CN1534181A - 内燃机的汽缸头 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内燃机的汽缸头，在火花塞设置成倾斜的情况下，能够通过进一步减小其倾斜提高内燃机的输出和点火性能，同时实现内燃机轻量化。本发明的技术手段是内燃机(E)的汽缸头(21)上形成有：插入火花塞(30)的插入孔(31)，所述火花塞具有临近燃烧室(27)的大致中央位置；第一轴承部(51)，支承单一凸轮轴41的一端41a；汽缸头盖(22)通过密封部件(24)结合的结合面(23)。第一轴承部(51)位于平视与上述插入孔(31)重合的位置，而且在汽缸轴线方向(A1)上位于上述插入孔(31)与结合面(23)之间的位置，同时覆盖由汽缸头的侧壁(54)构成的端部(41a)的整个端面(41a1)。从轴方向(A2)上看，火花塞(30)或者活塞盖(56)位于与第一轴承部(51)重合的位置。

Description

内燃机的汽缸头

技术领域

本发明涉及一种内燃机汽缸头，该汽缸头形成有火花塞的插入孔和可以转动支承开闭进气阀及排气阀的单个凸轮轴的轴承部。

这种内燃机的汽缸头已知如专利文献1中公开。在该汽缸头，火花塞安装成如下结构，使电极部位于燃烧室的大致中心部，以便燃烧室内燃烧均匀而且迅速进行，火花塞插入的插入孔形成为从侧面看对于汽缸轴线倾斜。而且，从侧面看可以转动地支承凸轮轴的一对头侧轴承部半体在汽缸头的、与汽缸头盖结合的面上形成开口，所述凸轮轴与插入孔相对于汽缸轴线倾斜方向相反的方向上偏心设置。因此，一对头侧轴承部半体与在汽缸头盖上形成的一对盖侧轴承半体共同构成支承凸轮轴的一对轴承部。

专利文献1：实愿昭62-94080号(实开昭63-202707号)的微型胶片(图1)。

但是，为了防止火花塞的电极部突出设置的前端暴露在高温的燃烧气体中过热，该前端在燃烧室内几乎不突出，或者在仅仅突出一点的情况下，插入火花塞的插入孔倾斜度增大，火花塞中没有占据插入孔的空间部分的容积变大，因此，由于燃烧室的容积增加，压缩比下降，因此内燃机的输出降低，或者电极部距离燃烧室位于插入孔内稍稍后退的位置上。则点火性能下降。因此，希望插入孔的倾斜度尽可能地小。

一方面，汽缸头的结合面与汽缸头盖的结合面之间设置密封部件，因此必须在两个结合面上确保有用于通过密封部件密封两个结合面的带状密封区域。因此，各个轴承部如同头侧轴承部半体和头盖侧轴承部半体构成的上述现有技术那样，两个结合面在汽缸轴线方向上与凸轮轴重合位置上的汽缸头中，各个轴承部具有用于确保结合面所需要的密封性的密封区域，因此向凸轮轴的轴方向伸出。

因此，在上述现有技术中，若想使插入孔的倾斜度变小，因为靠近火花塞的轴承部的伸出部分影响火花塞或者安装在该火花塞的活塞盖，使插入孔倾斜度小，则使火花塞的倾斜度变小比较难。

而且，一对轴承部中必须受来自进气阀和排气阀的反力而且稳定支持转动的凸轮轴。但是，该轴承部在结合面上分为两部分的情况下，为了确保稳定地支承凸轮轴所需要的刚性，若增加轴承部的壁厚，由于轴承部向火花塞方向进一步伸出，难以使火花塞的倾斜度变小。

发明内容

本发明鉴于上述问题作出发明，本发明第一方面至本发明第三方面所述的发明，目的如下，在火花塞设置成倾斜的情况下，通过进一步减小其倾斜提高内燃机的输出和点火性能，而且能够实现内燃机轻量化。而且，本发明第二方面和第三方面所述的发明的进一步以实现汽缸头小型化为目的，本发明第四方面所述发明进一步实现如下目的，进一步使安装燃料喷射阀的汽缸头周围紧凑，同时增加内燃机的输出。

