JPH02238106A - エンジンの動弁装置 - Google Patents

エンジンの動弁装置

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JPH02238106A
JPH02238106A JP1059461A JP5946189A JPH02238106A JP H02238106 A JPH02238106 A JP H02238106A JP 1059461 A JP1059461 A JP 1059461A JP 5946189 A JP5946189 A JP 5946189A JP H02238106 A JPH02238106 A JP H02238106A
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lifters
valves
intake
camshaft
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、吸.排気弁をリフタを介してカム軸で直接駆
動するようにした、いわゆる直動式の動弁装置に関し、
特に吸気弁を3本、排気弁を2本設けた5バルプエンジ
ンにおいて、上記吸気弁側のヘッドボルトの締付け作業
を容易化でき、かつ該ボルトのピッチを狭くでき、又は
リフタ径を大きくできるようにした吸気弁と該吸気弁用
リフタとの配置構造の改善に関する. 〔従来の技術〕 従来から、吸気弁を3本、排気弁を2本設けた5バルブ
エンジンがある.このようなエンジンにおける動弁装置
として、各吸気弁.又は排気弁をこれらの上端に装着さ
れたりフタを介して吸気カム軸,又は排気カム軸で直接
開閉駆動するようにしたものがあり、このような直動式
動弁装置では、吸気弁,及び該弁用リフタを両者の軸線
が一致するように配置するのが一般的である. ところで、上記動弁装置が配設されるシリンダヘッドは
、シリンダブロックにヘッドボルトで接続固定される.
そしてこのヘッドボルトは上記リフタの、カム軸と直角
方向に見て左,右側方に配設するのが一般的である.こ
の場合、ヘッドボルトのピッチをあまり狭くすると、上
述のりフタが邪魔になってヘッドボルトの締め付け作業
ができなくなることから、ヘッドボルトのピッチは上起
りフタの間隔に応じたある程度の広さにせざるを得ない
.そのためへ7ドボルトのピッチが大きくなり、それだ
けシリンダブロックとシリンダヘッドとの間のシール性
が悪化するという問題がある.そこで、従来、上記ヘッ
ドボルトのピッチを狭くして、上記シール性の悪化の問
題を解決するようにした動弁装置として、シリンダヘッ
ドを、シリンダブロックに締め付けられろ下側ヘッドと
、リフタを保持する上側ヘッドとの2分割構造にしたも
のがある.このように構成すれば、シリンダヘッドをシ
リンダブロックに締め付ける場合にリフタが干渉するこ
とはないので、ヘッドボルトのピッチを狭くすることが
でき、上述のシール性の悪化の問題を回避できる. 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら上記シリンダヘノドを2分割構造にする従
来装置では、シリンダヘッドが2部品からなる分だけ部
品点数及び組立工数が増加する問題がある. また、従来装置では上述のように吸気弁と吸気弁用リフ
タとを軸線を一致させて配置しているので、特にシリン
ダボア径の小さいエンジンの場合は、リフタ同士の間隔
が狭くなって干渉し易く、リフタの径を小さくせざるを
得なくなる.その結果必要なリフト量が得られず、エン
ジン性能の向上が図れないという問題もある. 本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
もので、シリンダヘッドを2分割することなく、ヘッド
ボノレトをシリンダヘッドの開口から直接締め付けるこ
とができ、かつヘッドボルトのピッチを狭くしてシール
性を改善でき、又はリフタの径を大きくしてリフト量を
増大できるエンジンの動弁装置を提供することを目的と
している.〔問題点を解決するための手段〕 本願第1項の発明は、第1弁の両側に第2.第3弁を配
設し、該第1〜第3弁を第1〜第3リフタを介してカム
軸で直接開閉駆動するようにしたエンジンの動弁装置に
おいて、上記第2,第3リフタを上記第2.第3弁に対
してカム軸方向内側に偏位させ、ヘッドボルトを上記第
2.第3リフタの両側方に、かつシリンダヘッドの開口
から上方に臨むように配設したことを特徴としている.
