(57)【要約】【課題】カムと機関バルブとの間に２つのアームが介設された内燃機関の動弁装置にあって、動作性の悪化を招くことなく、異常動作による機関バルブの破損を好適に防止する。【解決手段】カム１１の押圧により揺動する可変アーム１２と、その可変アーム１２をカム１１に押し付ける方向に付勢するロストモーションスプリング４０と、可変アーム１２の押圧により揺動するローラロッカアーム２２と、そのローラロッカアーム２２の押圧により開弁される機関バルブ２３と、その機関バルブ２３をその閉弁方向に付勢するバルブスプリング２６とを備え、カム１１の回転に応じて機関バルブ２３を開閉させる内燃機関の動弁装置において、そのロストモーションスプリング４０を、カム１１との当接が維持された状態での最大揺動量Ｓｍａｘを超えて可変アーム１２が揺動したときのばね定数がそうでないときのばね定数よりも大きくなるように形成した。【選択図】図１
2009191792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムの押圧により揺動する第１アームと、その第１アームを前記カムに押し付ける方向に付勢するロストモーションスプリングと、前記第１アームの押圧により揺動する第２アームと、その第２アームの押圧により開弁される機関バルブと、その機関バルブをその閉弁方向に付勢するバルブスプリングとを備え、前記カムの回転に応じて前記機関バルブを開閉させる内燃機関の動弁装置において、
前記カムとの当接が維持された状態での最大揺動量を超えて前記第１アームが揺動されたときに能動となって同第１アームの揺動を規制する揺動規制手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の動弁装置。
【請求項２】
カムの押圧により揺動する第１アームと、その第１アームを前記カムに押し付ける方向に付勢するロストモーションスプリングと、前記第１アームの押圧により揺動する第２アームと、その第２アームの押圧により開弁される機関バルブと、その機関バルブをその閉弁方向に付勢するバルブスプリングとを備え、前記カムの回転に応じて前記機関バルブを開閉させる内燃機関の動弁装置において、
前記ロストモーションスプリングは、前記カムとの当接が維持された状態での最大揺動量を超えて前記第１アームが揺動したときのばね定数がそうでないときのばね定数よりも大きくなるように形成されてなる
ことを特徴とする内燃機関の動弁装置。
【請求項３】
カムの押圧により揺動する第１アームと、その第１アームを前記カムに押し付ける方向に付勢するロストモーションスプリングと、前記第１アームの押圧により揺動する第２アームと、その第２アームの押圧により開弁される機関バルブと、その機関バルブをその閉弁方向に付勢するバルブスプリングとを備え、前記カムの回転に応じて前記機関バルブを開閉させる内燃機関の動弁装置において、
前記カムとの当接が維持された状態での最大揺動量を超えた規定の揺動位置にて前記第１アームの揺動を係止するストッパを備える
ことを特徴とする内燃機関の動弁装置。
【請求項４】
カムの押圧により揺動する第１アームと、その第１アームを前記カムに押し付ける方向に付勢するロストモーションスプリングと、前記第１アームの押圧により揺動する第２アームと、その第２アームの押圧により開弁される機関バルブと、その機関バルブをその閉弁方向に付勢するバルブスプリングとを備え、前記カムの回転に応じて前記機関バルブを開閉させる内燃機関の動弁装置において、
前記カムとの当接が維持された状態での最大揺動量を超えて前記第１アームが揺動したときに能動となって、同第１アームの揺動速度を減衰させる減衰機構を備える
ことを特徴とする内燃機関の動弁装置。
【請求項５】
前記第１アームは、同第１アームの揺動幅に対する前記第２アームの揺動幅の比率を変化させることで前記機関バルブの最大リフト量を可変とする可変アームとされてなる
請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カムと機関バルブとの間に２つのアームが介設された内燃機関の動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載等の内燃機関では、その吸排気バルブ（機関バルブ）を開閉駆動する動弁装置として、機関バルブのバルブ特性を可変とする機能を備えた可変動弁装置が採用されることがある。そしてそうした可変動弁装置の１つとして、例えば特許文献１に見られるように、カムと機関バルブとの間に介設された可変アームとローラロッカアームとの２つのアームにより機関バルブの最大リフト量を可変とする装置が実用されている。
【０００３】
図１４は、そうしたリフト量可変式の動弁装置の構成を示している。同図に示すように、カムシャフト１０に設けられたカム１１の下方には、可変アーム１２が配設されている。可変アーム１２は、カムシャフト１０と平行に配置されたロッカシャフト１３に揺動可能に軸支されており、入力部１５とその両側にそれぞれ設置された一対の出力部１６とを備えて構成されている。なおパイプ状のロッカシャフト１３の内部には、コントロールシャフト１７が軸方向に摺動可能に配設されている。
【０００４】
可変アーム１２の入力部１５には、上記カム１１に当接されるローラ１８が回転可能に取り付けられている。そして入力部１５は、カム１１による押し下げに応じて、ロッカシャフト１３の軸を中心として、出力部１６と一体となって揺動されるようになっている。なお入力部１５には、突起１９が形成されており、内燃機関のシリンダヘッドに形成されたばね座２０とその突起１９との間には、ロストモーションスプリング２１が圧縮状態で配設されている。そして可変アーム１２は、ロストモーションスプリング２１によってその入力部１５のローラ１８がカム１１に押し付けられるように付勢されている。
【０００５】
こうした可変アーム１２の各出力部１６の下方にはそれぞれ、ローラロッカアーム２２が配設されている。各ローラロッカアーム２２はそれぞれ、その基端において内燃機関のシリンダヘッドに揺動可能に支持されるとともに、その先端において機関バルブ２３の上端に当接されている。また各ローラロッカアーム２２にはそれぞれローラ２４が回転可能に取り付けられており、そのローラ２４は、可変アーム１２の出力部１６のローラロッカアーム２２側に設けられたカム面２５に当接されるようになっている。そしてローラロッカアーム２２は、機関バルブ２３のバルブスプリング２６によって、そのローラ２４が上記カム面２５に押し付けられるようになっている。
【０００６】
こうした動弁装置では、カムシャフト１０の回転によるカム１１の押し下げにより可変アーム１２が揺動すると、その出力部１６のカム面２５によるローラ２４の押圧によりローラロッカアーム２２が揺動されるようになる。そしてローラロッカアーム２２がその揺動に応じてその先端部にて機関バルブ２３の上端を押圧することで、同機関バルブ２３が開閉駆動されるようになっている。このときの出力部１６のカム面２５とローラロッカアーム２２のローラ２４との接触点は、出力部１６の揺動に応じてカム面２５に沿って往復動するようになる。そしてロッカシャフト１３からカム面２５とローラ２４との接触点までの距離の増大に応じて、カム面２５によるローラロッカアーム２２の押し下げ量が、ひいては機関バルブ２３のリフト量が増大するようになっている。
【０００７】
