(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムシャフト（３８）に設けられるカム（４６）にころがり接触するローラ（５６）を回転自在に支承する円筒状のローラ軸（６５）の両端部を支持して前記ローラ（５６）の両側に配置される一対の支持壁（３４ｂ，３４ｃ）を有する第１のロッカアーム（３４）と、第２のロッカアーム（３６）とが隣接配置され、
前記第１および第２のロッカアーム（３４，３６）を含む複数のロッカアーム（３４，３５，３６）間に連動切換手段（８０）が設けられ、
この連動切換手段（８０）は、前記第２のロッカアーム（３６）に摺動可能に支持され且つ一端部が前記ローラ軸（６５）の内面に摺動可能に嵌合されて第１および第２のロッカアーム（３４，３６）を連動させる連動位置ならびに前記一端部が前記ローラ軸（６５）内から離脱して連動を解除する連動解除位置間での移動が可能であるとともに前記連動位置側への油圧力を作用させ得る切換ピン（８２）と、前記ローラ軸（６５）の内面に摺動可能に嵌合されて前記切換ピン（８２）の前記一端部の端面に当接される規制部材（８３）と、その規制部材（８３）を介して前記切換ピン（８２）を前記連動解除位置側に付勢するばね力を発揮して前記ローラ軸（６５）に収容されるコイル状の戻しばね（８４）とを備えてなる内燃機関の動弁装置において、
前記両支持壁（３４ｂ，３４ｃ）には、前記ローラ軸（６５）の両端部をそれぞれ嵌合させる貫通孔（５９，６０）が同軸に設けられ、
前記規制部材（８３）との間に介装される前記戻しばね（８４）を受けるばね受部材（９１）が、リング状に形成されて前記ローラ軸（６５）内に挿入されると共に、そのばね受部材（９１）に軸方向外方側から係合するサークリップ（９２）が前記ローラ軸（６５）の外端部内面に着脱可能に装着され、
そのローラ軸（６５）は、前記第１のロッカアーム（３４）よりも硬質の材料により形成されていて、該第１のロッカアーム（３４）の少なくとも前記サークリップ（９２）に対応する側の支持壁（３４ｂ）の貫通孔（５９）に圧入、固定されることを特徴とする、内燃機関の動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、隣接配置される一対のロッカアームの連動および連動解除を切換可能な連動切換手段が、前記両ロッカアームを含む複数のロッカアーム間に設けられる内燃機関の動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、かかる動弁装置は、たとえば特開平１１−１３４４０号公報および特開平２−１０２３０４号公報等により既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平１１−１３４４０号公報で開示された動弁装置では、複数のロッカアームの配列方向に沿う一端側に配置されるロッカアームが備える一対の支持壁の一方には、ローラ軸の一端部を嵌合、固定するための有底穴が設けられ、他方の支持壁には、ローラ軸の他端部を嵌合、固定するための貫通孔が設けられており、前記ローラ軸に収容される戻しばねは有底穴の閉塞端で受けられている。しかるに前記一方の支持壁に有底穴を穿孔加工する際には、有底穴の閉塞端側に逃げ加工を施さなければならず、穿孔加工が煩雑となり、しかも逃げ加工を施す分だけロッカアームを大型化しなけばならず、また有底穴の端壁を残す分だけロッカアームの重量が増加していた。
【０００４】
一方、特開平２−１０２３０４号公報で開示された動弁装置では、複数のロッカアームの配列方向に沿う一端側に配置されるロッカアームには、規制部材を摺動可能に嵌合するための有底穴が設けられ、該有底穴の閉塞端および規制部材間に戻しばねが設けられている。しかるに前記ロッカアームに有底穴を穿孔加工する際には、有底穴の閉塞端側に逃げ加工を施さなければならず、穿孔加工が煩雑となり、しかも逃げ加工を施す分だけロッカアームを大型化しなけばならず、また有底穴の端壁を残す分だけロッカアームの重量が増加していた。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、連動切換手段の戻しばねを収容するにあたり、加工を容易とするとともに、ロッカアームの小型化および重量低減を図った内燃機関の動弁装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、カムシャフトに設けられるカムにころがり接触するローラを回転自在に支承する円筒状のローラ軸の両端部を支持して前記ローラの両側に配置される一対の支持壁を有する第１のロッカアームと、第２のロッカアームとが隣接配置され、前記第１および第２のロッカアームを含む複数のロッカアーム間に連動切換手段が設けられ、この連動切換手段が、前記第２のロッカアームに摺動可能に支持され且つ一端部が前記ローラ軸の内面に摺動可能に嵌合されて第１および第２のロッカアームを連動させる連動位置ならびに前記一端部が前記ローラ軸内から離脱して連動を解除する連動解除位置間での移動が可能であるとともに前記連動位置側への油圧力を作用させ得る切換ピンと、前記ローラ軸の内面に摺動可能に嵌合されて前記切換ピンの前記一端部の端面に当接される規制部材と、その規制部材を介して前記切換ピンを前記連動解除位置側に付勢するばね力を発揮して前記ローラ軸に収容されるコイル状の戻しばねとを備えてなる内燃機関の動弁装置において、前記両支持壁には、前記ローラ軸の両端部をそれぞれ嵌合させる貫通孔が同軸に設けられ、前記規制部材との間に介装される前記戻しばねを受けるばね受部材が、リング状に形成されて前記ローラ軸内に挿入されると共に、そのばね受部材に軸方向外方側から係合するサークリップが前記ローラ軸の外端部内面に着脱可能に装着され、そのローラ軸は、前記第１のロッカアームよりも硬質の材料により形成されていて、該第１のロッカアームの少なくとも前記サークリップに対応する側の支持壁の貫通孔に圧入、固定されることを特徴とする。
【０００７】
このような構成によれば、ローラ軸の両端部を支持する第１のロッカアームの一対の支持壁にそれぞれ貫通孔が設けられるので、有底穴を穿孔加工しなければならなかった従来のものに比べると逃げ加工が不要であり、第１のロッカアームの小型化を可能としつつ支持壁への穿孔加工を容易とすることができ、しかも端壁が不要となる分だけ第１のロッカアームの重量を低減することができる。その上、ローラ軸は、第１のロッカアームよりも硬質の材料から成るものであるので、ローラ軸および切換ピンの摺接による摩耗粉の発生を極力防止することができ、摩耗粉がローラ軸内に侵入することがないようにして、切換ピンの円滑な切換作動すなわち連動切換手段の円滑な切換作動を保証することができる。さらにローラ軸を、第１のロッカアームの少なくともサークリップに対応する側の支持壁の貫通孔に圧入、固定することで、ローラ軸内面へのサークリップの装着箇所でのローラ軸の内面側変形量を、該ローラ軸を支持壁にかしめ固定する場合に比べて小さくすることができ、それにより、サークリップのローラ軸への取付け性を向上することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【０００９】
図１〜図７は本発明の実施例を示すものであり、図１は内燃機関の一部縦断面図、図２は図１の２矢視平面図、図３は図１の３−３線矢視拡大図、図４は図３の４−４線断面図、図５は図１の５−５線拡大断面図、図６は図３の６−６線拡大断面図、図７はロッカアームへのローラ軸の圧入代を説明するための断面図である。
【００１０】
先ず図１および図２において、この多気筒内燃機関は、シリンダブロック１１と、該シリンダブロック１１の上部にガスケット１２を介して結合されるシリンダヘッド１３とを備え、各気筒毎にシリンダブロック１１に設けられるシリンダ１４にピストン１５がそれぞれ摺動可能に嵌合される。またシリンダブロック１１、シリンダヘッド１３および各ピストン１５により、各気筒毎に燃焼室１６が形成される。
【００１１】
シリンダヘッド１３には、燃焼室１６の天井面一側に臨む一対の吸気弁口１７…と、両吸気弁口１７…に共通に連なってシリンダヘッド１３の一側面（図１の右側面）に開口する吸気ポート１８とが各気筒毎に設けられるとともに、燃焼室１６の天井面他側に臨む一対の排気弁口１９…と、両排気弁口１９…に共通に連なってシリンダヘッド１３の他側面（図１の左側面）に開口する排気ポート２０とが各気筒毎に設けられる。
【００１２】
各吸気弁口１７…をそれぞれ開閉可能な吸気弁ＶＩ，ＶＩのステム２１…はシリンダヘッド１３に設けられたガイド筒２２…に摺動可能に嵌合され、ガイド筒２２…から上方に突出したステム２１…の上端部に設けられるリテーナ２３，２３およびシリンダヘッド１３間に、吸気弁ＶＩ，ＶＩを上方すなわち閉弁方向に付勢する弁ばね２４…が設けられる。また排気弁口１９…をそれぞれ開閉可能な排気弁ＶＥ，ＶＥのステム２５…はシリンダヘッド１３に設けられたガイド筒２６…に摺動可能に嵌合され、ガイド筒２６…から上方に突出したステム２５…の上端部に設けられるリテーナ２７，２７およびシリンダヘッド１３間に、排気弁ＶＥ，ＶＥを上方すなわち閉弁方向に付勢する弁ばね２８…が設けられる。
【００１３】
両吸気弁ＶＩ，ＶＩは吸気側動弁装置３０で開閉駆動され、両排気弁ＶＥ，ＶＥは排気側動弁装置３１で開閉駆動されるものであり、両動弁装置３０，３１間には、燃焼室１６の中央部に臨んでシリンダヘッド１３に取付けられる点火プラグ３２を挿入するためのプラグ挿入筒３３が上下に延びるようにして配置され、該プラグ挿入筒３３の下端はシリンダヘッド１３に取付けられる。
