(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関のクランク軸によって回転駆動し、外周に駆動カムが固定された駆動軸と、該駆動軸に揺動自在に設けられ、バルブリフター頂面上を転接しつつ機関弁を開閉作動させる揺動カムと、一端部がリンクアームを介して駆動カムに回転自在に連係しかつ他端部が揺動カムに機械的に連係したロッカアームと、該ロッカアームの揺動支点を可変にする可変機構と、該可変機構を機関運転状態に応じて作動制御する制御手段とを備え、前記ロッカアームの揺動支点を可変制御することによって揺動カムの前記バルブリフターの頂面に対する揺動位置を変化させて機関弁のリフト量を可変にする可変動弁装置であって、
前記ロッカアームの一端部側と他端部側とを分割形成すると共に、該一方の分割アーム部と他方の分割アーム部とを機関の運転状態に応じて連係あるいは連係を解除する連係切換機構を設けたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
前記連係切換機構は、一方の分割アーム部の側部に穿設された作動用穴内に摺動自在に設けられたプランジャと、前記作動用穴に対向する他方の分割アーム部の側部に穿設された摺動用穴と、該摺動用穴内に摺動自在に収容されて、第１の押圧手段により摺動用穴と作動用穴に跨った位置に摺動して両分割アーム部を連結する連結ピンと、前記作動用穴の底部に設けられてプランジャを介して連結ピンを摺動用穴へ収納移動させる第２押圧手段とを備えた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】
前記連係切換機構は、一方の分割アーム部の側部に穿設された作動用穴と、該作動用穴に対向する他方の分割アーム部の側部に穿設された摺動用穴と、該摺動用穴の内部に収容されて、第１の押圧手段により摺動用穴と作動用穴に跨った位置に摺動して両分割アーム部を連結する連結ピンと、作動用穴に設けられて連結ピンを摺動用穴へ収納移動させる第２の押圧手段とを備えた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４】
前記連係切換機構は、両分割アーム部のいずれか一方の上面に設けられた係止用突部と、他方の分割アーム部の上面に支持された支軸に揺動自在に支持されたレバーと、該レバーの一端部側に設けられて、レバーを一方向へ押圧傾動させるロストモーション機構と、他方の分割アーム部の上部に上下方向に沿って穿設された摺動用穴に摺動自在に設けられて、レバーの他端部をロストモーション機構の押圧力に抗して他方向へ押上げるプランジャと、前記摺動用穴内に設けられて、プランジャをレバー方向へ押進させる第１の押圧手段と、前記プランジャを第１の押圧手段の押圧力に抗して摺動用穴内へ後退動させる第２の押圧手段とを備え、前記第１の押圧手段によってレバーの他端部を押し上げて該レバーの一端部と前記係止用突部とを係合させて両分割アーム部を連結する一方、ロストモーション機構の押圧力で両分割アーム部の連結を解除するように構成した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５】
前記第１の押圧手段と第２の押圧手段をばね部材あるいは油圧回路によって構成したことを特徴とする請求項２〜４記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項６】
複数気筒の内燃機関の一部の気筒に用いられ、連係切換機構は、作動用油圧によって分割アーム部相互を連結し、リターン用のばね部材の力によってその連結を解除することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項７】
一気筒当り吸気弁または排気弁を一対備えた内燃機関に用いられ、前記駆動カム、リンクアーム、ロッカアーム、揺動アーム、及び、連係切換機構を備えた可変動弁ユニットが、前記吸気弁または排気弁の対に対応して夫々設けられた請求項１〜６のいずれかに記載の可変動弁装置であって、
一方の可変動弁ユニットの連係切換機構は、作動油圧によって分割アーム部相互を連結すると共に、リターン用のばね部材の力によって連結を解除し、他方の可変動弁ユニットの連係切換機構は、リターン用のばね部材の力によって分割アーム部相互を連結すると共に、作動油圧によって連結を解除することを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。
【請求項８】
機関のクランク軸によって回転駆動し、外周に駆動カムが連結された駆動軸と、該駆動軸に揺動自在に設けられ、バルブリフター頂面上を転接しつつ機関弁を開閉作動させる揺動カムと、一端部がリンクアームを介して駆動カムに回転自在に連係しかつ他端部が揺動カムに機械的に連係したロッカアームと、該ロッカアームの揺動支点を可変にする可変機構と、該可変機構を機関運転状態に応じて作動制御する制御手段とを備え、前記ロッカアームの揺動支点を可変制御することによって揺動カムの前記バルブリフターの頂面に対する揺動位置を変化させて機関弁のリフト量を可変にする可変動弁装置であって、
前記駆動カムを駆動軸に相対回動可能に組み付け、この両者を機関の運転状態に応じて係合あるいは係合を解除する連係切換機構を設けたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項９】
複数気筒の内燃機関の一部の気筒に用いられ、連係切換機構は、作動用油圧によって駆動カムと駆動軸を連結し、リターン用のばね部材の力によってその連結を解除することを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸・排気弁の開閉時期及びバルブリフト量を機関運転状態に応じて可変にできる内燃機関の可変動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、機関低速低負荷時における燃費の改善や安定した運転性並びに高速高負荷時における吸気の充填効率の向上による十分な出力を確保する等のために、吸気・排気弁の開閉時期とバルブリフト量を機関運転状態に応じて可変制御する可変動弁装置は従来から種々提供されており、その一例として特開昭５５−１３７３０５号公報等に記載されているもの知られている。
【０００３】
図２８に基づきその概略を説明すれば、シリンダヘッド１のアッパデッキの略中央近傍上方位置にカムシャフト２が設けられていると共に、該カムシャフト２の外周にカム２ａが一体に設けられている。また、カムシャフト２の側部には、制御シャフト３が平行に配置されており、この制御シャフト３に偏心カム４を介してロッカアーム５が揺動自在に軸支されている。
【０００４】
一方、シリンダヘッド１に摺動自在に設けられた吸気弁６の上端部には、バルブリフター７を介して揺動カム８が配置されている。この揺動カム８は、バルブリフター７の上方にカムシャフト２と並行に配置された支軸９に揺動自在に軸支され、下端のカム面８ａがバルブリフター７の上面に当接している。また、前記ロッカアーム５は、一端部５ａがカム２ａの外周面に当接していると共に、他端部５ｂが揺動カム８の上端面８ｂに当接して、カム２ａのリフトを揺動カム８及びバルブリフター７を介して吸気弁６に伝達するようになっている。
【０００５】
また、前記制御シャフト３は、図外のアクチュエータによって所定角度範囲で回転制御されて、偏心カム４の回動位置を制御し、これによってロッカアーム５の揺動支点を変化させるようになっている。
【０００６】
