(57)【要約】【課題】カムシャフトの搭載性を良好に確保しながらも、カムシャフトの外径寸法を小さくすることができる可変動弁機構を提供する。【解決手段】吸気カムシャフト１２のジャーナル部１２ｂの外周囲にスペーサ１６をスプライン係合によって組み付ける。スペーサ１６を、このスペーサ１６とジャーナル部１２ｂとの間に介在されたコイルスプリング１７ｂからの半径方向外側に向かう付勢力を受けて吸気カムシャフト１２の軸線に沿う方向の位置を固定する。コイルスプリング１７ｂを、前記付勢力が、カムにおけるカムノーズの突出する向きに反する向きに作用する位置に配設する。これにより、吸気カムシャフト１２の搭載性を良好に確保しながらも、吸気カムシャフト１２の外径寸法を小さくすることができる。また、吸気バルブ１０のリフト時に、ジャーナル部１２ｂとスペーサ１６とのスプライン係合部分での面圧を低減できる。【選択図】図８
2017078376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受け手段によって回転自在に支持される部位であるジャーナル部を備えたカムシャフトと、このカムシャフトに回転一体に設けられたカムと、前記カムシャフトの回転に伴う前記カムによるバルブリフト時のリフト量を可変とするリフト可変ユニットとを備えた可変動弁機構において、
前記ジャーナル部の外周囲には、スプライン係合によってスペーサが回転一体に組み付けられており、このスペーサは、当該スペーサと前記ジャーナル部との間に介在された付勢手段からの半径方向外側に向かう付勢力を受けて前記カムシャフトの軸線に沿う方向の位置が固定されており、
前記付勢手段は、前記半径方向外側に向かう付勢力が前記カムにおけるカムノーズの突出する向きに反する向きに作用する位置に配設されていることを特徴とする可変動弁機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばエンジンなどに用いられる可変動弁機構に関し、特に、カムシャフトの軸受け構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に開示されているように、エンジンの吸気バルブや排気バルブのリフト特性を変更可能とする可変動弁機構が知られている。この可変動弁機構は、エンジンの運転状態に応じてバルブの最大リフト量を変更する。
【０００３】
また、特許文献１に開示されている可変動弁機構は、複数のカムが設けられたカムユニット（カムキャリア）をカムシャフトに外挿し、このカムユニットを軸方向（カム軸方向）にスライドさせることにより、バルブ開閉に使用するカムを切り替えるようにしたカム切替方式のものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１０−５２０３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
可変動弁機構に対する要求として、ロストモーション量の確保およびカムリフト量の確保が挙げられる。ロストモーション量を大きく得る手段としてはローラロッカアームのローラ径を大きくすることが挙げられる。また、カムリフト量を大きく得る（カムリフト量の可変範囲を大きく得る）手段としてはカムのベース円径を小さくすることが挙げられる。そして、これらを満たすためには、カムシャフトの外径寸法を小さくする必要がある。
【０００６】
しかしながら、カムシャフトは、その長手方向の複数箇所に配設されたジャーナル部が軸受け手段（カムハウジングのジャーナル支持部およびカムキャップ）によって回転自在に支持されるため、前記の要求を十分に満たすためには、従来の軸受け構造では、前記ジャーナル部の外径寸法（シャフト外径）を前記軸受け手段の内径寸法（ジャーナル内径）よりも小さくせねばならなくなり、この場合、カムシャフトの搭載性の悪化を招くことになる。また、一般に、カムシャフトには、他の機器を作動させるためのカム（例えば燃料ポンプ用のカム）や継ぎ手が備えられ、この部分での軸受け強度を確保しておく必要がある。このため、前記軸受け手段の内径寸法を小さくする（前記の要求を十分に満たす程度まで小径にしたカムシャフトの外径寸法に一致する寸法まで軸受け手段の内径寸法を小さくする）には限界がある。