特許 5772318 内燃機関の可変動弁装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5772318

(24)【登録日】2015年7月10日

(45)【発行日】2015年9月2日

(54)【発明の名称】内燃機関の可変動弁装置

(51)【国際特許分類】

   F01L 13/00 20060101AFI20150813BHJP

【ＦＩ】

   F01L13/00 301U

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2011-153017(P2011-153017)

(22)【出願日】2011年7月11日

(65)【公開番号】特開2013-19307(P2013-19307A)

(43)【公開日】2013年1月31日

【審査請求日】2014年2月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001520

【氏名又は名称】特許業務法人日誠国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大澤 宏

【審査官】 稲村 正義

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０２−０１６３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０１６３１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−０３３４１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−０３３４１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０８５０７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｌ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

カム軸を取り囲むように円筒状に形成され、前記カム軸と一体に回転し、かつ前記カム軸の軸方向へ移動可能であり、外周面にバルブの作動特性が異なる複数のカムが設けられ、軸方向の端面に軸方向の高低差を有する端部カム面が周回する形状に形成されているカムキャリアと、
前記カム軸の軸方向へ沿って往復運動可能であり、先端部が前記端部カム面を押圧して前記カムキャリアを軸方向へ移動させて前記カムを切り替えるとともに、前記カム軸の下部を支持するロアカムハウジングに内蔵される基端部を有するピストンと、
を備えることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。

【請求項2】

前記複数のカムは、半径が等しいベース円部と、前記ベース円部より半径方向外側へ突出するノーズ部と、を備え、
前記端部カム面は、前記ピストンの先端部により前記カムキャリアが移動されない非駆動部と、前記ピストンの作動と連動して前記カムキャリアを移動させる駆動部と、前記カムキャリアを最大限移動した位置にて停止させる最大駆動部と、を備え、
前記ノーズ部が前記バルブ側と当接するときに前記先端部が前記非駆動部と対向し、前記ベース円部が前記バルブ側と当接するときに前記先端部が前記駆動部または前記最大駆動部と対向する
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】

前記端部カム面は、前記カムキャリアの軸方向の両端面に形成され、
前記カムキャリアの両方の前記端部カム面と対向する位置にそれぞれ前記ピストンを配置した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。

【請求項4】

前記カム軸の外周面にスプライン外歯を備え、前記カムキャリアの内周面に前記スプライン外歯と噛み合うスプライン内歯を備え、
前記カム軸の外周面の一部に前記スプライン外歯よりも歯幅が広い歯部を形成し、前記カムキャリアの内周面に前記歯部を収納する溝部を形成し、
前記歯部の頂面に前記カムキャリアの停止位置を規定する凹部を複数個形成するとともに、前記カムキャリアに外周面と前記溝部の間を貫通する貫通孔を形成し、
前記貫通孔内に、前記凹部と係合可能なクリック移動部材と、前記クリック移動部材を前記凹部に押し付ける付勢部材と、前記貫通孔を塞ぐプラグと、を配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の内燃機関の可変動弁装置。

【請求項5】

カム軸を取り囲むように円筒状に形成され、前記カム軸と一体に回転し、かつ前記カム軸の軸方向へ移動可能であり、外周面にバルブの作動特性が異なる複数のカムが設けられたカムキャリアと、
前記カム軸の軸方向へ沿って往復運動可能であり、先端部が前記カムキャリアの端面を押圧して前記カムキャリアを軸方向へ移動させて前記カムを切り替える押圧駆動部と、
前記カム軸の外周面に形成されたスプライン外歯と、前記カムキャリアの内周面に形成された前記スプライン外歯と噛み合うスプライン内歯と、を備え、
前記カム軸の外周面の一部に前記スプライン外歯よりも歯幅が広い歯部を形成し、前記カムキャリアの内周面に前記歯部を収納する溝部を形成し、
前記歯部の頂面に前記カムキャリアの停止位置を規定する凹部を複数個形成するとともに、前記カムキャリアに外周面と前記溝部の間を貫通する貫通孔を形成し、
前記貫通孔内に、前記凹部と係合可能なクリック移動部材と、前記貫通孔を塞ぐプラグと、を備えることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。

