JPH1113423A

JPH1113423A - 頭上弁式内燃機関及びその製造方法

Info

Publication number: JPH1113423A
Application number: JP18439897A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Kobayashi; 和之小林; Kokichi Kawachi; 弘吉河内; Shogo Nakamura; 彰吾中村
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1997-06-25
Filing date: 1997-06-25
Publication date: 1999-01-19
Anticipated expiration: 2017-06-25
Also published as: JP3835893B2

Abstract

(57)【要約】【課題】吸気弁及び排気弁を有する頭上弁式内燃機関
において、シリンダヘッドのロッカアーム支台の取付面
とヘッドカバーの合わせ面とを同一平面上に形成可能と
するとともに、動弁機構のシリンダヘッドへの組み付け
手段を簡単化して、加工工数及び組立工数を低減し、装
置低コスト化を実現する。【解決手段】シリンダヘッドに、吸気弁及び排気弁を
シリンダ軸心線の両側に配置して組み付けるとともに、
シリンダヘッドの上面に固定されたロッカアーム支台
と、該支台に支持されたロッカアーム軸と、中央部が該
ロッカアーム軸に揺動可能に嵌挿され、両端部にプッシ
ュロッド及び前記吸・排気弁が夫々連結されるロッカア
ームとを備え、動弁機構を覆うヘッドカバーをシリンダ
ヘッド上面に固着してなる頭上弁式内燃機関において、
前記シリンダヘッドの上面を、前記ロッカアーム支台の
取付面とヘッドカバーの合わせ面とが略同一平面上にな
るように形成し、両面を同時加工を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は頭上弁式内燃機関及
びその製造方法に係り、特に吸気弁と排気弁とを有する
頭上弁式４サイクル内燃機関における動弁装置の取付構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】空冷頭上弁式４サイクル内燃機関におい
ては、その燃焼室型式としてバスタブ式とペントルーフ
式とが使用されている。前記バスタブ型燃焼室を備えた
空冷単筒内燃機関（以下エンジンと称する）の１つとし
て特願平８−３７５５７号の発明が本件出願人によって
提案されている。かかる発明において、吸・排気弁のレ
イアウトは、シリンダの軸線に平行に吸気弁と排気弁と
が並設され、１本のロッカアーム軸に１対のロッカアー
ムが揺動可能に取付けられてプッシュロッドからロッカ
アームを介して吸・排気弁を駆動するように構成されて
いる。しかしながら、前記バスタブ型燃焼室を備えたエ
ンジンは、動弁装置の加工組立が比較的簡単ではある
が、燃焼効率の面で前記ペントルーフ型に劣ることか
ら、近年はペントルーフ型燃焼室が多く用いられるよう
になっている。

【０００３】図１０〜図１１は前記ペントルーフ型燃焼
室を有する空冷頭上弁式単筒４サイクル内燃機関の従来
技術に係る１例を示し、図１０はシリンダ中心とプッシ
ュロッド中心とを含む断面図、図１１は図１０のＺ−Ｚ
断面図である。図１０〜図１１において、１は燃焼室、
２は空冷式のシリンダ、５はクランク軸、６はコネクチ
ングロッド、７はピストン、８はシリンダヘッド、１４
ａは吸気弁、１４ｂは排気弁（以下前記吸気弁１４ａと
排気弁１４ｂとを吸・排気弁１４と総称する）である。

【０００４】１７は前記クランク軸５に歯車列を介して
連動されるカム軸、１７ａは該カム軸１７に形成された
カム、１６はタペット、１５はプッシュロッド、１３は
前記シリンダヘッド８の上面に固定されたロッカアーム
支台２２に固定支持されたロッカアーム軸、１１は該ロ
ッカアーム軸１３に揺動可能に嵌合されたロッカアー
ム、１８は弁ばね、１９は弁ばね受である。また９はシ
リンダヘッド８の上面即ち合わせ面８ｂに取付けられ
て、動弁機構を覆うヘッドカバーである。かかるエンジ
ンの作動時においては、吸・排気弁１４は、クランク軸
５の回転からタイミングギヤ（図示省略）を介して１／
２に減速されて回転するカム１７ａによって決められる
タイミングで以て開閉される。即ち、図１０においてカ
ム軸１７ａの回転によりプッシュロッド１５が押し上げ
られ、ロッカアーム１１がロッカアーム軸１３廻りに揺
動して吸気弁１４ａ、あるいは排気弁１４ｂを弁ばね１
８の弾力に抗して押し上げ、開弁せしめる。

