JPH0347409A

JPH0347409A - ４サイクルエンジンの動弁機構

Info

Publication number: JPH0347409A
Application number: JP18142189A
Authority: JP
Inventors: Tetsuro Yamada; 山田　哲朗
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1989-07-12
Filing date: 1989-07-12
Publication date: 1991-02-28
Anticipated expiration: 2013-09-03
Also published as: JP2792922B2

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）この発明は、一つのシリング当りに、少なくとも三本の
吸気バルブを備えた４サイクルエンジンの動弁機構に関
する。

（従来の技術）４サイクルエンジンの動弁機構には、例えば、特開昭５
７−１７６３１１号公報で示されるものがある。

これによれば、エンジンの出力向上のため、シリンダの
軸心周りで、シリンダヘッドに三本の吸気バルブが設け
られ、これら各バルブのそれぞれ下端側に形成した弁体
が燃焼室内面の一側に集められてこの燃焼室に臨んでい
る。

また、上記シリンダの径方向にほぼ平行に延びる吸気カ
ム軸がシリンダヘッドの上部に設けられ、上記吸気バル
ブの上端がリフターを介して吸気カム軸にカム係合して
いる。

そして、回転する吸気カム軸により、吸気行程において
、各吸気バルブが適宜、開閉弁動作をするようになって
いる。

また、上記の場合、吸気カム軸の軸方向からみて、三本
の吸気バルブのうち、中間の吸気バルブがシリンダの軸
心に対して傾く傾き角は、両側の吸気バルブのそれより
も小さ（なされている。

そして、吸気カム軸の軸方向からみて、この吸気カム軸
の軸心は、各吸気バルブの軸心同士の交点と同じところ
に位置している。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、上記従来構成によれば、吸気カム軸の軸心は
、各吸気バルブの軸心同士の交点轡位置しており、この
ため、吸気カム軸が各吸気バルブよりも大きく上方に離
れることとなっている。

よって、その分、シリンダヘッドが嵩高になるという不
都合がある。

一方、この種の高速型エンジンでは、排気から吸気行程
に移る際、排気バルブと吸気バルブのオーバラップを太
き（とる傾向があるため、エンジンの低速回転時におい
ては、吹き返しなどにより燃焼が不安定になりがちであ
る。

（発明の目的）この発明は、上記のような事情に注目してなされたもの
で、シリンダヘッドの嵩を低くし、かつ、エンジンの低
速回転時においても、安定した燃焼が得られるようにす
ることを主目的とする。

（発明の構成）上記目的を達成するためのこの発明の特徴とするところ
は、吸気カム軸の軸方向からみて、各吸気バルブの軸心
同士の交点よりも、吸気カム軸の軸心をシリンダ側に位
置させ、かつ、各リフターのうち両側の吸気バルブに対
応するリフターの軸心から吸気カム軸の軸心に至る距離
を、中間の吸気バルブに対応するリフターのそれよりも
短くした点にある。

（作　用）上記構成による作用は次の如くである。

吸気カム軸２１の軸方向からみて（第３図）、各吸気バ
ルブ１５．１５’の軸心１５ａ、１５ａ′同士の交点Ｃ
よりも、同上吸気カム軸２１の軸心２１ａをシリンダ３
側に位置させたため、従来、上記吸気カム軸２１の軸心
２１ａが上記交点Ｃに位置していたことに比べて、シリ
ンダブロック４の高さを低くすることができる。

また、各吸気バルブ１５．１５’のうち、両側の吸気バ
ルブ１５に対応する両側のリフター１８の軸心１８ａか
ら吸気カム軸２１の軸心２１ａに至る距離βを、中間の
吸気バルブ１５’に対応する中間のリフター１８′の軸
心１８ａ′から同上吸気カム軸２１の軸心２１ａに至る
距１ｉｉＩＬよりも短くしたため、両側のリフター１８
は中間のリフター１８’に比べてその頂面を吸気カム軸
２１の係合面として、より有効に利用でき、よって、両
側のリフター１８のリフト量を中間のリフター１８′の
リフト量よりも太き（することができる。

