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WO2011024335A1 - 可変動弁装置及びそれを備えたエンジン並びに鞍乗型車両 - Google Patents

可変動弁装置及びそれを備えたエンジン並びに鞍乗型車両 Download PDF

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WO2011024335A1
WO2011024335A1 PCT/JP2010/001709 JP2010001709W WO2011024335A1 WO 2011024335 A1 WO2011024335 A1 WO 2011024335A1 JP 2010001709 W JP2010001709 W JP 2010001709W WO 2011024335 A1 WO2011024335 A1 WO 2011024335A1
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WO
WIPO (PCT)
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actuator
variable valve
engine
piece
valve device
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2010/001709
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English (en)
French (fr)
Inventor
永井良卓
舟串洋敬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
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Priority to CN201080037972.8A priority patent/CN102482960B/zh
Priority to EP10811395.2A priority patent/EP2472075B1/en
Publication of WO2011024335A1 publication Critical patent/WO2011024335A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K11/00—Motorcycles, engine-assisted cycles or motor scooters with one or two wheels
    • B62K11/02—Frames
    • B62K11/04—Frames characterised by the engine being between front and rear wheels
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    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L1/181—Centre pivot rocking arms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
    • F01L1/267—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder with means for varying the timing or the lift of the valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
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    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L1/053—Camshafts overhead type
    • F01L2001/0535—Single overhead camshafts [SOHC]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L2013/10—Auxiliary actuators for variable valve timing
    • F01L2013/103—Electric motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers

Definitions

  • the present invention relates to a variable valve system for controlling the opening and closing of a valve in an internal combustion engine provided with a valve, an engine provided with the same, and a straddle-type vehicle provided with the same, and in particular, a technology for switching a plurality of rocker arms.
  • a variable valve system for controlling the opening and closing of a valve in an internal combustion engine provided with a valve, an engine provided with the same, and a straddle-type vehicle provided with the same, and in particular, a technology for switching a plurality of rocker arms.
  • variable valve apparatus first apparatus
  • first apparatus one having two rocker arms, an output link, a connecting link, an actuator plate, an armature, a spring and a solenoid coil
  • the two rocker arms switch the valve lift amount and the like.
  • the output link switches the two rocker arms.
  • the connection link swings and drives the output link.
  • the actuator plate drives the connecting link.
  • the armature is made of a magnetic material and is protruded and attached to the lower surface of the actuator plate.
  • the spring biases the actuator plate in a raised upper position.
  • the solenoid coil magnetically attracts the armature to move the actuator plate to the lower position.
  • the actuator plate when the solenoid coil is deenergized, the actuator plate is maintained at the upper position, and the output link is inactivated. Therefore, one rocker arm is actuated to lift the valve.
  • the solenoid coil When the solenoid coil is energized, the armature is attracted by the electromagnetic attraction force larger than the biasing force of the spring, and the actuator plate is moved to the lower position.
  • the output link is activated via the connection link, and the other rocker arm is actuated to lift the valve.
  • the two rocker arms can be switched by switching the non-energization / energization of the solenoid coil.
  • Another variable valve operating apparatus (second apparatus) is provided with two rocker arms, an operating piece, a solenoid coil, a spring, and a permanent magnet (see, for example, Patent Document 2).
  • the two rocker arms switch the valve lift amount and the like.
  • the actuating piece is configured to be able to move in and out and switch between the two rocker arms.
  • the solenoid coil drives the actuating piece to move in and out.
  • a spring is provided between the solenoid coil and the actuating piece to bias the actuating piece toward the rocker arm.
  • the permanent magnet is provided on the solenoid coil side of the operation piece.
  • the solenoid coil when the solenoid coil is not energized, the operating piece is advanced by the spring toward the rocker arm and advanced. Therefore, one rocker arm is actuated to lift the valve.
  • the solenoid coil When the solenoid coil is energized, the actuating piece is attracted by the electromagnetic attraction of the solenoid coil, and the actuating piece is retracted from the rocker arm side. Therefore, the other rocker arm is actuated to lift the valve.
  • the electromagnetic attraction force of the permanent magnet maintains the state in which the operating piece is retracted.
  • the solenoid coil in order to release the state in which the operating piece is withdrawn and to advance the operating piece to the rocker arm side, the solenoid coil is temporarily excited so as to move the operating piece in the reverse direction. In this way, the two rocker arms are switched.
  • JP-A-10-110610 (FIGS. 1 to 4) Japanese Patent Publication No. 2008-530424 (FIG. 2)
  • the second conventional device unlike the first device, suction is performed by the permanent magnet, so that power is not consumed to keep the other rocker arm in contact with the valve.
  • permanent magnets have the characteristic that the magnetic force decreases at high temperatures.
  • the variable valve device is extremely close to the high temperature part, and it is extremely difficult to take adiabatic measures.
  • heat insulation measures even if heat insulation measures are taken, it is inevitable that the structure becomes complicated and the cost increases. That is, the second device has another problem that it is extremely unlikely to be realized although it has no problems as the first device described above.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and there is no power consumption for maintaining the state where the rocker arm is switched, and a highly variable valve operating device with extremely high feasibility and an engine equipped with the same. And it aims at providing a saddle-ride type vehicle.
  • the first invention relates to a variable valve device for switching a plurality of rocker arms, A connecting pin which is biased (biased) in an exit direction away from the rocker arm side and driven to advance to the rocker arm side to connect the plurality of rocker arms;
  • An actuator including an operating piece and driving the operating piece to any one of a plurality of different positions;
  • a state holding mechanism for advancing the connection pin toward the rocker arm according to the position of the operation piece and holding the connection pin in the position for advancing the lock arm when the actuator is deactivated; Are provided.
  • the actuator when the actuator is operated to switch the rocker arm, the operating piece is moved to a different position, and the connecting pin is advanced to the rocker arm side.
  • the state holding mechanism can hold each position of the connecting pin. Therefore, since there is no power consumption for maintaining the state where the rocker arm is switched, and no measures against heat are required, it is possible to realize a highly variable valve operating device with extremely high feasibility.
  • the position holding mechanism may hold the position of the connecting pin even when the actuator is actuated and the actuating piece is moving.
  • the plurality of rocker arms are two
  • the actuator is a push-type or pull-type electromagnetic solenoid
  • the electromagnetic solenoid has a function of linearly moving the operation piece in the axial direction, and is energized to either an initial position or an operation position by energization.
  • the state holding mechanism is provided with a knock rotation type ratchet mechanism provided with a tip member on the tip end side, and depending on the position of the operation piece, across the initial position and the advanced position, through the most advanced position advanced than the advanced position.
  • the tip member is moved.
  • the operating piece When the electromagnetic solenoid is energized to operate, the operating piece is driven to one side of the initial position and the operating position. At this time, according to the position of the actuating piece, the tip end member of the knocking rotary ratchet mechanism moves from the initial position to the advanced position, and moves from the advanced position or from the advanced position to the initial position through the advanced position. However, even if the actuating piece returns to the other side, the position of the tip member is held in the advanced position by the ratchet. Moreover, it is sufficient to turn on the electromagnetic solenoid when moving the tip member to the advanced position, and it is also sufficient to turn on the electromagnetic solenoid also when returning the tip member from the advanced position to the initial position. Therefore, the control can be simplified because it is not necessary to perform complicated driving such as driving the electromagnetic solenoids in different states so that the tip member moves in the reverse direction. As a result, two rocker arms can be easily switched.
  • the plurality of rocker arms are two
  • the actuator is a rotary electromagnetic solenoid that rotationally drives an operating piece about an axis from an initial position to an operating position
  • the state holding mechanism includes biasing means for biasing the actuating piece from the actuating position to the initial position, and a cam in two directions, and a cam shaft interlocked with the rotation of the actuating piece, the actuating piece and the cam shaft A clutch, which is interposed between the first and second clutches to permit rotation of the cam in the direction of rotation of the actuating piece and to prevent rotation of the cam in the direction opposite to the direction of rotation of the actuating piece;
  • the actuator is a rotary electromagnetic solenoid that rotationally drives an operating piece about an axis from an initial position to an operating position
  • the state holding mechanism includes biasing means for biasing the actuating piece from the actuating position to the initial position, and a cam in two directions, and a cam shaft interlocked with the rotation of the actuating piece, the actuating piece and the
  • connection pin and the state holding mechanism between the connection pin and the state holding mechanism, one end located on the state holding mechanism side and the other end located on the connection pin side It is preferable to provide the direction switching lever which has a part, and the said direction switching lever is provided with the rotating shaft between the said one end part and the said other end.
  • a fifth invention is an engine provided with the variable valve device according to any one of the first to fourth inventions,
  • the actuator is mounted such that a plane orthogonal to the axis of the cylinder and the operating direction of the actuating piece are parallel, and in the direction orthogonal to the main component direction of the vibration generated by the piston-crank system of the engine
  • the variable valve actuating device is mounted such that the operating directions of the operating pieces coincide with each other.
  • the vibration from the engine does not coincide with the operating direction of the actuator, so that the vibration can be prevented from adversely affecting the operation of the actuator.
  • a sixth invention is an engine provided with the variable valve device according to any one of the first to fourth inventions,
  • the actuator is attached to the variable valve actuating device so that the actuating direction of the actuating piece is positioned in a direction perpendicular to the axis of the cylinder.
  • a seventh invention is a straddle-type vehicle comprising the engine according to the fifth or sixth invention, It is preferable that the actuator is attached to the variable valve operating device so that a plane orthogonal to the direction in which the vehicle body vibrates when traveling is parallel to the operation direction of the operation piece.
  • An eighth invention is an engine according to the fifth or sixth invention, A fuel tank for storing fuel; Front and rear wheels, It is preferable to have a transmission mechanism for transmitting the power generated by the engine to the rear wheel.
  • ddle-ride type vehicle refers to a vehicle that can be ridden by a passenger straddling a saddle.
  • motorcycles all-terrain vehicles (ALL-TERRAIN VEHICLE), and snowmobiles are included.
  • motorcycles include scooters and mopeds (also called mopeds) that can be taken together with their legs.
  • variable valve device when the actuator is operated to switch the rocker arm, the operating piece is moved to a different position, and the connection pin is advanced to the rocker arm side. At that time, even if the actuator is deactivated, the state holding mechanism can hold each position of the connection pin. Therefore, since there is no power consumption for maintaining the state where the rocker arm is switched and no measures against heat etc. are required, it is possible to realize a highly variable valve operating device with extremely high feasibility.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a variable valve device according to a first embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a variable valve device according to a first embodiment. It is AA arrow sectional drawing of FIG. It is a perspective view which shows the principal part. It is a perspective view which shows a state holding mechanism. It is a disassembled perspective view of a state holding mechanism. It is a figure where it uses for operation
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine provided with a state holding mechanism according to a first embodiment. It is a schematic block diagram of the two-wheeled motor vehicle provided with the engine of FIG.
  • positioning of an actuator (a) shows the relationship with the vibration direction of a vehicle body, (b) shows the relationship with the vibration direction of an engine.
  • It is a schematic diagram which shows the preferable arrangement example 2 of an actuator (a) shows the relationship with the vibration direction of a vehicle body, (b) shows the relationship with the vibration direction of an engine.
  • positioning of an actuator (a) shows the relationship with the vibration direction of a vehicle body, (b) shows the relationship with the vibration direction of an engine.
