カム、スプロケットおよびエンジン
【課題】 爆発２次の音を強調させることができるカム、スプロケットおよびエンジンを提供する。
【解決手段】 本発明に係るカム（９０）は、ｎ本の気筒を有するエンジンのバルブ駆動用に用いられ、ベース部（９１）と、ベース部から突出するノーズ部（９２）と、を有するカムであって、ベース部は、平面部（９３）を２ｎ個有する略正多角形状に形成されていることを特徴とするものである。本発明に係るカムによれば、回転ｎ次の音を強調させることができることから、爆発２次の音を強調させることができる。
【解決手段】 本発明に係るカム（９０）は、ｎ本の気筒を有するエンジンのバルブ駆動用に用いられ、ベース部（９１）と、ベース部から突出するノーズ部（９２）と、を有するカムであって、ベース部は、平面部（９３）を２ｎ個有する略正多角形状に形成されていることを特徴とするものである。本発明に係るカムによれば、回転ｎ次の音を強調させることができることから、爆発２次の音を強調させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカム、スプロケット、およびエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両用のエンジンの音色を改善する要求が高くなってきている。そこで、近年では、エンジンの音色を変更可能な技術が開発されてきている。例えば特許文献１には、エンジンのエアダクト内の吸気通路に、吸気流速変動を受けて吸気流速変動の２分の１の周期で振動する加振体を設けたことを特徴とするエンジンのエアダクト構造が開示されている。この技術によれば、加振体が吸気流速変動の２分の１の周期で振動する。それにより、エアダクトを流れる吸気は、吸気流速変動の２分の１の周期で加振される。その結果、エアダクト内に吸気流速変動の２分の１の周期の圧力変動が生じることから、吸気音の２次成分（倍音）、つまり爆発２次の音を強調させることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１６１７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、車両用のエンジンにおいては、カムとバルブリフタとの強制力（接触時に生じる力）、タイミングチェーンとクランクスプロケットとの強制力等、によって、エンジンの爆発１次の音が発せられる。ここで、爆発ｎ次の音とは、エンジンが爆発する周期のｎ倍の周波数を有する音をいう（ｎは自然数である）。車両の運転者は、爆発１次の音を騒音として感じることが多い。一方、運転者は爆発２次の音を軽快感のある音として感じることが多い。
【０００５】
本発明は、爆発２次の音を強調させることができるカム、スプロケットおよびエンジン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】
【０００６】
本発明に係るカムは、ｎ本の気筒を有するエンジンのバルブ駆動用に用いられ、ベース部と、ベース部から突出するノーズ部と、を有するカムであって、ベース部は、平面部を２ｎ個有する略正多角形状に形成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明に係るカムによれば、カムのベース部は、平面部を２ｎ個有する略正多角形状に形成されている。ここで、例えば４気筒エンジンの場合、１サイクル（クランクシャフト２回転）当たり、４回の爆発が生じる。したがって、クランクシャフト１回転当たり、２回の爆発が生じる。つまり、４気筒エンジンの場合、爆発１次の音は、回転２次の音である。したがって、４気筒エンジンの場合、爆発２次の音は、回転２次の２倍である回転４次の音である。同様に、６気筒エンジンの場合、爆発２次の音は、回転６次の音である。８気筒エンジンの場合、爆発２次の音は、回転８次の音である。つまり、ｎ本の気筒を有するエンジンの場合、爆発２次の音は、回転ｎ次の音である。また、１サイクル当たり、カムは１回転する。したがって、本発明に係るカムをエンジンに用いた場合には、カムとカムに接触するカム動力伝達部（例えば、バルブリフタ）との間には、爆発１回あたり「ｎ回の強制力」が発生する。それにより、回転ｎ次の音を強調させることができることから、爆発２次の音を強調させることができる。
【０００８】
本発明に係るエンジンは、ｎ本の気筒を有するエンジンであって、各々の気筒の吸気および排気ポートにそれぞれ配置されたバルブと、請求項１記載のカムと、カムに接触しながらカムからバルブへ動力を伝達させるカム動力伝達部と、を備えることを特徴とするものである。本発明に係るエンジンによれば、エンジンは、請求項１記載のカムを備えている。それにより、カムとカム動力伝達部（例えば、バルブリフタ）との間には、爆発１回あたり「ｎ回の強制力」が発生する。それにより、回転ｎ次の音を強調させることができることから、爆発２次の音を強調させることができる。また、本発明に係るエンジンによれば、エンジンの停止時においてカムの停止位置が安定する。その結果、エンジンの停止時において、ピストンの位置が安定する。それにより、エンジンの停止時におけるピストン位置のばらつきが抑制されることから、エンジンの始動性を向上させることができる。
【０００９】
本発明に係るスプロケットは、ｎ本の気筒を有するエンジンに用いられ、ローラチェーンと噛み合う歯を外周に複数有するスプロケットであって、複数の歯は、ローラチェーンに噛み合い始める部位である噛み合い開始部位とスプロケットの回転中心とを結ぶ噛み合い−中心線の長さが相異なりかつ隣接する第１歯および第２歯を含み、第１歯は、第２歯よりも噛み合い−中心線の長さが長くかつ複数の歯の中にｎ個設けられていることを特徴とするものである。本発明に係るスプロケットによれば、第１歯が、スプロケットの複数の歯の中にｎ個配置されている。それにより、本発明に係るスプロケットをｎ本の気筒を有するエンジンのクランクスプロケットとして用いた場合には、クランクシャフト１回転当たり、ローラチェーンにｎ回の張力変動が生じる。その結果、クランクシャフト１回転当たり、クランクスプロケットとローラチェーンとの間にｎ回の強制力が発生することから、回転ｎ次の音を強調させることができる。したがって、本発明に係るスプロケットによれば、爆発２次の音を強調させることができる。
【００１０】
上記構成において、隣り合う第１歯の噛み合い開始部位同士を結んだ線分を一辺とする仮想輪郭線の形状は、略正ｎ角形であってもよい。この構成によれば、この構成のスプロケットをエンジンに用いた場合に、エンジンの回転数が一定の場合には、爆発２次の音の周波数は一定となる。その結果、一定の周波数を有する爆発２次の音を強調させることができる。上記構成において、隣り合う第１歯の噛み合い開始部位同士を結んだ線分を一辺とする仮想輪郭線の形状は、噛み合い−中心線の長さの長い頂点と噛み合い−中心線の長さの短い頂点とがスプロケットの回転方向に対して交互に配置されたｎ角形であってもよい。
【００１１】
本発明に係るエンジンは、ｎ本の気筒を有するエンジンであって、エンジンのクランクシャフトに接続されたクランクスプロケットと、クランクスプロケットに巻き掛けられたローラチェーンと、を備え、クランクスプロケットは、請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載のスプロケットであることを特徴とするものである。本発明に係るエンジンによれば、クランクスプロケットは請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載のスプロケットである。それにより、クランクシャフト１回転当たり、クランクスプロケットとローラチェーンとの間にｎ回の強制力が発生することから、回転ｎ次の音を強調させることができる。したがって、本発明に係るエンジンによれば、爆発２次の音を強調させることができる。
【００１２】
上記構成において、第１および第２バンクと、第１および第２バンクに対応してそれぞれ設けられた複数のバルブと、バルブを駆動させるカムを回転させるカムスプロケットと、を備え、クランクスプロケットは、請求項５記載のスプロケットであり、ローラチェーンは、カムスプロケットに巻き掛けられて第１バンク側から第２バンク側へと走行し、噛み合い−中心線の長さの短い頂点に相当する歯は、第１バンクに設けられた駆動中のバルブのリフト量が第２バンクに設けられた駆動中のバルブのリフト量よりも大きくなる期間内において、ローラチェーンに噛み合ってもよい。
【００１３】
ここで、第１バンクに設けられた駆動中のバルブのリフト量が第２バンクに設けられた駆動中のバルブのリフト量よりも大きくなる期間内において、ローラチェーンの張力はより大きくなる。つまり、この構成によれば、ローラチェーンの張力がより大きくなる期間内において、噛み合い−中心線の長さの短い頂点に相当する歯がローラチェーンに噛み合う。それにより、ローラチェーンの張力変動が抑制されることから、ローラチェーンの信頼性を向上させることができる。
【００１４】
本発明に係るエンジンは、ｎ本の気筒を有するエンジンであって、エンジンのクランクシャフトにクランクシャフトと同じ周期で回転するように接続され、かつｎ個の平面部からなる外周面を有する回転体と、外周面に接触する接触部と、接触部を外周面に向けて付勢する付勢手段と、を備えることを特徴とするものである。本発明に係るエンジンによれば、エンジンは回転体と接触部と付勢手段とを有する。それにより、クランクシャフト１回転当たり、回転体と接触部との間にｎ回の強制力が発生することから、回転ｎ次の音を強調させることができる。したがって、本発明に係るエンジンによれば、爆発２次の音を強調させることができる。
【００１５】
上記構成において、回転体の輪郭形状は、略正ｎ角形であってもよい。この構成によれば、エンジンの回転数が一定の場合には、爆発２次の音の周波数は一定となる。その結果、一定の周波数を有する爆発２次の音を強調させることができる。
【００１６】
上記構成において、クランクシャフトに接続されたクランクスプロケットに巻き掛けられたローラチェーンに対して、ローラチェーンの走行軌道の外側から張力を与えるアクチュエータと、アクチュエータを駆動させるポンプと、を有するチェーンテンショナをさらに備え、ポンプは、アクチュエータに連通されたシリンダと、シリンダの内側に配置され、シリンダの内壁面に沿って往復運動するピストンと、シリンダの内側に配置され、ピストンのシリンダの側と反対側の端面が回転体の外周面に接触するように、ピストンを回転体の外周面に向けて付勢するスプリングと、を有し、接触部は、ピストンであり、付勢手段は、スプリングであってもよい。この構成によれば、ピストンと回転体との間の強制力と同じ周期の強制力を、チェーンテンショナからローラチェーンに対して与えることができる。それにより、爆発２次の音を強調させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、爆発２次の音を強調させることができるカム、スプロケットおよびエンジンを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００１９】
本発明の実施例１に係るエンジン３００について説明する。図１は、本発明の実施例１に係るエンジン３００の模式図である。エンジン３００はｎ本の気筒を有するエンジンである。本実施例においては、６本の気筒を有するＶ型のエンジン（Ｖ６エンジン）をエンジン３００の一例として説明する。
【００２０】
エンジン３００は、右バンク１１（図１において向かって左側）と、左バンク１２（図１において向かって右側）と、を有している。本実施例においては、エンジン３００は、右バンク１１および左バンク１２にそれぞれ３つの気筒を有している。各気筒には、それぞれピストン（図示せず）が配置されている。各ピストンは、それぞれコンロッド（図示せず）によってクランクシャフト２０に連結されている。各ピストンの往復運動は、コンロッドを介してクランクシャフト２０の回転運動に変換される。
【００２１】
クランクシャフト２０の一端には、クランクスプロケット２２が接続されている。クランクスプロケット２２は、周知のスプロケットを用いることができる。具体的には、クランクスプロケット２２は、ローラチェーンに噛み合う歯が外周に一定のピッチで配置された周知のスプロケットを用いることができる。クランクスプロケット２２の歯数は、特に限定されない。本実施例においては、クランクスプロケットの歯数は１８である。
【００２２】
右バンク１１の各気筒は、図示しない各ポート（吸気ポートおよび排気ポート）を有している。右バンク１１の各気筒の吸気ポートには、右バンク吸気バルブ（図示せず）が配置されている。右バンク１１の各気筒の排気ポートには、右バンク排気バルブ（図示せず）が配置されている。そして、右バンク１１には、右バンク吸気バルブを開閉駆動させるための右バンク吸気カム（図示せず）と、右バンク吸気カムを回転させる右バンク吸気カムシャフト３０と、が配置されている。また、右バンク１１には、右バンク排気バルブを開閉駆動させるための右バンク排気カム（図示せず）と、右バンク排気カムを回転させる右バンク排気カムシャフト３３と、が配置されている。これらのカムおよびカムシャフトについての詳細は後述する。
【００２３】
