(57)【要約】【課題】  機械的な機構による高い再現性により、吸気の流れや排気ガスの戻りの状況を最適に維持するようにバルブを動作させる。【解決手段】  第１カムシャフト１の回転により第１リフト手段１１を介して一方の吸気バルブ１３Ｆ及び排気バルブ１５Ｆを連動してリフト動作させ、第２カムシャフト２の回転により第２リフト手段１２を介して他方の吸気バルブ１３Ｒ及び排気バルブ１５Ｒを連動してリフト動作させる。【選択図】図１
2010150940.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の吸気バルブ及び一対の排気バルブと、
クランクシャフトの駆動回転に同期して回転される第１カムシャフト及び第２カムシャフトと、
前記第１カムシャフトの回転により一方側吸気バルブ及び一方側排気バルブを連動してリフト動作させる第１リフト手段と、
前記第２カムシャフトの回転により他方側吸気バルブ及び他方側排気バルブを連動してリフト動作させる第２リフト手段とを備えた
ことを特徴とする動弁装置。
【請求項２】
請求項１に記載の動弁装置において、
前記第１リフト手段は、
前記第１カムシャフトの回転が伝達される第１補助カムシャフトと、前記第１補助カムシャフトに設けられ前記一方側吸気バルブをリフトさせる第１吸気カムと、前記第１補助カムシャフトに設けられ前記一方側排気バルブをリフトさせる第１排気カムとからなり、
前記第２リフト手段は、
前記第２カムシャフトの回転が伝達される第２補助カムシャフトと、前記第２補助カムシャフトに設けられ前記他方側吸気バルブをリフトさせる第２吸気カムと、前記第２補助カムシャフトに設けられ前記他方側排気バルブをリフトさせる第２排気カムとからなる
ことを特徴とする動弁装置。
【請求項３】
請求項２に記載の動弁装置において、
前記第１カムシャフト及び第２カムシャフトが一方向に沿って互いに平行状態に配され、前記第１補助カムシャフト及び前記第２補助カムシャフトが前記第１カムシャフト及び第２カムシャフトに交差する方向に互いに平行状態に配され、
前記第１カムシャフトと前記第１補助カムシャフトの回転伝達、及び、前記第２カムシャフトと前記第２補助カムシャフトの回転伝達を行うための伝達手段をそれぞれ備えた
ことを特徴とする動弁装置。
【請求項４】
請求項３に記載の動弁装置において、
前記伝達手段は、ねじ歯車である
ことを特徴とする動弁装置。
【請求項５】
請求項３に記載の動弁装置において、
前記伝達手段は、ウォーム及びウォームホイールである
ことを特徴とする動弁装置。
【請求項６】
請求項３〜請求項５のいずれか一項に記載の動弁装置において、
前記第１リフト手段及び前記第２リフト手段は、
前記一対の吸気バルブ及び一対の排気バルブに対応してそれぞれ備えられるラッシュアジャスタと、
前記ラッシュアジャスタにより、一端が支点とされて揺動自在に支持され、他端がバルブ側に当接し、途中部がカムにより押されるアームとを含む
ことを特徴とする動弁装置。
【請求項７】
請求項６に記載の動弁装置において、
第１吸気カム及び第１排気カムの回転方向の位相を任意に変更する第１カム位相変更手段と、
第２吸気カム及び第２排気カムの回転方向の位相を任意に変更する第２カム位相変更手段とを備えた
ことを特徴とする動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関として、吸気や排気の効率を最適に設定するために、複数の吸気バルブ及び複数の排気バルブを備えたものが知られている。また、内燃機関の運転状態に応じて、即ち、内燃機関の回転数毎にカムシャフトの回転方向の位相を変更し、吸気バルブ・排気バルブの開閉タイミングを適宜設定することができる機構を備えた内燃機関が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
近年、複数の吸気バルブ及び複数の排気バルブの双方の開閉タイミングを設定する状況において、吸気の流れや排気ガスの戻りの状況を総合的に考慮し、機構を複雑にすることなく高い再現性により、出力の向上や燃費向上、ポンピングロスの低減等を達成できることが求められるようになってきている。