一方、この動弁装置では、ロッカシャフト１３内のコントロールシャフト１７を軸方向に変位させることで、可変アーム１２の入力部１５と出力部１６との揺動方向についての相対位置を変更することが可能となっている。そしてそうした入力部１５と出力部１６との揺動方向の相対位置の変更により、可変アーム１２の揺動に伴うカム面２５とローラ２４との接触点の往復移動範囲が変更され、それによって機関バルブ２３の最大リフト量及び作動角が可変とされるようになっている。具体的には、可変アーム１２の入力部１５と出力部１６とをそれらの揺動方向において互いに接近させるほど、上記接触点の往復移動範囲がロッカシャフト１３寄りに変位してゆき、それに伴い機関バルブ２３の最大リフト量及び作動角は小となってゆくようになっている。また可変アーム１２の入力部１５と出力部１６とをそれらの揺動方向において互いに離間させるほど、上記接触点の往復移動範囲がロッカシャフト１３から離れる方向に変位してゆき、機関バルブ２３の最大リフト量及び作動角は大となってゆくようになっている。
【０００８】
次に、可変アーム１２の内部構造を、図１５及び図１６を参照して説明する。図１５に示されるように、可変アーム１２の入力部１５及び出力部１６の内側には、円筒形状のスライダ２７が配設され、ロッカシャフト１３及びコントロールシャフト１７がそのスライダ２７の内部に挿入されている。そしてコントロールシャフト１７が軸方向に移動すると、その移動がコントロールシャフト１７に取り付けられたピン及びブッシュ（共に図示せず）によって、スライダ２７に伝達されて同スライダ２７も軸方向に変位するようになっている。スライダ２７の外周には、その長手方向中央部にヘリカルスプラインを有する入力ギア２８が固定され、その長手方向両側には、やはりヘリカルスプラインを有する出力ギア２９がそれぞれ固定されている。一方、図１６に示されるように入力部１５の内周には、ヘリカルスプラインを有する円環状の内歯ギア３０が形成され、また各出力部１６の内周には、やはりヘリカルスプラインを有する円環状の内歯ギア３１がそれぞれ形成されている。そして入力部１５の内歯ギア３０がスライダ２７の入力ギア２８（図１５）に、各出力部１６の内歯ギア３１がスライダ２７の出力ギア２９（図１５）にそれぞれ噛み合わされている。なお入力ギア２８及び内歯ギア３０のヘリカルスプラインと出力ギア２９及び内歯ギア３１のヘリカルスプラインとは、互いの傾斜角が異ならされており、歯筋の傾斜方向が逆となっている。
【０００９】
さて、こうした可変アーム１２において、コントロールシャフト１７の軸方向への移動に基づきスライダ２７が同軸方向に変位すると、入力ギア２８と内歯ギア３０との噛み合い、及び出力ギア２９と内歯ギア３１との噛み合いにより、入力部１５と両出力部１６との揺動方向における相対位置が変更される。具体的には、スライダ２７を、図１５の矢印Ｌ方向に変位させるほど入力部１５と両出力部１６との揺動方向における相対位置が互いに接近するように変更され、スライダ２７を矢印Ｈ方向に変位させるほど上記相対位置が互いに離間するように変更される。そしてこうした入力部１５及び出力部１６の揺動方向の相対位置の変更を通じて、カム１１の回転による可変アーム１２の揺動に応じた機関バルブ２３の最大リフト量及び作動角が可変とされるようになる。
【００１０】
図１７は、入力部１５と両出力部１６との揺動方向の相対位置が最も接近された状態でのカム１１による最大リフト時、すなわちカム１１による可変アーム１２の押し下げ量が最大となったときの動弁装置の動作態様を示している。このときの可変アーム１２の揺動に伴うカム面２５とローラ２４との接触点の往復移動範囲は、最もロッカシャフト１３寄りとなり、可変アーム１２の揺動に伴うローラロッカアーム２２の揺動振幅は最も小さくなる。そのため、このときの機関バルブ２３の最大リフト量ＶＬは、最小となる。一方、図１８は、入力部１５と両出力部１６との揺動方向の相対位置が最も離間された状態でのカム１１による最大リフト時の動弁装置の動作態様を示している。このときの可変アーム１２の揺動に伴うカム面２５とローラ２４との接触点の往復移動範囲は、最もロッカシャフト１３から離れることとなり、可変アーム１２の揺動に伴うローラロッカアーム２２の揺動振幅は最も大きくなる。そのため、このときの機関バルブ２３の最大リフト量ＶＬは、最大となる。
【００１１】
こうしてこの動弁装置では、例えば図１９に示されるように、機関バルブ２３の最大リフト量及び作用角を可変としている。なお同図には、５通りの機関バルブ２３のリフトパターンが例示されているが、上記の如く構成された動弁装置では、機関バルブ２３の最大リフト量及び作用角を無段階に連続して変更することが可能である。
【００１２】
なお本発明に関連する従来の技術としては、特許文献２及び３に記載のものがある。これら特許文献２及び３に記載の動弁装置は、ロッカアームに設けられた可動フォロワをカムに押圧するロストモーションスプリングのばね定数が、機関バルブの小リフト時には小さく、大リフト時には大きくなるように２段階に変化するように構成されたものとなっている。
【特許文献１】特開２００６−３０７７８６号公報
【特許文献２】実開平１−８３１１０号公報
【特許文献３】特開平３−２６７５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで内燃機関の動弁装置では、許容最高回転速度を超えた過回転にて内燃機関が運転されるときには、ジャンプやバウンスといった異常動作が生じてしまうことがある。カム１１と機関バルブ２３との間に２つのアーム（可変アーム１２、ローラロッカアーム２２）の介設された上記のようなバルブリフト量可変式の動弁装置では、カム１１と可変アーム１２との間と、可変アーム１２とローラロッカアーム２２との間の２箇所においてジャンプやバウンスが発生することがある。
【００１４】
こうした異常動作は、ロストモーションスプリング２１やバルブスプリング２６の剛性を高めて、ジャンプやバウンスが開始される機関回転速度、いわゆるクラッシュ回転速度を高めることでその発生を抑止することが可能である。しかしながら、これらスプリングの剛性を高めると、機関バルブ２３の駆動に係るフリクションが増大して、動弁装置の動作性が悪化してしまう。そのため、ロストモーションスプリング２１やバルブスプリング２６の剛性（ばね定数）は、通常の使用において異常動作を回避可能な必要最小限の値に設定されている。すなわち、ロストモーションスプリング２１及びバルブスプリング２６はいずれも、上記クラッシュ回転速度が内燃機関の許容最高回転速度よりも若干高い値となるようにそのばね定数が設定されている。そのため、内燃機関の過回転時には、可変アーム１２及びローラロッカアーム２２は、ほぼ同時にジャンプやバウンスを開始するようになる。
【００１５】
図２０は、こうした異常動作時における上記動弁装置の状態を示している。同図に示されるように、このときの動弁装置では、可変アーム１２のジャンプやバウンスにより、その入力部１５のローラ１８がカム１１から離間してしまうようになる。またこれと同時にローラロッカアーム２２にもジャンプやバウンスが発生して、そのローラ２４が可変アーム１２の出力部１６のカム面２５から離間するようになる。
【００１６】
こうしてジャンプやバウンスが発生すると、ピストンとの衝突等により、機関バルブ２３が破損してしまう畏れがある。なお、カムと機関バルブとの間に単独のロッカアームのみが介設された一般的なロッカアーム式の動弁装置では、ジャンプやバウンスによりロッカアームとカムとが離間すると、ロッカアームがその設置位置から脱落するようになっている。そしてこれが、いわばヒューズとなって機関バルブの異常動作を防止して、これを破損から保護するようになっている。
【００１７】
