(57)【要約】【課題】切換部に過大な負荷が加わるのを防止しつつ、カム切換部材とカムキャリアとの摺動抵抗を低減できる内燃機関の可変動弁装置を提供すること。【解決手段】可変動弁装置２は、支持軸５５の内部にオイル通路が形成されており、カム切換部材５０が、カム切換部材５０の揺動範囲内でオイル通路と第１の接触部５２Ｂまたは第２の接触部５３Ｂとを連通させる第１のオイル供給通路５７および第２のオイル供給通路５８を有する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドに回転自在に支持されたカム軸と、
前記カム軸に対して同軸となるように設けられ、前記カム軸と一体に回転し、かつ前記カム軸の軸線方向に移動自在であり、外周面にバルブの作動特性が異なるように形成された第１のカムおよび第２のカムが隣接して設置されたカムキャリアと、
前記カムキャリアの外周面に形成され、前記カム軸の軸線方向に幅が変化するように前記カム軸の軸線方向に対向する第１の側壁および第２の側壁を有する凹形状部と、
前記カムキャリアを挟んで対向する第１のアーム部および第２のアーム部を有するカム切換部材と、
前記カム軸と平行に延びる回転中心軸を有し、前記カム切換部材を前記回転中心軸周りに揺動自在に支持する支持軸と、
前記カムキャリアに対向する前記第１のアーム部の先端部の内側に設けられた第１の切換部と、
前記カムキャリアに対向する前記第２のアーム部の先端部の内側に設けられた第２の切換部と、
前記第１のカムまたは前記第２のカムに接触するように前記カムキャリアと前記バルブとの間に配置されたロッカアームとを備え、
前記カムキャリアが、前記第１の側壁および前記第２の側壁に対して前記カムキャリアの軸線方向外方に設けられ、前記第１のアーム部または前記第２のアーム部に接触して前記カムキャリアを前記カム軸の軸線方向に移動することを規制する第１の規制部および第２の規制部を有し、
前記第１のアーム部の幅方向側面に、前記第１の規制部に接触する第１の接触部が設けられており、
前記第２のアーム部の幅方向側面に、前記第２の規制部に接触する第２の接触部が設けられており、
前記第１の切換部を前記第１の側壁に接触させること、若しくは、前記第２の切換部を前記第２の側壁に接触させることで、前記カムキャリアを前記カム軸の軸線方向に移動させて、前記第１のカムまたは前記第２のカムの一方を前記ロッカアームに接触させ、
前記第１の規制部が前記第１の接触部に接触すること、若しくは、前記第２の規制部が前記第２の接触部に接触することで、前記カムキャリアが前記カム軸の軸線方向に移動することが規制される内燃機関の可変動弁装置であって、
前記支持軸の内部にオイル通路が形成されており、
前記カム切換部材は、前記カム切換部材の揺動範囲内で前記オイル通路と前記第１の接触部または前記第２の接触部とを連通するオイル供給通路を有することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
【請求項２】
前記オイル通路と前記オイル供給通路とは、前記カム切換部材が揺動する範囲内で連通または連通が遮断されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の可変動弁装置。
【請求項３】
前記オイル供給通路は、前記第１の規制部が前記第１の接触部に接触するとき、または接触する直前に前記オイル通路に連通する第１のオイル供給通路と、前記第２の規制部が前記第２の接触部に接触するとき、または接触する直前に前記オイル通路に連通する第２のオイル供給通路とを含んで構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に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、内燃機関の可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の可変動弁装置としては、バルブ作動特性の異なる複数のカムを外周に備えるカムキャリアを、カム軸の軸線方向に移動させることにより、バルブを作動させるカムを切換える可変動弁装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この可変動弁装置は、被係入部を備えており、被係入部は、カムキャリアの外周面に設けられるとともに、回転方向の反対方向に進むに従い軸線方向の一方にずれる第一螺旋溝と、軸線方向の他方にずれる第二螺旋溝とを有する。
【０００４】
可変動弁装置は、間隙をおいてカムキャリアを挟むようにＶ字状に形成された係入部材を備えており、係入部材は、そのＶ字の両先端部の内側に、周方向への回転により第一螺旋溝または第二螺旋溝に択一的に挿入される切換ピンからなる第一係入部および第二係入部を有する。
【０００５】
この可変動弁装置は、切換ピンからなる第一係入部および第二係入部を、第一係入部および第二係入部の外径よりも幅が僅かに大きい第一螺旋溝または第二螺旋溝に挿入することで、第一係入部および第二係入部によりカムキャリアの軸線方向への移動を規制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１３３８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような従来の内燃機関の可変動弁装置にあっては、切換ピンの強度が低く、この強度の低い切換ピンにカムキャリアから過大な荷重が加わってしまう。さらに、切換ピンとカムキャリアの接触面を潤滑していないので、切換ピンとカムキャリアとの摺動抵抗が増大してしまう。