【特許文献１】特開２００８−２５４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、機構を複雑にすることなく高い再現性により、吸気の流れや排気ガスの戻りの状況を最適に維持するようにバルブを動作させることができる動弁装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の動弁装置は、一対の吸気バルブ及び一対の排気バルブと、クランクシャフトの駆動回転に同期して回転される第１カムシャフト及び第２カムシャフトと、前記第１カムシャフトの回転により一方側吸気バルブ及び一方側排気バルブを連動してリフト動作させる第１リフト手段と、前記第２カムシャフトの回転により他方側吸気バルブ及び他方側排気バルブを連動してリフト動作させる第２リフト手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項１に係る本発明では、第１カムシャフトの回転により一方側吸気バルブ及び一方側排気バルブが第１リフト手段を介して連動してリフトされ、第２カムシャフトの回転により他方側吸気バルブ及び他方側排気バルブが第２リフト手段を介して連動してリフトされる。これにより、例えば、対向する吸気バルブ及び排気バルブの間で吸気（混合気）と排気の戻りが干渉することがない状態にして大きなスワール流を形成することができるようにしたり、一方側吸気バルブと他方側排気バルブの間でオーバーラップを形成して吸気（混合気）の流れと排気の戻りの流れを同方向にすることができるように、複数の吸気バルブと複数の排気バルブのリフト状態を機械的に設定することができる。この結果、機構を複雑にすることなく高い再現性により、吸気の流れや排気ガスの戻りの状況を最適に維持するようにバルブを動作させることができる。
【０００７】
そして、請求項２に係る本発明の動弁装置は、請求項１に記載の動弁装置において、前記第１リフト手段は、前記第１カムシャフトの回転が伝達される第１補助カムシャフトと、前記第１補助カムシャフトに設けられ前記一方側吸気バルブをリフトさせる第１吸気カムと、前記第１補助カムシャフトに設けられ前記一方側排気バルブをリフトさせる第１排気カムとからなり、前記第２リフト手段は、前記第２カムシャフトの回転が伝達される第２補助カムシャフトと、前記第２補助カムシャフトに設けられ前記他方側吸気バルブをリフトさせる第２吸気カムと、前記第２補助カムシャフトに設けられ前記他方側排気バルブをリフトさせる第２排気カムとからなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る本発明では、第１カムシャフトの回転を第１補助カムシャフトに伝達し、第１吸気カム及び第１排気カムにより一方側吸気バルブ及び一方側排気バルブをリフトさせ、第２カムシャフトの回転を第２補助カムシャフトに伝達し、第２吸気カム及び第２排気カムにより他方側吸気バルブ及び他方側排気バルブをリフトさせることで、吸気の流れや排気ガスの戻りの状況を最適に維持するように機械的にバルブを動作させることができる。
【０００９】
また、請求項３に係る本発明の動弁装置は、請求項２に記載の動弁装置において、前記第１カムシャフト及び第２カムシャフトが一方向に沿って互いに平行状態に配され、前記第１補助カムシャフト及び前記第２補助カムシャフトが前記第１カムシャフト及び第２カムシャフトに交差する方向に互いに平行状態に配され、前記第１カムシャフトと前記第１補助カムシャフトの回転伝達、及び、前記第２カムシャフトと前記第２補助カムシャフトの回転伝達を行うための伝達手段をそれぞれ備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る本発明では、伝達手段を介して、第１カムシャフト及び第２カムシャフトに交差する方向に配された第１補助カムシャフト及び第２補助カムシャフトを回転させ、複数の吸気バルブ及び複数の排気バルブをリフトさせることができる。
【００１１】