ところが、２つのアームの介設された上記のような動弁装置では、上述したようにローラロッカアーム２２のジャンプ、バウンスの発生時には、これと同時に可変アーム１２にもジャンプやバウンスが発生する。そのため、こうした異常動作時にも、可変アーム１２の出力部１６のカム面２５とローラロッカアーム２２のローラ２４との間には、小さい隙間Ｃしか形成されず、ローラロッカアーム２２の上方には、その脱落を許容するだけの十分な空間は形成されないようになる。したがってジャンプやバウンスが発生しても、ローラロッカアーム２２は脱落せずに留まり続け、機関バルブ２３の異常動作が継続されてしまうようになり、機関バルブ２３の破損を招く虞がある。
【００１８】
もっとも、こうした問題は、ロストモーションスプリング２１の剛性を高くして可変アーム１２のクラッシュ回転速度をローラロッカアーム２２のクラッシュ回転速度よりも十分に高くすることでその回避が可能ではある。しかしながら、そうした場合には、機関バルブ２３の駆動に係るフリクションが増大して、動弁装置の動作性は自ずと悪化してしまうようになる。
【００１９】
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであって、その解決しようとする課題は、カムと機関バルブとの間に２つのアームが介設された内燃機関の動弁装置にあって、動作性の悪化を招くことなく、異常動作による機関バルブの破損を好適に防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果を記載する。
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、カムの押圧により揺動する第１アームと、その第１アームを前記カムに押し付ける方向に付勢するロストモーションスプリングと、前記第１アームの押圧により揺動する第２アームと、その第２アームの押圧により開弁される機関バルブと、その機関バルブをその閉弁方向に付勢するバルブスプリングとを備え、前記カムの回転に応じて前記機関バルブを開閉させる内燃機関の動弁装置において、前記カムとの当接が維持された状態での最大揺動量を超えて前記第１アームが揺動されたときに能動となって同第１アームの揺動を規制する揺動規制手段を備えることをその要旨としている。
【００２１】
上記構成では、正常作動時には、ロストモーションスプリングの付勢による押圧で第１アームがカムに当接され、またバルブスプリングの付勢による押圧で第２アームが第１アームに当接された状態で、機関バルブの開閉駆動が行われる。一方、内燃機関の過回転等によって第１アーム及び第２アームにジャンプやバウンスが発生するようになると、第１アームはカムから、第２アームは第１アームから、それぞれ離間するようになる。このとき、上記構成では、ジャンプやバウンスによって、カムとの当接が維持された状態での最大揺動量を超えて第１アームが揺動されると、揺動規制手段が能動となって第１アームの揺動を規制するようになる。そのため、ジャンプやバウンスによる第１アームの過揺動が抑制されて、第１アームと第２アームとの離間量がその分拡大されるようになるため、第２アームがその設置位置から脱離するのに必要な空間が確保され易くなる。一方、正常作動時には、第１アームの揺動量は、カムとの当接が維持された状態での最大揺動量を超えないため、揺動規制手段が能動となることはなく、第１アームは同規制手段による規制を受けることなく揺動する。
【００２２】
したがって、上記構成によれば、カムと機関バルブとの間に２つのアームが介設された動弁装置にあっても、異常動作時の第２アームの脱離を可能とし、ピストンとの衝突等による破損から機関バルブを保護することができるようになる。しかも、これを可能とする揺動規制手段による揺動の規制は、正常作動中はまったくなされないため、正常作動中の動弁装置の動作性の悪化を招くことはない。
【００２３】
上記課題を解決するため、請求項２に記載の発明は、カムの押圧により揺動する第１アームと、その第１アームを前記カムに押し付ける方向に付勢するロストモーションスプリングと、前記第１アームの押圧により揺動する第２アームと、その第２アームの押圧により開弁される機関バルブと、その機関バルブをその閉弁方向に付勢するバルブスプリングとを備え、前記カムの回転に応じて前記機関バルブを開閉させる内燃機関の動弁装置において、前記ロストモーションスプリングは、前記カムとの当接が維持された状態での最大揺動量を超えて前記第１アームが揺動したときのばね定数がそうでないときのばね定数よりも大きくなるように形成されてなることをその要旨としている。
【００２４】
上記構成では、正常作動時には、ロストモーションスプリングの付勢による押圧で第１アームがカムに当接され、またバルブスプリングの付勢による押圧で第２アームが第１アームに当接された状態で、機関バルブの開閉駆動が行われる。一方、内燃機関の過回転等によって第１アーム及び第２アームにジャンプやバウンスが発生するようになると、第１アームはカムから、第２アームは第１アームから、それぞれ離間するようになる。このとき、上記構成では、ジャンプやバウンスによって、カムとの当接が維持された状態での最大揺動量を超えて第１アームが揺動されると、ロストモーションスプリングのばね定数がそれまでよりも大きくなり、第１アームの揺動が規制されるようになる。そのため、ジャンプやバウンスによる第１アームの過揺動が抑制されて、第１アームと第２アームとの離間量がその分拡大されるようになり、第２アームがその設置位置から脱離するのに必要な空間が確保され易くなる。一方、正常作動時には、第１アームの揺動量は、カムとの当接が維持された状態での最大揺動量を超えないため、ロストモーションスプリングのばね定数は小さい状態に維持される。
【００２５】
したがって、上記構成によれば、カムと機関バルブとの間に２つのアームが介設された動弁装置にあっても、異常動作時の第２アームの脱離を可能とし、ピストンとの衝突等による破損から機関バルブを保護することができるようになる。しかも、これを可能とするロストモーションスプリングのばね定数の増大は、異常動作時に限定されるため、正常作動中の動弁装置の動作性の悪化を招くことはない。
【００２６】
上記課題を解決するため、請求項３に記載の発明では、カムの押圧により揺動する第１アームと、その第１アームを前記カムに押し付ける方向に付勢するロストモーションスプリングと、前記第１アームの押圧により揺動する第２アームと、その第２アームの押圧により開弁される機関バルブと、その機関バルブをその閉弁方向に付勢するバルブスプリングとを備え、前記カムの回転に応じて前記機関バルブを開閉させる内燃機関の動弁装置において、前記カムとの当接が維持された状態での最大揺動量を超えた規定の揺動位置にて前記第１アームの揺動を係止するストッパを備えることをその要旨としている。
【００２７】
上記構成では、正常作動時には、ロストモーションスプリングの付勢による押圧で第１アームがカムに当接され、またバルブスプリングの付勢による押圧で第２アームが第１アームに当接された状態で、機関バルブの開閉駆動が行われる。一方、内燃機関の過回転等によって第１アーム及び第２アームにジャンプやバウンスが発生するようになると、第１アームはカムから、第２アームは第１アームから、それぞれ離間するようになる。このときのジャンプやバウンスによる第１アームの過揺動は、ストッパにより、カムとの当接が維持された状態での最大揺動量を超えた規定の揺動位置までに限定される。そのため、ジャンプやバウンスによる第１アームの過揺動が抑制されて、第１アームと第２アームとの離間量がその分拡大されるようになるため、第２アームがその設置位置から脱離するのに必要な空間が確保され易くなる。一方、正常作動時には、第１アームの揺動は、ストッパの係止位置まで到達しないため、機関バルブの開閉駆動に係る作動を支障なく行うことができる。
