(57)【要約】【課題】開弁用カム、閉弁用カムと、吸気バルブ、排気バルブ側とのクリアランスを、カム回転角度の所定範囲で大きく設定し、内燃機関のコスト低減と性能向上とを図る。【解決手段】吸気バルブ及び排気バルブを作動させる従動子と摺動しない開弁用カムの基本バルブリフト曲線３０１上の無負荷部曲線３３１及び閉弁用カムの基本バルブリフト曲線３０６上の無負荷部曲線３３２，３３３を、他方の基本バルブリフト曲線に対して離れる側へオフセットさせて無負荷部の中央曲線２０６、端部曲線２１６，２１８を設定し、中央曲線２０６と残りの第１ランプ曲線２０２、第２ランプ曲線２０４を接続曲線２０７，２０８で繋いだ正規バルブリフト曲線２０１と、端部曲線２１６，２１８と残りの大リフト曲線２１３とを接続曲線２１７，２１９で繋いだ正規バルブリフト曲線２１１とに基づき、開弁用カム及び閉弁用カムのカムプロフィールが設定される。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気バルブ及び排気バルブを強制的に駆動する強制開・閉弁用カムにおいて、
グラフの縦軸に前記吸気バルブ及び前記排気バルブのバルブリフト量、横軸にカム回転角度をとったときの、前記開弁用カムのカム回転角度と前記バルブリフト量との関係を示す開弁用カムの基本バルブリフト曲線と、この開弁用カムの基本バルブリフト曲線と同一の曲線をバルブリフト量が大きくなる側へオフセットさせることで形成された前記閉弁用カムのカム回転角度とバルブリフト量との関係を示す閉弁用カムの基本バルブリフト曲線とを描き、
前記吸気バルブ及び前記排気バルブを作動させる従動子と摺動しない前記開弁用カムの基本バルブリフト曲線上の無負荷部曲線及び前記閉弁用カムの基本バルブリフト曲線上の無負荷部曲線を、他方の基本バルブリフト曲線に対して離れる側へオフセットさせる、あるいは、このオフセットさせた曲線を任意形状に変更して無負荷部バルブリフト修正曲線を設定し、
この無負荷部バルブリフト修正曲線と残りの前記基本バルブリフト曲線とを繋いだ正規バルブリフト曲線に基づき、前記開弁用カム及び前記閉弁用カムのカムプロフィールが設定されることを特徴とする強制開・閉弁用カム。
【請求項２】
前記開弁用カムの前記基本バルブリフト曲線及び前記閉弁用カムの前記基本バルブリフト曲線は、中央部が高い山形形状を有し、
これらの開弁用カムの基本バルブリフト曲線及び閉弁用カムの基本バルブリフト曲線の前記山のふもとを含む２つのカム回転角度範囲を第１ランプ区間及び第２ランプ区間とし、
前記山の中腹を含む２つのカム回転角度範囲であって、前記吸気バルブ又は前記排気バルブの従動子が開弁用カムから閉弁用カムに移り変わるカム回転角度範囲を第１移り変わり区間、閉弁用カムから開弁用カムに移り変わるカム回転角度範囲を第２移り変わり区間とし、
前記山の頂上付近を含むカム回転角度範囲を大リフト区間としたときに、
前記開弁用カムの正規バルブリフト曲線は、前記開弁用カムの基本バルブリフト曲線の大リフト区間をバルブリフト量が小さくなる側へオフセットすることで形成された開弁用カムの前記無負荷部バルブリフト修正曲線と、前記開弁用カムの基本バルブリフト曲線の第１移り変わり区間、第２移り変わり区間と、前記開弁用カムの基本バルブリフト曲線の第１ランプ区間及び第２ランプ区間とを前記接続曲線で繋いで形成され、この開弁用カムの正規バルブリフト曲線に基づき開弁用カムのカムプロフィールが設定され、
前記閉弁用カムの正規バルブリフト曲線は、前記閉弁用カムの基本バルブリフト曲線の第１ランプ区間及び第２ランプ区間をバルブリフト量が大きくなる側へオフセットすることで形成された閉弁用カムの無負荷部バルブリフト修正曲線と、前記閉弁用カムの基本バルブリフト曲線の第１移り変わり区間及び第２移り変わり区間と、前記閉弁用カムの基本バルブリフト曲線の大リフト区間とを前記接続曲線で繋いで形成され、この閉弁用カムの正規バルブリフト曲線に基づき閉弁用カムのカムプロフィールが設定されることを特徴とする請求項１記載の強制開・閉弁用カム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強制開・閉弁用カムの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関には、吸気バルブや排気バルブを、開閉時にカムで直接、あるいはロッカアームを介して強制的に駆動するバルブ強制開閉型の動弁装置を備えたものがある。
バルブ強制開閉型の動弁装置では、バルブを開けるための開弁用カムと、バルブを閉じるための閉弁用カムとの両方が必要で、これらの開弁用カムと閉弁用カムとでバルブを直接、あるいはロッカアームを介して駆動させる場合、バルブ、ロッカアーム、開弁用カム、閉弁用カムのそれぞれの加工精度や組付精度、これらの動弁系部品の熱による膨張収縮などを考慮して開弁用カム、閉弁用カムとバルブ側とにクリアランスが設けられている。
【０００３】
このクリアランスは、開弁用カムのカム回転角度とバルブリフト量との関係を表すバルブリフト曲線と、閉弁用カムのカム回転角度とバルブリフト量との関係を表すバルブリフト曲線とを描いたときに、これら２つのバルブリフト曲線間のバルブリフト量の差で表される。これを以下の図で説明する。
【０００４】
図１３は従来の開弁用カム及び閉弁用カムの特性を示すグラフである。グラフの縦軸はバルブリフト量、このバルブリフト量から求められるバルブ速度、及びこのバルブ速度から求められるバルブ加速度、横軸はカム回転角度を表す。
開弁用カムのバルブリフト曲線３０１は、中央部が高い山形とした曲線であり、カム回転角度θ１での変曲点３０２及びカム回転角度θ３での変曲点３０３と、カム回転角度θ２での最大リフト点３０４とを有する。
【０００５】
閉弁用カムのバルブリフト曲線３０６は、バルブリフト曲線３０１と同じ曲線を上方にクリアランスＣＣだけ移動させて形成したものであり、２つの変曲点３０７，３０８と、最大リフト点３０９とを有する。
【０００６】
バルブ速度曲線３１１は、バルブリフト曲線３０１，３０６をそれぞれ微分して求められた曲線であり、バルブリフト曲線３０１，３０６の変曲点３０２，３０７に対応する最大速度点３１２と、バルブリフト曲線３０１，３０６の最大リフト点３０４，３０９に対応する速度ゼロ点３１３と、バルブリフト曲線３０１，３０６の変曲点３０３，３０８に対応する最小速度点３１４とを有する。
【０００７】
バルブ加速度曲線３２１は、バルブ速度曲線３１１を微分して求められた曲線であり、バルブ速度曲線３１１の最大速度点３１２に対応する加速度ゼロ点３２２と、バルブ速度曲線３１１の速度ゼロ点３１３に対応する最小加速度点３２３と、バルブ速度曲線３１１の最小速度点３１４に対応する加速度ゼロ点３２４とを有する。
【０００８】
上記したように、バルブリフト曲線３０１，３０６間にはクリアランスＣＣがある、即ち、バルブを直接駆動する場合には、開弁用カム、閉弁用カムと吸気バルブ、排気バルブとの間にはクリアランスがあるため、このクリアランスによって、吸気バルブ、排気バルブが一旦開弁用カム、閉弁用カムから離れてから開弁用カム、閉弁用カムに衝突し、あるいは、バルブをロッカアームを介して駆動する場合には、開弁用カム、閉弁用カムとロッカアームとの間にはクリアランスがあるため、このクリアランスによって、ロッカアームが一旦開弁用カム、閉弁用カムから離れてから開弁用カム、閉弁用カムに衝突して、騒音が発生することになる。
【０００９】
特に、バルブリフト曲線３０１の変曲点３０２は、開弁用カムに摺接している相手材（吸気バルブや排気バルブ、あるいはロッカアーム）が開弁用カムのカム面から離れる位置であり、バルブリフト曲線３０６の変曲点３０８は、閉弁用カムに摺接している相手材（吸気バルブや排気バルブ、あるいはロッカアーム）が閉弁用カムのカム面から離れる位置であるため、これらの位置でのバルブ速度の絶対値は最大となるから、相手材が閉弁用カムのカム面あるいは開弁用カムのカム面に当たる衝突速度も大きくなり、上記した騒音も大きくなる。
【００１０】
このような騒音を防止するためのバルブ強制開閉型とした従来の内燃機関の動弁装置及びカムプロフィール設定方法として、開弁用カムのバルブリフト曲線と、閉弁用カムのバルブリフト曲線とのクリアランスを部分的に狭くしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平６−２２１１１９号公報
【００１１】
特許文献１の図１を以下の図１４で説明する。なお、符号は振り直した。
図１４は従来の内燃機関の動弁装置におけるバルブリフト量及び動弁系慣性力とカム回転角との関係を示すグラフであり、縦軸はバルブリフト量及び動弁系慣性力、横軸はカム回転角を表す。
【００１２】
図中のＥは開弁用カムのバルブリフト曲線、Ｆはバルブリフト曲線Ｅに対して一定のクリアランスを有する閉弁用カムのバルブリフト曲線、Ｇはバルブリフト曲線Ｆの一部を修正した閉弁用カムのバルブリフト曲線、Ｈは動弁系慣性力を示す曲線、Ｃは開弁用カムと閉弁用カムとのベースサークル径の差である。
【００１３】