【請求項6】

カム軸を取り囲むように円筒状に形成され、前記カム軸と一体に回転し、かつ前記カム軸の軸方向へ移動可能であり、外周面にバルブの作動特性が異なる複数のカムが設けられ、軸方向の端面に軸方向の高低差を有する端部カム面が周回する形状に形成されているカムキャリアと、
前記カム軸の軸方向へ沿って往復運動可能であり、先端部が前記カムキャリアの端面を押圧して前記カムキャリアを軸方向へ移動させて前記カムを切り替える押圧駆動部と、
前記カム軸の外周面に形成されたスプライン外歯と、前記カムキャリアの内周面に形成された前記スプライン外歯と噛み合うスプライン内歯と、を備え、
前記カム軸の外周面の一部に前記スプライン外歯よりも歯幅が広い歯部を形成し、前記カムキャリアの内周面に前記歯部を収納する溝部を形成し、
前記歯部の頂面に前記カムキャリアの停止位置を規定する凹部を複数個形成するとともに、前記カムキャリアに外周面と前記溝部の間を貫通する貫通孔を形成し、
前記貫通孔内に、前記凹部と係合可能なクリック移動部材と、前記貫通孔を塞ぐプラグと、を備えることを特徴とする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、バルブ作動特性の異なるカムを複数個配置してなるカムキャリアをカム軸の軸方向へ移動させる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、バルブタイミング・リフト量を変化させるためのカムキャリアに形成された大小２種類のカムの側方外周に螺旋状の溝を形成し、カムキャリアの半径方向から溝に操作部材のピンを抜き差しするように操作し、その操作に応じてカムキャリアをカム軸に対して軸方向に移動させて切り替えるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−１０８３０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記従来の可変動弁装置では、カムキャリアの外周面にカム軸方向に軌道が変化する螺旋状の溝を形成するため、カム軸方向に蛇行する螺旋状の溝を形成するためのスペースが必要になる。したがって、このような可変動弁装置を採用するとエンジンの全長が大きくなるという問題点がある。また、このように螺旋状の溝にピンを抜き差しする操作部材は、シリンダヘッドにおいてカムキャリアよりも上方に配置する必要があるため、シリンダヘッドの高さが高くなるという問題点がある。

【0005】

また、このような可変動弁装置では、カムの外周面に螺旋状の溝を精度良く形成する必要があり、製造が困難になるとともにコスト高になるという問題点がある。

【0006】

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、小型化が図れるとともに製造が容易な内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の態様は、カム軸の外側にカム軸を取り囲むように円筒状に形成され、カム軸と一体に回転し、かつカム軸の軸方向へ移動可能であり、外周面にバブルの作動特性が異なる複数のカムが設けられ、軸方向の端面に軸方向に高低差を有する端部カム面が周回する形状に形成されているカムキャリアと、
カム軸の軸方向へ沿って往復運動可能であり、先端部が端部カム面を押圧してカムキャリアを軸方向へ移動させてカムを切り替えるとともに、カム軸の下部を支持するロアカムハウジングに内蔵される基端部を有するピストンと、を備えることを特徴とする。

【0008】

上記の態様としては、複数のカムが、半径が等しいベース円部と、ベース円部より半径方向外側へ突出するノーズ部と、を備え、端部カム面は、ピストンが作動してもカムキャリアを移動させない非駆動部と、ピストンの作動と連動してカムキャリアを移動させる駆動部と、カムキャリアを最大限移動した位置にて停止させる最大駆動部と、を備え、ノーズ部がバルブ側と当接するときに、先端部が非駆動部と対向し、前記ベース円部が前記バルブ側と当接するときに前記先端部が前記駆動部または前記最大駆動部と対向する構成とすることができる。

【0010】

上記の態様としては、端部カム面が、カムキャリアの軸方向の両端面に形成され、カムキャリアの両方の端部カム面と対向する位置にそれぞれピストンを配置した構成とすることができる。

