JPH084503A

JPH084503A - エンジンの動弁装置

Info

Publication number: JPH084503A
Application number: JP13603394A
Authority: JP
Inventors: Naoki Tsuchida; 直樹土田; Hiroyuki Tsujiku; 広幸都竹; Tetsushi Saito; 哲史斎藤
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1994-06-17
Filing date: 1994-06-17
Publication date: 1996-01-09

Abstract

(57)【要約】【目的】吸気弁開口面積を大きくする都合上、排気弁
開口面積が減少した場合に、排気効率を低下させること
なる充填効率を向上でき、もってエンジン出力を向上で
きるようにしたエンジンの動弁装置を提供する。【構成】３本の吸気弁，及び２本の排気弁をそれぞれ
燃焼室の一側，他側に位置しかつシリンダボア内周に沿
うように配置し、吸気弁及び排気弁を所定のリフトカー
ブに沿って開閉する弁開閉機構を備えたエンジンの動弁
装置において、上記吸気弁用開口のうち中央に位置する
センタ吸気弁用開口１０ａより両側に位置するサイド吸
気弁開口１０ｂを大径に設定し、かつ上記排気弁開口１
０ｃを上記サイド吸気弁開口１０ｂより小径に設定し、
上記弁開閉機構の吸気弁，排気弁用カム揚程部の形状
を、上記リフトカーブが最大リフト位置をそれぞれ進角
側，遅角側に偏らせてなる非対称形となるよう設定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の吸気弁とこれよ
り少数の排気弁、例えば吸気弁３本，排気弁２本を備え
たいわゆる５バルブエンジンの動弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの動弁装置は、吸気弁，排気弁
を所定のリフトカーブに沿って開閉するためのものであ
る。このリフトカーブは、吸気弁，排気弁のリフト量と
クランク軸回転角度（カム軸回転角度）との関係を示す
ものであり、従来、例えば図６に破線で示すものが一般
的である。図中、横軸はカム軸回転角度を、縦軸は吸気
弁，排気弁のリフト量又は弁速度を表している。従来の
排気弁用リフトカーブＥＸ′，及び吸気弁用リフトカー
ブＩＮ′は共にその最大リフトカム角度θｍ′を中心と
する対称形をなしており、排気弁用開側カム角度θEXO
′＝閉側カム角度θEXC ′、吸気弁用開側カム角度θI
NO ′＝閉側カム角度θINC ′となっている。このリフ
トカーブＥＸ′，ＩＮ′から、従来の動弁装置では、吸
気，排気弁は何れも開弁期間の中心において最大開度と
なることが判る。また、開き側，閉じ側平均弁速度は何
れも同じに設定されていることが判る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところでエンジン出力
の向上を図るためには充填効率を向上する必要がある
が、そのためには吸気弁開口面積，あるいはリフト量を
増大することが有効である。しかしながら吸気弁開口面
積を大きくするにもシリンダボア径によって決まる弁開
口形成スペース上の制約から限度がある。従って例えば
吸気弁開口を大きくすると排気弁開口を小さくせざるを
得なくなり、排気効率が低下する問題が懸念される。ま
たリフト量を大きくすると上記オーバーラップ時に吸気
弁，排気弁の弁頭がピストンに干渉するのを回避するた
めにピストンの頂部に逃げを大きく形成する必要が生
じ、圧縮比確保上の制約となる問題がある。

【０００４】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、吸気弁開口面積を大きくする都合上、排気弁開口面
積が減少した場合に、排気効率を低下させることなる充
填効率を向上でき、もってエンジン出力を向上できるよ
うにしたエンジンの動弁装置を提供することを目的とし
ている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、複数
の吸気弁，及び該吸気弁より少数の排気弁と、該吸気弁
及び排気弁を所定のリフトカーブに沿って開閉する弁開
閉機構とを備えたエンジンの動弁装置において、上記最
大径の排気弁用開口を上記最大径の吸気弁用開口と同一
径又は小径に設定し、上記弁開閉機構の吸気弁，排気弁
用カム揚程部の少なくとも何れか一方の形状を、上記リ
フトカーブが最大リフト位置を進角側又は遅角側に偏ら
せてなる非対称形となるよう設定したことを特徴として
いる。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１において、
３本の吸気弁，及び２本の排気弁を備えており、上記排
気弁用開口を上記吸気弁用開口のうち両側に位置するサ
イド吸気弁開口より小径に設定し、上記弁開閉機構の排
気弁用カムの形状を、上記排気弁用リフトカーブが最大
リフト位置を進角側に偏らせてなる非対称形となるよう
設定したことを特徴としている。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１又は２にお
いて、排気カム揚程部の開側部分の曲率を閉側部分の曲
率より概ね小さく設定することにより、排気弁用リフト
カーブを、最大リフト位置が進角側に偏った非対称形と
したことを特徴としている。

【０００８】請求項４の発明は、請求項１ないし３の
何れかにおいて、吸気カム揚程部の閉側部分の曲率を開
側部分の曲率より概ね小さく設定することにより、吸気
弁用リフトカーブを、最大リフト位置が遅角側に偏った
非対称形としたことを特徴としている。

【０００９】請求項５の発明は、請求項２ないし４の
何れかにおいて、上記サイド吸気弁用開口が中央に位置
するセンタ吸気弁用開口より大径に設定されていること
を特徴としている。

【００１０】ここで上記各発明において、開側部分の曲
率を閉側部分より概ね小さくするとは、以下の意味であ
る。即ち、本発明におけるカム揚程部は、ベース円に続
くカムローブと最大リフト部を構成するカムノーズとか
らなるものであるが、特にカムローブにおける曲率は一
定ではなく連続的に変化しているのであり、従って全体
的に見れば開側部分の曲率を小さくするものの、局所的
に見ると開側部分の曲率が大きい場合もあり得るとの意
味である。なお、閉側部分の曲率を開側部分より概ね小
さくするとの意味も同様である。

【００１１】

【作用】請求項１の発明によれば、排気弁開口を比較的
小径に設定したことから吸気弁開口の総面積をより大き
く確保することができ、この吸気弁開口面積の増加に伴
って空気導入量を増大できる。

【００１２】そして請求項５の発明によれば、上記吸気
弁開口の面積を増加するに当たって、２つのサイド吸気
弁開口を１つのセンタ吸気弁開口より大きく設定したの
で、上記多量の空気のより多くの部分がカム軸方向に見
てシリンダボア中心寄りに位置するサイド吸気弁開口か
ら導入されることとなり、従ってより多量の空気がシリ
ンダボア中心寄りからシリンダボア軸方向に導入され、
いわゆる順方向のタンブル（縦渦）が発生し易くなる。

