JP2011117415A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、位相の可変を行なう可動側の第２カムの角部がタペット部材のクラウニング形状と当るのを防げる内燃機関の可変動弁装置を提供する。
【解決手段】本発明の可変動弁装置は、第１カム２０を基準に位相の可変を行なう、シャフト部材１７に周方向に変位可能に嵌めた第２カム２２ａを有する構造において、第２カムのクラウニング形状６０ｃまたは第２カムと当接するタペット部材９のクラウニング形状５０ｃについては、同一機種の内燃機関で適用されるクラウニング形状、または第１カムのクラウニング形状６０ｂ、または第１カムと当接するタペット部材９のクラウニング形状５０ｂのいずれかよりも小さな曲率で形成した。同構成により、たとえ第２カムが、必要なクリアランスや公差などによりミスアライメントが生じることがあっても、第２カムの角部２２ｃと当るのが避けられる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、カム位相変更機構により、一対の吸気バルブまたは一対の排気バルブを駆動する一対のカムのうち一方のカムの位相を他方のカムに対し変更する内燃機関の可変動弁装置に関する。

自動車に搭載されるレシプロ式のエンジン（内燃機関）では、エンジンの排出ガスの対策やポンピングロスの改善を図るために、シリンダヘッドに可変動弁装置を搭載することが行なわれつつある。
可変動弁装置には、エンジンで多く採用されているマルチバルブ（一対の吸気バルブ、一対の排気バルブ）のバルブ間の位相を可変させて、マルチバルブの開いている期間を変更させる構造がある。例えば一対の吸気バルブまたは一対の排気バルブを駆動する一対のカムのうち、一方のカムに対し他方のカムの位相を可変する装置が提案されている。

この可変動弁装置は、通常のシャフト部材にカムを一体に形成するカム構造では実現が難しい。そのため、同可変動弁装置は、別体なカム部材をシャフト部材に回動可能に組み付けるカム構造を用いて、バルブ間の位相の可変を実現している。例えば特許文献１，２に開示されているようにクランク出力で駆動されるシャフト部材の外側に、一対の吸気バルブまたは一対の排気バルブの配置にならい、基準側となる第１カムの他に、第１カムと対となる第２カムを有するカム部材を周方向に変位可能に嵌めた構造が用いられている。そして、可動ベーン機構などカム位相変更機構で、対となる第１カム、第２カムのうち、第２カムの位相を第１カムを基準に対し位相させる。

こうした可変動弁装置は、他のエンジンと同様、第１カム、第２カムのカム変位を、第１カム、第２カムと当接する一対のタペット部材を介して、カム変位を各バルブへ伝える構造が用いられ、これによって一対の吸気バルブまたは一対の排気バルブの開いている期間を大きく変更させる。

特開２００９−１４４５２１号公報 特開２００９−１４４５２２号公報

ところで、シャフトにカムが一体的に固定された一般的なカムシャフトでは第１カムと第２カムの間にカムジャーナルを有する場合、第１カムと第２カムが概ね同一のバルブリフトやタイミングである場合は前記カムジャーナル幅に均等にバルブリフト荷重が働くため、ミスアライメントは生じにくいが、可変動弁装置で第１カムと第２カムの位相をずらした場合、カムジャーナル幅方向の前後に時間差でバルブリフト荷重が働くため、ミスアライメントが発生する。

特に可変動弁装置で用いられる第２カムは、通常のシャフト部材に一体に形成される構造やシャフト部材に固定されたりする構造とは異なり、シャフト部材の周方向に回動可能にするため、シャフト部材との間には、回動させるのに必要な微小なクリアランスが存在する。このため、第２カムは、同クリアランスの影響で、エンジンの運転中、カム幅方向にミスアライメントが生じやすい。

こうしたミスアライメントは、カム面とタペット部材のカム当接部との接触面積が減り、高荷重となり、良好な潤滑状態が保てなくなるため、接触部におけるフリクションの増大や偏磨耗を招く要因となる。
ところが、タペット部材や第２カムは、シャフト部材と一体なカムやシャフト部材に固定されたカムと適するクラウニング形状をもつ部品である。こうしたシャフト部材に一体に形成される構造やシャフト部材に固定された構造にて構成される第２カム、同カムに適するタペット部材や第２カムは、可変動弁装置のミスアライメントを許容するには限りがある。このため、可変動弁装置ではミスアライメントにより第２カムの角部がタペット部材の頂面のクラウニング形状と当接することがある（片当り）。このような場合、フリクションの増大や偏磨耗が生じ、所定のエンジン性能が確保できなくなるだけでなく、過度のフリクションの増大や偏磨耗がエンジンの破損に繋がるおそれがある。