この結果、上記両側の吸気バルブ１５によって開閉され
る両側の分岐ポート１４は、中間の吸気バルブ１５’に
よって開閉される中間の分岐ポート１４′に比べ、より
大きな割合で開かれるため、両側の分岐ポート１４から
、より多くの混合気が燃焼室８に吸入されることになり
、これにより、燃焼室８に強いスワールが発生すること
となる。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面により説明する。

（第１実施例）第１図から第４図は、第１実施例を示している。

第１図と第２図において、１は自動車に搭載された４サ
イクルエンジンで、図中矢印Ｆｒは自動車の前方を示し
ている。

３は上記エンジンｌのシリンダで、このシリンダ３を並
設してシリンダブロック４が構成され、このシリンダブ
ロック４上にシリンダヘッド５が取り付けられている。

上記シリンダブロック４にはピストン６が上下摺動自在
に嵌入され、このピストン６は連接棒によりクランクシ
ャフトに連結されている。そして、上記シリンダブロッ
ク４、シリンダヘッド５、およびピストン６で囲まれた
Ａ４間が燃焼室８となっており、この燃焼室８に臨む点
火プラグ７は上記シリンダ３の軸心３ａ上に位置してい
る。

一方、上記シリンダヘッド５の上面側はヘッドカバー９
で覆われており、上記シリンダヘッド５の上面側と、ヘ
ッドカバー９との間にカム室１０が形成されている。

上記シリンダヘッド５の後部には吸気ボート１２が形成
されている。この吸気ボート１２は同上シリンダヘッド
５の後面に開口する主ボート１３と、この主ボート１３
から分岐して燃焼室８の後部側に通じる三本の分岐ボー
ト１４．１４’　とで構成されている。

上記燃焼室８に向って開く各分岐ボート１４゜１４’を
それぞれ開閉する三本の吸気バルブ１５．１５’がシリ
ンダヘッド５に上下摺動自在に設けられる。即ち、この
吸気バルブ１５．１５’は、その下端に上記各分岐ボー
ト１４．１４’の下端を開閉する弁体１７．１７’を有
している。

上記各吸気バルブ１５．１５’の上端にはリフター１８
，１８’が連結され、このリフター１８．１８’は前記
カム室ＩＯに収納され、各吸気バルブ１５．１５’の軸
心１５ａ、１５ａ　　と同軸上で上下摺動自在とされて
いる。また、各分岐ボート１４．１４’を閉じるように
上記吸気バルブ１５．１５’を上方に向って付勢するば
ね１９が設けられている。

上記カム室ＩＯ内には、左右水平方向に延びる吸気カム
軸２１が設けられる。この吸気カム軸２１はカム室ｌＯ
内に設けられたカム軸受２２に支承され、その軸心２１
ａ周りに回転自在とされている６そして、吸気カム軸２
１に軸方向等間隔に形成された三つのカムノーズ２３．
２３’が、それぞれ対応するリフター１８，１８’に直
動式にカム係合している。

上記燃焼室８に対し開口する各分岐ボート１４．１４’
や、これを開閉する各弁体１７．１７′は燃焼室８内面
の後部側に集められ、かつ、これらはシリンダ３の軸心
３ａのほぼ周方向に沿って並設され、換言すれば、点火
プラグ７の周りに並設されている。

ところで、説明の便宜上、上記三つの分岐ボー１−１４
．１４’のうち中間部のものには１４′のように符号に
ｒ′」を付してあり、これは９分岐ボート１４′、弁体
１７′、リフター１８′、および、カムノーズ２３′に
ついても同様である。

特に、第１図において示すように、吸気カム軸２１の軸
方向からみて、吸気バルブ１５．１５’のうち、中間の
吸気バルブ１５’がシリンダ３の軸心３ａに対して傾く
傾き角αは、両側の吸気バルブ１５．１５のそれの傾き
角βよりも小さくなされている。

また、特に、第２図において、両側の各カムノーズ２３
の中心２３ａと、これにカム係合するリフター１８．１
８の中心は、両側の各吸気バルブ１５の軸心１５ａより
も、それぞれ車幅方向の内側に偏位している。このため
、シリンダブロック４にシリンダヘッド５をねじ止めす
るためのボルトのピッチは、各カムノーズ２３の中心２
３ａが上記のように偏位した分だけ短くできる。