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、切換部に過大な負荷が加わるのを防止しつつ、カム切換部材とカムキャリアとの摺動抵抗を低減できる内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、シリンダヘッドに回転自在に支持されたカム軸と、前記カム軸に対して同軸となるように設けられ、前記カム軸と一体に回転し、かつ前記カム軸の軸線方向に移動自在であり、外周面にバルブの作動特性が異なるように形成された第１のカムおよび第２のカムが隣接して設置されたカムキャリアと、前記カムキャリアの外周面に形成され、前記カム軸の軸線方向に幅が変化するように前記カム軸の軸線方向に対向する第１の側壁および第２の側壁を有する凹形状部と、前記カムキャリアを挟んで対向する第１のアーム部および第２のアーム部を有するカム切換部材と、前記カム軸と平行に延びる回転中心軸を有し、前記カム切換部材を前記回転中心軸周りに揺動自在に支持する支持軸と、前記カムキャリアに対向する前記第１のアーム部の先端部の内側に設けられた第１の切換部と、前記カムキャリアに対向する前記第２のアーム部の先端部の内側に設けられた第２の切換部と、前記第１のカムまたは前記第２のカムに接触するように前記カムキャリアと前記バルブとの間に配置されたロッカアームとを備え、前記カムキャリアが、前記第１の側壁および前記第２の側壁に対して前記カムキャリアの軸線方向外方に設けられ、前記第１のアーム部または前記第２のアーム部に接触して前記カムキャリアを前記カム軸の軸線方向に移動することを規制する第１の規制部および第２の規制部を有し、前記第１のアーム部の幅方向側面に、前記第１の規制部に接触する第１の接触部が設けられており、前記第２のアーム部の幅方向側面に、前記第２の規制部に接触する第２の接触部が設けられており、前記第１の切換部を前記第１の側壁に接触させること、若しくは、前記第２の切換部を前記第２の側壁に接触させることで、前記カムキャリアを前記カム軸の軸線方向に移動させて、前記第１のカムまたは前記第２のカムの一方を前記ロッカアームに接触させ、前記第１の規制部が前記第１の接触部に接触すること、若しくは、前記第２の規制部が前記第２の接触部に接触することで、前記カムキャリアが前記カム軸の軸線方向に移動することが規制される内燃機関の可変動弁装置において、前記支持軸の内部にオイル通路が形成されており、前記カム切換部材は、前記カム切換部材の揺動範囲内で前記オイル通路と前記第１の接触部または前記第２の接触部とを連通するオイル供給通路を有する。
【発明の効果】
【００１０】
このように本発明によれば、切換部に過大な負荷が加わるのを防止しつつ、カム切換部材とカムキャリアとの摺動抵抗を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係る内燃機関の可変動弁装置を備えたシリンダヘッドを示す図であり、車両の前後方向で切ったシリンダヘッドの断面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施の形態に係る内燃機関の可変動弁装置の分解斜視図である。
【図３】図３は、本発明の一実施の形態に係る内燃機関の可変動弁装置の斜視図である。
【図４】図４は、図１のIＶ−IＶ方向矢視断面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施の形態に係る内燃機関の可変動弁装置のカムキャリアの斜視図である。
【図６】図６は、本発明の一実施の形態に係る内燃機関の可変動弁装置のカムキャリアの正面図であり、カムキャリアが第１の位置に移動した状態を示している。
【図７】図７は、本発明の一実施の形態に係る内燃機関の可変動弁装置のカムキャリアの正面図であり、カムキャリアが第２の位置に移動した状態を示している。
【図８】図８は、本発明の一実施の形態に係る内燃機関の可変動弁装置のカム切換部材の正面図である。
【図９】図９は、本発明の一実施の形態に係る内燃機関の可変動弁装置におけるカムキャリアが第１の位置に切換えられた状態を示す上面図である。
【図１０】図１０は、図９のＸ−Ｘ方向矢視断面図である。
【図１１】図１１は、図９のＸI−ＸI方向矢視断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の一実施の形態に係る内燃機関の可変動弁装置におけるカムキャリアが第１の位置に切換えられた状態を示す上面図である。
【図１３】図１３は、図１２のＸIII−ＸIII方向矢視断面図である。
【図１４】図１４は、図１２のＸIＶ−ＸIＶ方向矢視断面図である。
【図１５】図１５は、図８のＶIII−ＶIII方向矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る内燃機関の可変動弁装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図１５は、本発明の一実施の形態に係る内燃機関の可変動弁装置を示す図である。なお、図１〜図１５において、上下左右方向は、車両に搭乗する運転者から見た方向を示しており、各図を用いて部材が移動する方向を表現するときには、車両に搭乗する運転者から見た方向に従う。
【００１３】
まず、構成を説明する。
（可変動弁装置の概略構成）
図１に示すように、内燃機関１０の可変動弁装置２は、シリンダヘッド１およびヘッドカバー１Ａに内蔵されている。シリンダヘッド１は、内燃機関１０を構成する図示しないシリンダブロックの上部に取付けられており、シリンダヘッド１の上部にはヘッドカバー１Ａが取付けられている。
【００１４】
図１、図２に示すように、可変動弁装置２は、カム軸３と、カムキャリア４と、カムキャリア４の上方に設置されたカム切換機構５とを備えている。可変動弁装置２は、吸気バルブ１３のリフト状態を変化させるためにカムの切換えを行う。
【００１５】
