JPH084505A - エンジンの動弁装置 - Google Patents

エンジンの動弁装置

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JPH084505A
JPH084505A JP6136032A JP13603294A JPH084505A JP H084505 A JPH084505 A JP H084505A JP 6136032 A JP6136032 A JP 6136032A JP 13603294 A JP13603294 A JP 13603294A JP H084505 A JPH084505 A JP H084505A
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JP
Japan
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valve
exhaust
lift
intake
cam
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Tsujiku
広幸 都竹
Tetsushi Saito
哲史 斎藤
Naoki Tsuchida
直樹 土田
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 上記弁開口，リフト量を大きくすることな
く、吸気効率，排気効率を向上して充填効率の向上を図
り、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】 吸気弁及び排気弁を所定のリフトカーブＩ
Ｎ，ＥＸ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、上記弁開閉機構の吸気弁，排気弁
用カム揚程部の形状を、上記排気，吸気リフトカーブＥ
Ｘ，ＩＮが最大リフト位置θｍ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、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、そのためには弁開口，あるいはリフト量を増大する
ことが有効である。しかしながら弁開口を大きくするに
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、上記弁開口，リフト量を大きくすることなく、吸気
効率，排気効率を向上して充填効率の向上を図り、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、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、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。
【０００７】請求項３の発明は、請求項１，又は２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。
【０００８】請求項４の発明は、吸気弁及び排気弁を所
定の平均弁開速度及び平均弁閉速度で開閉する弁開閉機
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、平均弁開速度と平均弁閉速度とが異なるよ
う設定したことを特徴としている。
【０００９】請求項５の発明は、請求項４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、排気弁の平均弁開速度を
平均弁閉速度より大きくしたことを特徴としている。
【００１０】請求項６の発明は、請求項４，又は５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、吸気弁の平均弁
閉速度を平均弁開速度より大きくしたことを特徴として
いる。
【００１１】請求項７の発明は、請求項２，３，５，６
の何れかにおいて、弁開閉機構が、弁軸に装着されたリ
フタをカム揚程部で押圧するように構成された直動式の
ものであり、カム軸方向に見て、上記カム揚程部の上記
曲率の小さい部分と上記リフタとが接触する側に該リフ
タが偏位するよう該リフタと上記カム軸とがオフセット
配置されていることを特徴としている。
【００１２】請求項８の発明は、請求項２，３，５，６
の何れかにおいて、弁開閉機構が、揺動自在に支持され
たロッカアームの一端を弁軸に当接させるとともに該ロ
ッカアームをカム揚程部で押圧するように構成されたロ
ッカ式のものであり、上記排気カム軸の回転方向が、カ
ム揚程部とロッカアームとの接触点が上記ロッカアーム
の揺動支点に近い側から開始するように設定されている
ことを特徴としている。
【００１３】請求項９の発明は、請求項８において、上
記吸気カム軸の回転方向が、カム揚程部とロッカアーム
との接触点が上記ロッカアームの揺動支点から遠い側か
ら開始するように設定されていることを特徴としてい
る。
【００１４】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。
【００１５】
【作用】請求項１の発明によれば、リフトカーブを、最
大リフト位置を進角側又は遅角側に偏らせた非対称形と
したので、この非対称の形状を例えば請求項２，３に示
すように適宜選択することにより、各弁開口，リフト量
を増大することなく吸気効率，排気効率を向上できる。
【００１６】例えば、請求項２では、排気弁用リフトカ
ーブの最大リフト位置が進角側に偏っているので、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、例えば吸気弁開口との干渉を回避するために排
気弁開口を小さく設定した場合にも燃焼ガスを確実に排
出でき、排気効率を向上できる。また高いブローダウン
圧力が得られることから、オーバーラップ時における掃
気が確実となり、充填効率を向上できる。
【００１７】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。
【００１８】また請求項３では、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。
【００１９】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。
【００２０】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。
【００２１】さらにまた請求項３の発明によれば、排気
弁用リフトカーブの最大リフト位置を進角側に移動さ
せ、かつ吸気弁用リフトカーブの最大リフト位置を遅角
側に移動させたので、排気上死点での上述のオーバーラ
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。
【００２２】また請求項４の発明によれば、平均弁開速
度と平均弁閉速度とが異なるよう設定したので、例えば
請求項５に示すように、排気弁の平均弁開速度を平均弁
閉速度より大きくし、あるいは請求項６に示すように、
吸気弁の平均弁閉速度を平均弁開速度より大きくするこ
とにより、リフトカーブを非対称形にしながら従来の対
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。
【００２３】また請求項７の発明によれば、直動式弁開
閉機構において、上記カム揚程部の上記曲率の小さい部
分と上記リフタとが接触する側に該リフタが偏位するよ
う該リフタと上記カム軸とがオフセット配置されている
ので、リフタ径を大きくすることなくカム揚程部とリフ
タとの接触点の移動範囲を広くとることが可能となり、
これにより弁リフト速度を速くして必要なリフト量を確
保できる。
【００２４】請求項８の発明によれば、上記排気カム軸
の回転方向を、カム揚程部とロッカアームとの接触点が
上記ロッカアームの揺動支点に近い側から開始するよう
に設定し、また請求項９の発明によれば、上記吸気カム
軸の回転方向を、カム揚程部とロッカアームとの接触点
が上記ロッカアームの揺動支点から遠い側から開始する