  • variable valve device 3 ... cylinder head 5 ... combustion chamber 11 ... camshaft 13 ... cam for low speed 15 ... cam for high speed 16 ... cam 17 ... rocker shaft 19 ... rocker arm for low speed 21 ... rocker arm for high speed 22 ... rocker arm 23 ... Lost motion spring 33 ... through hole 35 ... compression coil spring 37 ... connecting pin 39 ... engaging part 41 ... actuator 43 ... state holding mechanism 45 ... direction switching lever 57 ... outer peripheral fixed cylinder 59 ... pressing member 61 ... rotating cylinder 63 ... tip member 65 ... spring 67 ... deep groove 69 ... inclined groove 71 ... locking portion 73 ... pressing sliding surface 75 ... locking projection 91 ... engine 111 ... ECU 141 ...
  • variable valve device an engine including the variable valve device, and a motorcycle as an example of a straddle-type vehicle including the engine will be described in order.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a variable valve system according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a horizontal sectional view showing a schematic configuration of the variable valve system according to the first embodiment
  • 1 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1
  • FIG. 4 is a perspective view showing the main part.
  • the spring (65) mentioned later is abbreviate
  • variable valve device 1 is suitable for a small displacement engine.
  • the small exhaust amount means, for example, about 100 cc to 200 cc.
  • the present invention can also be applied to single-cylinder engines and multi-cylinder engines.
  • the variable valve device 1 is disposed on the top of the cylinder head 3.
  • the cylinder head 3 is attached to the top of a cylinder (not shown).
  • the cylinder head 3 is provided with a combustion chamber 5 at the bottom.
  • An intake port 101 and an exhaust port 112 connected in communication with the side of the cylinder head 3 are formed on the upper surface of the combustion chamber 5.
  • Each port is provided with two intake valves 7 and two exhaust valves 9, respectively.
  • a piston that reciprocates in the vertical direction in FIG. 1 is disposed below the cylinder head 3.
  • the cylinder head 3 is provided with a single cam shaft 11.
  • the camshaft 11 includes a low speed cam 13 and a high speed cam 15 on the intake side and a cam 16 on the exhaust side.
  • rocker shafts 17 are provided on the intake side and the exhaust side at positions parallel to the camshaft 11 with the camshaft 11 interposed therebetween.
  • a low speed rocker arm 19 of a seesaw type and a high speed rocker arm 21 are swingably attached around the axis of the rocker shaft 17 to the rocker shaft 17 on the intake side.
  • a seesaw type rocker arm 22 is attached swingably around the axis of the rocker shaft 17.
  • the low speed rocker arm 19 has a needle roller 25 on one end side contacting the low speed cam 13 and an adjusting screw 27 on the other end side contacting the valve stem end of the intake valve 7.
  • the rocker arm 22 has the same configuration as the low speed rocker arm 19 except that there is no through hole (33) described later.
  • an intake valve is described as an example, the present invention is also applicable to a drive system of an exhaust valve.
  • the high speed rocker arm 21 is provided with a needle roller 29 at one end side contacting the high speed cam 15. Further, in the high speed rocker arm 21, the needle roller 29 is urged toward the high speed cam 15 by the lost motion spring 31.
  • a through hole 33 is formed in parallel to the rocker shaft 17 at an upper portion of the low speed rocker arm 19 which is above the rocker shaft 17.
  • the connection pin 37 is inserted through the compression coil spring 35 in the through hole 33.
  • the connection pin 37 is inserted in such a way as to be able to move forward and backward through the through hole 33 (through opening), but is biased in the withdrawal direction by the compression coil spring 35.
  • the connecting pin 37 is formed to be longer in length than the low speed rocker arm 19. Therefore, when advanced by a mechanism to be described later, the front end thereof advances from the side surface of the low speed rocker arm 19 to the high speed rocker arm 21 side.
  • An engagement portion 39 (an interlocking portion) is formed on the upper portion of the high speed rocker arm 21 which is above the rocker shaft 17.
  • the engaging portion 39 is formed with a notch on the opposite side of the camshaft 11, in other words, on the side of the adjusting screw 27 of the low speed rocker arm 19.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the state holding mechanism
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the state holding mechanism
  • FIG. 7 is a view for explaining the operation of the state holding mechanism.
  • the initial position is shown
  • (b) shows the transition position from the initial position
  • (c) shows the most advanced position
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the state holding mechanism, (a), (b) ) Shows the transition position from the most advanced position, and (c) shows the advanced position.
  • connection pin 37 is driven to move forward and backward by the actuator 41, the state holding mechanism 43, and the direction switching lever 45.
  • the actuator 41 is, for example, a push-type electromagnetic solenoid, and when energized, deenergizes and drives the actuating piece 47 at the tip of the plunger to advance or withdraw to the initial position and the advanced position.
  • a direction switching lever 45 is provided between the state holding mechanism 43 and the connection pin 37.
  • the direction switching lever 45 is shaped like a letter L in plan view.
  • a rotating shaft 51 is provided between one end 48 and the other end 49 of the direction switching lever 45, and the one end 48 and the other end 49 swing around the rotating shaft 51.
  • One end side 48 of the direction switching lever 45 is in contact with the state holding mechanism 43, and the other end side 49 is in contact with the connection pin 37.
  • the other end side 49 of the direction switching lever 45 and the rotating shaft 51 are accommodated in the cam cover 53 (see FIGS. 1 and 3).
  • one end side 48 of the direction switching lever 45 is disposed on the top of the cam cover 53 together with the state holding mechanism 43 and the actuator 41.
  • the upper portion of the cam cover 53 is covered with a top cover.
  • the actuator 41 is disposed such that the advancing / retracting direction (operating direction) of the actuating piece 47 is orthogonal to the axis of a cylinder (not shown) disposed below the cylinder head 3.
  • the arrangement example of the actuator 41 will be described in detail later.
  • the state holding mechanism 43 is accommodated in the cover convex portion 55.
  • the state holding mechanism 43 is configured of, for example, a knock rotation type ratchet mechanism.
  • the outer peripheral fixed cylinder 57, the pressing member 59 inserted inside from the rear end side of the outer peripheral fixed cylinder 57, and the front end side of the outer peripheral fixed cylinder 57
  • the rotary cylinder 61 is inserted, the distal end member 63 inserted from the distal end side of the rotary cylinder 61, and the spring 65 biasing the distal end member 63 toward the pressing member 59 side.
  • the outer peripheral fixing cylinder 57 is formed with a deep groove 67, an inclined groove 69, and a locking (retaining and stopping) portion 71 in an annular portion on the tip end side.
  • the inclined groove 69 is adjacent to the deep groove 67.
  • the locking portion 71 is formed between the inclined groove 69 and the deep groove 67.
  • the pressing member 59 is formed with a triangular pressing sliding surface 73 in an annular portion on the tip side.
  • the rotary cylinder 61 is formed at its rear portion with a locking projection 75 projecting in the circumferential direction.
  • the state holding mechanism 43 configured as described above operates as shown in FIGS. 7 and 8 when the actuating piece 47 of the actuator 41 is advanced and retracted.
  • the tip member 63 changes from the state A to the state B and becomes the state C.
  • the state C is changed to the state A through the state B. At this time, in the state A and the state C, even if the actuator 41 is inactivated, the state is maintained.
  • the one end side 48 of the direction switching lever 45 is moved from the state of the solid line in FIG. That is, in the state A, the other end side 49 maintains the state in which the connecting pin 37 is retreated away from the high speed rocker arm 21 side, and in the state C, the connecting pin 37 advances so as to approach the high speed rocker arm 21 side. Maintain the condition you Therefore, when the actuator 41 is actuated and deactivated, the connecting pin 37 can be advanced, and similarly, when the actuator 41 is activated and deactivated, the connecting pin 37 can be retracted. In other words, the high-speed rocker arm 21 can be coupled to the low-speed rocker arm 19 by the actuator 41 being operated and deactivated. In addition, the actuator 41 is actuated and deactivated, whereby the connection between the low speed rocker arm 19 and the high speed rocker arm 21 can be released.
  • the actuating piece 47 When a push-type electromagnetic solenoid is used as the actuator 41, the actuating piece 47 is advanced from the initial position to the actuating position by energization, and the actuating piece 47 is retracted from the actuating position to the initial position by deenergization. At this time, the distal end member 63 of the state holding mechanism 43 moves back and forth between the state A and the state B depending on the position of the operation piece 47 during the state C. Is held in state C. Moreover, when moving the tip end member 63 to the state C, the actuator 41 may only be turned on, and when the tip end member 63 is returned to the state A, the actuator 41 may only be turned on.
  • the direction switching lever 45 is provided between the connecting pin 37 and the state holding mechanism 43, the degree of freedom of the mounting position of the actuator 41 can be increased.
  • the actuator 41 can be provided such that the axis of the cylinder and the axis of the actuating piece 47 are orthogonal to each other as described above. Therefore, the actuator 41 and the state holding mechanism 43 can be prevented from being adversely affected by the vibration generated by the reciprocating motion of the piston.
  • the push-type electromagnetic solenoid has been described as an example of the actuator 41.
  • the present invention can also be implemented using a pull-type solenoid instead of the push-type solenoid.
  • the pull-type electromagnetic solenoid the operating piece 47 retracts when it is turned on, and the operating piece 47 advances when it is turned off. Therefore, the arrangement position of the actuator 41 in the above embodiment is shifted from the axial center of the state holding mechanism 43, and the actuator 41 is arranged at one end side across the rotation axis of the seesaw lever. , And the state holding mechanism 43 may be positioned at the other end.
  • variable valve system a second embodiment of the variable valve system will be described with reference to the drawings. Only the actuator 76 and the state holding mechanism 77 in the variable valve system will be described.
  • the direction switching lever 45 is omitted, and a direct drive method of directly driving the connection pin 37 will be described.
  • an indirect drive system via the direction switching lever 45 may be adopted.
  • FIG. 9 shows a schematic configuration of the state holding mechanism according to the second embodiment, (a) shows an initial position, (b) shows an operating position (during operation), and (c) shows an operating position (during non-operation ).
  • the upper drawing is a front view, and the lower drawing is a plan view.
  • the actuator 76 is constituted, for example, by a rotary electromagnetic solenoid provided with an operating piece 79 which is rotated about an axis.
  • the operating piece 79 is rotated counterclockwise as viewed from the front.
  • the state holding mechanism 77 is connected to the actuating piece 79, includes a regulating plate 81 that rotates with the actuating piece 79 and regulates the rotation of the actuating piece 79 to 90 degrees.
  • the regulating plate 81 has a disk shape, and includes two regulating grooves 83 into which the regulating member 82 for fixing the position is inserted.
  • the restricting member 82 is fixed to the end of the actuator 76 opposite to the actuating piece 79.
  • the two restriction grooves 83 are formed at opposing positions with the actuating piece 79 in between, and are formed over a range of 90 degrees from the central position. Further, a return spring 84 is attached around the actuating piece 79 to bias the actuating piece 79 from the actuating position to the initial position. Further, on the tip end side of the operating piece 79, a cam shaft 87 provided with cams 85 in two opposing directions with the operating piece 79 at the center is attached.
  • the rotation of the camshaft 87 in the rotational direction of the actuating piece 79 is permitted between the camshaft 87 and the actuating piece 79, and the rotation of the camshaft 87 in the direction opposite to the rotational direction of the actuating piece 79 is A blocking clutch 89 is provided.
  • the return spring 84 corresponds to the "biasing means" in the present invention.