左バンク１２の各気筒は、吸気ポート（図示せず）と排気ポート（図示せず）とを有している。左バンク１２の各気筒の吸気ポートには、左バンク吸気バルブ（図示せず）が配置されている。左バンク１２の各気筒の排気ポートには、左バンク排気バルブ（図示せず）が配置されている。そして、左バンク１２には、左バンク吸気バルブを開閉駆動させるための左バンク吸気カム（図示せず）と、左バンク吸気カムを回転させる左バンク吸気カムシャフト４０と、が配置されている。また、左バンク１２には、左バンク排気バルブを開閉駆動させるための左バンク排気カム（図示せず）と、左バンク排気カムを回転させる左バンク排気カムシャフト４３と、が配置されている。
【００２４】
右バンク吸気カムシャフト３０には、第１右バンク吸気カムスプロケット３１と、第２右バンク吸気カムスプロケット３２と、が接続されている。第１右バンク吸気カムスプロケット３１および第２右バンク吸気カムスプロケット３２は、それぞれ、右バンク吸気カムシャフト３０と同じ周期で回転する。第１右バンク吸気カムスプロケット３１および第２右バンク吸気カムスプロケット３２は、ローラチェーンと噛み合う歯が外周に一定のピッチで配置された周知のスプロケットを用いることができる。第２右バンク吸気カムスプロケット３２の歯数は、第１右バンク吸気カムスプロケット３１の歯数の２倍である。本実施例においては、第２右バンク吸気カムスプロケット３２の歯数は３６であり、第１右バンク吸気カムスプロケット３１の歯数は１８である。
【００２５】
右バンク排気カムシャフト３３には、右バンク排気カムスプロケット３４が接続されている。右バンク排気カムスプロケット３４は、右バンク排気カムシャフト３３と同じ周期で回転する。右バンク排気カムスプロケット３４は、ローラチェーンと噛み合う歯が外周に一定のピッチで配置された周知のスプロケットを用いることができる。右バンク排気カムスプロケット３４の歯数は、第１右バンク吸気カムスプロケット３１の歯数と同じである。本実施例においては、右バンク排気カムスプロケット３４の歯数は、１８である。
【００２６】
左バンク吸気カムシャフト４０には、第１左バンク吸気カムスプロケット４１と、第２左バンク吸気カムスプロケット４２と、が接続されている。第１左バンク吸気カムスプロケット４１および第２左バンク吸気カムスプロケット４２は、それぞれ、左バンク吸気カムシャフト４０と同じ周期で回転する。第１左バンク吸気カムスプロケット４１および第２左バンク吸気カムスプロケット４２は、ローラチェーンと噛み合う歯が外周に一定のピッチで配置された周知のスプロケットを用いることができる。第２左バンク吸気カムスプロケット４２の歯数は、第１左バンク吸気カムスプロケット４１の歯数の２倍である。本実施例においては、第２左バンク吸気カムスプロケット４２の歯数は３６であり、第１左バンク吸気カムスプロケット４１の歯数は１８である。
【００２７】
左バンク排気カムシャフト４３には、左バンク排気カムスプロケット４４が接続されている。左バンク排気カムスプロケット４４は、左バンク排気カムシャフト４３と同じ周期で回転する。左バンク排気カムスプロケット４４は、ローラチェーンと噛み合う歯が外周に一定のピッチで配置された周知のスプロケットを用いることができる。左バンク排気カムスプロケット４４の歯数は、第１左バンク吸気カムスプロケット４１の歯数と同じである。本実施例においては、左バンク排気カムスプロケット４４の歯数は、１８である。
【００２８】
右バンク１１と左バンク１２との間には、アイドラスプロケット５０が配置されている。具体的には、アイドラスプロケット５０は、後述するタイミングチェーン６０の走行軌道の外側からタイミングチェーン６０に噛み合うように、右バンク１１と左バンク１２との間に配置されている。アイドラスプロケット５０は、タイミングチェーン６０の走行軌道を規制する機能を有する。アイドラスプロケット５０は、クランクスプロケット２２と同様の構成を有している。つまり、アイドラスプロケット５０は、ローラチェーンと噛み合う歯が外周に一定のピッチで配置された周知のスプロケットを用いることができる。また、アイドラスプロケット５０の歯数は、クランクスプロケット２２の歯数と同じである。本実施例においては、アイドラスプロケット５０の歯数は１８である。
【００２９】
クランクスプロケット２２、第２右バンク吸気カムスプロケット３２、アイドラスプロケット５０および第２左バンク吸気カムスプロケット４２には、タイミングチェーン６０が巻き掛けられている。具体的には、タイミングチェーン６０は、クランクスプロケット２２、第２右バンク吸気カムスプロケット３２および第２左バンク吸気カムスプロケット４２に、タイミングチェーン６０の走行軌道の内側から巻き掛けられている。また、タイミングチェーン６０は、アイドラスプロケット５０に、タイミングチェーン６０の走行軌道の外側から巻き掛けられている。
【００３０】
タイミングチェーン６０としては、周知のローラチェーンを用いることができる。例えば、タイミングチェーン６０としては、複数のリンクが曲折可能に連結されてリング形状をなしたローラチェーンを用いることができる。
【００３１】
第１右バンク吸気カムスプロケット３１および右バンク排気カムスプロケット３４には、右バンク用カムチェーン７０が巻き掛けられている。右バンク用カムチェーン７０としては、周知のローラチェーンを用いることができる。
【００３２】
第１左バンク吸気カムスプロケット４１および左バンク排気カムスプロケット４４には、左バンク用カムチェーン８０が巻き掛けられている。左バンク用カムチェーン８０としては、周知のローラチェーンを用いることができる。
【００３３】
本実施例に係るエンジン３００においては、例えばクランクシャフト２０が時計回りに回転すると、クランクスプロケット２２も時計回りに回転する。その結果、タイミングチェーン６０は、図１の矢印の方向に走行する。タイミングチェーン６０が走行すると、第２右バンク吸気カムスプロケット３２、アイドラスプロケット５０および第２左バンク吸気カムスプロケット４２が回転する。
【００３４】
第２右バンク吸気カムスプロケット３２が回転すると、右バンク吸気カムシャフト３０が回転する。右バンク吸気カムシャフト３０が回転すると、第１右バンク吸気カムスプロケット３１が回転する。第１右バンク吸気カムスプロケット３１が回転すると、右バンク用カムチェーン７０が走行する。右バンク用カムチェーン７０が走行すると、右バンク排気カムスプロケット３４が回転する。右バンク排気カムスプロケット３４が回転すると、右バンク排気カムシャフト３３が回転する。
【００３５】
第２左バンク吸気カムスプロケット４２が回転すると、左バンク吸気カムシャフト４０が回転する。左バンク吸気カムシャフト４０が回転すると、第１左バンク吸気カムスプロケット４１が回転する。第１左バンク吸気カムスプロケット４１が回転すると、左バンク用カムチェーン８０が走行する。左バンク用カムチェーン８０が走行すると、左バンク排気カムスプロケット４４が回転する。左バンク排気カムスプロケット４４が回転すると、左バンク排気カムシャフト４３が回転する。
【００３６】
以上のようにして、クランクシャフト２０の動力は、右バンク吸気カムシャフト３０、右バンク排気カムシャフト３３、左バンク吸気カムシャフト４０および左バンク排気カムシャフト４３に伝達される。それにより、右バンク１１に配置された右バンク吸気バルブおよび右バンク排気バルブ、並びに左バンク１２に配置された左バンク吸気バルブおよび左バンク排気バルブが駆動される。つまり、右バンク吸気バルブ、右バンク排気バルブ、左バンク吸気バルブおよび左バンク排気バルブは、それぞれクランクシャフト２０の回転力によって駆動される。
【００３７】
また、第１右バンク吸気カムスプロケット３１および第１左バンク吸気カムスプロケット４１の歯数は、クランクスプロケット２２の歯数の２倍である。したがって、クランクシャフト２０が２回転（７２０°）することにより、右バンク吸気バルブ、右バンク排気バルブ、左バンク吸気バルブおよび左バンク排気バルブは、それぞれ開閉動作を１回行う。
【００３８】
続いて、カムおよびバルブについて説明する。図２は、カム９０およびバルブ１００の模式図である。カム９０は、カムシャフト３５に接続されている。なお、カムシャフト３５としては、図１に示す右バンク吸気カムシャフト３０、右バンク排気カムシャフト３３、左バンク吸気カムシャフト４０および左バンク排気カムシャフト４３のいずれかを用いることができる。また、カム９０としては、カムシャフト３５が右バンク吸気カムシャフト３０の場合には右バンク吸気カム、カムシャフト３５が右バンク排気カムシャフト３３の場合には右バンク排気カム、カムシャフト３５が左バンク吸気カムシャフト４０の場合には左バンク吸気カムおよびカムシャフト３５が左バンク排気カムシャフト４３の場合には左バンク排気カム、を用いることができる。
【００３９】
カム９０は、カムシャフト３５と同じ周期で回転する。つまり、クランクシャフト２０の２回転当たり、カム９０は１回転する。
【００４０】
また、カム９０は、ベース部９１と、ベース部９１から突出するノーズ部９２と、を有している。そして、カム９０のベース部９１は、平面領域を有する平面部９３を気筒数（ｎ）の２倍の個数（２ｎ個）有する略正多角形状に形成されている。つまり、それぞれの平面部９３のカム９０の回転方向の長さは略等しく、また、隣り合う平面部９３同士のなす角度は略等しい。例えば、エンジン３００が４本の気筒を有するエンジン、例えばＬ４エンジン（直列４気筒エンジン）の場合には、カム９０のベース部９１は、平面部９３を８個有する略正８角形状に形成されている。エンジン３００が６本の気筒を有するエンジン、例えばＶ６エンジン（Ｖ型６気筒エンジン）の場合には、カム９０のベース部９１は、平面部９３を１２個有する略正１２角形状に形成されている。エンジン３００が８本の気筒を有するエンジン、例えばＶ８エンジン（Ｖ型８気筒エンジン）の場合には、カム９０のベース部９１は、平面部９３を１６個有する略正１６角形状に形成されている。
【００４１】
カム９０の材質は、特に限定されない。例えば、カム９０の材質としては、鋼を用いることができる。また、カム９０の製造方法は、特に限定されない。例えば、周知のＮＣ工作機械を用いることによって、カム９０を製造することができる。
【００４２】
なお、カム９０の隣り合う平面部９３の接続部位は、鋭角にならないように滑らかに加工されていることが好ましい。隣り合う平面部９３の接続部位が滑らかに加工されていることにより、後述するように、カム９０とバルブリフタ１１０との接触時に生じる音、すなわち爆発２次の音が大きくなりすぎることを抑制できるからである。例えば、隣り合う平面部９３の接続部位は数μｍ程度の半径のＲに加工されていればよい。
【００４３】
バルブ１００は、吸気ポート（図示せず）および排気ポート（図示せず）にそれぞれ配置されている。例えば、カムシャフト３５が右バンク吸気カムシャフト３０の場合には、バルブ１００は右バンク吸気バルブである。カムシャフト３５が右バンク排気カムシャフト３３の場合には、バルブ１００は右バンク排気バルブである。カムシャフト３５が左バンク吸気カムシャフト４０の場合には、バルブ１００は左バンク吸気バルブである。カムシャフト３５が左バンク排気カムシャフト４３の場合には、バルブ１００は左バンク排気バルブである。
【００４４】
バルブ１００は、バルブステム１０２（支持棒）と、バルブステム１０２の一端に接続されたバルブヘッド１０４と、を有している。バルブヘッド１０４は、吸気ポートまたは排気ポートを開閉する機能を有する。
【００４５】
カム９０とバルブ１００との間には、バルブリフタ１１０と、リテーナ１１４と、が配置されている。また、リテーナ１１４とシリンダヘッド１４に配置されたスプリング座部１５との間には、バルブスプリング１１６が配置されている。
【００４６】
バルブリフタ１１０は、カム９０の外周面に接触しながらカム９０からバルブ１００へ動力を伝達させるカム動力伝達部としての機能を有する。具体的には、バルブリフタ１１０は、カム９０と接触する接触部１１２を有し、カム９０の回転運動により発生する動力をバルブ１００へ伝達する。それにより、バルブ１００は直進運動を行う。なお、バルブリフタ１１０の接触部１１２の表面形状は、特に限定されない。本実施例においては接触部１１２の表面形状は、平坦な平面形状である。
【００４７】
リテーナ１１４は、バルブステム１０２とバルブリフタ１１０とを接続する機能を有している。バルブスプリング１１６は、バルブ１００を閉弁方向に付勢する機能を有する。つまり、バルブスプリング１１６は、バルブヘッド１０４をポートに密着させる（閉弁）機能を有する。また、バルブスプリング１１６は、バルブリフタ１１０の接触部１１２をカム９０の外周面に付勢する機能を有する。したがって、カムシャフト３５は、バルブ１００を閉弁から開弁させる場合には、バルブスプリング１１６の付勢力に抵抗しながら回転する。つまり、エンジン３００において、バルブ１００を閉状態から開状態に移行させる場合のカムシャフト３５の回転負荷の方が、バルブ１００を開状態から閉状態に移行させる場合のカムシャフト３５の回転負荷に比較して、大きくなる。特に、バルブ１００の開方向のリフト量が最大となったときに、最もカムシャフト３５の回転負荷が大きくなる。
【００４８】