【００１４】
吸気側動弁装置３０は、一対の吸気弁ＶＩ，ＶＩに個別に対応した一対の駆動ロッカアーム３４，３５と、それらの駆動ロッカアーム３４，３５すなわち前記各吸気弁ＶＩ，ＶＩに対して自由となり得る自由ロッカアーム３６と、各ロッカアーム３４〜３６を揺動可能に支承する吸気側ロッカシャフト３７と、該ロッカシャフト３７と平行な軸線まわりに回転可能な吸気側カムシャフト３８とを備える。
【００１５】
排気側動弁装置３１は、一対の排気弁ＶＥ，ＶＥに個別に対応した一対の駆動ロッカアーム３９，４０と、それらの駆動ロッカアーム３９，４０すなわち前記各排気弁ＶＥ，ＶＥに対して自由となり得る自由ロッカアーム４１と、各ロッカアーム３９〜４１を揺動可能に支承する排気側ロッカシャフト４２と、該ロッカシャフト４２と平行な軸線まわりに回転可能な排気側カムシャフト４３とを備える。
【００１６】
吸気側および排気側ロッカシャフト３７，４２は、各気筒間でシリンダヘッド１３に設けられたホルダ壁４４，４４…で固定的に支持される。また吸気側および排気側カムシャフト３８，４３は、図示しないクランクシャフトに１／２の減速比で連動、連結されるものであり、前記ホルダ壁４４，４４…と、それらのホルダ壁４４，４４…の上端に締結されるカムホルダ４５，４５…とで回転自在に支承される。
【００１７】
ところで吸気側および排気側動弁装置３０，３１は、基本的には同一の構成を有するものであり、以下、吸気側動弁装置の構成および作用について詳細に説明するが、排気側動弁装置３１についての説明を省略する。
【００１８】
吸気側カムシャフト３８には、高速用カム４７と、両吸気弁ＶＩ…にそれぞれ対応して高速用カム４７の両側に配置される低速用カム４６，４６とが設けられる。
【００１９】
図３において、第１ロッカアームとしての駆動ロッカアーム３４と、駆動ロッカアーム３５と、第２ロッカアームとしての自由ロッカアーム３６とは、軽量化を図るためにたとえばアルミニウム合金で形成されるとともに表面にアルマイト処理が施されるものであり、両駆動ロッカアーム３４，３５で自由ロッカアーム３６を挟むようにして相互に隣接配置され、吸気側ロッカシャフト３７で共通にかつ揺動可能に支持される。
【００２０】
両駆動ロッカアーム３４，３５および自由ロッカアーム３６は、吸気側ロッカシャフト３７で揺動可能に支承される円筒状の揺動支持部３４ａ，３５ａ，３６ａを基端に備えるとともに、吸気側ロッカシャフト３７の軸線に沿う方向に間隔をあけた位置で前記揺動支持部３４ａ，３５ａ，３６ａから延設されて相互に対向する第１および第２支持壁３４ｂ，３４ｃ；３５ｂ，３５ｃ；３６ｂ，３６ｃを備えており、両駆動ロッカアーム３４，３５における第１および第２支持壁３４ｂ，３４ｃ；３５ｂ，３５ｃの先端は連結部３４ｄ，３５ｄで相互に連結される。
【００２１】
図４を併せて参照して、両駆動ロッカアーム３４，３５の先端における前記連結部３４ｄ，３５ｄには、両吸気弁ＶＩ，ＶＩにおけるステム２１…の上端に当接するタペットねじ４８，４８が進退自在に螺合される。
【００２２】
また自由ロッカアーム３６の揺動支持部３６ａにおいてプラグ挿入筒３３に対応する部分には、該プラグ挿入筒３３を自由ロッカアーム３６側に近接せしめることを可能とするための円弧状の切欠き４９が、プラグ挿入筒３３と反対側に凹むようにして設けられる。
【００２３】
図５および図６をさらに併せて参照して、一方の駆動ロッカアーム３４の上面の両支持壁３４ｂ，３４ｃ間には凹部５０が形成され、他方の駆動ロッカアーム３５の上面の両支持壁３５ｂ，３５ｃ間には凹部５１が形成され、自由ロッカアーム３６の両支持壁３６ｂ，３６ｃ間には凹部５２が形成される。しかも両駆動ロッカアーム３４，３５における前記凹部５０，５１の中央部には上下に開口した開口部５３，５４が設けられ、自由ロッカアーム３６における凹部５２の中央部には、吸気側ロッカシャフト３７と反対側および上方に開口した開口部５５が設けられる。
【００２４】
両駆動ロッカアーム３４，３５には、低速用カム４６，４６にころがり接触するローラ５６，５７が前記開口部５３，５４に配置されるようにして回転自在に支持され、自由ロッカアーム３６には、高速用カム４７にころがり接触するローラ５８が前記開口部５５に配置されるようにして回転自在に支承される。而して前記各ロッカアーム３４，３５，３６の凹部５０，５１，５２にはオイルを溜めることが可能であり、各凹部５０，５１，５２はオイルを各ローラ５６，５７，５８側に案内し得るように形成され、凹部５０，５１，５２から各ローラ５６〜５８にオイルを滑らかに導く通路が設けられることで各ローラ５６〜５８の潤滑を効果的に行なうことができる。
【００２５】