  • the connecting pin 37 can be advanced to the high speed rocker arm 21 side or can be retreated in the direction away from the high speed rocker arm 21 side. Therefore, since it is not necessary to perform complicated driving such as driving the rotary electromagnetic solenoid constituting the actuator 76 with the opposite polarity electrically, control can be simplified. As a result, the low speed rocker arm 19 and the high speed rocker arm 21 can be easily switched.
  • the rotation direction of the operation piece 79 is counterclockwise, but may be clockwise.
  • the operating piece of the state holding mechanism may be configured to be able to advance from the initial position in two or more steps, and the actuator may be configured to be able to move the operating piece in two or more steps from the initial position.
  • FIG. 10 is a schematic configuration diagram of an engine provided with the state holding mechanism according to the first embodiment.
  • the engine 91 includes a cylinder 92, the cylinder head 3 described above, a crankshaft 93, a piston 95, and a spark plug 97.
  • a fuel supply device 105 (also referred to as an injector) is attached to the intake pipe 103 communicated with the intake port 101.
  • a throttle valve 107 is attached to the intake pipe 103. The throttle valve 107 opens and closes according to the amount of operation of an accelerator provided on a grip or the like (not shown), and an accelerator sensor 109 that outputs a signal according to the opening is attached. .
  • a signal from the accelerator sensor 109 is taken into the ECU 111.
  • An exhaust port 112 is formed on the opposite side of the intake port 101. Note that a carburetor may be provided instead of the fuel supply device 105.
  • a rotation angle detection device 113 for detecting the rotation angle of the crankshaft 93 is attached to the cylinder 92.
  • the rotation angle (crank angle) of the crankshaft 93 is detected by the output signal of the rotation angle detection device 113, whereby the ECU 111 can determine the operating condition (operating state) of the engine 91.
  • the ECU 111 operates the ignition system 115 according to the operating conditions to adjust the ignition timing. Furthermore, the actuator drive power supply 117 is operated in accordance with the operating state, and the actuator 41 is operated as described above. As a result, control is performed to switch between the low speed rocker arm 19 and the high speed rocker arm 21 according to the operating state.
  • the engine 91 Since the engine 91 is provided with the variable valve device 1, there is no power consumption for maintaining the state where the low speed rocker arm 19 and the high speed rocker arm 21 are switched, and no heat countermeasure is necessary. The feasibility is extremely high. Therefore, the fuel consumption improvement of the engine 91 can be expected.
  • the actuator 41 is attached as follows. That is, the actuator 41 is attached such that a virtual plane orthogonal to the axis of the cylinder 92 and the operation direction of the operation piece 47 are parallel. Further, the actuator 41 is attached such that the operation direction of the operation piece 47 coincides with the direction perpendicular to the main component direction of the vibration generated by the piston-crank system of the engine 91.
  • the actuator 41 is arranged as described above, since the vibration from the engine 91 does not coincide with the operating direction of the actuator 41, it is possible to prevent the vibration from adversely affecting the operation of the actuator 41.
  • the various arrangement examples of such an actuator 41 will be described in detail later.
  • the axial direction of the cylinder 92 is the main component direction of the vibration of the engine 91. Therefore, if the actuator 41 is attached so that the operation piece 47 is positioned in the direction orthogonal to the axis of the cylinder 92, the same effect as described above is obtained. The same applies to the following arrangement examples 2 to 4 with regard to this point.
  • the actuator 76 described in the second embodiment may be provided instead of the actuator 41 of the variable valve device 1 included in the engine 91 described above. In that case, the direction switching lever 45 can be omitted, and the configuration can be simplified.
  • the actuator 76 is preferably disposed in consideration of the operating direction of the operating piece 79 and the vibration direction from the engine 91 as described above.
  • FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a motorcycle provided with the engine of FIG. In FIG. 11, the outer shape is indicated by a two-dot chain line.
  • a head pipe 133 is provided at the front end of the main frame 131.
  • a front fork 135 which can swing in the left-right direction is attached to the head pipe 133.
  • a front wheel 137 is rotatably attached to a lower end portion of the front fork 135.
  • a steering handle 139 is attached to the top of the front fork 135.
  • a fuel tank 141 is attached to the rear end of the main frame 131.
  • a power transmission device 145 is attached swingably to the main frame 131.
  • a rear wheel 147 is rotatably attached to the rear end of the power transmission device 145.
  • a rear suspension 151 is disposed at a rear end portion of the power transmission device 145 so as to be sandwiched (supported in a sandwiched state) between the main frame 131 and the power transmission device 145.
  • the engine 91 described above is disposed between the main frame 131 and the power transmission device 145.
  • an ECU 111 and a battery 165 are attached.
  • the above-described power transmission device 145 corresponds to the “transmission mechanism” in the present invention.
  • the power transmission device 145 transmits the power generated by the engine 91 which can be expected to improve the fuel efficiency to the rear wheel 147, whereby a motorcycle with good fuel efficiency can be realized.
  • scooter type vehicle was taken as an example in the above-mentioned motorcycle, it may be a two-wheeled motorcycle other than this type.
  • FIG. 12 is a schematic view showing a preferred arrangement example 1 of the actuator, in which (a) shows the relationship with the vibration direction of the vehicle body and (b) shows the relationship with the vibration direction of the engine.
  • two actuators 41 are illustrated in the drawing, this indicates that two actuators 41 may be provided, and one actuator 41 may be provided at any position. ing. In this regard, the same applies to FIGS. 13 to 15 below.
  • This straddle-type vehicle is a configuration found in so-called mopeds and motorcycles. Specifically, as shown in FIG. 12A, the engine 91 is fixedly attached to the main frame 131 corresponding to the "vehicle body" so as to be suspended. The tip end of the cylinder 92 of the engine 91 is directed to the front wheel 137 side.
  • the vibration that the main frame 131 receives from the road surface during traveling is the direction RV1. Therefore, the vibration (in other words, the load) that the tip end portion of the cylinder 92 of the engine 91 fixedly attached to the main frame 131 receives during traveling is the direction RV2.
  • the vibration direction RV1 may occur in each of the front wheel 137 and the rear wheel 147, the vibration direction RV2 indicates a rough direction.
  • the main component direction of the vibration generated by the cylinder 92-crankshaft 93 is the directions EV1 and EV2.
  • main component directions EV1 and EV2 of these vibrations differ depending on the configuration of the engine 91. However, most of them are the main component direction EV1 in the cylinder 92 direction.
  • the component directions EV1 and EV2 of vibration are various directions of component of vibration, but are directions of vibration which become the largest component when they are synthesized.
  • Reference numeral CA denotes a direction in which the piston 95 reciprocates, and represents an axis of the cylinder 92.
  • the code CP1 represents a virtual plane orthogonal to the axis of the cylinder 92.
  • the plane CP1 shows a state viewed from the tip end side of the cylinder 92.
  • a code CP2 represents a virtual plane orthogonal to the vibration direction RV2.
  • the plane CP2 is indicated by a straight line of a dashed dotted line.
  • the vibration direction RV2 in FIG. 12B is the vibration direction RV2 viewed from the tip of the cylinder 92. Therefore, the vibration direction RV2 of FIG. 12 (a) is not identical to the vibration direction RV2 of FIG. 12 (b).
  • the actuator 41 receives the vibration in the vibration direction RV2 that the engine 91 receives from the road surface during traveling and the component direction EV1 of the vibration caused by the cylinder 92-crankshaft 93. Therefore, it is preferable to provide the actuator 41 so that the plane CP1 orthogonal to the axis of the cylinder 92 is parallel to the plane CP1 and the operation direction OP of the actuating piece 47 of the actuator 41. Furthermore, it is preferable to provide the actuator 41 on the engine 91 in such a configuration that the actuation direction OP of the actuation piece 47 of the actuator 41 coincides with the direction perpendicular to the main component directions EV1 and EV2 of vibration. Furthermore, it is preferable to attach the actuator 41 so that a virtual plane CP2 orthogonal to the vibration direction RV2 generated during traveling and the operation direction OP of the actuator 41 become parallel.
  • the main component directions EV1 and EV2 of the vibration from the engine 91 do not coincide with the operation direction of the actuator 41, so that the vibration can be prevented from adversely affecting the operation of the actuator 41. . Further, since the direction RV2 of the vibration generated during traveling does not coincide with the operating direction of the actuator 41, it is possible to prevent the vibration from adversely affecting the operation of the actuator 41.
  • the actuator 41 since the actuator 41 is not susceptible to vibration, the load on the spring for biasing the electromagnetic solenoid can be reduced. Therefore, the driving force of the electromagnetic solenoid can be reduced, and power consumption can be suppressed.
  • FIG. 13 is a schematic view showing a preferred arrangement example 2 of the actuator, in which (a) shows the relationship with the vibration direction of the vehicle body and (b) shows the relationship with the vibration direction of the engine.
  • This straddle-type vehicle has a configuration found in so-called mopeds and motorcycles, as in the above-described first example of arrangement.
  • the engine 91 is fixedly mounted so as to be mounted on the down tube 131a of the main frame 131.
  • the tip of the cylinder 92 is directed upward.
  • the vibration received during traveling is the direction RV1
  • the vibration received by the engine 91 is the direction RV2.
  • the main component direction of the vibration by the cylinder 92-crankshaft 93 is the directions EV1 and EV2. As described above, most of them are the main component direction EV1 in the cylinder 92 direction.
  • a symbol CA represents an axis of the cylinder 92
  • a symbol CP1 represents an imaginary plane orthogonal to the axis of the cylinder 92
  • a symbol CP2 represents an imaginary plane orthogonal to the vibration direction RV2.
  • the vibration direction RV2 in FIG. 13B is the vibration direction RV2 viewed from the top of the cylinder 92. Therefore, the direction of FIG. 13 (b) is not the same as the vibration direction RV2 of FIG. 13 (a).
  • the actuator 41 it is preferable to provide the actuator 41 so that an imaginary plane CP1 orthogonal to the axis of the cylinder 92 and the operation direction OP of the actuating piece 47 of the actuator 41 are parallel. Furthermore, it is preferable to provide the actuator 41 on the engine 91 in such a configuration that the actuation direction OP of the actuation piece 47 of the actuator 41 coincides with the direction perpendicular to the main component directions EV1 and EV2 of vibration. Furthermore, it is preferable to attach the actuator 41 so that a virtual plane CP2 orthogonal to the vibration direction RV2 generated during traveling and the operation direction OP of the actuator 41 become parallel.
  • FIG. 14 is a schematic view showing a preferred arrangement example 3 of the actuator, in which (a) shows the relationship with the vibration direction of the vehicle body and (b) shows the relationship with the vibration direction of the engine.
  • a swing arm SA is attached to a pivot PV provided on a main frame 131.
  • the engine 91 is also mounted so as to rock in conjunction with the rocking of the swing arm SA at the pivot PV.
  • Such a so-called swing unit configuration is often employed in scooter type vehicles.
  • the tip end portion of the cylinder 92 is horizontally directed to the front wheel 137 side.
  • the vibration received during traveling is the direction RV1
  • the vibration received during traveling of the tip end of the cylinder 92 is the direction RV2 centered on the pivot PV.
  • the main component direction of the vibration by the cylinder 92-crankshaft 93 is the directions EV1 and EV2, as in the first arrangement example. As described above, most of them are the main component direction EV1 in the cylinder 92 direction.
  • a symbol CA represents the axis of the cylinder 92
  • a symbol CP1 represents a virtual plane orthogonal to the axis of the cylinder 92
  • a symbol CP2 represents a plane orthogonal to the vibration direction RV2.