つまり、従来の技術にあっては、カムシャフトの軸受け強度を確保しながらカムシャフトの外径寸法を小さくすることが困難である。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、カムシャフトの搭載性を良好に確保しながらも、カムシャフトの外径寸法を小さくすることができる可変動弁機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、軸受け手段によって回転自在に支持される部位であるジャーナル部を備えたカムシャフトと、このカムシャフトに回転一体に設けられたカムと、前記カムシャフトの回転に伴う前記カムによるバルブリフト時のリフト量を可変とするリフト可変ユニットとを備えた可変動弁機構を前提とする。この可変動弁機構に対し、前記ジャーナル部の外周囲に、スプライン係合によってスペーサを回転一体に組み付ける。また、このスペーサが、当該スペーサと前記ジャーナル部との間に介在された付勢手段からの半径方向外側に向かう付勢力を受けて前記カムシャフトの軸線に沿う方向の位置が固定されるようにする。そして、前記付勢手段を、前記半径方向外側に向かう付勢力が前記カムにおけるカムノーズの突出する向きに反する向きに作用する位置に配設する。
【０００９】
この特定事項により、カムシャフトのジャーナル部の外周囲に組み付けられたスペーサを利用してカムシャフトを回転自在に支持することができる。つまり、カムシャフト自体の外径寸法を小さくしながらも、スペーサが組み付けられている位置（大径となっている位置）でカムシャフトを軸受け手段（例えばカムハウジングのジャーナル支持部およびカムキャップ）によって回転自在に支持することができる。このため、軸受け手段でのカムシャフトの軸受け強度が十分に得られる程度まで、この軸受け手段によって支持される部分の外径寸法（スペーサの外径寸法）を大きくすることができる。従って、カムシャフトの搭載性を良好に確保しながらも、カムシャフトの外径寸法を小さくすることができる。
【００１０】
また、バルブリフト時には、バルブから受ける反力がカムを介してカムシャフトに作用し、この反力によって、ジャーナル部とスペーサとのスプライン係合部分での面圧が高くなってしまう可能性があるが、この反力に反する向きの付勢力が付勢手段によってカムシャフトのジャーナル部に作用しているため、前記面圧の低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、カムシャフトのジャーナル部の外周囲にスペーサをスプライン係合によって組み付けると共に、カムにおけるカムノーズの突出する向きに反する向きの付勢力をスペーサに作用させている。このため、スペーサを利用してカムシャフトを回転自在に支持することで、カムシャフトの搭載性を良好に確保しながらも、カムシャフトの外径寸法を小さくすることができる。また、バルブリフト時において、前記付勢力がジャーナル部に作用することで、このジャーナル部とスペーサとのスプライン係合部分の面圧の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る可変動弁機構を装備したエンジンの動弁系の概略構成図である。
【図２】所定気筒における吸気側の動弁系を拡大して示す斜視図である。
【図３】シフトロック機構およびその周辺を示す断面図である。
【図４】カムユニットにおけるガイド溝の形成箇所を展開した図であって、カムユニットを高リフト位置にスライドさせる場合の動作を説明するための図である。
【図５】カムユニットにおけるガイド溝の形成箇所を展開した図であって、カムユニットを低リフト位置にスライドさせる場合の動作を説明するための図である。
【図６】吸気カムシャフトのジャーナル部およびその周辺部を示す断面図である。
【図７】図６のVII−VII線に対応した位置における吸気カムシャフトおよびスペーサの断面図である。
【図８】ロック部材の付勢力の方向とカムノーズの突出方向との関係を説明するための図である。
【図９】吸気カムシャフトに作用する荷重を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明をエンジンの動弁系に適用した実施の形態について、図面を参照して説明する。本実施の形態のエンジン１は、一例として直列４気筒のガソリンエンジン１であって、図１には模式的に示すように第１〜第４の４つの気筒３（＃１〜＃４）がシリンダブロック（図示せず）の長手方向、即ちエンジン１の前後方向（矢印で示す図１の左右方向）に並んでいる。