そこで、本発明の目的は、位相の可変を行なう可動側の第２カムの角部がタペット部材のクラウニング形状と当るのを防げる内燃機関の可変動弁装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、第１カムを基準に位相の可変を行なう、シャフト部材に周方向に変位可能な第２カムを有する可変動弁装置で、第２カムのカム面のクラウニング形状または第２カムと当接するタペット部材のクラウニング形状については、同一機種の内燃機関で適用されるシャフト部材と一体なカム面のクラウニング形状、同一機種の内燃機関で適用されるシャフト部材と一体なカムと組み合うタペット部材のクラウニング形状、または第１カムのカム面のクラウニング形状、または第１カムと当接するタペット部材のクラウニング形状のいずれかよりも小さな曲率で形成することとした。

同構成により、第１カムと第２カムの位相をずらした際にカムジャーナル幅方向の前後に時間差でバルブリフト荷重が働くことによるミスアライメントや、第２カムを回動可能にするために必要なクリアランスや公差などによるミスアライメントが生じる場合でも、クラウニング形状の曲率を小さくしたことで、第２カムの角部が接触することを避ける。
請求項２に記載の発明は、さらに別体な部材をシャフト部材に固定して第１カムとした可変動弁装置では、シャフト部材に一体に形成される構造と比較するとミスアライメントが大きく生じるため、第１カムのカム面のクラウニング形状、または第１カムと当接するタペット部材のクラウニング形状を、同一機種の内燃機関で適用されるシャフト部材と一体なカムのカム面のクラウニング形状、または一体なカムと組み合うタペット部材のクラウニング形状よりも小さな曲率で形成して、第１カムの角部が接触することを避ける構造とした。

請求項１の発明によれば、第２カムのカム面のクラウニング形状、または第２カムと組み合うタペット部材のクラウニング形状の曲率を小さくしたから、第２カムが、可変動弁装置で第１カムと第２カムの位相をずらした際にカムジャーナル幅方向の前後に時間差でバルブリフト荷重が働くことによるミスアライメントや、回動可能にするために必要なクリアランスや公差などによるミスアライメントが生じることがあっても、第２カムの角部にて接触することは避けられる。

したがって、第２カムのミスアライメントを要因としたフリクションや偏磨耗の発生は抑えられ、常に良好に第１カム、第２カムによる位相の可変が行なえる。
請求項２の発明によれば、シャフト部材に別体に第１カムを設けた場合でも、憂慮される第１カムのミスアライメントの心配なく、常に良好に第１カム、第２カムを用いた位相の可変が行なえる。

本発明の第１の実施形態に係る可変動弁装置を搭載した内燃機関の平面図。 図１中のI−I線に沿う可変動弁装置の断面図。 カムが一体に形成されたカムシャフトを示す断面図。 カムが別体に組み付けられたカムシャフトを示す断面図。 可変動弁装置の構造を示す分解斜視図。 一体形成されたカムと組み合うタペット部材頂面のクラウニング形状を誇張して示す正面図。 基準側の第１カム、可動側の第２カムと組み合うタペット部材頂面のクラウニング形状を誇張して示す正面図。 可変動弁装置の可変特性を示す線図。 基準側の第１カムとタペット部材との当接状態を誇張して示す断面図。 可動側の第２カムとタペット部材との当接状態を誇張して示す断面図。 本発明の第２の実施形態の要部を説明するための、一体形成されたカム面のクラウニング形状を誇張して示す正面図。 同じく基準側の第１カム、可動側の第２カムのカム面のクラウニング形状を誇張して示す正面図。

以下、本発明を図１〜図１０に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。
図１は内燃機関、例えば複数気筒のレシプロエンジン（以下、単にエンジンという）の平面を示し、図２は図１中のI−I線に沿う断面を示していて、同図中１は同エンジンのシリンダブロック、２は同シリンダブロック１の頭部に搭載されたシリンダヘッドを示している。