ここで、エンジン３００の爆発ｎ次の音と回転ｎ次の音について説明する。エンジン３００の爆発ｎ次の音とは、爆発の周期のｎ倍の周波数に相当する音をいう。回転ｎ次の音とは、エンジン３００の回転周期のｎ倍の周波数に相当する音をいう。例えば、４気筒エンジンの場合、１サイクルすなわちクランクシャフト２０の２回転当たり、４回の爆発が生じる。したがって、クランクシャフト２０の１回転当たり２回の爆発が生じる。つまり、４気筒エンジンの場合、爆発１次の音は回転２次の音である。したがって、４気筒エンジンの場合、爆発２次の音は回転２次の２倍である回転４次の音である。同様に、６気筒エンジンの場合、爆発２次の音は回転６次の音である。８気筒エンジンの場合、爆発２次の音は回転８次の音である。つまり、ｎ本の気筒を有するエンジン３００において、爆発２次の音は回転ｎ次の音である。
【００４９】
なお、爆発１次の音は、運転者にとって一般に「騒音」として聞こえる。一方、爆発２次の音は、運転者にとっていわゆる「軽快感ある音」として聞こえる。したがって、爆発２次の音は、爆発１次の音に比較して、運転者にとって好ましいと感じられる音である。
【００５０】
本実施例に係るエンジン３００によれば、図２に示すカム９０を備えている。カム９０のベース部９１は、平面部９３を２ｎ個（気筒数ｎの２倍）有する略正多角形状に形成されている。そして、１サイクルすなわちクランクシャフト２０の２回転当たり、カム９０は１回転する。したがって、カム９０とカム９０に接触するカム動力伝達部（例えばバルブリフタ１１０）との間には、爆発１回あたり２ｎの２分の１に相当する「ｎ回の強制力」が発生する。それにより、本実施例に係るカム９０によれば、回転ｎ次の音を強調させることができることから、爆発２次の音を強調させることができる。その結果、本実施例に係るエンジン３００によれば、爆発２次の音を強調させることができる。
【００５１】
また、本実施例に係るエンジン３００によれば、エンジン３００に配置された複数のカム９０のうち少なくとも１つのカム９０の平面部９３はカム動力伝達部（例えばバルブリフタ１１０）の接触部１１２と接触した状態で、エンジン３００は停止する。この場合、エンジン３００の停止時においてカム９０の停止位置が安定する。その結果、エンジン３００の停止時において、ピストンの位置が安定する。それにより、エンジン３００の停止時におけるピストン位置のばらつきが抑制されることから、エンジン３００の始動性を向上させることができる。
【実施例２】
【００５２】
続いて、本発明の実施例２に係るエンジン３００ａについて説明する。図３は、本発明の実施例２に係るエンジン３００ａの模式図である。図３に示すエンジン３００ａは、図１に示すクランクスプロケット２２の代わりにクランクスプロケット２２ａを備える点において、図１に示すエンジン３００と異なる。また、図３に示すエンジン３００ａは、図２に示すカム９０のベース部９１に平面図９３が形成されていない点、すなわちベース部９１が滑らかな曲面構造を有する点において、図１に示すエンジン３００と異なる。その他の構成は、図１に示すエンジン３００と同じため、説明を省略する。
【００５３】
図４は、エンジン３００ａのクランクスプロケット２２ａの模式図である。具体的には、図４は、クランクスプロケット２２ａをクランクシャフト２０の端面側から見た模式図である。なお、図４においてクランクスプロケット２２ａの回転方向は、矢印で図示されている。クランクスプロケット２２ａは、タイミングチェーン６０と噛み合う歯１２０を外周に複数（１８個）有するスプロケットである。また、クランクスプロケット２２ａは、エンジン３００ａの気筒数ｎと同じ略ｎ角形状の基本外形を有している。
【００５４】
具体的には、クランクスプロケット２２ａは、ｎ本（６本）の気筒を有するエンジン３００ａに用いられ、タイミングチェーン６０と噛み合う歯１２０を複数有するクランクスプロケットである。また、クランクスプロケット２２ａにおいて、複数の歯１２０は、各々の歯１２０のタイミングチェーン６０に噛み合い始める部位である噛み合い開始部位とクランクスプロケット２２ａの回転中心とを結ぶ線である噛み合い−中心線の長さが相異なりかつ隣接する第１歯および第２歯を含んでいる。さらに、クランクスプロケット２２ａにおいて、第１歯は、第２歯よりも噛み合い−中心線の長さが長くかつ複数の歯１２０の中にｎ個（６個）設けられている。
【００５５】
なお、図４において、歯１２１、歯１２２、歯１２３、歯１２４、歯１２５および歯１２６が第１歯に相当し、１８個の歯１２０のうち第１歯を除く歯１２０が、第２歯に相当する。
【００５６】
また、クランクスプロケット２２ａにおいて、第１歯（歯１２１、歯１２２、歯１２３、歯１２４、歯１２５および歯１２６）の噛み合い開始部位同士を結んだ線分を一辺とする仮想輪郭線１３０の形状は、略正ｎ角形（正６角形）である。歯１２１の噛み合い−中心線を噛み合い−中心線１４１とし、歯１２２の噛み合い−中心線を噛み合い−中心線１４２とし、歯１２３の噛み合い−中心線を噛み合い−中心線１４３とし、歯１２４の噛み合い−中心線を噛み合い−中心線１４４とし、歯１２５の噛み合い−中心線を噛み合い−中心線１４５とし、歯１２６の噛み合い−中心線を噛み合い−中心線１４６とする。また、仮想輪郭線１３０の各頂点のうち、歯１２１に相当する頂点を頂点１５１とし、歯１２２に相当する頂点を頂点１５２とし、歯１２３に相当する頂点を頂点１５３とし、歯１２４に相当する頂点を頂点１５４とし、歯１２５に相当する頂点を頂点１５５とし、歯１２６に相当する頂点を頂点１５６とする。
【００５７】
クランクスプロケット２２ａの材質は特に限定されない。例えば、クランクスプロケット２２ａの材質としては、鋼を用いることができる。クランクスプロケット２２ａの製造方法としては、特に限定されない。例えば、周知のＮＣ工作機械を用いることによって、クランクスプロケット２２ａを製造することができる。
【００５８】
本実施例に係るエンジン３００ａによれば、クランクスプロケット２２ａを備えている。クランクスプロケット２２ａは、第１歯（歯１２１、歯１２２、歯１２３、歯１２４、歯１２５および歯１２６）を、複数の歯１２０の中にｎ個（６個）有している。それにより、クランクスプロケット２２ａをｎ本の気筒を有するエンジン３００ａに用いた場合には、クランクシャフト２０の１回転当たり、クランクスプロケット２２ａとタイミングチェーン６０との間にｎ回の張力変動が生じる。その結果、クランクシャフト２０の１回転当たり、クランクスプロケット２２ａとタイミングチェーン６０との間にｎ回の強制力が発生することから、回転ｎ次の音を強調させることができる。したがって、本実施例に係るクランクスプロケット２２ａによれば、爆発２次の音を強調させることができる。それにより、本実施例に係るエンジン３００ａによれば、爆発２次の音を強調させることができる。
【００５９】
なお、図４に示すクランクスプロケット２２ａにおいて、第１歯（歯１２１、歯１２２、歯１２３、歯１２４、歯１２５および歯１２６）の噛み合い開始部位同士を結んだ線分を一辺とする仮想輪郭線１３０の形状は、略正ｎ角形（正６角形）としたが、これに限られない。しかしながら、仮想輪郭線１３０の形状が略正ｎ角形であることにより、この構成のクランクスプロケット２２ａをエンジン３００ａに用いた場合に、エンジン３００ａの回転数が一定の場合には、爆発２次の音の周波数は一定となる。その結果、一定の周波数を有する爆発２次の音を強調させることができる。
【００６０】
（変形例１）
続いて実施例２の変形例１に係るエンジン３００ｂ（図示せず）のクランクスプロケット２２ｂについて説明する。図５は、実施例２の変形例１に係るエンジン３００ｂのクランクスプロケット２２ｂの模式図である。クランクスプロケット２２ｂは、仮想輪郭線の形状が図４に示すクランクスプロケット２２ａの仮想輪郭線１３０と異なっている。図５に示すクランクスプロケット２２ｂの仮想輪郭線を、仮想輪郭線１３０ｂとする。クランクスプロケット２２ｂに仮想輪郭線１３０ｂの形状は、噛み合い−中心線の長さの長い頂点（頂点１５１ｂ、頂点１５３ｂおよび頂点１５５ｂ）と噛み合い−中心線の長さの短い頂点（頂点１５２ｂ、頂点１５４ｂおよび頂点１５６ｂ）とがクランクスプロケット２２ｂの回転方向に対して交互に配置されたｎ角形（６角形）である。
【００６１】
具体的には、頂点１５１ｂに相当する歯１２１の噛み合い−中心線１４１ｂ、頂点１５３ｂに相当する歯１２３の噛み合い−中心線１４３ｂおよび頂点１５５ｂに相当する歯１２５の噛み合い−中心線１４５ｂの長さは同じである。また、頂点１５２ｂに相当する歯１２２の噛み合い−中心線１４２ｂ、頂点１５４ｂに相当する歯１２４の噛み合い−中心線１４４ｂおよび頂点１５６ｂに相当する歯１２６の噛み合い−中心線１４６ｂの長さは同じである。そして、噛み合い−中心線１４１ｂ、噛み合い−中心線１４３ｂおよび噛み合い−中心線１４５ｂの長さは、噛み合い−中心線１４２ｂ、噛み合い−中心線１４４ｂおよび噛み合い−中心線１４６ｂの長さに比較して、長い。
【００６２】
噛み合い−中心線の長さの短い頂点（頂点１５２ｂ、頂点１５４ｂおよび頂点１５６ｂ）に相当する歯（歯１２２、歯１２４および歯１２６）は、右バンク１１に設けられた駆動中のバルブ１００のリフト量が左バンク１２に設けられた駆動中のバルブ１００のリフト量よりも大きくなる期間内において、タイミングチェーン６０に噛み合う。この場合の効果について説明するために、まずはタイミングチェーン６０の張力変動について説明する。
【００６３】
図６（ａ）は、Ｖ６エンジンにおいて、図１に示すクランクスプロケット２２を用いた場合のタイミングチェーン６０の張力変動を示す模式図である。つまり、図６（ａ）は、Ｖ６エンジンにおいて、各々の歯１２０の噛み合い−中心線の長さが全て等しいクランクスプロケット２２を用いた場合のタイミングチェーン６０の張力変動を示す模式図である。図６（ｂ）は、Ｖ６エンジンにおいて、図５に示すクランクスプロケット２２ｂを用いた場合のタイミングチェーン６０の張力変動を示す模式図である。図６（ａ）および図６（ｂ）において、縦軸は、タイミングチェーン６０の張力（Ｎ）を示す。図６（ａ）および図６（ｂ）において、横軸は、クランクシャフト２０の回転角度（°）すなわちクランク角（°）を示す。
【００６４】
図６（ａ）に示すように、クランクスプロケットとして図１に示すクランクスプロケット２２を用いた場合、タイミングチェーン６０の張力は、クランクシャフト２０が２回転（７２０°）する間に、６つのピークを有する。６つのピークのうち、クランク角の小さい方から順に、ピーク１６１、ピーク１６２、ピーク１６３、ピーク１６４、ピーク１６５およびピーク１６６とする。なお、ピーク１６１、ピーク１６３およびピーク１６５の大きさ（張力の最大値の大きさ）は、等しい。また、ピーク１６２、ピーク１６４およびピーク１６６の大きさ（張力の最大値の大きさ）は、等しい。そして、ピーク１６２、ピーク１６４およびピーク１６６の大きさは、ピーク１６１、ピーク１６３およびピーク１６５の大きさに比較して、大きい。
【００６５】
なお、図６（ａ）において、ピーク１６２、ピーク１６４およびピーク１６６のクランク角は、右バンク１１に設けられた駆動中のバルブ１００のリフト量が左バンク１２に設けられた駆動中のバルブ１００のリフト量よりも大きくなるクランク角である。また、ピーク１６１、ピーク１６３およびピーク１６５のクランク角は、左バンク１２に設けられた駆動中のバルブ１００のリフト量が右バンク１１に設けられた駆動中のバルブ１００のリフト量よりも大きくなるクランク角である。
【００６６】
ピーク１６２、ピーク１６４およびピーク１６６に頂点に対応するクランク角は、右バンク１１の駆動中のバルブ１００のリフト量が最大となるクランク角である。ピーク１６１、ピーク１６３およびピーク１６５の頂点に対応するクランク角は、左バンク１２の駆動中のバルブ１００のリフト量が最大となるクランク角である。
【００６７】
ここで、本変形例に係るエンジン３００ｂにおいて、噛み合い−中心線の長さの短い頂点（頂点１５２ｂ、頂点１５４ｂおよび頂点１５６ｂ）に相当する歯（歯１２２、歯１２４および歯１２６）が、右バンク１１に設けられた駆動中のバルブ１００のリフト量が左バンク１２に設けられた駆動中のバルブ１００のリフト量よりも大きくなる期間内（ピーク１６２、ピーク１６４およびピーク１６６）において、タイミングチェーン６０に噛み合った場合には、図６（ａ）に示す模式図は、図６（ｂ）に示す模式図のようになる。つまり、図６（ａ）に示すピーク１６２、ピーク１６４およびピーク１６６の大きさが小さくなる。これは、タイミングチェーン６０と噛み合い−中心線の長さの長い頂点に相当する歯（歯１２１、歯１２３および歯１２５）とが噛み合う場合に比較して、タイミングチェーン６０と噛み合い−中心線の長さの短い頂点に相当する歯（歯１２２、歯１２４および歯１２６）とが噛み合う場合の方が、タイミングチェーン６０の張力が小さくなることによるものである。
【００６８】
以上のように、噛み合い−中心線の長さの短い頂点に相当する歯（歯１２２、歯１２４および歯１２６）が、右バンク１１に設けられた駆動中のバルブ１００のリフト量が左バンク１２に設けられた駆動中のバルブ１００のリフト量よりも大きくなる期間内において、タイミングチェーン６０に噛み合う場合には、図６（ｂ）に示すようにタイミングチェーン６０の張力変動が抑制される。それにより、タイミングチェーン６０の信頼性を向上させることができる。
【００６９】
