JP2005076606A - 多気筒エンジンの動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気弁および排気弁のうち一部の弁では、ロッカアームとの間の弁頭間隙の調整時と、前記弁をロッカアームで開弁方向に作動せしめている開弁作動時とで気筒中心線に対するカムシャフトの傾斜角が異なる状態となる多気筒エンジンの動弁装置において、カムシャフトの傾斜にもかかわらず所望の弁リフト量が得られるようにする。
【解決手段】カムシャフト３１の気筒中心線ＣＬに対する傾斜角が弁頭間隙の調整時および開弁作動時で相互に異なる状態となる一部の弁に対応する動弁カム３２，３３の弁駆動部のプロフィルと、弁頭間隙の調整時および開弁作動時でカムシャフト３１の気筒中心線ＣＬに対する傾斜角が同一となる弁に対応した動弁カム３２，３３の弁駆動部のプロフィルとが、吸気弁１８同士または排気弁１９同士で弁リフト量が同じになるように相互に異なって設定されることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カムシャフトに反力を作用せしめる弁ばねがクランク角に応じて定まるのに応じて各気筒の中心を結ぶ気筒中心線に対するカムシャフトの傾斜角が変化するのに起因して、複数気筒毎にシリンダヘッドに開閉作動可能に配設される吸気弁および排気弁のうち一部の弁では、ロッカアームとの間の弁頭間隙の調整時と、前記弁をロッカアームで開弁方向に作動せしめている開弁作動時とで、複数気筒の中心を結ぶ気筒中心線に対するカムシャフトの傾斜角が異なる状態となる多気筒エンジンの動弁装置に関する。

複数気筒にそれぞれ配設される吸気弁および排気弁の一部では、弁頭間隙の調整時と、開弁作動時とで、気筒中心線に対するカムシャフトの傾斜角が異なる状態となる多気筒エンジンの動弁装置は、たとえば特許文献１等で既に知られており、このものでは、カムシャフトの前記傾斜角が変化することによって、弁作動時に弁頭間隙の調整時よりも弁頭間隙が大きくなってしまい、それによりタペット音が大きくなってしまうのを防止するために、動弁カムにおける弁駆動部のプロフィルのうち緩衝曲線部の形状を変化させるようにしている。
実公平６−４５６０２号公報

ところが、上記従来のものでは、カムシャフトの傾斜によって弁頭間隙調整時の弁頭間隙が弁作動時に変化して弁リフト量が変化してしまうのを防止するものではなく、カムシャフトの傾斜によって所望の弁リフト量を得られない場合がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、カムシャフトの傾斜にもかかわらず所望の弁リフト量が得られるようにした多気筒エンジンの動弁装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、直列に並ぶ複数気筒毎にシリンダヘッドに開閉作動可能に配設される吸気弁および排気弁と、吸気弁および排気弁をそれぞれ閉弁方向に付勢する弁ばねと、気筒配列方向に延びて前記各吸気弁および各排気弁間に配置されるカムシャフトと、該カムシャフトの軸線を中心とする円弧状のベース円部ならびに該ベース円部よりも外側方に張り出す弁駆動部を有するとともに前記各吸気弁および前記各排気弁に個別に対応して前記カムシャフトに設けられる複数の動弁カムと、前記吸気弁および排気弁との間に調整可能な弁頭間隙が設けられるようにして各動弁カムならびに前記各吸気弁および各排気弁間にそれぞれ介装される複数のロッカアームとを備え、前記複数の弁ばねのうち前記カムシャフトに反力を作用せしめる弁ばねがクランク角に応じて定まるのに応じて各気筒の中心を結ぶ気筒中心線に対する前記カムシャフトの傾斜角が変化するのに起因して、前記吸気弁および排気弁のうち一部の弁では、前記カムシャフトの前記気筒中心線に対する傾斜角が弁頭間隙の調整時および開弁作動時で相互に異なる状態となる多気筒エンジンの動弁装置において、前記一部の弁に対応する動弁カムの弁駆動部のプロフィルと、弁頭間隙の調整時および開弁作動時で前記カムシャフトの前記気筒中心線に対する傾斜角が同一となる弁に対応した動弁カムの弁駆動部のプロフィルとが、吸気弁同士または排気弁同士で弁リフト量が同じになるように相互に異なって設定されることを特徴とする。