【００２８】
したがって、上記構成によれば、カムと機関バルブとの間に２つのアームが介設された動弁装置にあっても、異常動作時の第２アームの脱離を可能とし、ピストンとの衝突等による破損から機関バルブを保護することができるようになる。しかも、これを可能とするためのストッパによる第１アームの揺動の係止は異常動作時に限定してなされるため、正常作動中の動弁装置の動作性の悪化を招くことはない。
【００２９】
上記課題を解決するため、請求項４に記載の発明は、カムの押圧により揺動する第１アームと、その第１アームを前記カムに押し付ける方向に付勢するロストモーションスプリングと、前記第１アームの押圧により揺動する第２アームと、その第２アームの押圧により開弁される機関バルブと、その機関バルブをその閉弁方向に付勢するバルブスプリングとを備え、前記カムの回転に応じて前記機関バルブを開閉させる内燃機関の動弁装置において、前記カムとの当接が維持された状態での最大揺動量を超えて前記第１アームが揺動したときに能動となって、同第１アームの揺動速度を減衰させる減衰機構を備えることをその要旨としている。
【００３０】
上記構成では、正常作動時には、ロストモーションスプリングの付勢による押圧で第１アームがカムに当接され、またバルブスプリングの付勢による押圧で第２アームが第１アームに当接された状態で、機関バルブの開閉駆動が行われる。一方、内燃機関の過回転等によって第１アーム及び第２アームにジャンプやバウンスが発生するようになると、第１アームはカムから、第２アームは第１アームから、それぞれ離間するようになる。このとき、上記構成では、ジャンプやバウンスによって、カムとの当接が維持された状態での最大揺動量を超えて第１アームが揺動されると、減衰機構が能動となって第１アームの揺動速度を減衰させる。これにより、ジャンプやバウンスによる第１アームの過揺動が抑制されて、第１アームと第２アームとの離間量がその分拡大されるようになることから、第２アームがその設置位置から脱離するのに必要な空間が確保され易くなる。一方、正常作動時には、第１アームの揺動量は、カムとの当接が維持された状態での最大揺動量を超えないため、減衰機構による第１アームの揺動速度の減衰はなされないようになる。
【００３１】
したがって、上記構成によれば、カムと機関バルブとの間に２つのアームが介設された動弁装置にあっても、異常動作時の第２アームの脱離を可能とし、ピストンとの衝突等による破損から機関バルブを保護することができるようになる。しかも、これを可能とする第１アームの揺動速度の減衰は、異常動作時に限定してなされるため、正常作動中の動弁装置の動作性の悪化を招くことはない。
【００３２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の動弁装置において、前記第１アームは、同第１アームの揺動幅に対する前記第２アームの揺動幅の比率を変化させることで前記機関バルブの最大リフト量を可変とする可変アームとされてなることをその要旨としている。
【００３３】
このように請求項１〜４に記載の各発明は、上記の如く構成された可変アームを第１アームとして備えて機関バルブの最大リフト量を可変とするように構成された内燃機関の動弁装置に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の内燃機関の動弁装置を具体化した第１の実施の形態を、図１〜図５を参照して詳細に説明する。なお本実施の形態に係る内燃機関の動弁装置は、図１４〜図１８に示した従来のリフト量可変式動弁装置とは、そのロストモーションスプリング２１の構成を除いた基本的な構造を共通とするものとなっている。そこで以下の説明では、上記従来のリフト量可変式動弁装置と共通する要素については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３５】
図１に示すように、本実施の形態の内燃機関の動弁装置も、カムシャフト１０に設けられたカム１１と機関バルブ２３との間に、可変アーム１２とローラロッカアーム２２との２つのアームが介設された構成となっている。またロストモーションスプリング４０の付勢によって可変アーム１２の入力部１５に設けられたローラ１８がカム１１に、またバルブスプリング２６の付勢によってローラロッカアーム２２のローラ２４が可変アーム１２の出力部１６のカム面２５に、それぞれ押し付けられている。そして可変アーム１２の入力部１５と出力部１６との揺動方向の相対位置を変化させることで、機関バルブ２３の最大リフト量及び作用角を可変とするように構成されている。
【００３６】
さて本実施の形態の内燃機関の動弁装置では、可変アーム１２を付勢するロストモーションスプリング４０として、可変アーム１２の揺動量Ｓ（カム１１のカムノーズによる可変アーム１２の押し下げ量）に応じてそのばね特性が２段階に変化するものを採用している。そしてこれにより、動弁装置の異常動作時にローラロッカアーム２２を脱離可能として、ピストンとの衝突等による破損から機関バルブ２３を保護するようにしている。
【００３７】
具体的には、本実施形態に採用されるロストモーションスプリング４０は、可変アーム１２の揺動量Ｓに応じて、次のようにそのばね定数ｋが変化するように構成されている。すなわち、本実施形態の内燃機関の動弁装置では、カム１１とローラ１８とが当接した状態が維持される正常動作時における可変アーム１２の揺動範囲（０≦Ｓ≦Ｓｍａｘ）では、ロストモーションスプリング４０はそのばね定数ｋが比較的小さい値ｋ１となるようになっている。一方、そうした正常動作における最大揺動量Ｓｍａｘを超えて可変アーム１２が揺動したときには（Ｓ＞Ｓｍａｘ）、ロストモーションスプリング４０は、そのばね定数ｋがより大きい値ｋ２（＞ｋ１）に増大するように構成されている。そのため、図２に示されるように、ローラ１８をカム１１に押し付ける方向へと可変アーム１２を付勢するロストモーションスプリング４０のばね力は、可変アーム１２がその最大揺動量Ｓｍａｘを超えて揺動すると、以後、急激に増大するようになる。
【００３８】
こうした２段のばね特性は、例えば図３に示すように、ロストモーションスプリング４０を構成することでその実現が可能である。すなわち、図３に示される構成例では、ロストモーションスプリング４０は、第１スプリング４１と第２スプリング４２との２つのスプリングによって形成されている。
【００３９】
このうちの第１スプリング４１は、図３に示されるように可変アーム１２の揺動量Ｓが「０」の状態、すなわち可変アーム１２のローラ１８がカム１１のベース円部に当接した状態において、上記突起１９とばね座２０との間に、一定量だけ圧縮された状態で配設されている。そのため、動弁装置の動作中は異常動作時も含めて、第１スプリング４１はそのばね力を発生するようになる。
【００４０】
一方、第２スプリング４２は、図４に示されるように可変アーム１２のローラ１８がカム１１のカムノーズ頂部に当接したときの上記突起１９とばね座２０との隙間の幅と一致するようにその全長が設定されている。したがって、ローラ１８がカム１１に当接された状態が維持され、可変アーム１２の揺動量Ｓが「０」から最大揺動量Ｓｍａｘの範囲に留まる動弁装置の正常動作中は、第２スプリング４２は非圧縮の状態に保持され、そのばね力は発生されないようになる。そして第２スプリング４２は、動弁装置の異常動作によって可変アーム１２の揺動量Ｓが最大揺動量Ｓｍａｘを超えたときに始めて圧縮されて、ばね力を発生するようになっている。
【００４１】