バルブリフト曲線Ｅとバルブリフト曲線Ｇとは、閉弁状態ではクリアランスがＣ０（例えば吸気バルブではＣ０＝０．２５ｍｍ、排気バルブではＣ０＝０．３５ｍｍ）であり、また、動弁系慣性力の方向が変化するカム回転角ＪではクリアランスＣ１（例えば、Ｃ１はほぼ０．０５ｍｍ）であり、最大リフト時では同様のクリアランスＣ２（＝Ｃ１）である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
図１４に示された特許文献１において、最大リフト時から動弁系慣性力の方向が変化するカム回転角Ｊまでの範囲ではクリアランスを小さくしてできるだけ０に近づけているため、開弁用カム、閉弁用カム、ロッカアーム、吸気バルブ、排気バルブ等の動弁系の部品を高精度で加工、組立しなければならず、精度の高いクリアランス管理がコストアップを招く。
また、上記のクリアランスが小さいと、開弁用カム、閉弁用カムとロッカアームとの間の潤滑油の粘性抵抗や撹拌抵抗が大きくなり、内燃機関の出力、燃費を低下させる。
【００１５】
本発明の目的は、開弁用カム、閉弁用カムと、吸気バルブ、排気バルブ側とのクリアランスを、カム回転角度の所定範囲で大きく設定し、内燃機関のコスト低減と性能向上とを図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１に係る発明は、吸気バルブ及び排気バルブを強制的に駆動する強制開・閉弁用カムにおいて、グラフの縦軸に吸気バルブ及び排気バルブのバルブリフト量、横軸にカム回転角度をとったときの、開弁用カムのカム回転角度とバルブリフト量との関係を示す開弁用カムの基本バルブリフト曲線と、この開弁用カムの基本バルブリフト曲線と同一の曲線をバルブリフト量が大きくなる側へオフセットさせることで形成された閉弁用カムのカム回転角度とバルブリフト量との関係を示す閉弁用カムの基本バルブリフト曲線とを描き、吸気バルブ及び排気バルブを作動させる従動子と摺動しない開弁用カムの基本バルブリフト曲線上の無負荷部曲線及び閉弁用カムの基本バルブリフト曲線上の無負荷部曲線を、他方の基本バルブリフト曲線に対して離れる側へオフセットさせる、あるいは、このオフセットさせた曲線を任意形状に変更して無負荷部バルブリフト修正曲線を設定し、この無負荷部バルブリフト修正曲線と残りの基本バルブリフト曲線とを繋いだ正規バルブリフト曲線に基づき、開弁用カム及び閉弁用カムのカムプロフィールが設定されることを特徴とする。
【００１７】
作用として、開弁用カム及び閉弁用カムのそれぞれの基本バルブリフト曲線上で従動子と摺動しない無負荷部曲線を、他方の基本バルブリフト曲線に対して離れる側へオフセットさせる、あるいは、このオフセットさせた曲線を任意形状に変更することで、開弁用カムの正規バルブリフト曲線と閉弁用カムの正規バルブリフト曲線とのクリアランスが大きくなる。
【００１８】
請求項２に係る発明は、開弁用カムの基本バルブリフト曲線及び閉弁用カムの基本バルブリフト曲線を、中央部が高い山形形状とし、これらの開弁用カムの基本バルブリフト曲線及び閉弁用カムの基本バルブリフト曲線の山のふもとを含む２つのカム回転角度範囲を第１ランプ区間及び第２ランプ区間とし、山の中腹を含む２つのカム回転角度範囲であって、吸気バルブ又は排気バルブの従動子が開弁用カムから閉弁用カムに移り変わるカム回転角度範囲を第１移り変わり区間、閉弁用カムから開弁用カムに移り変わるカム回転角度範囲を第２移り変わり区間とし、山の頂上付近を含むカム回転角度範囲を大リフト区間としたときに、開弁用カムの正規バルブリフト曲線を、開弁用カムの基本バルブリフト曲線の大リフト区間をバルブリフト量が小さくなる側へオフセットすることで形成された開弁用カムの無負荷部バルブリフト修正曲線と、開弁用カムの基本バルブリフト曲線の第１移り変わり区間、第２移り変わり区間と、開弁用カムの基本バルブリフト曲線の第１ランプ区間及び第２ランプ区間とを接続曲線で繋いで形成し、この開弁用カムの正規バルブリフト曲線に基づき開弁用カムのカムプロフィールを設定し、閉弁用カムの正規バルブリフト曲線を、閉弁用カムの基本バルブリフト曲線の第１ランプ区間及び第２ランプ区間をバルブリフト量が大きくなる側へオフセットすることで形成された閉弁用カムの無負荷部バルブリフト修正曲線と、閉弁用カムの基本バルブリフト曲線の第１移り変わり区間及び第２移り変わり区間と、閉弁用カムの基本バルブリフト曲線の大リフト区間とを接続曲線で繋いで形成し、この閉弁用カムの正規バルブリフト曲線に基づき閉弁用カムのカムプロフィールを設定することを特徴とする。
【００１９】
作用として、開弁用カムの基本バルブリフト曲線の大リフト区間をバルブリフト量が小さくなる側へオフセットさせて開弁用カムの無負荷部バルブリフト修正曲線を形成し、この無負荷部バルブリフト修正曲線を開弁用カムの基本バルブリフト曲線の第１移り変わり区間及び第２移り変わり区間に繋いで、開弁用カムの正規バルブリフト曲線を作成する。この開弁用カムの正規バルブリフト曲線に基づき開弁用カムのカムプロフィールを設定する。
【００２０】
閉弁用カムの基本バルブリフト曲線の第１ランプ区間及び第２ランプ区間をバルブリフト量が大きくなる側へオフセットさせてそれぞれ閉弁用カムの無負荷部バルブリフト修正曲線を形成し、これらの無負荷部バルブリフト修正曲線を閉弁用カムの基本バルブリフト曲線の第１移り変わり区間及び第２移り変わり区間に繋いで、閉弁用カムの正規バルブリフト曲線を作成する。この閉弁用カムの正規バルブリフト曲線に基づいて閉弁用カムのカムプロフィールを設定する。
【００２１】
大リフト区間では、バルブリフト量が小さくなる側へオフセットされた開弁用カムの無負荷部バルブリフト修正曲線によって、開弁用カムの正規バルブリフト曲線と閉弁用カムの正規バルブリフト曲線とのクリアランスが大きくなり、第１ランプ区間及び第２ランプ区間では、バルブリフト量が大きくなる側へオフセットされた２つの無負荷部バルブリフト修正曲線によって開弁用カムの正規バルブリフト曲線と閉弁用カムの正規バルブリフト曲線とのクリアランスが大きくなる。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に係る発明では、グラフの縦軸に吸気バルブ及び排気バルブのバルブリフト量、横軸にカム回転角度をとったときの、開弁用カムのカム回転角度とバルブリフト量との関係を示す開弁用カムの基本バルブリフト曲線と、この開弁用カムの基本バルブリフト曲線と同一の曲線をバルブリフト量が大きくなる側へオフセットさせることで形成された閉弁用カムのカム回転角度とバルブリフト量との関係を示す閉弁用カムの基本バルブリフト曲線とを描き、吸気バルブ及び排気バルブを作動させる従動子と摺動しない開弁用カムの基本バルブリフト曲線上の無負荷部曲線及び閉弁用カムの基本バルブリフト曲線上の無負荷部曲線を、他方の基本バルブリフト曲線に対して離れる側へオフセットさせる、あるいは、このオフセットさせた曲線を任意形状に変更して無負荷部バルブリフト修正曲線を設定し、この無負荷部バルブリフト修正曲線と残りの基本バルブリフト曲線とを繋いだ正規バルブリフト曲線に基づき、開弁用カム及び閉弁用カムのカムプロフィールが設定されるので、開弁用カムの正規バルブリフト曲線と閉弁用カムの正規バルブリフト曲線との一部のクリアランスを大きく設定することができ、開弁用カムの正規バルブリフト曲線と閉弁用カムの正規バルブリフト曲線との一部の区間ではクリアランスを高い精度で管理する必要がなく、動弁装置の各部品の加工精度、組付精度を高くしなくてもよいため、内燃機関の大幅なコスト低減を図ることができる。
【００２３】
また、上記のクリアランスを大きくすることで、開弁用カム、閉弁用カムと従動子との間の潤滑油の粘性抵抗や撹拌抵抗を減らすことができ、内燃機関の出力、燃費等の性能を向上させることができる。
【００２４】
請求項２に係る発明では、開弁用カムの基本バルブリフト曲線及び閉弁用カムの基本バルブリフト曲線が、中央部が高い山形形状を有し、これらの開弁用カムの基本バルブリフト曲線及び閉弁用カムの基本バルブリフト曲線の山のふもとを含む２つのカム回転角度範囲を第１ランプ区間及び第２ランプ区間とし、山の中腹を含む２つのカム回転角度範囲であって、吸気バルブ又は排気バルブの従動子が開弁用カムから閉弁用カムに移り変わるカム回転角度範囲を第１移り変わり区間、閉弁用カムから開弁用カムに移り変わるカム回転角度範囲を第２移り変わり区間とし、山の頂上付近を含むカム回転角度範囲を大リフト区間としたときに、開弁用カムの正規バルブリフト曲線を、開弁用カムの基本バルブリフト曲線の大リフト区間をバルブリフト量が小さくなる側へオフセットすることで形成された開弁用カムの無負荷部バルブリフト修正曲線と、開弁用カムの基本バルブリフト曲線の第１移り変わり区間、第２移り変わり区間と、開弁用カムの基本バルブリフト曲線の第１ランプ区間及び第２ランプ区間とをそれぞれ接続曲線で繋いで形成し、この開弁用カムの正規バルブリフト曲線に基づき開弁用カムのカムプロフィールを設定し、閉弁用カムの正規バルブリフト曲線を、閉弁用カムの基本バルブリフト曲線の第１ランプ区間及び第２ランプ区間をバルブリフト量が大きくなる側へオフセットすることで形成された閉弁用カムの無負荷部リフト修正曲線と、閉弁用カムの基本バルブリフト曲線の第１移り変わり区間及び第２移り変わり区間と、閉弁用カムの基本バルブリフト曲線の大リフト区間とをそれぞれ接続曲線で繋いで形成し、この閉弁用カムの正規バルブリフト曲線に基づき閉弁用カムのカムプロフィールを設定するので、大リフト区間では、バルブリフト量が小さくなる側へオフセットされた開弁用カムの無負荷部バルブリフト修正曲線によって、開弁用カムの正規バルブリフト曲線と閉弁用カムの正規バルブリフト曲線とのクリアランスを大きくすることができ、第１ランプ区間及び第２ランプ区間では、バルブリフト量が大きくなる側へオフセットされた２つの無負荷部バルブリフト修正曲線によって開弁用カムの正規バルブリフト曲線と閉弁用カムの正規バルブリフト曲線とのクリアランスが大きくすることができ、第１移り変わり区間及び第２移り変わり区間のみクリアランスを高い精度で管理するだけで、第１移り変わり区間及び第２移り変わり区間を除く区間ではクリアランスを高い精度で管理する必要がなく、動弁装置の各部品の加工精度、組付精度を高くしなくてもよいため、内燃機関の大幅なコスト低減を図ることができる。