また上記目的を達成するために、請求項２記載の発明は、直列に並ぶ３気筒毎に一対ずつシリンダヘッドに開閉作動可能に配設される３組の吸気弁および排気弁と、吸気弁および排気弁をそれぞれ閉弁方向に付勢する弁ばねと、気筒配列方向に延びて前記各吸気弁および各排気弁間に配置されるカムシャフトと、該カムシャフトの軸線を中心とする円弧状のベース円部ならびに該ベース円部よりも外側方に張り出す弁駆動部を有するとともに前記各吸気弁および前記各排気弁に個別に対応して前記カムシャフトに設けられる複数の動弁カムと、前記吸気弁および排気弁との間に調整可能な弁頭間隙が設けられるようにして各動弁カムならびに前記各吸気弁および各排気弁間にそれぞれ介装されつつ前記気筒配列方向に沿う配置を各気筒で同一とした複数のロッカアームとを備え、前記複数の弁ばねのうち前記カムシャフトに反力を作用せしめる弁ばねがクランク角に応じて定まるのに応じて各気筒の中心を結ぶ気筒中心線に対する前記カムシャフトの傾斜角が変化するのに起因して、前記各ロッカアームのうち気筒配列方向に沿う一端側最外端のロッカアームに対応する吸気弁および排気弁の一方、ならびに前記各ロッカアームのうち気筒配列方向に沿う他端側最外端のロッカアームに対応する吸気弁および排気弁の他方では、弁頭間隙の調整時に前記カムシャフトの前記気筒中心線に対する傾斜方向が同一方向となるようにして前記カムシャフトの前記気筒中心線に対する傾斜角が弁頭間隙の調整時および開弁作動時で相互に異なる状態となる多気筒エンジンの動弁装置において、前記各ロッカアームのうち前記気筒配列方向に沿う一端側最外端のロッカアームに対応する吸気弁および排気弁の一方ならびに気筒配列方向に沿う他端側最外端のロッカアームに対応する吸気弁および排気弁の他方に対応した動弁カムの弁駆動部のプロフィルは、前記各吸気弁および各排気弁のうち弁頭間隙の調整時および開弁作動時で前記カムシャフトの前記気筒中心線に対する傾斜角が同一となる弁に対応した動弁カムの弁駆動部のプロフィルよりも吸気弁同士または排気弁同士で弁リフト量が同じになるように大きく形成されることを特徴とする。

さらに請求項３記載の発明は、上記請求項２記載の発明の構成に加えて、前記３気筒のうち１つの気筒でピストンが上死点にあるときには他の２つの気筒では吸気弁および排気弁のいずれかがそれぞれ最大リフト状態になるように、各気筒での動弁作動特性が設定されることを特徴とする。

上記第１の特徴によれば、カムシャフトの気筒中心線に対する傾斜角が弁頭間隙の調整時および開弁作動時で相互に異なる状態となる一部の弁では、吸気弁同士および排気弁同士で弁リフト量が同じになるように動弁カムにおける弁駆動部のプロフィルが形成されるので、気筒中心線に対するカムシャフトの傾斜にもかかわらず各気筒で所望の弁リフト量を得ることができる。特に吸気弁同士で弁リフト量を同一として所望の弁リフト量を得ることにより、各気筒での吸入空気量を同一として、所望の出力を得ることができるとともに各気筒間でのトルク変動を抑えることができる。

また上記第２の特徴によれば、吸気弁および排気弁が各気筒毎に配設される３気筒であるので、カムシャフトの傾斜量は気筒配列方向に沿う中央の気筒では小さいものであり、弁頭間隙の調整時および開弁作動時での弁頭間隙の差は無視し得るほど小さくなる。一方、気筒配列方向の両端ではカムシャフトの傾斜角が相互に大きく異なるので、気筒配列方向に沿う一端側最外端のロッカアームに対応する吸気弁および排気弁の一方、ならびに前記各ロッカアームのうち気筒配列方向に沿う他端側最外端のロッカアームに対応する吸気弁および排気弁の他方では、弁頭間隙の調整時および開弁作動時でカムシャフトの傾斜角が相互に大きく異なる状態となるにもかかわらず、前記カムシャフトの傾斜角が変化しない吸気弁または排気弁と同一リフト量となるように動弁カムにおける弁駆動部のプロフィルが大きく形成される。したがって気筒中心線に対するカムシャフトの傾斜にもかかわらず、カムシャフトの傾斜角の変化が大きな気筒配列方向両端で弁リフト量が変化することを効果的に防止し、最も実際の弁リフト量に影響する箇所の調整を効果的に行うことができる。

さらに上記請求項３記載の発明によれば、弁頭間隙の設定時にカムシャフトに作用する反力が最大となるようにし、カムシャフトの傾斜角が最大となるので、その際に動弁カムの弁駆動部を調整せずにそのままとしたときの弁リフト量の差を補償するようにして、弁駆動部のプロフィルを定めることにより、実際の弁リフト量を最も所望の値に近づけることができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。

図１〜図７は本発明の一実施例を示すものであり、図１はロッカアームを省略した状態でのシリンダヘッドの平面図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図１の３−３線断面図、図４は各気筒の動弁特性を示す図、図５は気筒配列方向の両端の気筒での弁頭間隙調整状態でのカムシャフトの傾斜を誇張して示した図１に対応する平面図、図６は気筒配列方向の中央の気筒での弁頭間隙調整状態でのカムシャフトの傾斜を誇張して示した図１に対応する平面図、図７は弁頭間隙調整時および開弁作動時のカムシャフトの変位を誇張して示す断面図である。