【００１３】ここでセンタ吸気弁開口はカム軸方向に見
てシリンダボア外側寄りに位置していることから、該セ
ンタ吸気弁開口から導入された空気は上記サイド吸気弁
開口から導入された空気を打ち消すいわゆる逆方向のタ
ンブルを発生する傾向がある。請求項５の発明ではセン
タ吸気弁開口を小径に設定したので、このセンタ吸気弁
開口からの空気量が比較的少ないことから上記逆方向タ
ンブルが抑制される。またセンタ吸気弁開口を小径に設
定したので、このセンタ吸気弁開口をシリンダボア中心
側に寄せて配置することができ、この点からも上記逆方
向タンブルを抑制できる。

【００１４】一方、吸気弁開口面積を大きく確保するた
めに相対的に排気弁開口を小さく設定した場合は、排気
効率が低下する懸念がある。これに対して、本発明で
は、排気弁用リフトカーブ又は吸気弁用リフトカーブ
を、最大リフト位置が進角側又は遅角側に偏った非対称
形としたので、この非対称形の形状を適宜選択すること
により、排気弁開口を小さくしながら排気効率の低下を
抑制しつつ充填効率を向上できる。

【００１５】例えば、請求項２，３の発明では、排気弁
用リフトカーブを最大リフト位置が進角側に偏よった非
対称形としたので、爆発行程において燃焼ガス圧力が高
い時点で排気弁が最大開度に開くことから高いブローダ
ウン圧力が得られることとなり、燃焼ガスを確実に排出
でき、排気効率を向上できる。

【００１６】また上述のように排気効率が高いので、排
気弁用リフトカーブを、従来の対称形の場合に比較して
全体的に遅角側に移動させることにより排気弁の開き始
めのタイミングを爆発行程の下死点近くまで遅らせるこ
とが可能であり、このようにした場合には、膨張比を大
きくして燃焼圧力を充分にピストンに作用させることが
でき、排出ガス温度が低下した後排出される分だけ排気
損失を少なくすることが可能である。

【００１７】また請求項４の発明では、吸気弁用リフト
カーブを最大リフト位置が遅角側に偏よった非対称形と
したので、吸気行程の下死点近くにピストンが下降して
シリンダボア内負圧が大きくなった時点で吸気弁開度が
最大となり、これにより吸気流速が向上して慣性効果が
高められ、吸入空気量が増大し、充填効率が向上する。

【００１８】またこのように吸気効率が高いので、吸気
弁用リフトカーブを、従来の対称形の場合に比較して全
体的に進角側に移動させることにより吸気弁の閉タイミ
ングを吸入行程の下死点付近まで早めることが可能であ
り、このようにした場合には、特に低速回転域での吹き
返しを防止できる。

【００１９】また吸気弁用リフトカーブの最大リフト位
置が遅角側に偏っていることから、吸気弁はリフトカー
ブの後半において急激に閉じられることとなり、当該気
筒における吸気弁閉後の圧力振幅が大きくなり、吸気干
渉を利用して他気筒の充填効率を向上させるいわゆる脈
動効果をより有効に利用できる。

【００２０】また請求項４の発明では、排気弁用リフト
カーブを進角側に偏らせ、かつ吸気弁用リフトカーブを
遅角側に偏らせたので、排気上死点でのオーバーラップ
時における排気弁，及び吸気弁のリフト量が小さくな
り、従ってピストンの頂部に形成される排気弁，吸気弁
との干渉を回避するための逃げを小さく、あるいは無く
することができ、その結果圧縮比を高めることが可能と
なる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１ないし図６は請求項１〜７の発明の一実
施例（第１実施例）によるエンジンの動弁装置を説明す
るための図であり、図１は本実施例エンジンの正面図、
図２は動弁装置の断面正面図、図３は排気弁部分の断面
側面図、図４は弁開口を示す断面平面図、図５は排気カ
ム揚程部を示す模式図、図６はリフトカーブを示す図で
ある。

【００２２】図において、１は水冷式４サイクル４気筒
５バルブエンジンであり、このエンジン１は、シリンダ
ブロック２のスカート部２ａの下側合面にクランクケー
ス３，オイルパン４を積層固定し、上側合面にシリンダ
ヘッド５をヘッドボルトで締結し、該シリンダヘッド５
の上側合面にヘッドカバー６を装着した構造を有してい
る。

【００２３】上記シリンダブロック２に並列に配置形成
された各シリンダボア２ｂ内にはピストン７が摺動自在
に挿入されており、該各ピストン７はコンロッド８を介
してクランク軸９のクランクピン９ｂに連結されてい
る。このクランク軸９は上記シリンダボア２ｂの配列方
向に延びている。

【００２４】上記シリンダヘッド５のシリンダブロック
側合面には燃焼室を構成する燃焼凹部５ａが凹設されて
おり、該燃焼凹部５ａには、図３に示すように、上記シ
リンダボア２ｂの軸線Ｘ及びクランク軸９の軸線と直角
をなす直線上に位置する１つのセンタ吸気弁開口１０
ａ，及びこれの左，右側方に位置する２つのサイド吸気
弁開口１０ｂ，１０ｂからなる３つの吸気弁開口と、上
記サイド吸気弁開口１０ｂ，１０ｂに隣接するように配
置された２つの排気弁開口１０ｃ，１０ｃとが形成され
ている。

【００２５】ここで上記センタ吸気弁開口１０ａ，サイ
ド吸気弁開口１０ｂ，排気弁開口１０ｃは上記シリンダ
ボア２ｂの内周面に沿う略円周上に位置している。そし
て上記各弁開口１０ａ，１０ｂ，１０ｃの直径ｄ１，ｄ
２，ｄ３はｄ２＞ｄ３＞ｄ１の関係に設定されている。

【００２６】上記各弁開口１０ａ〜１０ｃの直径を上記
の関係に設定したのは以下の理由による。即ち、できる
だけ多量の空気をシリンダボア内に、カム軸方向に見て
シリンダボア軸線Ｘ寄り部分からボア軸線Ｘ方向に導入
することを目標とし、そのためにまずカム軸方向に見て
シリンダボア軸線Ｘ寄りに位置するサイド吸気弁開口１
０ｂをできるだけ大径とし、次にセンタ吸気弁開口１０
ｂについてもできるだけボア軸線Ｘ寄りに配置するため
に直径を比較的小さく設定した。また上記大径化したサ
イド吸気弁開口１０ｂとの干渉を回避するために排気弁
開口１０ｃはサイド吸気弁開口１０ｂより小径とした。
この排気弁開口１０ｃの小径化による排気効率の低下
は、以下詳述するように、本発明の特徴であるリフトカ
ーブの非対称形化によって抑制することとした。

【００２７】上記センタ，サイド吸気弁開口１０ａ，１
０ｂはそれぞれセンタ吸気ポート１１ａ，サイド吸気ポ
ート１１ｂにより外方に導出され、これらポート１１
ａ，１１ｂの合流吸気ポート１１はシリンダヘッド５の
一側壁に開口している。また上記排気弁開口１０ｃは排
気ポート１２ａにより外方に導出され、これらポート１
２ａの合流排気ポート１２はシリンダヘッド５の他側壁
に開口している。