【０００５】かかるエンジンにおいては、カム１７ａの
動きをプッシュロッド１５を介して吸・排気弁１４に正
確に伝達するため、前記弁ばね１８は比較的大きなばね
定数を有する、いわゆる強いばねから成り、またロッカ
アーム軸１３は比較的大きな径を備えている。また、エ
ンジンの運転中においてはシリンダヘッド８の温度上昇
によって動弁機構の接合部に無理な力が掛からないよう
にするため、ロッカアーム１１とプッシュロッド１５と
の結合部にはクリアランス調整用の調整ねじ（図示省
略）を設けている。そして前記シリンダヘッド８におい
ては、その周囲壁８ｃの上面である合わせ面８ｂに前記
ヘッドカバー９が水密シールされて固着されるととも
に、該合わせ面８ｂから一定量陥没した中央部の上面８
ａに前記ロッカアーム支台２２がボルトにより固着され
ている。

【０００６】尚、半球型燃焼室を有し、吸・排気弁を放
射状に配置した頭上弁式エンジンとして特開平５−１３
３２０４号及び特開平５−１３３２０５号の発明が提案
されているが、これらは何れもシリンダヘッドにおける
動弁機構の支持機構が３次元的な配置となり、高い加工
精度を得るのがかなりの困難を伴い、また弁駆動時に動
弁機構の構成部品に捩り力が作用し耐久性に課題を有し
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図１０〜図１１に示す
ような従来技術に係る頭上弁式４サイクル内燃機関のシ
リンダヘッド８の上面にあっては、ヘッドカバー９を固
定するための合わせ面８ｂ及びロッカアーム支台２２を
固定するための取付面８ａの２面を機械加工によってあ
る程度平滑に仕上げることを要する。しかしながら、か
かる従来技術のシリンダヘッド８においてはヘッドカバ
ー９取付用の合わせ面８ｂとロッカアーム支台２２取付
用の取付面８ａとが高さが異なるため、２段加工を施す
か、あるいは加工工具を取り替えて加工を施す必要があ
り、このため、加工工数が増加するとともに、余分の加
工準備費用を要するという問題点がある。

【０００８】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、吸
気弁及び排気弁を各１個有する頭上弁式内燃機関におい
て、シリンダヘッドのロッカアーム支台の取付面とヘッ
ドカバーの合わせ面とを同一平面上に形成可能とすると
ともに、動弁機構のシリンダヘッドへの組み付け手段を
簡単化して、加工工数及び組立工数を低減し、装置の低
コスト化を実現することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するもので、その第１発明として、半球型、ペントル
ーフ型等の、上側に凸の曲面状に形成された燃焼室を有
するシリンダヘッドに、例えば各１個の吸気弁及び排気
弁をシリンダ軸心線に対称に配置して組み付けるととも
に、前記シリンダヘッドの上面に固定されたロッカアー
ム支台と、該支台に支持されたロッカアーム軸と、中央
部が該ロッカアーム軸に揺動可能に嵌挿され、両端部に
プッシュロッド及び前記吸・排気弁が夫々連結されるロ
ッカアームとを備え、前記吸・排気弁、ロッカアーム支
台、ロッカアーム軸、ロッカアーム等からなる動弁機構
を覆うヘッドカバーを前記シリンダヘッドの上面に固着
してなる頭上弁式内燃機関において、前記シリンダヘッ
ドの上面を、前記ロッカアーム支台の取付面とヘッドカ
バーの合わせ面とが略同一平面、より具体的には同一平
面、あるいはシリンダヘッドの中央寄りに形成される前
記取付面を前記合わせ面よりも僅かに上方に位置するよ
うに形成してなることを特徴とする頭上弁式内燃機関を
提案する。

【００１０】そして前記第１発明において、好ましく
は、前記シリンダヘッドが、周囲壁の上面に前記ヘッド
かバーとの合わせ面を形成されるとともに、前記ロッカ
アーム支台の取付面を、前記周囲壁から内周側へ延設さ
れたボス部の上面に形成される。

【００１１】かかる第１発明によれば、ロッカアーム、
該ロッカアームに取り付けられる調ねじ等の附属品、ロ
ッカアーム軸等を支持するロッカアーム支台を取り付け
るためのシリンダヘッドの取付面とシリンダヘッドの周
囲壁上に形成されるヘッドカバー取付け用の合わせ面と
を同一平面あるいはシリンダヘッドの中央寄りに形成さ
れる前記取付面を前記合わせ面よりも僅かに上方に位置
させて設けることにより、前記取付面と合わせ面との２
面は機械による同時加工が可能となる。これによって従
来技術のように２段加工や加工時での工具の取り替えを
必要とせず、加工工数が大幅に低減されるとともに、前
記のように同時加工であるので高い平面度、即ち加工精
度が得られる。