なお、噛み合い−中心線１４２ｂ、噛み合い−中心線１４４ｂおよび噛み合い−中心線１４６ｂの長さは、タイミングチェーン６０の張力変動が最も抑制される長さであることが好ましい。例えば、図６（ｂ）に示すように、ピーク１６２ａ、ピーク１６４ａおよび１６６ａの張力の大きさが、ピーク１６１、ピーク１６３およびピーク１６５の張力の大きさに等しくなるように、噛み合い−中心線１４２ｂ、噛み合い−中心線１４４ｂおよび噛み合い−中心線１４６ｂの長さが設定されていることが好ましい。この場合、タイミングチェーン６０の張力変動が最も抑制されるからである。
【００７０】
本変形例において、右バンク１１が請求項７の第１バンクに相当し、左バンク１２が請求項７の第２バンクに相当し、第２右バンク吸気カムスプロケット３２および第２左バンク吸気カムスプロケット４２が請求項７のカムスプロケットに相当する。
【実施例３】
【００７１】
続いて、本発明の実施例３に係るエンジン３００ｃについて説明する。図７は、本発明の実施例３に係るエンジン３００ｃの模式図である。エンジン３００ｃは、回転体１７０およびチェーンテンショナ１８０をさらに備える点において、図１に示すエンジン３００と異なる。また、図７に示すエンジン３００ｃは、図２に示すカム９０のベース部９１に平面図９３が形成されていない点、すなわちベース部９１が滑らかな曲面構造を有する点において、図１に示すエンジン３００と異なる。その他の構成は、図１に示すエンジン３００と同じため、説明を省略する。
【００７２】
図８は、回転体１７０およびチェーンテンショナ１８０の拡大図である。図８に示すように、回転体１７０は、エンジン３００ｃのクランクシャフト２０に、クランクシャフト２０と同じ周期で回転するように接続されている。本実施例においては、回転体１７０は、クランクシャフト２０のクランクスプロケット２２よりもさらに一端側に、回転体１７０の中心がクランクシャフト２０の回転中心と一致するように接続されている。
【００７３】
回転体１７０の材質としては、特に限定されないが、例えば、鋼を用いることができる。また、回転体１７０は、平面部１７２が気筒数と同じ数（ｎ個）、接続されて形成された外周面を有している。つまり、回転体１７０は、ｎ個の平面部１７２からなる外周面を有している。例えばエンジン３００ｃの気筒数が４本の場合（Ｌ４エンジン）には、回転体１７０は４個の平面部１７２からなる外周面を有している。また、エンジン３００ｃの気筒数が６本の場合（Ｖ６エンジン）には、回転体１７０は６個の平面部１７２からなる外周面を有している。エンジン３００ｃの気筒数が８本の場合（Ｖ８エンジン）には、回転体１７０は８個の平面部１７２からなる外周面を有している。図８においては、６個の平面部１７２を有する回転体１７０が例示されている。
【００７４】
なお、平面部１７２の輪郭形状外周方向の長さは、特に限定されないが、本実施例においては全て等しい。つまり、回転体１７０の輪郭形状は、回転軸方向から見て略正ｎ角形（ｎは気筒数）の形状を有している。また、隣り合う平面部１７２の接続部位は、鋭角にならないように滑らかに接続されていることが好ましい。隣り合う平面部１７２同士が滑らかに接続されていることにより、回転体１７０と後述するピストン２０４との接触時に生じる音、すなわち爆発２次の音が大きくなりすぎることを抑制できるからである。例えば、隣り合う平面部１７２の接続部位は数μｍ程度の半径のＲに加工されていればよい。
【００７５】
チェーンテンショナ１８０は主として、アクチュエータ１９０と、ポンプ２００と、を備える。アクチュエータ１９０は、タイミングチェーン６０に対して、タイミングチェーン６０の走行軌道の外側から張力を与えている。アクチュエータ１９０としては、周知の油圧ピストンシリンダを用いることができる。
【００７６】
アクチュエータ１９０のロッド１９２の一端には、タイミングチェーン６０に当接する当接部としてのスリッパー１９４が接続されている。スリッパー１９４は、長手方向の一端がアクチュエータ１９０のロッド１９２に接続され、長手方向の他端が回転軸１９６によって回動可能に軸支されている。アクチュエータ１９０のロッド１９２が伸びると、スリッパー１９４はｄ方向へ回動する。それにより、アクチュエータ１９０は、タイミングチェーン６０に張力を与えることができる。また、アクチュエータ１９０のロッド１９２が縮むと、スリッパー１９４はｃ方向へ回動する。それにより、アクチュエータ１９０は、タイミングチェーン６０に与えていた張力を緩めることができる。
【００７７】
ポンプ２００は、シリンダ２０２と、ピストン２０４と、スプリング２０６と、を備える。シリンダ２０２は、アクチュエータ１９０と配管２１０によって連通されている。
【００７８】
ピストン２０４は、シリンダ２０２の内側に配置され、シリンダ２０２の内壁面に沿って往復運動（ａ方向とｂ方向の往復運動）を行う。また、シリンダ２０２とピストン２０４との間には作動流体としてのオイルが貯留される。スプリング２０６は、シリンダ２０２の内側に配置されている。スプリング２０６は、ピストン２０４のシリンダ２０２側と反対側の端面が回転体１７０の外周面に接触するように、ピストン２０４を回転体１７０の外周面に向けて付勢している。つまり、本実施例において、ピストン２０４は、回転体１７０の外周面に接触する接触部としての機能を有する。また、スプリング２０６は、付勢手段としての機能を有する。
【００７９】
図８において、クランクシャフト２０が回転する場合、回転体１７０はクランクシャフト２０と同じ周期で回転する。回転体１７０が回転すると、ポンプ２００のピストン２０４が往復運動する。この場合、回転体１７０とピストン２０４との間で回転体１７０の１回転当たり６回の強制力が発生する。そして、例えば、ピストン２０４が縮む方向（ａ方向）へ移動すると、ポンプ２００のシリンダ２０２内のオイルは、アクチュエータ１９０に送られる。その結果、アクチュエータ１９０のロッド１９２が伸びることにより、スリッパー１９４の一端はｄ方向へ回動する。この場合、タイミングチェーン６０の張力が増加する。一方、ピストン２０４が伸びる方向（ｂ方向）へ移動すると、アクチュエータ１９０内のオイルは、ポンプ２００のシリンダ２０２内へ吸い込まれる。その結果、アクチュエータ１９０のロッド１９２が縮むことにより、スリッパー１９４の一端はｃ方向へ回動する。この場合、タイミングチェーン６０に与えられていた張力は緩む。
【００８０】
本実施例に係るエンジン３００ｃによれば、エンジン３００ｃは回転体１７０と接触部（ピストン２０４）と付勢手段（スプリング２０６）とを有する。それにより、クランクシャフト２０の１回転当たり、回転体１７０と接触部（ピストン２０４）との間に気筒数ｎに相当するｎ回の強制力が発生することから、回転ｎ次の音を強調させることができる。したがって、本実施例に係るエンジン３００ｃによれば、爆発２次の音を強調させることができる。
【００８１】
また、本実施例に係るエンジン３００ｃによれば、接触部および付勢手段は、それぞれチェーンテンショナ１８０のアクチュエータ１９０を駆動させるポンプ２００のピストン２０４およびスプリング２０６である。それにより、ピストン２０４と回転体１７０との間の強制力と同じ周期の強制力を、チェーンテンショナ１８０からタイミングチェーン６０に対して与えることができる。それにより、爆発２次の音を強調させることができる。
【００８２】
なお、本実施例において回転体１７０の輪郭形状は、略正ｎ角形（略正６角形）であるが、これに限られない。しかしながら、回転体１７０の輪郭形状が略正ｎ角形であることにより、エンジン３００ｃの回転数が一定の場合には、爆発２次の音の周波数は一定となる。その結果、一定の周波数を有する爆発２次の音を強調させることができる。
【００８３】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】図１は、実施例１に係るエンジンの模式図である。
【図２】図２は、実施例１に係るカムおよびバルブの模式図である。
【図３】図３は、実施例２に係るエンジンの模式図である。
【図４】図４は、実施例２に係るエンジンのクランクスプロケットの模式図である。
【図５】図５は、実施例２の変形例１に係るエンジンのクランクスプロケットの模式図である。
【図６】図６（ａ）は、Ｖ６エンジンにおいて、図１に示すクランクスプロケットを用いた場合のタイミングチェーンの張力変動を示す模式図である。図６（ｂ）は、Ｖ６エンジンにおいて、図５に示すクランクスプロケットを用いた場合のタイミングチェーンの張力変動を示す模式図である。
【図７】図７は、実施例３に係るエンジンの模式図である。
【図８】図８は、回転体およびチェーンテンショナの拡大図である。
【符号の説明】
【００８５】
１１ 右バンク
１２ 左バンク
２０ クランクシャフト
２２ クランクスプロケット
３１ 第１右バンク吸気カムスプロケット
３２ 第２右バンク吸気カムスプロケット
３４ 右バンク排気カムスプロケット
３５ カムシャフト
４１ 第１左バンク吸気カムスプロケット
４２ 第２左バンク吸気カムスプロケット
４４ 左バンク排気カムスプロケット
５０ アイドラスプロケット
６０ タイミングチェーン
９０ カム
９１ ベース部
９２ ノーズ部
９３ 平面部
１００ バルブ
１１０ バルブリフタ
１１２ 接触部
１１６ バルブスプリング
１２０ 歯
１３０ 仮想輪郭線
１４１，１４２，１４３，１４４，１４５，１４６ 噛み合い−中心線
１５１，１５２，１５３，１５４，１５５，１５６ 頂点
１７０ 回転体
１７２ 平面部
１８０ チェーンテンショナ
１９０ アクチュエータ
１９４ スリッパー
２００ ポンプ
２０２ シリンダ
２０４ ピストン
２０６ スプリング
２１０ 配管
３００ エンジン
【技術分野】
【０００１】
本発明はカム、スプロケット、およびエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両用のエンジンの音色を改善する要求が高くなってきている。そこで、近年では、エンジンの音色を変更可能な技術が開発されてきている。例えば特許文献１には、エンジンのエアダクト内の吸気通路に、吸気流速変動を受けて吸気流速変動の２分の１の周期で振動する加振体を設けたことを特徴とするエンジンのエアダクト構造が開示されている。この技術によれば、加振体が吸気流速変動の２分の１の周期で振動する。それにより、エアダクトを流れる吸気は、吸気流速変動の２分の１の周期で加振される。その結果、エアダクト内に吸気流速変動の２分の１の周期の圧力変動が生じることから、吸気音の２次成分（倍音）、つまり爆発２次の音を強調させることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１６１７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、車両用のエンジンにおいては、カムとバルブリフタとの強制力（接触時に生じる力）、タイミングチェーンとクランクスプロケットとの強制力等、によって、エンジンの爆発１次の音が発せられる。ここで、爆発ｎ次の音とは、エンジンが爆発する周期のｎ倍の周波数を有する音をいう（ｎは自然数である）。車両の運転者は、爆発１次の音を騒音として感じることが多い。一方、運転者は爆発２次の音を軽快感のある音として感じることが多い。
【０００５】
本発明は、爆発２次の音を強調させることができるカム、スプロケットおよびエンジン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】
【０００６】
本発明に係るカムは、ｎ本の気筒を有するエンジンのバルブ駆動用に用いられ、ベース部と、ベース部から突出するノーズ部と、を有するカムであって、ベース部は、平面部を２ｎ個有する略正多角形状に形成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明に係るカムによれば、カムのベース部は、平面部を２ｎ個有する略正多角形状に形成されている。ここで、例えば４気筒エンジンの場合、１サイクル（クランクシャフト２回転）当たり、４回の爆発が生じる。したがって、クランクシャフト１回転当たり、２回の爆発が生じる。つまり、４気筒エンジンの場合、爆発１次の音は、回転２次の音である。したがって、４気筒エンジンの場合、爆発２次の音は、回転２次の２倍である回転４次の音である。同様に、６気筒エンジンの場合、爆発２次の音は、回転６次の音である。８気筒エンジンの場合、爆発２次の音は、回転８次の音である。つまり、ｎ本の気筒を有するエンジンの場合、爆発２次の音は、回転ｎ次の音である。また、１サイクル当たり、カムは１回転する。したがって、本発明に係るカムをエンジンに用いた場合には、カムとカムに接触するカム動力伝達部（例えば、バルブリフタ）との間には、爆発１回あたり「ｎ回の強制力」が発生する。それにより、回転ｎ次の音を強調させることができることから、爆発２次の音を強調させることができる。
【０００８】
本発明に係るエンジンは、ｎ本の気筒を有するエンジンであって、各々の気筒の吸気および排気ポートにそれぞれ配置されたバルブと、請求項１記載のカムと、カムに接触しながらカムからバルブへ動力を伝達させるカム動力伝達部と、を備えることを特徴とするものである。本発明に係るエンジンによれば、エンジンは、請求項１記載のカムを備えている。それにより、カムとカム動力伝達部（例えば、バルブリフタ）との間には、爆発１回あたり「ｎ回の強制力」が発生する。それにより、回転ｎ次の音を強調させることができることから、爆発２次の音を強調させることができる。また、本発明に係るエンジンによれば、エンジンの停止時においてカムの停止位置が安定する。その結果、エンジンの停止時において、ピストンの位置が安定する。それにより、エンジンの停止時におけるピストン位置のばらつきが抑制されることから、エンジンの始動性を向上させることができる。