また、請求項４に係る本発明の動弁装置は、請求項３に記載の動弁装置において、前記伝達手段は、ねじ歯車であることを特徴とする。また、請求項４に係る本発明の動弁装置は、請求項３に記載の動弁装置において、前記伝達手段は、ウォーム及びウォームホイールであることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る本発明では、減速比を１対１に設定することができるねじ歯車を介して、複数の吸気バルブ及び複数の排気バルブをリフトさせることができる。請求項５に係る本発明では、減速比を大きく設定することができるウォーム及びウォームホイールを介して複数の吸気バルブ及び複数の排気バルブをリフトさせることができる。
【００１３】
伝達手段としては、ウォーム及びウォームホイールの他に、すぐば、はすば傘歯車、まがりば等を適用することが可能である。
【００１４】
また、請求項６に係る本発明の動弁装置は、請求項３〜請求項５のいずれか一項に記載の動弁装置において、前記第１リフト手段及び前記第２リフト手段は、前記一対の吸気バルブ及び一対の排気バルブに対応してそれぞれ備えられるラッシュアジャスタと、前記ラッシュアジャスタにより、一端が支点とされて揺動自在に支持され、他端がバルブ側に当接し、途中部がカムにより押されるアームとを含むことを特徴とする。
【００１５】
請求項６に係る本発明では、ラッシュアジャスタによりバルブクリアランスが適正に維持された状態で複数の吸気バルブ及び複数の排気バルブをリフトさせることができる。
【００１６】
また、請求項７に係る本発明の動弁装置は、請求項６に記載の動弁装置において、第１吸気カム及び第１排気カムの回転方向の位相を任意に変更する第１カム位相変更手段と、第２吸気カム及び第２排気カムの回転方向の位相を任意に変更する第２カム位相変更手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項７に係る本発明では、第１カム位相変更手段及び第２カム位相変更手段により、一方の吸気バルブ、排気バルブ及び他方の吸気バルブ、排気バルブのリフト時期を連続して変更することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の動弁装置は、機構を複雑にすることなく高い再現性により、吸気の流れや排気ガスの戻りの状況を最適に維持するようにバルブを動作させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１には本発明の一実施形態例に係る動弁装置を備えたカムシャフトの外観、図２には図１中の要部平面視、図３には図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視、図４には図２中のＩＶ−ＩＶ線矢視、図５にはバルブ動作のタイムチャート、図６にはシリンダ内（燃焼室内）の流動状況を示してある。また、図７には吸気と排気が干渉した状態のシリンダ内（燃焼室内）の流動状況を示してある。また、図８には本発明の他の実施形態例に係る動弁装置を備えたカムシャフトの要部外観を示してある。
【００２０】
図１〜図４に基づいてバルブ動作装置を備えた内燃機関の要部を説明する。
【００２１】
図１に示すように、シリンダヘッド側には第１カムシャフト１及び第２カムシャフト２が気筒の配列方向に沿って（一方向に沿って）互いに平行状態に配され、第１カムシャフト１及び第２カムシャフト２の端部にはスプロケット３、４が設けられている。スプロケット３、４には、クランクシャフト５側のスプロケット６との間でタイミングチェーン７が巻回され、クランクシャフト５の動力がタイミングチェーン７及びスプロケット３、４を介して第１カムシャフト１及び第２カムシャフト２に伝達される。
【００２２】
内燃機関の各気筒には吸気バルブ１３Ｆ、１３Ｒ及び排気バルブ１５Ｆ、１５Ｒが設けられ、スプロケット３、４側の吸気バルブ１３Ｆ、排気バルブ１５Ｆが一方側吸気バルブ及び排気バルブとされ、スプロケット３、４と反対側の吸気バルブ１３Ｒ、排気バルブ１５Ｒが他方側吸気バルブ及び排気バルブとされている。
【００２３】