図１において、シリンダヘッド１は、排気バルブ側のカム軸３０、排気カム４０および排気バルブ３９等を備えている。ここで、可変動弁装置２は、吸気側のカム軸３に設けられている。吸気バルブ１３は本発明のバルブを構成する。
【００１６】
（ロッカアーム）
図１に示すように、本実施の形態の可変動弁装置２は、カムキャリア４の回転に伴い揺動するタイプのロッカアーム１１が用いられる。ロッカアーム１１は、アーム基端部１１Ｃの下面に凹部が形成されており、ロッカアーム１１は、ハイドロリックラッシュアジャスタ（ＨＬＡ）１２のピボット１２Ａの上に接触するように設置されている。ロッカアーム１１の中央には、ローラ部としての円状の被押し付けローラ１１Ａがピン１１Ｂで支持されている。
【００１７】
被押し付けローラ１１Ａは、ロッカアーム１１の上面から突出しており、被押し付けローラ１１Ａは、図３に示すカムキャリア４の第１のカム４１と第２のカム４２との何れかに接触する。ここで、第１のカム４１は、本発明の第１のカムを構成し、第２のカム４２は、本発明の第２のカムを構成する。
【００１８】
図１に示すように、ロッカアーム１１の他端部側のアーム先端部１１Ｄの下面は、吸気バルブ１３の上端に接触する。なお、吸気バルブ１３は、シリンダヘッド１に対して軸線方向に進退可能に設けられており、吸気バルブ１３は、バルブスプリング１４により吸気ポート１５と燃焼室１６とを閉じる方向に付勢されている（吸気バルブ閉状態）。
【００１９】
ロッカアーム１１がカムキャリア４により押されたときは、吸気バルブ１３がバルブスプリング１４の付勢力に抗して押し下げられ（リフトされ）、吸気ポート１５と燃焼室１６とが開通する（吸気バルブ開状態）。
【００２０】
（カム軸）
図１、図２において、カム軸３は、シリンダヘッド１の上部に設置された軸受部となる不図示の軸受部とカムハウジング７１とに回転自在に支持されている。カム軸３の一端部には図示しないカムスプロケットが設けられており、このカムスプロケットには図示しないタイミングチェーンが巻き掛けられている。
【００２１】
タイミングチェーンは、図示しないクランクシャフトの図示しないクランクスプロットに巻き掛けられており、タイミングチェーンは、クランクシャフトの回転をカム軸３に伝達する。カム軸３の回転数は、クランクシャフトの回転数の１／２となるように設定されている。
【００２２】
本実施の形態の可変動弁装置２において、カム軸３は、車両の左右方向（車幅方向）に沿って延びるように設置されている。なお、内燃機関１０には図示しないピストンを昇降自在に収容する図示しない複数の気筒が設けられている。気筒は、車幅方向に沿って設置されており、カム軸３の延びる方向は、気筒の設置方向と同一方向となる。
【００２３】
図２において、カム軸３における長さ方向の所定領域の外周面には、軸線方向に所定の幅寸法を持つスプライン外歯３１が周回して形成されている。
カム軸３におけるスプライン外歯３１が形成された領域の軸線方向に隣接する近傍の領域には、図４に示すように、位置決め機構３２が設けられている。
【００２４】
位置決め機構３２は、カム軸３の外周面に形成されるカム軸３に対して半径方向に沿って凹むように形成された収納凹部３３と、収納凹部３３内に収納されるスプリング３４と、収納凹部３３内に収納されて、スプリング３４によってカム軸３の半径方向外側に付勢されるように設置されたボール３５と、カムキャリア４の内周面に形成される第１の位置決め用溝４６と、第２の位置決め用溝４７とから構成される。
ボール３５は、カムキャリア４に設けられた第１の位置決め用溝４６と第２の位置決め用溝４７の何れかに嵌合される。
【００２５】
（カムキャリア）
図２において、カム軸３にはカムキャリア４が設けられている。カムキャリア４は、カム軸３を取り囲むように円筒状に形成されており、カムキャリア４の内周面にはカム軸３のスプライン外歯３１と噛み合うスプライン内歯４５が形成されている。このため、カムキャリア４は、カム軸３と一体に回転するとともに、カム軸３に対して軸線方向に移動自在となる。
【００２６】
カムキャリア４は、バルブ作動特性の異なる第１のカム４１および第２のカム４２が軸線方向に並んで一体に設けられている。第１のカム４１と第２のカム４２との一体構成体は、所定間隔を隔てて一対が設置されている。
【００２７】
一対の第１のカム４１が選択される場合は、それぞれの第１のカム４１が、被押し付けローラ１１Ａに接触する。一対の第２のカム４２が選択される場合は、それぞれの第２のカム４２が、被押し付けローラ１１Ａと接触する。
【００２８】
すなわち、第１のカム４１同士の間隔、第２のカム４２同士の間隔および吸気バルブ１３同士の間隔は、同一に設定されている。そして、カムキャリア４は、第１のカム４１によって吸気バルブ１３を作動させる第１の位置と、第２のカム４２によって吸気バルブ１３を作動させる第２の位置とに移動自在である。
【００２９】
図５に示すように、第１のカム４１は、基礎となるベース円部４１Ａと、ベース円部４１Ａよりも半径方向外側に突出したノーズ部４１Ｂとを備えている。第２のカム４２は、基礎となる第１のカム４１のベース円部４１Ａと同じ半径のベース円部４２Ａを備えている。
【００３０】
カムキャリア４が回転したとき、ベース円部４１Ａ、４２Ａは、被押し付けローラ１１Ａを押し下げない、すなわち、吸気バルブ１３を押し下げない。ノーズ部４１Ｂは、被押し付けローラ１１Ａを押し下げる、すなわち、吸気バルブ１３をリフトする。
【００３１】
したがって、カムキャリア４が第１の位置に移動して第１のカム４１によって吸気バルブ１３を作動する場合には、カムキャリア４の回転に伴って吸気バルブ１３が押し下げられる。
【００３２】
一方、カムキャリア４が第２の位置に移動して第２のカム４２によって吸気バルブ１３を作動する場合には、カムキャリア４の回転に伴って吸気バルブ１３が押し下げられずに、気筒を休止状態にできる。