本发明第一方面所述的发明是结合到汽缸上的内燃机汽缸头，在汽缸头上形成有：插入火花塞的插入孔，所述火花塞具有临近燃烧室的大致中央位置的电极部；第一轴承部和第二轴承部，可转动地支承设置有开闭进气阀和排气阀的动阀凸轮的单一凸轮轴；汽缸头盖通过密封部件结合的结合面，支承上述凸轮轴一端的第一轴承部，平视中位于与上述插入孔重合的位置，而且在汽缸轴线方向上位于上述插入孔与上述结合面之间的位置，同时在上述凸轮轴的轴方向上覆盖由上述汽缸头的侧壁构成的上述端部的整个端面，从上述轴方向上看，上述火花塞或者安装火花塞的活塞盖与上述第一轴承部重合。

由此，由于在汽缸轴线方向上插入孔与结合面之间通过侧壁构成的第一轴承部上没有结合面，因此不需要设置确保密封性的密封区域，能够抑制从轴方向上看向在与第一轴承部重合位置上设置的火花塞或者活塞盖伸出的量，能够减小从侧面看插入孔相对于汽缸轴线的倾斜，即火花塞或者活塞盖的倾斜。而且，第一轴承部不需要在轴承部被分开情况下为了提高凸轮轴的支承刚性必须提高侧壁的厚度。

本发明第二方面所述的发明是在本发明第一方面所述的内燃机汽缸头中，上述进气阀和上述排气阀通过可以分别摆动支承在一对摆臂轴上的进气摆臂和排气摆臂通过上述动阀凸轮开闭，上述一对摆臂轴在上述汽缸轴线方向上位于上述第一轴承部与上述结合面之间，而且平视看夹上述凸轮轴的转动中心线，位于其两侧。上述一对摆臂轴的一端支承在由上述侧壁构成的一对支承部上，上述一对支承部平视位于夹上述第一轴承部的位置。

由此，在汽缸轴线方向上在第一轴承部和结合面之间通过侧壁构成的一对支承部上支承的一对支承部上，由于没有结合面，不需要设置确保密封性的密封区域，抑制一对支承部向火花塞或者活塞盖的伸出量，从侧面看可以减小插入孔相对于汽缸轴线的倾斜，即可减小火花塞或者活塞盖的倾斜，因此能够使两个摆臂轴接近凸轮轴，缩短两个凸轮轴之间的轴间距。

本发明第三方面记载的发明是在本发明第一方面记载的内燃机汽缸头中，上述进气阀和上述排气阀分别借助于具有与上述动阀凸轮接触的辊子的进气摆臂和排气摆臂，通过上述动阀凸轮开闭，上述第二轴承部支承上述凸轮轴的另一端，上述动阀凸轮设置在上述第一轴承部和上述第二轴承部之间，上述第一轴承部和上述第二轴承部的上述轴方向上的间隔大致等于设置上述动阀凸轮的上述轴方向上的范围。

由此，动阀凸轮与摆臂之间的接触变成滚动接触，由于摩擦系数变小，即使动阀凸轮与摆臂之间的接触压力增大，动阀凸轮以及摆臂的耐摩性能也不会降低，因此能够减小动阀凸轮在轴方向上的尺寸。而且，分别支承凸轮轴两个端部的第一和第二轴承部之间的间隔根据动阀凸轮设置的范围而减小。

本发明第四方面所记载的发明是在本发明第一方面所记载的内燃机汽缸头中，上述汽缸头的、平视中与上述凸轮轴的转动中心线垂直方向上的一个侧壁上，形成有安装燃料喷射阀的安装孔和通气通路，上述燃料喷射阀临近具有通过上述进气阀开闭的进气孔的进气管，上述通气通路与形成于上述汽缸盖上的通气室连通，上述燃料喷射阀在上述汽缸轴线方向上比上述通气室更靠近上述进气孔，而且从上述轴方向看位于与上述通气通路重合的位置上。

