JPH0320570B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は１気筒当り３つの吸気バルブと２つ
の排気バルブを有する４サイクルエンジンに関す
るものである。

［従来の技術］ ４サイクルエンジンにおいてその高速運転域の
出力性能を向上させるため、１気筒当り３つの吸
気バルブを有し、該吸気バルブのうちその両側の
吸気バルブを中間の吸気バルブよりもシリンダの
軸線に対する傾きを大きくして燃焼室に臨ませる
ようにしたエンジンは、例えば英国特許第296125
号明細書に示すように公知である。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、このように多くの吸気バルブを設け
たエンジンにおいては、吸気カム軸の吸気カム軸
受をそれぞれの吸気バルブの間でなく３つの吸気
バルブの両側に設けるのがエンジンのカム軸方向
の寸法を短くする上で好ましい。

しかし、吸気カム軸受を３つの吸気バルブの両
側に設けた場合、吸気カム軸受同士の間隔と排気
カム軸受同士の間隔が異なると、軸受間隔が短い
カム軸側において、隣の気筒との間に余分な軸受
が必要となりやはりエンジンの長大化を招く。こ
のため、吸気カム軸受同士の間隔と排気カム軸受
同士の間隔は略同一とし、吸気カム軸受と排気カ
ム軸受を燃焼室の中心を通りカム軸に平行な中心
線に直交する同一直線上の位置に配するのがエン
ジン長を短くする上で好ましい。

しかして、排気バルブを２つとしたエンジンで
は、同一の軸受間隔において吸気側は３つのバル
ブからの応力を、排気側は２つのバルブからの応
力を受けることになるために、各軸受にかかる応
力が吸気側と排気側とで異なることになり、カム
キヤツプを固定するボルトの大きさをそれぞれ変
えたりする必要が生じる。

この発明は、従来技術の有するこのような問題
点に鑑みてなされたものであり、その目的とする
ところは、１気筒当り３つの吸気バルブと２つの
排気バルブを設けた場合に、エンジンのカム軸方
向の寸法を短いものとするのに最適な４サイクル
エンジンを提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、この発明における
４サイクルエンジンは、 １気筒当り３つの吸気バルブと２つの排気バル
ブを燃焼室に臨ませ、これら吸排気バルブを駆動
する吸気カム軸及び排気カム軸を備え、上部半体
と下部半体とからなりボルトにより互いに締結さ
れたカム軸受でカム軸を支持した４サイクルエン
ジンであつて、燃焼室の中心を通りカム軸に平行
な中心線の一側に吸気バルブを他側に排気バルブ
を振り分け、かつ燃焼室の中心を通り前記中心線
に直交する直線に対して吸気バルブ同士と排気バ
ルブ同士がそれぞれ対称になるように吸排気バル
ブを配し、気筒毎の吸気バルブ及び排気バルブの
両側に位置するように一対の吸気カム軸受及び排
気カム軸受を設けると共に、吸気カム軸受と排気
カム軸受を前記中心線に直交する同一直線上にあ
るように配置し、吸気バルブの傘径を排気バルブ
の傘径よりも小さくしたことを特徴とする、 ものである。

［作用］ 燃焼室の中心を通りカム軸に平行な中心線の一
側に吸気バルブを他側に排気バルブを振り分けて
配する一方、燃焼室の中心を通り前記中心線に直
交する直線に対して吸気バルブ同士と排気バルブ
同士がそれぞれ対称になるように吸排気バルブを
配し、気筒毎の３つの吸気バルブ及び２つの排気
バルブの両側に位置するように一対の吸気カム軸
受及び排気カム軸受を設けると共に、吸気カム軸
受と排気カム軸受を前記中心線に直交する同一直
線上にあるように配置し、吸気バルブの傘径を排
気バルブの傘径よりも小さくしたので、吸気バル
ブの慣性重量が排気バルブのそれよりも小さくな
り、カム軸に対してバルブ１本当たりからかかる
応力は吸気側が排気側よりも小さくなる。従つ
て、カム軸受を各気筒のバルブの両側に配してエ
ンジン長を短くした構造としたことによつて一対
の吸気カム軸受の間で駆動するバルブの数が排気
カム軸受のそれと比べて多くなつても、吸気カム
軸受と排気カム軸受にかかる応力を同一に近付け
ることができる。