第１図と第２図において、上記シリンダヘッド５の前部
には燃焼室８の前部側に通じる二本の排気ボート２６が
形成され、また、同上シリンダヘッド５には上記各排気
ボート２６をそれぞれ開閉する二本の排気バルブ２７が
上下摺動自在に設けられている。この排気バルブ２７の
構成は前記吸気バルブ１５．１５’と同様であり、弁体
２８やリフター２９を有し、排気ボート２６を閉じるよ
うばね３０により付勢されている。

また、前記カム室ｌＯ内には吸気カム軸２１と平行に延
びる排気カム軸３２が設けられ、この排気カム軸３２も
吸気カム軸２１と同様にカム軸受３３で支承され、この
排気カム軸３２に形成された二つのカムノーズ３４がそ
れぞれ対応するリフター２９にカム係合している。

上記吸気カム軸２１や排気カム軸３２は、それぞれ前記
クランクシャフトに連動連結されてあり、エンジンｌの
作動時における、吸、排気行程では、このクランクシャ
フトに連動することによって、適宜吸気パルプ１５．１
５’や排気バルブ２７が開閉弁動作させられる。

第３図において、吸気カム軸２１の軸心２１ａを通り、
かつ、両側のリフター１８の軸心１８ａに直交する仮想
平面が第１平面Ａとされている。

また、同上吸気カム軸２１の軸心２１ａを通り、かつ、
中間のリフター１８’の軸心１８ａ　　に直交する仮想
平面が第２平面Ｂとされている。

そして、第４図は、両側の吸気バルブ１５やリフター１
８に関しては、上記第１平面Ａに、中間の吸気バルブ１
５やリフター１８’に関しては上記第２平面Ｂに、それ
ぞれ投影したものを示している。

上記第３図と第４図において、吸気カム軸２１の軸方向
からみて、各吸気バルブ１５．１５’の軸心１５ａ、１
５ａ’同士の交点Ｃよりも、同上吸気カム軸２１の軸心
２１ａをシリンダ３側たる下方に位置させである。

また、同上吸気カム軸２１の軸心２１ａは、両側と中間
の吸気バルブ１５．１５’の軸心１５ａ、１５ａ’同士
による交角の二等分線りと、両側のリフター１８の軸心
１８ａとの間に位置している。つまり、各リフター１８
．１８’のうち、両側のリフター１８の軸心１８ａから
吸気カム軸２１の軸心２１ａに至る距離２が、中間のリ
フター１８′の軸心１８ａ’から同上吸気カム軸２１の
軸心２１ａに至る距離りよりも短くされている。

なお、以上は図示の例によるが、吸気バルブ１５．１５
’は四本であってもよく、この場合には、中間の吸気バ
ルブ１５’は二本となる。また、上記リフター１８．１
８’同士の径寸法や、カムノーズ２３．２３’同士の形
状は同一にする必要はなく、両側のリフター１８の径寸
法やカムノーズ２３の高さを中間のものに比べて大きく
してもよい、そして、このようにしたときには、両側の
分岐ボート１４を通し、より多くの混合気が燃焼室８に
供給される。このため、エンジン１の低速回転時におい
て燃焼室８にスワールが一層効果的に発生し、安定した
燃焼が得られることとなる。

以下の各図は、第２から第４実施例を示しているが、こ
れらの基本構成や作用は上記第１実施例と同様である。

よって、共通の構成については、図面に符号を付して説
明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。

（第２実施例）第５図と第６図は、第２実施例を示している。

これによれば、各吸気バルブ１５．１５’の軸心１５ａ
、１５ａ’同士の交点Ｃにおけろ二等分線り上に各リフ
クー１８．１８’の軸心１８ａ。

１８ａ’同士の交点Ｅが位置しており、かつ、この交点
Ｅは上記した吸気バルブ１５．１５’の軸心１５ａ、１
５ａ’同士の交点Ｃよりも−Ｅ方に位置している。

そして、吸気カム軸２１の軸心２１ａは両側の吸気バル
ブ１５の軸心１５ａ上に位置し、つまり、両側のリフタ
ー１８の軸心１８ａから吸気カム軸２１の軸心２１ａに
至る距離！が、中間のリフター１８′の軸心１８ａ′か
ら同上吸気カム軸２１の軸心２１ａに至る距１ｉｉｉＬ
よりも短くなっている。

