第１排気カム）
１８ｉ，１８ｅ・・・第２カム（第２吸気カム，第２排気カム）
３０・・・・クラッチ部材
３０ａ・・・ドグ
３１・・・・係合部（係合凹部）
３２・・・・クラッチシフト手段
３３・・・・ガイド孔
３４・・・・長孔
３５・・・・シフトロッド
３６・・・・連結ピン
３９・・・・アクチュエータ
４０・・・・一方向クラッチ
【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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