  • the vibration direction RV2 in FIG. 14B is the vibration direction RV2 viewed from the top of the cylinder 92. Therefore, the vibration direction RV2 in FIG. 14 (a) is not identical to the vibration direction RV2 in FIG. 14 (b).
  • the actuator 41 it is preferable to provide the actuator 41 so that the virtual plane CP1 orthogonal to the axis of the cylinder 92 and the operation direction OP of the actuating piece 47 of the actuator 41 are parallel. Furthermore, it is preferable to provide the actuator 41 on the engine 91 in such a configuration that the actuation direction OP of the actuation piece 47 of the actuator 41 coincides with the direction perpendicular to the main component directions EV1 and EV2 of vibration. Furthermore, it is preferable to attach the actuator 41 so that a virtual plane CP2 orthogonal to the vibration direction RV2 generated during traveling and the operation direction OP of the actuator 41 become parallel.
  • FIG. 15 is a schematic view showing a preferred arrangement example 4 of the actuator, in which (a) shows the relationship with the vibration direction of the vehicle body and (b) shows the relationship with the vibration direction of the engine.
  • a swing arm SA is attached to a pivot PV provided on a down tube 131a of a main frame 131.
  • the engine 91 is also configured as a so-called swing unit as in the above-described arrangement example 3 attached so as to swing in conjunction with swinging of the swing arm SA at the pivot PV.
  • the tip of the cylinder 92 is directed upward.
  • the vibration received during traveling is the direction RV1
  • the vibration received by the engine 91 is the direction RV2.
  • the main component direction of the vibration by the cylinder 92-crankshaft 93 is the directions EV1 and EV2. Most of them are the main component direction EV1 in the cylinder 92 direction.
  • a symbol CA represents an axis of the cylinder 92
  • a symbol CP1 represents an imaginary plane orthogonal to the axis of the cylinder 92
  • a symbol CP2 represents an imaginary plane orthogonal to the vibration direction RV2.
  • the vibration direction RV2 in FIG. 15B is the vibration direction RV2 viewed from the top of the cylinder 92. Therefore, in the vibration direction RV2 in FIG. 15 (a), the vibration directions in FIG. 15 (b) do not match.
  • the actuator 41 it is preferable to provide the actuator 41 so that the virtual plane CP1 orthogonal to the axis of the cylinder 92 and the operation direction OP of the actuating piece 47 of the actuator 41 are parallel. Furthermore, it is preferable to provide the actuator 41 on the engine 91 in such a configuration that the actuation direction OP of the actuation piece 47 of the actuator 41 coincides with the direction perpendicular to the main component directions EV1 and EV2 of vibration. Furthermore, it is preferable to attach the actuator 41 so that a virtual plane CP2 orthogonal to the vibration direction RV2 generated during traveling and the operation direction OP of the actuator 41 become parallel.
  • the above first to fourth examples of arrangement can be applied to straddle-type vehicles of other types.
  • both of the positional relationship between the plane CP1 orthogonal to the axis of the cylinder 92 and the positional relationship between the plane CP2 orthogonal to the vibration direction RV2 are satisfied. It may be configured to satisfy only the positional relationship with the plane CP1 orthogonal to the axis.
  • the two-wheeled vehicle has been exemplified as an example of the straddle-type vehicle in the present invention
  • any vehicle can be applied as long as it is equipped with an engine and can get on with a person straddling.
  • Such vehicles may include three-wheeled bikes, snowmobiles and the like.
  • the front wheels may be two-wheeled three-wheeled motorcycles
  • the rear wheels may be two-wheeled three-wheeled motorcycles.
  • the present invention is suitable for a variable valve system for controlling the opening and closing of a valve in an internal combustion engine provided with a valve, an engine provided with the same, and a straddle-type vehicle provided with the same.

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Abstract

　本発明の可変動弁装置は、低速用ロッカアーム１９と高速用ロッカアーム２１を切り換えるためにアクチュエータ４１が作動されると、作動片４７が異なる位置に移動され、連結ピン３７が高速用ロッカアーム２１側へ進出される。その際には、アクチュエータ４１が非作動とされても状態保持機構４３より連結ピン３７の各位置を保持することができる。したがって、高速用ロッカアーム２１に切り換えられた状態を維持するための電力消費がない上、熱対策等が不要であるので、実現性が極めて高い可変動弁装置を実現することができる。

Description

可変動弁装置及びそれを備えたエンジン並びに鞍乗型車両
　本発明は、バルブを備えた内燃機関においてバルブの開閉を制御するための可変動弁装置及びそれを備えたエンジン並びにそれを備えた鞍乗型車両に係り、特に、複数個のロッカアームを切り換える技術に関する。
　従来、この種の可変動弁装置（第１の装置）として、二つのロッカアームと、出力リンクと、連結リンクと、アクチュエータプレートと、アーマチュアと、スプリングと、ソレノイドコイルとを備えたものが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。二つのロッカアームは、バルブのリフト量などを切り換える。出力リンクは、二つのロッカアームを切り換える。連結リンクは、出力リンクを揺動駆動する。アクチュエータプレートは、連結リンクを駆動する。アーマチュアは、磁性体で構成され、アクチュエータプレートの下面に突出して取り付けられている。スプリングは、突出した上方位置にアクチュエータプレートを付勢（bias、勢いが付されること）する。ソレノイドコイルは、アーマチュアを磁力で吸引してアクチュエータプレートを下方位置に移動させる。
　このように構成された第１の装置では、ソレノイドコイルが非通電の場合には、アクチュエータプレートが上方位置に維持され、出力リンクが非作動状態にされる。したがって、一方のロッカアームがバルブをリフトする作動状態にされる。そして、ソレノイドコイルが通電された場合には、スプリングの付勢力より大きな電磁吸引力によりアーマチュアが吸引され、アクチュエータプレートが下方位置に移動される。したがって、連結リンクを介して出力リンクが作動され、他方のロッカアームがバルブをリフトする作動状態にされる。このように、ソレノイドコイルの非通電・通電を切り換えることにより、二つのロッカアームが切り換えられるようになっている。