【００３３】
このようにカムキャリア４は、バルブ作動特性の異なる第１のカム４１および第２のカム４２を有する。なお、第２のカム４２に第１のカム４１のノーズ部４１Ｂよりも突出量の小さいノーズ部を形成してもよい。
【００３４】
このようにすれば、第１のカム４１によって吸気バルブ１３を作動する場合には、カムキャリア４の回転に伴って吸気バルブ１３が押し下げられ、第２のカム４２によって吸気バルブ１３を作動する場合には、第１のカム４１によって吸気バルブ１３を作動する場合に比べて吸気バルブ１３の押し下げ量が少なくなる。
【００３５】
このようにバルブ特性を変化させると、第１のカム４１によって吸気バルブ１３を作動する場合には、第２のカム４２によって吸気バルブ１３を作動する場合に比べて吸気バルブ１３の開放時間を長くできるとともに、リフト量を大きくすることができ、燃焼室１６により大きくの吸入空気を吸気できる。
【００３６】
したがって、第２のカム４２によって吸気バルブ１３を作動させる第２の位置よりも、第１のカム４１によって吸気バルブ１３を作動させる第１の位置のほうが、内燃機関１０の出力が増大する。可変動弁装置２は運転状況に応じてカムキャリア４を移動させることによって、被押し付けローラ１１Ａに接触するカムを第１のカム４１、または第２のカム４２の何れかから選択し、吸気バルブ１３のリフト状態を変化させる。
【００３７】
これら第１のカム４１および第２のカム４２は、軸線方向に沿って隣接して設置されており、第１のカム４１および第２のカム４２のベース円部４１Ａ、４２Ａは、軸線方向に面一に形成された連続面となっている。
【００３８】
図４に示すように、第１の位置決め用溝４６と第２の位置決め用溝４７は、カムキャリア４の内周面におけるスプライン内歯４５（図５参照）が形成された領域に隣接する領域を周回するように形成されている。
【００３９】
第１の位置決め用溝４６および第２の位置決め用溝４７は、カム軸３側に設けられた位置決め機構３２のボール３５がカムキャリア４の移動に応じていずれかに嵌合されることで、カムキャリア４を第１の位置、もしくは、第２の位置に位置決めさせる。
【００４０】
図２、図４、図５において、カムキャリア４の外周面には、本発明の凹形状部を構成するガイド溝４３が周回して連続するように形成されている。ガイド溝４３において、互いに対向する一対の側壁のうち一方は、カムキャリア４を第１の位置に移動させる第１の切換カム４３Ａであり、一対の側壁のうちの他方は、カムキャリア４を第２の位置に移動させる第２の切換カム４３Ｂである。
【００４１】
第１の切換カム４３Ａは、本発明の第１の側壁を構成し、第２の切換カム４３Ｂは、本発明の第２の側壁を構成する。
図４、図６、図７のいずれかにおいて、第１の切換カム４３Ａおよび第２の切換カム４３Ｂのそれぞれは、カム軸３の軸線方向の幅が最小となる最小カム山部４３Ｃを備えており、最小カム山部４３Ｃは、フラット面である。
【００４２】
図６、図７のいずれかにおいて、第１の切換カム４３Ａおよび第２の切換カム４３Ｂのそれぞれは、カム軸３の軸線方向の幅が最大となる最大カム山部４３Ｄと、最小カム山部４３Ｃと最大カム山部４３Ｄとの間を連絡する傾斜カム山部４３Ｅとを備えている。
【００４３】
第１の切換カム４３Ａの最小カム山部４３Ｃ、最大カム山部４３Ｄおよび傾斜カム山部４３Ｅと、第２の切換カム４３Ｂの最小カム山部４３Ｃ、最大カム山部４３Ｄおよび傾斜カム山部４３Ｅとの位相は、カム軸３の円周方向において、例えば、１８０°ずれている。なお、このずれ角は、これに限定されるものではない。
このように本実施の形態のガイド溝４３は、カム軸３の軸線方向に幅が変化するよう構成される。
【００４４】
（カム切換機構）
図２、図３、図６、図７のいずれかにおいて、カム切換機構５は、カム切換部材５０を備えており、カム切換部材５０は、カムキャリア４を挟んで対向する第１のアーム部５２および第２のアーム部５３を有する。なお、カム切換部材５０は、気筒毎に設けられている。
【００４５】
カム切換部材５０は、カム軸３の軸線方向視においてＶ字形状に形成されており（図８参照）、第１のアーム部５２および第２のアーム部５３の基端５４は、連続している。すなわち、第１のアーム部５２および第２のアーム部５３とは、一体で設けられている。
【００４６】
図８において、第１のアーム部５２および第２のアーム部５３の基端５４には軸穴５４Ａが形成されており、軸穴５４Ａには支持軸５５（図１、図２参照）が挿入されている。
図２において、支持軸５５は、カム軸３と平行に延びる回転中心軸５５Ａを有し、支持軸５５の延びる方向の両端部がカムハウジング７１に固定されている。これにより、支持軸５５は、カムハウジング７１に対して相対回転不能である。
【００４７】
図２、図３において、支持軸５５の外周部には一対のスペーサ７４が取付けられている。それぞれのスペーサ７４の延びる方向の一端部は、カムハウジング７１に接触しており、それぞれのスペーサ７４の延びる方向の他端部は、カム切換部材５０の基端５４に接触している。
【００４８】
スペース７４は、支持軸５５に作用する軸線方向の荷重を受けるとともに、カム切換部材５０が支持軸５５の軸線方向に移動することを規制している。
図１において、ヘッドカバー１Ａにはアクチュエータ６１が取付けられており、アクチュエータ６１は、カム切換部材５０の第２のアーム部５３に対向して配置されている。
【００４９】
アクチュエータ６１は、プランジャ６１Ａを有しており、プランジャ６１Ａは、第２のアーム部５３の先端部の外側に形成されたプランジャ受け部５３Ｃ（図８参照）に接触している。
【００５０】
図１０、図１３において、アクチュエータ６１は、ハウジング６１Ｂを備えており、ハウジング６１Ｂの内部にはプランジャ６１Ａおよびコイルスプリング６１Ｃが収容されている。コイルスプリング６１Ｃは、プランジャ６１Ａを支持軸５５から離隔する方向に付勢している。