由此，在汽缸头中，不会使燃料喷射阀被通气通路和大容积的通气室影响，能够设置在上述垂直方向上靠近凸轮轴的转动中心线位置上，而且由于从轴方向上看能够减小燃料喷射阀相对于汽缸轴线的倾斜，因此燃料喷射中心线能够更加沿着汽缸轴线方向，能够使来自燃料喷射阀的燃料向进气口的进气孔喷射，减少喷溅在排气口上。

而且，本说明书和本发明的权利要求的范围中，轴方向是指凸轮轴的转动中心线方向，平视是指从汽缸轴线方向看，侧面看是指从与平行于含有凸轮轴的转动中心线的汽缸轴线的平面垂直的方向看。

根据本发明第一方面所述的发明，具有以下效果。即，由于能够减小插入孔倾斜，因此能够抑制由于插入孔使燃烧室容积增大，提高内燃机的输出，而且抑制电极部在插入孔内的后退，提高点火性能。而且，不需要在分割轴承部等情况下需要提高凸轮轴的支承刚性而增加侧壁的厚度，因此能够使内燃机轻量化。

根据本发明第二方面所述的发明，除了能够实现本发明第一方面所述发明的效果之外，还能够实现如下效果。即，虽然火花塞或者活塞盖的倾斜度减小了，但是不会对一对摆臂轴的支承部影响，而且能够使两个摆臂轴靠近凸轮轴，缩短两个轴之间的轴间距离，能够在平视中与转动中心线垂直的方向上使汽缸头小型化。

根据本发明第三方面所述的发明，除了本发明第一方面的发明效果之外，还能够达到如下效果。即，能够减小动阀凸轮在轴方向上的尺寸，而且第一和第二轴承部之间的间隔随着设置动阀凸轮的范围而减小，因此能够同时缩短凸轮轴的长度，能够使汽缸头在轴方向上小型化。

根据本发明第四方面所述的发明，除了本发明第一方面的发明效果之外，还能够达到如下效果。即，在上述垂直方向上使燃料喷射阀设置得靠近凸轮轴的转动中心线上，因此能够使燃料喷射阀在上述垂直方向上在汽缸头中紧凑设置，能够使汽缸头周围紧凑，因此能够使来自燃料喷射阀的燃料的喷射中心线进一步沿着汽缸轴线方向喷射，能够减少吹向排气口，因此能够提高内燃机的输出。