　また、その他の可変動弁装置（第２の装置）として、二つのロッカアームと、作動片と、ソレノイドコイルと、スプリングと、永久磁石とを備えたものがある（例えば、特許文献２参照）。二つのロッカアームは、バルブのリフト量などを切り換える。作動片は、進出及び退出が可能に構成され、二つのロッカアームを切り換える。ソレノイドコイルは、作動片を進出及び退出するように駆動する。スプリングは、ソレノイドコイルと作動片の間に設けられ、作動片をロッカアーム側へ付勢する。永久磁石は、作動片のソレノイドコイル側に設けられている。
　このように構成された第２の装置では、ソレノイドコイルが非通電の場合には、作動片がスプリングによりロッカアーム側へ付勢して進出される。したがって、一方のロッカアームがバルブをリフトする作動状態にされる。そして、ソレノイドコイルが通電された場合には、作動片がソレノイドコイルの電磁吸引力により吸引されることにより、ロッカアーム側から作動片が退出される。したがって、他方のロッカアームがバルブをリフトする作動状態にされる。このとき、ソレノイドコイルへの通電を解除しても、永久磁石の電磁吸引力により、作動片が退出された状態を維持される。なお、作動片が退出された状態を解除し、ロッカアーム側へ作動片を進出させるには、逆方向へ作動片を動かすように一時的にソレノイドコイルを励磁する。このようにして、二つのロッカアームが切り換えられる。
特開平１０－１１０６１０号公報（図１～図４） 特表２００８－５３０４２４号公報（図２）
　しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
　すなわち、従来の第１の装置では、他方のロッカアームをバルブに接触させ続けるために、ソレノイドコイルに通電を継続する必要がある。したがって、他方のロッカアームをバルブに接触させ続ける際に電力を消費するという問題がある。このように電力を消費すると、可変動弁装置のための発電により多くの駆動力が使われるので、エンジンの燃料消費量が増加する。
　また、従来の第２の装置では、上記第１の装置とは異なり、永久磁石による吸引を行うので、他方のロッカアームをバルブに接触させ続けるのに電力を消費することはない。しかしながら、永久磁石は高温時に磁力が低下する特性を有する。その上、可変動弁装置は、高温になる部位に極めて近く、断熱対策をとることは極めて困難である。また、たとえ、断熱対策を施したとしても、構造が複雑化し、高コストとなることは避けられない。つまり、第２の装置には、上述した第１の装置のような問題がないものの実現性が極めて低いという別異の問題がある。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ロッカアームが切り換えられた状態を維持するための電力消費がない上、実現性が極めて高い可変動弁装置及びそれを備えたエンジン並びに鞍乗型車両を提供することを目的とする。
　本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
　すなわち、第１の発明は、複数個のロッカアームを切り換える可変動弁装置であって、
　ロッカアーム側から離れる退出方向に付勢（bias、勢いが付されること）され、ロッカアーム側へ進出するように駆動されて前記複数個のロッカアームを連結する連結ピンと、
　作動片を備え、複数の異なる位置のいずれか１つの位置に前記作動片を駆動させるアクチュエータと、
　前記作動片の位置に応じて前記連結ピンをロッカアーム側に進出させるとともに、前記アクチュエータが非作動とされたときに、前記連結ピンをロッカアーム側へ進出させた位置に保持する状態保持機構と、
　を備えているものである。
　［作用・効果］本発明によれば、ロッカアームを切り換えるためにアクチュエータを作動させると、作動片が異なる位置に移動され、連結ピンがロッカアーム側へ進出される。その際には、アクチュエータが非作動とされたときに状態保持機構により連結ピンの各位置を保持することができる。したがって、ロッカアームが切り換えられた状態を維持するための電力消費がない上、熱対策が不要であるので、実現性が極めて高い可変動弁装置を実現することができる。なお、アクチュエータが作動し、作動片が動いているときでも、状態保持機構により連結ピンの位置を保持してもよい。
　第２の発明は、第１の発明において、前記複数個のロッカアームが二つであり、
　前記アクチュエータは、プッシュ型またはプル型の電磁ソレノイドであり、前記電磁ソレノイドは、前記作動片を軸方向に直線的に移動させる機能を備え、通電により初期位置と作動位置といずれか一方の位置に前記作動片を駆動し、
　前記状態保持機構は、先端側に先端部材を備えたノック回転式ラチェット機構を備え、前記作動片の位置に応じて、初期位置と進出位置とにわたって、進出位置よりも進出した最進出位置を経て前記先端部材を移動することが好ましい。
　（作用・効果）電磁ソレノイドを通電して作動させると、初期位置と作動位置の一方側に作動片が駆動される。このとき作動片の位置に応じてノック回転式ラチェット機構の先端部材が、初期位置から最進出位置を経て進出位置または進出位置から最進出位置を経て初期位置まで移動する。しかし、作動片が他方側に戻っても、ラチェットにより先端部材の位置は進出位置にて保持される。しかも、先端部材を進出位置に移動させる際には電磁ソレノイドをオンにするだけでよく、さらに、先端部材を進出位置から初期位置に戻す際にも電磁ソレノイドをオンにするだけでよい。したがって、先端部材が逆方向へ動くように、電磁ソレノイドを異なる状態で駆動する等の煩雑な駆動を行う必要がないので、制御を簡単化することができる。その結果、容易に二つのロッカアームを切り換えることができる。
　第３の発明は、第１の発明において、前記複数個のロッカアームが二つであり、
　前記アクチュエータは、作動片を初期位置から作動位置に対して、軸廻りに回転駆動するロータリ形の電磁ソレノイドであり、
　前記状態保持機構は、前記作動片を作動位置から初期位置に付勢する付勢手段と、二方向にカムを備え、前記作動片の回転に連動するカム軸と、前記作動片と前記カム軸の間に介在し、前記作動片の回転方向への前記カムの回転を許容するとともに、前記作動片の回転方向と逆方向への前記カムの回転を阻止するクラッチと、
　を備えていることが好ましい。
　（作用・効果）ロータリ形の電磁ソレノイドを作動させると、作動片が軸廻りに回転される。これによりカム軸が同方向に回転され、カムが連結ピンをロッカアーム側へ移動させる。作動片は付勢手段で付勢されているので、初期位置に戻るが、作動片とカム軸の間にはクラッチが介在しているので、カム軸はその位置に維持される。したがって、ロータリ形の電磁ソレノイドを作動させる度にカム軸が回転され、連結ピンをロッカアーム側に進出させたり、ロッカアームから離れさせたりすることができる。したがって、電磁ソレノイドを電気的に反対の極性で駆動する等の煩雑な駆動を行う必要がないので、制御を簡単化することができる。その結果、容易に二つのロッカアームを切り換えることができる。
　第４の発明は、第１の発明から第３の発明において、前記連結ピンと前記状態保持機構との間には、前記状態保持機構側に位置する一端部と前記連結ピン側に位置する他端部とを有する方向切り換えレバーを備え、前記方向切り換えレバーは、前記一端部と前記他端部との間に回転軸を備えていることが好ましい。
　（作用・効果）連結ピンと状態保持機構との間に方向切り換えレバーを備えているので、アクチュエータを取り付ける位置の自由度を高くすることができる。
　第５の発明は、第１から第４の発明のいずれかに記載の可変動弁装置を備えたエンジンであって、
　前記アクチュエータは、シリンダの軸線と直交する平面と、前記作動片の作動方向とが平行となるように取り付けられ、かつ、前記エンジンのピストン－クランク系により生じる振動の主成分方向と直交する方向に、その作動片の作動方向が一致するように前記可変動弁装置に取り付けられていることが好ましい。
　（作用・効果）エンジンからの振動がアクチュエータの作動方向と一致しないので、この振動がアクチュエータの動作に悪影響が及ぶのを防止することができる。
　第６の発明は、第１から第４の発明のいずれかに記載の可変動弁装置を備えたエンジンであって、
　前記アクチュエータは、シリンダの軸線と直交する方向に、その作動片の作動方向が位置するように前記可変動弁装置に取り付けられていることが好ましい。
　（作用・効果）小排気量単気筒のエンジンの場合には、シリンダの軸線方向が、エンジンの振動の主成分方向である。したがって、このような配置とすることで、振動がアクチュエータの動作に悪影響が及ぶのを防止することができる。
　第７の発明は、第５または第６の発明に記載のエンジンを備えた鞍乗型車両であって、
　前記アクチュエータは、走行時に車体が振動する方向と直交する平面と、その作動片の作動方向とが平行となるように前記可変動弁装置に取り付けられていることが好ましい。
　（作用・効果）走行時に車体に加わる振動に起因する荷重がアクチュエータの作動方向に一致しないので、この振動がアクチュエータの動作に悪影響が及ぶのを防止することができる。
　第８の発明は、第５または第６の発明に記載のエンジンと、
　燃料を貯留する燃料タンクと、
　前輪及び後輪と、
　前記エンジンにより発生される動力を前記後輪に伝達する伝達機構とを備えていることが好ましい。
　（作用・効果）可変動弁装置の駆動に使われるエンジンの駆動力が小さくなるので、車両の燃費を向上できる。
　なお、ここで言う「鞍乗型車両」とは、搭乗者が鞍にまたがった状態で乗車可能な車両である。具体的には、自動二輪車、不整地走行用車両（ALL-TERRAIN VEHICLE）、スノーモービルが含まれる。また、自動二輪車には、足をそろえて乗車可能なスクータ、モペット(またはモペッド(Moped)とも呼ばれる)が含まれる。
　本発明に係る可変動弁装置によれば、ロッカアームを切り換えるためにアクチュエータを作動させると、作動片が異なる位置に移動され、連結ピンがロッカアーム側へ進出される。その際には、アクチュエータが非作動とされても状態保持機構により連結ピンの各位置を保持することができる。したがって、ロッカアームが切り換えられた状態を維持するための電力消費がない上、熱対策等が不要であるので、実現性が極めて高い可変動弁装置を実現することができる。
実施例１に係る可変動弁装置の概略構成を示す縦断面図である。 実施例１に係る可変動弁装置の概略構成を示す横断面図である。 図１のＡ－Ａ矢視断面図である。 要部を示す斜視図である。 状態保持機構を示す斜視図である。 状態保持機構の分解斜視図である。 状態保持機構の動作説明に供する図であり、（ａ）は初期位置を示し、（ｂ）は初期位置からの遷移位置を示し、（ｃ）は最進出位置を示す。 状態保持機構の動作説明に供する図であり、（ａ），（ｂ）は最進出位置からの遷移位置を示し、（ｃ）は進出位置を示す。 実施例２に係る状態保持機構の概略構成を示し、（ａ）は初期位置を示し、（ｂ）は作用位置（作動時）を示し、（ｃ）は作用位置（非作動時）を示す。 実施例１に係る状態保持機構を備えたエンジンの概略構成図である。 図１０のエンジンを備えた自動二輪車の概略構成図である。 アクチュエータの好ましい配置例１を示す模式図であり、（ａ）は車体の振動方向との関係を示し、（ｂ）はエンジンの振動方向との関係を示す。 アクチュエータの好ましい配置例２を示す模式図であり、（ａ）は車体の振動方向との関係を示し、（ｂ）はエンジンの振動方向との関係を示す。 アクチュエータの好ましい配置例３を示す模式図であり、（ａ）は車体の振動方向との関係を示し、（ｂ）はエンジンの振動方向との関係を示す。 アクチュエータの好ましい配置例４を示す模式図であり、（ａ）は車体の振動方向との関係を示し、（ｂ）はエンジンの振動方向との関係を示す。
　１　…　可変動弁装置
　３　…　シリンダヘッド
　５　…　燃焼室
　１１　…　カムシャフト
　１３　…　低速用カム
　１５　…　高速用カム
　１６　…　カム
　１７　…　ロッカシャフト
　１９　…　低速用ロッカアーム
　２１　…　高速用ロッカアーム
　２２　…　ロッカアーム
　２３　…　ロストモーションスプリング
　３３　…　貫通口
　３５　…　圧縮コイルバネ
　３７　…　連結ピン
　３９　…　係合部
　４１　…　アクチュエータ
　４３　…　状態保持機構
　４５　…　方向切り換えレバー
　５７　…　外周固定筒
　５９　…　押圧部材
　６１　…　回転筒
　６３　…　先端部材
　６５　…　スプリング
　６７　…　深溝