【００２８】上記センタ，サイド吸気弁開口１０ａ，１
０ｂはセンタ，サイド吸気弁１３，１３の弁頭１３ａ，
１３ａ´により開閉自在となっており、排気弁開口１０
ｃは排気弁１４の弁頭１４ａより開閉自在となってい
る。これらの吸気弁１３の弁軸１３ｂ及び排気弁１４の
弁軸１４ｂは所定の挟み角でもって外方に拡がるように
上方に斜めに延びている。

【００２９】上記各吸気弁１３の上端部、及び各排気弁
１４の上端部にはそれぞれリテーナ１５が着脱可能に取
り付けられている。該各リテーナ１５とシリンダヘッド
５に形成されたばね座５ｂとの間には弁ばね１６が圧縮
状態で配設されており、これにより上記各弁１３，１４
は上記各弁開口１０ａ〜１０ｃを閉じるように付勢され
ている。

【００３０】また上記吸気弁１３の上端部には上記リテ
ーナ１５及び弁ばね１６の上部を囲むように吸気リフタ
１７が装着されており、また上記排気弁１４の上端部に
は上記リテーナ１５，及び弁ばね１６の上部を囲むよう
に排気リフタ１８が装着されている。上記吸気，排気リ
フタ１７，１８はシリンダヘッド５に形成されたガイド
穴５ｃにより摺動自在に案内支持されている。これらの
吸気，排気リフタ１７，１８は上端部が閉塞された円筒
状のもので、この閉塞壁の内面に配置固定されたシム１
７ａ，１８ａが上記各弁軸１３ｂ，１４ｂの上端に当接
している。

【００３１】そして上記吸気リフタ１７，排気リフタ１
８の上側に吸気カム軸１９，排気カム軸２０が上記クラ
ンク軸９と平行に配置されており、シリンダヘッド５の
上側合面に形成された軸受部及びこれに装着されたカム
キャップにより回転自在に支持されている。なお、図示
していないが、上記吸気カム軸１９と排気カム軸２０と
はそれぞれの端部に取り付けられた歯車同士を噛合させ
ることにより互いに連結されており、また何れか一方の
カム軸が上記クランク軸９に歯車又はチェン等で連結さ
れている。上記歯車結合したことにより、吸気カム軸１
９は図２反時計回りに、排気カム軸２０は図２順時計回
りに回転し、互いに逆回転する。

【００３２】ここで本実施例は、上記吸気，排気弁１
３，１４，吸気，排気リフタ１７，１８及び吸気，排気
カム軸１９，２０の配置関係、及び吸気，排気カム揚程
部２１，２２の形状（カムプロフィール）に特徴がある
ので、この点を詳述する。

【００３３】吸気リフタ１７はカム軸方向に見ると、図
２に示すように、その軸線ｃが吸気弁軸線ｂと平行とな
るように配置され、かつ吸気カム軸１９に対して吸気弁
１３と直角方向にＡだけシリンダボア軸線Ｘ寄り側に偏
位するように配置されている。また吸気カム軸１９とセ
ンタ，サイド吸気弁１３，１３とは、カム軸軸線ａと吸
気弁軸線ｂとが交差するように配置されている。

【００３４】排気リフタ１８はカム軸方向に見ると、図
２に示すように、その軸線ｆが排気弁軸線ｅと平行とな
るように配置され、かつ排気カム軸２０に対して排気弁
１４と直角方向にＢだけ反シリンダボア軸線Ｘ側に偏位
するように配置されている。

【００３５】一方、排気弁１４は排気カム軸２０に対し
て排気リフタ１８と直角方向にＣだけシリンダボア軸線
Ｘと反対側に偏位するように配置されており、この偏位
量Ｃは上記リフタ１８の偏位量Ｂより大きく設定されて
いる。

【００３６】さらにまた、カム軸直角方向に見ると、図
３に示すように、排気カム揚程部２２と排気弁１４とは
偏位していないが、排気リフタ１８は外方にＤだけ偏位
している。これによりリフタガイド穴５ｃ同士の間の肉
厚を確保するとともに、排気リフタ１８がその軸まわり
に回転するようにしている。

【００３７】ここで排気弁１４，排気カム軸２０，排気
リフタ１８をオフセット配置するに当たっては、理想的
な燃焼室形状を確保する観点から、まず排気弁１４の傾
斜角度，位置を設定し、この排気弁１４を基準として上
記排気リフタ１８，排気カム軸２０の位置を上記偏位量
に応じて設定するのが望ましい。これは吸気弁１３につ
いても同様である。一方排気弁１４の位置を基準とする
と、カム軸同士の間隔が伝達用歯車径等から決定される
間隔に合致しない場合も生じるので、カム軸の位置を基
準にして排気弁１４，排気リフタ１８を決定することも
可能である。このようにした場合は排気リフタ１８が排
気ポート側に近接し、熱負荷上支障が生じることが考え
られる。この場合には、排気リフタ１８の外側に水冷ジ
ャケット５ｄを配置し、熱負荷を軽減することが有効で
ある。

【００３８】また、上記吸気カム軸１９のカム揚程部２
１の頂面Ｔは、そのベース円１９ａから最大リフト量に
応じた高さに突出形成されており、その回転方向前側に
位置する開弁用揚程部２１ａと、その回転方向後側に位
置する閉弁用揚程部２１ｂとから構成されており、この
両揚程部２１ａ，２１ｂのカムプロフィールは非対称形
をなしている。即ち、閉弁用揚程部２１ｂの曲率半径Ｒ
ｃは開弁用揚程部２１ａの曲率半径Ｒｏより大きく設定
されており、また閉弁用揚程部２１ｂのカム角度θINC
は開弁用揚程部２１ａのカム角度θINO より小さく設定
されている。これにより、吸気弁１３は、吸気カム軸１
９の大カム角度θINO の回転により従来の対称形揚程部
に比べてより低い平均開速度で最大開度となり、小角度
θINC の回転により従来より高い平均閉速度で全閉とな
る。

【００３９】一方、上記排気カム軸２０のカム揚程部２
２の頂面Ｔは、そのベース円２０ａから最大リフト量に
応じた高さに突出形成されており、その回転方向前側に
位置する開弁用揚程部２２ａと、その回転方向後側に位
置する閉弁用揚程部２２ｂとから構成されており、この
両揚程部２２ａ，２２ｂのカムプロフィールは非対称形
をなしている。即ち、開弁用揚程部２２ａの曲率半径Ｒ
ｏは閉弁用揚程部２２ｂの曲率半径Ｒｃより大きく設定
されており、また開弁用揚程部２２ａのカム角度θEXO
は閉弁用揚程部２２ｂのカム角度θEXC より小さく設定
されている。これにより、排気弁１４は、排気カム軸２
０の小カム角度θEXO の回転により従来の対称形揚程部
に比べてより高い平均速度で最大開度となり、大カム角
度θEXCの回転により従来より低い平均速度で全閉とな
る。