第１カムシャフト１と吸気バルブ１３Ｆ及び排気バルブ１５Ｆとにわたり第１リフト手段１１が備えられ、第１カムシャフト１の回転により第１リフト手段１１を介して吸気バルブ１３Ｆ及び排気バルブ１５Ｆが所定のリフト時期及びリフト量でリフト動作される。また、第２カムシャフト２と吸気バルブ１３Ｒ及び排気バルブ１５Ｒとにわたり第２リフト手段１２が備えられ、第２カムシャフト２の回転により第２リフト手段１２を介して吸気バルブ１３Ｒ及び排気バルブ１５Ｒが所定のリフト時期及びリフト量でリフト動作される。
【００２４】
第１カムシャフト１の端部のスプロケット３には第１カム位相変更手段としての第１カム位相変更手段５１が設けられている。第１カム位相変更手段５１は、スプロケット３に第１カムシャフト１と一体のロータ部材が回転自在に配され、スプロケット３に対してロータ部材を、例えば、油圧力により回転させることで、スプロケット３に対して第１カムシャフト１の回転方向の位相を変更し、吸気バルブ１３Ｆ及び排気バルブ１５Ｆのリフト時期を連続的に変更するものである。
【００２５】
また、第２カムシャフト２の端部のスプロケット４には第２カム位相変更手段としての第２カム位相変更手段５２が設けられている。第２カム位相変更手段５２は、スプロケット４に第２カムシャフト２と一体のロータ部材が回転自在に配され、スプロケット４に対してロータ部材を、例えば、油圧力により回転させることで、スプロケット４に対して第２カムシャフト２の回転方向の位相を変更し、吸気バルブ１３Ｒ及び排気バルブ１５Ｒのリフト時期を連続的に変更するものである。
【００２６】
尚、第１カム位相変更手段５１及び第２カム位相変更手段５２を設けずに、吸気バルブ１３Ｆ及び排気バルブ１５Ｆ、吸気バルブ１３Ｒ及び排気バルブ１５Ｒのリフト時期が所定の状態に固定された構成にすることも可能である。
【００２７】
図２〜図４に基づいてシリンダヘッドの部位の構成を具体的に説明する。尚、図３は吸気バルブ１３Ｒ及び排気バルブ１５Ｒの断面であるが、吸気バルブ１３Ｆ及び排気バルブ１５Ｆの構成も同一である。
【００２８】
シリンダヘッド２１の下面には燃焼室２２の上壁を形成する面が形成され、上壁を形成する面には吸気ポート２３の吸気開口部２４及び排気ポート２５の排気開口部２６がそれぞれ２個設けられている。吸気バルブ１３Ｒは吸気開口部２４と燃焼室２２との連通及び遮断を行うように配され、排気バルブ１５Ｒは排気開口部２６と燃焼室２２との連通及び遮断を行うように配されている。
【００２９】
吸気バルブ１３Ｒは吸気開口部２４の開口形状に合わせて形成された傘部１３ａを備え、傘部１３ａの中心部の上部にはステム部１３ｂが設けられている。シリンダヘッド２１には筒状のステムガイド２７が圧入され、吸気バルブ１３Ｒのステム部１３ｂがステムガイド２７に摺動自在に支持されている。
【００３０】
ステム部１３ｂの上端にはコッタ２８を介して円盤状のリテーナ２９が連結され、リテーナ２９の下面とシリンダヘッド２１側のシート３０との間にスプリング３１が設けられている。つまり、リテーナ２９を介してステム部１３ｂがスプリング３１により上方に付勢され、吸気バルブ１３が閉弁方向（吸気開口部２４と燃焼室２２とを遮断する方向）に付勢されている。
【００３１】
ステム部１３ｂの上部には筒状のバルブリフタ１４が配され、バルブリフタ１４の上端面の内側がステム部１３ｂの上部に取り付けられることで、スプリング３１の外側がバルブリフタ１４の筒面に覆われた状態にされている。バルブリフタ１４の上端面の外側（上面）にはシム３２が設けられ、シム３２の上面に後述するアーム５６の先端が当接している。
【００３２】
排気バルブ１５も同様に傘部１５ａ及びステム部１５ｂ、バルブリフタ１６を備え、吸気バルブ１３と同一構成によりシリンダヘッド２１に支持されている。このため、支持部材に対しては同一符号を付して重複する説明は省略してある。
【００３３】
吸気バルブ１３及び排気バルブ１５は、第１リフト手段１１により一方の吸気バルブ１３Ｆ及び排気バルブ１５Ｆ（一方側吸気バルブ、一方側排気バルブ）が連動してリフト動作され、第２リフト手段１２により他方の吸気バルブ１３Ｒ及び排気バルブ１５Ｒ（他方側吸気バルブ、他方側排気バルブ）が連動してリフト動作される。第１リフト手段１１及び第２リフト手段１２を説明する。