このうちシリンダブロック１には、図１および図２に示されるようにエンジンの前後方向に沿って複数の気筒３（一部気筒だけ図示）が形成されている。これら各気筒３内には、クランクシャフト（図示しない）からコンロッド（図示しない）を介して分かれた各ピストン４が往復動可能に収められる。
シリンダヘッド２の下面には、各気筒３に対応してそれぞれ燃焼室５が形成されている。各燃焼室５には、吸気を行なう一対の吸気ポート７（２個）、排気を行なう一対の排気ポート（図示しない）が開口している。各吸気ポート７には、ステム端にそれぞれ有底筒形のタペット９（バルブ駆動力をバルブへ伝える部品：本願のタペット部材に相当）が装着された一対の吸気バルブ１０（２個）が設けられている。そして、各タペット９の頂面（カム当接面）に形成されている球面状のクラウニング形状５０がシリンダヘッド２の上部に臨んでいる。各排気ポート（図示しない）には、同様に有底筒形のタペット１１（タペット部材）が付いた一対の排気バルブ（図示しない）が設けられ、同様に、各タペット１１の頂面（カム当接面）に形成されている球面状のクラウニング形状５０（図６に図示）がシリンダヘッド２の上部に臨んでいる。これら吸気バルブ１０、排気バルブ（図示しない）にて、吸気ポート７、排気ポート（図示しない）が開閉される。さらに各燃焼室５には、図示はしないが点火プラグがそれぞれ設けられる。

またシリンダヘッド２の上部左右には、クランクシャフトの軸出力で駆動される吸気側の動弁装置６ａ、同じく排気側の動弁装置６ｂが設けられていて、各気筒３で所定の燃焼サイクル（吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の４サイクル）が繰り返し行なわれるようにしている。これら動弁装置６ａ，６ｂのうち、排気側の動弁装置６ｂには、図３に示される通常のカムシャフト１３を用いた構造が用いられる。具体的には、排気カム（カム部材）を一体に形成したカムシャフト、詳しくは３気筒分の排気カム１２（カム部材）を削り出し加工によりシャフトと共に形成したカムシャフト１３が用いられる。このカムシャフト１３が、気筒３が並ぶ方向に回転自在に組み付けられ、各排気カム１２のカム面を各タペット１１（図１のみ図示）の頂面に形成されているクラウニング形状５０に当接させている。これで、各排気カム１２のカム変位を排気バルブ(図示しない)に伝える。

また吸気側の動弁装置６ａには、排気側のカムシャフト１３とは異なり、図４に示されるような別体な部材を組み付けて構成されるカムシャフト、いわゆる組立カム構造のカムシャフト１４が用いられている。このカムシャフト１４を用いて、図２および図５に示されるようなスプリット式の可変動弁装置１５が構成してある。
可変動弁装置１５を説明すると、カムシャフト１４のシャフト部材は、例えば図２、図４および図５に示されるような中空のパイプ部材で構成されたアウタカムシャフト１７ａ内に、制御部材をなす軸部材で構成されたインナカムシャフト１７ｂを回動可能に収めた二重シャフト１７で形成される。この二重シャフト１７も排気側のカムシャフト１３と同様、気筒３が並ぶ方向に沿って配置される。この二重シャフト１７のうちの一方の端部（片側）、すなわちアウタカムシャフト１７ａの一方の端部は、アウタカムシャフト１７ａ端に取着されたブラケット３７を介して、シリンダヘッド２の一方の端部（片側）に設置してある軸受部１８に回動自在に支持される。またアウタカムシャフト１７ａの中間部は、タペット９間に設置した中間の軸受部１８ｂに回転自在に支持される。これで、両シャフト１７ａ，１７ｂ共、同一軸心を中心に回転できるようにしている。なお、アウタカムシャフト１７ａとインナカムシャフト１７ｂとの間は、クリアランスにより相対変位可能となっている。

アウタカムシャフト１７ａには、気筒毎の一対の吸気バルブ１０と対応して、一対(２個)の吸気カム１９がそれぞれ設けられている。吸気カム１９は、いずれも、基準位相を定める固定カム２０（本願の第１カムに相当）と可動側となるカムローブ２２（本願のカム部材に相当）とを組み合わせて構成される。
すなわち、固定カム２０は、アウタカムシャフト１７ａのうち片側のタペット、例えば左側のタペット９と対応した外周部分に固定されている。固定カム２０は、板カムで形成され、アウタカムシャフト１７ａの外側に嵌めることにより固定、具体的には圧入により、例えば左側のタペット９の直上に固定してある。この固定カム２０のカム面が左側のタペット９の頂面に形成されているクラウニング形状５０と当接し、固定カム２０のカム変位が左側の吸気バルブ１０に伝えられる構造としてある。