【００４０】ここで上記開弁用揚程部２１ａ，２２ａ及
び閉弁用揚程部２１ｂ，２２ｂは、それぞれベース円１
９ａ，２０ａに続くカムローブ部分と、上記頂面Ｔ付近
のカム揚程部部分とで構成されており、特にカムローブ
部分の曲率半径は一定ではなく略連続的に変化してい
る。従って上記曲率半径Ｒc ，Ｒo は局所的に見た場合
の曲率半径ではなく、全体として平均化した場合の曲率
半径である。また上記曲率半径Ｒo は通常正の値をとる
が、負の値をとる場合も含まれる。なお、曲率半径が正
から負に変化する場合を考えると、正の無限大から負の
無限大となり、一見したところ連続性がないようにも見
えるので、本願の特許請求項の範囲では、曲率半径に代
えて曲率を用いることにした。従って曲率半径が大きい
という場合は曲率が小さいということを意味する。

【００４１】次に本実施例の作用効果について説明す
る。まず排気弁１４の動作について説明する。クランク
軸９の回転に伴って排気カム軸２０は図２で時計回りに
回転する。ピストン７が膨張下死点近くまで下降する
と、排気カム揚程部２２の開弁用揚程部２２ａが排気リ
フタ１８の上面に摺接点Ｃ１で摺接開始し（図５参
照）、排気弁１４が開き始める（図６のリフトカーブＥ
Ｘ参照）。続いてピストン７が上昇開始して排気行程に
入り、排気カム軸２０が上記開弁用揚程部２２ａの摺接
開始位置から角度θEXO 回転すると、排気カム揚程部２
２の頂面Ｔがリフタ上面の摺接点Ｃｏに摺接し、排気弁
１４は最大開度となる。排気カム軸２０がさらに回転す
ると排気カム揚程部２２の閉弁用揚程部２２ｂがリフタ
上面に摺接開始し、排気弁１４は閉じ始める。そして排
気カム軸２０が上記閉弁用揚程部２２ｂの摺接開始位置
（Ｃo ）から角度θEXC 回転するとベース円２０ａが摺
接開始し、排気弁１４は全閉となり、ピストン７は排気
上死点を経て下降開始し、吸気行程に入る。この場合、
排気カム揚程部２２の開弁用揚程部２２ａのリフタ１８
との摺接点はＣ１からＣｏまでのＤ１だけ変化するのに
対し、閉弁用揚程部２２ｂのリフタ１８との摺接点はＣ
ｏからＣ２までのＤ２だけ変化し、Ｄ１＞Ｄ２となって
いる。

【００４２】このような排気弁１４の開閉動作におい
て、本実施例では上記排気カム揚程部２２の開弁用揚程
部２２ａの曲率半径Ｒｏが大きく、つまり曲率が小さく
設定され、そのカム角度θEXO が狭く設定されているの
で、排気リフトカーブＥＸは最大リフト角度θｍが進角
側に偏位した非対称形をなしている。ちなみに従来の排
気リフトカーブＥＸ′は最大リフト角度θｍ′を中心と
する対称形をなしている。そのため本実施例の排気弁１
４の最大リフト角度θｍは従来の最大リフト角度θｍ′
より進角しており、従来より早期に最大開度となる。そ
してこの場合、上記カム揚程部２２の開弁用揚程部２２
ａのカム角度θEXO が狭くなるほど大きく進角し、より
早期に最大開度となる。

【００４３】ここで図６において、一点鎖線で示す曲線
ＶEXは本実施例における排気弁１４の速度の変化を示
し、二点鎖線で示す曲線ＶEX′は従来の排気弁の速度の
変化を示す。同図から明らかなように、従来の対称形を
なしている排気リフトカーブＥＸ′の場合には、開弁時
の弁速度と閉弁時の弁速度は、その最大速度, 平均速度
の何れも同じであり、従って速度カーブも対称形をなし
ている。一方、本実施例の場合、開弁時の弁速度が閉弁
時の弁速度より、その最大速度, 平均速度の何れも大き
くなっている。これにより、最大リフト角度を進角させ
ながら従来と同等の最大リフト量を確保している。

【００４４】次に吸気弁１３の動作について説明する。
クランク軸９の回転に伴って吸気カム軸１９は図２で反
時計回りに回転する。ピストン７が排気上死点近くまで
上昇すると、吸気カム軸１９のカム揚程部２１の開弁用
揚程部２１ａが吸気リフタ１７の上面に摺接開始して吸
気弁１３は開き始める（図６のリフトカーブＩＮ参
照）。続いてピストン７が下降開始して吸入行程に入
り、吸気カム軸１９が上記開弁用揚程部２１ａのリフタ
１７との摺接開始位置からθINO 回転すると、カム揚程
部２１の頂面Ｔがリフタ上面に摺接し、吸気弁１３は最
大開度となる。吸気カム軸１９がさらに回転するとカム
揚程部２１の閉弁用揚程部２１ｂがリフタ上面に摺接開
始し、吸気弁１３は閉じ始める。そして吸気カム軸１９
が上記閉弁用揚程部の摺接開始位置からθINC 回転する
とベース円１９ａが摺接開始し、吸気弁１３は全閉とな
り、ピストン７は吸入下死点を経て上昇開始し、圧縮行
程に入る。なお、上記ベース円２０ａ，１９ａはリフタ
との間に若干のクリアランスが生じるよう径が設定され
ており、厳密に言えば両者は摺接するものではないが、
説明の便宜上摺接すると表現した。

【００４５】このような吸気弁１３の開閉動作におい
て、本実施例では上記吸気カム揚程部２１の開弁用揚程
部２１ａの曲率半径が小さく、つまり曲率が大きく設定
され、そのカム角度θINO が広く設定されているので、
吸気リフトカーブＩＮは最大リフト角度θｍが遅角側に
偏位した非対称形をなしている。ちなみに従来の吸気リ
フトカーブＩＮ′は最大リフト角度θｍ′を中心とする
対称形をなしている。そのため本実施例の吸気弁１３の
最大リフト角度θｍは従来の最大角度θｍ′より遅角し
ており、従来より遅く最大開度となる。そしてこの場
合、上記カム揚程部２１の開弁用揚程部２１ａのカム角
度θINO が広くなるほど大きく遅角し、従ってより遅く
最大開度となる。

【００４６】本実施例では、排気弁開口１０ｃを比較的
小径に設定したことから吸気弁開口総面積をより大きく
確保することができ、この吸気弁開口総面積の増加に伴
って空気導入量を増大できる。そして上記吸気弁開口総
面積を増加するに当たって、２つのサイド吸気弁開口１
０ｂを１つのセンタ吸気弁開口１０ａより大きく設定し
たので、上記増大した空気のより多くの部分がカム軸方
向に見てシリンダボア軸線Ｘ寄りに位置するサイド吸気
弁開口１０ｂから導入されることとなり、従ってより多
量の空気がシリンダボア中心付近からシリンダボア軸線
Ｘ方向に導入され、いわゆる順方向のタンブル（縦渦）
が発生し易くなる。