先ず図１〜図３において、多気筒たとえば３気筒のエンジンのシリンダブロック１１には、ピストン１２…をそれぞれ摺動自在に嵌合せしめる第１〜第３気筒Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が直列に並ぶようにそれぞれ設けられており、各ピストン１２…の頂部を臨ませる燃焼室１４…をシリンダブロック１１との間に形成するシリンダヘッド１５がシリンダブロック１１に結合される。このシリンダヘッド１５には、燃焼室１４…に通じ得る吸気ポート１６…および排気ポート１７…が、各気筒Ｃ１〜Ｃ３毎に設けられるとともに、吸気ポート１６…および排気ポート１７…をそれぞれ開閉可能として各気筒Ｃ１〜Ｃ３毎に対をなす３組の吸気弁１８…および排気弁１９…が開閉作動可能に配設されており、吸気弁１８…および排気弁１９…は弁ばね２０…，２１…によりそれぞれ閉弁方向に付勢される。

しかも各気筒Ｃ１〜Ｃ３の排気弁１９…は、各気筒の排気弁１８…に対して気筒配列方向２５に沿う一方側（図１の左方側）にオフセットして配置される。

またシリンダヘッド１５には、前記燃焼室１４…に先端部を配置した点火プラグ２２…，２３…が各気筒Ｃ１〜Ｃ３毎に一対ずつ取付けられるとともに、燃料を吸気ポート１６…に噴射するためのインジェクタ２４が各気筒Ｃ１〜Ｃ３毎に取付けられる。而してシリンダヘッド１５には、一方の前記点火プラグ２２…を挿脱可能に挿入するためのプラグ筒２６…が、気筒配列方向２５に沿って前記各吸気弁１８…の一側に隣接した位置すなわち気筒配列方向２５に沿って排気弁１９…に対応する位置に配置されるようにして取付られ、また他方の前記点火プラグ２３…を挿脱可能に挿入するための挿入孔２７…が、前記気筒配列方向２５に沿って前記各排気弁１９…の他側に隣接した位置すなわち気筒配列方向２５に沿って吸気弁１８…に対応する位置に配置されるようにして穿設される。

前記シリンダヘッド１５には、ヘッドカバー２８が締結されるものであり、シリンダヘッド１５およびヘッドカバー１５間には、前記各吸気弁１８…および前記各排気弁１９…を開閉駆動するための動弁装置３０を収納する動弁室２９が形成される。

動弁装置３０は、各気筒Ｃ１〜Ｃ３毎に一対ずつ３組の吸気弁１８…および排気弁１９…間に配置されて気筒配列方向２５に延びるカムシャフト３１と、各吸気弁１８…および前記各排気弁１９…に個別に対応してカムシャフト３１に設けられる複数の吸気側および排気側動弁カム３２…，３３…と、各動弁カム３２…，３３…ならびに各吸気弁１８…および各排気弁１９…間にそれぞれ介装される複数の吸気側および排気側ロッカアーム３４…，３５…とを備える。

カムシャフト３１の両端部および各気筒間に対応する部分には大径のジャーナル部３１ａ…が一体に設けられており、それらのジャーナル部３１ａ…に対応してシリンダヘッド１５に一体に設けられるホルダ壁３６…に、前記各ジャーナル部３１ａ…を嵌合、支持する支持孔３７…がそれぞれ設けられ、カムシャフト３１は前記ホルダ壁３６…で回転自在に支承される。

しかも各気筒Ｃ１〜Ｃ３の排気弁１９…が、各気筒の吸気弁１８…に対して気筒配列方向２５に沿う一方側（図１の左方側）にオフセットして配置されるのに対応して、吸気側および排気側動弁カム３２…，３３…は、各気筒Ｃ１〜Ｃ３にそれぞれ対応する部分で排気側動弁カム３３…が、気筒配列方向２５に沿って吸気側動弁カム３２…の一方側で隣接するようにしてカムシャフト３１に設けられる。

ところで、吸気側動弁カム３２は、カムシャフト３１の軸線を中心とする円弧状のベース円部３２ａならびに該ベース円部３２ａよりも外側方に張り出す弁駆動部３２ｂを有するように形成され、各気筒Ｃ１〜Ｃ３での吸気量を同一とするとともに気筒Ｃ１〜Ｃ３間のトルク変動を抑制するために、各気筒Ｃ１〜Ｃ３の吸気側動弁カム３２の全体形状は基本的には同一に設定される。一方、排気側動弁カム３３は、カムシャフト３１の軸線を中心とする円弧状のベース円部３３ａならびに該ベース円部３２ａよりも外側方に張り出す弁駆動部３３ｂを有するように形成される。

前記各ホルダ壁３６…の頂部には、カムシャフト３１と平行な軸線を有するロッカシャフト３８が固定的に支持されており、前記吸気側および排気側ロッカアーム３４…，３５…は、気筒配列方向２５に沿う配置を各気筒Ｃ１〜Ｃ３で同一としてロッカシャフト３７で共通にかつ揺動可能に支承される。