　６９　…　傾斜溝
　７１　…　係止部
　７３　…　押圧摺動面
　７５　…　係止突起
　９１　…　エンジン
　１１１　…　ＥＣＵ
　１４１　…　燃料タンク
　１３７　…　前輪
　１４５　…　動力伝達装置
　１４７　…　後輪
　ＲＶ１　…　走行時に路面から車両が受ける振動方向
　ＲＶ２　…　走行時にエンジンが受ける振動方向
　ＥＶ１，ＥＶ２　…　シリンダ－クランク系による振動の主成分方向
　ＣＡ　…　シリンダの軸線
　ＣＰ１　…　シリンダの軸線と直交する平面
　ＣＰ２　…　振動方向ＲＶ２と直交する平面
　ＯＰ　…　作動方向
　以下、可変動弁装置と、この可変動弁装置を備えたエンジンと、このエンジンを備えた鞍乗型車両の一例である自動二輪車について順に説明する。
　＜可変動弁装置＞　実施例１
　図１は、実施例１に係る可変動弁装置の概略構成を示す縦断面図であり、図２は、実施例１に係る可変動弁装置の概略構成を示す横断面図であり、図３は、図１のＡ－Ａ矢視断面図であり、図４は、要部を示す斜視図である。なお、図４中では、後述するスプリング（６５）を省略してある。
　以下に説明する可変動弁装置１は、小排気量のエンジンに好適なものである。なお、ここでいう小排気量とは、例えば、１００ｃｃ～２００ｃｃ程度をいう。但し、中排気量以上のものであっても本発明を適用することが可能である。また、本発明は、単気筒エンジンや多気筒エンジンにも適用することができる。
　可変動弁装置１は、シリンダヘッド３の上部に配備されている。シリンダヘッド３は、図示しないシリンダの上部に取り付けられている。シリンダヘッド３は、下部に燃焼室５を備えている。この燃焼室５の上面には、シリンダヘッド３の側方に連通接続された吸気ポート１０１と排気ポート１１２が形成されている。それぞれのポートには、それぞれ二本の吸気バルブ７と排気バルブ９とが配備されている。なお、図示省略しているが、シリンダヘッド３の下方には、図１の上下方向に往復運動するピストンが配置される。
　シリンダヘッド３は、一本のカムシャフト１１を備えている。このカムシャフト１１は、低速用カム１３と高速用カム１５とを吸気側に備え、カム１６を排気側に備えている。また、カムシャフト１１を挟んで、カムシャフト１１に平行な位置には、吸気側と排気側にそれぞれロッカシャフト１７を備えている。吸気側のロッカシャフト１７には、シーソ式の低速用ロッカアーム１９と高速用ロッカアーム２１とが、ロッカシャフト１７の軸廻りに揺動自在に取り付けられている。また、排気側のロッカシャフト１７には、シーソ式のロッカアーム２２がロッカシャフト１７の軸廻りに揺動自在に取り付けられている。低速用ロッカアーム１９は、低速用カム１３に接触する一端側にニードルローラ２５を備え、吸気バルブ７のバルブステムエンドに接触する他端側にアジャストスクリュー２７を備えている。ロッカアーム２２は、後述する貫通口（３３）がない点を除いて低速用ロッカアーム１９と同じ構成である。なお、以下の説明においては吸気バルブを例にとって説明するが、本発明は排気バルブの駆動システムについても適用できる。
　高速用ロッカアーム２１は、高速用カム１５に接触する一端側にニードルローラ２９を備えている。また、高速用ロッカアーム２１は、ロストモーションスプリング３１により、ニードルローラ２９が高速用カム１５側へ付勢されている。
　ロッカシャフト１７の上方にあたる低速用ロッカアーム１９の上部には、ロッカシャフト１７に平行に貫通口３３が形成されている。この貫通口３３は、圧縮コイルバネ３５を通して連結ピン３７が挿入されている。連結ピン３７は、貫通口３３（貫き通された開口）を進退可能に挿入されているが、圧縮コイルバネ３５により退出方向に付勢されている。連結ピン３７は、その長さが低速用ロッカアーム１９の幅よりも長く形成されている。したがって、後述する機構により進出された場合には、その先端部が低速用ロッカアーム１９の側面から高速用ロッカアーム２１側へ進出する。
　ロッカシャフト１７の上方にあたる高速用ロッカアーム２１の上部には、係合部３９（係わり合う部分）が形成されている。この係合部３９は、カムシャフト１１と反対側、換言すると低速用ロッカアーム１９のアジャストスクリュー２７側に切り欠きを形成されている。
　連結ピン３７が進出されない状態では、高速用カム１５により揺動（揺れ動くこと）される高速用ロッカアーム２１は、低速用ロッカアーム１９に係合（係わり合う）することなく空打ち（高速用カム１５で揺動されるだけで、低速用ロッカアーム１９を動かさない）する。その後、低速用カム１３により揺動される低速用ロッカアーム１９を介して吸気バルブ７が押されて燃焼室５に向けてリフトされる。その一方、連結ピン３７が進出されると、その先端部が係合部３９に係合される。したがって、高速用カム１５の回転に応じて高速用ロッカアーム２１が揺動され、これに伴って低速用ロッカアーム１９が揺動されて吸気バルブ９がリフトされる。
　次に、上述した連結ピン３７を進退駆動する構成について説明する。なお、図５は、状態保持機構を示す斜視図であり、図６は、状態保持機構の分解斜視図であり、図７は、状態保持機構の動作説明に供する図であり、（ａ）は初期位置を示し、（ｂ）は初期位置からの遷移位置を示し、（ｃ）は最進出位置を示し、図８は、状態保持機構の動作説明に供する図であり、（ａ），（ｂ）は最進出位置からの遷移位置を示し、（ｃ）は進出位置を示す。
　連結ピン３７は、アクチュエータ４１と、状態保持機構４３と、方向切り換えレバー４５とによって進退駆動される。
　アクチュエータ４１は、例えば、プッシュ形の電磁ソレノイドで構成されており、通電した後、非通電にすることによりプランジャ先端の作動片４７を初期位置と進出位置とに進出または退出するように駆動する。状態保持機構４３と連結ピン３７との間には、方向切り換えレバー４５が設けられている。この方向切り換えレバー４５は、平面視Ｌの字状を呈している。方向切り換えレバー４５の一端側４８と他端側４９間には回転軸５１が備えられており、回転軸５１廻りに一端側４８と他端側４９とが揺動する。方向切り換えレバー４５の一端側４８は状態保持機構４３に接触し、他端側４９は連結ピン３７に接触している。また、方向切り換えレバー４５の他端側４９及び回転軸５１は、カムカバー５３内に収容されている（図１及び図３参照）。一方、方向切り換えレバー４５の一端側４８は、状態保持機構４３及びアクチュエータ４１とともに、カムカバー５３の上部に配置されている。図示省略してあるが、カムカバー５３の上部は、トップカバーで覆われている。
　アクチュエータ４１は、その作動片４７の進退方向（作動方向）と、シリンダヘッド３下部に配置されるシリンダ（図示省略）の軸線とが直交する向きで配置されている。なお、アクチュエータ４１の配置例については、詳細を後述する。
　状態保持機構４３は、カバー凸部５５に収容されている。状態保持機構４３は、例えば、ノック回転式ラチェット機構で構成されている。具体的には、図５，６に示すように、外周固定筒５７と、外周固定筒５７の後端側から内部に挿入されている押圧部材５９と、外周固定筒５７の先端側から内部に挿入されている回転筒６１と、回転筒６１の先端側から挿入されている先端部材６３と、先端部材６３を押圧部材５９側へ付勢するスプリング６５とを備えている。
　外周固定筒５７は、先端側の環状部に、深溝６７と、傾斜溝６９と、係止（係わり合って止まること）部７１とを形成されている。傾斜溝６９は、深溝６７に隣接する。係止部７１は、傾斜溝６９と深溝６７との間に形成されている。押圧部材５９は、その先端側の環状部に、三角形状の押圧摺動面７３を形成されている。回転筒６１は、その後部に、周方向に突出した係止突起７５を形成されている。
　上記のように構成された状態保持機構４３は、アクチュエータ４１の作動片４７を進退すると、図７及び図８のように動作する。
　なお、初期状態では、図７（ａ）に示すように、外周固定筒５７の深溝６７に回転筒６１の係止突起７５が入り込んだ状態であるとする。これを「状態Ａ」とする。このとき図示しない作動片４７が進出されると、押圧部材５９が外周固定筒５７の先端側へ移動する（図７（ｂ））。このとき、押圧摺動面７３の三角形状の頂点で回転筒６１の係止突起７５が押し出され、回転筒６１が先端側へ移動される（図７（ｃ））。これを「状態Ｂ」とする。次に、作動片４７が戻り始めると、回転筒６１は、スプリング６５の反発力も加わって、その係止突起７５が三角形状の押圧摺動面７３を摺動し、押圧部材５９側から見て時計方向に回転される（図７（ｃ），図８（ａ））。その過程において、係止突起７５は、押圧部材５９の押圧摺動面７３から、外周固定筒５７の傾斜溝６９に乗り移る。さらに作動片４７が元の位置に戻る際には、スプリング６５の反発力も加わって、外周固定筒５７の傾斜溝６９を係止部７１に向かって摺動しつつ移動する（図８（ｂ），図８（ｃ））。これを「状態Ｃ」とする。なお、再びアクチュエータ４１の作動片４７が進退されると、状態Ｃにおいて、係止突起７５が係止部７１を乗り越えて、深溝６７に入り込み、状態Ａとなる。
　このように、アクチュエータ４１の作動片４７が進退されると、先端部材６３が状態Ａから状態Ｂを経て状態Ｃとなる。再び作動片４７が進退されると、状態Ｃから状態Ｂを経て状態Ａとなる。このとき、状態Ａと状態Ｃにおいては、アクチュエータ４１を非作動としておいても、その状態が保持される。
　上記のように先端部材６３が移動されると、方向切り換えレバー４５の一端側４８が図３における実線の状態から二点差線のように動かされる。つまり、状態Ａでは、他端側４９が連結ピン３７を高速用ロッカアーム２１側から離れるように退出させた状態を維持し、状態Ｃでは、連結ピン３７を高速用ロッカアーム２１側へ近づくように進出させた状態を維持する。したがって、アクチュエータ４１が作動されて非作動とされることにより、連結ピン３７を進出させ、同様にアクチュエータ４１が作動されて非作動とされることにより、連結ピン３７を退出させることができる。換言すると、アクチュエータ４１が作動されて非作動とさせることで、低速用ロッカアーム１９に高速用ロッカアーム２１を連結させることができる。また、アクチュエータ４１が作動されて非作動とされることにより、低速用ロッカアーム１９と高速用ロッカアーム２１との連結を解除させることができる。
　上述した実施例では、低速用ロッカアーム１９と高速用ロッカアーム２１を切り換えるためにアクチュエータ４１が作動されると、作動片４７が異なる位置に移動され、連結ピン３７が高速用ロッカアーム２１に係合される。その際には、アクチュエータ４１が非作動とされても状態保持機構４３より先端部材６３の各位置を保持し、連結ピン３７の位置を保持することができる。したがって、高速用ロッカアーム２１に切り換えられた状態を維持するための電力消費がない上、熱対策が不要であるので、実現性が極めて高い可変動弁装置を実現することができる。
　また、アクチュエータ４１としてプッシュ形の電磁ソレノイドを用いると、通電により初期位置から作動位置に作動片４７が進出され、通電の遮断により作動位置から初期位置に作動片４７が退出される。このとき作動片４７の位置に応じて状態保持機構４３の先端部材６３が、状態Ａから状態Ｂを経て状態Ｃの間で進退するが、アクチュエータ４１を非作動としてもラチェットにより先端部材６３の位置が状態Ｃにて保持される。しかも、先端部材６３を状態Ｃに移動させる際にはアクチュエータ４１をオンにするだけでよく、さらに、先端部材６３を状態Ａに戻す際にもアクチュエータ４１をオンにするだけでよい。したがって、アクチュエータ４１を構成しているプッシュ形の電磁ソレノイドを電気的に反対の極性で駆動する等の煩雑な駆動を行う必要がないので、制御を簡単化することができる。その結果、容易に低速用ロッカアーム１９と高速用ロッカアーム２１を切り換えることができる。
　また、連結ピン３７と状態保持機構４３との間に方向切り換えレバー４５を備えているので、アクチュエータ４１の取り付け位置の自由度を高くできる。これに伴い、アクチュエータ４１を、上述したようにシリンダの軸線と作動片４７の軸線とが直交するように設けることができる。したがって、アクチュエータ４１及び状態保持機構４３に対してピストンの往復動作により生じる振動の悪影響が及ぶのを防止できる。