【００５１】
図２、図３において、スペーサ７４の外周部にはコイルスプリング６０が巻き掛けられており、コイルスプリング６０の延びる方向の両端は、カムハウジング７１に形成された突起７１Ａに接触している。
【００５２】
コイルスプリング６０は、第１のアーム部５２に接触する押し付け部６０Ａを有する。押し付け部６０Ａは、コイルスプリング６０のばね力により、カム切換部材５０を支持軸５５に対して時計回転方向に揺動させる。
カム切換部材５０が支持軸５５に対して時計回転方向に揺動すると、第２のアーム部５３がプランジャ６１Ａをハウジング６１Ｂの内部に押し込める。
【００５３】
アクチュエータ６１のハウジング６１Ｂにはオイルが供給されるようになっており、ハウジング６１Ｂにオイルが供給されると、プランジャ６１Ａがコイルスプリング６１Ｃの付勢力に抗して第１のアーム部５２を押圧する。
【００５４】
プランジャ６１Ａがコイルスプリング６１Ｃの付勢力に抗して第２のアーム部５３を押圧すると、カム切換部材５０が支持軸５５に対して反時計回転方向に揺動する。
このように、カム切換部材５０は、コイルスプリング６０のばね力とアクチュエータ６１に供給するオイルの圧力とによって支持軸５５に対して揺動する。
【００５５】
図１において、ヘッドカバー１Ａの上部にはハウジング６２が取付けられており、ハウジング６２は、カム軸３の一端部から他端部に向かって延びている。ハウジング６２の内部にはオイルセパレータ室６３が形成されており、オイルセパレータ室６３は、ハウジング６２の内周面とヘッドカバー１Ａの上面とによって囲まれる空間から構成される。
【００５６】
オイルセパレータ室６３には、例えば、図示しない衝突壁がカム軸３の一端部から他端部に向かって交互に配置されている。ヘッドカバー１Ａからオイルセパレータ室６３に導入されるブローバイガスは、衝突壁に衝突することでブローバイガスに含まれるオイルが分離される。
【００５７】
オイルが分離されたブローバイガスは、オイルセパレータ室６３から図示しないブローバイガス排出管を通して図示しない吸気管に導入された後、吸気管から燃焼室１６に導入され、燃焼室１６で燃焼される。
【００５８】
ここで、ブローバイガスは、燃焼室１６から内燃機関の図示しないクランクケース内に漏出した未燃焼の混合気や燃焼ガスであり、クランクケースから図示しないブローバイガス導入管を通してオイルセパレータ室６３に導入される。
【００５９】
ヘッドカバー１Ａの上壁は、オイルセパレータ室６３側に膨れ出ており、支持軸５５は、この膨れ出た部分よりもカム軸３側に設置される。これにより、支持軸５５は、ヘッドカバー１Ａおよびハウジング６２によって二重に覆われる。
【００６０】
図８、図９において、カムキャリア４に対向する第１のアーム部５２の先端部の内側には第１の切換ピン５２Ａが設けられており、カム切換部材５０が一方向に揺動したときに、第１の切換ピン５２Ａは、ガイド溝４３に挿入される。
【００６１】
カムキャリア４に対向する第２のアーム部５３の先端部の内側には第２の切換ピン５３Ａが設けられており、カム切換部材５０が他方向に揺動したときに、第２の切換ピン５３Ａは、ガイド溝４３に挿入される。
【００６２】
図９、図１２において、第２の切換ピン５３Ａは第１の切換ピン５２Ａに対してカム軸３の軸線方向に離隔している。
カム軸３の軸線方向における第１の切換ピン５２Ａの中心軸と第２の切換ピン５３Ａの中心軸との距離は、第１のカム４１の幅方向中心軸と第２のカム４２の幅方向中心軸との距離と同じである。すなわち、カム軸３の軸線方向における第１の切換ピン５２Ａの中心軸と第２の切換ピン５３Ａの中心軸との距離は、第１のカム４１と第２のカム４２とのピッチと同じである。
【００６３】
図２〜図７、図９、図１２において、カムキャリア４の外周部には第１のストッパ部６４Ａおよび第２のストッパ部６４Ｂが設けられている。第１のストッパ部６４Ａおよび第２のストッパ部６４Ｂは、第１の切換カム４３Ａおよび第２の切換カム４３Ｂに対してカムキャリア４の軸線方向外方に設けられており、第１のストッパ部６４Ａおよび第２のストッパ部６４Ｂは、カムキャリア４の半径方向外方に広がるようにフランジ状に形成される。
【００６４】
第１のストッパ部６４Ａおよび第２のストッパ部６４Ｂは、同一形状に形成されており、第１のストッパ部６４Ａおよび第２のストッパ部６４Ｂの半径方向外端の高さは、同一である。
【００６５】
第１のストッパ部６４Ａおよび第２のストッパ部６４Ｂは、鋳造等によりカムキャリア４と一体成形してもよい。このようにすれば、カムキャリア４の生産性を向上できる。また、第１のストッパ部６４Ａおよび第２のストッパ部６４Ｂは、カムキャリア４と別体成形してカムキャリア４に後付けしたものでもよい。
【００６６】
第１のストッパ部６４Ａおよび第２のストッパ部６４Ｂは、第１のアーム部５２または第２のアーム部５３と接触することによって、カムキャリア４が所定の位置を超えてカム軸３の軸線方向に移動し過ぎることを規制する機能を有する。本実施の形態の第１のストッパ部６４Ａは、本発明の第１の規制部を構成し、第２のストッパ部６４Ｂは、本発明の第２の規制部を構成する。
【００６７】
具体的には、図６、図９において、第１のアーム部５２の幅方向側面は、第１のストッパ部６４Ａに対向して第１のストッパ部６４Ａに接触する第１の接触部５２Ｂを有する。第１の接触部５２Ｂは、第１のストッパ部６４Ａに対向する第１のアーム部５２の幅方向側面から構成されている。
【００６８】
図１２において、第２のアーム部５３は、第２のストッパ部６４Ｂに対向して第２のストッパ部６４Ｂに接触する第２の接触部５３Ｂを有する。第２の接触部５３Ｂは、第２のストッパ部６４Ｂに対向する第２のアーム部５３の幅方向側面から構成されている。