【００１４】
−動弁系の概略−
図１に示すように、エンジン１の上部（シリンダヘッド）には、カムハウジング２が配設され、その内部に吸気バルブ１０および排気バルブ１１の動弁系が収容されている。すなわち、図１に破線で示すように、エンジン１の前後方向に一列に並んで設けられた４つの気筒３のそれぞれに、２つの吸気バルブ１０および２つの排気バルブ１１が設けられており、それらが吸気カムシャフト１２および排気カムシャフト１３によってそれぞれ駆動されるようになっている。
【００１５】
それら吸気カムシャフト１２および排気カムシャフト１３の前端（図１の左端）部にはそれぞれ、バルブタイミングを連続的に変更可能なＶＶＴ（Variable Valve Timing）機構１４が設けられている。さらに、吸気カムシャフト１２には気筒３毎に、吸気バルブ１０を駆動するカム４１，４２（図２を参照）を切り替えて、そのリフト特性を変更するカム切替機構（後述するカムユニット４およびアクチュエータ５１，５２で構成されるカム切替機構）が設けられている。
【００１６】
一例として第２気筒３（＃２）について図２に拡大して示すように、各気筒３毎の２つの吸気バルブ１０にそれぞれ対応して、プロフィールの異なる２つのカム４１，４２が設けられており、そのいずれかがロッカアーム１５を介して吸気バルブ１０を駆動するようになっている。２つのカム４１，４２は、吸気カムシャフト１２の軸線Ｘの方向（カム軸方向）に隣接して設けられ、図２では左側（一側）のカム４１が相対的にカムロブの小さな（カムノーズの突出寸法が小さな）低リフトカム４１であり、右側（他側）のカム４２が相対的にカムロブの大きな（カムノーズの突出寸法が大きな）高リフトカム４２である。
【００１７】
これら低リフトカム４１および高リフトカム４２のベース円は同径であり、互いに連続する円弧面として形成されている。図２においては、低リフトカム４１に切り替えられた状態を示しており、そのベース円区間にロッカアーム１５のローラ１５ａが当接して、吸気バルブ１０のバルブスプリング１０ａの反力によって押し付けられている。このようにベース円区間にロッカアーム１５のローラ１５ａが当接している状態では、吸気バルブ１０はリフトしていない。
【００１８】
そして、矢印Ｒの向きに吸気カムシャフト１２が回転することによって、図示はしないが、低リフトカム４１のカムロブがローラ１５ａを押圧し、ロッカアーム１５を押し下げるようになる。これによりロッカアーム１５は、カムロブのプロフィールに従って吸気バルブ１０を駆動するようになり、バルブスプリング１０ａの反力に抗して吸気バルブ１０が、図２に仮想線で示すようにリフトする。
【００１９】
−カム切替機構の構成−
本実施の形態では、前記のようにロッカアーム１５を介して吸気バルブ１０をリフトさせるカムを、前記の低リフトカム４１または高リフトカム４２のいずれかに切り替える。すなわち、前記図２の他、図３にも示すように、２つのカム４１，４２は一体としてリング状に形成され、円筒状のスリーブ４３の軸線Ｘ方向の端部に嵌合されて、カムユニット４を構成している。そして、そのカムユニット４が吸気カムシャフト１２にスライド可能に外挿されている。
【００２０】
カムユニット４のスリーブ４３の内周にはスプラインの内歯が形成され、吸気カムシャフト１２の外周に形成されたスプラインの外歯と噛み合っている。つまり、カムユニット４（スリーブ４３）は吸気カムシャフト１２に対しスプライン結合されていて、これと一体に回転するとともに、軸線Ｘの方向にはスライドするようになっている。このスライドによってカムユニット４は、吸気バルブ１０の開閉に使用するカムとして低リフトカム４１が選択される低リフト位置（低リフトカム４１がロッカアーム１５のローラ１５ａに当接する位置；図３の上段に示す位置）と、吸気バルブ１０の開閉に使用するカムとして高リフトカム４２が選択される高リフト位置（高リフトカム４２がロッカアーム１５のローラ１５ａに当接する位置；図３の下段に示す位置）との間で切り替えられる。
【００２１】
