JPH0452409Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は内燃機関に関し、特に吸排気弁をそれ
専用のカムシヤフトで、バルブリフタを介して直
接的に駆動する直打式動弁機構を備えた内燃機関
のシリンダヘツド構造に関する。

〔従来技術と問題点〕

一般に、内燃機関では高速高出力化を目的とし
て吸気量を増大するため、１気筒当たり複数個の
吸気弁と排気弁とから成る動弁機構が公知であ
り、例えば３個の吸気弁を孤状に配した機構が提
案されている。

そしてこれら吸気弁の端部に位置する各バルブ
リフタは、吸気弁３個という特殊な配置構成によ
り夫々近接してシリンダヘツド内に設けざるを得
なく、隣接する別気筒のバルブリフタとのシリン
ダヘツド部材肉厚が強度上充分な割合にはこの一
気筒内３個のバルブリフタ間のシリンダヘツド部
材の肉厚が大きくとれず強度不充分となる傾向に
ある。又、逆にシリンダヘツド強度確保のために
はバルブリフタ自体の径を制限しなければならず
バルブリフタに接するカムシヤフト上カムプロフ
イルが設計上制限され、充分なバルブリフト量が
確保できなくなり、吸気弁を増やして吸気量の増
大を計るという目的は達成されず、しいては出力
の低下という問題を引き起こすことにもなる。斯
かる問題に対し、例えば実開昭62−95110号明細
書においてはバルブリフタ中心と吸気弁中心とを
オフセツトしてシリンダヘツド強度を確保しつ
つ、少しでもバルブリフタ径を大きくとろうとし
た動弁構造が提案されているがオフセツト量を大
きくしすぎるとカムとバルブリフタとの接触域は
バルブリフタの周縁部に集中することになるた
め、おのずとオフセツト量は制限され、バルブス
トローク量はそれ程改善されないのが現状であ
る。

本考案は斯る現状に鑑み、シリンダヘツド全体
に亘り、シリンダヘツドの強度を損うことなく、
出来るだけ大径のバルブリフタを全気筒に亘り配
置し、かつコンパクトな内燃機関のシリンダヘツ
ド構造を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案によれば、１気筒当たり３個の吸気バル
ブをシリンダヘツド上方より見て孤状に配置し、
バルブ端部に連結されたバルブリフタを介して上
記吸気バルブを駆動するカムシヤフトと、排気バ
ルブを駆動するもう１つのカムシヤフトを有する
内燃機関において、 上記１気筒を構成する３個の吸気バルブの内、
両端に位置する２個の吸気バルブを、その各軸線
がカムシヤフトに近接するに従つてボア軸線より
離反するようにカムシヤフト軸線方向、及びカム
シヤフト軸線方向と垂直なる方向に傾斜して配置
すると共に、上記２個の吸気バルブに係合するバ
ルブリフタを、その軸線がカムシヤフト軸線と直
交するようにバルブ軸線に対して傾斜させた動弁
機構を有し、機関全気筒に亘り、上記バルブリフ
タ間距離を実質的に等しくすることを特徴とする
内燃機関の構造が提供される。

〔作用〕

吸気バルブをボア軸に対し、カムシヤフト軸線
と垂直なる方向と、カムシヤフト軸線方向とに傾
斜して配置することによりバルブリフタ間距離が
増大すること利用し、シリンダヘツド強度上必要
な肉厚を以つて全ての吸気バルブリフタを隔置す
ることで従来デツドスペースとなつていた隣接す
る別気筒のバルブリフタとの間のシリンダヘツド
部分を有効利用し、かつコンパクトなシリンダヘ
ツドを提供する。

〔実施例〕

本考案によるシリンダヘツド構造を説明するに
先立ち、その提供を可能にする動弁機構の弁配置
について図面を参照して説明する。

第１図は本考案のシリンダヘツド１０の気筒下
面図であつて、各吸・排気ポートの位置関係を示
すものである。

本図において１，２，３は吸気ポート、４，５
は排気ポート、６は点火栓孔、７は燃焼室を示
す。又、図中一点鎖線８ａ，９ａは吸・排気バル
ブ駆動のための各カムシヤフト８，９（第２図）
の軸線を示しており、吸・排気バルブ及びバルブ
リフタは省略してある。