【００６９】
カム切換部材５０は、支持軸５５と一体で一方向に揺動したときに、第１のアーム部５２の第１の切換ピン５２Ａがガイド溝４３に挿入され、第２のアーム部５３の第２の切換ピン５３Ａがガイド溝４３から離脱される。
【００７０】
カム切換部材５０は、支持軸５５と一体で他方向に揺動したときに、第２のアーム部５３の第２の切換ピン５３Ａがガイド溝４３に挿入され、第１のアーム部５２の第１の切換ピン５２Ａがガイド溝４３から離脱される。
【００７１】
図３に示すように、第１の切換ピン５２Ａがガイド溝４３に挿入されたときに、カム軸３の軸線方向において第１のストッパ部６４Ａと重なるように、第１のアーム部５２に第１の接触部５２Ｂが設けられる。
【００７２】
第１のストッパ部６４Ａおよび第２のストッパ部６４Ｂの半径方向外端の高さが同一でることから、第２の切換ピン５３Ａがガイド溝４３に挿入されたときにカム軸３の軸線方向において第２のストッパ部６４Ｂと重なるように、第２のアーム部５３に第２の接触部５３Ｂが設けられる。本実施の形態の第１の切換ピン５２Ａは、本発明の第１の切換部を構成し、第２の切換ピン５３Ａは、本発明の第２の切換部を構成する。
【００７３】
図２において、支持軸５５の内部にはオイル通路５６が形成されており、オイル通路５６は、オイル吐出穴５６Ａ、５６Ｂに連通している。オイル吐出穴５６Ａ、５６Ｂは、支持軸５５の円周方向にずれており、オイル通路５６に導入されたオイルを吐出する。
【００７４】
内燃機関１０のシリンダブロックにはオイルポンプから吐出されるオイルをシリンダヘッド１に導く図示しないオイルギャラリが設けられている。オイルギャラリによってシリンダヘッド１に導かれたオイルは、ＨＬＡ１２、排気カム４０、第１のカム４１および第２のカム４２、オイル通路５６に供給される。
【００７５】
図８、図９において、カム切換部材５０には第１のオイル供給通路５７および第２のオイル供給通路５８が形成されている。本実施の形態の第１のオイル供給通路５７および第２のオイル供給通路５８は、本発明のオイル供給通路を構成する。
【００７６】
図１５に示すように、第１のオイル供給通路５７は、一端５７ａが基端５４の軸穴５４Ａに開口し、一端５７ａから第１のアーム部５２に沿って延び（図９〜図１１参照）、他端５７Ｂが第１のストッパ部６４Ａに向かって開口している。第１のオイル供給通路５７は、カム切換部材５０の揺動範囲内でオイル通路５６と連通または連通を遮断される。
【００７７】
第１のオイル供給通路５７の一端５７ａは、カム切換部材５０が一方向に揺動し、第１のストッパ部６４Ａが第１の接触部５２Ｂに接触するとき、または接触する直前において、オイル通路５６のオイル吐出穴５６Ａに向かい合う。これにより、第１のオイル供給通路５７がオイル通路５６に連通する。
【００７８】
図１５に示すように、第２のオイル供給通路５８は、一端が基端５４の軸穴５４Ａに開口し、一端５８ａから第２のアーム部５３に沿って延び（図１２〜図１４参照）、他端５８ｂが第２のストッパ部６４Ｂに向かって開口している。第２のオイル供給通路５８は、カム切換部材５０の揺動範囲内でオイル通路５６と連通または連通を遮断される。
【００７９】
第２のオイル供給通路５８の一端５８ａは、カム切換部材５０が他方向に揺動し、第２のストッパ部６４Ｂが第２の接触部５３Ｂに接触するとき、または接触する直前において、オイル通路５６のオイル吐出穴５６Ｂに向かい合う。これにより、第２のオイル供給通路５８がオイル通路５６に連通する。
【００８０】
このようにカム切換部材５０は、一方向と他方向とに揺動する範囲内において、オイル通路５６が第１のオイル供給通路５７および第２のオイル供給通路５８のいずれか一方に連通する。
【００８１】
そして、オイル通路５６は、第１のオイル供給通路５７に連通した状態では、第２のオイル供給通路５８への連通が遮断され、第２のオイル供給通路５８に連通した状態では、第１のオイル供給通路５７への連通が遮断される。
【００８２】
次に、図４、図６、図７、図９、図１２に基づいて本実施の形態に係る可変動弁装置２の第１のカム４１と第２のカム４２への切換えの動作について説明する。図４、図６、図７、図９、図１２において、矢印Ｒ１方向がカム軸３の回転方向である。
【００８３】
（第１のカム４１による運転）
第１のカム４１による運転時には、アクチュエータ６１のハウジング６１Ｂにオイルを導入しない。これにより、コイルスプリング６０の付勢力により、カム切換部材５０が支持軸５５の回転中心軸５５Ａを中心に一方向に揺動し、第２のアーム部５３がプランジャ６１Ａをハウジング６１Ｂに押し込める（図１０参照）。
【００８４】
このとき、図６に示すように、第１のアーム部５２の第１の切換ピン５２Ａがガイド溝４３に挿入される。カムキャリア４の第１の切換カム４３Ａは、最大カム山部４３Ｄと最小カム山部４３Ｃとの間を連絡してカム軸３の軸線方向に膨れ出る傾斜カム山部４３Ｅを備えている。
【００８５】
これにより、カムキャリア４が第２の位置にあるときに第１の切換ピン５２Ａがガイド溝４３に挿入されると、第１の切換ピン５２Ａが第１の切換カム４３Ａの最小カム山部４３Ｃに接触した後、傾斜カム山部４３Ｅに接触してカムキャリア４に軸線方向右方（図６、図９の左方）の力が作用する。
【００８６】
このため、カムキャリア４は、第１の切換ピン５２Ａにより第１の切換カム４３Ａが図６、図９中、左方に押し付けられることで第１の位置まで移動する。このとき、第２のカム４２のベース円部４２Ａおよび第１のカム４１のベース円部４１Ａがロッカアーム１１の被押し付けローラ１１Ａに対して接触している区間内にカムキャリア４の移動が完了する。
【００８７】
このように第１の切換ピン５２Ａをカム軸３の軸線方向に移動させることにより、第１の切換ピン５２Ａが第１の切換カム４３Ａの最小カム山部４３Ｃから傾斜カム山部４３Ｅを通して最大カム山部４３Ｄに接触してカムキャリア４を第１の位置に移動させる。