　なお、上述した実施例では、アクチュエータ４１としてプッシュ形の電磁ソレノイドを例にとって説明した。しかし、本発明は、プッシュ形の電磁ソレノイドに代えて、プル形の電磁ソレノイドを用いても実施可能である。プル形の電磁ソレノイドでは、オンにより作動片４７が退出し、オフにより作動片４７が進出する。したがって、上記実施例におけるアクチュエータ４１の配置位置を、状態保持機構４３の軸心からシフトさせ、アクチュエータ４１をシーソーレーバーの回転軸を挟んだ一端側に配置し、アクチュエータ４１の作動片４７と一端側を連結し、その他端側に状態保持機構４３が位置するようにすればよい。
　また、上述した実施例では、吸気側に本願発明を適用した例を説明したが、排気側にも適用することもできる。また、本発明は、吸気バルブ７と排気バルブ９の本数には限定されない。
　＜可変動弁装置＞　実施例２
　次に、図面を参照して可変動弁装置の実施例２について説明する。なお、可変動弁装置のうちアクチュエータ７６と状態保持機構７７についてのみ説明する。本実施例２では、方向切り換えレバー４５を省略し、直接的に連結ピン３７を駆動する直接駆動方式を説明する。但し、上述した実施例１と同様に、方向切り換えレバー４５を介した間接駆動方式を採用してもよい。
　図９は、実施例２に係る状態保持機構の概略構成を示し、（ａ）は初期位置を示し、（ｂ）は作用位置（作動時）を示し、（ｃ）は作用位置（非作動時）を示す。なお、上の図は正面図であり、下の図は平面図である。
　このアクチュエータ７６は、例えば、軸心廻りに回転される作動片７９を備えたロータリ形の電磁ソレノイドで構成されている。この例では、作動片７９が、正面から見て反時計方向へ回転される。状態保持機構７７は、作動片７９に連結されており、作動片７９とともに回転し、作動片７９の回転を９０度に規制する規制板８１を備えている。規制板８１は、円板状であり、位置固定の規制部材８２が挿入されている二つの規制溝８３を備えている。規制部材８２は、アクチュエータ７６の、作動片７９の反対側の端部に固定されている。二つの規制溝８３は、作動片７９を挟んで対向する位置に形成され、中心位置から９０度の範囲にわたって形成されている。また、作動片７９の廻りには、作動片７９を作動位置から初期位置に付勢する戻りバネ８４が取り付けられている。また、作動片７９の先端部側には、作動片７９を中心にして、対向する二方向にカム８５を備えたカム軸８７が取り付けられている。このカム軸８７と作動片７９との間には、作動片７９の回転方向へのカム軸８７の回転を許容するとともに、作動片７９の回転方向とは逆方向へのカム軸８７の回転を阻止するクラッチ８９が配備されている。
　なお、戻りバネ８４は、本発明における「付勢手段」に相当する。
　このように構成されたアクチュエータ７６は、初期状態（図９（ａ））である「状態１」から通電して動作させると、作動片７９が軸心廻りに回転するが、規制板８１により、「状態２」である９０度の回転角度で強制的に停止される（図９（ａ）から図９（ｂ））。この状態２では、カム８５の一方が連結ピン３７を作動位置に進出させる。その後、通電を遮断すると、戻りバネ８４により作動片７９が初期位置に戻されるが、クラッチ８９が介在しているので、カム８５は「状態３」であるその状態を保持することができる（図９（ｃ））。
　上記のようにアクチュエータ７６を作動させることにより、連結ピン３７を高速用ロッカアーム２１側へ進出させたり、高速用ロッカアーム２１側から離れる方向へ退出させたりすることができる。したがって、アクチュエータ７６を構成するロータリ形の電磁ソレノイドを電気的に反対の極性で駆動する等の煩雑な駆動を行う必要がないので、制御を簡単化することができる。その結果、容易に低速用ロッカアーム１９と高速用ロッカアーム２１を切り換えることができる。
　なお、上述した実施例２においては、作動片７９の回転方向を反時計方向としているが、時計方向であってもよい。
　また、上述した実施例１，２では、ロッカアームが二つの場合を例にとって説明したが、三つ以上の場合でも実施可能である。状態保持機構の作動片を初期位置から二段階以上に進出可能に構成し、アクチュエータも初期位置から二段階以上に作動片を進出可能に構成すればよい。
　＜エンジン＞
　次に、図１０を参照して、上述した可変動弁装置を備えたエンジンの例について説明する。なお、図１０は、実施例１に係る状態保持機構を備えたエンジンの概略構成図である。
　このエンジン９１は、シリンダ９２と、上述したシリンダヘッド３と、クランクシャフト９３と、ピストン９５と、点火プラグ９７とを備えている。
　シリンダ９２内のピストン９５は、コンロッド９９でクランクシャフト９３に連結されている。吸気ポート１０１に連通された吸気管１０３には、燃料供給装置１０５（インジェクタとも呼ばれる）が取り付けられている。また、吸気管１０３には、図示しないグリップ等に設けられたアクセルの操作量に応じて開閉するスロットルバルブ１０７が取り付けられ、この開度に応じた信号を出力するアクセルセンサ１０９が取り付けられている。このアクセルセンサ１０９からの信号は、ＥＣＵ１１１に取り込まれる。吸気ポート１０１の反対側には、排気ポート１１２が形成されている。なお、燃料供給装置１０５に代えてキャブレターを備えてもよい。
　シリンダ９２には、クランクシャフト９３の回転角度を検出する回転角度検出装置１１３が取り付けられている。回転角度検出装置１１３の出力信号により、クランクシャフト９３の回転角度（クランクアングル）が検出され、これによりＥＣＵ１１１はエンジン９１の運転条件（運転状態）を判断することができる。
　また、ＥＣＵ１１１は、運転条件に応じて点火系１１５を操作して、点火のタイミングを調整する。さらに、運転状態に応じてアクチュエータ駆動電源１１７を操作して、上述したようにアクチュエータ４１を操作する。これにより、運転状態に応じて低速用ロッカアーム１９と高速用ロッカアーム２１とを切り換える制御を行う。
　このエンジン９１は、可変動弁装置１を備えているので、低速用ロッカアーム１９と高速用ロッカアーム２１とが切り換えられた状態を維持するための電力消費がない上、熱対策が不要であるので、実現性が極めて高い。したがって、エンジン９１の燃費改善が期待できる。
　また、アクチュエータ４１は、次のように取り付けられている。
　すなわち、シリンダ９２の軸線と直交する仮想の平面と、作動片４７の作動方向とが平行となるようにアクチュエータ４１が取り付けられている。さらに、エンジン９１のピストン－クランク系により生じる振動の主成分方向と直交する方向に、その作動片４７の作動方向が一致するようにアクチュエータ４１が取り付けられている。このようにアクチュエータ４１を配置すると、エンジン９１からの振動がアクチュエータ４１の作動方向と一致しないので、この振動がアクチュエータ４１の動作に悪影響が及ぶのを防止することができる。なお、このようなアクチュエータ４１についての各種配置例については詳細を後述する。
　ところで、エンジン９１が小排気量単気筒の場合には、シリンダ９２の軸線方向が、エンジン９１の振動の主成分方向である。したがって、アクチュエータ４１は、シリンダ９２の軸線と直交する方向に、その作動片４７が位置するように取り付けられていれば、上記同様の効果を奏する。この点については、以下の配置例２～４であっても同様である。
　なお、上述したエンジン９１が備えている可変動弁装置１のアクチュエータ４１に代えて、実施例２において説明したアクチュエータ７６を備えるようにしてもよい。その場合には、方向切り換えレバー４５を省略することができ、構成を簡単化することができる。また、作動片７９の作動方向とエンジン９１からの振動方向を考慮してアクチュエータ７６を配置することが好ましいのは、上記と同様である。
　＜自動二輪車＞
　図１１を参照して、上述した可変動弁装置１を備えた鞍乗型車両として、自動二輪車（スクータ型車両）を例にとって説明する。なお、図１１は、図１０のエンジンを備えた自動二輪車の概略構成図である。なお、図１１では、外形を二点鎖線で示してある。
　メインフレーム１３１の前端部には、ヘッドパイプ１３３が設けられている。このヘッドパイプ１３３には、左右方向に揺動可能なフロントフォーク１３５が取り付けられている。フロントフォーク１３５の下端部には、前輪１３７が回転可能に取り付けられている。フロントフォーク１３５の上部には、ステアリングハンドル１３９が取り付けられている。
　メインフレーム１３１の後端部には、燃料タンク１４１が取り付けられている。メインフレーム１３１の下方には、動力伝達装置１４５が、メインフレーム１３１に対して揺動可能に取り付けられている。この動力伝達装置１４５の後端部には、後輪１４７が回転可能に取り付けられている。動力伝達装置１４５の後端部には、メインフレーム１３１と動力伝達装置１４５とに挟持（挟んだ状態で支持する）されるようにリアサスペンション１５１が配設されている。
　メインフレーム１３１と動力伝達装置１４５との間には、上述したエンジン９１が配設されている。
　エンジン９１の上方の空間には、ＥＣＵ１１１と、バッテリ１６５とが取り付けられている。
　なお、上述した動力伝達装置１４５が本発明における「伝達機構」に相当する。
　上述した構成では、燃費改善が期待できるエンジン９１により発生された動力を動力伝達装置１４５により後輪１４７に対して伝達することにより、燃費が良い自動二輪車を実現することができる。
　なお、上述した自動二輪車では、スクータ型車両を例に採ったが、このタイプ以外の二動二輪車であってもよい。
　次に、図１２～図１５を参照して、各種型式の鞍乗型車両におけるアクチュエータ４１の好ましい配置例について説明する。
　＜配置例１＞　モペット及び自動二輪車タイプ
　図１２を参照する。なお、図１２は、アクチュエータの好ましい配置例１を示す模式図であり、（ａ）は車体の振動方向との関係を示し、（ｂ）はエンジンの振動方向との関係を示す。なお、図中にアクチュエータ４１が２個描かれているが、これは、２個のアクチュエータ４１が設けられてもよく、１個のアクチュエータ４１がいずれかの位置に設けられてもよいことを表している。この点に関しては、以下の図１３～図１５についても同様である。
　この鞍乗型車両は、いわゆるモペットや自動二輪車に見られる構成である。具体的には、図１２（ａ）に示すように、「車体」に相当するメインフレーム１３１にエンジン９１がつり下げられるようにして固定的に取り付けられている。エンジン９１は、シリンダ９２の先端部が前輪１３７側に向けられている。このような構成の鞍乗型車両の場合には、走行時に路面からメインフレーム１３１が受ける振動は方向ＲＶ１となる。したがって、メインフレーム１３１に固定的に取り付けられたエンジン９１のシリンダ９２の先端部が走行時に受ける振動（換言すると荷重）は方向ＲＶ２となる。但し、前輪１３７及び後輪１４７のそれぞれで振動方向ＲＶ１が生じることがあるので、振動方向ＲＶ２は大まかな方向を示している。
　また、図１２（ｂ）に示すように、シリンダ９２が水平のエンジン９１では、シリンダ９２－クランクシャフト９３により生じる振動の主成分方向が方向ＥＶ１，ＥＶ２となる。これらの振動の主成分方向ＥＶ１，ＥＶ２は、厳密にはエンジン９１の構成によって異なる。しかし、その多くはシリンダ９２方向の主成分方向ＥＶ１である。振動の主成分方向ＥＶ１，ＥＶ２とは、振動の成分方向が様々であるが、それらを合成すると最も大きな成分となる振動の方向である。なお、符号ＣＡは、ピストン９５が往復移動する方向であり、シリンダ９２の軸線を表している。符号ＣＰ１は、シリンダ９２の軸線に直交する仮想の平面を表す。なお、図示の関係上、平面ＣＰ１は、シリンダ９２の先端側から見た状態を示す。また、符号ＣＰ２は、振動方向ＲＶ２と直交する仮想の平面を表す。なお、図示の関係上、平面ＣＰ２は、一点鎖線の直線で示す。なお、図１２（ｂ）における振動方向ＲＶ２は、シリンダ９２の先端部からみた振動方向ＲＶ２である。そのため、図１２（ａ）の振動方向ＲＶ２は、図１２（ｂ）の振動方向ＲＶ２と不一致となっている。
　このような構成の鞍乗型車両では、走行時に路面からエンジン９１が受ける振動方向ＲＶ２と、シリンダ９２－クランクシャフト９３に起因する振動の主成分方向ＥＶ１による振動をアクチュエータ４１が受けることになる。そこで、シリンダ９２の軸線に直交する平面ＣＰ１を想定し、その平面ＣＰ１とアクチュエータ４１の作動片４７の作動方向ＯＰとが平行となるようにアクチュエータ４１を設けることが好ましい。さらに、振動の主成分方向ＥＶ１，ＥＶ２に直交する方向に、アクチュエータ４１の作動片４７の作動方向ＯＰが一致するような配置で、アクチュエータ４１をエンジン９１に設けることが好ましい。さらに、走行時に生じる振動方向ＲＶ２と直交する仮想の平面ＣＰ２と、アクチュエータ４１の作動方向ＯＰとが平行となるようにアクチュエータ４１を取り付けることが好ましい。