【００１２】また、前記第１発明における動弁機構の具
体的構成として、次の３つの発明を提案する。

【００１３】（１）第１の構成においては、前記ロッカ
アーム支台は前記シリンダヘッド上面の中央部近傍に取
付けられるとともに、該支台の両側に前記吸気弁及び排
気弁が夫々設けられ、前記ロッカアーム軸は、シリンダ
中心に対称に前記ロッカアーム支台に両持ちで固定され
て吸気弁用及び排気弁用の一対設けられ、双方の軸心が
前記ロッカアーム支台の取付面に平行な面内で互いに平
行になるように配置され、前記ロッカアームは前記吸気
弁用及び排気弁用ロッカアーム軸に夫々嵌挿され、夫々
のロッカアームの前記ロッカアーム軸への嵌挿部を挟ん
だ両端部にプッシュロッドに連結される第１のアーム部
と、吸・排気弁を押圧する第２のアーム部とが設けられ
ている。

【００１４】かかる構成によれば、吸・排気弁用ロッカ
アーム軸がロッカアーム支台に両端支持型式で支持され
ているので、ロッカアームの作動時におけるロッカアー
ム軸に作用する曲げ応力が小さくなり、高強度のロッカ
アーム及びロッカアーム軸支持構造が得られる。

【００１５】（２）第２の構成においては、前記ロッカ
アーム支台は、前記シリンダヘッド上面の中央部に取付
けられるとともに、該支台の両側に前記吸気弁及び排気
弁が夫々設けられ、前記ロッカアーム軸は、中央側の端
部が前記支台に片持ちにて固定され、該固定部から前記
吸気弁の軸心に直角方向に延びる吸気弁用のロッカアー
ム軸と、前記固定部から前記排気弁の軸心に直角方向に
延びる排気弁用のロッカアーム軸とより成り、前記ロッ
カアームは、中央部を前記各ロッカアーム軸に夫々嵌挿
されて一対設けられ、各ロッカアームの該嵌挿部を挟ん
だ両端部には前記プッシュロッドに連結される第１のア
ーム部と、前記吸気弁あるいは排気弁を押圧する第２の
アーム部とが設けられてなる。

【００１６】かかる構成によれば、ロッカアーム支台の
両側に片持ち型式にてロッカアーム軸を固定支持したの
で、ロッカアーム支台が小形化されるとともに、シリン
ダヘッドの取付面の面積が小さくて済むので、該取付面
の加工工数が低減される。また、ロッカアームのアーム
長を大きくでき、動弁装置に無理な力が掛かるのを防止
できる。

【００１７】（３）第３の構成においては、前記対をな
すロッカアーム軸は、平面配置において、それらの軸心
が前記吸気弁中心と排気弁中心とを結ぶ線に対して中央
側から外側へ向けて離れるように一定角度傾斜して設け
られてなる。かかる構成によれば、ロッカアームのプッ
シュロッド側への連結点と吸・排気弁側の当接点とがロ
ッカアーム軸心をはさんでほぼ直線上に位置することと
なり、前記軸心上において該連結点と当接点との間にず
れが無くなり、かかるずれによるロッカアームの曲げモ
ーメントの発生が無く、高強度のロッカアームが得られ
る。

【００１８】さらに本発明の第２発明として、半球型、
ペントルーフ型等の、上側に凸の曲面状に形成された燃
焼室を有するシリンダヘッドに、各１個の吸気弁及び排
気弁をシリンダ軸心線に対称に配置して組み付けるとと
もに、前記シリンダヘッドの上面に固定されたロッカア
ーム支台と、該支台に支持されたロッカアーム軸と、中
央部が該ロッカアーム軸に揺動可能に嵌挿され、両端部
にプッシュロッド及び前記吸・排気弁が夫々連結される
ロッカアームとを備え、前記ロッカアーム支台に前記ロ
ッカアーム軸及びロッカアームを組み付けた状態で前記
支台を前記シリンダヘッドの取付面に取付け可能に構成
してなる請求項１〜５の何れか１つに記載の頭上弁式内
燃機関を提案する。

【００１９】又本発明はかかる内燃機関の好適な製造方
法として、上側に凸の曲面状に形成された燃焼室を有す
るシリンダヘッドの上面を、前記ロッカアーム支台の取
付面とヘッドカバーの合わせ面とが略同一平面上になる
ように形成したシリンダヘッドと、ロッカアーム支台に
ロッカアーム軸及びロッカアームを組み立ててなる組み
立て品を用意し、前記シリンダヘッドの上面にロッカア
ーム支台を含む組立品を固定するとともに、吸気弁及び
排気弁をシリンダ軸心線に対称に配置して組み付け、前
記ロッカアームの両端部にプッシュロッド及び前記吸・
排気弁が夫々連結したことを特徴とする頭上弁式内燃機
関の製造方法を提案する。

【００２０】更に好ましくは請求項８に記載のように燃
焼室の給排気弁及びプッシュロッド等をシリンダヘッド
に組み込み、次にヘッドカバーの合わせ面とが略同一平
面上に形成したロッカアーム支台の取付面に、ロッカア
ーム、ロッカアーム、ロッカアーム支台、弁隙間用アジ
ャストスクリュー及びロックナットとを予めユニット状
に組立た動弁機構を組み付けた後、ヘッドカバーをシリ
ンダヘッドに固定することを特徴とする頭上弁式内燃機
関の製造方法を提案する。