【００３４】
一方の吸気バルブ１３Ｆ及び排気バルブ１５Ｆに対応する位置における第１カムシャフト１には伝達手段として第１ウォーム４１が設けられている。第１カムシャフト１に直交して第１補助カムシャフト４２がシリンダヘッド２１側に回転自在に支持され、第１補助カムシャフト４２の基端部には伝達手段として第１ウォームホイール４３が設けられている。第１ウォームホイール４３は第１カムシャフト１の第１ウォーム４１に噛み合い、第１カムシャフト１の回転が第１ウォーム４１及び第１ウォームホイール４３を介して第１補助カムシャフト４２に伝達される。第１補助カムシャフト４２には第１吸気カム４５及び第２排気カム４６が設けられている。
【００３５】
他方の吸気バルブ１３Ｒ及び排気バルブ１５Ｒに対応する位置における第２カムシャフト２には伝達手段として第２ウォーム４０が設けられている。第２カムシャフト２に直交して第２補助カムシャフト４７がシリンダヘッド２１側に回転自在に支持され、第２補助カムシャフト４７の基端部には伝達手段として第２ウォームホイール４８が設けられている。第２ウォームホイール４８は第２カムシャフト２の第２ウォーム４０に噛み合い、第２カムシャフト２の回転が第２ウォーム４０及び第２ウォームホイール４８を介して第２補助カムシャフト４７に伝達される。第２補助カムシャフト４７には第２吸気カム４９及び第２排気カム５０が設けられている。
【００３６】
シリンダヘッド２１には、吸気バルブ１３Ｆ、１３Ｒ及び排気バルブ１５Ｆ、１５Ｒに対応してラッシュアジャスタ５５がそれぞれ備えられ、ラッシュアジャスタ５５と吸気バルブ１３Ｆ、１３Ｒのバルブリフタ１４及び排気バルブ１５Ｆ、１５Ｒのバルブリフタ１６とにわたりアーム５６が備えられている。アーム５６は、ラッシュアジャスタ５５により一端が支点とされて揺動自在にシリンダヘッド２１に支持され、他端（先端）がバルブリフタ１４もしくはバルブリフタ１６のシム３２の上面に当接している。
【００３７】
アーム５６の途中部にはローラ５７が設けられ、ローラ５７には第１吸気カム４５及び第２排気カム４６（第２吸気カム４９及び第２排気カム５０）が当接している。第１補助カムシャフト４２（第２補助カムシャフト４７）の回転に伴って、第１吸気カム４５及び第２排気カム４６（第２吸気カム４９及び第２排気カム５０）が回転し、カム面に応じてローラ５７が押されてアーム５６がラッシュアジャスタ５５を支点として揺動する。
【００３８】
ラッシュアジャスタ５５を支点としてアーム５６が揺動することにより、アーム５６の他端側でバルブリフタ１４（バルブリフタ１６）が押される。これにより、一方の吸気バルブ１３Ｆ及び排気バルブ１５Ｆ、他方の吸気バルブ１３Ｒ及び排気バルブ１５Ｒが連動してリフト動作される。
【００３９】
上述したバルブ動作装置では、クランクシャフト５の動力が第１カムシャフト１及び第２カムシャフト２に伝達されて回転する。第１カムシャフト１の回転により、第１ウォーム４１及び第１ウォームホイール４３を介して第１補助カムシャフト４２が回転し、第１吸気カム４５及び第２排気カム４６の回転により一方の吸気バルブ１３Ｆ及び排気バルブ１５Ｆが連動してリフト動作される。同時に、第２カムシャフト２の回転により、第２ウォーム４０及び第２ウォームホイール４８を介して第２補助カムシャフト４７が回転し、第２吸気カム４９及び第２排気カム５０の回転により他方の吸気バルブ１３Ｒ及び排気バルブ１５Ｒが連動してリフト動作される。
【００４０】
このため、機構を複雑にすることなく機械的な機構による高い再現性により、一方の吸気バルブ１３Ｆ及び排気バルブ１５Ｆを連動してリフト動作させ、他方の吸気バルブ１３Ｒ及び排気バルブ１５Ｒを連動してリフト動作させることができ、吸気の流れや排気ガスの戻りの状況を最適に維持するようにバルブを動作させることが可能になる。
【００４１】
図５に基づいて吸気バルブ１３Ｆ、１３Ｒ及び排気バルブ１５Ｆ、１５Ｒのリフト時期の状況を説明する。