【００２５】
また、上記のクリアランスを大きくすることで、開弁用カム、閉弁用カムと従動子との間の潤滑油の粘性抵抗や撹拌抵抗を減らすことができ、内燃機関の出力、燃費等の性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る内燃機関の動弁装置の第１実施形態を示す断面図であり、内燃機関１０は、シリンダヘッド１１を備え、このシリンダヘッド１１は、吸気バルブ１２及び排気バルブ１３を強制的に駆動して開閉するバルブ強制開閉型の動弁装置１５を設けたものである。
【００２７】
動弁装置１５は、シリンダヘッド本体１７に回転自在に取付けられたカムシャフト１８と、シリンダヘッド本体１７に取付けられたロッカシャフト２１と、このロッカシャフト２１にスイング自在に取付けられるとともにカムシャフト１８で駆動されるロッカアーム２２と、このロッカアーム２２の端部に連結機構２３を介して連結されてシリンダヘッド本体１７の吸気ポート２４を開閉する吸気バルブ１２と、図示せぬロッカシャフトにスイング自在に取付けられたロッカアーム（不図示）の端部に連結されてシリンダヘッド本体１７の排気ポート２６を開閉する排気バルブ１３とを備える。なお、３１は吸気ポート２４及び排気ポート２６に連通する燃焼室、３２は燃焼室３１に突出する点火プラグである。
【００２８】
カムシャフト１８は、軸線に直交するように形成された円板部４１を備え、この円板部４１の側面４１ａにカム溝４２が形成されている。
カム溝４２は、ロッカアーム２２の先端に形成された従動子２２ａが挿入された部分であり、吸気バルブ１２を開くための開弁用カム４４と、吸気バルブ１２を閉じるための閉弁用カム４５とを備え、これらの開弁用カム４４及び閉弁用カム４５が前述の従動子２２ａと摺動する。なお、４７，４８はバルブガイドである。
【００２９】
図２は本発明に係る内燃機関の動弁装置の第２実施形態を示す断面図であり、内燃機関６０は、シリンダヘッド６１を備え、このシリンダヘッド６１は、吸気バルブ６２を強制的に駆動して開閉するバルブ強制開閉型の動弁装置６５を設けたものである。
【００３０】
動弁装置６５は、シリンダヘッド本体６１ａに回転自在に取付けられたカムシャフト６７と、シリンダヘッド本体６１ａに取付けられたロッカシャフト７１，７２と、これらのロッカシャフト７１，７２にスイング自在に取付けられるとともにカムシャフト６７で駆動される開弁用ロッカアーム７３及び閉弁用ロッカアーム７４と、これらの開弁用ロッカアーム７３及び閉弁用ロッカアーム７４で駆動されて吸気ポート７６を開閉する吸気バルブ６２とからなる。なお、７８は吸気バルブ６２が開いたときに吸気ポート７６に連通する燃焼室である。
【００３１】
カムシャフト６７は、開弁用ロッカアーム７３を駆動する開弁用カム８１と、閉弁用ロッカアーム７４を駆動する閉弁用カム８２とを備える。なお、８１ａは開弁用ロッカアーム７３と摺動する開弁用カム面、８２ａは閉弁用ロッカアーム７４と摺動する閉弁用カム面である。
【００３２】
開弁用ロッカアーム７３は、開弁用カム８１と摺動するカム側摺動面７３ａと、吸気バルブ６２の端部６２Ａと摺動するバルブ側摺動面７３ｂとを備える。
閉弁用ロッカアーム７４は、閉弁用カム８２と摺動するカム側摺動面７４ａと、吸気バルブ６２の端部６２Ａと摺動するバルブ側摺動面７４ｂとを備える。
【００３３】
吸気バルブ６２の端部６２Ａは、開弁用ロッカアーム７３のバルブ側摺動面７３ｂと摺動する開弁側摺動面６２ａと、閉弁用ロッカアーム７４のバルブ側摺動面７４ｂと摺動する閉弁側摺動面６２ｂとを備える。
この実施形態では、吸気バルブ６２の端部６２Ａが図１に示された実施形態の従動子２２ａに相当する。
【００３４】
図３は本発明に係る開弁用カム及び閉弁用カムに関するバルブリフト量、バルブ速度及びバルブ加速度を示すグラフであり、例えば、図１に示された開弁用カム４４及び閉弁用カム４５で吸気バルブ１２を開閉する場合のものである。
【００３５】
図１３に示された実施形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。グラフの縦軸はバルブリフト量、このバルブリフト量から算出されるバルブ速度、及びこのバルブ速度から算出されるバルブ加速度、横軸はカム回転角度を表す。
【００３６】
開弁用カムのバルブリフト曲線１０１は、図１３に示されたバルブリフト曲線３０１に対してカム回転角度がα１〜α２の範囲及びα４〜α５の範囲で変更されたものであり、これらの範囲で傾斜した直線部１０１Ａ，１０１Ｂを備えている。これらの直線部１０１Ａ，１０１Ｂの両端は変曲点１０３，１０４、変曲点１０６，１０７である。
【００３７】
閉弁用カムのバルブリフト曲線１１１は、図１３に示されたバルブリフト曲線３０６に対してカム回転角度がα１〜α２の範囲及びα４〜α５の範囲で変更したものであり、これらの範囲で傾斜した直線部１１１Ａ，１１１Ｂを備えている。これらの直線部１１１Ａ，１１１Ｂの両端は変曲点１１３，１１４、変曲点１１６，１１７である。
【００３８】
上記したバルブリフト曲線１０１，１１１におけるカム回転角度がα１〜α２の範囲を、後に詳述する第１移り変わり区間、カム回転角度がα４〜α５の範囲を、後に詳述する第２移り変わり区間とする。
上記した直線部１０１Ａと直線部１１１Ａとは平行で、同様に、直線部１０１Ｂと直線部１１１Ｂとは平行である。
【００３９】
バルブリフト曲線１０１，１１１間のバルブリフト量差、即ち、クリアランスＣＣは、例えば０．１ｍｍであり、第１移り変わり区間及び第２移り変わり区間でもこの値である。このように、本実施形態では、第１移り変わり区間及び第２移り変わり区間でのバルブリフト曲線１０１，１１１間のクリアランスＣＣを、例えば、図１４に示された従来技術のものよりも大きくして、動弁装置の各部品の加工精度、組付精度を低くしている。これにより、内燃機関のコスト低減することが可能になる。また、従動子が開弁用カムや閉弁用カムと摺動するときの潤滑油の粘性抵抗、撹拌抵抗が小さくなり、内燃機関の出力の損失を低減することも可能になる。
【００４０】
上記のカム回転角度α１〜α２の範囲は、図１３に示されたバルブリフト曲線３０１，３０６の変曲点３０２，３０７が存在する範囲であり、カム回転角度α４〜α５の範囲は、図１３に示されたバルブリフト曲線３０１，３０６の変曲点３０３，３０８が存在する範囲である。
【００４１】
バルブリフト曲線１０１，１１１を微分して得られるバルブ速度曲線１２１におけるカム回転角度α１〜α２の範囲は、水平な直線部１２１Ａとなり、バルブ速度曲線１２１におけるカム回転角度α４〜α５の範囲は、水平な直線部１２１Ｂとなる。
【００４２】
直線部１２１Ａは、バルブ速度が、バルブ速度曲線１２１のピーク、即ち、バルブ速度曲線３１１（図１３参照）のピークである最大速度点３１２よりも低下している部分であり、バルブ速度が一定に維持される部分でもある。
【００４３】
直線部１２１Ｂは、バルブ速度の絶対値が、バルブ速度曲線１２１の負側のピーク、即ち、バルブ速度曲線３１１（図１３参照）の負側のピークである最小速度点３１４のバルブ速度の絶対値よりも低下している部分であり、バルブ速度の絶対値が一定に維持される部分でもある。
【００４４】
図中の１２３は開弁用カムのカム面から従動子（即ち、従動子２２ａ（図１参照）、端部６２Ａ（図２参照）である。）が離れる飛出し点であり、バルブ速度曲線１２１上のカム回転角度α１に位置し、バルブ速度曲線１２１の正側でバルブ速度（＝Ｖ１）が最大となるピークである。１２４は閉弁用のカム面に従動子が着地する着地点であり、直線部１２１Ａ上に位置する。これらの飛出し点１２３及び着地点１２４については、図４で詳述する。
これらの飛出し点１２３での従動子の飛出し速度（バルブ速度）と、着地点１２４での従動子の着地速度（バルブ速度）との速度差をΔＶ１とする。
【００４５】
本実施形態では、飛出し点１２３のバルブ速度Ｖ１を、飛出し点３１２（図１３も参照）のバルブ速度よりも低下させ、着地点１２４のバルブ速度を、着地点３１６（図１３も参照）のバルブ速度よりも高くすることで、速度差ΔＶ１を速度差ΔＶＵよりも小さくしている。
【００４６】