しかも吸気側ロッカシャフト３７の軸線に沿う方向での低速用カム４６，４６の幅は、両駆動ロッカアーム３４，３５における第１および第２支持壁３４ｂ，３４ｃ；３５ｂ，３５ｃ間の間隔以下に設定され、吸気側ロッカシャフト３７の軸線に沿う方向での高速用カム４７の幅は、自由ロッカアーム３６における第１および第２支持壁３６ｂ，３６ｃ間の間隔以下に設定されており、低速用カム４６，４６の下部は、ローラ５６，５７との接触点を第１および第２支持壁３４ｂ，３４ｃ；３５ｂ，３５ｃの上端よりも下方にして凹部５０，５１に収容され、高速用カム４７の下部はローラ５８との接触点を第１および第２支持壁３６ｂ，３６ｃの上端よりも下方にして凹部５２に収容される。
【００２６】
また両駆動ロッカアーム３４，３５におけるローラ５６，５７の軸線方向に沿う幅は、タペットねじ４８，４８の直径よりも小さく設定される。そうすることで、両駆動ロッカアーム３４，３５の小型化に寄与することができるとともに、各ローラ５６，５７を収容する開口部５０，５１も比較的小さくして両駆動ロッカアーム３４，３５の剛性向上に寄与することができる。
【００２７】
一方の駆動ロッカアーム３４における第１および第２支持壁３４ｂ，３４ｃには、吸気側ロッカシャフト３７の軸線と平行な軸線を有する貫通孔５９，６０が同軸に設けられ、他方の駆動ロッカアーム３５の第１支持壁３５ｂには吸気側ロッカシャフト３７の軸線と平行な軸線を有する貫通孔６１が設けられ、第２支持壁３５ｃには、自由ロッカアーム３６とは反対側を閉じた有底穴６２が前記貫通孔６１と同軸に設けられる。さらに自由ロッカアーム３６の第１および第２支持壁３６ｂ，３６ｃには、吸気側ロッカシャフト３７の軸線と平行な軸線を有する貫通孔６３，６４が同軸に設けられる。
【００２８】
一方の駆動ロッカアーム３４には、該駆動ロッカアーム３４よりも硬質の材料、すなわち駆動ロッカアーム３４がアルミニウム合金から成るものであるときにはたとえば鉄系の材料から成る円筒状のローラ軸６５が、両貫通孔５９，６０への圧入により固定され、他方の駆動ロッカアーム３５には、該駆動ロッカアーム３５よりも硬質の材料、すなわち駆動ロッカアーム３５がアルミニウム合金から成るものであるときにはたとえば鉄系の材料から成る円筒状のローラ軸６６が、貫通孔６１および有底穴６２への圧入により固定され、自由ロッカアーム３６には、自由ロッカアーム３６よりも硬質の材料、すなわち自由ロッカアーム３６がアルミニウム合金から成るものであるときにはたとえば鉄系の材料から成る円筒状のローラ軸６７が、貫通孔６３，６４への圧入により固定される。
【００２９】
前記各ローラ軸６５，６６，６７は、内径を同一として円筒状に形成されるものであり、各ローラ軸６５，６６，６７および前記各ローラ５６，５７，５８間には、ニードルベアリング６８，６９，７０がそれぞれ介装される。
【００３０】
図７において、自由ロッカアーム３６の両貫通孔６３，６４へのローラ軸６７の圧入にあたって、第１支持壁３６ｂの貫通孔６３へのローラ軸６７の圧入代δ１は、第１および第２支持壁３６ｂ，３６ｃのうち駆動ロッカアーム３６側に配置されている第２支持壁３６ｃの貫通孔６４へのローラ軸６７の圧入代δ２の最大値よりも大きく設定される。しかも第２支持壁３６ｃの貫通孔６４へのローラ軸６７の圧入代δ２は、貫通孔６４の内端部側すなわちローラ５８側の方が貫通孔６４の外端部側すなわち駆動ロッカアーム３５側よりも大きく設定されるものであり、貫通孔６４の駆動ロッカアーム３５側に設定される範囲Ｗでは、貫通孔６４の外方に進むにつれて、すなわち駆動ロッカアーム３５に近接するにつれて前記圧入代δ２が小さくなるように設定される。このように第２支持壁３６ｂでの圧入代を貫通孔６４の軸線方向で変化させるのは、たとえばローラ軸６７の駆動ロッカアーム３５側端部外周を外方に膨らんだ彎曲形状に形成することにより達成される。貫通孔６４の外端縁にはテーパ状の面取りが施されており、貫通孔６４の外端部およびローラ軸６７間には環状の間隙７１が形成される。
【００３１】
またローラ軸６７の軸方向両端面のうち少なくとも駆動ロッカアーム３５側の端面は、自由ロッカアーム３６の駆動ロッカアーム３５側の側面から突出量Ｌ１だけ突出されている。
【００３２】
一方の駆動ロッカアーム３４の両貫通孔５９，６０へのローラ軸６５への圧入は、前記自由ロッカアーム３６の両貫通孔６３，６４へのローラ軸６７の圧入構造と同様であり、ローラ軸６５の軸方向両端面のうち少なくとも自由ロッカアーム３６側の端面は、駆動ロッカアーム３４の自由ロッカアーム３６側の側面から突出量Ｌ１だけ突出される。
【００３３】
図６に注目して、自由ロッカアーム３６の下方でシリンダヘッド１３には、自由ロッカアーム３６のローラ５８を高速用カム４７にころがり接触せしめる方向のばね力を自由ロッカアーム３６に作用せしめるロストモーション機構７２が設けられ、該ロストモーション機構７２は、上部を開放してシリンダヘッド１３に設けられる有底の摺動孔７３に収納されて該摺動孔７３の下端閉塞部で一端を受けられるばね７４と、該ばね７４の他端に連結されるリフタ７５とで構成される。