【0011】

上記の態様としては、カム軸の外周面にスプライン外歯を備え、カムキャリアの内周面にスプライン外歯と噛み合うスプライン内歯を備え、カム軸の外周面の一部にスプライン外歯よりも歯幅が広い歯部を形成し、カムキャリアの内周面に歯部を収納する溝部を形成し、歯部の頂面にカムキャリアの停止位置を規定する凹部を複数個形成するとともに、カムキャリアに外周面と溝部の間を貫通する貫通孔を形成し、貫通孔内に、凹部と係合可能なクリック移動部材と、クリック移動部材を凹部に押し付ける付勢部材と、貫通孔を塞ぐプラグと、を配置した構成とすることができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係る内燃機関の可変動弁装置によれば、小型化が図れるとともに製造が容易な内燃機関の可変動弁装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本発明の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の断面図である。

【図2】図２は、本発明の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3】図３は、本発明の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4】図４は、本発明の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軸とカムキャリアを示す斜視図である。

【図5】図５は、本発明の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軸を示す斜視図である。

【図6】図６は、本発明の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軸の平面図である。

【図7】図７は、図６のVII−VII線で切断した状態を示す断面図である。

【図8】図８は、本発明の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軸の側面図である。

【図9-1】図９−１は、第２カムのベース円部がロッカアームと接触している状態を示す図４のIX−IX線で切断した状態を示す断面図である。

【図9-2】図９−２は、図９−１に示した状態でプランジャが作動してカムキャリアが後方へ移動した状態を示す図４のIX−IX線で切断した状態を示す断面図である。

【図9-3】図９−３は、第２カムのノーズ部がロッカアームと接触してバルブが作動した状態を示す図４のIX−IX線で切断した状態を示す断面図である。

【図9-4】図９−４は、図９−３に示した状態でプランジャが作動してもカムキャリアが後方へ移動しないことを示す図４のIX−IX線で切断した状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に、本発明の実施の形態に係る内燃機関の可変動弁装置の詳細を図面に基づいて説明する。

【0015】

（可変動弁装置の概略構成）
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る内燃機関の可変動弁装置２は、内燃機関のシリンダヘッド１に内蔵されている。なお、このシリンダヘッド１の全体構成は、通常のシリンダヘッドと略同様であり、ヘッド本体１Ａとヘッドカバー１Ｂとを備えている。図２〜図４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の両端側に対向配置された押出駆動部としての一対のプランジャ５と、を備え、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り替えを行うようになっている。また、図１に示すように、このシリンダヘッド１には、この他に、排気バルブ側のカム軸３０や排気カム４０などを備えている。

【0016】

図１〜図３に示すように、本実施の形態では、カムキャリア４の回転に伴いスイングするタイプのロッカアーム１１が用いられている。このロッカアーム１１は、一端部１１Ｃ下面に形成された凹部がピボット１２Ａの上に当接するように配置されている。すなわち、ロッカアーム１１は、一端部１１Ｃ側で揺動中心（支点）となるピボット支持部１２で支持されている。なお、ピボット１２Ａは円筒状のピボット支持部１２に出没調整可能に設けられている。

【0017】

ロッカアーム１１の中央には、被押圧ローラ１１Ａがピン１１Ｂで軸支されている。この被押圧ローラ１１Ａは、ロッカアーム１１の上面から突出しており、カムキャリア４の低速カム４１と高速カム４２のいずれかに当接している。

【0018】

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の上端に当接するようになっている。なお、図示しないが、吸気バルブ１３は、シリンダヘッド１側の図示しないバルブガイドで軸方向に進退可能に設けられ、バルブスプリング１４により引き上げる方向（吸気ポートと燃焼室とを閉じる方向）に付勢されている。

【0019】

（カム軸）
図１および図４に示すように、カム軸３は、ヘッド本体１Ａの上に配置された軸受け部となるロアカムハウジング６とアッパカムハウジング７とに回転自在に支持され、図示しないチェーンやベルト等により図示しないクランクシャフトと連動して回転するように連動部分を備えている。なお、図２〜図７では、カム軸３における連動部分の図示を省略している。ロアカムハウジング６とアッパカムハウジング７は、図示しない内燃機関の気筒と重ならない位置に配置され、図１に示すようにヘッド本体１Ａに架設されている。なお、これらロアカムハウジング６とアッパカムハウジング７は、ヘッドカバー１Ｂで覆われてシリンダヘッド１内に内蔵されている。