このようにカムユニット４をスライドさせるために、軸線Ｘ方向の中間部分においてスリーブ４３の外周（カムユニット４の外周）には、以下に述べるように、アクチュエータ５１，５２から進出するシフトピン５３，５４が係合されるガイド溝７が形成されている。このガイド溝７が形成されているスリーブ４３およびアクチュエータ５１，５２によって本発明でいうリフト可変ユニットが構成されている。
【００２２】
−ガイド溝−
以下、ガイド溝７について説明する。
【００２３】
図４はカムユニット４におけるガイド溝７の形成箇所を展開した図である。この図４に示すように、ガイド溝７は、前記軸線Ｘに沿う方向（図４における上下方向）に所定間隔を存して形成された第１溝７１および第２溝７２と、これら第１溝７１および第２溝７２が合流して成る合流溝７３とを備えている。
【００２４】
第１溝７１および第２溝７２は、それぞれ、カムユニット４の周方向（図４における左右方向）に沿って延びる導入部７１ａ，７２ａと、この導入部７１ａ，７２ａに連続し、且つ導入部７１ａ，７２ａが延びる方向に対して所定角度だけ傾斜して合流溝７３に向かって延びる傾斜部７１ｂ，７２ｂとを備えている。また、合流溝７３は、カムユニット４の周方向（図４における左右方向）に沿って延びている。
【００２５】
また、前記第１溝７１の導入部７１ａの中心線Ｌ１と合流溝７３の中心線Ｌ３との間の距離（図中のＬａ）と、前記第２溝７２の導入部７２ａの中心線Ｌ２と合流溝７３の中心線Ｌ３との間の距離（図中のＬｂ）とは互いに一致している。これにより、前記第１溝７１および第２溝７２それぞれの傾斜部７１ｂ，７２ｂの傾斜角度（カムユニット４の中央側に向かって傾斜する傾斜角度）も互いに一致している。
【００２６】
また、第１溝７１および第２溝７２それぞれの導入部７１ａ，７２ａは、その一端側（図４における右側）に向かって溝深さが次第に小さくなり、スリーブ４３の外周面（溝が形成されていない外周面）に連続している。同様に、合流溝７３も、その一端側（図４における左側）に向かって溝深さが次第に小さくなり、スリーブ４３の外周面（溝が形成されていない外周面）に連続している。
【００２７】
また、図２に示すように、吸気カムシャフト１２の上方には各気筒３毎に、第１および第２のアクチュエータ５１，５２が配設されている。第１アクチュエータ５１は、前記第１溝７１に対向する位置に配設されていると共に、この第１溝７１に向けて進退移動する第１シフトピン５３を備えている。また、第２アクチュエータ５２は、前記第２溝７２に対向する位置に配設されていると共に、この第２溝７２に向けて進退移動する第２シフトピン５４を備えている。
【００２８】
これらアクチュエータ５１，５２は、例えば図示しないステーによってカムハウジング２に支持されている。また、これらアクチュエータ５１，５２は、電磁ソレノイドによってシフトピン５３，５４を駆動するものである。このため、第１アクチュエータ５１がオンされると、第１シフトピン５３が進出して第１溝７１に係合する。一方、第２アクチュエータ５２がオンされると、第２シフトピン５４が進出して第２溝７２に係合することになる。
【００２９】
そして、第１シフトピン５３が進出して第１溝７１に係合すると、吸気カムシャフト１２の回転に伴うカムユニット４の回転により、第１シフトピン５３が、第１溝７１の導入部７１ａから傾斜部７１ｂを経て合流溝７３に相対的に移動することになる（図４における第１シフトピン５３の移動軌跡を参照）。この第１シフトピン５３が第１溝７１の傾斜部７１ｂを移動する際に、第１溝７１と第１シフトピン５３との係合が維持されるように、カムユニット４が軸線Ｘ方向の一方側（図４における上側、図２における左側）にスライドする。これにより、カムユニット４は、前記高リフト位置となり、高リフトカム４２がロッカアーム１５のローラ１５ａに当接することになる。つまり、吸気バルブ１０が、高リフトカム４２を使用したリフト特性に変更される。
【００３０】