すなわち吸気側および排気側ロッカアーム３４…，３５…は、各気筒Ｃ１〜Ｃ３の排気弁１９…が吸気弁１８…に対して気筒配列方向２５に沿う一方側にオフセットして配置され、各気筒Ｃ１〜Ｃ３にそれぞれ対応する部分で排気側動弁カム３３…が気筒配列方向２５に沿って吸気側動弁カム３２…の一方側に隣接配置されるのに応じて、排気側ロッカアーム３５…が気筒配列方向２５に沿って吸気側ロッカアーム３４…の一方側に隣接配置されるようにしてロッカシャフト３８に支承される。

吸気側ロッカアーム３４の一端部には、排気弁１９側から吸気側動弁カム３２に転がり接触するローラ３９が軸支され、吸気側ロッカアーム３４の他端部には、吸気弁１８の頂部に当接可能なタペットねじ４０が進退自在に螺合される。すなわちタペットねじ４０の進退位置を調整することにより、吸気弁１８および吸気側ロッカアーム３４間の弁頭間隙を調整することが可能である。

また排気側ロッカアーム３５の一端部には、吸気弁１８側から排気側動弁カム３３に転がり接触するローラ４１が軸支され、排気側ロッカアーム３５の他端部には、排気弁１９の頂部に当接可能なタペットねじ４２が進退自在に螺合される。すなわちタペットねじ４２の進退位置を調整することにより、排気弁１９および排気側ロッカアーム３５間の弁頭間隙を調整することが可能である。

上記動弁装置３０では、第１〜第３気筒Ｃ１〜Ｃ３のうち１つの気筒でピストン１２が上死点にあるときには他の２つの気筒では吸気弁１８および排気弁１９のいずれかがそれぞれ最大リフト状態になるように各気筒Ｃ１〜Ｃ３での動弁作動特性が設定される。たとえば図４で示すように、第１気筒Ｃ１において、吸気弁１８および排気弁１９が閉弁状態すなわちローラ３９，４１が吸気側および排気側動弁カム３２，３３のベース円部３２ａ，３３ａに接触した状態にあってピストン１２が上死点にある状態では、第２気筒Ｃ２では吸気弁１８が最大リフト状態にあり、第３気筒Ｃ３では排気弁１９が最大リフト状態にある。また第２気筒Ｃ２において、吸気弁１８および排気弁１９が閉弁状態すなわちローラ３９，４１が吸気側および排気側動弁カム３２，３３のベース円部３２ａ，３３ａに接触した状態にあって、ピストン１２が上死点にある状態では、第１気筒Ｃ１では排気弁１９が最大リフト状態にあり、第３気筒Ｃ３では吸気弁１８が最大リフト状態にある。さらに第３気筒Ｃ３において、吸気弁１８および排気弁１９が閉弁状態すなわちローラ３９，４１が吸気側および排気側動弁カム３２，３３のベース円部３２ａ，３３ａに接触した状態にあって、ピストン１２が上死点にある状態では、第１気筒Ｃ１では吸気弁１８が最大リフト状態にあり、第２気筒Ｃ２では排気弁１９が最大リフト状態にある。

ここで、上記最大リフト状態とは、吸気側および排気側動弁カム３２，３３における弁駆動部３２ｂ，３３ｂの頂部に吸気側および排気側ロッカアーム３４，３５のローラ３９，４１が接触している状態、すなわち弁リフト量が最も大きい状態である。

このような動弁装置３０において、第１気筒Ｃ１での吸気弁１８および排気弁１９と、吸気側および排気側ロッカアーム３４，３５との間の弁頭間隙の調整は、第１気筒Ｃ１でピストン１２が上死点にある状態で実行されるものであり、この際、第２気筒Ｃ２の吸気弁１８を付勢する弁ばね２０ならびに第３気筒Ｃ３の排気弁１９を付勢する弁ばね２１からカムシャフト３１には、図５の斜線矢印４４，４４で示すように大きな反力が作用し、カムシャフト３１は、ホルダ壁３６…およびカムシャフト３１間に生じている微小間隙の範囲内で、第１気筒Ｃ１ではカムシャフト３１が吸気弁１８に近接する側に傾斜する。

また第３気筒Ｃ３での吸気弁１８および排気弁１９と、吸気側および排気側ロッカアーム３４，３５との間の弁頭間隙の調整は、第３気筒Ｃ３でピストン１２が上死点にある状態で実行されるものであり、この際、第１気筒Ｃ１の吸気弁１８を付勢する弁ばね２０ならびに第２気筒Ｃ２の排気弁１９を付勢する弁ばね２１からカムシャフト３１には、図５の白抜き矢印４５，４５で示すように大きな反力が作用し、カムシャフト３１は、ホルダ壁３６…およびカムシャフト３１間に生じている微小間隙の範囲内で、第１気筒Ｃ１ではカムシャフト３１が吸気弁１８に近接する側に傾斜する。