そして、偏心カム４が正逆の所定回動位置に制御されるとロッカアーム５の揺動支点が変化して、他端部５ｂの揺動カム８の上端面８ｂに対する当接位置が図中上下方向に変化し、これによって揺動カム８のカム面８ａのバルブリフター７上面に対する当接位置の変化に伴い、揺動カム８の揺動軌跡が変化することにより吸気弁６の開閉時期（バルブタイミング）とバルブリフト量を可変制御するようになっている。尚、図中１０は、揺動カム８の上端面８ｂを常時ロッカアーム５の他端部５ｂに弾接付勢するスプリングである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の動弁装置にあっては、カム２ａと揺動カム８がそれぞれカムシャフト２と支軸９に設けられて、両者２ａ，８は、機関の巾方向へ大きく離間した位置に別個独立に配置されている。このため、これらカム２ａや揺動カム８の大きな配置スペースが要求される。
【０００８】
また、カム２ａと揺動カム８が機関巾方向へ大きく離れているため、ロッカアーム５の両端部５ａ，５ｂを必然的に機関巾方向へほぼへ字形状に延出させなければならない。したがって、配置スペースの増加と相俟ってロッカアーム５の大型化により、動弁装置の機関への搭載性が悪化すると共に、機関の大型化と重量の増加が余儀なくされている。
【０００９】
さらに、カムシャフト２の他に支軸９を必要とするので、部品点数が増加すると共に、カムシャフト２と支軸９との互いの軸心のずれが生じ易くなり、これによってバルブタイミングの制御精度が低下するおそれがある。
【００１０】
また、ロッカアーム５の端部５ｂが、揺動カム８の上端面８ｂを直接押圧することによって該揺動カム８の揺動を得る構成のため、ロッカアーム５の押圧点（当接位置）が揺動カム８の上端面８ｂから離脱するおそれがある。したがって、ロッカアーム５の揺動支点位置に制約が生じ、揺動カム８の揺動軌跡、ひいては吸気弁６のバルブタイミング／リフト量を比較的大きく設定することができない。また、吸気または排気弁をそれぞれ複数有する機関に従来の動弁装置を適用した場合、機関の運転状態に応じて一部の弁を停止させることに何ら考慮がなされていなかった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記従来の可変動弁装置の課題に鑑みて案出されたもので、請求項１記載の発明は、機関のクランク軸によって回転駆動し、外周に駆動カムが固定された駆動軸と、該駆動軸に揺動自在に設けられ、バルブリフター頂面上を転接しつつ機関弁を開閉作動させる揺動カムと、一端部がリンクアームを介して駆動カムに回転自在に連係しかつ他端部が揺動カムに機械的に連係したロッカアームと、該ロッカアームの揺動支点を可変にする可変機構と、該可変機構を機関運転状態に応じて作動制御する制御手段とを備え、前記ロッカアームの揺動支点を可変制御することによって揺動カムの前記バルブリフターの頂面に対する揺動位置を変化させて機関弁のリフト量を可変にする可変動弁装置であって、前記ロッカアームの一端部側と他端部側とを分割形成すると共に、該一方の第１分割アーム部と他方の第２分割アーム部とを機関の運転状態に応じて連係あるいは連係を解除する連係切換機構を設けたことを特徴としている。
【００１２】
請求項２記載の発明は、前記連係切換機構は、一方の分割アーム部の側部に穿設された作動用穴内に摺動自在に設けられたプランジャと、前記作動用穴に対向する他方の分割アーム部の側部に穿設された摺動用穴と、該摺動用穴内に摺動自在に収容されて、第１の押圧手段により摺動用穴と作動用穴に跨った位置に摺動して両分割アーム部を連結する連結ピンと、前記作動用穴の底部に設けられてプランジャを介して連結ピンを摺動用穴へ収納移動させる第２押圧手段とを備えたことを特徴としている。
【００１３】
請求項３記載の発明は、前記連係切換機構は、一方の分割アーム部の側部に穿設された作動用穴と、該作動用穴に対向する他方の分割アーム部の側部に穿設された摺動用穴と、該摺動用穴の内部に収容されて、第１の押圧手段により摺動用穴と作動用穴に跨った位置に摺動して両分割アーム部を連結する連結ピンと、作動用穴に設けられて連結ピンを摺動用穴へ収納移動させる第２の押圧手段とを備えたことを特徴としている。
【００１４】
請求項４記載の発明は、前記連係切換機構は、両分割アーム部のいずれか一方の上面に設けられた係止用突部と、他方の分割アーム部の上面に支持された支軸に揺動自在に支持されたレバーと、該レバーの一端部側に設けられて、レバーを一方向へ押圧傾動させるロストモーション機構と、他方の分割アーム部の上部に上下方向に沿って穿設された摺動用穴に摺動自在に設けられて、レバーの他端部をロストモーション機構の押圧力に抗して他方向へ押上げるプランジャと、前記摺動用穴内に設けられて、プランジャをレバー方向へ押進させる第１の押圧手段と、前記プランジャを第１の押圧手段の押圧力に抗して摺動用穴内へ後退動させる第２の押圧手段とを備え、前記第１の押圧手段によってレバーの他端部を押し上げて該レバーの一端部と前記係止用突部とを係合させて両分割アーム部を連結する一方、ロストモーション機構の押圧力で両分割アーム部の連結を解除するように構成したことを特徴としている。
【００１５】
請求項５記載の発明は、前記第１の押圧手段と第２の押圧手段をばね部材あるいは油圧回路によって構成したことを特徴としている。
【００１６】
したがって、この発明にあっては、駆動カムと揺動カムとを駆動軸に一緒に設けたため、装置のコンパクト化が図れることは勿論のこと、とりわけ連係切換機構によって機関運転状態に応じて例えば一方側の吸気弁の作動を停止させることができる。
【００１７】
すなわち、例えば機関始動時やアイドル運転時には、油圧回路から摺動用穴内の受圧室への油圧の供給が遮断され、したがって、連結ピンは、ばね部材のばね力によって摺動用穴内に収納保持された状態となっている。このため、両分割アーム部は、連結されずに互いにフリーな状態になっており、駆動カムと連係した第１分割アーム部が該駆動カムの偏心回転によりいわゆる空打ち状態で揺動する一方、第２分割アーム部が揺動停止状態になる。したがって、揺動カムは、揺動することなく、一方の機関弁の開閉作動を停止させている。この結果、始動時におけるクランクシャフトによる起動トルクが低減されて始動性が良好になると共に、アイドル運転中の燃費の向上が図れる。
【００１８】
一方、機関が例えば定常運転及び高回転高負荷域に移行した場合は、油圧回路から油圧室へ油圧が供給され、したがって、連結ピンは、ばね部材のばね力に抗して摺動用穴から進出して先端部が作動用穴内に入り、両穴間に跨った位置に保持される。これにより、両分割アーム部が一体的に連結される。このため、駆動カムの偏心回転力が一方の分割アーム部から他方の分割アーム部に伝達されて、ロッカアーム全体の揺動に伴い揺動カムが揺動して、一方の機関弁も開閉作動させる。この結果、かかる運転時における吸気充填効率の向上などが図れる。
【００１９】
また、請求項６に記載の発明は、複数気筒の内燃機関の一部の気筒に用いられ、連係切換機構は、作動油圧によって分割アーム部相互を連結し、リターン用のばね部材の力によってその連結を解除することを特徴としている。
【００２０】
この発明の場合、機関始動時に一部の気筒の機関弁の開閉作動を停止させようとするときには、作動油圧の供給を遮断してリターン用のばね部材の力によって分割アーム部相互の連結を解除する。このようにすれば、作動油圧の立ち上がりを待たずに一部の気筒の機関弁の開閉作動を即時に停止させることが可能になる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、一気筒当り吸気弁または排気弁を一対備えた内燃機関に用いられ、前記駆動カム、リンクアーム、ロッカアーム、揺動アーム、及び、連係切換機構を備えた可変動弁ユニットが、前記吸気弁または排気弁の対に対応して夫々設けられた請求項１〜６のいずれかに記載の可変動弁装置であって、一方の可変動弁ユニットの連係切換機構は、作動油圧によって分割アーム部相互を連結すると共に、リターン用のばね部材の力によって連結を解除し、他方の可変動弁ユニットの連係切換機構は、リターン用のばね部材の力によって分割アーム部相互を連結すると共に、作動油圧によって連結を解除することを特徴としている。
【００２２】