【0020】

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。本実施の形態において、このカム軸３は、図示しない内燃機関としてのエンジンの前後方向（図２および図３に矢印で示す方向）に沿って延びるように配置されている。

【0021】

図４〜図８に示すように、カム軸３は、円筒形状であり、内部に軸方向に沿って形成され互いに区画された第１オイル通路３３と第２オイル通路３４とが形成されている。また、カム軸３における中央部の外周面には、軸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。図５に示すように、スプライン外歯３１の一部には、軸方向に沿って平坦な平坦部３２が形成されている。この平坦部３２の中央の２箇所には、カムキャリア４の位置決め用の凹部３２Ａ，３２Ｂが所定距離隔てて軸方向に沿って形成されている。

【0022】

図５〜図７に示すように、カム軸３におけるスプライン外歯３１を形成した領域の軸方向の両側には、所定距離を隔てた位置に第２オイル溝３６が周回して形成され、第２オイル通路３４から所定距離を隔てた位置に第１オイル溝３５が周回して形成されている。図４に示すように、カム軸３における、第１オイル溝３５および第２オイル溝３６が形成された領域は、上記したロアカムハウジング６とアッパカムハウジング７との間の軸受部に回転自在に支持されている。

【0023】

図５および図７に示すように、第１オイル溝３５には、第１オイル通路３３に連通する連通孔３３Ａが形成されている。第２オイル溝３６には、第２オイル通路３４に連通する連通孔３４Ａが形成されている。第１オイル溝３５および第２オイル溝３６は、図４に示すロアカムハウジング６およびアッパカムハウジング７との間の軸受部に潤滑油を供給する機能を有している。

【0024】

（カムキャリア）
図３に示すように、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いる。このカムキャリア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、カム軸３とカムキャリア４とは、一体に回転するとともに、カムキャリア４がカム軸３に対して軸方向へ移動可能となっている。

【0025】

図２〜図４に示すように、カムキャリア４は、周面にバルブ作動特性の異なる、第１カムとしての低速カム４１と、第２カムとしての高速カム４２とが軸方向に並んで一体に設けられている。なお、低速カム４１と高速カム４２との一体構成体は、所定間隔を隔てて一対が配置されている。一対の低速カム４１，４１が選択される場合は、それぞれの低速カム４１が、吸気バルブ１０（ロッカアーム１１）の上方に位置し、一対の高速カム４２が選択される場合は、それぞれの高速カム４２が、吸気バルブ１０（ロッカアーム１１）の上方に位置するように、低速カム４１同士の間隔、高速カム４２同士の間隔、および吸気バルブ１０同士の間隔は、同一に設定されている。

【0026】

図４に示すように、低速カム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へ突出したノーズ部４１Ｂとを備える。高速カム４２は、基礎となる低速カム４１のベース円部４１Ａと同じ半径のベース円部４２Ａと、ベース円部４２Ａより半径方向外側へ向けて低速カム４１のノーズ部４１Ｂよりも突出するように形成されたノーズ部４２Ｂとを備える。図４に示すように、これら低速カム４１と高速カム４２は、軸方向に沿って隣接して配置されている。しかも、これらベース円部４１Ａ，４２Ａは、軸方向に面一に形成された連続面である。また、低速カム４１と高速カム４２のノーズ部４１Ｂ，４２Ｂは、ほぼ同位相となる方向に配置されている。これら低速カム４１と高速カム４２は、カム軸３に対する配置状態により、図示しないクランクシャフトの動作に伴って動作する吸気バルブ１３のリフトタイミングが規定されるようになっている。

【0027】

また、カムキャリア４の軸方向の端面には、軸方向に高低差を有する端部カム面４３が周回して連続するように形成されている。この端部カム面４３には、カム軸方向に沿って往復動作するプランジャ５のピストン５１の先端が対向配置されている。カムキャリア４は、端部カム面４３が、プランジャ５のピストン５１で押圧されることによりカム軸方向に移動するようになっている。なお、プランジャ５のピストン５１の先端は、最も突出する位置と最も引っ込んだ位置との２点の間を出没するだけの操作が行われる。