【００４７】ここでセンタ吸気弁開口１０ａはカム軸方
向に見てシリンダボア外側寄りに位置していることか
ら、該センタ吸気弁開口１０ａから導入された空気は上
記サイド吸気弁開口１０ｂから導入された空気を打ち消
すいわゆる逆方向のタンブルを発生する傾向がある。本
実施例ではセンタ吸気弁開口１０ａをサイド吸気弁開口
１０ｂよりも小径に設定したので、このセンタ吸気弁開
口１０ａからの空気量が比較的少ないこととなり、上記
逆方向タンブルが抑制される。またセンタ吸気弁開口１
０ｂを小径に設定したので、このセンタ吸気弁開口１０
ａをシリンダボア軸線Ｘ側に寄せて配置することがで
き、そのため該センタ吸気弁開口１０ａからの空気流も
サイド吸気弁開口１０ｂからの吸気流と同様な流れとな
る傾向があり、この点からも上記逆方向タンブルを抑制
できる。

【００４８】一方、吸気弁開口総面積を大きく確保する
ために相対的に排気弁開口１０ｃをを小さく設定したの
で、排気効率が低下する懸念がある。これに対して、本
実施例では、排気リフトカーブＥＸにおける最大リフト
角度θｍを進角側に偏位させたので、爆発行程において
燃焼ガス圧力が高い時点で排気弁１４が最大開度に開く
こととなり、その結果高いブローダウン圧力が得られ
る。従って本実施例のようにサイド吸気弁開口１０ｂの
直径ｄ２を大きく設定し、該サイド吸気弁開口１０ｂと
の干渉を回避するために排気弁開口１０ｃの直径ｄ３を
比較的を小さく設定した場合にも燃焼ガスを確実に排出
でき、排気効率を確保できる。またブローダウン圧力が
高いのでオーバーラップ時の掃気効率が向上し、それだ
け充填効率が向上する。

【００４９】また本実施例では上述のように排気効率が
高いので、排気リフトカーブＥＸを従来の対称形のリフ
トカーブＥＸ′の場合に比較して全体的に遅角側に移動
させることにより排気弁１４の開き始めのタイミングを
膨張下死点近くまで遅らせることが可能であり（図６の
リフトカーブＥＸｏ参照）、このようにした場合には、
膨張比を大きくして燃焼圧力を充分にピストンに作用さ
せることができ、排出ガス温度が低下した後排出される
分だけ排気損失を少なくすることが可能である。

【００５０】また本実施例では、吸気リフトカーブＩＮ
の最大リフト角度θｍを遅角側に偏位させたので、吸気
行程の下死点近くまでピストン７が下降してシリンダボ
ア内負圧が大きくなった時点で吸気弁１３の開度が最大
となる。そのため吸気流速が向上して慣性効果が高めら
れ、吸入空気量が増大する。

【００５１】また本実施例では、上述のように吸気効率
が高いので、吸気リフトカーブＩＮを従来の対称形のリ
フトカーブＩＮ′に比較して全体的に進角側に移動させ
ることにより吸気弁１３の閉タイミングを吸入下死点付
近まで早めることが可能であり（図６のリフトカーブＩ
Ｎｏ参照）、このようにした場合には、低速回転域での
吹き返しを防止できる。

【００５２】また本実施例では、排気リフトカーブＥＸ
の最大リフト角度θｍを進角側に移動させ、かつ吸気リ
フトカーブＩＮの最大リフト角度θｍを遅角側に移動さ
せたので、排気上死点でのオーバーラップ時における排
気弁１４，及び吸気弁１３のリフト量Ｌ１が従来のリフ
ト量Ｌ２より小さくなり、従ってピストン７の頂部に形
成される排気弁１４，吸気弁１３との干渉を回避するた
めの逃げを小さく、あるいは無くすることができ、その
結果圧縮比を高めることが可能となる。

【００５３】さらにまた本実施例では、図６に示すよう
に、排気弁１４の最大開弁速度及び平均開弁速度を最大
閉弁速度及び平均閉弁速度より大きくしたので、排気リ
フトカーブＥＸを非対称形としながら従来の対称形のリ
フトカーブＥＸ′の場合と同等のリフト量を確保でき
る。なお、吸気弁１３の開弁速度，閉弁速度は、図示す
るように、排気上死点を対称軸として排気弁速度と線対
称でかつ正，負を逆としたものとなっており、排気弁の
場合と同様にして従来の対称形のリフトカーブの場合と
同等のリフト量を確保できる。

【００５４】ここで本実施例のように排気カム揚程部２
２の開弁用揚程部２２ａの曲率半径Ｒｏを閉弁用揚程部
２２ｂの曲率半径Ｒｃより大きく設定すると、図５に示
すように、開弁用揚程部２２ａのリフタ上面との接触点
はＣ１からＣｏまで大きく変化することとなり、従来の
ようにカム軸軸線とリフタ軸線とを交差させた場合はリ
フタ径が大きくなる懸念がある。そこで本実施例では、
リフタの軸線ｆを排気カム軸２０の軸線ｄから上記開弁
用揚程部２２ａが回転して来る側、つまり排気カム軸２
０の回転方向上流側（図２，図５右側）に距離Ｂだけ偏
位させたので、リフタ径は図５から明らかなようにＤ１
＋Ｄ２より若干大きく設定する程度でよい。このように
リフタを大径にすることなく、カムとリフタとの接触点
の移動許容範囲を広くとることが可能となり、弁リフト
速度を速くすることができ、必要なリフト量を確保でき
る。ちなみに、リフタ位置を偏位させずに同等のリフト
カーブを得る場合は、リフタ径は２×Ｄ１より若干大き
くする必要がある。

【００５５】なお、上記排気弁１４におけるカム揚程部
・リフタの接触点の移動距離等に関する点は吸気弁１３
の場合も同様であり、吸気リフタ１７を吸気カム軸１９
からＡだけ偏位させたので、吸気リフタ１７を大径にす
ることなく、カム揚程部２１とリフタ１７との接触点の
移動許容範囲を広くとることが可能となり、弁リフト速
度を早くすることができ、必要なリフト量を確保でき
る。

【００５６】また、本実施例のように排気リフトカーブ
ＥＸの最大リフト位置を進角させ、開弁速度の立ち上が
りを早くし、さらに排気カム軸２０と排気リフタ１８と
を偏位させた場合、開弁初期の弁加速度が大きくなる時
点における排気カム揚程部２２の排気リフタ１８との接
触点が排気リフタ１８の軸線ｆより外側（反シリンダボ
ア軸線側，図５右側）に移動することとなり、その結果
排気リフタ１８に曲げモーメント，剪断力が作用し、リ
フタの強度確保上不利となる。