ここで上記第１スプリング４１のばね定数を「ｋａ」、第２スプリング４２のばね定数を「ｋ２」とする。このときのそれら２つのスプリングからなるロストモーションスプリング４０のばね定数ｋは、第１スプリング４１のみが圧縮状態となる動弁装置の正常動作中にはその値が第１スプリング４１のばね定数ｋａと等しくなる。そして動弁装置の異常動作によって可変アーム１２の揺動量Ｓが最大揺動量Ｓｍａｘを超えて両スプリングが共に圧縮状態となると、ロストモーションスプリング４０のばね定数ｋの値は、両スプリングのばね定数の和（ｋａ＋ｋｂ）まで増大するようになる。よってこれら２つのスプリングを用いることで、図２に示したような２段のばね特性を有したロストモーションスプリング４０を形成することができる。
【００４２】
さて、こうした２段のばね特性を有するロストモーションスプリング４０を採用する本実施の形態では、可変アーム１２の揺動量Ｓがその最大揺動量Ｓｍａｘ以下のときには、ロストモーションスプリング４０のばね定数ｋは比較的小さい値ｋ１に留められる。したがって、揺動量Ｓが「０」から「Ｓｍａｘ」までの範囲で可変アーム１２が揺動される動弁装置の正常動作中には、ロストモーションスプリング４０の過剰なばね力の作用による過大なフリクションを受けることなく、円滑に動弁装置を動作させることができるようになる。一方、可変アーム１２の揺動量Ｓが最大揺動量Ｓｍａｘを超えると、ロストモーションスプリング４０のばね定数ｋは、値ｋ２に増大するようになる。そしてそのばね定数ｋの増大により、揺動を規制するように作用するロストモーションスプリング４０のばね力が急増して、可変アーム１２の揺動速度が急減速されるようになる。
【００４３】
図５は、異常動作時における可変アーム１２、ローラロッカアーム２２等の状態を示している。上述したように内燃機関の過回転時には、可変アーム１２とローラロッカアーム２２とがほぼ同時にジャンプやバウンスを開始するようになる。ただし、上記のように本実施の形態の内燃機関の動弁装置では、上記のように最大揺動量Ｓｍａｘを超えた可変アーム１２の過揺動が、ロストモーションスプリング４０のばね定数ｋの増加により抑制されるようになっている。そのため、このときのカム１１に対する可変アーム１２の離間量Ｃ１、すなわち異常動作中のカム１１と可変アーム１２のローラ１８との間に形成される隙間の最大値は、本来よりも縮小されるようになる。一方、このときの可変アーム１２に対するローラロッカアーム２２の離間量Ｃ２、すなわち異常動作中の可変アーム１２のカム面２５とローラロッカアーム２２のローラ２４との間に形成される隙間の最大値は、上記離間量Ｃ１が縮小された分、増大することになる。そしてそれにより、可変アーム１２とローラロッカアーム２２との間に、ローラロッカアーム２２の脱離を許容するだけの十分な空間が形成されるようになっている。
【００４４】
なお、こうした本実施の形態では、可変アーム１２がカム１１の押圧により揺動する上記第１アームに、ローラロッカアーム２２が第１アームの押圧により揺動する上記第２アームに、それぞれ対応する構成となっている。また本実施の形態では、上記のような２段のばね特性を有するロストモーションスプリング４０が、カム１１との当接が維持された状態での最大揺動量Ｓｍａｘを超えて第１アーム（可変アーム１２）が揺動されたときに能動となって同第１アームの揺動を規制する上記揺動規制手段としての機能を果すものとなっている。すなわち、ロストモーションスプリング４０は、可変アーム１２の揺動量Ｓが最大揺動量Ｓｍａｘを超えると、そのばね定数ｋがより小さい値ｋ１からより大きい値ｋ２へと増加するように構成されている。そして、そうしたロストモーションスプリング４０のより大きいばね定数ｋの発現により、可変アーム１２の揺動を規制するものとなっている。
【００４５】
以上説明した本実施の形態によれば、次の効果を奏することができる。
・本実施の形態の内燃機関の動弁装置は、カム１１の押圧により揺動する可変アーム１２と、可変アーム１２の押圧により揺動するローラロッカアーム２２との２つのアームを備え、ローラロッカアーム２２の押圧により機関バルブ２３を開弁させるように構成されている。また可変アーム１２をカム１１に押し付ける方向に付勢するロストモーションスプリング４０と、その機関バルブ２３をその閉弁方向に付勢するバルブスプリング２６とを備えてもいる。そしてそのロストモーションスプリング４０が、カム１１との当接が維持された状態での最大揺動量Ｓｍａｘを超えて可変アーム１２が揺動したときのばね定数（ｋ２）がそうでないときのばね定数（ｋ１）よりも大きくなるように形成されている。こうした本実施の形態の内燃機関の動弁装置では、正常作動時には、ロストモーションスプリング４０の付勢による押圧で可変アーム１２がカム１１に当接され、またバルブスプリング２６の付勢による押圧でローラロッカアーム２２が可変アーム１２に当接された状態で、機関バルブ２３の開閉駆動が行われる。一方、内燃機関の過回転等によって可変アーム１２及びローラロッカアーム２２にジャンプやバウンスが発生するようになると、可変アーム１２はカム１１から、ローラロッカアーム２２は可変アーム１２から、それぞれ離間するようになる。このとき、本実施の形態では、ジャンプやバウンスによって、カム１１との当接が維持された状態での最大揺動量Ｓｍａｘを超えて可変アーム１２が揺動されると、ロストモーションスプリング４０のばね定数がそれまでよりも大きくなり、可変アーム１２の揺動が規制されるようになる。そのため、ジャンプやバウンスによる可変アーム１２の過揺動が抑制されることから、可変アーム１２とローラロッカアーム２２との離間量Ｃ２がその分拡大されるようになり、ローラロッカアーム２２がその設置位置から脱離するのに必要な空間が確保され易くなる。一方、正常作動時には、可変アーム１２の揺動量Ｓは、カム１１との当接が維持された状態での最大揺動量Ｓｍａｘを超えないため、ロストモーションスプリング４０のばね定数ｋは小さい状態に維持される。したがって、本実施の形態によれば、カム１１と機関バルブ２３との間に２つのアームが介設された動弁装置にあっても、異常動作時のローラロッカアーム２２の脱離を可能とし、ピストンとの衝突等による破損から機関バルブ２３を保護することができるようになる。しかも、これを可能とするロストモーションスプリング４０のばね定数ｋの増大は、異常動作時に限定されるため、正常作動中の動弁装置の動作性の悪化を招くことはない。そのため、本実施の形態の内燃機関の動弁装置によれば、カム１１と機関バルブ２３との間に２つのアームが介設された内燃機関の動弁装置にあって、動作性の悪化を招くことなく、異常動作による機関バルブの破損を好適に防止することができる。
【００４６】
以上の本実施の形態は、次のように変更して実施することもできる。
上記実施の形態では、ばね座２０とその突起１９との間に、常時ばね力を発揮する第１スプリング４１と可変アーム１２の揺動量Ｓが正常動作中の最大揺動量Ｓｍａｘを超えたときにのみ圧縮されてばね力を発生する第２スプリング４２との２つのスプリングを併設することで、上記のような２段のばね特性を有するロストモーションスプリング４０を形成するようにしていた。もっとも、同様の特性を有したロストモーションスプリングは、これ以外の態様によっても形成することが可能である。例えば、直列に連結された２つのスプリングを用いて、上記のような２段のばね特性を有したロストモーションスプリングを形成することもできる。
【００４７】