【0028】

図４に示すように、端部カム面４３は、ノーズ部４１Ｂ，４２Ｂと対応する位置に軸方向にカム高さの低い非駆動部４３Ａが形成され、ベース円部４１Ａ，４２Ａの周方向中央部に軸方向にカム高さの高い最大駆動部４３Ｂが形成され、ベース円部４１Ａ，４２Ａの周方向両側部に対応する位置、すなわち非駆動部４３Ａと最大駆動部４３Ｂとの間に、これら非駆動部４３Ａと最大駆動部４３Ｂを結ぶ斜面状の駆動部４３Ｃが形成されている。

【0029】

図３に示すように、カムキャリア４の中間部４４には、クリック移動部材を設けるための貫通孔４４Ａがカムキャリア４の半径方向に貫通して形成されている。この貫通孔４４Ａには、クリック移動部材としてのボール８と、このボール８をカムキャリア４の内周面から中心軸側へ向けて突出するように付勢するスプリング９と、貫通孔４４Ａを外側から塞いでスプリング９の外側端部を支持するプラグ１０と、が設けられている。このボール８は、カムキャリア４がカム軸３に対して軸方向に移動したときに、カム軸３側に設けた凹部３２Ａ，３２Ｂにクリック動作を伴って係合して位置決めを行うようになっている。

【0030】

（プランジャ）
図４および図９−１〜図９−４に示すように、プランジャ５は、ロアカムハウジング６内に内蔵されている。なお、図４は、一対のプランジャ５のうち、一方の（後側の）ロアカムハウジング６およびアッパカムハウジング７のみを示したが、他方のプランジャ５も同様にロアカムハウジング６に内蔵されている。ロアカムハウジング６には、図９−１〜図９−４に示すように、プランジャ５のピストン５１が収納され、ピストン５１が軸方向へ移動可能なピストン摺動孔６Ａが形成されている。このピストン５１は、スプリング５２によりピストン摺動孔６Ａ内に没するように付勢されている。また、ピストン５１の頭部とプラグ５３との間には、図示しないアクチュエータから例えばオイル等の流体の供給、排出が行われることにより、ピストン５１をピストン摺動孔６Ａより出没させるようになっている。ピストン５１は、吸気バルブ１３のリフト量を最大リフト量と最小リフト量のいずれかに切り替えるように駆動される。

【0031】

（可変動弁装置の作用・動作）
以下、本実施の形態に係る可変動弁装置２の低速カム４１と高速カム４２への切り替えの動作について説明する。

【0032】

図９−１は、可変動弁装置２において高速カム４２が選択されて運転されている状態を示している。このタイミングでは、高速カム４２のベース円部４２Ａとロッカアーム１１の被押圧ローラ１１Ａとが接触している。このような高速カム４２が選択されている状態から低速カム４１が選択される状態に切り替える場合は、低速カム４１が位置する側（図９−１における右側）のプランジャ５のピストン５１を駆動させてピストン摺動孔６Ａから突出させる。ピストン５１の先端部は、端部カム面４３の最大駆動部４３Ｂを押圧するため、カムキャリア４を最大距離まで移動させる。このとき、低速カム４１のベース円部４１Ａはベース円部４２Ａと面一に形成されているため、図９−１に示す状態では、カムキャリア４は被押圧ローラ１１Ａに対して円滑に摺動して図９−２に示すように被押圧ローラ１１Ａに低速カム４１のベース円部４１Ａが接触した状態となる。

【0033】

このようにカムキャリア４がカム軸３に対して変位するときに、カム軸３の凹部３２Ａに係合していたボール８が凹部３２Ａから外れて、凹部３２Ｂへ移動して係合する。この結果、カムキャリア４は、カム軸３に対して低速カム４１が選択された位置で固定される。

【0034】

図９−３は、図９−１と同様に、可変動弁装置２において高速カム４２が選択されて運転されている場合を示している。そして、この図９−３では、高速カム４２のノーズ部４２Ｂがロッカアーム１１の被押圧ローラ１１Ａと接触している状態を示している。仮に、このような状態で高速カム４２から低速カム４１へ切り替えようとすると、両方のカム間の段差があるため、エンジン騒音や破損等の不具合を招くことになる。しかし、本実施の形態に係る可変動弁装置２では、被押圧ローラ１１Ａとノーズ部４２Ｂとが接触しているときに、プランジャ５のピストン５１に対向する端部カム面４３は、非駆動部４３Ａであり、図９−３に示すように、非駆動部４３Ａとピストン５１の先端部との距離はピストン５１の突出長さよりも僅かに長くなる。したがって、図９−４に示すように、ピストン５１が突出するように駆動したとしても、ピストン５１がカムキャリア４を図中左方向へ移動させることはなく、上記の不具合を招くことはない。