（第３実施例）第７図と第８図は、第３実施例を示している。

これによれば、吸気バルブ１５．１５’の軸心１５ａ、
１５ａ　　と、リフター１８．１８’の軸心１８ａ、１
８ａ’が同軸となっている。また、吸気カム軸２１の軸
心２１ａは、両側のりフタ＝１８の軸心１８ａ上に位置
している。

（第４実施例）第９図と第１Ｏ図は、第４実施例を示している。

これによれば、吸気バルブ１５．１５’の軸心１５ａ、
１５ａ　　と、リフター１８．１８’　の軸心１８ａ、
１８ａ’が同軸となっている。また、吸気カム軸２１の
軸心２１ａは、両側のリフター１８の軸心１８ａよりも
シリンダ３の内側方たる前方に位置している。

（発明の効果）この発明によれば、吸気カム軸の軸方向からみて、各吸
気バルブの軸心同士の交点よりも、同上及気カム軸の軸
心なシリンダ側に位置させたため、従来、上記吸気カム
軸の軸心が上記交点に位置していたことに比べて、シリ
ンダブロックの高さを低くすることができる。

また、各吸気バルブのうち、両側の吸気バルブに対応す
る両側のリフターの軸心から吸気カム軸の軸心に至る距
離を、中間の吸気バルブに対応する中間のリフターの軸
心から同上吸気カム軸の軸心に至る距離よりも短（した
ため、両側のリフターは中間のリフターに比べてその頂
面を吸気カム軸の係合面として、より有効に利用でき、
よって、両側のリフターのリフト量を中間のリフターの
リフト量よりも大きくすることができる。

この結果、両側の吸気バルブに対応する両側の分岐ボー
トは、中間の吸気バルブに対応する中間の分岐ボートに
比べ、より大きな割合で開かれて、両側の分岐ボートか
らより多くの混合気が燃焼室に吸入され、燃焼室に強い
スワールが発生する。よって、燃焼が不安定となりがち
な、エンジンの低速回転時の燃焼を良好にさせることが
でき（以下余白）

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図から第４図は第１
実施例で、第１図は側面断面図、第２図は部分平面図、
第３図は第１図の部分拡大図、第４図は第２図の部分拡
大図、　第５図と第６図は第２実施例、第７図と第８図
は第３実施例、第９図と第１０図は第４実施例を示し、
第５図、第７図、および第９図はそれぞれ第３図に相当
する図、第６図、第８図、および第１０図はそれぞれ第
４図に相当する図である。 ■・・エンジン、３・・シリンダ、３ａ・・軸心、５・
・シリンダヘッド、７・・１点火プラグ、８・・燃焼室
、１４．１４’　　・・分岐ボート、１５．１５’　　
・−吸気バルブ、１５ａ、１５ａ・軸心、１８．１８’
　　・・リフター、２１・吸気カム軸、２１ａ・・軸心
、α・・傾き角、β・傾き角、Ｃ・・交点、し・・距離
、ｉ・・距離。第４図第３図第８図第図

Claims

【特許請求の範囲】

１、シリンダの軸心周りでシリンダヘッドに少なくとも
三本の吸気バルブを設け、これら各バルブのそれぞれ一
端側に形成した弁体を燃焼室内面の一側に集めてこの燃
焼室に臨ませ、上記シリンダヘッドに設けた吸気カム軸
を同上シリンダヘッドに設け、この吸気カム軸に上記各
吸気バルブの他端側をリフターを介してカム係合させ、
上記吸気カム軸の軸方向からみて、上記吸気バルブのう
ち、中間の吸気バルブがシリンダの軸心に対して傾く傾
き角を両側の吸気バルブのそれよりも小さくした４サイ
クルエンジンの動弁機構において、上記吸気カム軸の軸
方向からみて、各吸気バルブの軸心同士の交点よりも、
吸気カム軸の軸心をシリンダ側に位置させ、かつ、各リ
フターのうち両側の吸気バルブに対応するリフターの軸
心から吸気カム軸の軸心に至る距離を、中間の吸気バル
ブに対応するリフターのそれよりも短くした４サイクル
エンジンの動弁機構。