【００４２】
第１補助カムシャフト４２及び第２補助カムシャフト４７の回転により、一方の吸気バルブ１３Ｆ及び排気バルブ１５Ｆ、他方の吸気バルブ１３Ｒ及び排気バルブ１５Ｒが連動してリフト動作される。吸気バルブ１３Ｆ、１３Ｒ及び排気バルブ１５Ｆ、１５Ｒのリフト時期は、第１吸気カム４５及び第２排気カム４６、第２吸気カム４９及び第２排気カム５０の状態により、例えば、以下の通り設定されている。
【００４３】
即ち、一方の吸気バルブ１３Ｆと排気バルブ１５Ｆのリフト時期にオーバーラップが生じない状態に設定されている。一方の吸気バルブ１３Ｆと排気バルブ１５Ｆのリフト終了時期が（図５中実線参照）、他方の吸気バルブ１３Ｒと排気バルブ１５Ｒのリフト終了時期（図５中点線参照）よりも早く設定されている。また、他方の吸気バルブ１３Ｒと排気バルブ１５Ｒのリフト時期もオーバーラップが生じない状態に設定されている。
【００４４】
そして、一方の吸気バルブ１３Ｆの開弁時期が、他方の排気バルブ１５Ｒの閉弁終了時期よりも早く設定されている。即ち、一方の吸気バルブ１３Ｆと他方の排気バルブ１５Ｒの間でオーバーラップが形成されている。
【００４５】
この状態で、第１カム位相変更手段５１及び第２カム位相変更手段５２を任意に作動させることで、一方の吸気バルブ１３Ｆと排気バルブ１５Ｆのリフト時期、他方の吸気バルブ１３Ｒと排気バルブ１５Ｒのリフト時期を車両の運転状態に応じて任意に連続的に変更することができる。
【００４６】
吸気バルブ１３Ｆ、１３Ｒ及び排気バルブ１５Ｆ、１５Ｒのリフト時期を上述したように設定することにより、例えば、体積効率を増加して出力を向上させたり、排気バルブ１５Ｆ、１５Ｒとの間で吸気バルブ１３Ｆ、１３Ｒの開弁時期をオーバーラップさせる量を変更して内部ＥＧＲ量を最適化し、燃費向上やポンピングロスの低減を図り、低燃費化を図ることができる。また、吸気の流入時期を変更することができる。
【００４７】
つまり、図６（ａ）に示すように、一方の吸気バルブ１３Ｆが開いた直後は、対向する排気バルブ１５Ｆが閉じられると共に、他方の吸気バルブ１３Ｒ側の吸気開口部２４は閉じられた状態にされ、排気バルブ１５Ｒ側の排気開口部２６が閉じられる直前の状態（開いた状態）にされる。つまり、一方の吸気バルブ１３Ｆと他方の排気バルブ１５Ｒでオーバーラップが形成される。
【００４８】
燃焼室２２の内部の混合気は図中左旋回状態の一方の吸気バルブ１３Ｆ側からの大きなスワール流Ｓ１を形成する。また、排気の戻りの流れは図中左旋回状態の他方の排気バルブ１５Ｒ側からのスワール流を形成する。混合気のスワール流Ｓ１と排気の戻りのスワール流は同方向の流れであるため、より大きなスワール流に成長する。混合気は片側の吸気バルブ１３Ｆ側からの流れであるため、排気バルブ１５Ｆ、１５Ｒ側で混合気の流れが干渉して弱まることがない。また、排気の戻りとの干渉が生じることがない。
【００４９】
吸気バルブ１３Ｆ、１３Ｒ及び排気バルブ１５Ｆ、１５Ｒを同位相同士で開閉し、吸気バルブ１３及び排気バルブ１５にオーバーラップを持たせた場合、図７に示すように、オーバーラップ中には、吸気バルブ１３Ｆ、１３Ｒ側から互いに逆方向の流れで混合気が流入すると同時に、排気バルブ１５Ｆ、１５Ｒ側から互いに逆方向の流れで排気が流入する。このため、流入した混合気と戻された排気が干渉して流れが打ち消され、筒内流動の乱れが減衰されてしまう。吸気バルブ１３Ｆ、１３Ｒ及び排気バルブ１５Ｆ、１５Ｒのリフト時期を上述したように設定することにより、流入した混合気と戻された排気が干渉して流れが打ち消されることがない。
【００５０】
図６（ａ）に戻り、その後他方の吸気バルブ１３Ｒ側の吸気開口部２４から混合気が流入するが、大きなスワール流Ｓ１は圧縮行程の後半まで維持される。
【００５１】
図６（ｂ）に示すように、一方の吸気バルブ１３Ｆが閉じる直前（圧縮行程に移行する時期）は他方の吸気バルブ１３Ｒ側の吸気開口部２４が開いているので、上流の吸気側への吹き戻しが他方の吸気バルブ１３Ｒ側の吸気開口部２４で増大し、燃焼室２２の内部は図中左旋回状態の他方の吸気バルブ１３Ｒ側への大きなスワール流Ｓ２を形成する。片側からの吹き戻しの大きなスワール流Ｓ２により吸気バルブ１３Ｆ、１３Ｒ側で混合気が干渉して弱まることがない。