同様に、図中の１２７は閉弁用カムのカム面から従動子が離れる飛出し点であり、バルブ速度曲線１２１上のカム回転角度α４に位置し、バルブ速度曲線１２１の負側でバルブ速度（＝Ｖ２）の絶対値が最大となるピークである。１２８は開弁用のカム面に従動子が着地する着地点であり、直線部１２１Ｂ上に位置する。これらの飛出し点１２７及び着地点１２８については、図４で詳述する。
これらの飛出し点１２７での従動子の飛出し速度と、着地点１２８での従動子の着地速度との速度差をΔＶ２とする。
【００４７】
本実施形態では、飛出し点１２７のバルブ速度Ｖ２の絶対値を、飛出し点３１４（図１３も参照）のバルブ速度の絶対値よりも小さくし、着地点１２８のバルブ速度の絶対値を、着地点３１８（図１３も参照）のバルブ速度の絶対値よりも大きくすることで、速度差ΔＶ２を速度差ΔＶＬよりも小さくしている。
【００４８】
バルブ速度曲線１２１を微分して得られるバルブ加速度曲線１２５は、バルブ速度曲線１２１の直線部１２１Ａに対応してカム回転角度α１〜α２の範囲にバルブ加速度が一定でゼロとなる直線部１２５Ａと、バルブ速度曲線１２１の直線部１２１Ｂに対応してカム回転角度α４〜α５の範囲にバルブ加速度が一定でゼロとなる直線部１２５Ｂとを備える。
【００４９】
図４（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る開弁用カム及び閉弁用カムに関するバルブリフト曲線の作用を示す作用図であり、（ａ），（ｃ）の実施例は図３に示されたバルブリフト曲線１０１，１１１のカム回転角度α１〜α２の範囲及びカム回転角度α４〜α５の範囲を拡大したものであり、（ｂ），（ｄ）の比較例は図１３に示されたバルブリフト曲線３０１，３０６のカム回転角度θ１及びカム回転角度θ３を中心とした部分を拡大したものである。
【００５０】
（ａ）の実施例において、バルブリフト曲線１０１，１１１を図１に示されたカム溝４２に見立て、バルブリフト曲線１０１を開弁用カム４４、バルブリフト曲線１１１を閉弁用カム４５とし、図１に示されたロッカアーム２２の従動子２２ａをハッチングを施した丸印とする。また、従動子２２ａは実際にはカム溝４２の動きに伴ってカム溝４２のほぼ法線方向（図の上下方向）に移動するが、ここでは、説明の都合上、バルブリフト曲線１０１，１１１側を静止させ、従動子２２ａがバルブリフト曲線１０１，１１１間を移動するようにした。
【００５１】
まず、従動子２２ａが、矢印で示すように、開弁用カム４４のバルブリフト曲線１０１と摺動しながら変曲点１０３に至ると、変曲点１０３から先は、変曲点１０３から飛出し速度Ｖ１（図３参照）で離れ、慣性力によって変曲点１０３での接線１０１Ｔに沿って移動し、バルブリフト曲線１１１の直線部１１１Ａに着地する。図中の１１１Ｌは直線部１１１Ａ上の着地点である。
【００５２】
（ｂ）の比較例においても、バルブリフト曲線３０１，３０６をカム溝に見立て、バルブリフト曲線３０１をカム溝の開弁用カム、バルブリフト曲線３０６をカム溝の閉弁用カムとし、バルブリフト曲線３０１，３０６間を従動子２２ａが移動するものとする。
【００５３】
まず、従動子２２ａが、矢印で示すように、開弁用カムのバルブリフト曲線３０１と摺動しながら変曲点３０２に至ると、変曲点３０２から先は、変曲点３０２から飛出し速度ＶＵ（図１３参照）で離れ、慣性力によって変曲点３０２での接線３０１Ｔに沿って移動し、バルブリフト曲線３０６に着地する。図中の３０６Ｌはバルブリフト曲線３０６上の着地点である。
【００５４】
（ｃ）の実施例において、従動子２２ａが、矢印で示すように、閉弁用カム４５のバルブリフト曲線１１１と摺動しながら変曲点１１６に至ると、変曲点１１６から先は、変曲点１１６から飛出し速度Ｖ２（図３参照）で離れ、慣性力によって変曲点１１６の接線１１１Ｔに沿って移動し、バルブリフト曲線１０１の直線部１０１Ｂに着地する。図中の１０１Ｌは直線部１０１Ｂ上の着地点である。
【００５５】
（ｄ）の比較例において、従動子２２ａが、矢印で示すように、閉弁用カムのバルブリフト曲線３０６と摺動しながら変曲点３０８に至ると、変曲点３０８から先は、変曲点３０８から飛出し速度ＶＬ（図１３参照）で離れ、慣性力によって変曲点３０８での接線３０６Ｔに沿って移動し、バルブリフト曲線３０１に着地する。図中の３０１Ｌはバルブリフト曲線３０１上の着地点である。
【００５６】
以上の（ａ），（ｂ）において、（ｂ）の比較例では、従動子２２ａが、変曲点３０２でバルブリフト曲線３０１から離れるため、図１３に示したように、バルブ速度が最大の位置で離れることになるため、従動子２２ａの飛出し速度ＶＵは最大となり、この飛出し速度ＶＵをほとんど維持したまま、バルブリフト曲線３０６に着地するが、従動子２２ａがバルブリフト曲線３０１から飛出してバルブリフト曲線３０６に着地する間は、実際には、バルブリフト曲線３０６（即ち、閉弁用カム）の速度（即ち、バルブ速度）が次第に小さくなり、従動子２２ａがカム回転角度α２よりも角度が進んだ位置でバルブリフト曲線３０６に着地するときには、図１３に示したように、従動子２２ａの着地速度は飛出し速度ＶＵよりも大幅に小さくなるので、上記の飛出し速度と着地速度との速度差ΔＶＵ、即ち、従動子２２ａのバルブリフト曲線３０６への衝突速度は大きくなり、衝突時の撃力は大きくなる。
【００５７】
更に、従動子２２ａの着地時のバルブリフト曲線３０６への入射角θｉ１１が大きくなるため、衝突面に対して直交する向きの従動子２２ａのバルブ速度成分が大きくなり、このことからも、撃力は大きくなる。
【００５８】
これに対して、（ａ）の実施例では、比較例の変曲点３０２（（ｂ）参照）よりもカム回転角度が手前の位置にある変曲点１０３で従動子２２ａがバルブリフト曲線１０１から離れるため、図３に示したように、従動子２２ａの飛出し速度Ｖ１（図３参照）は、比較例に対して小さくなる。この飛出し速度Ｖ１は、従動子２２ａの移動中はほとんど維持されて直線部１１１Ａに着地するが、従動子２２ａがバルブリフト曲線１０１から飛出してバルブリフト曲線１１１に着地する間に、実際には、バルブリフト曲線１１１（即ち、閉弁用カム４５）の速度（即ち、バルブ速度）が変化し、従動子２２ａがカム回転角度α２よりも手前の位置で直線部１１１Ａに着地するときには、図３に示したように、従動子２２ａの着地速度は飛出し速度よりもやや小さくなるだけで、上記の飛出し速度と着地速度との速度差ΔＶ１、即ち、従動子２２ａの直線部１１１Ａへの衝突速度は、比較例の場合よりも小さくなり、衝突時の撃力は小さくなる。即ち、騒音が抑えられる。
【００５９】
更に、従動子２２ａの着地時の直線部１１１Ａへの入射角θｉ１は（ｂ）の比較例の入射角θｉ１１よりも小さくなるため、衝突面に対して直交する向きの従動子２２ａのバルブ速度成分は小さくなり、このことからも、撃力は比較例に比べて小さくなる。
【００６０】
上記したカム回転角度がα１〜α２の範囲は、実施例において、従動子２２ａがバルブリフト曲線１０１からバルブリフト曲線１１１へ移り変わるので、第１移り変わり区間と呼ぶ。
【００６１】
以上の（ｃ），（ｄ）においても同様に、（ｄ）の比較例では、従動子２２ａが、変曲点３０８でバルブリフト曲線３０６から離れるため、図１３に示したように、バルブ速度の絶対値が最大の位置で離れることになるため、従動子２２ａの飛出し速度ＶＬの絶対値は最大となり、この飛出し速度ＶＬをほとんど維持したまま、バルブリフト曲線３０１に着地するが、従動子２２ａがバルブリフト曲線３０６から飛出してバルブリフト曲線３０１に着地する間は、実際には、バルブリフト曲線３０１（即ち、開弁用カム）の速度（即ち、バルブ速度）の絶対値が次第に小さくなり、従動子２２ａがカム回転角度α５よりも角度が進んだ位置でバルブリフト曲線３０１に着地するときには、図１３に示したように、従動子２２ａの着地速度の絶対値は飛出し速度ＶＬの絶対値よりも大幅に小さくなるので、上記の飛出し速度ＶＬの絶対値と着地速度の絶対値との速度差ΔＶＬ、即ち、従動子２２ａのバルブリフト曲線３０１への衝突速度は大きくなり、衝突時の撃力は大きくなる。
【００６２】
更に、従動子２２ａの着地時のバルブリフト曲線３０１への入射角θｉ１２が大きくなるため、衝突面に対して直交する向きの従動子２２ａのバルブ速度成分が大きくなり、このことからも、撃力は大きくなる。
【００６３】
これに対して、（ｃ）の実施例では、比較例の変曲点３０８（（ｂ）参照）よりもカム回転角度が手前の位置にある変曲点１１６で従動子２２ａがバルブリフト曲線１１１から離れるため、図３に示したように、従動子２２ａの飛出し速度Ｖ２の絶対値は、比較例の飛出し速度の絶対値に対して小さくなる。この飛出し速度Ｖ２は、従動子２２ａの移動中はほとんど維持されて直線部１０１Ｂに着地するが、従動子２２ａがバルブリフト曲線１１１から飛出してバルブリフト曲線１０１に着地する間に、実際には、バルブリフト曲線１０１（即ち、開弁用カム４４）の速度（即ち、バルブ速度）が変化し、従動子２２ａがカム回転角度α５よりも手前の位置で直線部１０１Ｂに着地するときには、図３に示したように、従動子２２ａの着地速度は飛出し速度よりもやや小さくなるだけで、上記の飛出し速度と着地速度との速度差ΔＶ２、即ち、従動子２２ａの直線部１０１Ｂへの衝突速度は、比較例の場合よりも小さくなり、衝突時の撃力は小さくなる。即ち、騒音が抑えられる。