カムローブ２２は、板カムで形成されたカム山部２２ａ（本願の第２カムに相当）を有している。このカム山部２２ａに、安定性を確保するための部分、すなわち中空のボス部２２ｂが組み合わさり、カムローブ全体を構成している。カムローブ２２は、アウタカムシャフト１７ａの外側に周方向に変位自在に嵌められ、カム山部２２ａを、残る右側のタペット９の直上に配置させている。このカム山部２２ａのカム面が右側のタペット９の頂面に形成されているクラウニング形状５０と当接し、カム山部２２ａのカム変位が右側の吸気バルブ１０に伝えられる構造としてある。

そして、ボス部２２ｂとインナカムシャフト１７ｂとは、連結部材をなすピン状部材によって連結される。両者間は、例えば二重シャフト１７の直径方向を貫通するように圧入された圧入ピン２４により連結され、同連結により、カム山部２２ａ（カムローブ２２）を固定カム２０に対し相対変位可能にしている。すなわち、図５に示されるように圧入ピン２４がそれぞれ通過するアウタカムシャフト１７ａの周壁部分には、圧入ピン２４を逃がす長孔、例えば遅角方向に延びる長孔２６が形成されていて、インナカムシャフト１７ｂがアウタカムシャフト１７ａに対し相対変位できるようにしている。これで、カム山部２２ａが、基準となる固定カム２０の位相から大きく遅角するまで可変できるようにしている。なお、１４ａは、圧入ピン２４が圧入する、インナカムシャフト１７ｂに形成された圧入孔、１４ｂは、同じくボス部２２ｂの周壁部分に形成された圧入孔をそれぞれ示す（図５に図示）。また圧入ピン２４は、タペット９よりも外側の位置に配置され、万一、圧入ピン２４が抜け出ることがあっても、大きな不具合につながらないようにしている。

二重シャフト１７の一方の端部には、内・外シャフトを相対変位させるカム位相変更機構２５が装着され、固定カム２０を基準にカムローブ２２のカム位相が変更可能な可変動弁装置１５を構成している。図４は、そのカム位相変更機構２５の組み付けによって得られるカムシャフトアッセンブリの全体を示している。
ここで、カム位相変更機構２５は、例えば図２および図５に示されるように複数の遅角室３０を周方向沿いに有する円筒形のハウジング３１内に、軸部３２の外周部から放射状に複数のベーン３３が突き出たベーン部３４を回動自在に収め、各ベーン３３で各遅角室３０内を仕切る回動ベーン構造が用いてある。なお、ハウジング３１の外周部にはタイミングスプロケット３９が設けられている。同スプロケット３９は、タイミングチェーン４０を介して、排気側のカムシャフト１３端に装着したタイミングスプロケット１３ａと共にクランクシャフト（図示しない）につながる。このうちハウジング３１は、固定ボルト３６によって、アウタカムシャフト１７ａ端のブラケット３７（図２および図５に図示）に連結され、残るベーン部３４の軸部３２は、固定ボルト３８によって、インナカムシャフト１７ｂの軸端に連結され、ベーン３３が遅角室３０内を回動変位すると、インナカムシャフト１７ｂがアウタカムシャフト１７ａに対して相対的に変位する。

さらに述べると、カム山部２２ａのカム位相は、ハウジング３１とベーン部３４との間をむすぶように設けた戻り用スプリング部材４２（図２だけに図示）の付勢力により、基準となる固定カム２０のカム位相に揃えられる。また各遅角室３０は、ハウジング３１やブラケット３７や軸受部１８ａに形成された各種油路４３（図２に一部しか図示せず）を介して、オイルコントロールバルブ４４（以下、ＯＣＶ４４という）、油圧供給部４５（例えばオイルを供給するオイルポンプを有して装置で構成）に接続される。つまり、吸気側のカムシャフトアッセンブリは、各遅角室３０内にオイルが供給されると、カムローブ２２のカム山部２２ａを固定カム２０から遅角方向へ変位させるというスプリット可変が行なわれる。