図６（ａ）、（ｂ）は、そうしたロストモーションスプリング５０の構成例を示している。図６（ａ）は、可変アーム１２の揺動量Ｓが「０」のときの、すなわち可変アーム１２のローラ１８がカム１１のベース円部に当接されているときのロストモーションスプリング５０の状態を示している。同図に示すように、この構成例では、第１スプリング５１と第２スプリング５２との２つのスプリングを、直列に連結された状態でばね座２０とその突起１９との間に介設することでロストモーションスプリング５０を形成するようにしている。なお、可変アーム１２の揺動量Ｓが「０」の状態では、第１スプリング５１及び第２スプリング５２は双方共に適度に圧縮されて、ばね力を発揮可能となっている。故に第１スプリング５１及び第２スプリング５２のばね定数をそれぞれ「ｋ３」、「ｋ４」とすると、このときのロストモーションスプリング５０全体のばね定数ｋは、「ｋ３×ｋ４／（ｋ３＋ｋ４）」となる。
【００４８】
一方、図６（ｂ）は、可変アーム１２の揺動量Ｓが正常動作中の最大揺動量Ｓｍａｘのときの、すなわち可変アーム１２のローラ１８がカム１１のカムノーズ頂部に当接されているときのロストモーションスプリング５０の状態を示している。同図に示すように、可変アーム１２の揺動量Ｓが最大揺動量Ｓｍａｘとなったときに、第１スプリング５１は完全に縮み切った状態となるようになっている。一方、このときの第２スプリング５２には、未だ更なる圧縮の余地が残されており、可変アーム１２の揺動量Ｓが最大揺動量Ｓｍａｘを超えるときには、第２スプリング５２のみがばね力を発生するようになる。したがって、可変アーム１２の揺動量Ｓが最大揺動量Ｓｍａｘを超えると、ロストモーションスプリング５０全体のばね定数ｋは「ｋ２」に増加するようになる。
【００４９】
このように直列連結された２つのスプリングを用いても、カム１１との当接が維持された状態での最大揺動量Ｓｍａｘを超えて可変アーム１２が揺動したときのばね定数がそうでないときのばね定数よりも大きくなるような２段のばね特性を有したロストモーションスプリング５０を形成することができる。そしてそうしたロストモーションスプリング５０を採用することで、正常動作中の動弁装置の動作に係るフリクションの増加を招くことなく、異常動作時のローラロッカアーム２２の脱離を可能として機関バルブ２３を損傷から保護することができるようになる。勿論、ここで述べた２つのもの以外の態様であれ、同様の２段のばね特性を実現可能であれば、ロストモーションスプリングとしと採用することで同様の作用効果を奏することが可能となる。
【００５０】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の内燃機関の動弁装置を具体化した第２の実施の形態について、図７〜図９を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態及び後述の第３の実施の形態において、上述の実施の形態と共通する要素については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５１】
第１の実施の形態では、最大揺動量Ｓｍａｘを超えて可変アーム１２が揺動したときのばね定数がそうでないときのばね定数よりも大きくなるような２段のばね特性を有したロストモーションスプリングにより、異常動作時の可変アーム１２の過揺動を規制するようにしてした。そしてそれにより、異常動作時にローラロッカアーム２２を脱離可能として、機関バルブ２３の破損を防止するようにしていた。これに対して本実施の形態の内燃機関の動弁装置では、カム１１との当接が維持された状態での最大揺動量Ｓｍａｘを超えた規定の揺動位置にて可変アーム１２の揺動を係止するストッパを備えることで、異常動作時の可変アーム１２の過揺動を規制するようにしている。
【００５２】
図７に示すように、本実施の形態に係る内燃機関の動弁装置も、カムシャフト１０に設けられたカム１１と機関バルブ２３との間に、可変アーム１２とローラロッカアーム２２との２つのアームが介設された構成となっている。またロストモーションスプリング２１の付勢によって可変アーム１２の入力部１５に設けられたローラ１８がカム１１に、またバルブスプリング２６の付勢によってローラロッカアーム２２のローラ２４が可変アーム１２の出力部１６のカム面２５に、それぞれ押し付けられている。そして可変アーム１２の入力部１５と出力部１６との揺動方向の相対位置を変化させることで、機関バルブ２３の最大リフト量及び作用角を可変とするように構成されている。なお、この動弁装置では、ロストモーションスプリング２１として、可変アーム１２の揺動量Ｓに依らず、ばね定数が一定の一般的のスプリングが採用されている。
【００５３】
一方、本実施の形態では、可変アーム１２の近傍における内燃機関のシリンダヘッドに、ストッパ６０を設けるようにしている。このストッパ６０は、可変アーム１２が規定の揺動位置に位置するときに、可変アーム１２の突起１９と当接して同可変アーム１２の揺動を係止するものとなっている。こうしたストッパ６０による揺動の係止は、揺動量Ｓが最大揺動量Ｓｍａｘよりも若干大きい値「Ｓｍａｘ＋α」となったときの可変アーム１２の揺動位置にてなされるようになっている。そのため、図８に示すように、ローラ１８がカム１１のカムノーズ頂部に当接されて可変アーム１２が正常動作中の最大揺動量Ｓｍａｘまで揺動しても、未だストッパ６０は突起１９に当接しないようになっている。すなわち、このストッパ６０は、正常に動作されている限り、可変アーム１２の揺動に何らの影響も与えないようになっている。
【００５４】
図９は、こうした本実施の形態の内燃機関の動弁装置について、その異常動作時における可変アーム１２、ローラロッカアーム２２等の状態を示している。上述したように内燃機関の過回転時には、可変アーム１２とローラロッカアーム２２とがほぼ同時にジャンプやバウンスを開始するようになる。ただし、本実施の形態の内燃機関の動弁装置では、可変アーム１２の突起１９がストッパ６０に衝突して、それ以上の可変アーム１２の揺動を係止することで、可変アーム１２の揺動量Ｓは「Ｓｍａｘ＋α」以下に留められるようになる。そのため、可変アーム１２の過揺動が抑制されて、このときのカム１１に対する可変アーム１２の離間量Ｃ１、すなわち異常動作中のカム１１と可変アーム１２のローラ１８との間に形成される隙間の最大値は、本来よりも縮小されるようになる。一方、このときの可変アーム１２に対するローラロッカアーム２２の離間量Ｃ２、すなわち異常動作中の可変アーム１２のカム面２５とローラロッカアーム２２のローラ２４との間に形成される隙間の最大値は、上記離間量Ｃ１が縮小された分、増大することになる。そしてそれにより、可変アーム１２とローラロッカアーム２２との間に、ローラロッカアーム２２の脱離を許容するだけの十分な空間が形成されるようになっている。
【００５５】
なお、こうした本実施の形態においても、可変アーム１２がカム１１の押圧により揺動する上記第１アームに、ローラロッカアーム２２が第１アームの押圧により揺動する上記第２アームに、それぞれ対応する構成となっている。また本実施の形態では、ストッパ６０が、カム１１との当接が維持された状態での最大揺動量Ｓｍａｘを超えて第１アーム（可変アーム１２）が揺動されたときに能動となって同第１アームの揺動を規制する上記揺動規制手段に相当する構成となっている。
【００５６】
以上説明した本実施の形態によれば、次の効果を奏することができる。