【００５７】そこで本実施例では、排気弁１４をその軸
線ｅが排気リフタ１８の軸線ｆよりさらに外側に偏位す
るよう配置した。そのため、上記排気カム揚程部２２が
排気リフタ１８に該排気リフタ１８の軸線ｆより外側に
て接触している時点で、該接触点と対向するように排気
弁１４が位置することとなり、従って上記の曲げモーメ
ント，剪断力の発生を抑制でき、排気リフタ１８の強度
確保上の不利を回避できる。

【００５８】図７は、上記曲げモーメント，剪断力の発
生をより確実に回避できるようにした変形例であり、図
２と同一符号は同一又は相当部分を示す。この変形例で
は、排気弁１４を排気カム軸２０から寸法Ｃだけ偏位さ
せるとともに、該排気弁１４の弁軸１４ｂの半径を略上
記寸法Ｃに設定している。これにより排気カム揚程部２
２のリフタ接触点の移動範囲の大部分を排気弁軸１４ｂ
が下方から支持することとなり、排気リフタ１８に発生
する曲げモーメント，剪断力をより確実に回避できる。

【００５９】なお、上記実施例では、吸気弁１３につい
ては吸気カム軸１９と軸線が交差するように配置した
が、曲げモーメントの発生を抑制するために吸気弁１
３，吸気カム軸１９，吸気リフタ１７についても偏位配
置することができる。この場合、図２において、吸気弁
１３をこれの軸線ｂが吸気リフタ１７の軸線ｃよりさら
にシリンダボア軸線Ｘ側に位置するように配置すること
が有効であり、これにより吸気リフタ１７に曲げモーメ
ントが発生するのを抑制，又は回避できる。

【００６０】また上記実施例では、排気カム軸２０に対
して排気弁１４を偏位配置した例を説明したが、この排
気弁１４の偏位配置は、排気カム揚程部・リフタ接触点
移動範囲を拡大するだけの観点に立てば必ずしも必要な
いものであり、図８に示すように排気弁１４と排気カム
軸２０とを軸線同士が交差するように配置してもよい。

【００６１】また上記実施例における非対称形のリフト
カーブをその形状を保持したままエンジンの運転状態に
応じて進角又は遅角させることにより、開弁開始時期，
及び閉弁終了時期を変化させることもできる。図９は、
吸気リフトカーブをエンジン運転状態に応じて進角させ
るようにした例であり、図中、図６と同一符号は同一又
は相当部分を示す。

【００６２】図９の例では、吸気リフトカーブＩＮｏを
エンジン回転速度が所定速度以上となるとリフトカーブ
ＩＮまでθMOD だけ進角するようにしている。なお、リ
フトカーブを進角又は遅角させるためのバルブタイミン
グ可変機構として、従来各種のものが提案されており、
例えばカム軸とタイミングギヤとの相対角度を変化させ
る従来公知の機構が採用可能である。

【００６３】上記例では、吸気リフトカーブＩＮｏを、
その最大リトフ角度θｍを従来のリフトカーブＩＮ′に
おける最大リフト角度θｍ′より遅角させてなる非対称
形とているので、エンジンの運転状態に応じて進角させ
るべき角度θMOD が従来の対称形リフトカーブＩＮｏ′
の場合の進角させるべき角度θSTD より小さくて済む。
従って、上述のタイミング可変機構の負担が小さくて済
む。

【００６４】なお、上記実施例におけるカム軸，リフ
タ，弁軸のオフセット配置については各種の変形例が採
用可能であり、排気側について例示すれば例えば図１０
に示すものが採用できる。図１０（ａ）は、排気カム軸
２０と排気弁１４とは偏位させないで、排気リフタ１８
のみを外側にＥだけ偏位させたものであり、この場合
は、カム軸，弁軸の配置は従来通りで良いので、点火プ
ラグの配置スペースの確保が容易であり、燃焼室形状を
理想的な形状に設定し易い。同図（ｂ）は、排気カム軸
２０に対して排気リフタ１８，及び排気弁１４をＦだけ
外側に偏位させた例であり、この場合は弁ばね１６の径
が確保し易い。同図（ｃ）は、排気弁１４のみをＧだけ
外側に偏位させた例であり、リフタの強度確保上有利で
ある。

【００６５】図１１〜図１６は本発明の第２実施例によ
るエンジンの動弁装置を説明するための図であり、図１
１は断面正面図、図１２は平面図、図１３はカム揚程部
形状を示す模式図、図１４はロッカ角加速度・バルブ加
速度・レバー比との関係を示す特性図、図１５はカム揚
程部曲率半径とロッカ角加速度との関係を示す特性図、
図１６はカム角度とバルブリフト量，速度，加速度との
関係を示す特性図であり、図中、図１〜図１０と同一符
号は同一又は相当部分を示す。

【００６６】本実施例は、４サイクル２気筒５バルブエ
ンジンにおいてローカ式動弁機構を採用した例であり、
吸気弁１３の上側には吸気ロッカアーム３４が配置され
ロッカ軸３６ａにより上下揺動自在に支持されている。
この吸気ロッカアーム３４は１つのセンタ分岐部３４ａ
と２つのサイド分岐部３４ｂ，３４ｂを有し、各分岐部
に螺挿されたアジャストボルト３７ａが上記吸気弁１３
の弁軸１３ｂの上端に当接している。

【００６７】排気弁１４の上側には排気ロッカアーム３
５が配置されロッカ軸３６ｂにより上下揺動自在に支持
されている。この排気ロッカアーム３５は２つの分岐部
３５ａを有し、各分岐部に螺挿されたアジャストボルト
３７ｂが上記排気弁１４の弁軸１４ｂの上端に当接して
いる。

【００６８】上記吸気ロッカアーム３４上には吸気カム
軸３０が、上記排気ロッカアーム３５上には排気カム軸
３１がそれぞれ配設されており、それぞれの吸気カム揚
程部３２，排気カム揚程部３３が吸気，排気ロッカアー
ム３４，３５のスリッパ部３４ｃ，３５ｃに摺接してい
る。上記吸気カム軸３０，排気カム軸３１は一端に固着
されたタイミングスプロケット３８ａ，３８ｂに駆動チ
ェン３９を巻き掛けることにより連結されており、従っ
て何れのカム軸も図１１時計回りに同方向に回転する。

【００６９】ここで上記吸気カム軸３０の吸気カム揚程
部３２は開弁用カム揚程部３２ａと閉弁用カム揚程部３
２ｂとからなり、開弁用カム揚程部３２ａの曲率半径Ｒ
ｏは閉弁用カム揚程部３２ｂの曲率半径Ｒｃより小さく
設定されており、開弁用カム揚程部３２ａのカム角度θ
INO は閉弁用カム揚程部３２ｂのカム角度θINC より大
きくなっている。なお、開弁用カム揚程部３２ａの曲率
は閉弁用カム揚程部３２ｂより大きくなっている。