【００２１】かかる構成によれば、ロッカアーム支台に
ロッカアーム軸、ロッカアーム及びその附属品を組み付
けてユニット化し、このユニットをシリンダヘッドに組
み付けるので、動弁機構の組立・調整が簡単になり、組
立工数が低減される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、こ
の発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説
明例にすぎない。図１は本発明の第１実施形態に係る空
冷頭上弁式単筒４サイクル内燃機関のシリンダ中心とプ
ッシュロッド中心とを含む断面図、図２は図１における
ヘッドカバーを除いた平面図、図３は図２のＡ−Ａ線断
面図である。図１〜図３において１は燃焼室、２は空冷
式のシリンダ、５はクランク軸、６はコネクチングロッ
ド、７はピストン、８はシリンダヘッド、１４ａは吸気
弁、１４ｂは排気弁（以下吸気弁１４ａと排気弁１４ｂ
とを吸・排気弁１４と総称する）、５１は点火プラグ、
５２はクランクケースである。

【００２３】１７は前記クランク軸５に歯車列を介して
連動されるカム軸、１７ａは該カム軸１７に形成された
カム、１６はタペット、１５はプッシュロッド、１８は
前記吸・排気弁１４用の弁ばね、１９は該弁ばね１８を
支持するばね受である。９はヘッドカバーで、前記シリ
ンダヘッド８の周囲壁８ｃの上面即ち合わせ面１０１に
取付けられて後述する動弁機構を覆っている。

【００２４】前記燃焼室１はいわゆるペントルーフ型燃
焼室であり、このため前記吸気弁１４ａ及び排気弁１４
ｂは、図３に示すように、これらの軸心１０３及び１０
４がシリンダ中心１０２に対して上方に拡がるように、
つまり放射線状になるように、傾斜角度θだけ傾斜して
設けられている。この傾斜角θは２θ＝２２°〜４５°
程度、好ましくは４５°前後が好適である。

【００２５】２１は吸気弁用のロッカアーム、２１’は
該吸気弁用ロッカアーム２１とシリンダ中心１０２に関
して対称形状をした排気弁用ロッカアームである。２
３、２３はロッカアーム軸、２２はロッカアーム支台で
ある。前記ロッカアーム２１及び２１’、ロッカアーム
軸２３、ロッカアーム支台２２、カム１７ａ、タペット
１６、プッシュロッド１５等により動弁機構を構成して
いる。

【００２６】前記ロッカアーム支台は、図２に示すよう
に、シリンダヘッド８の周囲壁８ｃから内周側に延設さ
れたボス部８ｄの上面即ち取付面１００に４本のボルト
２５によって固定され、その両端部にシリンダ中心１０
２に関して対称に形成された４個の支持部２２ａと２２
ｂとによって前記吸気弁用及び排気弁用のロッカアーム
軸２３、２３を両端支持型式により、かつ２本のロッカ
アーム軸２３、２３を平行に固定支持している。

【００２７】さらに、前記ロッカアーム軸２３、２３
は、図２に示すようにその軸心２３ａ、２３ａが、吸気
弁１４ａ中心と排気弁１４ｂ中心とを結ぶ線１０５に直
角になるように前記ロッカアーム支台２２に取付けられ
ている。

【００２８】前記吸気弁用ロッカアーム２１及び排気弁
用ロッカアーム２１’は図２に示すように、その中央の
筒状部を、充分に大きな軸受面積を有するように大径に
構成された前記ロッカアーム軸２３、２３に揺動可能に
かつ軸方向への移動を規制されて支持されるとともに、
前記ロッカアーム軸２３、２３の軸方向のプッシュロッ
ド１５側に第１アーム部２１ｂ及び２１’ｂが形成さ
れ、吸気弁１４ａ及び排気弁１４ｂ側に第２アーム部２
１ｃ及び２１’ｃが形成されている。

【００２９】そして前記第１アーム部２１ｂ及び２１’
ｂには動弁機構のクリアランス調整用の調整ねじ２４、
２４が夫々ねじ込まれている。各調整ねじ２４、２４
は、その先端に球面軸受が設けられ、該球面軸受を介し
て前記吸気弁用及び排気弁用のプッシュロッド１５、１
５に連結されている。また前記第２アーム部２１ｃ、２
１’ｃは耐摩耗性材料からなる当て金２１ａ、２１ａを
介して吸気弁１４ａ及び排気弁１４ｂに当接されてい
る。

【００３０】そして、シリンダヘッド８の上面における
前記ロッカアーム支台２２の取付面１００はヘッドカバ
ー９の取付用の合わせ面１０１と同一平面（面一）にな
るように形成されている。尚、前記取付面１００と合わ
せ面１０１とは同一平面であることが最も好ましいが、
若干上下していても良く、この場合、加工上、外側にあ
る前記合わせ面１０１が内側にある取付面１００よりも
若干下方にあるのが好ましい。