また、第2項の発明は、第2,第3リフタを上記第1項
の発明と逆に外側に偏位させ、さらにカム軸を第1弁の
軸線と第2,第3弁の軸線との交点より燃焼室側に寄せ
て配置することにより、第2,第3リフタを第1リフタ
に対してカム軸直角方向シリンダ軸線側に偏位させ、ヘ
ンドボルトを第2,第3リフタの両側方、かつ譲りフタ
中心より反シリンダ軸線側に、上方に臨むように配設し
たことを特徴としている. ここで本発明は、吸気弁,排気弁の何れであっても、要
は弁を3本並べて配設する構造の動弁装置であれば適用
できる. 〔作用〕 本発明に係るエンジンの動弁装置では、左,右外側の第
2.第3リフタを第2.第3弁に対して内側に、又は外
側かつシリンダ軸線側に偏位させ、これにより生じたス
ペースにヘソドボルトを配設したので、ヘッドボルトの
締付け作業を改善でき、かつシール性の改善,又はリフ
ト量の増大を図ることができる.即ち、第1項の発明で
は第2,第3リフタを第2,第3弁に対して第1リフタ
側(内側)に偏位させたので、それだけヘッドボルトの
ピンチを狭くすることができ、かつピンチを狭くしなが
ら上方に臨ませることができ、その結果シリンダヘッド
を2分割することなくヘッドボルトの締付け作業が可能
となり、かつシール性を向上できる. また、第2項の発明では上記と逆に外側に偏位させたの
で、リフタ同士の干渉が抑制され、従ってボア径が小さ
い場合にちりフタの径を大きくすることができ、それだ
けカムの高さを高くでき、その結果リフト量を増大する
ことができる.またこの場合、カム軸を燃焼室側に寄せ
たので、第2,第3リフタをシリンダ軸線側により大き
く偏位させることができ、これにより外側に偏位させな
がらヘッドボルトのピッチを狭《でき、かつ上方に臨ま
せることができる.その結果、この第2項の発明では、
上記リフタの大径化に加えて第1項の発明と同様の効果
も得られる. 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図について説明する.第1図な
いし第7図は本願第1項の発明の一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る.まず、本実施
例エンジンの全体構成を示す第7図において、1はボン
ネット38で開閉されるエンジンルーム内に配設された
エンジンであり、これは水冷式4サイクル並列4気筒型
のものである.なお、第7図左側が車両前側である.該
エンジン1はシリンダブロック2の下面にオイルパン3
を接続し、上面にシリンダヘッド4を接続するとともに
、該シリンダヘッド4の上部開口をヘンドカバ−5で覆
った構成となっている.上記シリンダブロック2に形成
された4つのボア内に摺動自在に挿入配置されたピスト
ン6はコンロッド7でクランク軸8に連結されている.
また、上記シリンダヘッド4の下面に凹設された4つの
燃焼室4aのそれぞれには、排気通路10の2つの排気
ポート10a,10b,及び吸気通路14の第1〜第3
吸気ポート14a〜14cが開口している.そして上記
各排気通路10の外側開口には排気マニホールド29の
各排気部29aが接続されており、該排気マニホールド
29の集合部には、通路面積を開閉制御する排気制御弁
30を介して1本の排気管31が接続されている.なお
、31mは排気ガス浄化用の触媒装置である.33は上
記排気制御井30を開閉制御する排気制御装置であり、
該排気制御装置33は、検出装置34でエンジン回転数
を検出し、コントロールユニット35で上記検出回転数
に応じた開度信号を求め、サーボモータユニット36に
より上記排気制御弁30を上記開度信号に応じた開度に
開閉制御するように構成されている. また、上記各吸気通路14の外側開口には、各気筒ごと
にスペーサ管1B.スロットル管21及び第2吸気管2
2が順次接続され、4本の第2吸気管22全体に1つの
サージタンク23が接続されており、これにより吸気装
置20が構成されている.そして19は燃料噴射弁、2
1aはスロットル弁であり、該燃料噴射弁19は噴射ノ
ズル19aが1つだけ形成された単孔型のものである.