【０００９】
本発明に係るスプロケットは、ｎ本の気筒を有するエンジンに用いられ、ローラチェーンと噛み合う歯を外周に複数有するスプロケットであって、複数の歯は、ローラチェーンに噛み合い始める部位である噛み合い開始部位とスプロケットの回転中心とを結ぶ噛み合い−中心線の長さが相異なりかつ隣接する第１歯および第２歯を含み、第１歯は、第２歯よりも噛み合い−中心線の長さが長くかつ複数の歯の中にｎ個設けられていることを特徴とするものである。本発明に係るスプロケットによれば、第１歯が、スプロケットの複数の歯の中にｎ個配置されている。それにより、本発明に係るスプロケットをｎ本の気筒を有するエンジンのクランクスプロケットとして用いた場合には、クランクシャフト１回転当たり、ローラチェーンにｎ回の張力変動が生じる。その結果、クランクシャフト１回転当たり、クランクスプロケットとローラチェーンとの間にｎ回の強制力が発生することから、回転ｎ次の音を強調させることができる。したがって、本発明に係るスプロケットによれば、爆発２次の音を強調させることができる。
【００１０】
上記構成において、隣り合う第１歯の噛み合い開始部位同士を結んだ線分を一辺とする仮想輪郭線の形状は、略正ｎ角形であってもよい。この構成によれば、この構成のスプロケットをエンジンに用いた場合に、エンジンの回転数が一定の場合には、爆発２次の音の周波数は一定となる。その結果、一定の周波数を有する爆発２次の音を強調させることができる。上記構成において、隣り合う第１歯の噛み合い開始部位同士を結んだ線分を一辺とする仮想輪郭線の形状は、噛み合い−中心線の長さの長い頂点と噛み合い−中心線の長さの短い頂点とがスプロケットの回転方向に対して交互に配置されたｎ角形であってもよい。
【００１１】
本発明に係るエンジンは、ｎ本の気筒を有するエンジンであって、エンジンのクランクシャフトに接続されたクランクスプロケットと、クランクスプロケットに巻き掛けられたローラチェーンと、を備え、クランクスプロケットは、請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載のスプロケットであることを特徴とするものである。本発明に係るエンジンによれば、クランクスプロケットは請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載のスプロケットである。それにより、クランクシャフト１回転当たり、クランクスプロケットとローラチェーンとの間にｎ回の強制力が発生することから、回転ｎ次の音を強調させることができる。したがって、本発明に係るエンジンによれば、爆発２次の音を強調させることができる。
【００１２】
上記構成において、第１および第２バンクと、第１および第２バンクに対応してそれぞれ設けられた複数のバルブと、バルブを駆動させるカムを回転させるカムスプロケットと、を備え、クランクスプロケットは、請求項５記載のスプロケットであり、ローラチェーンは、カムスプロケットに巻き掛けられて第１バンク側から第２バンク側へと走行し、噛み合い−中心線の長さの短い頂点に相当する歯は、第１バンクに設けられた駆動中のバルブのリフト量が第２バンクに設けられた駆動中のバルブのリフト量よりも大きくなる期間内において、ローラチェーンに噛み合ってもよい。
【００１３】
ここで、第１バンクに設けられた駆動中のバルブのリフト量が第２バンクに設けられた駆動中のバルブのリフト量よりも大きくなる期間内において、ローラチェーンの張力はより大きくなる。つまり、この構成によれば、ローラチェーンの張力がより大きくなる期間内において、噛み合い−中心線の長さの短い頂点に相当する歯がローラチェーンに噛み合う。それにより、ローラチェーンの張力変動が抑制されることから、ローラチェーンの信頼性を向上させることができる。
【００１４】
本発明に係るエンジンは、ｎ本の気筒を有するエンジンであって、エンジンのクランクシャフトにクランクシャフトと同じ周期で回転するように接続され、かつｎ個の平面部からなる外周面を有する回転体と、外周面に接触する接触部と、接触部を外周面に向けて付勢する付勢手段と、を備えることを特徴とするものである。本発明に係るエンジンによれば、エンジンは回転体と接触部と付勢手段とを有する。それにより、クランクシャフト１回転当たり、回転体と接触部との間にｎ回の強制力が発生することから、回転ｎ次の音を強調させることができる。したがって、本発明に係るエンジンによれば、爆発２次の音を強調させることができる。
【００１５】
上記構成において、回転体の輪郭形状は、略正ｎ角形であってもよい。この構成によれば、エンジンの回転数が一定の場合には、爆発２次の音の周波数は一定となる。その結果、一定の周波数を有する爆発２次の音を強調させることができる。
【００１６】
上記構成において、クランクシャフトに接続されたクランクスプロケットに巻き掛けられたローラチェーンに対して、ローラチェーンの走行軌道の外側から張力を与えるアクチュエータと、アクチュエータを駆動させるポンプと、を有するチェーンテンショナをさらに備え、ポンプは、アクチュエータに連通されたシリンダと、シリンダの内側に配置され、シリンダの内壁面に沿って往復運動するピストンと、シリンダの内側に配置され、ピストンのシリンダの側と反対側の端面が回転体の外周面に接触するように、ピストンを回転体の外周面に向けて付勢するスプリングと、を有し、接触部は、ピストンであり、付勢手段は、スプリングであってもよい。この構成によれば、ピストンと回転体との間の強制力と同じ周期の強制力を、チェーンテンショナからローラチェーンに対して与えることができる。それにより、爆発２次の音を強調させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、爆発２次の音を強調させることができるカム、スプロケットおよびエンジンを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００１９】
本発明の実施例１に係るエンジン３００について説明する。図１は、本発明の実施例１に係るエンジン３００の模式図である。エンジン３００はｎ本の気筒を有するエンジンである。本実施例においては、６本の気筒を有するＶ型のエンジン（Ｖ６エンジン）をエンジン３００の一例として説明する。
【００２０】
エンジン３００は、右バンク１１（図１において向かって左側）と、左バンク１２（図１において向かって右側）と、を有している。本実施例においては、エンジン３００は、右バンク１１および左バンク１２にそれぞれ３つの気筒を有している。各気筒には、それぞれピストン（図示せず）が配置されている。各ピストンは、それぞれコンロッド（図示せず）によってクランクシャフト２０に連結されている。各ピストンの往復運動は、コンロッドを介してクランクシャフト２０の回転運動に変換される。
【００２１】
クランクシャフト２０の一端には、クランクスプロケット２２が接続されている。クランクスプロケット２２は、周知のスプロケットを用いることができる。具体的には、クランクスプロケット２２は、ローラチェーンに噛み合う歯が外周に一定のピッチで配置された周知のスプロケットを用いることができる。クランクスプロケット２２の歯数は、特に限定されない。本実施例においては、クランクスプロケットの歯数は１８である。
【００２２】
右バンク１１の各気筒は、図示しない各ポート（吸気ポートおよび排気ポート）を有している。右バンク１１の各気筒の吸気ポートには、右バンク吸気バルブ（図示せず）が配置されている。右バンク１１の各気筒の排気ポートには、右バンク排気バルブ（図示せず）が配置されている。そして、右バンク１１には、右バンク吸気バルブを開閉駆動させるための右バンク吸気カム（図示せず）と、右バンク吸気カムを回転させる右バンク吸気カムシャフト３０と、が配置されている。また、右バンク１１には、右バンク排気バルブを開閉駆動させるための右バンク排気カム（図示せず）と、右バンク排気カムを回転させる右バンク排気カムシャフト３３と、が配置されている。これらのカムおよびカムシャフトについての詳細は後述する。
【００２３】
左バンク１２の各気筒は、吸気ポート（図示せず）と排気ポート（図示せず）とを有している。左バンク１２の各気筒の吸気ポートには、左バンク吸気バルブ（図示せず）が配置されている。左バンク１２の各気筒の排気ポートには、左バンク排気バルブ（図示せず）が配置されている。そして、左バンク１２には、左バンク吸気バルブを開閉駆動させるための左バンク吸気カム（図示せず）と、左バンク吸気カムを回転させる左バンク吸気カムシャフト４０と、が配置されている。また、左バンク１２には、左バンク排気バルブを開閉駆動させるための左バンク排気カム（図示せず）と、左バンク排気カムを回転させる左バンク排気カムシャフト４３と、が配置されている。
【００２４】
右バンク吸気カムシャフト３０には、第１右バンク吸気カムスプロケット３１と、第２右バンク吸気カムスプロケット３２と、が接続されている。第１右バンク吸気カムスプロケット３１および第２右バンク吸気カムスプロケット３２は、それぞれ、右バンク吸気カムシャフト３０と同じ周期で回転する。第１右バンク吸気カムスプロケット３１および第２右バンク吸気カムスプロケット３２は、ローラチェーンと噛み合う歯が外周に一定のピッチで配置された周知のスプロケットを用いることができる。第２右バンク吸気カムスプロケット３２の歯数は、第１右バンク吸気カムスプロケット３１の歯数の２倍である。本実施例においては、第２右バンク吸気カムスプロケット３２の歯数は３６であり、第１右バンク吸気カムスプロケット３１の歯数は１８である。
【００２５】
右バンク排気カムシャフト３３には、右バンク排気カムスプロケット３４が接続されている。右バンク排気カムスプロケット３４は、右バンク排気カムシャフト３３と同じ周期で回転する。右バンク排気カムスプロケット３４は、ローラチェーンと噛み合う歯が外周に一定のピッチで配置された周知のスプロケットを用いることができる。右バンク排気カムスプロケット３４の歯数は、第１右バンク吸気カムスプロケット３１の歯数と同じである。本実施例においては、右バンク排気カムスプロケット３４の歯数は、１８である。
【００２６】
左バンク吸気カムシャフト４０には、第１左バンク吸気カムスプロケット４１と、第２左バンク吸気カムスプロケット４２と、が接続されている。第１左バンク吸気カムスプロケット４１および第２左バンク吸気カムスプロケット４２は、それぞれ、左バンク吸気カムシャフト４０と同じ周期で回転する。第１左バンク吸気カムスプロケット４１および第２左バンク吸気カムスプロケット４２は、ローラチェーンと噛み合う歯が外周に一定のピッチで配置された周知のスプロケットを用いることができる。第２左バンク吸気カムスプロケット４２の歯数は、第１左バンク吸気カムスプロケット４１の歯数の２倍である。本実施例においては、第２左バンク吸気カムスプロケット４２の歯数は３６であり、第１左バンク吸気カムスプロケット４１の歯数は１８である。
【００２７】
左バンク排気カムシャフト４３には、左バンク排気カムスプロケット４４が接続されている。左バンク排気カムスプロケット４４は、左バンク排気カムシャフト４３と同じ周期で回転する。左バンク排気カムスプロケット４４は、ローラチェーンと噛み合う歯が外周に一定のピッチで配置された周知のスプロケットを用いることができる。左バンク排気カムスプロケット４４の歯数は、第１左バンク吸気カムスプロケット４１の歯数と同じである。本実施例においては、左バンク排気カムスプロケット４４の歯数は、１８である。
【００２８】
右バンク１１と左バンク１２との間には、アイドラスプロケット５０が配置されている。具体的には、アイドラスプロケット５０は、後述するタイミングチェーン６０の走行軌道の外側からタイミングチェーン６０に噛み合うように、右バンク１１と左バンク１２との間に配置されている。アイドラスプロケット５０は、タイミングチェーン６０の走行軌道を規制する機能を有する。アイドラスプロケット５０は、クランクスプロケット２２と同様の構成を有している。つまり、アイドラスプロケット５０は、ローラチェーンと噛み合う歯が外周に一定のピッチで配置された周知のスプロケットを用いることができる。また、アイドラスプロケット５０の歯数は、クランクスプロケット２２の歯数と同じである。本実施例においては、アイドラスプロケット５０の歯数は１８である。
【００２９】
クランクスプロケット２２、第２右バンク吸気カムスプロケット３２、アイドラスプロケット５０および第２左バンク吸気カムスプロケット４２には、タイミングチェーン６０が巻き掛けられている。具体的には、タイミングチェーン６０は、クランクスプロケット２２、第２右バンク吸気カムスプロケット３２および第２左バンク吸気カムスプロケット４２に、タイミングチェーン６０の走行軌道の内側から巻き掛けられている。また、タイミングチェーン６０は、アイドラスプロケット５０に、タイミングチェーン６０の走行軌道の外側から巻き掛けられている。
【００３０】
タイミングチェーン６０としては、周知のローラチェーンを用いることができる。例えば、タイミングチェーン６０としては、複数のリンクが曲折可能に連結されてリング形状をなしたローラチェーンを用いることができる。