【００７０】また上記排気カム軸３１の排気カム揚程部
３３は開弁用カム揚程部３３ａと閉弁用カム揚程部３３
ｂとからなり、開弁用カム揚程部３３ａの曲率半径Ｒｏ
は閉弁用カム揚程部３３ｂの曲率半径Ｒｃより大きく設
定されており、開弁用カム揚程部３３ａのカム角度θEX
O は閉弁用カム揚程部３３ｂのカム角度θEXC より小さ
くなっている。なお、開弁用カム揚程部３３ａの曲率は
閉弁用カム揚程部３３ｂより小さくなっている。

【００７１】本実施例では、排気カム軸３１は図１１時
計回りに回転することから、まず開弁用カム揚程部３３
ａが排気ロッカアーム３５のスリッパ部３５ｂに摺接開
始すると排気ロッカアーム３５が下方に揺動開始し、排
気弁１４が開き始め、カム揚程部３３の頂面Ｔがスリッ
パ部３５ｂに摺接すると最大開度となる。そして閉弁用
カム揚程部３３ｂがスリッパ部３５ｂに摺接開始すると
排気弁１４がの開度が減少し、ベース円３１ａがスリッ
パ部３５ｂに摺接すると全閉となる。この場合に、開弁
用カム揚程部３３ａの曲率半径Ｒｏが大きく設定されて
いることから、排気リフトカーブは図５の排気リフトカ
ーブＥＸと同様に最大リフト位置が進角側に偏った非対
称形となる。

【００７２】一方、吸気カム軸３０は図１１時計回りに
回転することから、まず開弁用カム揚程部３２ａが吸気
ロッカアーム３４のスリッパ部３４ｂに摺接開始すると
吸気ロッカアーム３４が下方に揺動開始し、吸気弁１３
が開き始め、カム揚程部３２の頂面Ｔがスリッパ部３４
ｂに摺接すると最大開度となる。そして閉弁用カム揚程
部３２ｂがスリッパ部３４ｂに摺接開始すると吸気弁１
３がの開度が減少し、ベース円３０ａがスリッパ部３４
ｂに摺接すると全閉となる。この場合に、開弁用カム揚
程部３２ａの曲率半径Ｒｏが小さく設定されていること
から、吸気リフトカーブは図５の吸気リフトカーブＩＮ
と同様に最大リフト位置が遅角側に偏った非対称形とな
る。なお、実際にはベース円３１ａ，３０ａとスリッパ
部との間には若干のクリアランスがある点は、直動式の
場合と同様である。

【００７３】ここで本実施例において、排気カム軸，吸
気カム軸のカム揚程部形状と回転方向を上述のように設
定した理由について説明する。図１６（ｃ）に示すよう
に、従来のものと同等のリフト量を確保した上でリトフ
カーブを非対称形とするには、同図（ｂ）に示すよう
に、例えば開弁時におけるバルブ速度を従来のものより
高める必要がある。バルブ速度を高めるには、同図
（ａ）に示すように、バルブ加速度を大きくする必要が
ある。本実施例の如きロッカアーム式動弁装置の場合に
バルブ加速度を大きくするには、ロッカアームの揺動運
動における加速度（ロッカ角加速度）を大きくする必要
がある。このロッカ角加速度をある程度以上大きくしよ
うとするとカム揚程部の曲率半径Ｒｏが、図１５に示す
ように、負となる。なお、曲率半径が負とは、カム揚程
部が凹むことを意味する。

【００７４】上記カム揚程部の曲率半径を負にする場
合、カム揚程部研磨加工用砥石の半径による制約を受け
る。つまりあまり小径の砥石は市場に供給されていない
ので上記凹みのあまり大きいカム揚程部は製造できな
い。従って、バルブ加速度を高めるにも曲率半径の制限
による限界加速度以上に高めることはできない（図１６
（ａ）参照）。

【００７５】一方、上記ロッカ角加速度は、バルブ加速
度／レバー比の値に比例する。従ってレバー比を大きく
設定すれば同じロッカ角加速度でもバルブ加速度を大き
くできる。換言すれば同じバルブ加速度を得るにはロッ
カ角加速度が小さくて済む。

【００７６】上記レバー比は、ベース円がスリッパ部に
摺接している状態では図１３に示すように、ＬEX2 ／Ｌ
EX1 又はＬIN2 ／ＬIN1 であるが、実際にはカム揚程部
のスリッパ摺接点が変化することから上記レバー比も変
化することとなり、摺接点がロッカアームの揺動支点に
近いほどレバー比は大きくなる。

【００７７】そこで本実施例では、排気弁１４について
は開き側の立ち上がりを早くしたいことから、カム揚程
部・スリッパ部摺接点をロッカアーム揺動支点側から開
始させるために、カム軸回転方向を、時計回りとしたも
のである。これにより排気弁１４については、開き側の
レバー比を大きくでき、その結果、図１４に示すよう
に、曲率半径の制約からロッカ加速度がαmax に制約さ
れている場合、バルブ加速度を大きくでき、開き側の立
ち上がり速度を高めることが可能となる。

【００７８】一方、吸気弁１３については閉じ側の速度
を高めたいことから、カム軸回転方向を、カム揚程部・
スリッパ部摺接点をロッカアーム揺動支点と反対側から
開始させるようにするために、時計回りとしたものであ
る。これにより吸気弁１３については、閉じ側のレバー
比を大きくでき、閉じ側の速度を高めることが可能とな
る。

【００７９】なお、上記排気，吸気カム軸の位置，回転
方向については図１７に示すような各種の変形例が採用
可能である。何れの場合も排気側については揚程部がス
リッパ部に揺動支点に近い側から接触開始するようにカ
ム軸の回転方向を設定し、吸気側については揺動支点に
遠い側から接触開始するようにカム軸の回転方向が設定
されている。

【００８０】また、上記実施例では、吸気弁３本，排気
弁２本の場合を説明したが、本発明は複数の吸気弁とこ
れより少数の排気弁を備えている場合に好適であり、例
えば吸気弁２本，排気弁１本，吸気弁３本，排気弁
１本，吸気弁４本，排気弁２本，吸気弁４本，排気
弁３本というように、吸気弁開口面積を大きくして吸気
量を増大した場合に、排気弁開口面積が減少したことに
よる排気効率の低下を抑制する場合に有効である。

【００８１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、排気弁開口を
比較的小径に設定したことから吸気弁開口の総面積をよ
り大きく確保することができ、空気導入量を増大して充
填効率を向上できる効果がある。

【００８２】そして請求項５の発明によれば、上記吸気
弁開口総面積を増加するに当たって、カム軸方向に見て
シリンダボア中心寄りに位置する２つのサイド吸気弁開
口を１つのセンタ吸気弁開口より大きく設定したので、
上記多量の空気のより多くの部分をシリンダボア中心寄
りからシリンダボア軸方向に導入でき、いわゆる順方向
のタンブルが発生し易くなり、燃焼状態を向上できる効
果がある。

【００８３】一方、カム軸方向に見てシリンダボア外側
寄りに位置しているセンタ吸気弁開口については小径に
設定したのて、センタ吸気弁からの空気量が相対的に少
なくなり、上記順タンブルを打ち消す逆タンブルの発生
を抑制できる。しかもセンタ吸気弁開口を小径に設定し
たことからシリンダボア中心側に寄せて配置することが
でき、この点からも上記逆方向タンブルを抑制できる効
果がある。