逆に、第２シフトピン５４が進出して第２溝７２に係合すると、吸気カムシャフト１２の回転に伴うカムユニット４の回転により、第２シフトピン５４が、第２溝７２の導入部７２ａから傾斜部７２ｂを経て合流溝７３に相対的に移動することになる（図５における第２シフトピン５４の移動軌跡を参照）。この第２シフトピン５４が第２溝７２の傾斜部７２ｂを移動する際に、第２溝７２と第２シフトピン５４との係合が維持されるように、カムユニット４が軸線Ｘ方向の他方側（図５における下側、図２における右側）にスライドする。これにより、カムユニット４は、前記低リフト位置となり、低リフトカム４１がロッカアーム１５のローラ１５ａに当接することになる。つまり、吸気バルブ１０が、低リフトカム４１を使用したリフト特性に変更される。
【００３１】
−シフトロック機構−
本実施の形態では、前述の如く、吸気バルブ１０の開閉に使用するカムが低リフトカム４１または高リフトカム４２に切り替えられたときに、カムユニット４の位置（低リフト位置、高リフト位置）を保持するためのシフトロック機構６が設けられている。すなわち、前記の図３に表れているようにカムユニット４のスリーブ４３の内周面には、軸線Ｘ方向（図３の左右方向）の中央付近に２つの環状溝４３ｃ，４３ｄが並んで形成され、その間に残存するように形成される環状突部４３ｅが軸線Ｘ方向のほぼ中央に位置している。
【００３２】
そして、カムユニット４が前記低リフト位置または高リフト位置にあるときに、前記の環状溝４３ｃ，４３ｄの一方に係合するように、吸気カムシャフト１２には、その外周において出没可能にロック部材６１が配設されている。例えばロック部材６１はロックボールであり、吸気カムシャフト１２の外周面に開口する断面円形状の孔部１２ａに収容されて、コイルスプリング６２によって外方に押圧されている。つまり、ロック部材６１は、吸気カムシャフト１２の孔部１２ａから径方向外方に対向するスリーブ４３の内周面に向かって押し付けられている。
【００３３】
これにより、図３の上段に示すようにカムユニット４が軸線Ｘ方向他側（図３の右側）の低リフト位置にあるときには、ロック部材６１が環状溝４３ｃに係合してカムユニット４の位置を保持するようになる。また、図３の下段に示すようにカムユニット４が軸線Ｘ方向一側（図３の左側）の高リフト位置にあるときには、ロック部材６１が環状溝４３ｄに係合してカムユニット４の位置を保持するようになる。
【００３４】
−吸気カムシャフトの軸受け構造−
本実施形態の特徴は、前記吸気カムシャフト１２の軸受け構造にある。以下、この軸受け構造について説明する。
【００３５】
図６は、吸気カムシャフト１２のジャーナル部１２ｂおよびその周辺部を示す断面図（軸線Ｘに沿う方向での断面図）である。また、図７は、図６におけるVII−VII線に対応した位置における吸気カムシャフト１２および後述するスペーサ１６の断面図である。
【００３６】
これらの図に示すように、中空パイプで構成されている吸気カムシャフト１２におけるカムユニット４，４の配設位置同士の間にはジャーナル部１２ｂが設けられている。そして、このジャーナル部１２ｂの外周囲にはスペーサ１６が組み付けられている。
【００３７】
スペーサ１６は、円筒形状で成り、その内径寸法が前記吸気カムシャフト１２のジャーナル部１２ｂの外径寸法に略一致している。また、このスペーサ１６の内周面にはスプラインの内歯１６ａが形成されている。一方、吸気カムシャフト１２のジャーナル部１２ｂの外周面にはスプラインの外歯１２ｃが形成されている。そして、これらスプラインの各歯１６ａ，１２ｃが互いに噛み合わされることで、ジャーナル部１２ｂの外周囲にスペーサ１６が組み付けられている。これにより、スペーサ１６は吸気カムシャフト１２と回転一体となっている。
【００３８】
そして、吸気カムシャフト１２は、前記ジャーナル部１２ｂがスペーサ１６を介して回転自在に支持されている。具体的には、図６に示すように、スペーサ１６がカムハウジング２のジャーナル支持部２１に載置され、このジャーナル支持部２１の上側にカムキャップ２２が取り付けられることによって、スペーサ１６の下側半分がジャーナル支持部２１の内側面（半円弧形状の内側面）に、また、スペーサ１６の上側半分がカムキャップ２２の内側面（半円弧形状の内側面）にそれぞれ摺接可能な状態で回転自在に支持されている。これらジャーナル支持部２１およびカムキャップ２２によって本発明でいう軸受け手段が構成されている。このように、吸気カムシャフト１２において回転自在に支持される箇所では、ジャーナル部１２ｂとスペーサ１６とによる２重構造となっており、この部分の外周面（スペーサ１６の外周面）が、ジャーナル支持部２１およびカムキャップ２２によって回転自在に支持されている。