・本実施の形態の内燃機関の動弁装置は、カム１１の押圧により揺動する可変アーム１２と、可変アーム１２の押圧により揺動するローラロッカアーム２２との２つのアームを備え、ローラロッカアーム２２の押圧により機関バルブ２３を開弁させるように構成されている。また可変アーム１２をカム１１に押し付ける方向に付勢するロストモーションスプリング２１と、その機関バルブ２３をその閉弁方向に付勢するバルブスプリング２６とを備えてもいる。そしてカム１１との当接が維持される正常動作中の最大揺動量Ｓｍａｘを超えた規定の揺動位置にて可変アーム１２の揺動を係止するストッパ６０を備えるようにしている。こうした本実施の形態の動弁装置では、その正常動作時には、ロストモーションスプリング２１の付勢による押圧で可変アーム１２がカム１１に当接され、またバルブスプリング２６の付勢による押圧でローラロッカアーム２２が可変アーム１２に当接された状態で、機関バルブ２３の開閉駆動が行われる。一方過回転等によって可変アーム１２及びローラロッカアーム２２にジャンプやバウンスが発生するようになると、可変アーム１２はカム１１から、ローラロッカアーム２２は可変アーム１２から、それぞれ離間するようになる。このときのバウンスによる可変アーム１２の過揺動は、ストッパ６０により、カム１１との当接が維持された状態での最大揺動量Ｓｍａｘを超えた規定の揺動位置までに限定される。そのためバウンスによる可変アーム１２の過揺動が抑制されて、可変アーム１２とローラロッカアーム２２との離間量Ｃ２がその分拡大されるようになって、ローラロッカアーム２２がその設置位置から脱離するのに必要な空間が確保され易くなるようになっている。一方、正常動作中には、可変アーム１２の揺動は、ストッパ６０の係止位置まで到達しないため、機関バルブ２３の開閉駆動に係る作動を支障なく行うことができる。したがって本実施の形態によれば、カム１１と機関バルブ２３との間に２つのアームが介設された動弁装置にあっても、異常動作時のローラロッカアーム２２の脱離を可能とし、ピストンとの衝突等による破損から機関バルブ２３を保護することができるようになる。しかも、これを可能とするためのストッパ６０による可変アーム１２の揺動の係止は異常動作時に限定してなされるため、正常作動中の動弁装置の動作性の悪化を招くことはない。そのため、本実施の形態の内燃機関の動弁装置によれば、カム１１と機関バルブ２３との間に２つのアームが介設された内燃機関の動弁装置にあって、動作性の悪化を招くことなく、異常動作による機関バルブの破損を好適に防止することができる。
【００５７】
以上の本実施の形態は、次のように変更して実施することもできる。
上記実施の形態では、ストッパ６０を、同可変アーム１２にあってロストモーションスプリング２１の介装されるその突起１９と当接することで可変アーム１２の揺動を係止するように設置していた。もっとも、同様に可変アーム１２の揺動を係止できるのであれば、こうしたストッパ６０の設置位置は適宜に変更してもよい。例えば可変アーム１２にあってローラ１８を支持するその入力部１５の突き出し部分の下方の位置にストッパ６０を設置し、入力部１５の突き出し部分がストッパ６０に突き当たることで、可変アーム１２の揺動を係止するように構成することも可能である。
【００５８】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の内燃機関の動弁装置を具体化した第３の実施の形態について、図１０〜図１３を参照して詳細に説明する。
第２の実施の形態では、最大揺動量Ｓｍａｘを超えて可変アーム１２が過揺動したときに、その揺動をストッパ６０により強制的に係止することで、異常動作時の可変アーム１２の過揺動を規制してローラロッカアーム２２の脱離を可能としていた。これに対して本実施の形態の内燃機関の動弁装置では、ガス圧式ダンパや油圧式ダンパなどの減衰機構を用いて過揺動中の可変アーム１２の揺動速度を減衰させることで、異常動作時における可変アーム１２の過揺動の規制を図るようにしている。
【００５９】
図１０は、こうした本実施の形態の動弁装置の側部構造を示している。同図
に示すように、本実施の形態に係る内燃機関の動弁装置も、可変アーム１２とローラロッカアーム２２とを備え、ロストモーションスプリング２１とバルブスプリング２６とにより、可変アーム１２がカム１１に、ローラロッカアーム２２が可変アーム１２にそれぞれ押圧されるようになっている。そして可変アーム１２の入力部１５と出力部１６との揺動方向の相対位置を変化させることで、機関バルブ２３の最大リフト量及び作用角を可変とするように構成されている。なお、本実施の形態の動弁装置においても、ロストモーションスプリング２１としては、可変アーム１２の揺動量Ｓに依らず、ばね定数が一定の一般的のスプリングが採用されている。
【００６０】
さて本実施の形態では、可変アーム１２の上方における内燃機関のシリンダヘッドに、減衰機構７０を設置するようにしている。減衰機構７０は、例えばガス圧式や油圧式等のダンパとして構成されており、可変アーム１２の突起１９にその先端が対向するように配設されている。
【００６１】
図１１は、可変アーム１２の揺動量Ｓが「０」のとき、すなわち可変アーム１２の入力部１５のローラ１８がカム１１のベース円部に当接されているときの状態を示している。同図に示すように、このときには、減衰機構７０の先端は、可変アーム１２の突起１９から離れており、減衰機構７０は、非能動となっている。
【００６２】
図１２は、可変アーム１２の揺動量Ｓが正常動作中の最大揺動量Ｓｍａｘのとき、すなわち可変アーム１２の入力部１５のローラ１８がカム１１のカムノーズ頂部に当接されているときの状態を示している。減衰機構７０の先端は、可変アーム１２が最大揺動量Ｓｍａｘまで揺動されて始めて、突起１９に当接されるようになっている。ただし、この時点では、減衰機構７０の先端が突起１９に接触しただけで、減衰機構７０の減衰機能は未だ発現されていない状態となっている。
【００６３】
このように減衰機構７０は、可変アーム１２の揺動量Ｓが「０」から「Ｓｍａｘ」までの範囲に限定される動弁装置の正常動作中には、機能しないようになっている。すなわち、減衰機構７０は、可変アーム１２の揺動量Ｓが正常動作中の最大揺動量Ｓｍａｘを超えたときに限り能動となって、可変アーム１２の揺動速度を減衰するというその機能を発揮する。
【００６４】
さて内燃機関が過回転されて、可変アーム１２やローラロッカアーム２２がジャンプやバウンスといった異常動作を始めるようになる。そしてそうした異常動作により可変アーム１２やローラロッカアーム２２が過揺動されると、図１３に示すように、可変アーム１２のローラ１８がカム１１から、ローラロッカアーム２２のローラ２４が可変アーム１２のカム面２５から、それぞれ離間する。このとき、本実施の形態では、可変アーム１２がその正常動作中の最大揺動量Ｓｍａｘを超えて過揺動されると、減衰機構７０が能動となって可変アーム１２の揺動速度を減衰するようになる。そのため、本実施の形態の動弁装置では、可変アーム１２の過揺動が抑制されて、このときのカム１１に対する可変アーム１２の離間量Ｃ１、すなわち異常動作中のカム１１と可変アーム１２のローラ１８との間に形成される隙間の最大値は、本来よりも縮小されるようになる。一方、このときの可変アーム１２に対するローラロッカアーム２２の離間量Ｃ２、すなわち異常動作中の可変アーム１２のカム面２５とローラロッカアーム２２のローラ２４との間に形成される隙間の最大値は、上記離間量Ｃ１が縮小された分、増大することになる。そしてそれにより、可変アーム１２とローラロッカアーム２２との間に、ローラロッカアーム２２の脱離を許容するだけの十分な空間が形成されるようになっている。
【００６５】
なお、こうした本実施の形態においても、可変アーム１２がカム１１の押圧により揺動する上記第１アームに、ローラロッカアーム２２が第１アームの押圧により揺動する上記第２アームに、それぞれ対応する構成となっている。また本実施の形態では、減衰機構７０が、カム１１との当接が維持された状態での最大揺動量Ｓｍａｘを超えて第１アーム（可変アーム１２）が揺動されたときに能動となって同第１アームの揺動を規制する上記揺動規制手段に相当する構成となっている。