ように設定したので、排気弁については開側のレバー比
が大きくなって開速度が高められ、また吸気弁について
は閉側のレバー比が大きくなって閉速度が高められる。
【００２５】
【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。
【００２６】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。
【００２７】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。
【００２８】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。
【００２９】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。
【００３０】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。
【００３１】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。
【００３２】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。
【００３３】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。
【００３４】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。
【００３５】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。
【００３６】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。
【００３７】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。
【００３８】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。
【００３９】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。
【００４０】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。
【００４１】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。
【００４２】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。
【００４３】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。
【００４４】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
のカムノーズ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。
【００４５】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。
【００４６】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。
【００４７】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。
【００４８】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。
【００４９】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。
【００５０】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。
【００５１】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。
【００５２】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。
【００５３】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。
【００５４】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。
【００５５】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。
【００５６】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。
【００５７】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。
【００５８】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。
【００５９】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。
【００６０】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。
【００６１】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。
【００６２】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。
【００６３】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。
【００６４】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。
【００６５】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。
【００６６】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。
【００６７】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。
【００６８】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。
【００６９】図１１〜図１６は請求項８，９の発明の一
実施例（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１１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。
【００７０】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。
【００７１】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。
【００７２】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。
【００７３】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。
【００７４】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。
【００７５】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。
【００７６】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。
【００７７】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。
【００７８】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）。
【００７９】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。