上紀サージタンク23は、例えばアルミ二二一ム合金製
の鋳造品であり、下側タンク25とこれに着脱可能に装
着された上側タンク24とからなる2分割構造のもので
ある.そしてこのサージタンク23は、上記エンジンl
のヘッド力バー5上を覆い、かつ前側はと低《なる傾斜
状に形成されている.上記上側タンク24内には4本の
第1吸気管24aが一体形成されており、該各第1吸気
管24aの一端は上記各第2吸気管22の端部と所定間
隔を開けて対向している.該対向部の隙間はスライダ2
7で拡縮制御されるように構成されており、このスライ
ダ27は第1吸気管24aに接続されたガイドパイブ2
6によって摺動自在に支持されている.なお、25aは
第2@気管22へのガイド部であり、また上記サージタ
ンク23は下側タンク25部分においてエアクリーナと
接続されている. そして、上記1気筒あたり2つの排気ボート10a.1
0b、及び3つの吸気ポート14a〜14Cの上記燃焼
室4a側開口は、該燃焼室4aの外周に略沿う円上に配
置されており、該各開口には動弁装!9の排気弁11a
,llb、及び第1〜第3吸気弁15a〜15Cが配置
されている.上記排気弁11a,llbの上端にはりフ
タl2a.12bが同軸をなすように装着されており、
該各リフタL2a.12bはシリンダヘフド4に一体形
成されたガイド部4gによって摺動自在に保持されてい
る.上記各リフタ12a,12bと、各排気弁11a,
llbの上端との間には、インナパット43が配設され
、さらに該各徘気弁11a,llbの上端部にはリテー
ナ44aが係止部材44bを介して装着固定されている
.!aリテーナ44aとシリンダブロック4のばね座4
dとの間には、バルブスプリング45が介設されており
、これにより各排気弁11a,llbは閉方向に付勢さ
れている.また、上記リフタ12a,12bと接するよ
うに、排気カム軸13が配設されている.この排気カム
軸l3は、シリンダヘッド4の合面上に軸受ブロック4
6bによって回転自在に支持されている.なお、47は
プラグ挿入孔、47aはプラグ用ねし孔、4bはウォー
タジャケントであり、該ジャケット4bには多数の凸部
4cが突設されている. 上記吸気通路14は、上述のように、中央の第1吸気ポ
ート14aと、これの左,右(車両後方から前方を見た
場合、以下同じ)に位置する第2.第3吸気ボート14
b,14cとに分岐されている.これらを側面から見る
と、左.右の吸気ポー}14b,14cの軸線Hは上記
スベーサ管18.スロットル管21の軸線Gの延長線と
一致しており、かつ中央の吸気ボー1−14aの軸線■
は、上記延長線に対して下方に折れ曲がっている.また
、平面から見ると、上記燃料噴射弁19の噴射ノズル1
9aから延びる噴射軸MCは、上記中央の吸気ポート1
4aの軸線■と一致しており、かつ該噴射軸&ICは側
面から見ると、上記中央の第1吸気弁tSaの傘部15
dと、左,右の第2,第3吸気弁15b,15cの傘部
15dとの中間付近を指向している. そして、上記中央の第1@気ボート14aの燃焼室4a
側開口には、第1吸気弁15aが、その左.右の第2,
第3吸気ポー}14b.14cの開口には、第2.第3
吸気弁15b,15cがそれぞれ配設されている.この
第1〜第3吸気弁l5a〜15Cは同一長さ.同一径の
もので、第1吸気弁15aは、その軸線Bがシリンダ軸
線と第1傾斜角θ1をなすように、また第2,第3吸気
弁15b.15Cは軸線Aが第1傾斜角θ1より大きい
第2傾斜角θ2をなすように、かつ各弁の傘部15dが
略同一高さに位置するように配置されている.また各吸
気弁15a〜15cの上端には、上記排気弁と同様に、
ガイド部4gで摺動自在に支持された第1〜第3リフタ
16a〜16eが装着され、さらにインナパット43.