【００６４】
更に、従動子２２ａの着地時の直線部１０１Ｂへの入射角θｉ２は（ｄ）の比較例の入射角θｉ１２よりも小さくなるため、衝突面に対して直交する向きの従動子２２ａのバルブ速度成分は小さくなり、このことからも、撃力は比較例に比べて小さくなる。
【００６５】
上記したカム回転角度がα４〜α５の範囲は、実施例において、従動子２２ａがバルブリフト曲線１１１からバルブリフト曲線１０１へ移り変わるので、第２移り変わり区間と呼ぶ。
【００６６】
図５は本発明に係る開弁用カム及び閉弁用カムに関するバルブリフト量、バルブ速度及びバルブ加速度の別実施形態を示すグラフであり、例えば、図１に示された開弁用カム４４及び閉弁用カム４５で吸気バルブ１２を開閉する場合のものである。
【００６７】
図１３に示した実施形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。グラフの縦軸はバルブリフト量、このバルブリフト量から求められるバルブ速度、及びこのバルブ速度から求められるバルブ加速度、横軸はカム回転角度を表す。
【００６８】
開弁用カムのバルブリフト曲線１３１は、図１３に示したバルブリフト曲線３０１に対してカム回転角度がα１〜α２の範囲（即ち、第１移り変わり区間）及びα４〜α５の範囲（第２移り変わり区間）で変更したものであり、これらの範囲で二次曲線部１３１Ａ，１３１Ｂを備えている。これらの二次曲線部１３１Ａ，１３１Ｂの両端は変曲点１３３，１３４、変曲点１３６，１３７である。
【００６９】
閉弁用カムのバルブリフト曲線１４１は、図１３に示されたバルブリフト曲線３０６に対してカム回転角度がα１〜α２の範囲及びα４〜α５の範囲で変更したものであり、これらの範囲で二次曲線部１４１Ａ，１４１Ｂを備えている。これらの二次曲線部１４１Ａ，１４１Ｂの両端は変曲点１４３，１４４、変曲点１４６，１４７である。
【００７０】
上記した二次曲線部１３１Ａと二次曲線部１４１Ａとは平行で、同様に、二次曲線部１３１Ｂと二次曲線部１４１Ｂとは平行である。
【００７１】
上記のカム回転角度α１〜カム回転角度α２の範囲は、図１３に示されたバルブリフト曲線３０１，３０６の変曲点３０２，３０７が存在する範囲であり、カム回転角度α４〜カム回転角度α５の範囲は、図１３に示されたバルブリフト曲線３０１，３０６の変曲点３０３，３０８が存在する範囲である。
【００７２】
バルブリフト曲線１３１，１４１を微分して得られるバルブ速度曲線１５１におけるカム回転角度α１〜α２の範囲は、傾斜した直線部１５１Ａとなり、バルブ速度曲線１５１におけるカム回転角度α４〜α５の範囲は、傾斜した直線部１５１Ｂとなる。
【００７３】
直線部１５１Ａは、バルブ速度が、バルブ速度曲線１５１のピーク、即ち、バルブ速度曲線３１１（図１３参照）のピークである最大速度点３１２よりも低下している部分であり、バルブ速度が一定の割合で低下する部分でもある。
【００７４】
直線部１５１Ｂは、バルブ速度の絶対値が、バルブ速度曲線１５１の負側のピーク、即ち、バルブ速度曲線３１１（図１３参照）の負側のピークである最小速度点３１４のバルブ速度の絶対値よりも低下している部分であり、バルブ速度の絶対値が一定の割合で低下する部分でもある。
【００７５】
図中の１５３は開弁用カムのカム面から従動子（即ち、従動子２２ａ（図１参照）、端部６２Ａ（図２参照）である。）が離れる飛出し点であり、バルブ速度曲線１５１上のカム回転角度α１に位置し、バルブ速度曲線１５１の正側でバルブ速度（＝Ｖ３）が最大となるピークである。１５４は閉弁用のカム面に従動子が着地する着地点であり、直線部１５１Ａ上に位置する。これらの飛出し点１５３及び着地点１５４については、図６で詳述する。
これらの飛出し点１５３での従動子の飛出し速度（バルブ速度）と、着地点１５４での従動子の着地速度（バルブ速度）との速度差をΔＶ３とする。
【００７６】
本実施形態では、飛出し点１５３のバルブ速度を、飛出し点３１２（図１３も参照）のバルブ速度よりも小さくし、着地点１５４のバルブ速度を、着地点３１６（図１３も参照）のバルブ速度よりも大きくすることで、速度差ΔＶ３を速度差ΔＶＵよりも小さくしている。
【００７７】
同様に、図中の１５７は閉弁用カムのカム面から従動子が離れる飛出し点であり、バルブ速度曲線１５１上のカム回転角度α４に位置し、バルブ速度曲線１５１の負側でバルブ速度（＝Ｖ４）の絶対値が最大となるピークである。１５８は開弁用のカム面に従動子が着地する着地点であり、直線部１５１Ｂ上に位置する。これらの飛出し点１５７及び着地点１５８については、図６で詳述する。
これらの飛出し点１５７での従動子の飛出し速度と、着地点１５８での従動子の着地速度との速度差をΔＶ４とする。
【００７８】
本実施形態では、飛出し点１５７のバルブ速度の絶対値を、飛出し点３１４（図１３も参照）のバルブ速度の絶対値よりも小さくし、着地点１５８のバルブ速度の絶対値を、着地点３１８（図９も参照）のバルブ速度の絶対値よりも大きくすることで、速度差ΔＶ４を速度差ΔＶＬよりも小さくしている。
【００７９】
バルブ速度曲線１５１を微分して得られるバルブ加速度曲線１５５は、バルブ速度曲線１５１の直線部１５１Ａに対応してカム回転角度α１〜α２の範囲にバルブ加速度が一定で負となる直線部１５５Ａと、バルブ速度曲線１５１の直線部１５１Ｂに対応してカム回転角度α４〜α５の範囲にバルブ加速度が一定で正となる直線部１５５Ｂとを備える。
【００８０】
図６（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る開弁用カム及び閉弁用カムに関するバルブリフト曲線の別実施形態の作用を示す作用図であり、（ａ），（ｃ）の実施例は図５に示されたバルブリフト曲線１３１，１４１のカム回転角度α１〜α２の範囲及びカム回転角度α４〜α５の範囲を拡大したものであり、（ｂ），（ｄ）の比較例は図１３に示されたバルブリフト曲線３０１，３０６のカム回転角度θ１及びカム回転角度θ３を中心とした部分を拡大したものである。
【００８１】
（ａ）の実施例において、バルブリフト曲線１３１，１４１を図１に示されたカム溝４２に見立て、バルブリフト曲線１３１を開弁用カム４４、バルブリフト曲線１４１を閉弁用カム４５とし、図１に示されたロッカアーム２２の従動子２２ａをハッチングを施した丸印とする。また、従動子２２ａは実際にはカム溝４２の動きに伴ってカム溝４２のほぼ法線方向（図１の上下方向）に移動するが、ここでは、説明の都合上、バルブリフト曲線１３１，１４１側を静止させ、従動子２２ａがバルブリフト曲線１３１，１４１間を移動するようにした。
【００８２】
まず、従動子２２ａが、矢印で示すように、開弁用カム４４のバルブリフト曲線１３１と摺動しながら変曲点１３３に至ると、変曲点１３３から先は、変曲点１３３から飛出し速度Ｖ３（図５参照）で離れ、慣性力によって変曲点１３３での接線１３１Ｔに沿って移動し、バルブリフト曲線１４１の二次曲線部１４１Ａに着地する。図中の１４１Ｌは二次曲線部１４１Ａ上の着地点、１４１Ｓは着地点１４１Ｌでの接線である。
【００８３】
（ｂ）の比較例において、従動子２２ａは、矢印で示すように、開弁用カムのバルブリフト曲線３０１と摺動しながら変曲点３０２に至ると、変曲点３０２から先は、変曲点３０２での接線３０１Ｔに沿って移動し、バルブリフト曲線３０６の着地点３０６Ｌに着地する。
【００８４】
（ｃ）の実施例において、従動子２２ａが、矢印で示すように、閉弁用カム４５のバルブリフト曲線１４１と摺動しながら変曲点１４６に至ると、変曲点１４６から先は、変曲点１４６から飛出し速度Ｖ４（図５参照）で離れ、慣性力によって変曲点１４６の接線１４１Ｔに沿って移動し、バルブリフト曲線１３１の二次曲線部１３１Ｂに着地する。図中の１３１Ｌは二次曲線部１３１Ｂ上の着地点、１３１Ｓは着地点１３１Ｌでの接線である。
【００８５】
（ｄ）の比較例において、従動子２２ａが、矢印で示すように、閉弁用カムのバルブリフト曲線３０６と摺動しながら変曲点３０８に至ると、変曲点３０８から先は、変曲点３０８での接線３０６Ｔに沿って移動し、バルブリフト曲線３０１の着地点３０１Ｌに着地する。
【００８６】
以上の（ａ），（ｂ）において、（ｂ）の比較例では、従動子２２ａの変曲点３０２での飛出し速度と着地点３０６Ｌでの着地速度との速度差ΔＶＵが大きく、バルブリフト曲線３０６に衝突したときの撃力は大きくなり、更に、従動子２２ａの着地時のバルブリフト曲線３０６への入射角θｉ１１が大きくなるために衝突面に対して直交する向きの従動子２２ａのバルブ速度成分が大きくなり、このことからも、撃力は大きくなる。
【００８７】
これに対して、（ａ）の実施例では、比較例の変曲点３０２（（ｂ）参照）よりもカム回転角度が手前の位置にある変曲点１３３で従動子２２ａがバルブリフト曲線１３１から離れるため、図５に示したように、従動子２２ａの飛出し速度Ｖ３（図５参照）は、比較例に対して小さくなる。この飛出し速度Ｖ３は、従動子２２ａの移動中はほとんど維持されて二次曲線部１４１Ａに着地するが、従動子２２ａがバルブリフト曲線１３１から飛出してバルブリフト曲線１４１に着地する間に、実際には、バルブリフト曲線１４１（即ち、閉弁用カム４５）の速度（即ち、バルブ速度）が変化し、従動子２２ａがカム回転角度α２よりも手前の位置で二次曲線部１４１Ａに着地するときには、図５に示したように、従動子２２ａの着地速度は飛出し速度よりもやや小さくなるだけで、上記の飛出し速度と着地速度との速度差ΔＶ３、即ち、従動子２２ａの二次曲線部１４１Ａへの衝突速度は、比較例の場合よりも小さくなり、撃力は小さくなる。即ち、騒音が抑えられる。