【0035】

図９−２に示すように、被押圧ローラ１１Ａに低速カム４１が接触する状態から高速カム４２に切り替えるには、図面右側のプランジャ５のピストン５１を引っ込めて、図面左側のプランジャ５のピストン５１を突出させればよい。このように、プランジャ５のピストン５１は、ベース円部４１Ａ，４２Ａが被押圧ローラ１１Ａに接触しているタイミングで突出させることにより、切り替えが可能となる。

【0036】

本実施の形態では、プランジャ５のピストン５１がカム軸３の軸方向へ往復運動する構成であり、このピストン５１がカムキャリア４の端面に形成された端部カム面４３を押圧することでカムキャリア４を軸方向へ移動させて高速カム４２と低速カム４１との切り替えを行う構成としている。したがって、本実施の形態に係る可変動弁装置２では、従来の可変動弁装置のように、ピストンがカムキャリア４の半径方向に往復移動するプランジャを用いて、カムキャリアの外周面に螺旋状に形成した溝にピストンを出し入れする構成に比較して、シリンダヘッドの高さが高くなることを抑制できるとともに、カムキャリア４の全長を短縮することができ、可変動弁装置２の小型化が図れるという効果がある。

【0037】

本実施の形態に係る可変動弁装置２では、カムキャリア４の移動方向と同じ方向に、プランジャ５のピストン５１を往復運動させるため、駆動力を効率よく伝達できる。さらに、本実施の形態では、プランジャ５をシリンダヘッド１の高さ方向において低い位置に配置できるため、可変動弁装置２の小型化を図ることができる。

【0038】

本実施の形態に係る可変動弁装置２では、プランジャ５をカムハウジング（ロアカムハウジング６およびアッパカムハウジング７）に内蔵しているため、取り付け部材などの部品点数を削減できる。

【0039】

また、本実施の形態では、溝にピストン５１の先端を出し入れする構成ではなく、端部カム面４３に軸方法に沿ってピストン５１を往復道させるだけでよいため、タイミングの制御を簡素化することができる。さらに、本実施の形態では、螺旋状の溝を形成する必要がないため、カムキャリア４の加工が容易になり、可変動弁装置２の製造効率を高めることができる。

【0040】

本実施の形態に係る可変動弁装置２によれば、被押圧ローラ１１Ａにベース円部４１Ａ，４２Ａが接触している場合にカムキャリア４を移動させて低速カム４１と高速カム４２との切り替えを行うため、カム切り替えを円滑に行うことができる。

【0041】

本実施の形態に係る可変動弁装置２によれば、カム軸３に対してカムキャリア４がクリック動作にて位置決めされるように、クリック移動部材としてのボール８、スプリング９などを用いているため、カムキャリア４を確実に位置決めすることができる。また、カム軸３に形成する凹部３２Ａ，３２Ｂや、カムキャリア４に形成する貫通孔４４Ａは、カム軸３やカムキャリア４に対して半径方向に垂直に形成するだけでよいため、容易に機械加工できるという利点がある。特に、カムキャリア４に形成した貫通孔４４Ａには、外側からボール８、スプリング９、プラグ１０を組み付ければよいため、組み付け性が向上し、可変動弁装置２の製造性を向上させることができる。

【0042】

（その他の実施の形態）
以上、実施の形態について説明したが、この実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。