この発明の場合、両方の可変動弁ユニットに対して作動油圧の供給を遮断すると、一方の可変動弁ユニットはリターン用のばね部材の力によって分割アーム部相互の連結を解除し、他方の可変動弁ユニットはリターン用のばね部材の力によって分割アーム部相互を連結する。したがって、機関始動時には、両可変動弁ユニットに対して油圧の供給を遮断するようにすれば、作動油圧の立ち上がりを待つことなく、片側の機関弁のみを確実に作動させることが可能になる。
【００２３】
また、請求項８に記載の発明は、機関のクランク軸によって回転駆動し、外周に駆動カムが連結された駆動軸と、該駆動軸に揺動自在に設けられ、バルブリフター頂面上を転接しつつ機関弁を開閉作動させる揺動カムと、一端部がリンクアームを介して駆動カムに回転自在に連係しかつ他端部が揺動カムに機械的に連係したロッカアームと、該ロッカアームの揺動支点を可変にする可変機構と、該可変機構を機関運転状態に応じて作動制御する制御手段とを備え、前記ロッカアームの揺動支点を可変制御することによって揺動カムの前記バルブリフターの頂面に対する揺動位置を変化させて機関弁のリフト量を可変にする可変動弁装置であって、前記駆動カムを駆動軸に相対回動可能に組み付け、この両者を機関の運転状態に応じて連係あるいは連係を解除する連係切換機構を設けたことを特徴としている。
【００２４】
この発明の場合、例えば、機関始動時やアイドル運転時等に一部の気筒の機関弁の作動を停止させるときには、連係切換機構によって駆動軸と駆動カムの連係を解除する。これにより、駆動カムが駆動軸の回転に追従しなくなり、この駆動カムにリンクアームやロッカアーム等を介して連係された揺動カムは作動停止の状態となる。そして、このとき駆動軸は比較的大きな質量を持つ駆動カムやリンクアーム、ロッカアーム等から切り離されて自由に回転するため、機関始動時の起動トルクは小さくなり、機関の動力損失も小さくなる。
【００２５】
請求項９に記載の発明は、複数気筒の内燃機関の一部の気筒に用いられ、連係切換機構は、作動油圧によって駆動カムと駆動軸を連結し、リターン用のばね部材の力によってその連結を解除することを特徴としている。
【００２６】
この発明の場合、機関始動時に一部の気筒の機関弁の開閉作動を停止させようとするときには、作動油圧の供給を遮断してリターン用のばね部材の力によって駆動カムと駆動軸の連結を解除する。これにより、作動油圧の立ち上がりを待たずに一部の気筒の機関弁の開閉作動を即時に停止させることが可能になる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は、本発明に係る可変動弁装置の第１の実施形態を示し、１気筒あたり２つの吸気弁を有する内燃機関に適用したものを示している。
【００２８】
すなわち、この可変動弁装置は、シリンダヘッド１１に図外のバルブガイドを介して摺動自在に設けられた一対の吸気弁１２，１２と、シリンダヘッド１１上部の軸受１４に回転自在に支持された中空状の駆動軸１３と、該駆動軸１３の外周面に圧入等により固設された一対の駆動カム１５，１５と、前記駆動軸１３と同軸上に回動自在に設けられて、各吸気弁１２，１２をバルブリフター１６，１６を介して押圧開動させる一対の揺動カム１７，１７と、前記駆動軸１３の上方に配置されて、各一端部１８ａ，１８ａが一対のリンクアーム１９，１９を介して前記駆動カム１５，１５に連係し、各他端部１８ｂ，１８ｂがリンク部材２０…を介して前記揺動カム１７，１７に連係した一対のロッカアーム１８，１８と、前記各ロッカアーム１８，１８の揺動支点位置を可変にする可変機構２１，２１と、該各可変機構２１を機関運転状態に応じて作動制御する図外の制御手段とから主として構成されている。
【００２９】
前記駆動軸１３は、機関前後方向に沿って配置されていると共に、一端部に設けられた図外の従動スプロケットや該従動スプロケットに巻装されたタイミングチェーン等を介して機関のクランク軸から回転力が伝達されている。
【００３０】
前記軸受１４は、シリンダヘッド１１の上端部に設けられて駆動軸１３を支持する図外のメインブラケットと、該メインブラケットの上端部に設けられて後述する制御軸２８を回転自在に支持するサブブラケット１４ａとを有し、両ブラケットが一対のボルト１４ｂ，１４ｂによってシリンダヘッド１１に上方から共締め固定されている。
【００３１】
前記各駆動カム１５は、図１及び図３にも示すように、ほぼリング状を呈し、内部軸方向に駆動軸挿通孔１５ａが貫通形成されていると共に、軸心Ｘが駆動軸１３の軸心Ｙから径方向へ所定量だけ偏心している。また、この両駆動カム１５は、駆動軸１３に対し前記両バルブリフター１６，１６に干渉しない両外側に駆動軸挿通孔１５ａを介して圧入固定されている。
【００３２】
前記各バルブリフター１６は、図１に示すように有蓋円筒状を呈し、筒状のスカート部１６ａと該スカート部１６ａの上端部に一体に有する湾曲状の頂壁１６ｂとからなり、スカート部１６ａがシリンダヘッド１１に形成された保持孔１１ａ，１１ａ内に摺動自在に保持されている
前記各揺動カム１７は、図１及び図７に示すようにそれぞれほぼ横Ｕ字形状を呈し、各両者１７，１７ほぼ中央の内部に駆動軸１３に対して回転自在に嵌挿された支持孔１７ａ，１７ａが貫通形成されていると共に、カムノーズ部１７ｂ，１７ｂの上部には、それぞれピン孔２４，２４が貫通形成されている。また、各揺動カム１７，１７の下面には、カムフェース２５が形成されている。このカムフェース２５は、基円面２５ａと該基円面２５ａからカムノーズ部１７ｂ側に円弧状に延びるカム面２５ｂと、該カム面２５ｂの先端側、つまりカムノーズ部１７ｂ側に有するカムリフト部２５ｃとから構成されており、該基円面２５ａとカム面２５ｂ及びカムリフト部２５ｃが、揺動カム１７の揺動位置に応じて各バルブリフター１６の上面所定位置に転接するようになっている。すなわち、図１に示すように基円面２５ａの所定角度範囲θ１がベースサークル区間になり、カム面２５ｂの所定角度範囲θ２がいわゆるランプ区間となり、さらにカム面２５ｂからカムリフト部２５ｃまでの所定角度範囲θ３がリフト区間になるように設定されている。
【００３３】
前記一方側の（図２，図３中右側）ロッカアーム１８は、図１及び図３に示すように、ほぼへ字形に一体に折曲形成されて、駆動軸１３の上方位置に機関巾方向に沿って配置されており、中央に有する基部１８ｃが後述する制御軸２８に揺動自在に支持されていると共に、一端部１８ａが前記ピン２３を介してリンクアーム１９の突出端１９ｂに回転自在に連結されている一方、他端部１８ｂがピン２６を介してリンク部材２０の一端部２０ａに回転自在に連結されている。
【００３４】
また、前記他方側（図２，図３中左側）のロッカアーム１８は、一方側のロッカアーム１８と同じく駆動軸１３の上方位置に機関巾方向に沿って配置されているが、一端部側と他端部側が駆動軸１３の軸直角方向から分割形成されており、この両分割アーム部３５，３６は、互いに独立して自由に揺動するようになっている。すなわち、リンクアーム１９側の第１分割アーム部３５は、図１及び図４Ａ，Ｂにも示すようにほぼ矩形状を呈し、一端部３５ａ側に制御軸２８に嵌挿して揺動自在に支持される第１支持孔３５ｃが貫通形成されていると共に、他端部３５ｂ下部にはリンクアーム１９に回動自在に連結するピン２３が挿通するピン孔３５ｄが穿設されている。
【００３５】
一方、第２分割アーム部３６は、図１及び図５Ａ，Ｂにも示すように逆へ字形状に折曲形成され、中央に制御軸２８に嵌挿する第２支持孔３６ｃが貫通形成されている共に、一端部３６ａにリンク部材２０の一端部に回転自在に連結するピン２６が挿通するピン孔３６ｄが穿設されている一方、ほぼ矩形状の他端部３６ｂは一側面が第１分割アーム部３５の他端部３５ｂの対向側面に摺接配置されている。
【００３６】