【００８０】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。
【００８１】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。
【００８２】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。
【００８３】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。
【００８４】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。
【００８５】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、リフトカーブ
を、最大リフト位置を進角側又は遅角側に偏らせた非対
称形としたので、この非対称の形状を適宜選択すること
により、各弁開口，リフト量を増大することなく吸気効
率，排気効率を向上できる効果がある。
【００８６】請求項２の発明によれば、排気弁用リフト
カーブの最大リフト位置が進角側に偏っているので、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、排気効率を向上でき、またオーバーラップ時
における掃気効率を向上できる効果がある。
【００８７】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、排気損失を少なくできる効果がある。
【００８８】また請求項３によれば、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ので、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。
【００８９】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効果がある。
【００９０】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。
【００９１】さらにまた請求項３では、排気弁用リフト
カーブの最大リフト位置を進角側に移動させ、かつ吸気
弁用リフトカーブの最大リフト位置を遅角側に移動させ
たので、排気上死点での上述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効果があ
る。
【００９２】また請求項４の発明によれば、平均弁開速
度と平均弁閉速度とが異なるよう設定したので、また請
求項５の発明によれば、排気弁の平均弁開速度を平均弁
閉速度より大きくしたので、あるいは請求項６によれ
ば、吸気弁の平均弁閉速度を平均弁開速度より大きくし
たので、リフトカーブを非対称形にしながら従来の対称
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
効果がある。
【００９３】また請求項７の発明によれば、上記カム揚
程部の曲率の小さい部分と上記リフタとが接触する側に
該リフタが編在するよう該リフタと上記カム軸とがオフ
セット配置されているので、カム揚程部とリフタとの接
触点の移動範囲を広くとることが可能となり、その結
果、弁リフト速度を速くして必要なリフト量を確保でき
る効果がある。
【００９４】請求項８の発明によれば、上記排気カム軸
の回転方向を、カム揚程部とロッカアームとの接触点が
上記ロッカアームの揺動支点に近い側から開始するよう
に設定し、請求項９の発明によれば、上記吸気カム軸の
回転方向を、カム揚程部とロッカアームとの接触点が上
記ロッカアームの揺動支点から遠い側から開始するよう
に設定したので、排気弁について開側のレバー比が大き
くなって開速度が高められ、また吸気弁については閉側
のレバー比が大きくなって閉速度が高められる。その結
果、弁リフト速度を速くして必要なリフト量を確保でき
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１〜７の発明の第１実施例装置を備えた
エンジン正面図である。
【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機
構を付加した場合のリフトカーブ図である。
【図１０】上記第１実施例におけるカム軸，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】請求項８，９の発明の第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 １３ 吸気弁 １４ 排気弁 １７，１８ 吸気，排気リフタ ２１ 吸気カム揚程部 ２２ 排気カム揚程部 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（吸気カム揚程部の閉側部分） 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） ３４，３５ 吸気，排気ロッカアーム ３６ａ 吸気側揺動支点 ３６ｂ 排気側揺動支点 ＩＮ 吸気リフトカーブ ＥＸ 排気リフトカーブ Ｒｏ 開側部分の曲率半径 Ｒｃ 閉側部分の曲率半径

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 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。
  2. 【請求項２】 請求項１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。
  3. 【請求項３】 請求項１，又は２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。
  4. 【請求項４】 吸気弁及び排気弁を所定の平均弁開速度
    及び平均弁閉速度で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、平均
    弁開速度と平均弁閉速度とが異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。
  5. 【請求項５】 請求項４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、排気弁の平均弁開速度を平均弁閉速度より
    大きくしたことを特徴とするエンジンの動弁装置。
  6. 【請求項６】 請求項４，又は５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、吸気弁の平均弁閉速度を平均弁開
    速度より大きくしたことを特徴とするエンジンの動弁装
    置。
  7. 【請求項７】 請求項２，３，５，６の何れかにおい
    て、弁開閉機構が、弁軸に装着されたリフタをカム揚程
    部で押圧するように構成された直動式のものであり、カ
    ム軸方向に見て、上記カム揚程部の上記曲率の小さい部
    分と上記リフタとが接触する側に該リフタが偏位するよ
    う該リフタと上記カム軸とがオフセット配置されている
    ことを特徴とするエンジンの動弁装置。
  8. 【請求項８】 請求項２，３，５，６の何れかにおい
    て、弁開閉機構が、揺動自在に支持されたロッカアーム
    の一端を弁軸に当接させるとともに該ロッカアームをカ
    ム揚程部で押圧するように構成されたロッカ式のもので
    あり、上記排気カム軸の回転方向が、カム揚程部とロッ
    カアームとの接触点が上記ロッカアームの揺動支点に近
    い側から開始するよう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。
  9. 【請求項９】 請求項８において、上記吸気カム軸の回
    転方向が、カム揚程部とロッカアームとの接触点が上記
    ロッカアームの揺動支点から遠い側から開始するように
    設定されていることを特徴とするエンジンの動弁装置。
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