【0043】

例えば、上記の実施の形態では、カムキャリア４の両端面の端部カム面４３の最大駆動部４３Ｂをベース円部４１Ａ，４２Ａに対応する位置に配置し、非駆動部４３Ａをノーズ部４１Ｂ、４２Ｂに対応する位置に配置したが、実質的には、ロッカアーム１１の被押圧ローラ１１Ａにベース円部４１Ａ，４２Ａが接触するときに、プランジャ５のピストン５１が対向する端部カム面４３に駆動部４３Ｃと最大駆動部４３Ｂが形成され、被押圧ローラ１１Ａにノーズ部４１Ｂ、４２Ｂが接触するときに、プランジャ５のピストン５１が対向する端部カム面４３に非駆動部４３Ａが形成され、駆動部４３Ｃが最大駆動部４３Ｂと非駆動部４３Ａとの間に形成された構成であればよい。したがって、本発明は、プランジャ５のピストン５１の配置位置に応じて端部カム面４３を設けるものである。

【0044】

上記の実施の形態では、プランジャ５のピストン５１を、ベース円部４１Ａ，４２Ａが被押圧ローラ１１Ａに接触しているタイミングで突出させて高速カム４２と低速カム４１との切り替えを行ったが、例えば、図９−４に示すように、被押圧ローラ１１Ａへノーズ部４２Ｂが接触している時点で、高速カム４２から低速カム４１へ切り替える場合に、ノーズ部４２Ｂが被押圧ローラ１１Ａに接触しているタイミングで、図面右側のプランジャ５のピストン５１を突出させておいても構わない。この場合、カムキャリア４が回転するに従い、端部カム面４３の駆動部４３Ｃの斜面状のカム面がピストン５１の先端部と摺動し、カムキャリア４は、徐々に図面左方向へ移動し、図９−２に示すように、端部カム面４３の最大駆動部４３Ｂがピストン５１の先端部と接触する位置でカムキャリア４を最大距離移動させて、被押圧ローラ１１Ａと高速カム４２とを接触させることができる。

【0045】

上記した実施の形態では、プランジャ５として、図示しないアクチュエータから例えばオイル等の流体の供給、排出が行われることにより、ピストン５１をピストン摺動孔６Ａより出没させるようにしたが、ソレノイドを用いてもよい。

【0046】

上記した実施の形態では、図９−２に示すように、プランジャ５のピストン５１が最も突出してピストン５１の先端がカムキャリア４を図中左方向へ移動させたときに、カムキャリア４側に設けられたボール８が、カム軸３側の凹部３２Ｂに重なるように一致する位置までには至らずに、ボール８の中心が凹部３２Ｂの平面輪郭内に進入した位置まで移動させるようにしてもよい。すなわち、ピストン５１の先端部で押されたカムキャリア４側のボール８が凹部３２Ｂの中心までに至らずに凹部３２Ｂの平面輪郭内に入る位置となるように、予め凹部３２Ｂの位置を設定しておけばよい。この場合、ボール８の中心が凹部３２Ｂの平面輪郭内に位置することにより、スプリング９の付勢力によりボール８が凹部３２Ｂの最も深い位置へ向けて入り込んで、カムキャリア４をごく僅かの長さだけ図中左方向へ移動させることができ、カムキャリア４の最大駆動部４３Ｂとピストン５１の先端部との間に僅かなクリアランスを持たせることができる。図９−２に示すように、カムキャリア４がプランジャ５のピストン５１で押し出されて低速カム４１が選択された時点において、カム軸３とカムキャリア４とは回転しているため、カムキャリア４の最大駆動部４３Ｂとピストン５１の先端部との間に僅かなクリアランスがあれば、最大駆動部４３Ｂとピストン５１の先端部との間の摩擦や異音等の発生を抑制できる。同様に、カムキャリア４を逆方向に移動させた場合においても、上記と同様な凹部３２Ａとボール８との関係となるように、凹部３２Ａの位置を予め設定しておけばよい。

【符号の説明】

【0047】

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
５ プランジャ
６ ロアカムハウジング
７ アッパカムハウジング
８ ボール（クリック移動部材）
９ スプリング
１０ プラグ
１１ ロッカアーム
１１Ａ 被押圧ローラ
１３ 吸気バルブ
３１ スプライン外歯
３２Ａ，３２Ｂ 凹部
４１ 低速カム
４２ 高速カム
４３ 端部カム面
４３Ａ 非駆動部
４３Ｂ 最大駆動部
４３Ｃ 駆動部
４４Ａ 貫通孔
４５ スプライン内歯
５１ ピストン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9-1】

【図9-2】

【図9-3】

【図9-4】