すなわち第１および第３気筒Ｃ１，Ｃ３で弁頭間隙を調整するとき、すなわち第１および第３気筒Ｃ１，Ｃ３でピストン１２が上死点にある状態では、カムシャフト３１の傾斜方向は同一となる。

これに対し、第２気筒Ｃ２での吸気弁１８および排気弁１９と、吸気側および排気側ロッカアーム３４，３５との間の弁頭間隙の調整は、第２気筒Ｃ２でピストン１２が上死点にある状態で実行されるものであり、第１気筒Ｃ１の排気弁１９を付勢する弁ばね２１ならびに第３気筒Ｃ３の吸気弁１８を付勢する弁ばね２０からカムシャフト３１には、図６の白抜き矢印４６，４６で示すように大きな反力が作用し、カムシャフト３１は、ホルダ壁３６…およびカムシャフト３１間に生じている微小間隙の範囲内で、第１気筒Ｃ１ではカムシャフト３１が排気弁１９に近接する側に傾斜する。

すなわち第１および第３気筒Ｃ１，Ｃ３で弁頭間隙を調整するときと、第２気筒Ｃ２で弁頭間隙を調整するときとでは、カムシャフト３１の傾斜方向が相互に逆であり、各気筒Ｃ１〜Ｃ３の中心を結ぶ気筒中心線ＣＬに対するカムシャフト３１の軸線の傾斜角が相互に異なることになる。

一方、第１気筒Ｃ１で排気弁１９が排気側動弁カム３３で開弁駆動されている状態、ならびに第３気筒Ｃ３で吸気弁１８が吸気側動弁カム３２で開弁駆動されている状態においては、第１気筒Ｃ１の弁ばね２１ならびに第３気筒Ｃ３の弁ばね２０から図６の矢印４６，４６で示すように反力が作用するものであり、この際、カムシャフト３１は図６で示すように傾斜することになり、カムシャフト３１の気筒中心線ＣＬに対する傾斜角が第１および第３気筒Ｃ１，Ｃ３での弁頭間隙の調整時とは異なることになる。

また第１気筒Ｃ１で吸気弁１８が吸気側動弁カム３２で開弁駆動されている状態、ならびに第２気筒Ｃ２で排気弁１９が排気側動弁カム３３で開弁駆動されている状態においては、第１気筒Ｃ１の弁ばね２０ならびに第２気筒Ｃ３の弁ばね２１から図５の白抜き矢印４５，４５で示すように反力が作用するものであり、カムシャフト３１は図５で示すように傾斜することになり、カムシャフト３１の気筒中心線ＣＬに対する傾斜角は第１および第３気筒Ｃ１，Ｃ３での弁頭間隙の調整時と同一である。

また第２気筒Ｃ２で吸気弁１８が吸気側動弁カム３２で開弁駆動されている状態では、第３気筒Ｃ３で排気弁１９が排気側動弁カム３３で開弁駆動されており、この際、第２気筒Ｃ２の弁ばね２０ならびに第３気筒Ｃ３の弁ばね２１から図５の斜線矢印４４，４４で示すように反力が作用するものであり、この際、カムシャフト３１は図５で示すように傾斜することになり、カムシャフト３１の気筒中心線ＣＬに対する傾斜角は第２気筒Ｃ２での弁頭間隙の調整時とは異なることになる。

さらに第２気筒Ｃ２で排気弁１９が排気側動弁カム３３で開弁駆動されている状態では、第１気筒Ｃ１で吸気弁１８が吸気側動弁カム３２で開弁駆動されており、この際、第２気筒Ｃ２の弁ばね２１ならびに第１気筒Ｃ１の弁ばね２０から図５の白抜き矢印４５，４５で示すように反力が作用するものであり、この際、カムシャフト３１は図５で示すように傾斜することになり、カムシャフト３１の気筒中心線ＣＬに対する傾斜角は第２気筒Ｃ２での弁頭間隙の調整時とは異なることになる。

このように各気筒Ｃ１〜Ｃ３毎に一対ずつ配設される弁ばね２０…，２１…のうちカムシャフト３１に反力を作用せしめる弁ばね２０，２１がクランク角に応じて定まるのに応じて気筒中心線ＣＬに対するカムシャフト３１の傾斜角が変化するものであり、気筒配列方向２５に沿う一端側最外端に配置された排気側ロッカアーム３５に対応する排気弁１９、ならびに気筒配列方向２５に沿う他端側最外端に配置された吸気側ロッカアーム３４に対応する吸気弁１８では、弁頭間隙の調整時にカムシャフト３１の気筒中心線ＣＬに対する傾斜方向が同一方向（図５で示す方向）となるようにして、カムシャフト３１の気筒中心線ＣＬに対する傾斜角が弁頭間隙の調整時および開弁作動時で相互に異なる状態となるのである。

すなわち第１気筒Ｃ１の排気弁１９、ならびに第３気筒Ｃ３の吸気弁１８では、上述のようにカムシャフト３１の気筒中心線ＣＬに対する傾斜角が弁頭間隙の調整時および開弁作動時で相互に異なる状態となる。