【００３９】
このように、吸気カムシャフト１２のジャーナル部１２ｂがスペーサ１６を介して回転自在に支持されているため、吸気カムシャフト１２自体の外径寸法を小さくしながらも、スペーサ１６が組み付けられている位置（大径となっている位置）で吸気カムシャフト１２を回転自在に支持することができる。このため、カムハウジング２のジャーナル支持部２１およびカムキャップ２２での吸気カムシャフト１２の軸受け強度が十分に得られる程度まで、この支持される部分の外径寸法（実際には、スペーサ１６の外径寸法）を大きくすることができる。従って、吸気カムシャフト１２の搭載性を良好に確保しながらも、吸気カムシャフト１２の外径寸法を小さくすることができる。
【００４０】
また、前記スペーサ１６は、スペーサロック機構１７によって軸線Ｘ方向の位置が固定されている。すなわち、図６に表れているように、スペーサ１６の内周面には、軸線Ｘ方向（図６の左右方向）の中央付近に１つの環状溝１６ｂが形成されている。また、吸気カムシャフト１２のジャーナル部１２ｂには、その外周において出没可能にロック部材１７ａが配設されている。例えばロック部材１７ａはロックボールであり、吸気カムシャフト１２の外周面に開口する断面円形状の孔部１２ｄに収容され、吸気カムシャフト１２の内部に配設されたコイルスプリング１７ｂによって外方に押圧されている。つまり、ロック部材１７ａは、吸気カムシャフト１２の孔部１２ｄから径方向外方で対向するスペーサ１６の内周面に向かって押し付けられ、前記環状溝１６ｂに嵌り込んでいる。このロック部材１７ａおよびコイルスプリング１７ｂによって本発明でいう付勢手段が構成されている。これにより、スペーサ１６は、スペーサロック機構１７によって軸線Ｘ方向の位置が固定されている。
【００４１】
また、前記ロック部材１７ａおよびコイルスプリング１７ｂの配設位置は、前記ロック部材１７ａがスペーサ１６の内周面に向けて付勢する付勢力（半径方向外側に向かう付勢力）が、前記カム４１，４２におけるカムノーズ４１ａ，４２ａの突出する向きに反する向きに作用する位置に配設されている。
【００４２】
図８は、ロック部材１７ａの付勢力の方向と高リフトカム４２のカムノーズ４２ａの突出方向との関係を説明するための図である。この図８は、第１気筒３（＃１）に対応するカムユニット４と第２気筒３（＃２）に対応するカムユニット４との間のジャーナル部１２ｂに組み付けられたスペーサ１６を固定しているスペーサロック機構１７を示している。また、この図８に示すカム形状（仮想線）は、このスペーサ１６の両側（軸線Ｘ方向の両側）それぞれに位置するカムユニット４の高リフトカム４２の形状を表している。つまり、第１気筒３（＃１）に対応するカムユニット４の高リフトカム４２ａ−１の形状、および、第２気筒３（＃２）に対応するカムユニット４の高リフトカム４２−２を表している。第１気筒３（＃１）に対応するカムユニット４の高リフトカム４２−１におけるカムノーズ４２ａ−１の突出方向と、第２気筒３（＃２）に対応するカムユニット４の高リフトカム４２−２におけるカムノーズ４２ａ−２の突出方向とは９０°の位相差を存している。この図８では、第１気筒３（＃１）に対応するカムユニット４の高リフトカム４２−１におけるカムノーズ４２ａ−１の突出方向が下方向となっており、第２気筒３（＃２）に対応するカムユニット４の高リフトカム４２−２におけるカムノーズ４２ａ−２の突出方向が右方向となっている。このため、第１気筒３（＃１）の吸気バルブ１０がリフトする際には、この第１気筒３（＃１）に対応するカムユニット４の高リフトカム４２ａ−１に荷重（リフト荷重）が作用することになる（図８における矢印ＦＡを参照）。一方、第２気筒３（＃２）の吸気バルブ１０がリフトする際には、この第２気筒３（＃２）に対応するカムユニット４の高リフトカム４２ａ−２に荷重が作用することになる（図８における矢印ＦＢを参照）。
【００４３】