【００３１】
第１右バンク吸気カムスプロケット３１および右バンク排気カムスプロケット３４には、右バンク用カムチェーン７０が巻き掛けられている。右バンク用カムチェーン７０としては、周知のローラチェーンを用いることができる。
【００３２】
第１左バンク吸気カムスプロケット４１および左バンク排気カムスプロケット４４には、左バンク用カムチェーン８０が巻き掛けられている。左バンク用カムチェーン８０としては、周知のローラチェーンを用いることができる。
【００３３】
本実施例に係るエンジン３００においては、例えばクランクシャフト２０が時計回りに回転すると、クランクスプロケット２２も時計回りに回転する。その結果、タイミングチェーン６０は、図１の矢印の方向に走行する。タイミングチェーン６０が走行すると、第２右バンク吸気カムスプロケット３２、アイドラスプロケット５０および第２左バンク吸気カムスプロケット４２が回転する。
【００３４】
第２右バンク吸気カムスプロケット３２が回転すると、右バンク吸気カムシャフト３０が回転する。右バンク吸気カムシャフト３０が回転すると、第１右バンク吸気カムスプロケット３１が回転する。第１右バンク吸気カムスプロケット３１が回転すると、右バンク用カムチェーン７０が走行する。右バンク用カムチェーン７０が走行すると、右バンク排気カムスプロケット３４が回転する。右バンク排気カムスプロケット３４が回転すると、右バンク排気カムシャフト３３が回転する。
【００３５】
第２左バンク吸気カムスプロケット４２が回転すると、左バンク吸気カムシャフト４０が回転する。左バンク吸気カムシャフト４０が回転すると、第１左バンク吸気カムスプロケット４１が回転する。第１左バンク吸気カムスプロケット４１が回転すると、左バンク用カムチェーン８０が走行する。左バンク用カムチェーン８０が走行すると、左バンク排気カムスプロケット４４が回転する。左バンク排気カムスプロケット４４が回転すると、左バンク排気カムシャフト４３が回転する。
【００３６】
以上のようにして、クランクシャフト２０の動力は、右バンク吸気カムシャフト３０、右バンク排気カムシャフト３３、左バンク吸気カムシャフト４０および左バンク排気カムシャフト４３に伝達される。それにより、右バンク１１に配置された右バンク吸気バルブおよび右バンク排気バルブ、並びに左バンク１２に配置された左バンク吸気バルブおよび左バンク排気バルブが駆動される。つまり、右バンク吸気バルブ、右バンク排気バルブ、左バンク吸気バルブおよび左バンク排気バルブは、それぞれクランクシャフト２０の回転力によって駆動される。
【００３７】
また、第１右バンク吸気カムスプロケット３１および第１左バンク吸気カムスプロケット４１の歯数は、クランクスプロケット２２の歯数の２倍である。したがって、クランクシャフト２０が２回転（７２０°）することにより、右バンク吸気バルブ、右バンク排気バルブ、左バンク吸気バルブおよび左バンク排気バルブは、それぞれ開閉動作を１回行う。
【００３８】
続いて、カムおよびバルブについて説明する。図２は、カム９０およびバルブ１００の模式図である。カム９０は、カムシャフト３５に接続されている。なお、カムシャフト３５としては、図１に示す右バンク吸気カムシャフト３０、右バンク排気カムシャフト３３、左バンク吸気カムシャフト４０および左バンク排気カムシャフト４３のいずれかを用いることができる。また、カム９０としては、カムシャフト３５が右バンク吸気カムシャフト３０の場合には右バンク吸気カム、カムシャフト３５が右バンク排気カムシャフト３３の場合には右バンク排気カム、カムシャフト３５が左バンク吸気カムシャフト４０の場合には左バンク吸気カムおよびカムシャフト３５が左バンク排気カムシャフト４３の場合には左バンク排気カム、を用いることができる。
【００３９】
カム９０は、カムシャフト３５と同じ周期で回転する。つまり、クランクシャフト２０の２回転当たり、カム９０は１回転する。
【００４０】
また、カム９０は、ベース部９１と、ベース部９１から突出するノーズ部９２と、を有している。そして、カム９０のベース部９１は、平面領域を有する平面部９３を気筒数（ｎ）の２倍の個数（２ｎ個）有する略正多角形状に形成されている。つまり、それぞれの平面部９３のカム９０の回転方向の長さは略等しく、また、隣り合う平面部９３同士のなす角度は略等しい。例えば、エンジン３００が４本の気筒を有するエンジン、例えばＬ４エンジン（直列４気筒エンジン）の場合には、カム９０のベース部９１は、平面部９３を８個有する略正８角形状に形成されている。エンジン３００が６本の気筒を有するエンジン、例えばＶ６エンジン（Ｖ型６気筒エンジン）の場合には、カム９０のベース部９１は、平面部９３を１２個有する略正１２角形状に形成されている。エンジン３００が８本の気筒を有するエンジン、例えばＶ８エンジン（Ｖ型８気筒エンジン）の場合には、カム９０のベース部９１は、平面部９３を１６個有する略正１６角形状に形成されている。
【００４１】
カム９０の材質は、特に限定されない。例えば、カム９０の材質としては、鋼を用いることができる。また、カム９０の製造方法は、特に限定されない。例えば、周知のＮＣ工作機械を用いることによって、カム９０を製造することができる。
【００４２】
なお、カム９０の隣り合う平面部９３の接続部位は、鋭角にならないように滑らかに加工されていることが好ましい。隣り合う平面部９３の接続部位が滑らかに加工されていることにより、後述するように、カム９０とバルブリフタ１１０との接触時に生じる音、すなわち爆発２次の音が大きくなりすぎることを抑制できるからである。例えば、隣り合う平面部９３の接続部位は数μｍ程度の半径のＲに加工されていればよい。
【００４３】
バルブ１００は、吸気ポート（図示せず）および排気ポート（図示せず）にそれぞれ配置されている。例えば、カムシャフト３５が右バンク吸気カムシャフト３０の場合には、バルブ１００は右バンク吸気バルブである。カムシャフト３５が右バンク排気カムシャフト３３の場合には、バルブ１００は右バンク排気バルブである。カムシャフト３５が左バンク吸気カムシャフト４０の場合には、バルブ１００は左バンク吸気バルブである。カムシャフト３５が左バンク排気カムシャフト４３の場合には、バルブ１００は左バンク排気バルブである。
【００４４】
バルブ１００は、バルブステム１０２（支持棒）と、バルブステム１０２の一端に接続されたバルブヘッド１０４と、を有している。バルブヘッド１０４は、吸気ポートまたは排気ポートを開閉する機能を有する。
【００４５】
カム９０とバルブ１００との間には、バルブリフタ１１０と、リテーナ１１４と、が配置されている。また、リテーナ１１４とシリンダヘッド１４に配置されたスプリング座部１５との間には、バルブスプリング１１６が配置されている。
【００４６】
バルブリフタ１１０は、カム９０の外周面に接触しながらカム９０からバルブ１００へ動力を伝達させるカム動力伝達部としての機能を有する。具体的には、バルブリフタ１１０は、カム９０と接触する接触部１１２を有し、カム９０の回転運動により発生する動力をバルブ１００へ伝達する。それにより、バルブ１００は直進運動を行う。なお、バルブリフタ１１０の接触部１１２の表面形状は、特に限定されない。本実施例においては接触部１１２の表面形状は、平坦な平面形状である。
【００４７】
リテーナ１１４は、バルブステム１０２とバルブリフタ１１０とを接続する機能を有している。バルブスプリング１１６は、バルブ１００を閉弁方向に付勢する機能を有する。つまり、バルブスプリング１１６は、バルブヘッド１０４をポートに密着させる（閉弁）機能を有する。また、バルブスプリング１１６は、バルブリフタ１１０の接触部１１２をカム９０の外周面に付勢する機能を有する。したがって、カムシャフト３５は、バルブ１００を閉弁から開弁させる場合には、バルブスプリング１１６の付勢力に抵抗しながら回転する。つまり、エンジン３００において、バルブ１００を閉状態から開状態に移行させる場合のカムシャフト３５の回転負荷の方が、バルブ１００を開状態から閉状態に移行させる場合のカムシャフト３５の回転負荷に比較して、大きくなる。特に、バルブ１００の開方向のリフト量が最大となったときに、最もカムシャフト３５の回転負荷が大きくなる。
【００４８】
ここで、エンジン３００の爆発ｎ次の音と回転ｎ次の音について説明する。エンジン３００の爆発ｎ次の音とは、爆発の周期のｎ倍の周波数に相当する音をいう。回転ｎ次の音とは、エンジン３００の回転周期のｎ倍の周波数に相当する音をいう。例えば、４気筒エンジンの場合、１サイクルすなわちクランクシャフト２０の２回転当たり、４回の爆発が生じる。したがって、クランクシャフト２０の１回転当たり２回の爆発が生じる。つまり、４気筒エンジンの場合、爆発１次の音は回転２次の音である。したがって、４気筒エンジンの場合、爆発２次の音は回転２次の２倍である回転４次の音である。同様に、６気筒エンジンの場合、爆発２次の音は回転６次の音である。８気筒エンジンの場合、爆発２次の音は回転８次の音である。つまり、ｎ本の気筒を有するエンジン３００において、爆発２次の音は回転ｎ次の音である。
【００４９】
なお、爆発１次の音は、運転者にとって一般に「騒音」として聞こえる。一方、爆発２次の音は、運転者にとっていわゆる「軽快感ある音」として聞こえる。したがって、爆発２次の音は、爆発１次の音に比較して、運転者にとって好ましいと感じられる音である。
【００５０】
本実施例に係るエンジン３００によれば、図２に示すカム９０を備えている。カム９０のベース部９１は、平面部９３を２ｎ個（気筒数ｎの２倍）有する略正多角形状に形成されている。そして、１サイクルすなわちクランクシャフト２０の２回転当たり、カム９０は１回転する。したがって、カム９０とカム９０に接触するカム動力伝達部（例えばバルブリフタ１１０）との間には、爆発１回あたり２ｎの２分の１に相当する「ｎ回の強制力」が発生する。それにより、本実施例に係るカム９０によれば、回転ｎ次の音を強調させることができることから、爆発２次の音を強調させることができる。その結果、本実施例に係るエンジン３００によれば、爆発２次の音を強調させることができる。
【００５１】
また、本実施例に係るエンジン３００によれば、エンジン３００に配置された複数のカム９０のうち少なくとも１つのカム９０の平面部９３はカム動力伝達部（例えばバルブリフタ１１０）の接触部１１２と接触した状態で、エンジン３００は停止する。この場合、エンジン３００の停止時においてカム９０の停止位置が安定する。その結果、エンジン３００の停止時において、ピストンの位置が安定する。それにより、エンジン３００の停止時におけるピストン位置のばらつきが抑制されることから、エンジン３００の始動性を向上させることができる。
【実施例２】
【００５２】
続いて、本発明の実施例２に係るエンジン３００ａについて説明する。図３は、本発明の実施例２に係るエンジン３００ａの模式図である。図３に示すエンジン３００ａは、図１に示すクランクスプロケット２２の代わりにクランクスプロケット２２ａを備える点において、図１に示すエンジン３００と異なる。また、図３に示すエンジン３００ａは、図２に示すカム９０のベース部９１に平面図９３が形成されていない点、すなわちベース部９１が滑らかな曲面構造を有する点において、図１に示すエンジン３００と異なる。その他の構成は、図１に示すエンジン３００と同じため、説明を省略する。
【００５３】
図４は、エンジン３００ａのクランクスプロケット２２ａの模式図である。具体的には、図４は、クランクスプロケット２２ａをクランクシャフト２０の端面側から見た模式図である。なお、図４においてクランクスプロケット２２ａの回転方向は、矢印で図示されている。クランクスプロケット２２ａは、タイミングチェーン６０と噛み合う歯１２０を外周に複数（１８個）有するスプロケットである。また、クランクスプロケット２２ａは、エンジン３００ａの気筒数ｎと同じ略ｎ角形状の基本外形を有している。
【００５４】
具体的には、クランクスプロケット２２ａは、ｎ本（６本）の気筒を有するエンジン３００ａに用いられ、タイミングチェーン６０と噛み合う歯１２０を複数有するクランクスプロケットである。また、クランクスプロケット２２ａにおいて、複数の歯１２０は、各々の歯１２０のタイミングチェーン６０に噛み合い始める部位である噛み合い開始部位とクランクスプロケット２２ａの回転中心とを結ぶ線である噛み合い−中心線の長さが相異なりかつ隣接する第１歯および第２歯を含んでいる。さらに、クランクスプロケット２２ａにおいて、第１歯は、第２歯よりも噛み合い−中心線の長さが長くかつ複数の歯１２０の中にｎ個（６個）設けられている。
【００５５】
なお、図４において、歯１２１、歯１２２、歯１２３、歯１２４、歯１２５および歯１２６が第１歯に相当し、１８個の歯１２０のうち第１歯を除く歯１２０が、第２歯に相当する。
【００５６】
また、クランクスプロケット２２ａにおいて、第１歯（歯１２１、歯１２２、歯１２３、歯１２４、歯１２５および歯１２６）の噛み合い開始部位同士を結んだ線分を一辺とする仮想輪郭線１３０の形状は、略正ｎ角形（正６角形）である。歯１２１の噛み合い−中心線を噛み合い−中心線１４１とし、歯１２２の噛み合い−中心線を噛み合い−中心線１４２とし、歯１２３の噛み合い−中心線を噛み合い−中心線１４３とし、歯１２４の噛み合い−中心線を噛み合い−中心線１４４とし、歯１２５の噛み合い−中心線を噛み合い−中心線１４５とし、歯１２６の噛み合い−中心線を噛み合い−中心線１４６とする。また、仮想輪郭線１３０の各頂点のうち、歯１２１に相当する頂点を頂点１５１とし、歯１２２に相当する頂点を頂点１５２とし、歯１２３に相当する頂点を頂点１５３とし、歯１２４に相当する頂点を頂点１５４とし、歯１２５に相当する頂点を頂点１５５とし、歯１２６に相当する頂点を頂点１５６とする。