附图说明

图1显示了本发明实施例，是安装了具有根据本发明的汽缸头的内燃机的摩托车的左侧视图。

图2是图1所示内燃机的主要部分的剖面图，是汽缸头大致沿着图3中的IIa-IIa线剖开的截面图，是凸轮轴和摆臂沿着图3中的IIb-IIb线剖开的截面图。

图3是沿着图2中的III-III线剖开的截面图。

图4是沿着图2中的IV-IV线剖开的截面图。

图5是沿着图3中的V-V线剖开的截面图。

图6是图1中的内燃机的汽缸头的立体图。

图7是图5的汽缸头沿着VII-VII线剖开的截面图。

图8是沿着图7中的VIII-VIII线剖开的截面图。

图9是图2中的汽缸头盖的通气室形成部沿着IX-IX线剖开的截面图。

图10是图2中的汽缸头盖的通气室形成部沿着X-X线剖开的截面图。

图11是沿着图9中的XI-XI线剖开的截面图。

图12是图2中形成通气室的盖的XII-XII线剖开的截面图。

符号说明：1前车架；2后车架；3前叉；4臂；5前缓冲器；6前轮；7手柄；8枢轴；9后缓冲器；10后轮；11头盔；12收置箱；13挡板；14燃料箱；15车体护罩；20汽缸；21汽缸头；22汽缸头盖；23结合面；24密封部件；25活塞；26杆；27燃烧室；28进气口；29排气口；30火花塞；30c电极部；31插入孔；32进气阀；33排气阀；34进气管；35排气管；36燃料喷射阀；37消声器；38阀弹簧；39动阀室；40动阀装置；41凸轮轴；41a一个端部；41b另一个端部；42进气凸轮；43排气凸轮；44进气摆臂；45排气摆臂；46、47摆臂轴；48凸轮链；49定时链；50、52轴承；51第一轴承部；53第二轴承部；54侧壁；55凹部；56活塞盖；57、59插入孔；58、60突起部；61传动室；62隔离壁；63通孔；64、66插入孔；65、67突起部；定位弹簧；69上壁；70、71第一支承部；72、73第二支承部；74～77孔；78凹部；79侧壁；80冷却水泵；81泵体；82泵盖；83泵室；84支承轴；85散热器；86驱动转动体；90恒温器；91石蜡；92阀体；90流入通路；91旁路；100通气室；101、102室；103通气室形成部；104盖；105入口路；106油返回通路；107隔壁；108沟；109连通路；110出口；111密封部件；112出口路；113管接头；120通气通路；V摩托车；F车体框架；P动力单元；E内燃机；M自动变速器；B1～B4头螺栓；B5、B6螺栓；L1汽缸轴线；L2转动中心线；A1汽缸轴线方向；A2轴方向；A3垂直方向；H1平面；D范围；R通气通路。

具体实施方式

下面参照图1～图12说明本发明的实施方式。

参照图1，本发明适用的内燃机E是装载在摩托车V上的单汽缸四冲程火花点火式内燃机。

踏板式摩托车V具有：带前车架1和后车架2的车体框架F；可以转动地支承在前车架1的头管1a上的前叉3；可以转动地支承在臂4上的前轮6，所述臂4可以摆动地支承在前叉3的下端；连接前叉3和臂4的前缓冲器5；固定在前叉3上端的手柄7；可以摆动地支承在枢轴8上的翼式动力单元P，所述枢轴8设置在车体框架F的后车架2上；可以转动地支承在动力单元P的后端的后轮10；连接后车架2和动力单元P的后部的后缓冲器9；安装于后车架2上收置头盔11等物品的收置箱12；安装在收置箱12的上部可以开闭收置箱12的开口的盖板13、安装在前车架11上的燃料箱14、覆盖车体框架F的车体护罩15。

车体框架F是通过螺栓相互结合的前车架1和后车架2的两部分分体型车架。前车架1具有：头管1a；从头管1a向下延伸的下车架1b、从下车架1b的下端向后大致水平延伸的左右一对踏板支架1c，它们是通过铸造一体成型的部件。而且，后车架2是左右一对主框架2a、连接到两个主框架2a上的多个横向构件(图中未示出)通过铸造一体成型的部件。然后，左右踏板支架1c的后端部分别通过螺栓与左右主框架2a的前端部连接。

车体护罩15具有：覆盖头管1a的前部的前挡板15a；覆盖头管1a和下车架1b的后部而且位于骑车人的脚部前方的挡腿板15b；承载骑车人的脚的踏板15c、设置在踏板15c的下方的覆盖支承左右踏板支架1c的下挡板15d；和覆盖左右主框架2a的后挡板15e。

燃料箱14位于左右踏板支架1c之间，配置在踏板15c和下挡板15d形成的容纳空间内。燃料箱14内的燃料通过燃料泵抽出来，供给到内燃机的所述的汽化器和燃料喷射阀36中。

动力单元P具有：内燃机E，横向设置，具有在左右方向上延伸的曲柄轴；V带型自动变速器M，作为把内燃机E的动力传递给后轮的传动装置。内燃机E具有：连接到自动变速器M的变速箱M1的曲柄箱和从该曲柄箱开始相对于水平方向稍微向上倾斜地向前延伸的水平设置的汽缸20。上述曲柄轴收置在通过上述曲柄箱形成的曲柄室内，可以转动地支承在所述曲柄箱内。另外，所述曲柄轴的转动通过自动变速器M根据内燃机的转动速度被无级变速传递到后轮10，后轮10通过内燃机E被转动驱动。而且，后述的汽缸头21的上方接近地配置着作为车体侧部件的收置箱12，在汽缸头21的前方形成比较狭窄的间隔，配置踏板15c。其中，水平设置的汽缸20从上述曲柄轴的转动中心线方向看，汽缸轴线L1相对于水平方向成角度的范围在45度以下。