そして、前記ロック部材１７ａおよびコイルスプリング１７ｂの配設位置としては、前記各カムノーズ４２ａ−１，４２ａ−２の突出方向の中間の方向（図８に破線の矢印で示す方向；図中の右下方向）に対して反対の方向（図８に実線の矢印で示す方向；図中の左上方向）に向けてコイルスプリング１７ｂの付勢力がロック部材１７ａを介してスペーサ１６の内周面に付与されるようになっている。つまり、ロック部材１７ａおよびコイルスプリング１７ｂは、吸気カムシャフト１２に対してスペーサ１６を、この方向（図中の左上方向）に移動させる付勢力を与えている。言い換えると、ロック部材１７ａおよびコイルスプリング１７ｂは、スペーサ１６に対して吸気カムシャフト１２を、この方向とは反対方向（前述した破線の矢印で示す方向；図中の右下方向）に移動させる付勢力を与えている。つまり、この付勢力（破線の矢印で示す方向の付勢力）が、各カムノーズ４２ａ−１，４２ａ−２の突出方向に向く方向に作用可能となっている。
【００４４】
−カム切替機構の動作−
上述したカム切替機構の動作を、ガイド溝７内でのシフトピン５３，５４の移動と共に説明する。
【００４５】
まず、エンジン１の運転中に、図２を参照して上述したように低リフトカム４１が選択されているときには、これによりロッカアーム１５を介して駆動される吸気バルブ１０のリフト量および作用角が相対的に小さなものとなっている。また、シフトロック機構６は、図３の上段に示すように、ロック部材６１が環状溝４３ｃに係合してカムユニット４の位置（低リフト位置）を保持している。
【００４６】
この状態で高リフトカム４２に切り替えるために第１アクチュエータ５１をオンすると、第１シフトピン５３が進出して、第１溝７１の導入部７１ａに挿入される（図４にＩを付した第１シフトピン５３の位置を参照）。
【００４７】
そして、カムユニット４が回転すると、第１シフトピン５３は、第１溝７１の導入部７１ａから傾斜部７１ｂに向けて相対的に移動する。この際、第１シフトピン５３が傾斜部７１ｂの内側面７１ｃを押圧することになり（図４にIIを付した第１シフトピン５３の位置を参照）、カムユニット４が図４における上側（図２および図３における左側）にスライドする。つまり、カムユニット４が高リフト位置に向けてスライドする。
【００４８】
このようにカムユニット４がスライドする場合、前記シフトロック機構６のロック部材６１が環状突部４３ｅを乗り越え、ロック部材６１は環状溝４３ｄに嵌り込むことになる。また、第１シフトピン５３は合流溝７３まで移動する（図４にIVを付した第１シフトピン５３の位置を参照）。
【００４９】
このようにしてカムユニット４が高リフト位置にスライドすると、ローラ１５ａに押し付けられる高リフトカム４２によって、ロッカアーム１５が押し下げられるようになり、吸気バルブ１０は大きなリフト量および作用角で動作する。
【００５０】
この高リフトカム４２を利用したカムリフト時には、図９に矢印Ｆ１（図８における荷重ＦＡまたはＦＢに相当）およびＦ２で示すように、吸気バルブ１０から受ける反力（リフト荷重）がカムユニット４（高リフトカム４２）を介して吸気カムシャフト１２に作用し、この反力によって、ジャーナル部１２ｂとスペーサ１６とのスプライン係合部分での面圧が高くなってしまう可能性があるが、前記ロック部材１７ａからの付勢力（図９におけるＦ３；図６に破線の矢印で示した方向の付勢力）が、この反力に反する向きで吸気カムシャフト１２のジャーナル部１２ｂに作用しているため、前記面圧の低減を図ることができる。
【００５１】
一方、前述の如く高リフトカム４２が選択されている状態から、低リフトカム４１が選択される状態に切り替える際には、第２アクチュエータ５２をオンする。これにより、第２シフトピン５４が進出して、第２溝７２の導入部７２ａに挿入される（図５にＩを付した第２シフトピン５４の位置を参照）。
【００５２】
そして、カムユニット４が回転すると、第２シフトピン５４は、第２溝７２の導入部７２ａから傾斜部７２ｂに向けて相対的に移動する。この際、第２シフトピン５４が傾斜部７２ｂの内側面７２ｃを押圧することになり（図５にIIを付した第２シフトピン５４の位置を参照）、カムユニット４が図５における下側（図２および図３における右側）にスライドする。つまり、カムユニット４が低リフト位置に向けてスライドする。
【００５３】
このようにカムユニット４がスライドする場合、前記シフトロック機構６のロック部材６１が環状突部４３ｅを乗り越え、ロック部材６１は環状溝４３ｃに嵌り込むことになる。また、第２シフトピン５４は合流溝７３まで移動する（図５にIVを付した第２シフトピン５４の位置を参照）。
【００５４】