【００３４】
一方、自由ロッカアーム３６は、ロストモーション機構７２からのばね力を受けるべくリフタ７５の上端に接触する受け部７６を備えるのであるが、該受け部７６は、自由ロッカアーム３６が備える第１および第２支持壁部３６ｂ，３６ｃの先端側下部を連結する連結壁７７に、自由ロッカアーム３６で支持されるローラ５８の軸方向中央部にほぼ対応するようにして設けられる。而して、この実施例では自由ロッカアーム３６が比較的軟質であるアルミニウム合金から成るものであるので、前記受け部７６は、鉄系材料等の硬質材料から成る部材を連結壁７７に固着することで構成され、それにより剛性を維持しつつ摩耗を低減することが可能であるが、自由ロッカアーム３６が硬質材料から成るものである場合には受け部７６が連結壁７７に一体に形成されるものであってもよい。また前記受け部７６には、その内外面間にわたるオイル通路７８が設けられる。
【００３５】
しかも前記連結壁７７は、ローラ５８の下方に延びるものであり、該連結壁７７の先端およびローラ５８間の間隔Ｌ２は、連結壁７７の中間部およびローラ５８間の間隔よりも小さく設定される。すなわちローラ５８の下方に延びる連結壁７７はローラ５８の最下部側に向うにつれてローラ５８との間隔を狭めるように形成される。
【００３６】
前記各ロッカアーム３４，３５，３６間には、各ロッカアーム３４〜３６を連動させる状態、ならびに各ロッカアーム３４〜３６の連動を解除する状態を切換える連動切換手段８０が設けられる。
【００３７】
この連動切換手段８０は、相互に隣接した駆動ロッカアーム３５および自由ロッカアーム３６の連動および連動解除を切換可能な第１切換ピン８１と、相互に隣接した自由ロッカアーム３６および駆動ロッカアーム３４の連動および連動解除を切換可能な円筒状の第２切換ピン８２と、第１切換ピン８１とは反対側で第２切換ピン８２の一端部の端面に当接する規制部材８３と、規制部材８３を第２切換ピン８２側に付勢するコイル状の戻しばね８４とを備え、各切換ピン８１，８２および規制部材８３はローラ軸６５〜６７と同じ硬質材料により形成される。
【００３８】
第１切換ピン８１は、駆動ロッカアーム３５のローラ軸６６に摺動可能に嵌合されるものであり、ローラ軸６６が圧入される有底穴６２の閉塞端と第１切換ピン８１との間に油圧室８５が画成される。吸気側ロッカシャフト３７内には、図示しない制御弁を介して油圧源に接続される油路８６がたとえば同軸に設けられており、油圧室８５に一端を通じさせて駆動ロッカアーム３５の第２支持壁３５ｃに設けられる連通路８７に通じる環状路８８が駆動ロッカアーム３５および吸気側ロッカシャフト３７間に設けられ、該環状路８８および油路８６間を連通する連通孔８９が吸気側ロッカシャフト３７に設けられる。
【００３９】
第２切換ピン８２は自由ロッカアーム３６のローラ軸６７に摺動可能に嵌合され、第１および第２切換ピン８１，８２は相互に滑ることを可能として接触せしめられる。
【００４０】
規制部材８３は、有底円筒状に形成されて駆動ロッカアーム３４のローラ軸６５に摺動可能に嵌合されるものであり、この規制部材８３の閉塞端が第２切換ピン８２に相互に滑ることを可能として接触せしめられる。またローラ軸６５の内端側内面には、規制部材８３に当接して該規制部材８３がローラ軸６５から脱落するのを阻止するための止め輪９０が装着される。
【００４１】
前記ローラ軸６５の外端側内面には、サークリップ９２が着脱可能に装着されており、規制部材８３で閉塞されることのないリング状であるばね受部材９１が前記サークリップ９２に軸方向内方側から係合するようにしてローラ軸６５に挿入される。しかもばね受部材９１は、戻しばね８４の線径よりも小さく、サークリップ９２の厚さよりも薄い平板によりリング状に形成されており、戻しばね８４は、規制部材８３およびばね受部材９１間に設けられてローラ軸６５に収容される。
【００４２】
このような連動切換手段８０において、機関の低速運転域では、油圧室８５の油圧は比較的低圧であり、第１および第２切換ピン８１，８２の接触面は駆動ロッカアーム３５および自由ロッカアーム３６間に対応する位置に在り、第２切換ピン８２および規制部材８３の接触面は自由ロッカアーム３６および駆動ロッカアーム３４間に対応する位置に在る。したがって各ロッカアーム３４〜３６は相対揺動可能な状態に在り、両吸気弁ＶＩ，ＶＩが低速用カム４６，４６に応じたタイミングおよびリフト量で開閉駆動されることになる。
【００４３】