すなわち、スプリット可変を説明すると、クランクシャフトからの軸出力は、タイミングチェーン４０、タイミングスプロケット３９、ハウジング３１、ブラケット３７を経て、アウタカムシャフト１７ａに伝わり、固定カム２０を回転駆動させ、タペット９を介して左側の吸気バルブ１０を開閉させる。ここで、ＯＣＶ４４から油圧出力が無いと、戻り用スプリング部材４２の付勢力により、カム山部２２ａは、図８中のＡ状態の如く固定カム２０のカム位相に揃えられるから、右側の吸気バルブ１０ｂは、左側の固定カム２０と同じ位相を保ったまま開閉される。ＯＣＶ４４を通じて、油圧供給部４５の油圧が遅角室３０内へ供給されると、油圧出力にしたがい、ベーン３３は遅角室３０内を当初位置から遅角側へ変位する。このとき油圧の出力制御により、例えばベーン３３が遅角室３０内の途中まで変位させると、インナカムシャフト１７ｂは、途中位置まで遅角方向に変位する。このときの変位が圧入ピン２４を介してカムローブ２２に伝わり、カム山部２２ａを遅角方向に変位させる。すると、図８中のＢ状態に示されるように基準となる左側の吸気バルブ１０の開閉時期はそのまま変わらず、右側の吸気バルブ１０ｂの開閉時期だけが変わる。つまり、右側の吸気バルブ１０は、左側の吸気バルブ１０の開閉期間の途中から、カム山部２２ａのカムプロフィルにしたがい開閉される。また油圧の出力制御により、ベーン３３を最遅角位置まで変位させると、図８中のＣ状態に示されるように左側の吸気バルブ１０の開閉時期はそのままに変わらずに、右側の吸気バルブ１０は、左側の吸気バルブ１０の開閉時期と交錯した状態を保ちながら、左側の吸気バルブ１０ａから最も遅角した時期で開閉する。つまり左右の吸気バルブ１０の開弁期間は、エンジンの状態に応じて、最も小さい開弁期間αから最も大きい開弁期間βまでの範囲内で可変される（スプリット可変）。

こうした固定カム２０に対しカムローブ２２を位相させる可変動弁装置１５は、個別にカムローブ２２が回動可能であるために、同装置１５特有の問題が伴う。
すなわち、・カム位相変更機構２５で固定カム２０とカムローブ２２の位相をずらした場合、カムジャーナル幅方向の前後に時間差でバルブリフト荷重が働くため、ミスアライメントが発生する。

・カムローブ２２とアウタカムシャフト１７ａとの間には、カムローブ２２を回動させるのに必要な微小なクリアランスが存在する。同クリアランスには、カムローブ２２やアウタカムシャフト１７ａの部品公差や双方の部品を組み付けるときの組立公差が加わり（広範囲のばらつき）、これがカム山部２２ａにミスアライメントを生じさせる。という問題がある。

このとき、吸気カム１９と当接する各タペット９に、「背景技術」の項で述べたように個別での回動変位を必要としないカムと組み合う同じ部品が用いられていると、タペット９のカム当接面（頂面）に形成されている、クラウニング形状５０と呼ばれる、わずかな球面状の膨らみは、当該カムに適した曲率をもつ形状であるため、カム山部２２ａのミスアライメントを許容しきれず、カム山部２２ａの角部２２ｃが接触するおそれがある。

そこで、図７（ｂ）に示されるように一対の吸気カム１９のうち、可動側のカム山部２２ａと当接するタペット９のクラウニング形状５０ｃについては、図７（ａ）に示される固定側の固定カム２０と当接するタペット９のクラウニング形状５０ｂよりも小さな曲率で形成した。なお、クラウニング形状５０は、タペット９，１１でそれぞれ区別するため、固定カム２０と組み合う左側のタペット９のクラウニング形状については「５０ｂ」の符号を用い、カムローブ２２と組み合う右側のタペット９のクラウニング形状については「５０ｃ」の符号を用い、排気カム１２と組み合うタペット１１のクラウニング形状については「５０ａ」の符号を用いることとした。