第２図及び第３図は第１図の−線及び−
線に沿つたシリンダヘツド１０断面図である。
即ち、第２図は、３個の吸気ポート１，２，３の
内、中央に位置する吸気ポート２の断面であつ
て、ポート２を開閉する吸気バルブ１２、及びバ
ルブリフタ２２の配置構造を示している。

第１図に示す視野方向において吸気ポート２の
中心は吸気バルブ駆動用カムシヤフト８の軸線８
ａ上に配置するため、従つて第２図において吸気
バルブ１２はボア軸線Ａに対し略平行に配置され
ることになり、又吸気バルブ１２のステム先端に
位置するバルブリフタ２２も吸気バルブ軸線１２
ａに対し同軸状に配置される。本考案によればバ
ルブ軸線１２ａはその延長上にカムシヤフト８の
中心がくるように位置されており、この位置関係
は後述する他の吸気バルブ、排気バルブについて
も同様である。

第３図は、上述した吸気バルブ１２を囲み、吸
気ポート１に対応する吸気バルブ１１、排気ポー
ト４に対応する１個の排気バルブ１４、及び夫々
のステム部に係合するバルブリフタ２１，２４の
配置構造を示す断面図である。

即ち本図によれば、第１図に示すカムシヤフト
軸線８ａ，９ａ及び各ポート１，４の位置関係か
ら明らかなように、吸気バルブ１１及び排気バル
ブ１４はその軸線１１ａ，１４ａがカムシヤフト
８，９に近接するにつれ、ボア軸線Ａとの距離が
大きくなるようにボア軸線Ａに対して傾斜して配
置される。換言すれば吸気バルブ１１及び排気バ
ルブ１４は、矢印Ｂで示したカムシヤフト軸線と
垂直なる方向に傾斜する。又、各バルブ１１及び
１４の端部に設けられたバルブリフタ２１及び２
４は、第３図に示す方向、即ちカムシヤフト軸線
方向で見てバルブ軸線１１ａ及び１４ａと同軸状
に配置されている。

尚、以上説明した吸気バルブ１１（含む、バル
ブルフタ２１）及び排気バルブ１４（含むバルブ
リフタ２４）のシリンダヘツド１０内での配置関
係は、本図の後方に隠れる吸気ポート３（第１
図）を開閉する吸気バルブ、及び排気ポート５
（第１図）を開閉する排気バルブについても同様
である。

第４図は第１図矢印方向より見た動弁機構の
概略図であつて、図中カムシヤフト及び吸排気バ
ルブは夫々の軸線で示したものである。

本考案によれば、３個の吸気バルブ１１，１
２，１３の内、両端に位置する２個の吸気バルブ
１１及び１３はその軸線１１ａ及び１３ａかカム
シヤフト８（又はカムシヤフトの軸線８ａ）に近
接するに従つてボア軸線Ａ、即ち本図においては
吸気バルブ１２の軸線１２ａ、より離反するよう
にカムシヤフト軸線８ａ方向に傾斜して配置され
る。加えて吸気バルブ１１及び１３に係合するバ
ルブリフタ２１及び２３は、この方向から見て、
吸気バルブ軸線１１ａ及び１３ａと同軸を成さ
ず、ボア軸線Ａに対して平行に、具体的にはバル
ブリフタ軸線２１ａ及び２３ａが夫々カムシヤフ
ト軸線８ａに対して直交するように配置される。
従つて吸気バルブ軸線１１ａ及び１３ａと、バル
ブリフタ軸線２１ａ及び２３ａとはこの方向から
見ては一致せず、傾斜して配置される。これは、
吸気バルブ１１ａ，１３ａ及びバルブリフタ２
１，２３を同軸状に配置した場合に予想される、
カムシヤフト８上のカム（図示せず）−バルブリ
フタ２１及び２３の頂面間の点接触、及びそれに
伴う偏摩耗を防止することに加えて、隣接するバ
ルブリフタ２２との距離をリフタ全長に亘り一定
値にすることでこの部分に介在するシリンダヘツ
ド設計上の制約を少なくし、シリンダヘツド肉厚
を強度上必要とされる値に設定しつつ、出来るだ
けバルブリフタ２２の径を大きくとる意図を持
つ。