　このような配置とすることにより、エンジン９１からの振動の主成分方向ＥＶ１，ＥＶ２がアクチュエータ４１の作動方向と一致しないので、この振動がアクチュエータ４１の動作に悪影響が及ぶのを防止することができる。また、走行時に生じる振動の方向ＲＶ２がアクチュエータ４１の作動方向に一致しないので、この振動がアクチュエータ４１の動作に悪影響が及ぶのを防止することができる。
　換言すると、アクチュエータ４１が振動の影響を受けにくいので、電磁ソレノイドの付勢のためのバネの荷重を低減することができる。したがって、電磁ソレノイドの駆動力を低減することができ、消費電力を抑制することが可能となる。
　＜配置例２＞　モペット及び自動二輪車タイプ
　図１３を参照する。なお、図１３は、アクチュエータの好ましい配置例２を示す模式図であり、（ａ）は車体の振動方向との関係を示し、（ｂ）はエンジンの振動方向との関係を示す。
　この鞍乗型車両は、上述した配置例１と同様に、いわゆるモペットや自動二輪車にみられる構成である。具体的には、図１３（ａ）に示すように、エンジン９１がメインフレーム１３１のダウンチューブ１３１ａに乗せられるように固定的に取り付けられている。エンジン９１は、シリンダ９２の先端部が上方に向けられている。このような鞍乗型車両の場合には、走行時に受ける振動が方向ＲＶ１となり、エンジン９１が受ける振動が方向ＲＶ２となる。
　また、図１３（ｂ）に示すように、シリンダ９２が垂直方向に向けられたエンジン９１では、シリンダ９２－クランクシャフト９３による振動の主成分方向が方向ＥＶ１，ＥＶ２となる。上述したように、その多くがシリンダ９２方向の主成分方向ＥＶ１である。また、符号ＣＡは、シリンダ９２の軸線を表し、符号ＣＰ１は、シリンダ９２の軸線に直交する仮想の平面を表し、符号ＣＰ２は、振動方向ＲＶ２と直交する仮想の平面を表す。なお、図１３（ｂ）における振動方向ＲＶ２は、シリンダ９２の上部からみた振動方向ＲＶ２である。そのため、図１３（ａ）の振動方向ＲＶ２とは図１３（ｂ）の方向が不一致となっている。
　このような鞍乗型車両であっても、シリンダ９２の軸線に直交する仮想の平面ＣＰ１と、アクチュエータ４１の作動片４７の作動方向ＯＰとが平行となるようにアクチュエータ４１を設けることが好ましい。さらに、振動の主成分方向ＥＶ１，ＥＶ２に直交する方向に、アクチュエータ４１の作動片４７の作動方向ＯＰが一致するような配置で、アクチュエータ４１をエンジン９１に設けることが好ましい。さらに、走行時に生じる振動方向ＲＶ２と直交する仮想の平面ＣＰ２と、アクチュエータ４１の作動方向ＯＰとが平行となるようにアクチュエータ４１を取り付けることが好ましい。
　このような構成とすることにより、上述した配置例１と同様の効果を奏する。
　＜配置例３＞　スイングユニット（スクータタイプ）
　図１４を参照する。なお、図１４は、アクチュエータの好ましい配置例３を示す模式図であり、（ａ）は車体の振動方向との関係を示し、（ｂ）はエンジンの振動方向との関係を示す。
　この鞍乗型車両は、図１４（ａ）に示すように、メインフレーム１３１に設けられたピボットＰＶにてスイングアームＳＡを取り付けられている。また、エンジン９１もピボットＰＶにてスイングアームＳＡの揺動に連動して揺動するように取り付けられている構成である。このような、いわゆるスイングユニットの構成は、スクータ型車両で多く採用されている。エンジン９１は、シリンダ９２の先端部が前輪１３７側に水平に向けられている。走行時に受ける振動は方向ＲＶ１となり、シリンダ９２の先端部が走行時に受ける振動は、ピボットＰＶを中心とした方向ＲＶ２となる。
　また、図１４（ｂ）に示すように、シリンダ９２が水平のエンジン９１では、配置例１の場合と同様に、シリンダ９２－クランクシャフト９３による振動の主成分方向が方向ＥＶ１，ＥＶ２となる。上述したように、その多くがシリンダ９２方向の主成分方向ＥＶ１である。また、符号ＣＡは、シリンダ９２の軸線を表し、符号ＣＰ１は、シリンダ９２の軸線に直交する仮想の平面を表し、符号ＣＰ２は、振動方向ＲＶ２と直交する平面を表す。なお、図１４（ｂ）における振動方向ＲＶ２は、シリンダ９２の上部からみた振動方向ＲＶ２である。そのため、図１４（ａ）の振動方向ＲＶ２は、図１４（ｂ）における振動方向ＲＶ２と不一致となっている。
　このような鞍乗型車両であっても、シリンダ９２の軸線に直交する仮想の平面ＣＰ１と、アクチュエータ４１の作動片４７の作動方向ＯＰとが平行になるようにアクチュエータ４１を設けることが好ましい。さらに、振動の主成分方向ＥＶ１，ＥＶ２に直交する方向に、アクチュエータ４１の作動片４７の作動方向ＯＰが一致するような配置で、アクチュエータ４１をエンジン９１に設けることが好ましい。さらに、走行時に生じる振動方向ＲＶ２と直交する仮想の平面ＣＰ２と、アクチュエータ４１の作動方向ＯＰとが平行となるようにアクチュエータ４１を取り付けることが好ましい。
　このような構成とすることにより、上述した配置例１，２と同様の効果を奏する。
　＜配置例４＞　スイングユニット（スクータタイプ）
　図１５を参照する。なお、図１５は、アクチュエータの好ましい配置例４を示す模式図であり、（ａ）は車体の振動方向との関係を示し、（ｂ）はエンジンの振動方向との関係を示す。
　この鞍乗型車両は、図１５（ａ）に示すように、メインフレーム１３１のダウンチューブ１３１ａに設けられたピボットＰＶにてスイングアームＳＡを取り付けられている。エンジン９１もピボットＰＶにてスイングアームＳＡの揺動に連動して揺動するように取り付けられた、上述した配置例３のようないわゆるスイングユニットの構成である。エンジン９１は、シリンダ９２の先端部が上方に向けられている。このような鞍乗型車両の場合には、走行時に受ける振動が方向ＲＶ１となり、エンジン９１が受ける振動が方向ＲＶ２となる。
　また、図１４（ｂ）に示すように、シリンダ９２が垂直なエンジン９１では、シリンダ９２－クランクシャフト９３による振動の主成分方向が方向ＥＶ１，ＥＶ２となる。その多くがシリンダ９２方向の主成分方向ＥＶ１である。また、符号ＣＡは、シリンダ９２の軸線を表し、符号ＣＰ１は、シリンダ９２の軸線に直交する仮想の平面を表し、符号ＣＰ２は、振動方向ＲＶ２と直交する仮想の平面を表す。なお、図１５（ｂ）における振動方向ＲＶ２は、シリンダ９２の上部からみた振動方向ＲＶ２である。そのため、図１５（ａ）の振動方向ＲＶ２は、図１５（ｂ）の振動方向が不一致となっている。
　このような鞍乗型車両であっても、シリンダ９２の軸線に直交する仮想の平面ＣＰ１と、アクチュエータ４１の作動片４７の作動方向ＯＰとが平行になるようにアクチュエータ４１を設けることが好ましい。さらに、振動の主成分方向ＥＶ１，ＥＶ２に直交する方向に、アクチュエータ４１の作動片４７の作動方向ＯＰが一致するような配置で、アクチュエータ４１をエンジン９１に設けることが好ましい。さらに、走行時に生じる振動方向ＲＶ２と直交する仮想の平面ＣＰ２と、アクチュエータ４１の作動方向ＯＰとが平行となるようにアクチュエータ４１を取り付けることが好ましい。
　このような構成とすることにより、上述した配置例１～３と同様の効果を奏する。
　なお、上述した配置例１～４においてモペットタイプ、自動二輪車タイプ、スクータタイプを例示したが、他の形式の鞍乗型車両であっても上記配置例１～４を適用することができる。
　また、上述した配置例１～４では、シリンダ９２の軸線と直交する平面ＣＰ１との位置関係と、振動方向ＲＶ２と直交する平面ＣＰ２との位置関係との両方を満たしているが、シリンダ９２の軸線と直交する平面ＣＰ１との位置関係だけを満たす構成としてもよい。
　また、上述した配置例１～４では、アクチュエータ４１を例にとって説明したが、アクチュエータ７６であっても同様である。その場合には、二つの作動片７９を結ぶ線が、上述した作動方向ＯＰと平行となるようにアクチュエータ７６を配置すれば、上記同様の効果を奏することができる。
　また、本発明における鞍乗型車両の一例として自動二輪車を挙げたが、エンジンを搭載し、かつ人がまたがった状態で乗車可能な車両であれば適用可能である。そのような車両としては、三輪バイク、スノーモービルなどを挙げることができる。三輪バイクについては、前輪が２輪の三輪バイクであってもよく、後輪が２輪の三輪バイクであってもよい。
　以上のように、本発明は、バルブを備えた内燃機関においてバルブの開閉を制御するための可変動弁装置及びそれを備えたエンジン並びにそれを備えた鞍乗型車両に適している。

Claims (8)

  1. 　複数個のロッカアームを切り換える可変動弁装置であって、
    　ロッカアーム側から離れる退出方向に付勢（bias、勢いが付されること）され、ロッカアーム側へ進出するように駆動されて前記複数個のロッカアームを連結する連結ピンと、
    　作動片を備え、複数の異なる位置のいずれか１つの位置に前記作動片を駆動させるアクチュエータと、
    　前記作動片の位置に応じて前記連結ピンをロッカアーム側に進出させるとともに、前記アクチュエータが非作動とされたときに、前記連結ピンをロッカアーム側へ進出させた位置に保持する状態保持機構と、
    　を備えている可変動弁装置。
  2. 　請求項１に記載の可変動弁装置であって、
    　前記複数個のロッカアームが二つであり、
    　前記アクチュエータは、プッシュ型またはプル型の電磁ソレノイドであり、前記電磁ソレノイドは、前記作動片を軸方向に直線的に移動させる機能を備え、通電により初期位置と作動位置といずれか一方の位置に前記作動片を駆動し、
    　前記状態保持機構は、先端側に先端部材を備えたノック回転式ラチェット機構を備え、前記作動片の位置に応じて、初期位置と進出位置とにわたって、進出位置よりも進出した最進出位置を経て前記先端部材を移動する可変動弁装置。
  3. 　請求項１に記載の可変動弁装置であって、
    　前記複数個のロッカアームが二つであり、
    　前記アクチュエータは、作動片を初期位置から作動位置に対して、軸廻りに回転駆動するロータリ形の電磁ソレノイドであり、
    　前記状態保持機構は、前記作動片を作動位置から初期位置に付勢する付勢手段と、二方向にカムを備え、前記作動片の回転に連動するカム軸と、前記作動片と前記カム軸の間に介在し、前記作動片の回転方向への前記カムの回転を許容するとともに、前記作動片の回転方向と逆方向への前記カムの回転を阻止するクラッチと、
    　を備えている可変動弁装置。
  4. 　請求項１から３のいずれかに記載の可変動弁装置であって、
    　前記連結ピンと前記状態保持機構との間には、前記状態保持機構側に位置する一端部と前記連結ピン側に位置する他端部とを有する方向切り換えレバーを備え、前記方向切り換えレバーは、前記一端部と前記他端部との間に回転軸を備えている可変動弁装置。
  5. 　請求項１から４のいずれかに記載の可変動弁装置を備えたエンジンであって、
    　前記アクチュエータは、シリンダの軸線と直交する平面と、前記作動片の作動方向とが平行となるように取り付けられ、かつ、前記エンジンのピストン－クランク系により生じる振動の主成分方向と直交する方向に、その作動片の作動方向が一致するように前記可変動弁装置に取り付けられているエンジン。
  6. 　請求項１から４のいずれかに記載の可変動弁装置を備えたエンジンであって、
    　前記アクチュエータは、シリンダの軸線と直交する方向に、その作動片の作動方向が位置するように前記可変動弁装置に取り付けられているエンジン。
  7. 　請求項５または６に記載のエンジンを備えた鞍乗型車両であって、
    　前記アクチュエータは、走行時に車体が振動する方向と直交する平面と、その作動片の作動方向とが平行となるように前記可変動弁装置に取り付けられている鞍乗型車両。
  8. 　請求項５または６に記載のエンジンと、
    　燃料を貯留する燃料タンクと、
    　前輪及び後輪と、
    　前記エンジンにより発生される動力を前記後輪に伝達する伝達機構とを備えている鞍乗型車両。
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