機関の高速運転域では、油圧室８５に比較的高圧の油圧が作用せしめられ、第１切換ピン８１は第２切換ピン８２を押圧しながら、その一端部が自由ロッカアーム３６のローラ軸６７の内面に摺動自在に嵌合し、第２切換ピン８２は規制部材８３を押圧しながら、その一端部が駆動ロッカアーム３４のローラ軸６５の内面に摺動自在に嵌合する。したがって各ロッカアーム３４〜３６は一体的に連結された状態となり、両吸気弁ＶＩ，ＶＩは高速用カム４７に応じたタイミングおよびリフト量で開閉駆動される。
【００４４】
次にこの実施例の作用について説明すると、吸気側動弁装置３０における各ロッカアーム３４，３５，３６は、吸気側ロッカシャフト３７で揺動可能に支承される揺動支持部３４ａ，３５ａ，３６ａを備えるとともに、各揺動支持部３４ａ，３５ａ，３６ａから延設される第１および第２支持壁３４ｂ，３４ｃ；３５ｂ，３５ｃ；３６ｂ，３６ｃをそれぞれ有しており、各ロッカアーム３４〜３６の上面の両支持壁３４ｂ，３４ｃ；３５ｂ，３５ｃ；３６ｂ，３６ｃ間には凹部５０，５１，５２がそれぞれ形成される。しかも各凹部５０〜５２の中央部には吸気側カムシャフト３８の低速用カム４６，４６および高速用カム４７にころがり接触するローラ５６，５７，５８が配置されており、前記各カム４６，４６，４７の一部は、前記両支持壁３４ｂ，３４ｃ；３５ｂ，３５ｃ；３６ｂ，３６ｃの上端よりも下方でローラ５６，５７，５８に接触するようにして、前記各凹部５０〜５２に収容される。
【００４５】
したがって吸気側カムシャフト３８を各ロッカアーム３４〜３６に近接させることが可能であり、各ロッカアーム３４〜３６および吸気側カムシャフト３８のレイアウト上の自由度を大として機関全体の小型化を図ることができる。また凹部５０〜５２の両側の支持壁３４ｂ，３４ｃ；３５ｂ，３５ｃ；３６ｂ，３６ｃが補強リブとしての働きをすることになり、吸気側ロッカシャフト３７への揺動支持部３４ａ，３５ａ，３６ａの支持剛性を高めることができる。しかも各凹部５０〜５２に溜めたオイルを各ローラ５６〜５８側に導くことで各ローラ５６〜５８を潤滑することができる。
【００４６】
ところで、前記各ロッカアーム３４〜３６のうち吸気弁ＶＩ，ＶＩに対して自由となり得る自由ロッカアーム３６には、ロストモーション機構７２により自由ロッカアーム３６に対応する高速用カム４７側に向けて押圧するばね力が作用するのであるが、該自由ロッカアーム３６の両支持壁３６ｂ，３６ｃ間が連結壁７７で連結され、前記ロストモーション機構７２のリフタ７５に接触する受け部７６が、自由ロッカアーム３６で支持されるローラ５８の軸方向中央部にほぼ対応して連結壁７７に設けられている。
【００４７】
したがって、自由ロッカアーム３６に高速用カム４７から作用する荷重点と、ロストモーション機構７２から作用する押圧点とがローラ５８の軸線方向で大きくずれてしまうことがなく、自由ロッカアーム３６の安定的な揺動支持が可能となる。また連結壁７７で第１および第２支持壁３６ｂ，３６ｃ間を連結するので、両支持壁３６ｂ，３６ｃ間で回転支持されるローラ５８の支持剛性を高めることができる。
【００４８】
しかも連結壁７７は、ローラ５８との間の間隔をローラ５８の最下部側に向かうにつれて狭める形状に形成されてローラ５８の下方に配置されているので、ローラ５８および連結壁７７間にオイルを保持することを可能とし、該オイルでローラ５８を潤滑することができる。また受け部７６には、その内外面間にわたるオイル通路７８が設けられており、ローラ５８および連結壁７７間に保持されたオイルをロストモーション機構７２のリフタ７５および受け部７６の接触部に導くことで該接触部での摩耗低減に寄与することができる。
【００４９】
吸気側カムシャフト３８の低速用カム４６，４６および高速用カム４７にころがり接触するローラ５６，５７，５８は、各ロッカアーム３４，３５，３６に固定された円筒状のローラ軸６５，６６，６７にニードルベアリング６８，６９，７０を介してそれぞれ回転自在に支承されており、連動切換手段８０の第１および第２切換ピン８１，８２は、連動切換手段８０が連動解除状態から連動状態へと作動する際に、自由ロッカアーム３６のローラ軸６７ならびに駆動ロッカアーム３４のローラ軸６５にそれぞれ摺動自在に嵌合される。すなわち駆動ロッカアーム３５および自由ロッカアーム３６間に跨がる第１切換ピン８１で第２駆動ロッカアーム３５および自由ロッカアーム３６が連結され、自由ロッカアーム３６および駆動ロッカアーム３４間に跨がる第２切換ピン８２で自由ロッカアーム３６および駆動ロッカアーム３４が連結される。
【００５０】
而してローラ軸６７，６５は自由ロッカアーム３６および駆動ロッカアーム３４よりも硬質の材料により形成されており、それらのローラ軸６７，６５は、軸方向両端面のうち少なくとも第１および第２切換ピン８１，８２を受け入れる側の端面が各ロッカアーム３６，３４から突出される。すなわち自由ロッカアーム３６にあってはローラ軸６７の駆動ロッカアーム３５側の端面が駆動ロッカアーム３５側に向けて自由ロッカアーム３６の側面から突出し、駆動ロッカアーム３４にあってはローラ軸６５の自由ロッカアーム３６側の端面が駆動ロッカアーム３４の側面から突出する。