このようにカムシャフト３１の気筒中心線ＣＬに対する傾斜角が弁頭間隙の調整時および開弁作動時で相互に異なることにより、たとえば第３気筒Ｃ１の吸気弁１８では、弁頭間隙の調整時にカムシャフト３１の吸気側動弁カム３２が図７（ａ）で示す位置にあるのに対し、開弁作動時には、カムシャフト３１の吸気側動弁カム３２が図７（ｂ）で示すように鎖線で示す位置から実線で示す位置へと変位する。このため、弁頭間隙調整時に弁頭間隙ｄを定めていても、実際の開弁作動時には吸気側ロッカアーム３４が図７（ａ）の吸気側動弁カム３２に接触するので弁頭間隙が前記ｄから大きく変化することになり、吸気弁１８のリフト量が、弁頭間隙調整時の値からずれてしまう。

そこで、気筒配列方向２５に沿う一端側最外端のロッカアームに対応する吸気弁および排気弁の一方すなわち第１気筒Ｃ１の排気側ロッカアーム３５に対応した排気弁１９と、気筒配列方向２５に沿う他端側最外端のロッカアームに対応する吸気弁および排気弁の他方すなわち第３気筒Ｃ３の吸気側ロッカアーム３４に対応した吸気弁１８とに対応した排気側および吸気側動弁カム３３，３２の弁駆動部３３ｂ，３２ｂのプロフィルと、弁頭間隙調整時および弁作動時でカムシャフト３１の傾斜角が変化しない弁すなわち第１気筒Ｃ１の吸気弁１８および第３気筒Ｃ３の排気弁１９にそれぞれ対応した吸気側および排気側動弁カム３２，３３の弁駆動部３２ｂ，３３ｂのプロフィルとが、吸気弁１８同士および排気弁１９同士で弁リフト量が同じになるように相互に異なって設定されるものであり、この実施例のような３気筒のエンジンでは、第１気筒Ｃ１の排気側ロッカアーム３５に対応した排気側動弁カム３３の弁駆動部３３ｂのプロフィルが、第３気筒Ｃ３における排気側動弁カム３３の弁駆動部３３ｂのプロフィルよりもわずかに大きくなるように形成され、第３気筒Ｃ３の吸気側ロッカアーム３４に対応した吸気側動弁カム３２の弁駆動部３２ｂのプロフィルが、第１気筒Ｃ１における吸気側動弁カム３２の弁駆動部３２ｂのプロフィルよりもわずかに大きくなるように形成される。

一方、第２気筒Ｃ２においては、吸気弁１８および排気弁１９のいずれにあっても弁頭間隙調整時にはカムシャフト３１が気筒中心線Ｃｌに対して図６で示すように傾斜し、また開弁作動時にはカムシャフト３１が気筒中心線Ｃｌに対して図５で示すように傾斜するものであり、カムシャフト３１の気筒中心線ＣＬに対する傾斜角が弁頭間隙の調整時と開弁作動時とで、開弁作動時に弁リフト量が大きくなる方向に変化するようにして相互に異なる状態となるのであるが、第２気筒Ｃ２が気筒配列方向２５に沿う中央にあり、吸気弁および排気弁１９が第２気筒Ｃ２の中心に近い位置にあるので、吸気弁１８および排気弁１９の弁頭間隙がその調整時からずれたとしても無視し得るほど小さいずれであり、第２気筒Ｃ２については吸気弁１８および排気弁１９の実質的なリフト量変化はないものと考えてもよい。

ただし、各気筒Ｃ１〜Ｃ３での吸気弁１８および排気弁１９の弁リフト量を厳密に同一に設定することで、より精密な吸気および排気制御を行う際には、第２気筒Ｃ２における吸気側動弁カム３２の弁駆動部３２ｂのプロフィル、ならびに排気側動弁カム３３の弁駆動部３３ｂのプロフィルを、第１気筒Ｃ１における吸気側動弁カム３２の弁駆動部３２ｂのプロフィル、ならびに第３気筒Ｃ３における排気側動弁カム３３の弁駆動部３３ｂのプロフィルよりもわずかに小さくなるように形成すればよい。

次にこの実施例の作用について説明すると、気筒配列方向２５に沿う一端側最外端のロッカアームである第１気筒Ｃ１の排気側ロッカアーム３５に対応した排気弁１９と、気筒配列方向２５に沿う他端側最外端のロッカアームである第３気筒Ｃ３の吸気側ロッカアーム３４に対応した吸気弁１８とに対応した排気側および吸気側動弁カム３３，３２の弁駆動部３３ｂ，３２ｂのプロフィルが、弁頭間隙調整時および弁作動時でカムシャフト３１の傾斜角が変化しない弁すなわち第３気筒Ｃ３の排気弁１９および第１気筒Ｃ１の吸気弁１８にそれぞれ対応した排気側および吸気側動弁カム３３，３２の弁駆動部３３ｂ，３２ｂのプロフィルとが、吸気弁１８同士および排気弁１９同士で弁リフト量が同じになるように大きく形成される。