【００８８】
更に、従動子２２ａの着地時の二次曲線部１４１Ａへの入射角θｉ３は（ｂ）の比較例の入射角θｉ１１よりも小さくなるため、衝突面に対して直交する向きの従動子２２ａのバルブ速度成分は小さくなり、このことからも、撃力は比較例に比べて小さくなる。
【００８９】
以上の（ｃ），（ｄ）においても同様に、（ｄ）の比較例では、従動子２２ａの飛出し速度の絶対値と着地速度の絶対値との速度差ΔＶＬが大きく、この速度差ΔＶＬで従動子２２ａのバルブリフト曲線３０１に衝突したときの撃力は大きくなり、更に、従動子２２ａの着地時のバルブリフト曲線３０１への入射角θｉ１２が大きくなるために衝突面に対して直交する向きの従動子２２ａのバルブ速度成分が大きくなり、このことからも、撃力は大きくなる。
【００９０】
これに対して、（ｃ）の実施例では、比較例の変曲点３０８（（ｂ）参照）よりもカム回転角度が手前の位置にある変曲点１４６で従動子２２ａがバルブリフト曲線１４１から離れるため、図５に示したように、従動子２２ａの飛出し速度Ｖ４は、比較例に対して小さくなる。この飛出し速度Ｖ４は、従動子２２ａの移動中はほとんど維持されて二次曲線部１３１Ｂに着地するが、従動子２２ａがバルブリフト曲線１４１から飛出してバルブリフト曲線１３１に着地する間に、実際には、バルブリフト曲線１３１（即ち、開弁用カム４４）の速度（即ち、バルブ速度）が変化し、従動子２２ａがカム回転角度α５よりも手前の位置で二次曲線部１３１Ｂに着地するときには、図５に示したように、従動子２２ａの着地速度の絶対値は飛出し速度の絶対値よりもやや小さくなるだけで、上記の飛出し速度と着地速度との速度差ΔＶ４、即ち、従動子２２ａの二次曲線部１３１Ｂへの衝突速度は、比較例の場合よりも小さくなり、撃力は小さくなる。即ち、騒音が抑えられる。
【００９１】
更に、従動子２２ａの着地時の二次曲線部１３１Ｂへの入射角θｉ４は（ｄ）の比較例の入射角θｉ１２よりも小さくなるため、衝突面に対して直交する向きの従動子２２ａのバルブ速度成分は小さくなり、このことからも、撃力は比較例に比べて小さくなる。
【００９２】
図７（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る開弁用カム及び閉弁用カムのカムプロフィールの設定手順（前半）を示す説明図である。
（ａ）の第１ステップでは、エンジンの基本仕様に基づき、基本バルブリフト曲線３０１と、この基本バルブリフト曲線３０１を微分して求められる基本バルブ速度曲線３１１を作成する。バルブが開いているカム回転角度範囲を基本カム開角とする。
【００９３】
（ｂ）の第２ステップでは、基本バルブ速度曲線３１１（（ａ）参照）における速度差ΔＶＵ（（ａ）参照）よりも小さな速度差ΔＶ１となる部分を含む任意のバルブ速度曲線（改良バルブ速度曲線である。）として、例えば、改良バルブ速度曲線２４１Ａ、改良バルブ速度曲線２４１Ｂを作成する。
改良バルブ速度曲線２４１Ａでのバルブが開いているカム回転角度範囲をカム開角Ａ、改良バルブ速度曲線２４１Ｂでのバルブが開いているカム回転角度範囲をカム開角Ｂとする。
【００９４】
（ｃ）の第３ステップでは、改良バルブ速度曲線（改良バルブ速度曲線２４１Ａ、改良バルブ速度曲線２４１Ｂ）のバルブ速度の積分値が基本バルブ速度曲線３１１のバルブ速度の積分値に合致する又は近づくように、改良バルブ速度曲線２４１Ａ，２４１Ｂのバルブ速度の積分値を基本バルブ速度曲線３１１のバルブ速度の積分値に合わせる作業を行い、最終バルブ速度曲線１２１を作成する。このステップでは、カム開角Ａ，Ｂを基本カム開角に合わせる作業も行う。
【００９５】
ここで、改良バルブ速度曲線２４１Ａ，２４１Ｂのバルブ速度の積分値が基本バルブ速度曲線３１１のバルブ速度の積分値に合致する、又は近づくとは、基本バルブ速度曲線３１１のバルブ速度の積分値と改良バルブ速度曲線２４１Ａ，２４１Ｂのバルブ速度の積分値との差が、基本バルブ速度曲線３１１のバルブ速度の積分値に対して０〜１０％の範囲にあることをいう。
【００９６】
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る開弁用カム及び閉弁用カムのカムプロフィールの設定手順（後半）を示す説明図である。
（ａ）の第４ステップでは、最終バルブ速度曲線１２１を積分して、例えば、開弁用カムの最終バルブリフト曲線１０１を作成する。なお、閉弁用カムの最終バルブリフト曲線については、開弁用カムの最終バルブリフト曲線にバルブリフト量差を加味して作成する。
（ｂ）の第５ステップでは、最終バルブリフト曲線１０１（（ａ）参照）にロッカアーム仕様を加味した上で、開弁用カム４４，８１及び閉弁用カム４５，８２のカムプロフィールを決定する。
【００９７】
図９は本発明に係る開弁用カム及び閉弁用カムのバルブリフト曲線の第１変形例を示すグラフであり、縦軸はバルブリフト量、横軸はカム回転角度を表す。
図中の１６１は中央部が高い山形の開弁用カムのバルブリフト曲線であり、図３に示されたバルブリフト曲線１０１の一部が変形されたものである。また、図中の１７１は中央部が高い山形の閉弁用カムのバルブリフト曲線であり、図３に示されたバルブリフト曲線１１１の一部が変形されたものである。カム回転角度β３〜β４の範囲が図３のカム回転角度α１〜α２の範囲、カム回転角度β６が図３のカム回転角度α３、カム回転角度β８〜β９の範囲が図３のカム回転角度α４〜α５の範囲である。
【００９８】
バルブリフト曲線１６１は、カム回転角度β１〜β４の範囲の第１基本リフト部１６２と、カム回転角度β４〜β５の範囲の直線状の第２接続部１６３と、カム回転角度β５〜β７の範囲の大リフト部１６４と、カム回転角度β７〜β８の直線状の第３接続部１６６と、カム回転角度β８〜β１１の範囲の第２基本リフト部１６７とからなり、第１基本リフト部１６２及び第２基本リフト部１６７はバルブリフト曲線１０１の一部である。
第１基本リフト部１６２は直線部１０１Ａを含み、第２基本リフト部１６７は直線部１０１Ｂを含む。
【００９９】
バルブリフト曲線１７１は、カム回転角度β１〜β２の範囲の第１ランプ部１７２と、カム回転角度β２〜β３の範囲の直線状の第１接続部１７３と、カム回転角度β３〜β９の範囲の基本リフト部１７４と、カム回転角度β９〜β１０の範囲の直線状の第４接続部１７６と、カム回転角度β１０〜β１１の範囲の第２ランプ部１７７とからなり、基本リフト部１７４はバルブリフト曲線１１１の一部である。
基本リフト部１７４は直線部１１１Ａ，１１１Ｂを含む。
【０１００】
カム回転角度は、バルブリフト曲線１６１，１７１の山のふもとを含むカム回転角度β１〜β３の範囲の第１ランプ区間と、バルブリフト曲線１６１，１７１の山の中腹を含むカム回転角度β３〜β４の範囲の前述の第１移り変わり区間と、バルブリフト曲線１６１，１７１の山の頂上である最大リフト点１６８，３０９及びこの近傍を含むカム回転角度β４〜β８の範囲の大リフト区間と、バルブリフト曲線１６１，１７１の山の中腹を含むカム回転角度β８〜β９の範囲の前述の第２移り変わり区間と、バルブリフト曲線１６１，１７１の山のふもとを含むカム回転角度β９〜β１１の範囲の第２ランプ区間とに区分される。
【０１０１】
バルブリフト曲線１６１では、カム回転角度β４〜β５の範囲が第２接続区間、カム回転角度β７〜β８の範囲が第３接続区間となっている。
バルブリフト曲線１７１では、カム回転角度β２〜β３の範囲が第１接続区間、カム回転角度β９〜β１０の範囲が第４接続区間となっている。
【０１０２】
上記した第１基本リフト部１６２と第１ランプ部１７２とのクリアランスをＣＡ、第２基本リフト部１６７と第２ランプ部１７７とのクリアランスをＣＢ、大リフト部１６４と基本リフト部１７４とのクリアランスをＣＤとすると、例えば、ＣＡ＝ＣＢ＝ＣＤ＝０．５ｍｍである。
【０１０３】
このように、開弁用カムのバルブリフト曲線１６１と閉弁用カムのバルブリフト曲線１７１とのクリアランスを、第１移り変わり区間及び第２移り変わり区間を除いた部分で、第１移り変わり区間及び第２移り変わり区間のクリアランスＣＣよりも大きなクリアランスＣＡ，ＣＢ，ＣＤとすることで、第１移り変わり区間及び第２移り変わり区間に対応する開弁用カム及び閉弁用カムのカム面を除くカム面の加工精度や、このカム面から吸気バルブ、排気バルブに至るまでの部品の加工精度を高くする必要がなくなるため、カムシャフトを含め、動弁系部品のコストを下げることができる。
【０１０４】
図１０は本発明に係る開弁用カム及び閉弁用カムのバルブリフト曲線の第２変形例を示すグラフであり、縦軸はバルブリフト量、横軸はカム回転角度を表す。図１３に示された実施形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図中の１８１は中央部が高い山形の開弁用カムのバルブリフト曲線であり、図５に示されたバルブリフト曲線１３１の一部が変形されたものである。また、図中の１９１は中央部が高い山形の閉弁用カムのバルブリフト曲線であり、図５に示されたバルブリフト曲線１４１の一部が変形されたものである。