【００３１】係るエンジンの作動時においては、吸・排
気弁１４は、クランク軸５の回転からタイミングギヤ
（図示省略）を介して１／２に減速されて回転するカム
１７ａによって決められるタイミングで以て開閉され
る。即ちカム軸１７ａの回転によりプッシュロッド１
５，１５が押し上げられ、吸気弁用、あるいは排気弁用
ロッカアーム２１あるいは２１’がロッカアーム軸２３
廻りに揺動して吸気弁１４ａ、あるいは排気弁１４ｂを
弁ばね１８、１８の弾力に抗して押し上げ、開弁せしめ
る。かかるエンジンにおいては、カム１７ａの動きをプ
ッシュロッド１５、１５を介して吸・排気弁１４に正確
に伝達するため、前記弁ばね１８は比較的大きなばね定
数を有する、いわゆる強いばねから成り、また前記のよ
うに、ロッカアーム軸２３は比較的大きな径を備えてい
る。

【００３２】かかる動作を行う動弁機構をシリンダヘッ
ド８側にて支持するためのロッカアーム支台２２が取付
けられるシリンダヘッド８の上面即ち取付面１００は、
前記のように、ヘッドカバー９取付用の合わせ面１０１
と同一平面に形成されている。このため前記取付面１０
０と合わせ面１０１の２面は同時に機械加工によって仕
上げることができ、従来技術のように２段加工や加工工
具の取り替えを必要としない。

【００３３】また、かかる実施形態においては、ロッカ
アーム支台２２にロッカシャフト２３、２３を固着し、
該ロッカシャフト２３、２３に吸気弁用ロッカアーム２
１及び排気弁用ロッカアーム２１’を調整ねじ２４をね
じ込んだ状態で嵌挿してユニット化し、このユニットを
シリンダヘッド８に組み付けることが可能となる。これ
によって動弁機構の組立及び調整が容易になる。

【００３４】また、かかる実施形態においては、吸気弁
用、排気弁用のロッカアーム軸２３、２３をロッカアー
ム支台２２の支持部２２ａ、２２ｂに両端支持型式にて
支持しているので、ロッカアーム２１、２１’の作動時
におけるロッカアーム軸２３、２３に作用する曲げ応力
が小さくなり、高強度のロッカアーム及びロッカアーム
軸の支持構造が得られる。

【００３５】図４〜図６は本発明の第２実施形態を示
し、図４は図２に対応する平面図、図５は図４のＢ−Ｂ
線断面図、図６は図５のＣ矢視図である。この実施形態
では、ロッカアーム支台、ロッカアーム軸及びロッカア
ームの構成が前記第１実施形態と異なる。

【００３６】図４〜図６において、２７はロッカアーム
支台で、シリンダ中心１０２の前記吸気弁１４ａの中心
及び排気弁１４ｂの中心を結ぶ線１０５に直角な方向に
延設され、２本のボルト２５、２５によりシリンダヘッ
ド８の周囲壁８ｃから内側に延設されたボス部８ｄ上の
取付面１００に固着されている。前記ロッカアーム支台
２７の取付面１００も、第１実施形態と同様に、ヘッド
カバー９取付用の合わせ面１０１と同一平面あるいは僅
かに上方になるように設けられる。

【００３７】２８、２８はロッカアーム軸で、図４に示
すように、その軸心２８ａが平面配置において、前記吸
・排気弁１４ａ、１４ｂの中心を結ぶ線１０５とほぼ平
行になるように、前記ロッカアーム支台２７に中央寄り
の部位を固定されて片持ち状に支持されている。また、
前記ロッカアーム軸２８、２８は、シリンダ中心線１０
２方向の配置において、図５に示すように、その軸線２
８ａ、２８ａが放射状に配置された吸気弁１４ａ及び排
気弁１４ｂの軸心１４ａ₁ 及び１４ｂ₁ に対してほぼ直
角方向になるように傾斜せしめられている。２６は吸気
弁用ロッカアーム、２６’は排気弁用ロッカアームで、
シリンダ中心１０２に関して対称な形状をしており、そ
の中央部の筒状部が前記ロッカアーム軸２８、２８に揺
動自在に、且つ軸方向への移動を規制されて嵌挿されて
いる。

【００３８】前記吸気弁用ロッカアーム２６及び排気弁
用ロッカアーム２６’の夫々には前記ロッカアーム軸心
２８ａをはさんで、プッシュロッド１５側に第１アーム
部２６ｂ及び２６’ｂが設けられ、吸気弁１４ａ側及び
排気弁１４ｂ側に第２アーム部２６ｃ及び２６’ｃが設
けられている。そして、前記夫々の第１アーム部２６ｂ
及び２６’ｂには動弁装置のクリアランス調整用の調整
ねじ２４、２４がねじ込まれ、その先端の球面軸受を介
してプッシュロッド１５、１５に連結されている。ま
た、前記夫々の第２アーム部２６ｃ及び２６’ｃは当て
金２６ａを介して吸気弁１４ａ及び排気弁１４ｂに当接
されている。その他構成は図１〜図３に示す第１実施形
態と同様であり、これと同一の部材は同一の符号にて示
す。