このようにしてカムユニット４が低リフト位置にスライドすると、ローラ１５ａに押し付けられる低リフトカム４１によって、ロッカアーム１５が押し下げられるようになり、吸気バルブ１０は小さなリフト量および作用角で動作する。
【００５５】
この低リフトカム４１を利用したカムリフト時にあっても、吸気バルブ１０から受ける反力がカムユニット４（低リフトカム４１）を介して吸気カムシャフト１２に作用し、この反力によって、ジャーナル部１２ｂとスペーサ１６とのスプライン係合部分での面圧が高くなってしまう可能性があるが、前記ロック部材１７ａからの付勢力が、この反力に反する向きで吸気カムシャフト１２のジャーナル部１２ｂに作用しているため、前記面圧の低減を図ることができる。
【００５６】
以上、説明したように本実施の形態に係る可変動弁機構（前記吸気カムシャフト１２、カム４１，４２、リフト可変ユニット（スリーブ４３およびアクチュエータ５１，５２により構成されるリフト可変ユニット））によると、吸気カムシャフト１２のジャーナル部１２ｂの外周囲に組み付けられたスペーサ１６を利用して吸気カムシャフト１２を回転自在に支持することができる。つまり、吸気カムシャフト１２自体の外径寸法を小さくしながらも、スペーサ１６が組み付けられている位置（大径となっている位置）で吸気カムシャフト１２をカムハウジング２のジャーナル支持部２１およびカムキャップ２２によって回転自在に支持することができる。このため、カムハウジング２のジャーナル支持部２１およびカムキャップ２２での吸気カムシャフト１２の軸受け強度が十分に得られる程度まで、このジャーナル支持部２１およびカムキャップ２２によって支持される部分の外径寸法（スペーサ１６の外径寸法）を大きくすることができる。従って、吸気カムシャフト１２の搭載性を良好に確保しながらも、吸気カムシャフト１２の外径寸法を小さくすることができる。その結果、ロストモーション量の確保およびカムリフト量の確保を図ることができる。
【００５７】
また、吸気バルブ１０のリフト時には、吸気バルブ１０から受ける反力がカムユニット４を介して吸気カムシャフト１２に作用し、この反力によって、吸気カムシャフト１２のジャーナル部１２ｂとスペーサ１６とのスプライン係合部分での面圧が高くなってしまう可能性があるが、この反力に反する向きの付勢力がコイルスプリング１７ｂによって吸気カムシャフト１２のジャーナル部１２ｂに作用しているため、前記面圧の低減を図ることができる。その結果、このスプライン係合部分での各部材の摩耗を抑制することができる。
【００５８】
−他の実施形態−
本発明は、前記実施の形態に記載された構成に限定されるものではない。前記実施の形態はあくまで例示に過ぎず、本発明の構成は勿論、用途などについても限定しない。
【００５９】
また、前記実施の形態では、エンジン１のＤＯＨＣタイプの動弁系において、吸気バルブ１０のリフト特性を切り替えるカム切替機構について説明しているが、これにも限定されず、排気バルブ１１のリフト特性を切り替えるカム切替機構にも本発明を適用することができる。また、ＤＯＨＣタイプの動弁系にも限定されず、本発明は、例えばＳＯＨＣタイプの動弁系にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、自動車用エンジンの可変動弁機構に適用可能である。
【符号の説明】
【００６１】
４          カムユニット
７          ガイド溝
１２        吸気カムシャフト
１２ｂ      ジャーナル部
１２ｃ      スプライン外歯
１６        スペーサ
１６ａ      スプライン内歯
１７ａ      ロック部材（付勢手段）
１７ｂ      コイルスプリング（付勢手段）
２１        ジャーナル支持部（軸受け手段）
２２        カムキャップ（軸受け手段）
４１        低リフトカム
４２        高リフトカム
４２ａ      カムノーズ
５１        第１アクチュエータ
５２        第２アクチュエータ
【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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