【００８４】そして吸気弁開口面積を大きく確保するた
めに相対的に排気弁開口を小さく設定した場合は排気効
率が低下する懸念があるが、本発明では、排気弁用リフ
トカーブ又は吸気弁用リフトカーブを、最大リフト位置
が進角側又は遅角側に偏った非対称形としたので、この
非対称形の形状を適宜選択することにより、排気弁開口
を小さくしながら排気効率の低下を抑制しつつ充填効率
を向上できる効果がある。

【００８５】請求項２，３の発明では、排気弁用リフト
カーブを最大リフト位置が進角側に偏よった非対称形と
したので、爆発行程において燃焼ガス圧力が高い時点で
排気弁が最大開度に開くことから高いブローダウン圧力
が得られることとなり、燃焼ガスを確実に排出でき、排
気効率を向上できる効果がある。

【００８６】また上述のように排気効率が高いので、排
気弁用リフトカーブを、従来の対称形の場合に比較して
全体的に遅角側に移動させることにより排気弁の開き始
めのタイミングを爆発行程の下死点近くまで遅らせるこ
とが可能であり、このようにした場合には、膨張比を大
きくして燃焼圧力を充分にピストンに作用させることが
でき、排出ガス温度が低下した後排出される分だけ排気
損失を少なくすることが可能である。

【００８７】また請求項４の発明では、吸気弁用リフト
カーブを最大リフト位置が遅角側に偏よった非対称形と
したので、吸気行程の下死点近くにピストンが下降して
シリンダボア内負圧が大きくなった時点で吸気弁開度が
最大となり、これにより吸気流速が向上して慣性効果が
高められ、吸入空気量が増大し、充填効率を向上できる
効果がある。

【００８８】またこのように吸気効率が高いので、吸気
弁用リフトカーブを、従来の対称形の場合に比較して全
体的に進角側に移動させることにより吸気弁の閉タイミ
ングを吸入行程の下死点付近まで早めることが可能であ
り、このようにした場合には、特に低速回転域での吹き
返しを防止できる。

【００８９】また吸気弁用リフトカーブの最大リフト位
置が遅角側に偏っていることから、吸気弁はリフトカー
ブの後半において急激に閉じられることとなり、当該気
筒における吸気弁閉後の圧力振幅が大きくなり、吸気干
渉を利用して他気筒の充填効率を向上させるいわゆる脈
動効果をより有効に利用できる効果がある。

【００９０】また請求項４の発明では、排気弁用リフト
カーブを進角側に偏らせ、かつ吸気弁用リフトカーブを
遅角側に偏らせたので、排気上死点でのオーバーラップ
時における排気弁，及び吸気弁のリフト量が小さくな
り、従ってピストンの頂部に形成される排気弁，吸気弁
との干渉を回避するための逃げを小さく、あるいは無く
することができ、その結果圧縮比を高めることが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例装置を備えたエンジンの正
面図である。

【図２】上記第１実施例装置の断面正面図である。

【図３】上記第１実施例装置の排気側を示す断面側面図
である。

【図４】上記第１実施例装置の弁開口を示す断面平面図
である。

【図５】上記第１実施例装置の排気カム揚程部の模式図
である。

【図６】上記第１実施例装置のリフトカーブを示す図で
ある。

【図７】上記第１実施例装置の排気弁部分の変形例を示
す断面正面図である。

【図８】上記第１実施例装置の排気弁部分の他の変形例
を示す断面正面図である。

【図９】上記第１実施例装置にバルブタイミング可変装
置を付加した場合のリフトカーブを示す図である。

【図１０】上記第１実施例装置におけるカム軸，リフ
タ，弁のオフセット配置の変形例を示す模式図である。

【図１１】本発明の第２実施例装置の断面正面図であ
る。

【図１２】上記第２実施例装置の平面図である。

【図１３】上記第２実施例装置のカム揚程部の模式図で
ある。

【図１４】上記第２実施例装置のロッカ角加速度−バル
ブ加速度特性図である。

【図１５】上記第２実施例装置のカム揚程部曲率半径−
ロッカ角加速度特性図である。

【図１６】上記第２実施例装置のカム角度とバルブリフ
ト量，バルブ速度，バルブ加速度との関係を示す特性図
である。

【図１７】上記第２実施例の変形例を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

１エンジン２ｂシリンダボア１０ａセンタ吸気弁開口１０ｂサイド吸気弁開口１０ｃ排気弁開口１３吸気弁１４排気弁２１吸気カム揚程部２１ａ開弁用揚程部（吸気カム揚程部の開側部分）２１ｂ閉弁用揚程部（吸気カム揚程部の開側部分）２２排気カム揚程部２２ａ開弁用揚程部（排気カム揚程部の開側部分）２２ｂ閉弁用揚程部（排気カム揚程部の閉側部分）ＥＸ排気リフトカーブＩＮ吸気リフトカーブＲｏ開側部分の曲率半径Ｒｃ閉側部分の曲率半径

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の吸気弁，及び該吸気弁より少数の
排気弁と、該吸気弁及び排気弁を所定のリフトカーブに
沿って開閉する弁開閉機構とを備えたエンジンの動弁装
置において、上記最大径の排気弁用開口を上記最大径の
吸気弁用開口と同一径又は小径に設定し、上記弁開閉機
構の吸気弁，排気弁用カム揚程部の少なくとも何れか一
方の形状を、上記リフトカーブが最大リフト位置を進角
側又は遅角側に偏らせてなる非対称形となるよう設定し
たことを特徴とするエンジンの動弁装置。
【請求項２】請求項１において、３本の吸気弁，及び
２本の排気弁を備えており、上記排気弁用開口を上記吸
気弁用開口のうち両側に位置するサイド吸気弁開口より
小径に設定し、上記弁開閉機構の排気弁用カムの形状
を、上記排気弁用リフトカーブが最大リフト位置を進角
側に偏らせてなる非対称形となるよう設定したことを特
徴とするエンジンの動弁装置。
【請求項３】請求項１又は２において、排気カム揚程
部の開側部分の曲率を閉側部分の曲率より概ね小さく設
定することにより、排気弁用リフトカーブを、最大リフ
ト位置が進角側に偏った非対称形としたことを特徴とす
るエンジンの動弁装置。
【請求項４】請求項１ないし３の何れかにおいて、吸
気カム揚程部の閉側部分の曲率を開側部分の曲率より概
ね小さく設定することにより、吸気弁用リフトカーブ
を、最大リフト位置が遅角側に偏った非対称形としたこ
とを特徴とするエンジンの動弁装置。
【請求項５】請求項２ないし４の何れかにおいて、上
記サイド吸気弁用開口が中央に位置するセンタ吸気弁用
開口より大径に設定されていることを特徴とするエンジ
ンの動弁装置。