前記各リンクアーム１９は、比較的大径な円環状の基部１９ａと、該基部１９ａの外周面所定位置に突設された突出端１９ｂとを備えている。前記基部１９ａの中央位置には、前記各駆動カム１５の外周面に回転自在に嵌合する嵌合孔１９ｃが形成されている。一方、突出端１９ｂには、第１分割アーム部３５の他端部３５ｂに連結するピン２３が回転自在に挿通するピン孔１９ｄが貫通形成されている。
【００３７】
前記各リンク部材２０は、各ロッカアーム１８，１８毎に一対づつ設けられており、図１にも示すように所定長さの直線状に形成され、円形状の一端部２０ａは前記ロッカアーム１８の端部１８ｂ、若しくは、第２分割アーム部３６の端部３６ａにピン２６を介して回転自在に連結し、円形状の他端部２０ｂは揺動カム１７に同様にピン２７を介して回転自在に連結している。
【００３８】
尚、各ピン２３，２６，２７の端部には、リンクアーム１９やリンク部材２０の軸方向の移動を規制するスナップリング３１が夫々設けられている。
【００３９】
前記可変機構２１は、前記軸受１４のサブブラケット１４ａに支持された制御軸２８と、該制御軸２８に圧入固定され、一方側ロッカアーム１８の基部１８ｃのカム孔１８ｄ内と、他方側ロッカアーム１８の前記第１，第２支持孔３５ｃ，３６ｃ内に回転自在に嵌挿された制御カム２９とから構成されている。
【００４０】
前記制御カム２９は、ほぼ円筒状を呈し、内部軸方向に制御軸２８に嵌挿して圧入固定される挿通孔２９ａが貫通形成されていると共に、その軸心Ｐ１が制御軸２８の軸心Ｐ２からα分だけ偏倚している。
【００４１】
前記制御軸２８は、一端部に設けられた図外の電磁アクチュエータによって所定回転角度範囲内で回転するように制御されており、前記電磁アクチュエータは、機関の運転状態を検出する制御手段である図外のコントローラからの制御信号によって駆動するようになっている。コントローラは、クランク角センサやエアーフローメータ，水温センサ等の各種のセンサからの検出信号に基づいて現在の機関運転状態を演算等により検出して、前記電磁アクチュエータに制御信号を出力している。
【００４２】
そして、前記両分割アーム部３５，３６の間には、該両分割アーム部３５，３６を適宜連係あるいは連係を解除する連係切換機構３７が設けられている。この連係切換機構３７は、図２，図４，図５に示すように前記第１分割アーム部３５の他端部３５ｂ上部側にピン孔３６ｄと並行に穿設された作動用穴３８と、該作動用穴３８内に摺動自在に設けられたプランジャ３９と、第２分割アーム部３６の他端部３６ｂに作動用穴３８と所定揺動位置で対向する位置に穿設された摺動用穴４０と、該摺動用穴４０の内部に摺動自在に収容されて、作動用穴３８内に進出可能な連結ピン４１とから主として構成されている。
【００４３】
前記連結ピン４１は、作動用穴３８の底部に弾装されたばね部材であるコイルスプリング４２のばね力によってプランジャ３９を介して摺動用穴４０内に収容付勢されていると共に、摺動用穴４０の底部側に形成された受圧室４３内に油圧回路４４を介して供給された油圧によって先端部４１ａが作動用穴３８内に進出動するようになっている。また、この連結ピン４１の先端部４１ｂ外周縁と、作動用穴３８の孔縁には、該連結ピン４１の作動用穴３８への良好な挿入性を確保するために、互いにテーパ状に形成されている。尚、作動用穴３８の底壁には、プランジャ３９の摺動性を確保するための空気孔４５が穿設されている。
【００４４】
前記油圧回路４４は、図６に示すように一端部がストレーナ４６を介してオイルパン４７内に臨む油圧供給通路４８と、制御軸２８の内部軸方向と第２分割アーム部３６の内部に穿設されて、一端が油圧供給通路４８の下流側に接続され、他端が受圧室４３に接続された給排通路４９と、油圧供給通路４８の途中に設けられたオイルポンプ５０と、油圧供給通路４８と給排通路４９の間に設けられて、給排通路４９を油圧供給通路４８とドレン通路５１のいずれかに切り換え連通させる３ポート２位置型の電磁切換弁５２とを備えている。
【００４５】
この電磁切換弁５２は、機関運転状態を検出する前述のコントローラ５３からの制御信号に基づいて切り換え作動するようになっている。また、オイルポンプ５０と電磁切換弁５２との間の油圧供給通路４８には、受圧室４３へ供給される油圧を調整するパイロット型の調圧弁５４が設けられている。
【００４６】
さらに、前記第２分割アーム部３６は、図１に示すようにロッカカバー５５などに設けられたストッパ機構５６によって所定以上の上方向の揺動が規制されて、第１分割アーム部３５の揺動範囲内に規制され、第１分割アーム部３５の揺動（摺動）に伴う連れ回りによる作動用穴３８と摺動用穴４０との大きなずれを防止するようになっている。前記ストッパ機構５６は、ロッカカバー５５下部内の摺動穴５６ａ内を摺動する押圧プランジャ５６ｂと、該押圧プランジャ５６ｂを下方へ付勢するコイルばね５６ｃとから構成されている。
【００４７】
以下、本実施形態の作用を説明すれば、まず、機関開始時及びアイドリング運転時には、コントローラ５３からの制御信号によって電磁切換弁５２が油圧供給通路４８と給排通路４９との連通を遮断すると共に、給排通路４９とドレン通路５１とを連通させるため、受圧室４３の油圧がオイルパン４７内に戻されて低圧になる。したがって、連結ピン４１は、図２及び図６に示すようにコイルスプリング４２のばね力によるプランジャ３９の進出動に伴い摺動用孔４０内に収納保持される。
【００４８】
このため、両分割アーム部３５，３６は、連係が解除されて、互いに自由揺動状態になり、第１分割アーム部３５が駆動カム１５の偏心回転力をリンクアーム１９を介して伝達されて、いわゆる空打ち状態で揺動する一方、第２分割アーム部３６がほぼ揺動停止状態になる。したがって、一方の揺動カム１７は、揺動することなく、一方の吸気弁１２の開閉作動を停止させている。
【００４９】
一方、他方の揺動カム１７は、他の駆動カム１５の偏心回転によってロッカアーム１８が揺動してリンク部材２０を介して揺動することにより、カムフェース２５によりバルブリフター１６を押圧して他方の吸気弁１２を開閉作動させている。
【００５０】
このように、一方側の吸気弁１２の作動停止により、始動時におけるクランクシャフトによる起動トルク（クランキングトルク）が低減されて、始動性が良好になると共に、吸気スワールが強くなってアイドル運転中の燃焼が改善されると共に、駆動損失の低減により燃費の向上が図れる。また、片弁停止により機関騒音の低減化も図れる。
【００５１】
その後、車両を発進させて低回転低負荷及び中回転中負荷の定常運転に移行した場合は、電磁切換弁５２の切換作動により油圧供給通路４８と給排通路４９が連通されると共に、ドレン通路５１が遮断されるため、オイルポンプ５０から圧送された高油圧が受圧室４３に供給される。
【００５２】
したがって、両分割アーム部３５，３６の互いの独立した揺動軌跡中における揺動カム１７のベースサークル域において、作動用穴３８と摺動用穴４０が合致した位置で、連結ピン４１が図８に示すようにコイルスプリング４２のばね力に抗して進出動し、先端部４１ｂがプランジャ３９を作動用穴３８の底部側へ押圧すると共に、該作動用穴３８内にまで進出して両穴３８，４０間を跨ぐ位置に保持される。これによって、両分割アーム部３５，３６は、互いに一体的に連結される。
【００５３】
このため、駆動カム１５の偏心回転力を受けてロッカアーム１８全体が揺動して一方の揺動カム１７を揺動させ、一方の吸気弁１２も開閉作動させる。したがって、２つの吸気弁１２，１２の開閉作動により、吸気充填効率の向上により出力の向上が図れる。
【００５４】
また、機関高回転高負荷時にも、低中回転低中負荷域と同じく両分割アーム部３５，３６の連結状態が維持されるため、出力の向上が図れる。
【００５５】
さらに、前記機関低回転低負荷時には、コントローラからの制御信号によって電磁アクチュエータが一方に回転駆動され、これに伴い、制御軸２８も同方向へ所定量回動して、制御カム２９を図１に示すように軸心Ｐ１が制御軸２８の軸心Ｐ２の上部に位置されるように回動させ、これによって厚肉部２９ｂが駆動軸１３から離間する方向に移動する。したがって、他方のロッカアーム１８は、全体が駆動軸１３に対して上方向へ移動して、他端部１８ｂによってリンク部材２０を上方向へ引き上げる。このため、揺動カム１７，１７は、一端部（カムノーズ部１７ｂ側）が強制的に若干引き上げられて全体が図示のように反時計方向に回動した位置に保持される。