（仮りに同軸状に配置した場合、隣接するリフ
タ間距離はリフタ下部において最も小さく、又リ
フタ頂面において最大となり、シリンダヘツド設
計上、その肉厚確保を前者に重点を置かねばなら
ず、同一シリンダヘツド長さの場合、リフタ径を
小さくせざるを得ない。） 換言すれば両端の吸気ポート１及び３より吸気
バルブ１１及び１３が、カムシヤフト軸線方向、
並びにカムシヤフト軸線方向と垂直なる方向に放
射状に延びることにより、制限されたシリンダブ
ロツク全長を有効に利用することができる。第５
図は以上説明した動弁機構を以つて直列４気筒内
燃機関に適用したシリンダヘツド上視図である。
本考案によれば、図示するようにシリンダヘツド
の強度上、問題のない肉厚（第５図ａ）を以つて
全ての吸気用バルブリフタ２１，２２及び２３が
実質上、等間隔に配置されることでシリンダヘツ
ド１０全体に亘り強度を確保することができる。

この様なバルブリフタの配置関係は前述した動
弁機構によつて初めて達成されるものであり、カ
ムシヤフト軸線に対し垂直なる方向に傾斜するだ
けでは、気筒当たりのバルブリフタ間のシリンダ
ヘツド肉厚ａを確保しようとした場合、バルブリ
フタ径は第５図に示すバルブリフタ径より小さく
せざるを得ないことになる。

〔効果〕

以上説明したように本考案によれば、従来デツ
ドスペースとなつていた隣接する別気筒のバルブ
リフタとの間のシリンダヘツド部分を有効に利用
し各排気バルブリフタを実質上、等間隔に配置し
たことにより、局部的にシリンダヘツド強度が損
なわれることはなく、全体としてはコンパクト
で、かつシリンダヘツド剛性が確保されることに
なる。又、本考案において採用される動弁機構の
配置構造は、いかなる吸気ポートの孤状配置関係
によらず、どの吸気バルブの傾斜角度を変えるこ
とで上記バルブリフタの等間隔配置を可能にした
上、出来るだけ大径のバルブリフタを設定するこ
とができ、従つてバルブリフタ量増大に伴う吸気
量の増加が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の対象となる内燃機関のポート
の一配置例を示す、シリンダヘツド下面図；第２
図は第１図−線に沿つたシリンダブロツク断
面図；第３図は第１図−線に沿つたシリンダ
ブロツク断面図；第４図は第１図矢印方向より
見たバルブリフタ及び吸・排気バルブの位置関係
を示す概略図；第５図は本考案のシリンダヘツド
構造を示す上視図。 １０……シリンダヘツド、１１，１２，１３…
…吸気バルブ、１４，１５……排気バルブ、２
１，２２，２３……バルブリフタ、８，９……カ
ムシヤフト、Ａ……ボア軸線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. １気筒当たり３個の吸気バルブをシリンダヘツ
   ド上方より見て孤状に配置し、バルブ端部に連結
   されたバルブリフタを介して上記吸気バルブを駆
   動するカムシヤフトと、排気バルブを駆動するも
   う１つのカムシヤフトを有する内燃機関におい
   て、上記１気筒を構成する３個の吸気バルブの
   内、両端に位置する２個の吸気バルブを、その各
   軸線がカムシヤフトに近接するに従つてボア軸線
   より離反するようにカムシヤフト軸線方向、及び
   カムシヤフト軸線方向と垂直なる方向に傾斜して
   配置すると共に、上記２個の吸気バルブに係合す
   るバルブリフタを、その軸線がカムシヤフト軸線
   と直交するようにバルブ軸線に対して傾斜させた
   動弁機構を有し、機関全気筒に亘り、上記バルブ
   リフタ間距離を実質的に等しくすることを特徴と
   する内燃機関のシリンダヘツド構造。