参照图2～图8，进一步说明内燃机E。首先参照图2和图3，SOHC型水冷式内燃机E具有：活塞25可往复运动地嵌合的汽缸20；汽缸20上通过4根头螺栓B1～B4结合的汽缸头21、通过密封部件24结合到汽缸头21的结合面23上的汽缸头盖22、使汽缸20的裙部构成其一部分的上述曲柄箱。

嵌合到汽缸20的汽缸孔20a内的活塞25通过杆26连接到上述曲柄轴上，把活塞25的往复运动变更为上述曲柄轴的转动运动。

同时参照图4，在汽缸头21上形成有：在与汽缸孔20a和汽缸轴线L1的方向A1相对的壁面上形成的凹部构成的燃烧室27、有在燃烧室27上开口的一对进气孔28a的进气口28、有在燃烧室27上开口的一对排气孔29a的排气口29、插入火花塞30的插入孔31，而且还设置有分别开闭一对进气孔28a的一对进气阀32和分别开闭一对排气孔29a的一对排气阀33。

在打开进气口28的入口28b开口的汽缸头21的进气侧的外面21a上，具有作为主燃料供给装置的汽化器的进气装置的进气管34与入口28b连通连接，在打开排气口29的出口29b的汽缸头21的排气侧的外面21b上，连接有排气装置的排气管35(参照图1)。而且，汽缸头21的进气侧形成的安装孔21c(参照图2、图6、图7)处，邻近进气口28安装有燃料喷射阀36，作为在内燃机E开始工作或者加速等时供给附加燃料的燃料增量用的辅助燃料供给装置。

其中，进气侧是指相对于包括凸轮轴41的转动中心线L2汽缸轴线L1平行的平面H1设置进气阀32的一侧，排气侧是指相对于平面H1设置排气阀33的一侧。

而且，含有从上述汽化器和燃料喷射阀36供给的燃料的混合气体通过活塞25的下降进气行程，从进气口28通过打开的一对进气阀32被吸入燃烧室27内。被吸入汽缸20内的混合气体在压缩行程通过上升活塞25被压缩后，通过火花塞30被点火燃烧，在膨胀行程通过燃烧气体的压力下降的活塞25通过杆26转动驱动上述曲柄轴。燃烧气体在排气行程中通过打开的一对排气阀33作为排出气体从燃烧室27排出到排气口29，进一步通过排气管35和上述排气装置的消声器37(参照图1)排出到外部。

参照图2、图3和图5，通过阀弹簧38被向关闭方向增加势能的各个进气阀32和各个排气阀33通过设置在动阀室39内的动阀装置40开闭，所述动阀室39是由汽缸头21和汽缸头盖22形成的。动阀装置40具有：单一凸轮轴41，可以转动地支承在形成于汽缸头21上的一对轴承部51、53上；进气摆臂44和排气摆臂45，通过设置在凸轮轴41上的一对操纵阀凸轮的进气凸轮42和排气凸轮43摆动；一对摆臂轴46、47，支承在汽缸头21上，分别可以摆动地支承两个摆臂44、45。

凸轮轴41通过由设置在上述曲柄轴之间的动力传递机构传递的上述曲柄轴的动力，以其转动速度的1/2转动驱动。上述传动机构由如下部件构成：设置在上述曲柄轴上的作为驱动转动体的驱动轮、设置在凸轮轴41上作为从动转动体的凸轮48、和作为挂接上述驱动轮和凸轮48上的无端传送带的定时链49构成。

而且，同时参照图6和图7，在汽缸轴线A1方向上位于比结合面23更靠近汽缸20的位置上的一对轴承部51、53由如下部件构成：通过滚珠轴承构成的轴承50支承在轴方向A2上的凸轮轴41的一端41a的第一轴承部51、和通过滚珠轴承构成的轴承52支承在轴方向A2上的另一端41b的第二轴承部53。