【００５６】
したがって、駆動カム１５の回転によりリンクアーム１９を介して該両ロッカアーム１８，１８が制御カム２９を揺動支点として揺動し、その揺動力がリンク部材２０を介して各揺動カム１７，１７に伝達される。揺動カム１７，１７は、基円面２５ａ及びカム面２５ｂ，カムリフト部２５ｃがバルブリフター１６の頂面１６ｃ上を転接しながら押圧あるいは押圧を解除して両吸気弁１２を開閉作動させるが、そのリフト量は比較的小さくなる。
【００５７】
よって、かかる低回転低負荷域では、バルブリフト量が小さくなると共に、各吸気弁１２の開時期が遅くなり、排気弁とのバルブオーバラップが小さくなる。このため、さらに燃費の向上と機関の安定した回転が得られる。
【００５８】
一方、機関高回転高負荷域に移行した場合は、コントローラからの制御信号によって電磁アクチュエータが他方向に回転駆動される。したがって、制御軸２８が、反時計方向（図中矢印方向）へ所定量回動して制御カム２９を図１に示す位置から反時計方向へ所定量回動させ、軸心Ｐ１（厚肉部２９ｂ）を下方向へ移動させる。このため、ロッカアーム１８，１８は、今度は全体が駆動軸１３に近接する方向へ移動して、リンク部材２０を介して揺動カム１７，１７のカムノーズ２４を下方向へ押圧して、揺動カム１７，１７全体を所定量だけ時計方向へ回動させる。
【００５９】
したがって、各揺動カム１７のバルブリフター１６上面に対する転接位置がカムノーズ部１７ｂ側の右方向端縁位置に移動する。このため、駆動カム１５が回転して各ロッカアーム１８，１８を揺動させて揺動カム１７，１７を所定範囲で揺動させると、バルブリフター１６，１６に対するそのリフト量は大きくなる。
【００６０】
よって、かかる高回転高負荷域では、カムリフト特性が低回転低負荷域に比較して大きくなってバルブリフト量も大きくなると共に、各吸気弁１２，１２の開時期が早くなる一方、閉時期が遅くなる。この結果、吸気充填効率が向上し、十分な出力が確保できる。
【００６１】
また、この装置によれば、駆動軸１３に駆動カム１５と各揺動カム１７とを同軸上に設けたため、機関巾方向の配置スペースを十分に小さくすることができる。
【００６２】
さらに、駆動カム１５と揺動カム１７とを駆動軸１３に同軸上に設けることにより、従来のような揺動カム１７を支持する支軸が不要となり、この分、部品点数の削減が図れ、また、駆動軸１３と揺動カム１７の互いの軸心のずれが生じないため、バルブタイミングの制御精度の低下を防止できる。
【００６３】
しかも、駆動カム１５を、各バルブリフター１６とオフセット配置し互いに干渉しない位置に配したため、駆動カム１５の外形を大きくとることができ、駆動カム１５の外周面１５ａの設計自由度を向上させることが可能となり、これによって揺動カム１７の揺動量を確保するためのリフト量を十分に確保できると共に、駆動カム１５の駆動面圧を低減するためのカム幅を十分に確保できる。
【００６４】
特に、駆動カム１５は、リング状に形成され、外周面全体がリンクアーム基部１９ａの嵌合孔１９ｃの内周面全体に摺接するため、外周面の面圧が分散されて、該面圧を十分に低減できる。したがって、嵌合孔１９ｃの内周面間との摩耗の発生が抑制できると共に、潤滑も行い易い。さらに、面圧の低下に伴い駆動カム１５の材料選択の自由度が向上し、加工し易くかつ低コストの材料を選択できる。
【００６５】
また、本装置は、全体がいわゆる６リンク方式となるため、ロッカアーム１８，１８のロッカ比を大きくとることが可能となり、これによって、駆動カム１５の駆動軸１３に対するオフセット量を大きく設定しなくても、つまり駆動カム１５の外径を大きく設定しなくても、揺動カム１７の大きな揺動角が得られる。この結果、装置全体のコンパクト化がさらに助長できる。
【００６６】
また、ロッカアーム１８，１８と揺動カム１７，１７とがリンク部材２０，２０を介して連係しているため、ロッカアーム１８，１８のロッカ比を比較的大きく設定しても、ロッカアーム１８，１８と揺動カム１７，１７との連係状態が常に保たれる。したがって、揺動カム１７，１７の大きな揺動角が得られることにより、揺動カム１７，１７の前記ランプ区間θ２を大きくすることが可能になり、これによってバルブリフター１６，１６と揺動カム１７，１７の衝突速度を緩和することができ、この結果、駆動騒音の発生を抑制することが可能になる。
【００６７】
さらに、本装置は、２つの吸気弁１２，１２の間に設けられた軸受１４に制御軸２８も一緒に軸受けすることができるので、従来の内燃機関にそのまま搭載することが可能となり、この結果、シリンダヘッド１１の形状変更を要さず、製造コストの高騰を防止できる。また、駆動軸１３も従来と同様の位置とすることができるので、この点でもシリンダの形状変更が不要になる。
【００６８】
また、本装置は、駆動軸１３の上方位置にロッカアーム１８を配置するだけであるから、全高を十分に低くすることが可能になる。
【００６９】
さらにまた、本装置は、他方のロッカアーム１８に添設した連係切換機構３７が、第１分割アーム３５と第２分割アーム３６を連結する連結ピン４１と、この連結ピン４１をアーム３５，３６相互を連結する方向に作動させるための油圧回路４４と、連結ピン４１をアーム３５，３６相互の連結を解除する方向に付勢するコイルスプリング４２とによって構成されており、油圧回路４４による作動圧の供給を遮断した状態（電磁切換弁５２をドレン通路５１側に連通させた状態）においてアーム３５，３６相互の連結が解除されるようになっているため、機関始動時にはオイルポンプ５０の始動による油圧の立ち上がりを待つことなく、即時に片側の機関弁（吸気弁１２）のみの運転にすることができる。したがって、常時確実に片側機関弁による機関の始動が可能になり、このことから機関の始動性は確実に向上する。
【００７０】
図９及び図１０は本発明の第２の実施形態を示し、他方側のロッカアーム１８も一方側のロッカアーム１８と同じく２分割形成して、該両分割アーム部３５，３６を別異の連係切換機構３７，３７ａによって運転状態に応じて連係解除するように構成したものである。
【００７１】
前記連係切換機構３７，３７ａは、第１実施形態のものとは構造上若干異なり、第１分割アーム部３５の作動用穴３８内のプランジャを廃止して、第２分割アーム部３６の他端部３６ｂ内に形成された摺動用穴４０（４０ａ）内に連結ピン４１（４１ａ）が摺動自在に設けられ、摺動用穴４０（４０ａ）の底部に連結ピン４１（４１ａ）を作動用穴３８（３８ａ）方向へ付勢するばね部材であるコイルスプリング４２（４２ａ）が設けられていると共に、連結ピン４１（４１ａ）の前端部外周の小径部と摺動用穴４０（４０ａ）の内周面との間に受圧室４３（４３ａ）が形成されている。したがって、連結ピン４１（４１ａ）は、受圧室４３（４３ａ）内の油圧によって後退動して、両分割アーム部３５，３６の連係を解除するようになっている。
【００７２】
また、油圧回路４４は、図１１に示すように、第１実施形態の油圧回路４４をベースとして新たに第２の給排通路４９ａが設けられていると共に、該給排通路４９ａにコントローラ５３によって切換制御される第２電磁切換弁５２ａが設けられている。
【００７３】
また、この第２電磁切換弁５２ａは、第１電磁切換弁５２と同じタイミングで同じ切換作動をするようになっており、機関始動時及びアイドル運転時に、油圧供給通路４８と給排通路４９，４９ａとを連通し、定常運転時には、給排通路４９，４９ａとドレン通路５１とを連通するようになっている。
【００７４】
尚、本実施形態のように、両方のロッカアーム１８，１８を２分割に形成して連係切換機構３７，３７ａによって連係，解除する制御装置は、例えば４気筒機関であれば、２気筒について設けられ、他の２気筒については連係切換機構などがないものが適用されている。