具体的には、図７(ａ)に示す固定カム２０のカム面と当接するタペット９のクラウニング形状５０ｂが、クラウニング量δ２、曲率半径Ｒ２（頂部）で球面状に形成されているとすると、図７（ｂ）に示されるようにカム山部２２ａのカム面と当接するタペット９の球面状のクラウニング形状５０ｃは、クラウニング量δ２より大きいクラウニング量δ３で、曲率半径Ｒ２より小さな曲率半径Ｒ３で定めた球面状に形成してなる。これにより、図７（ｂ）のクラウニング形状５０ｃの頂部から周囲の部分に至る球面部分の勾配は、固定カム２０で用いるタペット９よりきつくなり（大）、クラウニング形状５０ｃの頂部の周囲には、クリアランスや公差を要因として傾くカム山部２２ａの角部２２ｃが逃がせる空間５１が形成される。図７（ａ）のクラウニング形状５０ａ、図７（ｂ）のクラウニング形状５０ｃは、いずれも微小なので、誇張して表してある。

このようにカムローブ２２と当接するタペット９は、曲率を小さくしたクラウニング形状５０ｃにより、図１０に示されるように固定カム２０とカムローブ２２の位相をずらした際にカムジャーナル幅方向の前後に時間差でバルブリフト荷重が働くことによるミスアライメントや、カム山部２２ａ（第２カム）が、個別に回動可能にするために必要なクリアランスや各種公差を要因にカム軸方向片側に傾くといったミスアライメントが生じることがあっても、クラウニング形状５０ｃの頂点周囲の空間５１は大きくなり、許容範囲が増すから、クラウニング形状５０ｃに対して、傾くカム山部２２ａの角部２２ｃが当り難くなる。それ故、カム山部２２の角部２２ｃがクラウニング形状５０ｃと当るのが避けられる。

したがって、可変動弁装置１５は、カムローブ２２のミスアライメントを要因としたフリクションの増大や偏磨耗の発生を防ぐことができ、常に良好にカムローブ２２による位相の可変ができる。これにより、所定のエンジン性能が確保できるうえ、エンジンの破損につながるような過度のフリクションの増大や偏磨耗を防ぐことができる。
また固定カム２０は、設計的自由度の確保のため、別体な部品をアウタシャフト１７ａに組み付ける構造を用いると、部品公差や部品を組み付けるときの組立公差によって、図９に示されるように微小に傾いて取り付き、ミスアライメントが生じる心配がある。そのため、図７（ａ）に示されるように組立構造の固定カム２０のカム面と当接するタペット９のクラウニング形状５０ｂについては、同一機種のエンジンで適用される、シャフト部材と一体なカムと当接するタペット部材、ここでは例えば図１および図６に示す同一機種のエンジンに適用される排気カム１２のカム面と当接するタペット１１のクラウニング形状５０ａよりも小さい曲率で形成する場合もある。具体的には、図６に示すタペット１１のクラウニング形状５０ａが、クラウニング量δ１、曲率半径Ｒ１（頂部）で球面状に形成されているとすると、図７（ａ）に示されるように固定カム２０のクラウニング形状５０ｂは、クラウニング量δ１より大きいクラウニング量δ２で、曲率半径Ｒ１より小さな曲率半径Ｒ２で定めた球面状に形成してなる。なお、図６のクラウニング形状５０ａについても誇張して表してある。

このように固定カム２０と当接するタペット９も別部品にすると、図９に示されるように曲率が小さくなること得られる許容範囲の増加により、たとえ固定カム２０がミスアライメント（例えば固定カム２０が各種公差により傾く）が生じていても、固定カム２０の角部２０ａがクラウニング形状５０ｂと当接する心配はない。
このため、固定カム２０やカムローブ２２（いずれも別体な部品）をアウタカムシャフト１７ａ(シャフト部材)に組み付けた可変動弁装置１５は、カム角部とクラウニング形状とが当接する心配がなくなるから、常に良好に固定カム２０、カムローブ２２によるスプリット可変が行なえ、安定した可変性能を確保することができる。

図１１および図１２は、本発明の第２の実施形態を示す。
本実施形態は、第１の実施形態のようなタペット９の頂面のクラウニング形状の曲率を小さくしたのではなく、カム、すなわちカム山部２２ａのカム面のクラウニング形状を、固定カム２０のカム面のクラウング形状よりも小さな曲率で形成したり、固定カム２０のカム面のクラウニング形状を、同一機種のエンジンで適用されるカム面のクラウニング形状よりも小さな曲率で形成したりしたものである。