【００５７】
クランクスプロケット２２ａの材質は特に限定されない。例えば、クランクスプロケット２２ａの材質としては、鋼を用いることができる。クランクスプロケット２２ａの製造方法としては、特に限定されない。例えば、周知のＮＣ工作機械を用いることによって、クランクスプロケット２２ａを製造することができる。
【００５８】
本実施例に係るエンジン３００ａによれば、クランクスプロケット２２ａを備えている。クランクスプロケット２２ａは、第１歯（歯１２１、歯１２２、歯１２３、歯１２４、歯１２５および歯１２６）を、複数の歯１２０の中にｎ個（６個）有している。それにより、クランクスプロケット２２ａをｎ本の気筒を有するエンジン３００ａに用いた場合には、クランクシャフト２０の１回転当たり、クランクスプロケット２２ａとタイミングチェーン６０との間にｎ回の張力変動が生じる。その結果、クランクシャフト２０の１回転当たり、クランクスプロケット２２ａとタイミングチェーン６０との間にｎ回の強制力が発生することから、回転ｎ次の音を強調させることができる。したがって、本実施例に係るクランクスプロケット２２ａによれば、爆発２次の音を強調させることができる。それにより、本実施例に係るエンジン３００ａによれば、爆発２次の音を強調させることができる。
【００５９】
なお、図４に示すクランクスプロケット２２ａにおいて、第１歯（歯１２１、歯１２２、歯１２３、歯１２４、歯１２５および歯１２６）の噛み合い開始部位同士を結んだ線分を一辺とする仮想輪郭線１３０の形状は、略正ｎ角形（正６角形）としたが、これに限られない。しかしながら、仮想輪郭線１３０の形状が略正ｎ角形であることにより、この構成のクランクスプロケット２２ａをエンジン３００ａに用いた場合に、エンジン３００ａの回転数が一定の場合には、爆発２次の音の周波数は一定となる。その結果、一定の周波数を有する爆発２次の音を強調させることができる。
【００６０】
（変形例１）
続いて実施例２の変形例１に係るエンジン３００ｂ（図示せず）のクランクスプロケット２２ｂについて説明する。図５は、実施例２の変形例１に係るエンジン３００ｂのクランクスプロケット２２ｂの模式図である。クランクスプロケット２２ｂは、仮想輪郭線の形状が図４に示すクランクスプロケット２２ａの仮想輪郭線１３０と異なっている。図５に示すクランクスプロケット２２ｂの仮想輪郭線を、仮想輪郭線１３０ｂとする。クランクスプロケット２２ｂに仮想輪郭線１３０ｂの形状は、噛み合い−中心線の長さの長い頂点（頂点１５１ｂ、頂点１５３ｂおよび頂点１５５ｂ）と噛み合い−中心線の長さの短い頂点（頂点１５２ｂ、頂点１５４ｂおよび頂点１５６ｂ）とがクランクスプロケット２２ｂの回転方向に対して交互に配置されたｎ角形（６角形）である。
【００６１】
具体的には、頂点１５１ｂに相当する歯１２１の噛み合い−中心線１４１ｂ、頂点１５３ｂに相当する歯１２３の噛み合い−中心線１４３ｂおよび頂点１５５ｂに相当する歯１２５の噛み合い−中心線１４５ｂの長さは同じである。また、頂点１５２ｂに相当する歯１２２の噛み合い−中心線１４２ｂ、頂点１５４ｂに相当する歯１２４の噛み合い−中心線１４４ｂおよび頂点１５６ｂに相当する歯１２６の噛み合い−中心線１４６ｂの長さは同じである。そして、噛み合い−中心線１４１ｂ、噛み合い−中心線１４３ｂおよび噛み合い−中心線１４５ｂの長さは、噛み合い−中心線１４２ｂ、噛み合い−中心線１４４ｂおよび噛み合い−中心線１４６ｂの長さに比較して、長い。
【００６２】
噛み合い−中心線の長さの短い頂点（頂点１５２ｂ、頂点１５４ｂおよび頂点１５６ｂ）に相当する歯（歯１２２、歯１２４および歯１２６）は、右バンク１１に設けられた駆動中のバルブ１００のリフト量が左バンク１２に設けられた駆動中のバルブ１００のリフト量よりも大きくなる期間内において、タイミングチェーン６０に噛み合う。この場合の効果について説明するために、まずはタイミングチェーン６０の張力変動について説明する。
【００６３】
図６（ａ）は、Ｖ６エンジンにおいて、図１に示すクランクスプロケット２２を用いた場合のタイミングチェーン６０の張力変動を示す模式図である。つまり、図６（ａ）は、Ｖ６エンジンにおいて、各々の歯１２０の噛み合い−中心線の長さが全て等しいクランクスプロケット２２を用いた場合のタイミングチェーン６０の張力変動を示す模式図である。図６（ｂ）は、Ｖ６エンジンにおいて、図５に示すクランクスプロケット２２ｂを用いた場合のタイミングチェーン６０の張力変動を示す模式図である。図６（ａ）および図６（ｂ）において、縦軸は、タイミングチェーン６０の張力（Ｎ）を示す。図６（ａ）および図６（ｂ）において、横軸は、クランクシャフト２０の回転角度（°）すなわちクランク角（°）を示す。
【００６４】
図６（ａ）に示すように、クランクスプロケットとして図１に示すクランクスプロケット２２を用いた場合、タイミングチェーン６０の張力は、クランクシャフト２０が２回転（７２０°）する間に、６つのピークを有する。６つのピークのうち、クランク角の小さい方から順に、ピーク１６１、ピーク１６２、ピーク１６３、ピーク１６４、ピーク１６５およびピーク１６６とする。なお、ピーク１６１、ピーク１６３およびピーク１６５の大きさ（張力の最大値の大きさ）は、等しい。また、ピーク１６２、ピーク１６４およびピーク１６６の大きさ（張力の最大値の大きさ）は、等しい。そして、ピーク１６２、ピーク１６４およびピーク１６６の大きさは、ピーク１６１、ピーク１６３およびピーク１６５の大きさに比較して、大きい。
【００６５】
なお、図６（ａ）において、ピーク１６２、ピーク１６４およびピーク１６６のクランク角は、右バンク１１に設けられた駆動中のバルブ１００のリフト量が左バンク１２に設けられた駆動中のバルブ１００のリフト量よりも大きくなるクランク角である。また、ピーク１６１、ピーク１６３およびピーク１６５のクランク角は、左バンク１２に設けられた駆動中のバルブ１００のリフト量が右バンク１１に設けられた駆動中のバルブ１００のリフト量よりも大きくなるクランク角である。
【００６６】
ピーク１６２、ピーク１６４およびピーク１６６に頂点に対応するクランク角は、右バンク１１の駆動中のバルブ１００のリフト量が最大となるクランク角である。ピーク１６１、ピーク１６３およびピーク１６５の頂点に対応するクランク角は、左バンク１２の駆動中のバルブ１００のリフト量が最大となるクランク角である。
【００６７】
ここで、本変形例に係るエンジン３００ｂにおいて、噛み合い−中心線の長さの短い頂点（頂点１５２ｂ、頂点１５４ｂおよび頂点１５６ｂ）に相当する歯（歯１２２、歯１２４および歯１２６）が、右バンク１１に設けられた駆動中のバルブ１００のリフト量が左バンク１２に設けられた駆動中のバルブ１００のリフト量よりも大きくなる期間内（ピーク１６２、ピーク１６４およびピーク１６６）において、タイミングチェーン６０に噛み合った場合には、図６（ａ）に示す模式図は、図６（ｂ）に示す模式図のようになる。つまり、図６（ａ）に示すピーク１６２、ピーク１６４およびピーク１６６の大きさが小さくなる。これは、タイミングチェーン６０と噛み合い−中心線の長さの長い頂点に相当する歯（歯１２１、歯１２３および歯１２５）とが噛み合う場合に比較して、タイミングチェーン６０と噛み合い−中心線の長さの短い頂点に相当する歯（歯１２２、歯１２４および歯１２６）とが噛み合う場合の方が、タイミングチェーン６０の張力が小さくなることによるものである。
【００６８】
以上のように、噛み合い−中心線の長さの短い頂点に相当する歯（歯１２２、歯１２４および歯１２６）が、右バンク１１に設けられた駆動中のバルブ１００のリフト量が左バンク１２に設けられた駆動中のバルブ１００のリフト量よりも大きくなる期間内において、タイミングチェーン６０に噛み合う場合には、図６（ｂ）に示すようにタイミングチェーン６０の張力変動が抑制される。それにより、タイミングチェーン６０の信頼性を向上させることができる。
【００６９】
なお、噛み合い−中心線１４２ｂ、噛み合い−中心線１４４ｂおよび噛み合い−中心線１４６ｂの長さは、タイミングチェーン６０の張力変動が最も抑制される長さであることが好ましい。例えば、図６（ｂ）に示すように、ピーク１６２ａ、ピーク１６４ａおよび１６６ａの張力の大きさが、ピーク１６１、ピーク１６３およびピーク１６５の張力の大きさに等しくなるように、噛み合い−中心線１４２ｂ、噛み合い−中心線１４４ｂおよび噛み合い−中心線１４６ｂの長さが設定されていることが好ましい。この場合、タイミングチェーン６０の張力変動が最も抑制されるからである。
【００７０】
本変形例において、右バンク１１が請求項７の第１バンクに相当し、左バンク１２が請求項７の第２バンクに相当し、第２右バンク吸気カムスプロケット３２および第２左バンク吸気カムスプロケット４２が請求項７のカムスプロケットに相当する。
【実施例３】
【００７１】
続いて、本発明の実施例３に係るエンジン３００ｃについて説明する。図７は、本発明の実施例３に係るエンジン３００ｃの模式図である。エンジン３００ｃは、回転体１７０およびチェーンテンショナ１８０をさらに備える点において、図１に示すエンジン３００と異なる。また、図７に示すエンジン３００ｃは、図２に示すカム９０のベース部９１に平面図９３が形成されていない点、すなわちベース部９１が滑らかな曲面構造を有する点において、図１に示すエンジン３００と異なる。その他の構成は、図１に示すエンジン３００と同じため、説明を省略する。
【００７２】
図８は、回転体１７０およびチェーンテンショナ１８０の拡大図である。図８に示すように、回転体１７０は、エンジン３００ｃのクランクシャフト２０に、クランクシャフト２０と同じ周期で回転するように接続されている。本実施例においては、回転体１７０は、クランクシャフト２０のクランクスプロケット２２よりもさらに一端側に、回転体１７０の中心がクランクシャフト２０の回転中心と一致するように接続されている。
【００７３】
回転体１７０の材質としては、特に限定されないが、例えば、鋼を用いることができる。また、回転体１７０は、平面部１７２が気筒数と同じ数（ｎ個）、接続されて形成された外周面を有している。つまり、回転体１７０は、ｎ個の平面部１７２からなる外周面を有している。例えばエンジン３００ｃの気筒数が４本の場合（Ｌ４エンジン）には、回転体１７０は４個の平面部１７２からなる外周面を有している。また、エンジン３００ｃの気筒数が６本の場合（Ｖ６エンジン）には、回転体１７０は６個の平面部１７２からなる外周面を有している。エンジン３００ｃの気筒数が８本の場合（Ｖ８エンジン）には、回転体１７０は８個の平面部１７２からなる外周面を有している。図８においては、６個の平面部１７２を有する回転体１７０が例示されている。
【００７４】
なお、平面部１７２の輪郭形状外周方向の長さは、特に限定されないが、本実施例においては全て等しい。つまり、回転体１７０の輪郭形状は、回転軸方向から見て略正ｎ角形（ｎは気筒数）の形状を有している。また、隣り合う平面部１７２の接続部位は、鋭角にならないように滑らかに接続されていることが好ましい。隣り合う平面部１７２同士が滑らかに接続されていることにより、回転体１７０と後述するピストン２０４との接触時に生じる音、すなわち爆発２次の音が大きくなりすぎることを抑制できるからである。例えば、隣り合う平面部１７２の接続部位は数μｍ程度の半径のＲに加工されていればよい。
【００７５】
チェーンテンショナ１８０は主として、アクチュエータ１９０と、ポンプ２００と、を備える。アクチュエータ１９０は、タイミングチェーン６０に対して、タイミングチェーン６０の走行軌道の外側から張力を与えている。アクチュエータ１９０としては、周知の油圧ピストンシリンダを用いることができる。
【００７６】
アクチュエータ１９０のロッド１９２の一端には、タイミングチェーン６０に当接する当接部としてのスリッパー１９４が接続されている。スリッパー１９４は、長手方向の一端がアクチュエータ１９０のロッド１９２に接続され、長手方向の他端が回転軸１９６によって回動可能に軸支されている。アクチュエータ１９０のロッド１９２が伸びると、スリッパー１９４はｄ方向へ回動する。それにより、アクチュエータ１９０は、タイミングチェーン６０に張力を与えることができる。また、アクチュエータ１９０のロッド１９２が縮むと、スリッパー１９４はｃ方向へ回動する。それにより、アクチュエータ１９０は、タイミングチェーン６０に与えていた張力を緩めることができる。
【００７７】
ポンプ２００は、シリンダ２０２と、ピストン２０４と、スプリング２０６と、を備える。シリンダ２０２は、アクチュエータ１９０と配管２１０によって連通されている。
【００７８】
ピストン２０４は、シリンダ２０２の内側に配置され、シリンダ２０２の内壁面に沿って往復運動（ａ方向とｂ方向の往復運動）を行う。また、シリンダ２０２とピストン２０４との間には作動流体としてのオイルが貯留される。スプリング２０６は、シリンダ２０２の内側に配置されている。スプリング２０６は、ピストン２０４のシリンダ２０２側と反対側の端面が回転体１７０の外周面に接触するように、ピストン２０４を回転体１７０の外周面に向けて付勢している。つまり、本実施例において、ピストン２０４は、回転体１７０の外周面に接触する接触部としての機能を有する。また、スプリング２０６は、付勢手段としての機能を有する。