【００８８】
カムキャリア４がカム軸３に対して第１の位置に移動するときに、カム軸３側のボール３５が図４に示す第２の位置決め用溝４７から外れて、第１の位置決め用溝４６に移動して嵌合した状態となる（図４は、この状態を示している）。この結果、カムキャリア４は、カム軸３に対して第１のカム４１が選択された第１の位置に固定される。
【００８９】
第１のカム４１が選択されてカムキャリア４が第１の位置にある場合において、第２のカム４２への切換えを行うまでの間は、第１の切換ピン５２Ａは、ガイド溝４３の最大カム山部４３Ｄに対向して第１のカム４１の位置が保たれ、第１のカム４１が作動し続ける。
ここで、カムキャリア４の移動による慣性力によってボール３５が第１の位置決め用溝４６から外れて第１の切換カム４３Ａが切換ピン５２Ａに衝撃を与えるおそれがある。
【００９０】
これに対して、本実施の形態の可変動弁装置２によれば、カムキャリア４が、第１の切換カム４３Ａに対してカムキャリア４の軸線方向外方に設けられ、第１のアーム部５２に接触してカムキャリア４をカム軸３の軸線方向に移動することを規制する第１のストッパ部６４Ａを有し、第１のアーム部５２の幅方向側面に、第１のストッパ部６４Ａに接触する第１の接触部５２Ｂが設けられる。
【００９１】
これにより、カムキャリア４が慣性力等によってカム軸３の軸線方向に過度に移動しようとした場合に、第１のアーム部５２の第１の接触部５２Ｂを第１のストッパ部６４Ａに接触させることにより、カムキャリア４がカム軸３の軸線方向に移動することを規制できる。
【００９２】
このため、第１の切換ピン５２Ａがカムキャリア４の第１の切換カム４３Ａから過大な荷重を直接的に受けることを防止でき、カムキャリア４がカム軸３の軸線方向に移動することを規制できる。
【００９３】
一方、カム切換部材５０が一方向に揺動してカムキャリア４か第１の位置に移動し、第１のストッパ部６４Ａが第１の接触部５２Ｂに接触するとき、または接触する直前において、オイル供給通路５７の一端５７ａがオイル通路５６のオイル吐出穴５６Ａに向かい合う（図９参照）。
【００９４】
これにより、第１のオイル供給通路５７がオイル通路５６に連通し、支持軸５５のオイル通路５６に導入されるオイルがオイル吐出穴５６Ａから第１のオイル供給通路５７の一端５７ａに吐出される。
このオイルは、第１のオイル供給通路５７の他端５７Ｂから第１のストッパ部６４Ａと第１の接触部５２Ｂの接触面に供給される。
【００９５】
（第２のカム４２による運転）
第２のカム４２による運転時には、アクチュエータ６１のハウジング６１Ｂにオイルが導入される。これにより、ハウジング６１Ｂからプランジャ６１Ａが突出し、カム切換部材５０がコイルスプリング６０の付勢力に抗して支持軸５５の回転中心軸５５Ａを中心に他方向に揺動する（図１３、図１４参照）。
このとき、第２のアーム部５３の第２の切換ピン５３Ａがガイド溝４３に挿入され、第１のアーム部５２の第１の切換ピン５２Ａがガイド溝４３から離脱する。
【００９６】
カムキャリア４の第２の切換カム４３Ｂは、最大カム山部４３Ｄと最小カム山部４３Ｃとの間を連絡してカム軸３の軸線方向に膨れ出る傾斜カム山部４３Ｅを備えている。これにより、カムキャリア４が第１の位置にあるときに第２の切換ピン５３Ａがガイド溝４３に挿入されると、カムキャリア４の回転に伴って、第２の切換ピン５３Ａが第１の切換カム４３Ａの最小カム山部４３Ｃに接触した後、傾斜カム山部４３Ｅに接触してカムキャリア４に軸線方向左方（図７、図１２の右方）の力が作用する。
【００９７】
このため、カムキャリア４は、第２の切換ピン５３Ａにより第２の切換カム４３Ｂが図７、図１２の右方に押し付けられることで第２の位置まで移動する。このとき、第２のカム４２のベース円部４２Ａおよび第１のカム４１のベース円部４１Ａがロッカアーム１１の被押し付けローラ１１Ａに対して接触している区間内にカムキャリア４の移動が完了する。
【００９８】
このように第２の切換ピン５３Ａをカム軸３の軸線方向に移動させることにより、第２の切換ピン５３Ａが第２の切換カム４３Ｂの最小カム山部４３Ｃから傾斜カム山部４３Ｅを通して最大カム山部４３Ｄに接触してカムキャリア４を第２の位置に移動させる。
【００９９】
カムキャリア４がカム軸３に対して第２の位置に移動するときに、カム軸３側のボール３５が図４に示す第１の位置決め用溝４６から外れて、第２の位置決め用溝４７に移動して嵌合した状態となる。この結果、カムキャリア４は、カム軸３に対して第２のカム４２が選択された第２の位置に固定される（図７、図１２参照）。
【０１００】
このように第２のカム４２が選択されてカムキャリア４が第２の位置にある場合において、第１のカム４１への切換えを行うまでの間は、第２の切換ピン５３Ａは、ガイド溝４３の最大カム山部４３Ｄに対向して第２のカム４２の位置が保たれ、第２のカム４２が作動し続ける。
ここで、カムキャリア４の移動による慣性力によってボール３５が第２の位置決め用溝４７から外れて第２の切換カム４３Ｂが切換ピン５３Ａに衝撃を与えるおそれがある。
【０１０１】
これに対して、本実施の形態の可変動弁装置２によれば、カムキャリア４が、第２の切換カム４３Ｂに対してカムキャリア４の軸線方向外方に設けられ、第２のアーム部５３に接触してカムキャリア４をカム軸３の軸線方向に移動することを規制する第２のストッパ部６４Ｂを有し、第２のアーム部５３の幅方向側面に、第２のストッパ部６４Ｂに接触する第２の接触部５３Ｂが設けられる。
【０１０２】
これにより、カムキャリア４が慣性力等によってカム軸３の軸線方向に過度に移動しようとした場合に、第２のアーム部５３の第２の接触部５３Ｂを第２のストッパ部６４Ｂに接触させることにより、カムキャリア４がカム軸３の軸線方向に移動することを規制できる。