リテーナ44a,係止部材44b,&びバルブスプリン
グ45が装着されている.これにより各吸気バルブ15
3〜15cは閉方向に付勢されている.なお、これらの
りフタ,傘部,バルプスプリング等は、吸気側.排気側
ごとに同一寸法.同一形状のものが採用されており、か
つ排気側が吸気側より大径になっている. また、上記第1〜第3リフタ16a〜16cに接するよ
うに吸気カム軸17が配設されており、これはシリンダ
ヘッド4の合面部に軸受ブロック46aで回転自在に支
持されている.また吸気カム軸l7の軸線Dは、上記吸
気弁15a〜15eの軸mB,Aの交点D゛より下側で
、かつ若干ボア中心側に位置している. そして平面(第1図)あるいは背面(第3図)から見る
と、上記左,右の第2,第3リフタ16b,16cは、
上記第2,第3吸気弁15b,15Cに対して吸気カム
軸17方向に第1リフタ16a側に偏位している.即ち
、第2,第3リフタ16b,16cの軸線A′は第2.
第3@t気弁l5b,15cの軸線Aに対して偏位量E
だけ内側に偏位している. また、第1図に示すように、上記第2.第3 1Jフタ
16b,16Cの中心は、第1リフタ16aの中心に対
して燃焼室4aの中心側に偏位量Fだけ偏位している.
ここで上記偏位量Fは従来の動弁装置に比べて大きくな
っている.即ち、第2図及び第4図に示すように従来の
動弁装置では、カム軸17゛は同図に二点鎖線で示すよ
うに、その軸線が第1吸気弁15aの軸線Bと第2.第
3吸気弁15b.15Cの軸線Aとの交点D′に位置す
るように配設されており、そのため上記両リフタ同士の
偏位置はF′となっていた.これに対して本実施例のカ
ム軸17は、上記交点D′より下方でかつボア中心寄り
に位置している.そのため上記両リフタ同士の偏位量は
Fとなり、F′より大きくなっている. また、上記シリンダヘッド4の、高さ方向略中央で、か
つ上記排気,吸気用リフタ用のガイド部4gの左.右側
部にはボルト座4fが形成されており、該シリンダヘソ
ド4は該ボルト座4r部分に挿通されたヘッドボルト4
7a,47bによって上記シリンダブロック2に締め付
け固定されている.この両ヘッドボルト47aは第2.
第3リフタ16b,16cの中心より、カム軸直角方向
でかつ反シリンダ軸線側に位置しており、また各ヘッド
ボルト47a.47bは上記各リフタl6b,16cに
隠れることなく合面から見えるように位置している.な
お、4eはヘッドボルト47a用工具を挿入するための
逃げ凹部である.また、上記吸気カム軸17のヘッドボ
ルト47a上方部分に工具挿入孔を形成してもよい. また、上記カム軸17には、第1〜第3吸気弁1 5 
a 〜1 5 c用の第1〜第3カム17a−170が
第1〜第3リフタ16a〜16cの軸芯と一敗するよう
に一体形成されている.なお、各カムは吸気弁の軸芯に
一致させても勿論良い.第5図に示すように、上記第2
,第3カムのベース円17b’は第1カムteaのベー
ス円17a′より大きく形成されている.ただしそれぞ
れのベース円からカム先端までのカム高さHl,H2は
同一高さになっている.これにより、同一長さの吸気弁
15a〜15Cを異なる傾斜角θ1.θ2でも9て配置
しながら、各吸気弁15a〜15cの傘部15dは略同
一高さに位置している.次に本実施例の作用効果につい
て説明する。
上述のように、従来の5バルブエンジンでは、中央に位
置する吸気弁とこれのりフタとだけでなく、左.右外側
に位置する吸気弁とこれのりフタとについてもその軸線
が一致するように配設していた.そのためリフタの配置
幅が広くなり、左,右のりフタの側方に位置するヘッド
ボルトのピッチが広くなり、シール性が悪化する問題が
あった.これに対して本実施例では、第2,第3リフタ
16b,16cを第2,第3吸気弁15b,15cに対
して内側に偏位量Eだけ偏位させたので、その分だけヘ