［実施例］ この発明の実施例を以下図面を参照して説明す
る。

図面は４サイクルエンジンの１気筒を示してお
り、図中ａはシリンダ、ｂはシリンダヘツド、１
は吸気通路、２は排気通路である。

３は前記シリンダヘツドｂ下面に形成された燃
焼室であり、吸気通路１及び排気通路２が開口し
ている。

４は点火プラグ取付用のネジ孔であり、前記燃
焼室３上面の中心部に開口している。

５は前記吸気通路１を開閉する吸気バルブ、６
は排気通路２を開閉する排気バルブである。

これら吸気バルブ５及び排気バルブ６は夫々そ
の下端の傘部が燃焼室３に臨んで吸気通路１及び
排気通路２の開口端に対応し、中間部がガイド５
ａ及び６ａを介してシリンダヘツドｂの壁面に摺
動自在に支持されている。

７，８は前記バルブ５，６の上端に連設された
リフターであり、このリフター７，８を介して両
バルブ５，６がその直上に対応する吸気カム軸
９、排気カム軸１０に連繋し、該軸９，１０によ
つて駆動されるようになつている。

１１，１２は吸気バルブ５及び排気バルブ６を
閉弁方向に付勢するスプリングである。

一方、前記カム軸９，１０は吸気カム軸受１４
及び排気カム軸１５にて回転自在に支持されてい
る。各カム軸受１４，１５は、カムキヤツプであ
る上部半体１６，１７とカムキヤリアである下部
半体１３とからなつており、互いにボルト２０に
より締結されている。

そして、吸気カム軸９には吸気バルブ５を開閉
駆動する吸気カム２１が気筒当り３つ設けられ、
排気カム軸１０には排気バルブ６を開閉駆動する
排気カム２２が気筒当り２つ設けられている。

第３図に示すように、前記吸気カム軸受１４は
３つの吸気バルブの両側に、また排気カム軸受１
５は２つの吸気バルブの両側におのおの一対設け
られ、吸気カム軸受１４同士と排気カム軸受１５
同士の中心線l₇の間隔は略同一となつている。

更に、第３図に示す如く吸気カム軸受１４と排
気カム軸受１５は、燃焼室３の中心を通り中心線
l₃に直交する直線に対して吸気バルブ同士と排気
バルブ同士がそれぞれ対称になるように位置され
ており、平面視において吸気カム軸受１４と排気
カム軸受１５の中心線l₇は互いに一致するように
なつている。

１９は前記カム軸９，１０及び軸受上部半体１
６，１７を覆うカバーであり、軸受下部半体１３
の上端に連設されている。

しかして、上記４サイクルエンジンはその出力
性能を向上させるため１気筒当り３つの吸気バル
ブ５及び２つの排気バルブ６が設けられ、これら
吸排気バルブ５，６は燃焼室３の中心を通りカム
軸９，１０に平行な中心線l₃の一側と他側に振り
分けられていると共に燃焼室３の中心を通り中心
線l₃に直交する直線l₆に対して吸気バルブ５同士
と排気バルブ６同士ををそれぞれ対称になるよう
に配している。

これにより、奇数個かつ多くのバルブ５，６を
バランスよく配置することができるので吸気カム
軸受１４同士あるいは排気カム軸受１５同士の中
心線l₇の間隔を最短でしかも吸気カム軸受１４と
排気カム軸受１５を前記中心線l₃に直交する同一
直線l₇上にあるように配置することが可能とな
る。

また、吸気バルブ５の傘径ｄは排気バルブ６の
傘径Ｄよりも小さいものとされる。

さらに、両側の吸気バルブを中間の吸気バルブ
よりもシリンダａの軸線l₁に対する傾きを大きく
して燃焼室３に臨まされている。

即ち、中間の吸気バルブ５の傾斜角度をα₁と
し、両側の吸気バルブ５の傾斜角度をα₂とすれば
α₂＞α₁となる。

また、前記吸気バルブ５は夫々その軸線l₂がカ
ム軸９の軸芯０₁を通るようになつている。

そして、上記吸気バルブ５は、第２図に示すよ
うに前記中心線l₃に対して中間の吸気バルブ５が
両側のものより外側へオフセツトされた配置とな
り、各バルブ５が干渉し合うことはない。