【００３９】この実施形態においては、前記第１実施形
態と同様に、シリンダヘッド８上面のロッカアーム支台
の取付面１００を周囲壁８ｃ上のヘッドカバー９取付用
の合わせ面１０１と同一平面あるいは、該合わせ面１０
１よりも僅かに高く形成しているので、１段での加工が
可能となり、加工工数が低減されるが、これに加えて、
ロッカアーム支台２７が小形になるとともに、シリンダ
ヘッド８の取付面１００の面積が前記第１実施形態より
も小さくて済むので、該取付面１００の加工がさらに簡
単になり、加工工数が少なくなる。また、構造上ロッカ
アーム２６、２６’のアーム長を大きくでき、動弁機構
の設計に余裕ができ、動弁装置に無理な力が掛かるのを
防止できる。

【００４０】図７〜図９は本発明の第３実施形態を示
し、図７は図２に対応する平面図、図８は図７のＤ−Ｄ
線断面図、図９は図８のＥ矢視図である。この実施形態
は、前記実施形態の変形例で、ロッカアーム支台及びロ
ッカアーム軸の配置が第２実施形態と異なる。

【００４１】図７〜図９において、３２はロッカアーム
支台で、シリンダ中心１０２の前記吸気弁１４ａの中心
及び排気弁１４ｂの中心を結ぶ線１０５に直角な方向に
延設され、２本のボルト２５、２５によりシリンダヘッ
ド８の周囲壁８ｃから内側に延設されたボス部８ｄ上の
取付面１００に固着されている。前記ロッカアーム支台
３２の取付面１００も、第１・第２実施形態と同様に、
ヘッドカバー９取付用の合わせ面１０１と同一平面ある
いは僅かに上方になるように設けられる。

【００４２】３３、３３はロッカアーム軸で、図７に示
すように、その軸心３３ａが平面配置において、前記吸
・排気弁１４ａ、１４ｂを結ぶ線１０５に対して角度α
₁ 、α₂ だけ、中心部から外側へ向けて傾斜するよう
に、前記ロッカアーム支台３２に中央寄りの部位を固定
されて片持ち状に支持されている。また、前記ロッカア
ーム軸３３、３３は、シリンダ中心線１０２方向の配置
において、図８に示すように、その軸心３３ａ、３３ａ
が放射状に配置された吸気弁１４ａ及び排気弁１４ｂの
軸心１４ａ₁ 及び１４ｂ₁ に対してほぼ直角方向になる
ようにせしめられている。３１は吸気弁用ロッカアー
ム、３１’は排気弁用ロッカアームで、シリンダ中心１
０２に関して対称な形状をしており、その中央部の筒状
部が前記ロッカアーム軸３３、３３に揺動自在に、且つ
軸方向への移動を規制されて嵌挿されている。

【００４３】前記吸気弁用ロッカアーム３１及び排気弁
用ロッカアーム３１’の夫々には、前記ロッカアーム軸
心３３ａをはさんで、プッシュロッド１５側に第１アー
ム部３１ｂ及び３１’ｂが設けられ、吸気弁１４ａ側及
び排気弁１４ｂ側には第２アーム部３１ｃ及び３１’ｃ
が設けられている。そして、前記夫々の第１アーム部３
１ｂ及び３１’ｂには動弁装置のクリアランス調整用の
調整ねじ２４、２４がねじ込まれ、その先端の球面軸受
を介してプッシュロッド１５、１５に連結されている。
また、前記夫々の第２アーム部３１ｃ及び３１’ｃは当
て金２６ａを介して吸気弁１４ａ及び排気弁１４ｂに当
接されている。その他の構成は図４〜図６に示す第２実
施形態と同様であり、これと同一の部材は同一の符号に
て示す。

【００４４】この実施形態においても、前記第１・第２
実施形態と同様に、シリンダヘッド８上面のロッカアー
ム支台の取付面１００を周囲壁８ｃ上のヘッドカバー９
取付用の合わせ面１０１と同一平面あるいは、該合わせ
面１０１よりも僅かに高く形成しているので、１段で加
工が可能となり、加工工数が低減される。

【００４５】また、この第３実施形態においては、前記
第２実施形態と同様に、ロッカアーム支台３２の取付面
１００の面積が前記第１実施形態よりも小さくて済むの
で、ロッカアーム３１、３１’が小形化されるととも
に、該取付面１００の加工がさらに簡単になり、また、
構造上ロッカアーム３１、３１’のアーム長を大きくで
き、動弁機構に無理な力がかかるのを防止できる、とい
う作用効果も奏する。