【０１０３】
このため、第２の切換ピン５３Ａがカムキャリア４の第２の切換カム４３Ｂから過大な荷重を直接的に受けることを防止でき、カムキャリア４がカム軸３の軸線方向に移動することを規制できる。
【０１０４】
一方、図７、図１２に示すように、カムキャリア４がカム軸３に対して第２の位置に移動すると、第２のアーム部５３の第２の接触部５３Ｂが第２のストッパ部６４Ｂに接触する。これにより、カムキャリア４がカム軸３の軸線方向に位置決めされて、カム軸３の軸線方向に移動しない。
【０１０５】
カム切換部材５０が他方向に揺動してカムキャリア４か第２の位置に移動し、第２のストッパ部６４Ｂが第２の接触部５３Ｂに接触するとき、または接触する直前において、オイル供給通路５８の一端５８ａがオイル吐出穴５６Ｂに向かい合う（図１２参照）。
【０１０６】
オイル吐出穴５６Ｂは、オイル吐出穴５６Ａに対して支持軸５５の円周方向にずれているので、カム切換部材５０が他方向に揺動すると、オイル供給通路５７の一端５７ａと吐出穴５６Ａが支持軸５５の円周方向にずれ、オイル供給通路５７の一端５７ａがオイル吐出穴５６Ａに対して支持軸５５の円周方向にずれる。これにより、第１のオイル供給通路５７とオイル通路５６との連通が遮断される。
【０１０７】
オイル供給通路５８の一端５８ａがオイル吐出穴５６Ｂに向かい合うと、第２のオイル供給通路５８がオイル通路５６に連通し、支持軸５５のオイル通路５６に導入されるオイルがオイル吐出穴５６Ｂから第２のオイル供給通路５８の一端５８ａに吐出される。
このオイルは、第２のオイル供給通路５８の他端５８ｂから第２のストッパ部６４Ｂと第２の接触部５３Ｂの接触面に供給される。
【０１０８】
このように本実施の形態の可変動弁装置２によれば、支持軸５５の内部にオイル通路５６が形成されており、カム切換部材５０が、カム切換部材５０の揺動範囲内でオイル通路５６と第１の接触部５２Ｂまたは第２の接触部５３Ｂとを連通させる第１のオイル供給通路５７および第２のオイル供給通路５８を有する。
【０１０９】
これにより、カム切換部材５０が第１の位置と第２位置とに揺動した状態において、第１のストッパ部６４Ａと第１の接触部５２Ｂの接触面、および第２のストッパ部６４Ｂと第２の接触部５３Ｂの接触面を容易に潤滑することができる。
【０１１０】
したがって、第１のストッパ部６４Ａと第１の接触部５２Ｂの接触面、および第２のストッパ部６４Ｂと第２の接触部５３Ｂの接触面の摺動抵抗を低減することができる。この結果、第１のストッパ部６４Ａと第１の接触部５２Ｂの接触面、および第２のストッパ部６４Ｂと第２の接触部５３Ｂの接触面の磨耗を低減できるとともに、フリクションの増大による内燃機関１０の燃費の悪化を防止できる。
【０１１１】
また、本実施の形態の可変動弁装置２によれば、オイル通路５６と第１のオイル供給通路５７および第２のオイル供給通路５８とは、カム切換部材５０が揺動する範囲内で連通または連通が遮断される。
【０１１２】
これにより、オイル通路５６と第１のオイル供給通路５７が連通しているときに、オイル通路５６と第２のオイル供給通路５８との連通を遮断できるとともに、オイル通路５６と第２のオイル供給通路５８が連通しているときに、オイル通路５６と第１のオイル供給通路５７との連通を遮断できる。
【０１１３】
このため、吐出穴５６Ａ、５６Ｂの一方からオイルが不要に漏れることを防止でき、オイルが無駄に消費されてしまうことを防止できる。したがって、制御や潤滑に必要な十分な量のオイルを油圧機器や被潤滑部位に供給できる。
【０１１４】
また、本実施の形態の可変動弁装置２によれば、第１のストッパ部６４Ａが第１の接触部５２Ｂに接触するとき、または接触する直前にオイル通路５６に連通する第１のオイル供給通路５７と、第２のストッパ部６４Ｂが第２の接触部５３Ｂに接触するとき、または接触する直前にオイル通路５６に連通する第２のオイル供給通路５８とを有する。
【０１１５】
これにより、第１のストッパ部６４Ａが第１の接触部５２Ｂに接触する直前、また、第２のストッパ部６４Ｂが第２の接触部５３Ｂに接触する直前において、第１のストッパ部６４Ａと第１の接触部５２Ｂの接触面、および第２のストッパ部６４Ｂと第２の接触部５３Ｂの接触面に油膜を形成できる。
【０１１６】
このため、第１のストッパ部６４Ａと第１の接触部５２Ｂおよび第２のストッパ部６４Ｂと第２の接触部５３Ｂの接触面が直接接触することを防止して、第１のストッパ部６４Ａと第１の接触部５２Ｂの接触面、および第２のストッパ部６４Ｂと第２の接触部５３Ｂの接触面の摺動抵抗をより効果的に低減できる。
【０１１７】
本発明の実施の形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【０１１８】
１...シリンダヘッド、２...可変動弁装置、３...カム軸、４...カムキャリア、１０...内燃機関、１１...ロッカアーム、１３...吸気バルブ（バルブ）、４３...ガイド溝（凹形状部）、４３Ａ...第１の切換カム（第１の側壁）、４３Ｂ...第２の切換カム（第１の側壁）、５０...カム切換部材、５２...第１のアーム部、５２Ａ...第１の切換ピン（第１の切換部）、５２Ｂ...第１の接触部、５３...第２のアーム部、５３Ａ...第２の切換ピン（第２の切換部）、５３Ｂ...第２の接触部、５５...支持軸、５５Ａ...回転中心軸、５６...オイル通路、５７...第１のオイル供給通路、５８...第２のオイル供給通路、６４Ａ...第１のストッパ部（第１の規制部）、６４Ｂ...第２のストッパ部（第２の規制部）
【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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