【００５２】
図６（ｃ）に示すように、吸気バルブ１３Ｒ側の吸気開口部２４が遅れて閉じられ、ピストンが上死点（点火直前）に達すると、スワール流Ｓは点火プラグ６０近傍で強い乱れＳ３に変化する。これにより、点火後の燃焼反応を促進することができる。
【００５３】
一方の吸気バルブ１３Ｆと排気バルブ１５Ｆのリフト終了時期を、他方の吸気バルブ１３Ｒと排気バルブ１５Ｒのリフト終了時期よりも早く設定したことにより、吸気同士の干渉及び吸気と排気の戻りとの干渉をなくすことができ、燃焼室２２の内部に大きなスワール流を形成することが可能になる。この結果、点火直前に強い乱れを生じさせることができ、燃焼を促進して燃焼改善による低燃費化を達成することができる。
【００５４】
このため、可変バルブ機構の特徴を損なうことなく吸気の流れや排気ガスの戻りの状況を最適に維持することが可能になる。
【００５５】
また、一方の吸気バルブ１３Ｆと他方の排気バルブ１５Ｒでオーバーラップを形成することにより、燃焼室２２の内部のスワール形成を阻害することなく、内部ＥＧＲ量（排気ガスの戻り量）を最適化し、燃費向上やポンピングロスの低減を図ることができる。
【００５６】
また、第１カム位相変更手段５１及び第２カム位相変更手段５２を任意に作動させることで、吸気バルブ１３Ｆ、１３Ｒのリフト時期、排気バルブ１５Ｆ、１５Ｒのリフト時期を車両の運転状態（エンジン回転数、負荷等）に応じて任意に連続的に変更することができる。このため、出力向上及び燃費向上を図ることができる。
【００５７】
尚、上述した実施形態例では、伝達手段として第１ウォーム４１、第１ウォームホイール４３及び第２ウォーム４０、第２ウォームホイール４８を用いた例を挙げて説明したが、他の手段を用いることが可能である。即ち、図８に示すように、第１ウォーム４１、第１ウォームホイール４３に代えて、ねじ歯車１０１、１０２を用いると共に、第２ウォーム４０、第２ウォームホイール４８に代えて、ねじ歯車１０３、１０４を用いることが可能である。
【００５８】
ねじ歯車１０１、１０２及びねじ歯車１０３、１０４を用いることで、減速比を１対１に設定することができる。また、第１カムシャフト１と第１補助カムシャフト４２の回転伝達、及び、第２カムシャフト２と第２補助カムシャフト４７の回転伝達の機構をコンパクト化することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、内燃機関のバルブ動作装置の分野で利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態例に係るバルブ動作装置を備えたカムシャフトの外観図である。
【図２】図１中の要部平面図である。
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視図である。
【図４】図２中のＩＶ−ＩＶ線矢視図である。
【図５】バルブ動作のタイムチャートである。
【図６】シリンダ内（燃焼室内）の流動状況を表す概念図である。
【図７】シリンダ内（燃焼室内）の流動状況を表す概念図である。
【図８】本発明の他の実施形態例に係るバルブ動作装置を備えたカムシャフトの要部外観図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  第１カムシャフト
２  第２カムシャフト
１１  第１リフト手段
１２  第２リフト手段
１３  吸気バルブ
１５  排気バルブ
２１  シリンダヘッド
２２  燃焼室
４２  第１補助カムシャフト
４５  第１吸気カム
４６  第１排気カム
４７  第２補助カムシャフト
４９  第２吸気カム
５０  第２排気カム
１０１、１０２、１０３、１０４  ねじ歯車
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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