また、各吸気バルブ５は夫々その軸線l₂がカム
軸９の軸芯０₁を通つており、該軸９に連繋させ
る手段としてリフター７以外のものを新たに必要
としない。

一方、排気バルブ６は２つ設けられ、燃焼室３
内において前記中心線l₃と平行な線l₄上に配置さ
れている。

また、排気バルブ６はその軸線l₅が夫々カム軸
１０の軸芯０₂を通り、シリンダａの軸線l₁に対
する傾斜角度α₃が等しく設定されている。

そして、吸気バルブ５の傘径ｄは排気バルブ６
の傘径Ｄよりも小さいので、吸気バルブ５の慣性
重量は排気バルブ６の慣性重量よりも小さくな
り、吸気カム軸９に対して吸気バルブ５の１本当
たりからかかる応力は排気カム軸１０に対して排
気バルブ６の１本当たりからかかる応力よりも小
さくなる。このため、吸気カム軸９は、排気カム
軸１０側と同じ軸受１４，１５間隔において多く
の吸気バルブ５を駆動することが可能となり、吸
気カム軸受１４と排気カム軸受１５を前記中心線
l₃に直交する同一直線l₇上にあるように配置する
ことができる。

これにより、吸気カム軸受１４及び排気カム軸
受１５に隣接して他の気筒の吸気カム２１及び排
気カム２２を設けることができ、エンジンのカム
軸９，１０方向の寸法を短いものにできる。

［発明の効果］ この発明では、燃焼室の中心を通りカム軸に平
行な中心線の一側に吸気バルブを他側に排気バル
ブを振り分けて配する一方、燃焼室の中心を通り
前記中心線に直交する直線に対して吸気バルブ同
士と排気バルブ同士がそれぞれ対称になるように
吸排気バルブを配し、気筒毎の３つの吸気バルブ
及び２つの排気バルブの両側に位置するように一
対の吸気カム軸受及び排気カム軸受を設けると共
に、吸気カム軸受と排気カム軸受を前記中心線に
直交する同一直線上にあるように配置し、吸気バ
ルブの傘径を排気バルブの傘径よりも小さくした
ので、吸気バルブの慣性重量が排気バルブのそれ
よりも小さくなり、カム軸に対してバルブ１本当
たりからかかる応力は吸気側が排気側よりも小さ
くなることから、カム軸受を各気筒のバルブの両
側に配してエンジン長を短くした構造としたこと
によつて一対の吸気カム軸受の間で駆動するバル
ブの数が排気カム軸受のそれと比べて多くなつて
も、吸気カム軸受と排気カム軸受にかかる応力を
同一に近付けることができ、吸気カム軸受と排気
カム軸受とを同一間隔にすることができる。

従つて、上部半体と下部半体とからなるカム軸
受を締結するボルトを、各軸受で同じにしても何
ら弊害はなく、更に、前記吸気カム軸受と排気カ
ム軸受とを、その間隔が最短でかつ前記中心線に
直交する同一直線上にあるように配置することに
よりエンジンのカム軸方向の寸法を短くすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るエンジンの実施例の縦
断面図、第２図は第１図の−線断面図、第３
図は第１図の−線断面図、第４図は第２図の
−線断面図を示す。 ３……燃焼室、５……吸気バルブ、６……排気
バルブ、９……吸気カム軸、１０……排気カム
軸、１３……下部半体、１４……吸気カム軸受、
１５……排気カム軸受、１６，１７……上部半
体、２０……ボルト、ｄ……吸気バルブの傘径、
Ｄ……排気バルブの傘径、l₃……燃焼室の中心を
通りカム軸に平行な中心線、l₇……中心線に直交
する直線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ １気筒当り３つの吸気バルブと２つの排気バ
   ルブを燃焼室に臨ませ、これら吸排気バルブを駆
   動する吸気カム軸及び排気カム軸を備え、上部半
   体と下部半体とからなりボルトにより互いに締結
   されたカム軸受でカム軸を支持した４サイクルエ
   ンジンであつて、燃焼室の中心を通りカム軸に平
   行な中心線の一側に吸気バルブを他側に排気バル
   ブを振り分け、かつ燃焼室の中心を通り前記中心
   線に直交する直線に対して吸気バルブ同士と排気
   バルブ同士がそれぞれ対称になるように吸排気バ
   ルブを配し、気筒毎の吸気バルブ及び排気バルブ
   の両側に位置するように一対の吸気カム軸受及び
   排気カム軸受を設けると共に、吸気カム軸受と排
   気カム軸受を前記中心線に直交する同一直線上に
   あるように配置し、吸気バルブの傘径を排気バル
   ブの傘径よりも小さくしたことを特徴とする４サ
   イクルエンジン。