【０１０５】
バルブリフト曲線１８１は、カム回転角度β１〜β４の範囲の第１基本リフト部１８２と、第２接続部１６３と、大リフト部１６４と、第３接続部１６６と、カム回転角度β８〜β１１の範囲の第２基本リフト部１８７とからなり、第１基本リフト部１８２及び第２基本リフト部１８７はバルブリフト曲線１３１の一部である。
第１基本リフト部１８２は二次曲線部１３１Ａを含み、第２基本リフト部１８７は二次曲線部１３１Ｂを含む。
【０１０６】
バルブリフト曲線１９１は、第１ランプ部１７２と、第１接続部１７３と、カム回転角度β３〜β９の範囲の基本リフト部１９４と、第４接続部１７６と、第２ランプ部１７７とからなり、基本リフト部１９４はバルブリフト曲線１４１の一部である。
基本リフト部１９４は二次曲線部１４１Ａ，１４１Ｂを含む。
【０１０７】
上記した第１基本リフト部１８２と第１ランプ部１７２とのクリアランスをＣＥ、第２基本リフト部１８７と第２ランプ部１７７とのクリアランスをＣＦ、大リフト部１６４と基本リフト部１９４とのクリアランスをＣＧとすると、例えば、ＣＥ＝ＣＦ＝ＣＧ＝０．５ｍｍである。
【０１０８】
このように、開弁用カムのバルブリフト曲線１８１と閉弁用カムのバルブリフト曲線１９１とのクリアランスを、第１移り変わり区間及び第２移り変わり区間を除いた部分で、第１移り変わり区間及び第２移り変わり区間のクリアランスＣＣよりも大きなクリアランスＣＥ，ＣＦ，ＣＧとすることで、第１移り変わり区間及び第２移り変わり区間に対応する開弁用カム及び閉弁用カムのカム面を除くカム面の加工精度や、このカム面から吸気バルブ、排気バルブに至るまでの部品の加工精度を高くする必要がなくなるため、カムシャフトを含め、動弁系部品のコストを下げることができる。
【０１０９】
第１ランプ区間及び第２ランプ区間は、バルブリフト曲線１８１，１９１の山のふもとを含み、第１移り変わり区間及び第２移り変わり区間は、バルブリフト曲線１８１，１９１の山の中腹を含み、大リフト区間は、バルブリフト曲線１８１，１９１の山の頂上である最大リフト点１８８，３０９及びこの近傍を含む。
【０１１０】
バルブリフト曲線１８１では、カム回転角度β４〜β５の範囲が第２接続区間、カム回転角度β７〜β８の範囲が第３接続区間となっている。
バルブリフト曲線１９１では、カム回転角度β２〜β３の範囲が第１接続区間、カム回転角度β９〜β１０の範囲が第４接続区間となっている。
【０１１１】
図１１は本発明に係る開弁用カム及び閉弁用カムのバルブリフト曲線の第３変形例を示すグラフであり、縦軸はバルブリフト量、横軸はカム回転角度を表す。図１３に示された実施形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
開弁用カムの正規バルブリフト曲線２０１は、図１３に示された開弁用カムのバルブリフト曲線３０１に対してθ１〜θ３のカム回転角度範囲の大部分をバルブリフト量が小さくなる側へオフセットさせたものであり、θ１よりも小さいカム回転角度範囲の第１ランプ曲線２０２と、カム回転角度範囲θ１〜θ３の大リフト修正曲線２０３と、θ３より大きいカム回転角度範囲の第２ランプ曲線２０４とからなる。
【０１１２】
第１ランプ曲線２０２及び第２ランプ曲線２０４は、バルブリフト曲線３０１に重なるものである。
大リフト修正曲線２０３は、バルブリフト曲線３０１の一部がオフセットされた中央曲線２０６と、この中央曲線２０６の両端に接続された接続曲線２０７，２０８とからなる。
【０１１３】
閉弁用カムの正規バルブリフト曲線２１１は、図１３に示された閉弁用カムのバルブリフト曲線３０６に対してθ１よりも小さいカム回転角度範囲の大部分、及びθ３よりも大きいカム回転角度範囲の大部分をバルブリフト量が大きくなる側へオフセットさせたものであり、θ１よりも小さいカム回転角度範囲の第１ランプ修正曲線２１２と、カム回転角度範囲θ１〜θ３の大リフト曲線２１３と、θ３より大きいカム回転角度範囲の第２ランプ修正曲線２１４とからなる。
【０１１４】
第１ランプ修正曲線２１２は、バルブリフト曲線３０６の一部がオフセットされた端部曲線２１６と、この端部曲線２１６と大リフト曲線２１３とを接続する接続曲線２１７とからなる。
【０１１５】
大リフト曲線２１３は、バルブリフト曲線３０６に重なるものである。
第２ランプ修正曲線２１４は、バルブリフト曲線３０６の一部がオフセットされた端部曲線２１８と、この端部曲線２１８と大リフト曲線２１３とを接続する接続曲線２１９とからなる。
【０１１６】
図４（ｂ），（ｄ）に示したように、従動子２２ａは、カム回転角度がθ１まではバルブリフト曲線３０１上を摺動し、変曲点３０２でバルブリフト曲線３０１から飛出してバルブリフト曲線３０６上に着地し、バルブリフト曲線３０６上を摺動する。そして、カム回転角度θ３の変曲点３０８でバルブリフト曲線３０６から飛出し、バルブリフト曲線３０１上に着地する。
【０１１７】
従って、バルブリフト曲線３０１のカム回転角度θ１〜θ３の範囲と、バルブリフト曲線３０６のカム回転角度θ１未満の範囲及びカム回転角度角度θ３を越える範囲とは、従動子２２ａが摺動しない範囲である。
【０１１８】
図１１に戻って、バルブリフト曲線３０１のカム回転角度θ１〜θ３の範囲の曲線を開弁用カムの無負荷部曲線３３１、バルブリフト曲線３０６のカム回転角度θ１未満の範囲の曲線を閉弁用カムの無負荷部曲線３３２、バルブリフト曲線３０６のカム回転角度θ３を越える範囲の曲線を無負荷部曲線３３３とする。
【０１１９】
上記した中央曲線２０６は無負荷部曲線３３１の大部分をバルブリフト量が小さくなる側へオフセットさせ、端部曲線２１６は無負荷部曲線３３２の大部分をバルブリフト量が大きくなる側へオフセットさせ、端部曲線２１８は無負荷部曲線３３３の大部分をバルブリフト量が大きくなる側へオフセットさせたものである。
【０１２０】
図１３に示された開弁用カムのバルブ速度曲線３１１での飛出し点３１２と着地点３１６では、従動子は、バルブリフト曲線３０１での変曲点３０２で飛出し、着地点３０６Ｌ（図４（ｂ）参照）で着地することから、従動子は、変曲点３０２のカム回転角度θ１よりも小さいカム回転角度で開弁用カムと摺動し、着地点３０６Ｌのカム回転角度よりも大きいカム回転角度で閉弁用カムと摺動することになる。
【０１２１】
本発明では、従動子が摺動するカム回転角度範囲においては、バルブリフト曲線３０１，３０６の従動子が摺動する方をそのまま利用し、従動子が摺動しないカム回転角度範囲においては、バルブリフト曲線３０１，３０６の従動子が摺動しない方を他方に対して離れる側へオフセットさせた無負荷部バルブリフト摺動曲線としての大リフト修正曲線２０３、第１ランプ修正曲線２１２、第２ランプ修正曲線２１４を設定し、第１ランプ曲線２０２と、大リフト修正曲線２０３と、第２ランプ曲線２０４とで開弁用カムの正規バルブリフト曲線２０１を定め、この正規バルブリフト曲線２０１に基づいて開弁用カムのカムプロフィールを決定し、また、第１ランプ修正曲線２１２と、大リフト曲線２１３と、第２ランプ修正曲線２１４とで閉弁用カムの正規バルブリフト曲線２１１を定め、この正規バルブリフト曲線２１１に基づいて閉弁用カムのカムプロフィールを決定する。
【０１２２】
このようにして、従動子と摺動しない側、即ち、無負荷側の基本バルブリフト曲線を他方の基本バルブリフト曲線から離れる側にオフセットすることで、開弁用カム及び閉弁用カムの正規バルブリフト曲線間のクリアランスを大きくして、摺動しない側のカムと従動子との間に起きる潤滑油の粘性抵抗や撹拌抵抗を低減し、カムと従動子の摺動部におけるフリクションを大幅に低減することができる。
【０１２３】
また、従動子と摺動しない側のカムには、高い寸法精度が不要になる、即ち、開弁用カムと閉弁用カムとの間に高精度なクリアランス管理が不要になり、カムの加工精度や組付精度を高くする必要性がなくなって、大幅なコスト削減を図ることもできる。
【０１２４】
図１２は本発明に係る開弁用カム及び閉弁用カムのバルブリフト曲線の第４変形例を示すグラフであり、縦軸はバルブリフト量、横軸はカム回転角度を表す。図１３に示された実施形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
開弁用カムの正規バルブリフト曲線２２１は、図１３に示された開弁用カムのバルブリフト曲線３０１に対してカム回転角度範囲θ１〜θ３を、バルブリフト量が小さくなる形状に変更したものであり、θ１よりも小さいカム回転角度範囲の第１ランプ曲線２０２と、カム回転角度範囲θ１〜θ３の中央部修正曲線２２３と、θ３より大きいカム回転角度範囲の第２ランプ曲線２０４とからなる。
中央部修正曲線２２３は、任意の曲線、即ち、数式で容易に表現できる代数曲線や、数式で容易に表現することが困難で、連続性を有する自由曲線である。
【０１２５】