【００４６】さらに、この実施形態においては、ロッカ
アーム軸３３の軸心３３ａが前記の用に角度α₁ 、α₂
を以て傾斜しているので、吸・排気弁１４ａ、１４ｂの
第１アーム部の３１ｂ、３１’ｂ、プッシュロッド１５
側への連結点（調整ねじ２４の中心）と第２アーム部３
１ｃ、３１’ｃの吸・排気弁１４ａ、１４ｂ弁頭部への
当接点（当て金２６ａの中心）とが、図７に示すように
直線５０、５０’上に位置することとなり、前記ロッカ
アーム軸の軸心線３３ａ上において前記連結点と当接点
との間にずれが無くなり、係るずれによってロッカアー
ム３１、３１’にモーメントが発生することが無く、こ
のモーメントによってロッカアーム３１、３１’に無理
な力が掛かることが無い。

【００４７】

【発明の効果】以上記載のごとく、本発明によれば、ロ
ッカアーム、ロッカアーム軸等を支持するロッカアーム
支台を取り付けるためのシリンダヘッドの取付面とシリ
ンダヘッドの周囲壁上に形成されるヘッドカバー取付用
の合わせ面とを同一平面、あるいはシリンダヘッドの中
央寄りに形成される前記取付面を前記合わせ面よりも僅
かに上方に位置させて設けることにより、前記取付面と
合わせ面との２面は機械による同時加工が可能となる。
これによって従来技術のように２段加工や加工時での工
具の取り替えを必要とせず、加工工数を従来技術に比し
て大幅に低減できるとともに、前記のように同時加工で
あるので、高い平面度、即ち高い加工精度が得られる。

【００４８】また請求項３の発明によれば、吸・排気弁
用ロッカアーム軸がロッカアーム支台に両端支持型式、
つまり両持ちで支持されているので、ロッカアームの作
動時におけるロッカアーム軸に作用する曲げ応力が小さ
くなり、高強度のロッカアーム及びロッカアーム軸支持
構造が得られる。

【００４９】また請求項４の発明によれば、ロッカアー
ム支台の両側に片持ち型式にてロッカアーム軸を固定支
持したので、ロッカアーム支台が小形化されるととも
に、シリンダヘッドの取付面の面積が小さくて済むの
で、該取付面の加工工数が低減される。また、ロッカア
ームのアーム長を大きくでき、動弁装置に無理な力が掛
かるのを防止でき、動弁装置の強度が向上する。

【００５０】また請求項５の発明によれば、ロッカアー
ムのプッシュロッド側への連結点と吸・排気弁側の当接
点とがロッカアーム軸心を挟んでほぼ直線上に位置する
こととなり、前記軸心上において該連結点と当接点との
間にずれが無くなり、かかるずれによるロッカアームの
曲げモーメントの発生が無く、高強度のロッカアームが
得られる。

【００５１】さらに請求項６〜８の発明によれば、ロッ
カアーム支台にロッカアーム軸、ロッカアーム及びその
付属品を組み付けてユニット化し、このユニットをシリ
ンダヘッドに組み付けるので、動弁機構の組立、調整が
簡単になり、組立工数が低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る空冷頭上弁式単筒
４サイクル内燃機関のシリンダヘッド中心とプッシュロ
ッド中心を含む断面図である。

【図２】図１におけるシリンダヘッドカバーを除いた平
面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】本発明の第２実施形態を示す図２に対応する図
である。