【００７５】
したがって、この実施形態によれば、機関始動時やアイドル運転中は、電磁切換弁５２，５２ａによって受圧室４３，４３ａ内に油圧が供給されて、各連結ピン４１，４１ａが摺動用穴４０，４０ａ内に後退動して収納保持される。このため、各ロッカアーム１８，１８の各分割アーム部３５，３６、３５，３６は、連係が解除されて、対応する２つの気筒の各吸気弁１２，１２、１２，１２の開閉作動を停止する一方、他の２つの気筒の各吸気弁は開閉作動させる。したがって、連係解除された各気筒は作動が停止し、他の気筒のみが作動するため、クランキングトルクをさらに軽減できると共に、アイドル運転中の燃費の大巾な向上が図れる。また、ポンピングロスを低減できると共に、駆動損失も大巾に低減できる。
【００７６】
一方、機関定常運転時には、図１０に示すように受圧室４３，４３ａへの油圧の供給が遮断されて受圧室４３，４３ａ内の油圧が外部へ排出されるため、各連結ピン４１，４１ａはコイルスプリング４２，４２ａのばね力で先端部４１ｂ，４１ｃが各作動用穴３８，３８ａ内に進出する。これによって各分割アーム部３５，３６、３５，３６が連結されて各吸気弁１２，１２、１２，１２が開閉作動するため、出力の向上が図れる。
【００７７】
図１２〜図１４は本発明の第３の実施形態を示し、この実施形態は第２の実施形態と同様に吸気側の２つのロッカアーム１８，１８を共に２分割にして形成し、各ロッカアーム１８を夫々別異の連係切換機構３７，３７ａによって運転状態に応じて連係解除するようになっているが、連係切換機構３７，３７ａの構成が一方のロッカアーム１８側のものと他方のロッカアーム１８のもので異なっている。
【００７８】
この点について説明すると、一方のロッカアーム１８側（図中左側）の連係切換機構３７は第１の実施形態と同様のものが用いられ、他方のロッカアーム１８側（図中右側）の連係切換機構３７ａは第２の実施形態のものと同様のものが用いられている。つまり、一方側の連係切換機構３７は、第１分割アーム部３５の作動用穴３８内に、プランジャ３９と、このプランジャ３９を第２分割アーム部３６側に付勢するばね部材としてのコイルスプリング４２が収容されると共に、第２分割アーム部３６の摺動用穴４０に連結ピン４１が摺動自在に収容され、摺動用穴４０底部の受圧室４３に導入される油圧によって連結ピン４１の進退動作（摺動用穴４０と作動用穴３８に跨っての嵌合とその解除）が制御されるようになっている。そして、他方側の連係切換機構３７ａは、第２分割アーム部３６の摺動用穴４０ａ内に、連結ピン４１ａと、この連結ピンａを第１分割アーム部３５側に付勢するばね部材としてのコイルスプリング４２ａが収容されると共に、連結ピン４２ａの前端部外周の小径部と摺動用穴４０ａの内周面との間に受圧室４３ａが形成され、この受圧室４３ａに導入される油圧によって連結ピン４１ａの進退動作（摺動用穴４０ａと作動用穴３８ａに跨っての嵌合とその解除）が制御されるようになっている。
【００７９】
また、両連係切換機構３７，３７ａに油圧を吸排する油圧回路４４は前述の第２の実施形態と同様のものが用いられ、第１，第２電磁切換弁５２，５２ａはいずれもオフ状態において吸排通路４９，４９ａをドレン通路５１，５１ａ側に連通するように設定されている。したがって、第１，第２電磁切換弁５２，５２ａがオフ状態となる機関停止時には、図１２に示すように、第１連係切換機構３７の連結ピン４１は、コイルスプリング４２の力によって摺動用穴４０内に押し込められて、第１分割アーム部３５と第２分割アーム部３６の連係を解除した状態に維持しており、他方、第２連係切換機構３７ａの連結ピン４１ａは、逆にコイルスプリング４２ａの力によって作動用穴３８ａ内に挿入されて、両アーム部３５，３６を連係状態に維持している。
【００８０】
以上のように構成されたこの実施形態の装置は、機関の始動時には、機関停止時と同じように第１，第２電磁切換弁５２，５２ａがいずれもオフ状態に維持される（図１２参照）。このため、第２連係切換機構３７ａ側のみがロッカアーム１８のアーム部３５，３６相互を連結することとなり、機関は片弁停止の状態で始動されるようになる。
【００８１】
このときには、第１，第２電磁切換弁５２，５２ａの両者をオフ状態することで第２連係切換機構３７ａのみを連係状態にすることができるため、オイルポンプ５０による油圧の立ち上がりを待つこともなく即時に機関の片弁停止を実現することができる。したがって、機関は片弁停止の状態で即時に始動が為されため、このときの起動トルクは小さくなり、この結果、機関の始動性能は確実に向上する。
【００８２】
また、こうして機関が始動された後に通常運転に移行すると、コントロールユニット５３による制御によって第１電磁切換弁５２のみがオン状態に切り換えられ、第１連係切換機構３７の受圧室４３に高圧の油圧が供給される。これにより、第１連係切換機構３７の連結ピン４１が図１３に示すように突出して、第１分割アーム部３５の作動用穴３８に押し込まれ、両アーム部３５，３６が連係される。この結果、機関の両弁が共に作動し、機関出力が高められる。
【００８３】
さらにまた、機関が極負荷状態になると、第１電磁切換弁５２がオフ状態に切り換えられる一方で、第２電磁切換弁５２ａがオン状態に切り換えられ、これによって図１４に示すように両ロッカアーム１８，１８のアーム部３５，３６、３５，３６相互が連係を解除した状態に操作される。したがって、このときには機関の一部気筒の両弁が停止状態に維持され、他の気筒のみの運転となって燃費の大幅な向上が図れるようになる。
【００８４】
図１５〜図２０は本発明の第４の実施形態を示し、この実施形態は、第１の実施形態と同様に片弁停止タイプのものであって、連係切換機構３７の構造を変更したものである。
【００８５】
すなわち、連係切換機構３７は、一方側のロッカアーム１８の第１分割アーム部３５の一端側上面に駆動軸１３の軸方向に沿って延設された長板状の突起部５８と、第２分割アーム部３６の上面上に一対のブラケット５９，５９に軸支された支軸６０に揺動自在に支持されたレバー６１と、該レバー６１の一端部６１ａ側に設けられて、レバー６１を一方向へ傾動させるロストモーション機構６２と、第２分割アーム部３６の上部に上下方向に沿って穿設された摺動用穴６３内に設けられて、レバー６１の他端部６１ｂ下面をロストモーション機構６２の押圧力に抗して押上げて他方向へ傾動させるプランジャ６４と、摺動用穴６３の底部に弾装されて、プランジャ６４をレバー６１の他端部６１ｂを押し上げるばね部材たるコイルスプリング６５と、摺動用穴６３の内部に形成された受圧室６６に油圧を供給してプランジャ６４をコイルスプリング６５のばね力に抗して摺動用穴６３内に後退させる第１実施形態と同様の油圧回路４４（図６）とを備えている。
【００８６】
前記レバー６１は、平面ほぼＴ字形状を呈し、頭部側の一端部６１ａが第１，第２分割アーム部３５，３６の各上面上に跨って駆動軸１３の軸方向へ延設されている一方、脚部側の他端部６１ｂが第２分割アーム部３６の上面上を長手方向に沿って延設されている。また、一端部６１ａは、第１分割アーム部３５側の下面に係止用突部５８が適宜嵌合係止する係止用溝６７が形成されている。
【００８７】
ロストモーション機構６２は、図１７に示すようにレバー６１の一端部６１ａ側の第２分割アーム部３６上部に上下方向に沿って穿設された作動用穴６２ａと、該作動用穴６２ａから上方向へ進出して、レバー６１の一端部６１ａの下面を押し上げるピストン６２ｂと、該ピストン６２ｂを上方向へ付勢するリターンスプリング６２ｃとから構成されている。このリターンスプリング６２ｃは、ばねセット荷重が前記コイルスプリング６５よりも小さく設定されている。
【００８８】
前記プランジャ６４は、縦断面ほぼＴ字形状を呈し、上端面６４ａがロストモーション機構６２との相対圧によってレバー６１の他端部６１ｂ下面に常時当接していると共に、フランジ状の下端部６４ｂが受圧室６６内の油圧を受ける受圧部として機能するようになっている。