ッドボル}471を内側に寄せて配設することができ、
ボルトピンチが狭くなり、シール性を向上できる.また
、第2,第3リフタをFだけ偏位させることにようて、
ヘソドボルトピンチを狭くしながらヘッドボルト47&
を上方に臨ませることができ、そのため従来のようにシ
リンダヘッドを2分割することなくヘッド開口からヘッ
ドボルトの締付けが可能となり、部品点数.Mi立工数
の削減を図ることができる; また、2吸気カム軸17を従来のものに比べて低い位置
に配設するようにしたので、第2,第3リフタ16b,
16cを第1リフタ16aよりボア中心側に偏位置Fだ
け寄せることができ、これによりボルトの配役スペース
をさらに拡大できるとともに、ヘソドボルト47aのピ
ッチを狭くすることができる. また、同一長さの吸気弁を採用し、かつ異なる傾斜角度
をつけて配置した場合、各吸気弁の傘部の位置が不揃い
になって燃焼室の天井面に凹凸が生じ、それだけ燃焼室
容積が大きくなってしまう懸念がある.これに対して、
本実施例では、傾斜角の大きい左,右外側の吸気弁用カ
ムのベース円17b′を中央のベース円17a′より大
きくしたので、上述の配置構造を1用しながら、各吸気
弁15a”l5cの傘部15dを略同一高さに位置させ
ることができ、燃焼室の天井面がフラットになり、燃焼
室容積を必要に応じて小さくできる.また、本実施例で
は、単一の噴射ノズル19aを有する燃料噴射弁19を
採用し、これの噴射軸線Cを中央の吸気ボート14aの
開口に位!する第1吸気弁tSaに指向させたので、点
火プラグ回りに高濃度の混合気を供給でき、燃焼性を向
上できる.なお、この場合に、上記噴射軸線Cを側面か
ら見ると、中央の吸気弁15aの傘部15dと両側の吸
気弁15b,15cの傘部15dとの間付近を指向させ
たので、上述の点火プラグ回りの混合気濃度を濃くしな
がら、両側の吸気ポート14b,14cへの燃料の分配
も確保できる.上述のように吸気通路を3つの吸気ボー
トに分岐した場合は、吸気が中央のポートに偏る懸念が
あるが、本実施例では、両側の吸気ボー}14b,t4
Cの軸線Hを吸気通路の軸線Gに一致させるとともに、
中央の吸気ポー1−14aの軸線■を下方に折り曲げた
ので、該中央ポートの吸気抵抗が増える分だけ上記吸気
量の偏在傾向を是正できる.また、本実施例では、ウォ
ータジャケット4bの内面に多数の凸部4cを設けたの
で、それだけ伝熱表面積が増大し、かつ凹部を設けた場
合に比較して冷却水の接触が良好となり、その結果冷却
性能を向上できる.しかもリブを設けた場合のような冷
却水の流れを損なうこともない.さらにまた、本実施例
では、潤滑油をシリンダヘッド4からオイルパン3に戻
すためのオイル戻し管37をシリンダブロック2の外側
に設けたので、シリンダブロック2内に戻し通路を設け
る必要がなく、形状が簡素化されるとともにシリンダブ
ロック2の小型化が可能となる. 上記実施例では第2.第3リフタを第2,第3吸気弁に
対して内側に偏位させたが、上記と逆に外側に偏位させ
ることもでき、このようにしたのが第2項の発明である
. 第8図はりフタを外側に偏位させた実施例を示し、この
例では、第2,第3リフタ16b,16Cの軸&lIA
’は、第2.第3吸気弁15b,15Cの軸MAに対し
て外方にE′だけ偏位している.なお、この外側に偏位
させた点以外の構造は上記第1項の発明の実施例と全く
同様であり、本実施例においても、第2,第3リフタ1
6b,16eは第1リフタ16aに対して偏位量Fだけ
ボア中心側に偏位している. このようにリフタを外側に偏位させたので、各リフタ1
6a〜16c同士の間隔が広くなり、それだけりフタ径
を大きくすることができる.これによりカム高さを高く
することができ、リフト量を増大できる.この構造は、
特にボア径の小さいエンジンの場合にちりフタ径を大き