【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。

【図６】図５のＣ矢視図（動弁機構を透視した図）であ
る。

【図７】本発明の第３実施形態を示す図２に対応する図
である。

【図８】図７のＤ−Ｄ線断面図である。

【図９】図８におけるＥ矢視図（動弁機構の透視図）で
ある。

【図１０】従来の空冷頭上弁式４サイクル内燃機関を示
す図１に対応する図である。

【図１１】図１０のＺ−Ｚ線断面図である。

【符号の説明】

１燃焼室２シリンダ５クランク軸７ピストン８シリンダヘッド８ｃ周囲壁８ｄボス部９ヘッドカバー１４ａ吸気弁１４ｂ排気弁１５プッシュロッド１６タペット１７カム軸１７ａカム１８弁ばね２１、２６、３１吸気弁用ロッカアーム２１’、２６’、３１’ 排気弁用ロッカアーム２２、２７、３２ロッカアーム支台２３、２８、３３ロッカアーム軸２４調整ねじ２５ボルト２１ｂ、２１’ｂ、２６ｂ、２６’ｂ、３１ｂ、３１’
ｂ第１アーム部２１ｃ、２１’ｃ、２６ｃ、２６’ｃ、３１ｃ、３１’
ｃ第２アーム部５２クランクケース１００取付面１０１合わせ面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半球型、ペントルーフ型等の、上側に凸
の曲面状に形成された燃焼室を有するシリンダヘッド
に、吸気弁及び排気弁をシリンダ軸心線に対称に配置し
て組み付けるとともに、前記シリンダヘッドの上面に固
定されたロッカアーム支台と、該支台に支持されたロッ
カアーム軸と、中央部が該ロッカアーム軸に揺動可能に
嵌挿され、両端部にプッシュロッド及び前記吸・排気弁
が夫々連結されるロッカアームとを備え、前記吸・排気
弁、ロッカアーム支台、ロッカアーム軸、ロッカアーム
等からなる動弁機構を覆うヘッドカバーを前記シリンダ
ヘッドの上面に固着してなる頭上弁式内燃機関におい
て、前記シリンダヘッドの上面を、前記ロッカアーム支台の
取付面とヘッドカバーの合わせ面とが略同一平面上にな
るように形成してなることを特徴とする頭上弁式内燃機
関。
【請求項２】前記シリンダヘッドは、周囲壁の上面に
前記ヘッドカバーとの合わせ面を形成するとともに、前
記ロッカアーム支台の取付面を、前記周囲壁から内周側
へ延設されたボス部の上面に形成してなる請求項１記載
の頭上弁式内燃機関。
【請求項３】前記ロッカアーム支台は前記シリンダヘ
ッド上面の中央部近傍に取付けられるとともに、該支台
の両側に前記吸気弁及び排気弁が夫々設けられ、前記ロ
ッカアーム軸は、シリンダ中心に対称に前記ロッカアー
ム支台に両持ちで固定されて吸気弁用及び排気弁用の一
対が設けられ、双方の軸心が前記ロッカアーム支台の取
付面に平行な面内で互いに平行になるように配置され、
前記ロッカアームは前記吸気弁用及び排気弁用ロッカア
ーム軸に夫々嵌挿され、夫々のロッカアームの前記ロッ
カアーム軸への嵌挿部を挟んだ両端部にプッシュロッド
に連結される第１のアーム部と吸・排気弁を押圧する第
２のアーム部とが設けられてなる請求項１又は２記載の
頭上弁式内燃機関。
【請求項４】前記ロッカアーム支台は、前記シリンダ
ヘッド上面の中央部に取付けられるとともに、該支台の
両側に前記吸気弁及び排気弁が夫々設けられ、前記ロッ
カアーム軸は、中央側の端部が前記支台に片持ちにて固
定され、該固定部から前記吸気弁の軸心に直角方向に延
びる排気弁用のロッカアーム軸と、前記固定部から前記
排気弁の軸心に直角方向に延びる排気弁用のロッカアー
ム軸とより成り、前記ロッカアームは、中央部を前記各
ロッカアーム軸に夫々嵌挿されて一対設けられ、各ロッ
カアームの該嵌挿部を挟んだ両端部には、前記プッシュ
ロッドに連結される第１のアーム部と、前記吸気弁ある
いは排気弁を押圧する第２のアーム部とが設けられてな
る請求項１又は請求項２記載の頭上弁式内燃機関。
【請求項５】前記対をなすロッカアーム軸は、平面配
置において、それらの軸心が前記吸気弁中心と排気弁中
心とを結ぶ線に対して中央側から外側へ向けて離れるよ
うに、一定角度傾斜して設けられた請求項４記載の頭上
弁式内燃機関。
【請求項６】前記ロッカアーム支台に前記ロッカアー
ム軸及びロッカアームを組み付けた状態で前記支台を前
記シリンダヘッドの取付面に取付け可能に構成してなる
請求項１〜５のいずれか１つに記載の頭上弁式内燃機
関。
【請求項７】上側に凸の曲面状に形成された燃焼室を
有するシリンダヘッドの上面を、前記ロッカアーム支台
の取付面とヘッドカバーの合わせ面とが略同一平面上に
なるように形成したシリンダヘッドと、ロッカアーム支
台にロッカアーム軸及びロッカアームを組み立ててなる
組み立て品を用意し、前記シリンダヘッドの上面にロッ
カアーム支台を含む組立品を固定するとともに、吸気弁
及び排気弁をシリンダ軸心線に対称に配置して組み付
け、前記ロッカアームの両端部にプッシュロッド及び前
記吸・排気弁を夫々連結したことを特徴とする頭上弁式
内燃機関の製造方法。
【請求項８】燃焼室の給排気弁及びプッシュロッド等
をシリンダヘッドに組み込み、次にヘッドカバーの合わ
せ面とが略同一平面上に形成したロッカアーム支台の取
付面に、ロッカアーム、ロッカアーム、ロッカアーム支
台、弁隙間用アジャストスクリュー及びロックナットと
を予めユニット状に組立た動弁機構を組み付けた後、ヘ
ッドカバーをシリンダヘッドに固定することを特徴とす
る頭上弁式内燃機関の製造方法。