【００６６】
以上説明した本実施の形態によれば、次の効果を奏することができる。
・本実施の形態の内燃機関の動弁装置は、カム１１の押圧により揺動する可変アーム１２と、可変アーム１２の押圧により揺動するローラロッカアーム２２との２つのアームを備え、ローラロッカアーム２２の押圧により機関バルブ２３を開弁させるように構成されている。また可変アーム１２をカム１１に押し付ける方向に付勢するロストモーションスプリング２１と、その機関バルブ２３をその閉弁方向に付勢するバルブスプリング２６とを備えてもいる。こうした本実施の形態では、その正常作動時には、ロストモーションスプリング２１の付勢による押圧で可変アーム１２がカム１１に当接され、またバルブスプリング２６の付勢による押圧でローラロッカアーム２２が可変アーム１２に当接された状態で、機関バルブ２３の開閉駆動が行われる。一方、内燃機関の過回転等によって可変アーム１２及びローラロッカアーム２２にジャンプやバウンスが発生するようになると、可変アーム１２はカム１１から、ローラロッカアーム２２は可変アーム１２から、それぞれ離間するようになる。このとき、本実施の形態では、ジャンプやバウンスによって、カム１１との当接が維持された状態での最大揺動量Ｓｍａｘを超えて可変アーム１２が揺動されると、減衰機構７０が能動となって可変アーム１２の揺動速度を減衰させる。これにより、ジャンプやバウンスによる可変アーム１２の過揺動が抑制されて、可変アーム１２とローラロッカアーム２２との離間量Ｃ２がその分拡大されるようになることから、ローラロッカアーム２２がその設置位置から脱離するのに必要な空間が確保され易くなる。一方、正常作動時には、可変アーム１２の揺動量Ｓは、カム１１との当接が維持された状態での最大揺動量Ｓｍａｘを超えないため、減衰機構７０による可変アーム１２の揺動速度の減衰はなされないようになる。そのため、本実施の形態によれば、カム１１と機関バルブ２３との間に２つのアームが介設された動弁装置にあっても、異常動作時のローラロッカアーム２２の脱離を可能とし、ピストンとの衝突等による破損から機関バルブ２３を保護することができるようになる。しかも、これを可能とする減衰機構７０による可変アーム１２の揺動速度の減衰は、異常動作時に限定してなされるため、正常作動中の動弁装置の動作性の悪化を招くことはない。
【００６７】
以上の本実施の形態は、次のように変更して実施することもできる。
上記実施の形態では、減衰機構７０を、同可変アーム１２にあってロストモーションスプリング２１の介装されるその突起１９と当接することで可変アーム１２の揺動速度を減衰するように設置していた。もっとも、同様に可変アーム１２の揺動速度を減衰することができるのであれば、こうした減衰機構７０の設置位置は適宜に変更してもよい。例えば可変アーム１２にあってローラ１８を支持するその入力部１５の突き出し部分の下方の位置に減衰機構７０を設置し、入力部１５の突き出し部分が減衰機構７０の先端部に突き当たることで、可変アーム１２の揺動速度を減衰するように構成することも可能である。
【００６８】
また本発明は、次の各構成（イ）〜（ホ）を備えてカムの回転に応じて機関バルブを開閉させる内燃機関の動弁装置であれば、任意の動弁装置に適用することができる。例えば、（イ）〜（ホ）の各構成を備えるものであれば、リフト量可変機能を具備しない内燃機関の動弁装置にも、本発明は適用可能である。
【００６９】
（イ）カムの押圧により揺動する第１アーム。
（ロ）その第１アームをカムに押し付ける方向に付勢するロストモーションスプリング。
（ハ）第１アームの押圧により揺動する第２アーム。
（ニ）その第２アームの押圧により開弁される機関バルブ。
（ホ）その機関バルブをその閉弁方向に付勢するバルブスプリング。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の内燃機関の動弁装置の第１実施形態についてその側部断面構造を示す断面図。
【図２】同実施形態の動弁装置における可変アームの揺動量とロストモーションスプリングのばね力との関係を示すグラフ。
【図３】同実施形態の動弁装置についてバルブリフト量が「０」のときの可変アーム及びその周辺の側部断面構造を示す断面図。
【図４】同実施形態の動弁装置についてその正常動作での最大リフト時における可変アーム及びその周辺の側部断面構造を示す断面図。
【図５】同実施形態の動弁装置についてその異常動作時における両アーム及びその周辺の側部断面構造を示す断面図。
【図６】ロストモーションスプリングの構成を変更した同実施形態の変形例について（ａ）はバルブリフト量が「０」のときの、（ｂ）は正常動作中の最大リフト時の各状況におけるロストモーションスプリングの側部断面構造をそれぞれ示す断面図。
【図７】本発明の内燃機関の動弁装置の第２実施形態についてバルブリフト量が「０」のときの両アーム及びその周辺の側部断面構造を示す断面図。
【図８】同実施形態の動弁装置についてその正常動作での最大リフト時における両アーム及びその周辺の側部断面構造を示す断面図。
【図９】同実施形態の動弁装置についてその異常動作時における両アーム及びその周辺の側部断面構造を示す断面図。
【図１０】本発明の内燃機関の動弁装置の第３実施形態についてその側部断面構造を示す断面図。
【図１１】同実施形態の動弁装置についてバルブリフト量が「０」のときの可変アーム及びその周辺の側部断面構造を示す断面図。
【図１２】同実施形態の動弁装置についてその正常動作での最大リフト時における可変アーム及びその周辺の側部断面構造を示す断面図。
【図１３】同実施形態の動弁装置についてその異常動作時における両アーム及びその周辺の側部断面構造を示す断面図。
【図１４】リフト量可変機能を備えた従来の内燃機関の動弁装置の一例についてその側部断面構造を示す断面図。
【図１５】同じく従来の動弁装置の一例についてその可変アームの斜視断面構造を示す断面図。
【図１６】同じく従来の動弁装置の一例についてその可変アームのスライダを取り外した状態での斜視断面構造を示す断面図。
【図１７】同じく従来の動弁装置の一例について最大リフト量を小さくした状態での側部断面構造を示す断面図。
【図１８】同じく従来の動弁装置の一例について最大リフト量を大きくした状態での側部断面構造を示す断面図。
【図１９】同じく従来の動弁装置の一例についてそのバルブ特性の可変設定態様を示すグラフ。
【図２０】同じく従来の動弁装置の一例についてその異常動作時における側部断面構造を示す断面図。
【符号の説明】
【００７１】
１０…カムシャフト、１１…カム、１２…可変アーム（第１アーム）、１３…ロッカシャフト、１５…入力部、１６…出力部、１７…コントロールシャフト、１８…ローラ、１９…突起、２０…ばね座、２１…ロストモーションスプリング、２２…ローラロッカアーム、２３…機関バルブ、２４…ローラ、２５…カム面、２６…バルブスプリング、２７…スライダ、２８…入力ギア、２９…出力ギア、３０…内歯ギア、３１…内歯ギア、４０…ロストモーションスプリング（揺動規制手段）、４１…第１スプリング、４２…第２スプリング、５０…ロストモーションスプリング（揺動規制手段）、５１…第１スプリング、５２…第２スプリング、６０…ストッパ（揺動規制手段）、７０…減衰機構（揺動規制手段）。
【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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