すなわち３気筒のエンジンにおいて、カムシャフト３１の傾斜量は気筒配列方向２５に沿う中央の気筒では小さいものであり、弁頭間隙の調整時および開弁作動時での弁頭間隙の差は無視し得るほど小さくなる。一方、気筒配列方向２５の両端ではカムシャフト３１の傾斜角が相互に大きく異なるので、第１気筒Ｃ１の排気側ロッカアーム３５に対応した排気弁１９、ならびに第３気筒Ｃ３の吸気側ロッカアーム３４に対応した吸気弁１８では、弁頭間隙の調整時および開弁作動時でカムシャフト３１の傾斜角が相互に大きく異なる状態となるにもかかわらず、弁頭間隙の変化が少ない第２気筒Ｃ２の吸気弁１８，排気弁１９と同一リフト量となるように動弁カム３２，３３における弁駆動部３２ｂ，３３ｂのプロフィルが形成される。

したがって気筒中心線ＣＬに対するカムシャフト３１の傾斜にもかかわらず、カムシャフト３１の傾斜角の変化が大きな気筒配列方向２５の両端で弁リフト量が変化することを効果的に防止し、実際の弁リフト量に最も影響する箇所の調整を効果的に行うことができる。

特に吸気弁１８同士で弁リフト量を同一として所望の弁リフト量を得ることにより、各気筒Ｃ１〜Ｃ３での吸入空気量を同一として、所望の出力を得ることができるとともに各気筒Ｃ１〜Ｃ３間でのトルク変動を抑えることができる。

しかも動弁装置３０の動弁作動特性は、３気筒のうち１つの気筒でピストン１２が上死点にあるときには他の２つの気筒では吸気弁１８および排気弁１９のいずれかがそれぞれ最大リフト状態になるように設定されるので、弁頭間隙の設定時にカムシャフト３１に作用する反力が最大となるようにし、カムシャフト３１の傾斜角が最大となるので、その際に動弁カム３２，３３の弁駆動部３２ｂ，３３ｂを調整せずにそのままとしたときの弁リフト量の差を補償するようにして、弁駆動部３２ｂ，３３ｂのプロフィルを定めることにより、実際の弁リフト量を最も所望の値に近づけることができる。

上記実施例では、気筒配列方向２５に沿う中央の気筒である第２気筒Ｃ２に関しては、カムシャフト３１の気筒中心線ＣＬに対する傾斜角が弁頭間隙の調整時および開弁作動時で相互に異なるにもかかわらず、吸気側および排気側動弁カム３２，３３における弁駆動部３２ｂ，３３ｂのプロフィルを変化させていないが、弁駆動部３２ｂ，３３ｂのプロフィルを、カムシャフト３１の傾斜角が弁頭間隙の調整時および開弁作動時で変化しない弁に対応した動弁カム３２，３３における弁駆動部３２ｂ，３３ｂのプロフィルと異ならせるようにしてもよい。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

ロッカアームを省略した状態でのシリンダヘッドの平面図である。 図１の２−２線断面図である。 図１の３−３線断面図である。 各気筒の動弁特性を示す図である。 気筒配列方向の両端の気筒での弁頭間隙調整状態でのカムシャフトの傾斜を誇張して示した図１に対応する平面図である。 気筒配列方向の中央の気筒での弁頭間隙調整状態でのカムシャフトの傾斜を誇張して示した図１に対応する平面図である。 弁頭間隙調整時および開弁作動時のカムシャフトの変位を誇張して示す断面図である。

符号の説明

１２・・・ピストン
１５・・・シリンダヘッド
１８・・・吸気弁
１９・・・排気弁
２０，２１・・・弁ばね
２５・・・気筒配列方向
３１・・・カムシャフト
３２，３３・・・動弁カム
３２ａ，３３ａ・・・ベース円部
３２ｂ，３３ｂ・・・弁駆動部
３４，３５・・・ロッカアーム
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３・・・気筒
ＣＬ・・・気筒中心線

Claims (3)