在汽缸轴线方向A1方向上位于插入孔31和结合面23之间的第一轴承部51通过轴方向A2上的汽缸头21的一个侧壁54的一部分构成，即侧壁54上形成燃烧室27而且形成有插入口31的燃烧室壁54a和结合面23的法兰54a之间的中间壁54c的一部分构成，具有覆盖整个一端41a的端面41a1的形状，通过嵌合在第一轴承部51的内面，即通过在侧壁54的动阀室39一侧的壁面上形成的有底凹部55内嵌合的轴承50支承一个端部41a。第一轴承部51位于从平面上看与插入孔31重合的位置上(参照图5、图7)。而且，第一轴承部51的轴方向A2上的外面51a大致与垂直于转动中心线L2的平面平行(参照图5)。

而且，参照图7，第一轴承部51位于从轴方向A2看与火花塞30或者安装火花塞30的塞盖56重合的位置。而且，第一轴承部51在侧壁54上，位于插入进气侧的头螺栓B1(参照图3)的插入孔5 7形成的突起部58与插入排气侧的头螺栓B3的插入孔59形成的突起部60之间(参照图7)。

参照图5、图6和图8，为了使动阀室39与传动室61隔开，第二轴承部53由隔离壁62的一部分构成，所述隔离壁62从一体形成在汽缸头21上的燃烧室27一侧朝向汽缸头盖22，大致与垂直于转动中心线L2的平面平行延伸，通过嵌合到隔离壁62上形成的通孔63内的轴承52支承凸轮轴41的另一端41b。第二轴承部53平视位于与燃烧室27部分重合的位置(参照图5)。而且，第二轴承部53在隔离壁62上，位于形成有插入进气侧的头螺栓B2(参照图3)的插入孔64的突起部65与形成有插入排气侧的头螺栓B4(参照图3)的插入孔66的突起部67之间。

参照图2、图3和图5，凸轮轴41上，进气凸轮42和排气凸轮43设置在第一轴承部51和第二轴承部53的轴方向A2之间，第一轴承部51和第二轴承部53的轴方向A2上的间隔大致等于设置进气凸轮42与排气凸轮43的轴方向A2上的范围D(参照图5)。其中，排气凸轮43位于与汽缸轴线L1交叉的位置上。而且，在另一端41b，凸轮48夹住第二轴承部53，位于与进气凸轮相反的一侧，而且结合到临近配置定时链49的传动室61内的部分。

进气摆臂44是转动摆臂，具有：被支承部44a，形成有插入摆臂轴46的通孔；驱动部44b，从被支承部44a向凸轮轴41延伸，而且可转动地设置在与进气凸轮42滚动接触的辊子44d上；一对工作部44c，从被支承部44a分别向一对进气阀32延伸，并可以与这些进气阀32接触。

而且，排气摆臂45分别是转动摆臂，具有：被支承部45a，形成有插入摆臂轴47的通孔；驱动部45b，从被支承部45a向凸轮轴41延伸，而且可转动地设置在与排气凸轮43滚动接触的辊子45d上；一对工作部45c，从被支承部45a分别向一对排气阀33延伸，可以与这些排气阀33接触。

其中，各个辊子44d、45d通过固定到驱动部44c、45c上的支承轴44e、45e的周围设置的多个滚针44f、45f可以转动地支承。而且，各个摆臂44、45通过嵌入各个凸轮轴46、47上的压缩线圈弹簧构成的定位弹簧68的回复力在轴方向A2上位于所定位置。

因此，各个进气阀32和各个排气阀33通过借助进气凸轮42摆动的进气摆臂44和借助排气凸轮43摆动的排气摆臂45，通过进气凸轮42和排气凸轮43与上述曲柄轴同步转动而且以规定时间分别开闭。

两个摆臂轴46、47设置成与凸轮轴41的转动中心线L2平行，设置成平视夹住凸轮轴41的转动中心线L2和凸轮轴41，位于其两侧。同时参照图6～图8，各个摆臂轴46、47的一个端部即支承在中间壁54c的一部分构成的第一支承部70、71上，另一端支承在汽缸轴线方向A1上位于第二轴承部53与结合面23之间的隔离壁62的一部分构成的第二支承部72、73上。