くして必要なリフト量を確保することができる点で有利
である.また、上記偏位量Fだけボア中心側に第2,第
3リフタ16b,16cを偏位させたので、該両リフタ
の両側方にヘッドボルトの配置スペースを確保でき、そ
の結果本実施例においてもシール性の向上,ヘッドボル
トの締付作業性の向上効果が得られる. なお、上記各実施例では、吸気弁と該吸気弁用リフタと
の配置構造において本発明を適用した例を説明したが、
本発明は3本の排気弁を設けたエンジンであれば、排気
弁側にも勿論適用できる.〔発明の効果〕 以上のように本願第1項の発明に係るエンジンの動弁装
置によれば、第2.第3リフタを第2,第3弁に対して
カム軸方向内側に偏位させたので、ヘッドボルトの締付
作業性を改善でき、かつヘッドボルトのピッチを小さく
してシール性を改善できる効果がある.また第2項の発
明では、第2.第3リフタを外側で、かつボア中心側に
偏位させたので、第1項の発明と同様の効果があり、さ
らにリフタ径を大きくしてリフト量を増大できる効果が
ある.
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第7図は第1項の発明の一実施例によるエ
ンジンの動弁装置を説明するための図であり、第1図は
その平面図、第2図はその断面側面図、第3図はその一
部断面背面図、第4図はりフタとカム軸の関係を示す概
略構成図、第5図はカム軸.リフタ回りの一部断面側面
図、第6図は吸気通路を示す断面平面展開図、第7図は
該実施例装!の全体構成を示す断面側面図、第8図.は
第2項の発明の一実施例の一部断面背面図である.図に
おいて、1はエンジン、9は動弁装置、15aは第1@
気弁、15b,1+cは第2,第3吸気弁、16aは第
1リフタ、16b,L6cは第2,第3リフタ、17は
吸気カム軸、Aは第2.第3吸気弁の軸線、Bは第1吸
気弁の軸線、Dは交点、E,E’,Fは偏位量、θl.
θ2は第1.第2傾斜角である. 特許出願人 ヤマハ発動機株式会社 代理人   弁理士 下 市  努 第1 第3図 15d 第5 図 第4 図 第6巴

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1弁の両側に第2、第3弁を配設し、該第1〜
    第3弁を第1〜第3リフタを介してカム軸で直接開閉駆
    動するように構成したエンジンの動弁装置において、上
    記第2、第3リフタを上記第2、第3弁に対して上記カ
    ム軸方向内側に偏位させ、該第2、第3リフタの両側方
    にヘッドボルトを配設し、該両ヘッドボルトがシリンダ
    ヘッドの上端開口から上方に臨んでいることを特徴とす
    るエンジンの動弁装置。
  2. (2)第1弁をシリンダ軸線と第1傾斜角をなすように
    配設し、第2、第3弁を、上記第1弁の両側に位置し、
    かつ上記第1傾斜角より大きい第2傾斜角をなすように
    配設し、上記第1〜第3弁を第1〜第3リフタを介して
    カム軸で直接開閉駆動するように構成したエンジンの動
    弁装置において、上記第2、第3リフタを上記第2、第
    3弁に対して上記カム軸方向外側に偏位させ、さらに上
    記カム軸を上記第1弁の軸線と、第2、第3弁の軸線と
    の交点より燃焼室側に寄せて配置することにより、上記
    第2、第3リフタを第1リフタに対してカム軸と直角方
    向で、かつシリンダ軸線側に偏位させ、該第2、第3リ
    フタの両側方で、かつ該各リフタ中心より反シリンダ軸
    線側にヘッドボルトを配設し、該両ヘッドボルトがシリ
    ンダヘッドの上端開口から上方に臨んでいることを特徴
    とするエンジンの動弁装置。
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