【００８９】
また、油圧回路４４は、第１実施形態のものとほぼ同一であるが、給排通路４９ｂが制御軸２８の内部軸方向に穿設された軸方向孔４９ｃと、第２分割アーム部３６の内部長手方向に沿って形成されて一端が軸方向孔４９ｃに、他端が受圧室６６に接続された通路孔４９ｄとから構成されている。尚、図中６８は、第２分割アーム部３６内に形成されてプランジャ６４の良好な摺動を確保する空気抜き孔である。
【００９０】
したがって、この実施形態によれば、機関始動時やアイドル運転時には、図外の電流切換弁によって油圧供給通路と給排通路４９ｂが連通されて受圧室６６内に油圧が供給され、したがって、プランジャ６４は、図１５〜図１７に示すように摺動用穴６３の下方向へ後退動する。このため、レバー６１は、ロストモーション機構６２によって一端部６１ａ側が押し上げられて係止用溝６７と係止用突部５８との係合が解除されて、両分割アーム部３５，３６は連結されることなく、互いに自由な状態になっている。このとき、第２分割アーム部３６は、ストッパ機構５６によって所定以上の揺動が規制されていることは勿論である。
【００９１】
したがって、始動性の向上や燃費が改善されるといった第１実施形態と同様な作用が得られる。
【００９２】
一方、機関定常運転や高回転高負荷域に移行した場合は、電磁切換弁の作動によって給排通路４６ｄとドレン通路が連通して受圧室６６内の油圧が排出されて低圧になる。したがって、プランジャ６４は図１８〜図２０に示すようにコイルスプリング６５のばね力によってレバー６１の他端部６１ｂを押し上げて、例えば揺動カム１７のベースサークル時において、レバー６１の係止用溝６７と係止用突部５８が合致することにより互いに係合して、両分割アーム部３５，３６が一体的に連結されることになる。これによって、両吸気弁１２，１２が開閉作動して機関の出力を向上させることがきるなど第１実施形態と同様な作用効果が得られる。
【００９３】
尚、運転状態に応じて可変機構２１により、ロッカアーム１８，１８の揺動支点を変化させることにより、バルブタイミング及びバルブリフトを可変制御できることは第１〜第３実施形態と同じである。
【００９４】
図２１〜図２７は本発明の第５の実施形態を示すものであり、この実施形態の装置は、軸受１４に回転自在に支持された中空状の駆動軸１１３と、この駆動軸１１３に嵌装されて動力伝達時に駆動軸１１３と一体に回転する駆動カム１１５と、駆動軸１１３上に回動自在に設けられて、各吸気弁１２，１２をバルブリフター１６，１６を介して押圧回動させる揺動カム１１７，１１７と、駆動軸１１３の上方の制御軸２８に回動自在に支持されて、一端がリンクアーム１９を介して駆動カム１１５に連係されると共に、他端がリンク部材２０，２０を介して揺動カム１１７，１１７に連係されたロッカアーム１８と、このロッカアーム１８の揺動支点を機関の運転状態に応じて可変にする可変機構２１とを備えている点は、上述した第１〜第４の実施形態と同様である。
【００９５】
ただし、この可変動弁装置は、左右の揺動カム１１７，１１７が筒状の連結部８０と共に一体に形成され、一方の揺動カム１１７が駆動カム１１５からリンクアーム１９、ロッカアーム１８、及び、リンク部材２０，２０を介して動力伝達され揺動作動すると共に、この一方の揺動カム１１７に連動して他方の揺動カム１１７も同期作動するようになっている。また、ロッカアーム１８は分割形成ではなく一体に形成されており、それに代えて、駆動カム１１５が駆動軸１１３に相対回動可能に組み付けられ、これらが連係切換機構１３７によって適宜連係，解除されるようになっている。
【００９６】
この連係切換機構１３７は、図２１及び図２６，２７に示すように、駆動カム１１５の軸方向外側のボス部１１５ａに半径方向に沿って形成された摺動用穴１４０と、この摺動用穴１４０内に摺動自在に収容配置された有底円筒状の連結ピン４１と、摺動用穴１４０の底部と連結ピン４１の間に介装されて、同ピン４１を駆動軸１１３方向に付勢するコイルスプリング４２と、駆動軸１１３の外周面の前記摺動用穴１４０と対応する位置に形成された作動用穴１３８と、から主として構成され、作動用穴１３８の底部に駆動軸１１３の半径方向に沿って形成された受圧室１４３に油圧回路４４の吸排通路４９から制御油圧が導入されるようになっている。
【００９７】
さらに説明すると、摺動用穴１４０の底部は空気孔８１を有する別体の円盤状部材によって構成され、連結ピン４１の先端部と、この連結ピン４１の挿入される作動用穴１３８の開口縁には、両者の係合を容易にするためにテーパや曲面等の面取りが為されている。また、駆動軸１１３の外周面のうちの作動用穴１３８の中心部を通る位置には、図２５に示すように、油圧案内用の環状溝８２が形成されており、駆動軸１１３と駆動カム１１５とがいかなる相対回動位置にある場合であっても、吸排通路４９の油圧が常時確実に連結ピン４１の先端面に作用するようになっている。
【００９８】
尚、この実施形態の装置が用いられるのは、複数気筒を有する内燃機関であって、その内燃機関は一部の気筒のみに連係切換機構１３７が適用され、他の気筒は駆動軸１１３と駆動カム１１５が常時連結されるようになっている。つまり、例えば４気筒の機関であれば、そのうちの２気筒にのみに連係切換機構１３７が設けられている。
【００９９】
この実施形態の可変動弁装置は以上のような構成であるため、機関始動時やアイドル運転時には、電磁切換弁５２がコントロールユニット５３からの信号によってオン作動され、それによって油圧供給通路４８の高圧の油圧が吸排通路４９を通して受圧室１４３に導入され、連結ピン４１がこの油圧を受けて図２７に示すように摺動用穴１４０内に後退する。駆動軸１１３と駆動カム１１５とはこれによって連係を解除され、このとき、駆動軸１１３は空転して駆動軸１１３の動力は揺動カム１１７には伝達されなくなる。
【０１００】
したがって、機関始動時には、連係切換機構１３７の設けられたこの一部の気筒が停止状態に維持され、これによって起動トルクが軽減されると共に、動力損失の低減によってアイドル運転時における燃費も向上する。
【０１０１】
また、この状態から機関が定常運転に移行すると、電磁切換弁５２がコントロールユニット５３からの信号によってオフ作動され、連係切換機構１３７の受圧室１４３がドレン通路５１に連通する。このため、連結ピン４１はコイルスプリング４２の力によって前方に押圧され、駆動カム１１５の摺動用穴１４０と駆動軸１１３の作動用穴１３８が合致したところで連結ピン４１の先端部が作動用穴１３８内に挿入される。これにより、駆動軸１１３の動力が駆動カム１１５を介して左右両側の揺動カム１１７，１１７に伝達され、揺動カム１１７，１１７による吸気弁１２，１２の開閉作動が行われるようになる。
【０１０２】
したがって、これによって機関の全気筒が作動することとなり、高出力を得ることが可能になる。、
ところで、この実施形態の可変動弁装置は、駆動カム１１５を駆動軸１１３に対して相対回動可能に取付け、この両者を連係切換機構１３７によって適宜連係，解除する構成となっているため、ロッカアーム１８の分割アーム部相互を連係，解除する第１〜第４の実施形態のものと比較して、弁停止時における動力損失が確実に小さくなる。
【０１０３】
つまり、この実施形態の装置の場合、弁停止時には駆動軸１１３のみが空転し、第１〜第４の実施形態のように質量の大きい駆動カム１１５やリンクアーム１９等が一緒に回転することがないため、これらの質量の分だけ動力損失が確実に低減される。
【０１０４】
また、以上では、連係切換機構１３７に作動油圧を供給して駆動軸１１３と駆動カム１１５の連係を遮断すると共に、コイルスプリング４２の力によって駆動軸１１３と駆動カム１１５を連係するようにしたが、これとは逆にコイルスプリングの力によって駆動軸と駆動カムの連係を遮断し、連係切換機構に作動油圧を供給して駆動軸と駆動カムの連係を遮断するようにしても良い。このようにした場合には、機関始動時に連係切換機構に対する作動油圧の供給を遮断することにより、油圧の立ち上がりを待つことなく即時に一部の気筒の弁作動を停止することができる。