具体的には、図１２（ｂ）に示されるカム山部２２ａのカム面のクラウニング形状６０ｃは、図１２(ａ)に示す固定カム２０のカム面のクラウニング形状６０ｂが、クラウニング量γ２、曲率半径Ｒ５（頂部）で球面状に形成されているとすると、クラウニング量γ２より大きいクラウニング量γ３で、曲率半径Ｒ５より小さな曲率半径Ｒ６で定めた球面状で形成した。また図１２（ａ）に示される固定カム２０のカム面のクラウニング形状は、図１１に示されている同一機種のエンジンで適用される、シャフト部材と一体なカム、ここでは排気カム１２のカム面のクラウニング形状６０ａがクラウニング量γ１、曲率半径Ｒ４（頂部）で球面状に形成されているとすると、クラウニング量γ１より大きいクラウニング量γ２で、曲率半径Ｒ４より小さな曲率半径Ｒ５で定めた球面状で形成した。なお、図１１および図１２のクラウニング形状６０ａ〜６０ｃ（いずれもクラウニング形状６０）は誇張して表してある。

このようにカム山部２２ａのカム面のクラウニング形状や固定カム２０のカム面のクラウニング形状の曲率を小さくしても、第１の実施形態と同様の効果を奏する。但し、図１１および図１２において第１の実施形態と同じ部分には同一符号を付してその説明を省略した。
なお、本発明は上述したいずれの実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々可変して実施しても構わない。上述した実施形態では、第２カムのクラウニング形状の曲率を第１カムのクラウニング形状の曲率と比較して小さくしたが、同一機種の内燃機関で適用されるクラウニング形状と比較して小さくしてもよい。また上述の実施形態では、一対の吸気バルブのバルブ間の位相を可変する可変動弁装置に本発明を適用したが、これに限らず、一対の排気バルブのバルブ間の位相を可変する可変動弁装置に本発明を適用してもよい。むろん一実施形態のような有底筒形のタペット部材でなく、ローラ形のタペット部材に本発明を適用しても構わない。さらに、従来の位相可変機構（両弁同時に位相可変する機構）と併用する構造としても良い。この場合、タイミングスプロケットはどちらの位相可変機構に取り付けてもよい。

９ タペット
１０ 一対の吸気バルブ
１５ 可変動弁装置
１７ 二重シャフト（シャフト部材）
２０ 固定カム（第１カム）
２２ カムローブ（カム部材）
２２ａ カム山部（第２カム）
２５ カム位相変更機構
５０ｂ、５０ｃ タペット部材頂面のクラウニング形状
６０ｂ、６０ｃ カム面のクラウニング形状

Claims (2)

1. 一気筒に対して設けられた一対の吸気バルブのバルブ間の位相または一対の排気バルブのバルブ間の位相を可変する内燃機関の可変動弁装置において、
   内燃機関のクランク出力により駆動され、前記一対の吸気バルブの一方または前記一対の排気バルブの一方を駆動する第１カムが形成されるシャフト部材と、
   前記吸気バルブの他方または前記排気バルブの他方を駆動する第２カムを有し、前記シャフト部材の外側に周方向に変位可能に嵌められたカム部材と、
   前記第２カムの位相を前記第１カムに対して変更するカム位相変更機構と、
   前記第１カム、前記第２カムとそれぞれ当接してカム変位を受ける、各カムと当接する部位にクラウニング形状を有する一対のタペット部材と、を備え、
   前記第２カムのカム面のクラウニング形状は、同一機種の内燃機関で適用されるカム面、または、前記第１カムのカム面のクラウニング形状のいずれかよりも小さな曲率で形成される、
   もしくは、第２カムと当接する前記タペット部材のクラウニング形状は、同一機種の内燃機関で適用されるタペット部材のクラウニング形状、または、第１カムと当接する前記タペット部材のクラウニング形状のいずれかよりも小さな曲率で形成される
   ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
2. 前記第１カムは、前記シャフト部材とは別体な部材を前記シャフト部材に固定して形成され、
   前記第１カムのカム面のクラウニング形状は、同一機種の内燃機関で適用されるカム面のクラウニング形状よりも小さな曲率で形成される、
   もしくは、第１カムと当接するタペット部材のクラウニング形状は、同一機種の内燃機関で適用されるタペット部材のクラウニング形状よりも小さな曲率で形成される
   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。

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