【００５１】
したがって連動切換手段８０を連動解除状態として相互に隣接したロッカアーム３６，３５；３４，３６の相対揺動時に油圧室８５の油圧力が変動しても第１および第２切換ピン８１，８２の端面が自由ロッカアーム３６および駆動ロッカアーム３４の側面に摺接することはなく、ローラ軸６７，６５の前記端面に摺接したままである。しかもローラ軸６７，６５は自由ロッカアーム３６および駆動ロッカアーム３４よりも硬質の材料から成るものであるので、ローラ軸６７．６５および切換ピン８１，８２の摺接による摩耗粉の発生を極力防止することができ、摩耗粉がローラ軸６７，６５内に侵入することがないようにして、切換ピン８１，８２の円滑な切換作動すなわち連動切換手段８０の円滑な切換作動を保証することができる。
【００５２】
さらにアルミニウム合金により形成される自由ロッカアーム３６および駆動ロッカアーム３４の外表面がアルマイト処理されるものでり、切換ピン８１，８２との摺接を考慮しなくてもよいので、アルマイト処理により生じた皮膜を保持しつつ自由ロッカアーム３６および駆動ロッカアーム３４の腐食防止に寄与することができる。なお駆動ロッカアーム３５については元々切換ピン８１，８２と接触する可能性がないものであり、アルマイト処理を施しても腐食防止に支障が生じることはない。
【００５３】
しかも各ローラ軸６５，６６，６７は、各ロッカアーム３４，３５，３６がそれぞれ備える第１および第２支持壁３４ｂ，３４ｃ；３５ｂ，３５ｃ；３６ｂ，３６ｃの少なくとも一方、この実施例では両方に圧入されている。したがってローラ軸６５〜６７の固定のためにローラ軸６５〜６７以外の部品を必要とせず、部品点数の増大および加工工数の増大を回避しつつ、ローラ軸６５〜６７をロッカアーム３４〜３６に容易に固定することができる。
【００５４】
自由ロッカアーム３６においてローラ軸６７の第２支持壁３６ｃ側の部分、ならびに駆動ロッカアーム３４においてローラ軸６５の第２支持壁３４ｃ側の部分は、連動切換手段８０の第１および第２切換ピン８１，８２を駆動ロッカアーム３５および自由ロッカアーム３６側から受け入れる側であるが、駆動ロッカアーム３５および自由ロッカアーム３６側での第２支持壁３６ｃ，３４ｃへのローラ軸６７，６５の圧入代は、ローラ５８，５６側での第２支持壁３６ｃ，３４ｃへのローラ軸６７，６５の圧入代よりも小さく設定されている。
【００５５】
したがって第１および第２切換ピン８１，８２を受入れる側のローラ軸６７，６５の端部の圧入による変形を小さく抑えることができ、第１および第２切換ピン８１，８２のローラ軸６７，６５への嵌入を円滑にして隣接ロッカアーム３５，３６；３６，３４の切換ピン８１，８２による連動および連動解除の切換えが円滑となる。
【００５６】
しかも第２支持壁３６ｃ，３４ｃへのローラ軸６７，６５の圧入部分のうち駆動ロッカアーム３５および自由ロッカアーム３６側での圧入代が、駆動ロッカアーム３５および自由ロッカアーム３６に近接するにつれて小さくなるように設定されているので、ローラ軸６７，６５の端部の圧入による変形が、駆動ロッカアーム３５および自由ロッカアーム３６側に向かうにつれて小さくなり、切換ピン８１，８２のローラ軸６７，６５への嵌入をより円滑にし、連動および連動解除の切換えをより円滑とすることができる。
【００５７】
またこの実施例では、ローラ軸６７の駆動ロッカアーム３５側の端面ならびにローラ軸６５の自由ロッカアーム３６側の端面は自由ロッカアーム３６および駆動ロッカアーム３４から突出しており、また第２支持壁３６ｃ，３４ｃの外端およびローラ軸６７，６５間には環状の間隙７１…が生じているので、ローラ軸６７，６５の駆動ロッカアーム３５および自由ロッカアーム３６側端部に応力が作用することを回避し、変形をより少なくして切換ピン８１，８２による連動および連動解除の切換えをより一層円滑とすることができる。
【００５８】
さらに第２支持壁３６ｃ，３４ｃへの圧入代よりも第１支持壁３６ｂ，３４ｂへの圧入代を大として、ローラ軸６７，６５が第１および第２支持壁３６ｂ，３６ｃ；３４ｂ，３４ｃに圧入されており、これによっても切換ピン８１，８２を受入れる側でのローラ軸６７，６５の端部の圧入による変形を小さく抑えて、連動および連動解除の切換えを円滑とすことができるとともに、第２支持壁３６ｃ，３４ｃの外方側からローラ軸６７，６５を圧入することにより、ローラ軸６７，６５の圧入作業が容易となる。
【００５９】
各ロッカアーム３４，３５，３６の配列方向に沿う一端側に配置される駆動ロッカアーム３４においては、該駆動ロッカアーム３４が備える第１および第２支持壁３４ｂ，３４ｃに、ローラ軸６５の両端部を圧入する貫通孔５９，６０が同軸に設けられており、連動切換手段８０の戻しばね８４を受けるリング状のばね受部材９１がローラ軸６５内に装着されている。