1. 直列に並ぶ複数気筒（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）毎にシリンダヘッド（１５）に開閉作動可能に配設される吸気弁（１８）および排気弁（１９）と、吸気弁（１８）および排気弁（１９）をそれぞれ閉弁方向に付勢する弁ばね（２０，２１）と、気筒配列方向（２５）に延びて前記各吸気弁（１８）および各排気弁（１９）間に配置されるカムシャフト（３１）と、該カムシャフト（３１）の軸線を中心とする円弧状のベース円部（３２ａ，３３ａ）ならびに該ベース円部（３２ａ，３３ａ）よりも外側方に張り出す弁駆動部（３２ｂ，３３ｂ）を有するとともに前記各吸気弁（１８）および前記各排気弁（１９）に個別に対応して前記カムシャフト（３１）に設けられる複数の動弁カム（３２，３３）と、前記吸気弁（１８）および排気弁（１９）との間に調整可能な弁頭間隙が設けられるようにして各動弁カム（３２，３３）ならびに前記各吸気弁（１８）および各排気弁（１９）間にそれぞれ介装される複数のロッカアーム（３４，３５）とを備え、前記複数の弁ばね（２０，２１）のうち前記カムシャフト（３１）に反力を作用せしめる弁ばねがクランク角に応じて定まるのに応じて各気筒（Ｃ１〜Ｃ３）の中心を結ぶ気筒中心線（ＣＬ）に対する前記カムシャフト（３１）の傾斜角が変化するのに起因して、前記吸気弁（１８）および排気弁（１９）のうち一部の弁では、前記カムシャフト（３１）の前記気筒中心線（ＣＬ）に対する傾斜角が弁頭間隙の調整時および開弁作動時で相互に異なる状態となる多気筒エンジンの動弁装置において、前記一部の弁に対応する動弁カム（３２，３３）の弁駆動部（３２ｂ，３３ｂ）のプロフィルと、弁頭間隙の調整時および開弁作動時で前記カムシャフト（３１）の前記気筒中心線（ＣＬ）に対する傾斜角が同一となる弁に対応した動弁カム（３２，３３）の弁駆動部（３２ｂ，３３ｂ）のプロフィルとが、吸気弁（１８）同士または排気弁（１９）同士で弁リフト量が同じになるように相互に異なって設定されることを特徴とする多気筒エンジンの動弁装置。
2. 直列に並ぶ３気筒（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）毎に一対ずつシリンダヘッド（１５）に開閉作動可能に配設される３組の吸気弁（１８）および排気弁（１９）と、吸気弁（１８）および排気弁（１９）をそれぞれ閉弁方向に付勢する弁ばね（２０，２１）と、気筒配列方向（２５）に延びて前記各吸気弁（１８）および各排気弁（１９）間に配置されるカムシャフト（３１）と、該カムシャフト（３１）の軸線を中心とする円弧状のベース円部（３２ａ，３３ａ）ならびに該ベース円部（３２ａ，３３ａ）よりも外側方に張り出す弁駆動部（３２ｂ，３３ｂ）を有するとともに前記各吸気弁（１８）および前記各排気弁（１９）に個別に対応して前記カムシャフト（３１）に設けられる複数の動弁カム（３２，３３）と、前記吸気弁（１８）および排気弁（１９）との間に調整可能な弁頭間隙が設けられるようにして各動弁カム（３２，３３）ならびに前記各吸気弁（１８）および各排気弁（１９）間にそれぞれ介装されつつ前記気筒配列方向（２５）に沿う配置を各気筒（Ｃ１〜Ｃ３）で同一とした複数のロッカアーム（３４，３５）とを備え、前記複数の弁ばね（２０，２１）のうち前記カムシャフト（３１）に反力を作用せしめる弁ばねがクランク角に応じて定まるのに応じて各気筒（Ｃ１〜Ｃ３）の中心を結ぶ気筒中心線（ＣＬ）に対する前記カムシャフト（３１）の傾斜角が変化するのに起因して、前記各ロッカアーム（３４，３５）のうち気筒配列方向（２５）に沿う一端側最外端のロッカアームに対応する吸気弁および排気弁の一方、ならびに前記各ロッカアーム（３４，３５）のうち気筒配列方向（２５）に沿う他端側最外端のロッカアームに対応する吸気弁および排気弁の他方では、弁頭間隙の調整時に前記カムシャフト（３１）の前記気筒中心線（ＣＬ）に対する傾斜方向が同一方向となるようにして前記カムシャフト（３１）の前記気筒中心線（ＣＬ）に対する傾斜角が弁頭間隙の調整時および開弁作動時で相互に異なる状態となる多気筒エンジンの動弁装置において、前記各ロッカアーム（３４，３５）のうち前記気筒配列方向（２５）に沿う一端側最外端のロッカアームに対応する吸気弁（１８）および排気弁（１９）の一方ならびに気筒配列方向（２５）に沿う他端側最外端のロッカアームに対応する吸気弁（１８）および排気弁（１９）の他方に対応した動弁カムの弁駆動部のプロフィルは、前記各吸気弁（１８）および各排気弁（１９）のうち弁頭間隙の調整時および開弁作動時で前記カムシャフト（３１）の前記気筒中心線（ＣＬ）に対する傾斜角が同一となる弁に対応した動弁カム（３２，３３）の弁駆動部（３２ｂ，３３ｂ）のプロフィルよりも吸気弁（１８）同士または排気弁（１９）同士で弁リフト量が同じになるように大きく形成されることを特徴とする多気筒エンジンの動弁装置。
3. 前記３気筒（Ｃ１〜Ｃ３）のうち１つの気筒でピストン（１２）が上死点にあるときには他の２つの気筒では吸気弁（１８）および排気弁（１９）のいずれかがそれぞれ最大リフト状態になるように、各気筒（Ｃ１〜Ｃ３）での動弁作動特性が設定されることを特徴とする請求項２記載の多気筒エンジンの動弁装置。

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