閉弁用カムの正規バルブリフト曲線２３１は、図１３に示された閉弁用カムのバルブリフト曲線３０６に対してθ１よりも小さいカム回転角度範囲、及びθ３よりも大きいカム回転角度範囲をバルブリフト量が大きくなる形状に変更したものであり、θ１よりも小さいカム回転角度範囲の端部修正曲線２３２と、カム回転角度範囲θ１〜θ３の大リフト曲線２１３と、θ３より大きいカム回転角度範囲の端部修正曲線２３４とからなる。
端部修正曲線２３２，２３４は、任意の曲線、即ち、数式で容易に表現できる代数曲線や、数式で容易に表現することが困難で、連続性を有する自由曲線である。
【０１２６】
以上の図１、図１１及び図１２で示したように、本発明は第１に、吸気バルブ１２及び排気バルブ１３を強制的に駆動する強制開・閉弁用カム４４，４５において、グラフの縦軸に吸気バルブ１２及び排気バルブ１３のバルブリフト量、横軸にカム回転角度をとったときの、開弁用カム４４のカム回転角度とバルブリフト量との関係を示す開弁用カム４４の基本バルブリフト曲線３０１と、この開弁用カム４４の基本バルブリフト曲線３０１と同一の曲線をバルブリフト量が大きくなる側へオフセットさせることで形成された閉弁用カム４５のカム回転角度とバルブリフト量との関係を示す閉弁用カム４５の基本バルブリフト曲線３０６とを描き、吸気バルブ１２及び排気バルブ１３を作動させる従動子２２ａと摺動しない開弁用カム４４の基本バルブリフト曲線３０１上の無負荷部曲線３３１及び閉弁用カム４５の基本バルブリフト曲線３０６上の無負荷部曲線３３２，３３３を、他方の基本バルブリフト曲線に対して離れる側へオフセットさせる、あるいは、このオフセットさせた曲線を任意形状に変更して無負荷部バルブリフト修正曲線としての中央曲線２０６、端部曲線２１６，２１８を設定し、この無負荷部バルブリフト修正曲線２０６，２１６，２１８と残りの基本バルブリフト曲線とを必要に応じて接続曲線２０７，２０８，２１７，２１９で繋いだ正規バルブリフト曲線２０１，２１１に基づき、開弁用カム４４及び閉弁用カム４５のカムプロフィールを設定することを特徴とする。
【０１２７】
本発明は第２に、図１及び図９に示したように、開弁用カム４４の基本バルブリフト曲線１０１及び閉弁用カム４５の基本バルブリフト曲線１１１が、中央部が高い山形形状を有し、これらの開弁用カム４４の基本バルブリフト曲線１０１及び閉弁用カム４５の基本バルブリフト曲線１１１の山のふもとを含む２つのカム回転角度範囲を第１ランプ区間及び第２ランプ区間とし、山の中腹を含む２つのカム回転角度範囲であって、吸気バルブ４４又は排気バルブ４５の従動子２２ａが開弁用カム４４から閉弁用カム４５に移り変わるカム回転角度範囲を第１移り変わり区間、閉弁用カム４５から開弁用カム４４に移り変わるカム回転角度範囲を第２移り変わり区間とし、山の頂上付近を含むカム回転角度範囲を大リフト区間としたときに、開弁用カム４４の正規バルブリフト曲線１６１を、開弁用カム４４の基本バルブリフト曲線１０１の大リフト区間をバルブリフト量が小さくなる側へオフセットすることで形成された開弁用カム４４の無負荷部バルブリフト修正曲線１６４と、開弁用カム４４の基本バルブリフト曲線１０１の第１移り変わり区間、第２移り変わり区間と、開弁用カム４４の基本バルブリフト曲線１０１の第１ランプ区間及び第２ランプ区間とを接続曲線としての第２接続部１６３、第３接続部１６６で繋いで形成し、この開弁用カム４４の正規バルブリフト曲線１６４に基づき開弁用カム４４のカムプロフィールを設定し、閉弁用カム４５の正規バルブリフト曲線１７１を、閉弁用カム４５の基本バルブリフト曲線１１１の第１ランプ区間及び第２ランプ区間をバルブリフト量が大きくなる側へオフセットすることで形成された閉弁用カム４５の無負荷部バルブリフト修正曲線としての第１ランプ部１７２、第２ランプ部１７７と、閉弁用カム４５の基本バルブリフト曲線１１１の第１移り変わり区間及び第２移り変わり区間と、閉弁用カム４５の基本バルブリフト曲線１１１の大リフト区間とを接続曲線としての第１接続部１７３、第４接続部１７６で繋いで形成し、この閉弁用カム４５の正規バルブリフト曲線１７１に基づき閉弁用カム４５のカムプロフィールを設定することを特徴とする。
【０１２８】
これにより、開弁用カム４４の正規バルブリフト曲線１６１と閉弁用カム４５の正規バルブリフト曲線１７１とのクリアランスを部分的に大きく設定することができ、第１移り変わり区間及び第２移り変わり区間のみクリアランスを高い精度で管理するだけで、第１移り変わり区間及び第２移り変わり区間を除く区間ではクリアランスを高い精度で管理する必要がなく、動弁装置１５の各部品の加工精度、組付精度を高くしなくてもよいため、内燃機関１０の大幅なコスト低減を図ることができる。
【０１２９】
また、上記のクリアランスを大きくすることで、開弁用カム４４、閉弁用カム４５と従動子２２ａとの間の潤滑油の粘性抵抗や撹拌抵抗を減らすことができ、内燃機関１０の出力、燃費等の性能を向上させることができる。
【０１３０】
尚、本実施形態では、図９及び図１０に示されたように、第１接続部１７３、第２接続部１６２、第３接続部１６６及び第４接続部１７６を直線状としたが、これに限らず、隣り合う線に滑らかに接続する曲線としてもよい。
【０１３１】
また、第１ランプ部１７２を、第１基本リフト部１６２のカム回転角度β１〜β２の範囲を上方へオフセットしたものとし、第２ランプ部１７７を、第２基本リフト部１６７のカム回転角度β１０〜β１１の範囲を上方へオフセットしたものとしたが、これに限らず、第１ランプ部１７２を、第１接続部１７３と連続的に且つカム回転角度β３側からカム回転角度β１側へ徐々に第１基本リフト部１６２とのクリアランスが大きくなるようにし、また、第２ランプ部１７７を、第４接続部１７６と連続的に且つカム回転角度β９側からカム回転角度β１１側へ徐々に第２基本リフト部１６７とのクリアランスが大きくなるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明の内燃機関の動弁装置は、バルブ強制開閉型に好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明に係る内燃機関の動弁装置の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る内燃機関の動弁装置の第２実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明に係る開弁用カム及び閉弁用カムに関するバルブリフト量、バルブ速度及びバルブ加速度を示すグラフである。
【図４】本発明に係る開弁用カム及び閉弁用カムに関するバルブリフト曲線の作用を示す作用図である。
【図５】本発明に係る開弁用カム及び閉弁用カムに関するバルブリフト量、バルブ速度及びバルブ加速度の別実施形態を示すグラフである。
【図６】本発明に係る開弁用カム及び閉弁用カムに関するバルブリフト曲線の別実施形態の作用を示す作用図である。
【図７】本発明に係る開弁用カム及び閉弁用カムのカムプロフィールの設定手順（前半）を示す説明図である。
【図８】本発明に係る開弁用カム及び閉弁用カムのカムプロフィールの設定手順（後半）を示す説明図である。
【図９】本発明に係る開弁用カム及び閉弁用カムのバルブリフト曲線の第１変形例を示すグラフである。
【図１０】本発明に係る開弁用カム及び閉弁用カムのバルブリフト曲線の第２変形例を示すグラフである。
【図１１】本発明に係る開弁用カム及び閉弁用カムのバルブリフト曲線の第３変形例を示すグラフである。
【図１２】本発明に係る開弁用カム及び閉弁用カムのバルブリフト曲線の第４変形例を示すグラフである。
【図１３】従来の開弁用カム及び閉弁用カムのカム回転角度とバルブリフト量との関係を示すグラフである。
【図１４】従来の内燃機関の動弁装置におけるバルブリフト量及び動弁系慣性力とカム回転角との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１３４】
１０，６０…内燃機関、１２，６２…吸気バルブ、１３…排気バルブ、２２ａ，６２Ａ…従動子、４４，８１…開弁用カム、４５，８２…閉弁用カム、１０１，１３１…開弁用カムの基本バルブリフト曲線（開弁用カムのバルブリフト曲線）、１１１，１４１…閉弁用カムの基本バルブリフト曲線（閉弁用カムのバルブリフト曲線）、１６１，１８１…開弁用カムの正規バルブリフト曲線（開弁用カムのバルブリフト曲線）、１６３，１６６，１７３，１７６…接続曲線（第２接続部、第３接続部、第１接続部、第４接続部）、１６４，１７２、１７７，２０６，２１６，２１８，２３２，２３４…無負荷部バルブリフト修正曲線（大リフト部、第１ランプ部、第２ランプ部、中央曲線、端部曲線、端部曲線、端部修正曲線、端部修正曲線）、１７１，１９１…閉弁用カムの正規バルブリフト曲線（閉弁用カムのバルブリフト曲線）、２０１，２２１…開弁用カムの正規バルブリフト曲線、２１１，２３１…閉弁用カムの正規バルブリフト曲線、３０１，３０６…基本バルブリフト曲線（バルブリフト曲線）、３３１…開弁用カムの無負荷部曲線、３３２，３３３…閉弁用カムの無負荷部曲線。
【図１】
2008151015.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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