【００６０】
したがって、第１支持壁３４ｂに有底穴を穿孔加工しなければならないものと比べると、有底穴の閉塞端側に逃げ加工を施すことが不要となり、駆動ロッカアーム３４の小型化を可能としつつ第１支持壁３４ｂへの穿孔加工を容易とすることができ、端壁が不要となる分だけ駆動ロッカアーム３４の重量を低減することができる。しかもこの実施例のように、吸気側ロッカシャフト３７およびローラ軸６５が平行となるものでは、第１および第２支持壁３４ｂ，３４ｃでの吸気側ロッカシャフト３７およびローラ軸６５の軸線間の間隔を精度よく定めることがきる。
【００６１】
しかもばね受部材９１は、ローラ軸６５の内面に着脱可能に装着されるサークリップ９２に、ローラ軸６５の軸方向内方側から係合するようにしてローラ軸６５に挿入されるので、ばね受部材９１のローラ軸６５への装着が容易であり、駆動ロッカアーム３４から外側方に突出することがないようにして駆動ロッカアーム３４の小型化に寄与することができる。またばね受部材９１は規制部材８３で閉塞されることがないリング状であるので、ローラ軸６５内を外部から視認することができ、戻しばね８４がローラ軸６５内に正しく収容されているか否かを外部から確認することができる。
【００６２】
またばね受部材９１は、戻しばね８４の線径よりも小さく、サークリップ９２の厚さよりも薄い平板によりリング状に形成されるので、ばね受部材９１を軽量化して駆動ロッカアーム３４全体の重量軽減に寄与することが可能である。
【００６３】
さらにローラ軸６５を第１支持壁３４ｂの貫通孔５９に圧入することで、ローラ軸６５の内面へのサークリップ９２の装着箇所でのローラ軸６５の内面側変形量を、該ローラ軸６５を第１支持壁３４ｂにかしめ固定する場合に比べて小さくすることができ、それにより、サークリップ９２のローラ軸６５への取付け性を向上することができる。
【００６４】
本発明の他の実施例として、上記リング状のばね受部材９１に代えて、ボルトまたはめくら栓をばね受部材として用いることも可能である。
【００６５】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例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。
【００６６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ローラ軸の両端部を支持する第１のロッカアームの一対の支持壁にそれぞれ貫通孔が設けられるので、有底穴を穿孔加工しなければならなかった従来のものに比べると逃げ加工が不要であり、第１のロッカアームの小型化を可能としつつ支持壁への穿孔加工を容易とすることができ、しかも端壁が不要となる分だけ第１のロッカアームの重量を低減することができる。その上、ローラ軸は第１のロッカアームよりも硬質の材料から成るものであるので、ローラ軸および切換ピンの摺接による摩耗粉の発生を極力防止することができ、摩耗粉がローラ軸内に侵入することがないようにして、切換ピンの円滑な切換作動すなわち連動切換手段の円滑な切換作動を保証することができる。さらにその硬質のローラ軸を、第１のロッカアームの少なくともサークリップに対応する側の支持壁の貫通孔に圧入、固定することで、ローラ軸内面へのサークリップの装着箇所でのローラ軸の内面側変形量を、該ローラ軸を支持壁にかしめ固定する場合に比べて小さくすることができ、それにより、サークリップのローラ軸への取付け性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例の内燃機関の一部縦断面図
【図２】  図１の２矢視平面図
【図３】  図１の３−３線矢視拡大図
【図４】  図３の４−４線断面図
【図５】  図１の５−５線拡大断面図
【図６】  図３の６−６線拡大断面図
【図７】  ロッカアームへのローラ軸の圧入代を説明するための断面図
【符号の説明】
３０・・・・動弁装置
３４・・・・第１のロッカアームとしての駆動ロッカアーム
３５・・・・駆動ロッカアーム
３６・・・・第２のロッカアームとしての自由ロッカアーム
３４ｂ，３４ｃ・・支持壁
３８・・・・カムシャフト
４６・・・・カム
５９，６０・・・貫通孔
５６・・・・ローラ
６５・・・・ローラ軸
８０・・・・連動切換手段
８１・・・・切換ピン
８３・・・・規制部材
８４・・・・戻しばね
９１・・・・ばね受部材
９２・・・・サークリップ
【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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