【０１０５】
尚、本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば連係切換機構をさらに異なる構成とすることも可能であり、また、ストッパ機構も構成を変更することが可能である。また、本装置は、１気筒当たり２つの機関弁ばかりか、１つの機関弁にも適用可能であり、さらに吸気弁の他に排気弁側にも適用できる。
【０１０６】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、機関弁のバルブタイミング及びバルブリフト量を可変制御できることは勿論のこと、駆動カムと揺動カムとを駆動軸に同軸上に設けたため、機関巾方向の配置スペースを十分に小さくすることができると共に、ロッカアームも機関巾方向へ延設する必要がなくなるため、装置全体のコンパクト化が図れる。この結果、装置の機関への搭載性が向上する。
【０１０７】
また、揺動カムを駆動カムと一緒に駆動軸に設けることにより、従来のような支軸が不要になるため、部品点数の削減が図れると共に、駆動軸と揺動カムの互いの軸心のずれが生じないため、バルブタイミングの制御精度の低下を防止できる。
【０１０８】
そして、請求項１〜７に記載の発明によれば、機関運転状態に応じて、分割されたロッカアームの両分割アーム部を連係切換機構によって連係あるいは連係を解除することにより、機関弁を作動あるいは作動を停止させることができるため、機関始動時とアイドル運転時に両分割アーム部の連係を解除することで、始動時における起動トルクの低減化が図れると共に、アイドル運転時の燃費の大巾な向上などが図れる。また、機関始動時にアクチュエータによってロッカアームの揺動支点を低リフト側に変位させる場合であっても、このとき両分割アーム部の連結を解除することにより、アクチュエータの必要トルクを小さくし、可変機構の応答性を高めることができる。
【０１０９】
さらにまた、中・高負荷運転時に、可変機構によってカムシャフトが高リフト側に制御された状態で、何等かの原因によって機関が急停止した場合であっても、機関始動時に両分割アーム部の連係が解除されるようにすれば、再始動時の起動トルクが低減されるため、スムーズで確実な機関始動が可能になる。つまり、ロッカアームを連係，解除する機構を持たないバルブタイミング制御装置においては、中，高負荷運転時に機関が何等かの原因によって不意に停止すると、その直後の機関始動時にはバルブリフト量が大きいまま起動しなければならないために、起動トルクが非常に大きくなって機関始動性が悪化するが、この発明の装置によれば、一部の機関弁作動を停止させることで機関再始動時における起動トルクを低減し、それによって機関始動性の低下を回避することができる。
【０１１０】
さらに、この発明の装置は、片弁停止の他に、両弁停止などの制御も可能になるため、ポンピングロスの低減化が図れ駆動損失を抑制でき、始動性や燃費の大巾な改善が図れる。
【０１１１】
とりわけ、請求項６，７に記載の発明によれば、機関始動時にリターン用のばね部材の力により、少なくとも一つの機関弁に対応した分割アーム部の連結を解除することができるため、作動油圧の立ち上がりを待つことなく、少なくとも一つの機関弁の開閉作動を即時に停止させることができ、このことから機関始動時の起動トルクが確実に低減され、始動性がより一層高まる。そして、カムシャフトを高リフト側に制御した状態での機関の不意の停止に対しても自動的に分割アーム部の連結を解除し、再始動時の起動トルクを低減して機関停止直後の確実な再始動を実現することができる。
【０１１２】
また、請求項８，９に記載の発明によれば、機関運転状態に応じて駆動カムと駆動軸を連係あるいは連係を解除することで、機関弁を作動あるいは作動を停止させることができるため、機関始動時における起動トルクの低減と、アイドル運転時の燃費の向上を図ることができる。とりわけ、この発明の場合、連係切換機構による機関弁の停止時には、比較的大きな質量を持つ駆動カムやリンクアーム、ロッカアーム等から駆動軸を切り離して、駆動軸だけが自由に回転するようにしたため、機関の始動性と燃費がより確実に向上する。さらに、この発明の場合、可変機構によってカムシャフトが高リフト側に制御された状態で機関が不意に停止したときであっても、機関始動時に一部の気筒の駆動カムと駆動軸の連係を解除するようにすれば、起動トルクが低減されて確実な再始動が可能になる。
【０１１３】
そして、請求項９に記載の発明においては、機関始動時に、リターン用のばね部材の力によって、一部の気筒に対応した駆動軸と駆動カムの連結を解除することができるため、作動油圧の立ち上がりを待つことなく迅速に一部気筒の機関弁の作動を停止させ、機関始動時の起動トルクを確実に低減することが可能になる。また、この発明は、カムシャフトが高リフト側に制御された状態で機関が不意に停止した場合であっても、一部の気筒においてばね部材が自動的に駆動カムと駆動軸の連結を解除するため、再始動時の起動トルクが低減されて停止直後の確実な再始動が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す図２のＡ矢視図。
【図２】本実施形態の平面図。
【図３】同実施形態の斜視図。
【図４】Ａは同実施形態に供される第１分割アーム部の正面図、ＢはＡのＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図５】Ａは同第２分割アーム部の正面図、ＢはＡのＣ−Ｃ線に沿う断面図。
【図６】本実施形態の油圧回路を示す概略図。
【図７】両分割アーム部を連結した状態を示す図８のＤ矢視図。
【図８】同両分割アーム部を連結した状態を示す平面図。
【図９】本発明における第２実施形態を一部断面して示す平面図。
【図１０】同第２実施形態の両分割アーム部が連結された状態を示す平面図。
【図１１】同第２の実施形態の油圧回路を示す概略図。
【図１２】本発明の第３の実施形態の一部破断平面図と油圧回路図を含む概略構成図。
【図１３】同第３の実施形態の一部破断平面図。
【図１４】同第３の実施形態の一部破断平面図。
【図１５】本発明の第４の実施形態を示す図１６のＥ矢視図。
【図１６】同第４の実施形態を示す平面図。
【図１７】同第４の実施形態の要部拡大図。
【図１８】同第４の実施形態の両分割アーム部の連結状態を示す図１６のＦ矢視図。
【図１９】同第４の実施形態の平面図。
【図２０】同第４の実施形態の要部拡大図。
【図２１】本発明の第５の実施形態の縦断面図と油圧回路図を含む概略構成図。
【図２２】同第５の実施形態の側面図。
【図２３】同第５の実施形態の図２２のＧ矢視図。
【図２４】同第５の実施形態の平面図。
【図２５】同第５の実施形態の駆動軸の斜視図。
【図２６】同第５の実施形態の連結状態を示すＨ−Ｈ線に沿う断面図。
【図２７】同第５の実施形態の連結解除状態を示すＨ−Ｈ線に沿う断面図。
【図２８】従来の可変動弁装置を示す断面図。
【符号の説明】
１１…シリンダヘッド
１２…吸気弁
１３，１１３…駆動軸
１５，１１５…駆動カム
１６…バルブリフター
１７，１１７…揺動カム
１８…ロッカアーム
１８ａ…一端部
１８ｂ…他端部
１９…リンクアーム
２０…リンク部材
２１…可変機構
３５…第１分割アーム部
３６…第２分割アーム部
３７，１３７…連係切換機構
３８，１３８…作動用穴
３９…プランジャ
４０，１４０…摺動用穴
４１…連結ピン
４２…コイルスプリング（ばね部材）
４３…受圧室
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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