【００７９】
図８において、クランクシャフト２０が回転する場合、回転体１７０はクランクシャフト２０と同じ周期で回転する。回転体１７０が回転すると、ポンプ２００のピストン２０４が往復運動する。この場合、回転体１７０とピストン２０４との間で回転体１７０の１回転当たり６回の強制力が発生する。そして、例えば、ピストン２０４が縮む方向（ａ方向）へ移動すると、ポンプ２００のシリンダ２０２内のオイルは、アクチュエータ１９０に送られる。その結果、アクチュエータ１９０のロッド１９２が伸びることにより、スリッパー１９４の一端はｄ方向へ回動する。この場合、タイミングチェーン６０の張力が増加する。一方、ピストン２０４が伸びる方向（ｂ方向）へ移動すると、アクチュエータ１９０内のオイルは、ポンプ２００のシリンダ２０２内へ吸い込まれる。その結果、アクチュエータ１９０のロッド１９２が縮むことにより、スリッパー１９４の一端はｃ方向へ回動する。この場合、タイミングチェーン６０に与えられていた張力は緩む。
【００８０】
本実施例に係るエンジン３００ｃによれば、エンジン３００ｃは回転体１７０と接触部（ピストン２０４）と付勢手段（スプリング２０６）とを有する。それにより、クランクシャフト２０の１回転当たり、回転体１７０と接触部（ピストン２０４）との間に気筒数ｎに相当するｎ回の強制力が発生することから、回転ｎ次の音を強調させることができる。したがって、本実施例に係るエンジン３００ｃによれば、爆発２次の音を強調させることができる。
【００８１】
また、本実施例に係るエンジン３００ｃによれば、接触部および付勢手段は、それぞれチェーンテンショナ１８０のアクチュエータ１９０を駆動させるポンプ２００のピストン２０４およびスプリング２０６である。それにより、ピストン２０４と回転体１７０との間の強制力と同じ周期の強制力を、チェーンテンショナ１８０からタイミングチェーン６０に対して与えることができる。それにより、爆発２次の音を強調させることができる。
【００８２】
なお、本実施例において回転体１７０の輪郭形状は、略正ｎ角形（略正６角形）であるが、これに限られない。しかしながら、回転体１７０の輪郭形状が略正ｎ角形であることにより、エンジン３００ｃの回転数が一定の場合には、爆発２次の音の周波数は一定となる。その結果、一定の周波数を有する爆発２次の音を強調させることができる。
【００８３】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】図１は、実施例１に係るエンジンの模式図である。
【図２】図２は、実施例１に係るカムおよびバルブの模式図である。
【図３】図３は、実施例２に係るエンジンの模式図である。
【図４】図４は、実施例２に係るエンジンのクランクスプロケットの模式図である。
【図５】図５は、実施例２の変形例１に係るエンジンのクランクスプロケットの模式図である。
【図６】図６（ａ）は、Ｖ６エンジンにおいて、図１に示すクランクスプロケットを用いた場合のタイミングチェーンの張力変動を示す模式図である。図６（ｂ）は、Ｖ６エンジンにおいて、図５に示すクランクスプロケットを用いた場合のタイミングチェーンの張力変動を示す模式図である。
【図７】図７は、実施例３に係るエンジンの模式図である。
【図８】図８は、回転体およびチェーンテンショナの拡大図である。
【符号の説明】
【００８５】
１１ 右バンク
１２ 左バンク
２０ クランクシャフト
２２ クランクスプロケット
３１ 第１右バンク吸気カムスプロケット
３２ 第２右バンク吸気カムスプロケット
３４ 右バンク排気カムスプロケット
３５ カムシャフト
４１ 第１左バンク吸気カムスプロケット
４２ 第２左バンク吸気カムスプロケット
４４ 左バンク排気カムスプロケット
５０ アイドラスプロケット
６０ タイミングチェーン
９０ カム
９１ ベース部
９２ ノーズ部
９３ 平面部
１００ バルブ
１１０ バルブリフタ
１１２ 接触部
１１６ バルブスプリング
１２０ 歯
１３０ 仮想輪郭線
１４１，１４２，１４３，１４４，１４５，１４６ 噛み合い−中心線
１５１，１５２，１５３，１５４，１５５，１５６ 頂点
１７０ 回転体
１７２ 平面部
１８０ チェーンテンショナ
１９０ アクチュエータ
１９４ スリッパー
２００ ポンプ
２０２ シリンダ
２０４ ピストン
２０６ スプリング
２１０ 配管
３００ エンジン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ本の気筒を有するエンジンのバルブ駆動用に用いられ、ベース部と、前記ベース部から突出するノーズ部と、を有するカムであって、
前記ベース部は、平面部を２ｎ個有する略正多角形状に形成されていることを特徴とするカム。
【請求項２】
ｎ本の気筒を有するエンジンであって、
各々の前記気筒の吸気および排気ポートにそれぞれ配置されたバルブと、
請求項１記載のカムと、
前記カムに接触しながら前記カムから前記バルブへ動力を伝達させるカム動力伝達部と、を備えることを特徴とするエンジン。
【請求項３】
ｎ本の気筒を有するエンジンに用いられ、ローラチェーンと噛み合う歯を外周に複数有するスプロケットであって、
前記複数の歯は、前記ローラチェーンに噛み合い始める部位である噛み合い開始部位と前記スプロケットの回転中心とを結ぶ噛み合い−中心線の長さが相異なりかつ隣接する第１歯および第２歯を含み、
前記第１歯は、前記第２歯よりも前記噛み合い−中心線の長さが長くかつ前記複数の歯の中にｎ個設けられていることを特徴とするスプロケット。
【請求項４】
隣り合う前記第１歯の前記噛み合い開始部位同士を結んだ線分を一辺とする仮想輪郭線の形状は、略正ｎ角形であることを特徴とする請求項３記載のスプロケット。
【請求項５】
隣り合う前記第１歯の前記噛み合い開始部位同士を結んだ線分を一辺とする仮想輪郭線の形状は、前記噛み合い−中心線の長さの長い頂点と前記噛み合い−中心線の長さの短い頂点とが前記スプロケットの回転方向に対して交互に配置されたｎ角形であることを特徴とする請求項３記載のスプロケット。
【請求項６】
ｎ本の気筒を有するエンジンであって、
前記エンジンのクランクシャフトに接続されたクランクスプロケットと、
前記クランクスプロケットに巻き掛けられたローラチェーンと、を備え、
前記クランクスプロケットは、請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載のスプロケットであることを特徴とするエンジン。
【請求項７】
第１および第２バンクと、前記第１および第２バンクに対応してそれぞれ設けられた複数のバルブと、前記バルブを駆動させるカムを回転させるカムスプロケットと、を備え、
前記クランクスプロケットは、請求項５記載のスプロケットであり、
前記ローラチェーンは、前記カムスプロケットに巻き掛けられて前記第１バンク側から前記第２バンク側へと走行し、
前記噛み合い−中心線の長さの短い頂点に相当する前記歯は、前記第１バンクに設けられた駆動中の前記バルブのリフト量が前記第２バンクに設けられた駆動中の前記バルブのリフト量よりも大きくなる期間内において、前記ローラチェーンに噛み合うことを特徴とする請求項６記載のエンジン。
【請求項８】
ｎ本の気筒を有するエンジンであって、
前記エンジンのクランクシャフトに前記クランクシャフトと同じ周期で回転するように接続され、かつｎ個の平面部からなる外周面を有する回転体と、
前記外周面に接触する接触部と、
前記接触部を前記外周面に向けて付勢する付勢手段と、を備えることを特徴とするエンジン。
【請求項９】
前記回転体の輪郭形状は、略正ｎ角形であることを特徴とする請求項８記載のエンジン。
【請求項１０】
前記クランクシャフトに接続されたクランクスプロケットに巻き掛けられたローラチェーンに対して、前記ローラチェーンの走行軌道の外側から張力を与えるアクチュエータと、前記アクチュエータを駆動させるポンプと、を有するチェーンテンショナをさらに備え、
前記ポンプは、前記アクチュエータに連通されたシリンダと、前記シリンダの内側に配置され、前記シリンダの内壁面に沿って往復運動するピストンと、前記シリンダの内側に配置され、前記ピストンの前記シリンダの側と反対側の端面が前記回転体の前記外周面に接触するように、前記ピストンを前記回転体の前記外周面に向けて付勢するスプリングと、を有し、
前記接触部は、前記ピストンであり、
前記付勢手段は、前記スプリングであることを特徴とする請求項８または請求項９記載のエンジン。
【請求項１】
ｎ本の気筒を有するエンジンのバルブ駆動用に用いられ、ベース部と、前記ベース部から突出するノーズ部と、を有するカムであって、
前記ベース部は、平面部を２ｎ個有する略正多角形状に形成されていることを特徴とするカム。
【請求項２】
ｎ本の気筒を有するエンジンであって、
各々の前記気筒の吸気および排気ポートにそれぞれ配置されたバルブと、
請求項１記載のカムと、
前記カムに接触しながら前記カムから前記バルブへ動力を伝達させるカム動力伝達部と、を備えることを特徴とするエンジン。
【請求項３】
ｎ本の気筒を有するエンジンに用いられ、ローラチェーンと噛み合う歯を外周に複数有するスプロケットであって、
前記複数の歯は、前記ローラチェーンに噛み合い始める部位である噛み合い開始部位と前記スプロケットの回転中心とを結ぶ噛み合い−中心線の長さが相異なりかつ隣接する第１歯および第２歯を含み、
前記第１歯は、前記第２歯よりも前記噛み合い−中心線の長さが長くかつ前記複数の歯の中にｎ個設けられていることを特徴とするスプロケット。
【請求項４】
隣り合う前記第１歯の前記噛み合い開始部位同士を結んだ線分を一辺とする仮想輪郭線の形状は、略正ｎ角形であることを特徴とする請求項３記載のスプロケット。
【請求項５】
隣り合う前記第１歯の前記噛み合い開始部位同士を結んだ線分を一辺とする仮想輪郭線の形状は、前記噛み合い−中心線の長さの長い頂点と前記噛み合い−中心線の長さの短い頂点とが前記スプロケットの回転方向に対して交互に配置されたｎ角形であることを特徴とする請求項３記載のスプロケット。
【請求項６】
ｎ本の気筒を有するエンジンであって、
前記エンジンのクランクシャフトに接続されたクランクスプロケットと、
前記クランクスプロケットに巻き掛けられたローラチェーンと、を備え、
前記クランクスプロケットは、請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載のスプロケットであることを特徴とするエンジン。
【請求項７】
第１および第２バンクと、前記第１および第２バンクに対応してそれぞれ設けられた複数のバルブと、前記バルブを駆動させるカムを回転させるカムスプロケットと、を備え、
前記クランクスプロケットは、請求項５記載のスプロケットであり、
前記ローラチェーンは、前記カムスプロケットに巻き掛けられて前記第１バンク側から前記第２バンク側へと走行し、
前記噛み合い−中心線の長さの短い頂点に相当する前記歯は、前記第１バンクに設けられた駆動中の前記バルブのリフト量が前記第２バンクに設けられた駆動中の前記バルブのリフト量よりも大きくなる期間内において、前記ローラチェーンに噛み合うことを特徴とする請求項６記載のエンジン。
【請求項８】
ｎ本の気筒を有するエンジンであって、
前記エンジンのクランクシャフトに前記クランクシャフトと同じ周期で回転するように接続され、かつｎ個の平面部からなる外周面を有する回転体と、
前記外周面に接触する接触部と、
前記接触部を前記外周面に向けて付勢する付勢手段と、を備えることを特徴とするエンジン。
【請求項９】
前記回転体の輪郭形状は、略正ｎ角形であることを特徴とする請求項８記載のエンジン。
【請求項１０】
前記クランクシャフトに接続されたクランクスプロケットに巻き掛けられたローラチェーンに対して、前記ローラチェーンの走行軌道の外側から張力を与えるアクチュエータと、前記アクチュエータを駆動させるポンプと、を有するチェーンテンショナをさらに備え、
前記ポンプは、前記アクチュエータに連通されたシリンダと、前記シリンダの内側に配置され、前記シリンダの内壁面に沿って往復運動するピストンと、前記シリンダの内側に配置され、前記ピストンの前記シリンダの側と反対側の端面が前記回転体の前記外周面に接触するように、前記ピストンを前記回転体の前記外周面に向けて付勢するスプリングと、を有し、
前記接触部は、前記ピストンであり、
前記付勢手段は、前記スプリングであることを特徴とする請求項８または請求項９記載のエンジン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１３８５３０（Ｐ２００９−１３８５３０Ａ）
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１２５３０（Ｐ２００７−３１２５３０）
【出願日】平成１９年１２月３日（２００７．１２．３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月３日（２００７．１２．３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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