因此，在汽缸轴线方向A1上比结合面23的法兰54b更靠近汽缸20的位置上的支承部71～73上形成摆臂轴46、47的端部嵌合孔74～77。而且，一对第一支承部70、71平视位于夹住第一轴承部51的位置上(参照图6、图7)。

参照图4～图7，火花塞30的前端形成的具有拧入阳螺纹部30a的阴螺纹31a的插入孔31具有在燃烧室壁54a的外面上开口的外面侧开口的开口部31b和位于燃烧室壁54a的内面的在燃烧室27的顶面上大致中央开口的燃烧室侧开口部31c。因此，在阳螺纹部30a没有从燃烧室27内露出的状态下，火花塞30安装在燃烧室壁54a上，从阳螺纹部30a突出的的电极部30c临近燃烧室27的大致中心部。因此，中心电极30c1和侧面电极30c2位于与汽缸轴线L1交叉的位置上。

而且，插入孔31形成在与平面H1交叉的位置上(参照图7)，它的开口部31c与汽缸轴线L1交叉。而且，如图5所示，插入孔31从侧面看相对于汽缸轴线L1在与第二轴承部53的位置相反的一侧倾斜，火花塞30和活塞盖56与火花塞30同轴的部分56a也与插入孔31相同角度倾斜。

在火花塞30插入汽缸头21中的状态下，从燃烧室壁54a向汽缸头盖22延伸的火花塞30被配置在凹部78内，所述凹部是由三个侧壁54包围形成的，即作为在与平面H1垂直的方向A3(平视与转动中心线L2垂直的方向)上的两个的侧壁54的一部分的两个突起部58、60和作为所述轴方向A2上向里方向上侧壁54的一部分的中间壁54c包围而成。而且，与点火线圈相连的高压点火线连接到火花塞30上，因此安装在火花塞30上的火塞盖56位于所述凹部78内，在两个第一支承部70和71之间。

参照图3、图5，凸轮轴41的另一端41b上，在临近轴方向A2方向上，设置有作为辅助设备的冷却水泵80，其中心线与凸轮轴41的转动中心线L2一致。

安装在汽缸头21上的冷却水泵80具有：泵体81，固定在设置于传动室60内汽缸头21的轴方向A2上的另一个侧壁79上；泵盖82，位于汽缸头21的外部，与泵体81结合，在泵体81之间形成泵室83；支承轴84，支承在泵体81和泵盖82之间；涡轮85，配置在泵体81内，可以转动地支承在支承轴84上，具有位于泵室83内的多个叶片85b。

冷却水泵80借助在与凸轮41之间设置的驱动机构通过凸轮轴41驱动。上述驱动机构由如下部分构成：驱动转动体86，在作为凸轮轴41的另一端41b邻近传动室61的部分的端面41b1上，与凸轮48通过突起部B5结合而成；和作为涡轮85一部分的本体部85a。临近凸轮轴41的部分设置在定时链49内侧的碗状凸轮链内设置的驱动转动体86具有固定在围绕泵体81的周围部分的圆环状永久磁铁86c，涡轮85的本体部85a具有固定在与永久磁铁86c的径向相对位置上的圆环状永久磁铁85c。因此，若驱动转动体86与凸轮轴一起转动，通过永久磁铁86c、85c磁性结合在驱动转动体86上的涡轮85转动，把流入的冷却水压送到泵室83内。

而且，在泵盖82上设置有根据冷却水的温度控制汽缸20和汽缸头21内的冷却水流的恒温器90。恒温器90具有开闭流入通路93的阀体92，流入通路93形成在通过根据冷却水的温度膨胀或者收缩的石蜡91驱动泵盖82上。

如图5所示，在内燃机E暖机时，阀体92关闭流入通路93，阻止来自冷却器(图中未示出)的冷却水流入冷却水泵80内，因此能够通过冷却水泵80压送把从旁路94流入的冷却水，在汽缸20和汽缸头21内循环。在暖机完成之后，由于阀体92打开流入通路93，上述冷却器放热，变成低温的冷却水在如下路径上循环，被压送流入到冷却水泵80内，然后在汽缸和汽缸头21冷却之后，在返回到上述冷却器。

参照图2、图3和图6，对应于汽缸头21的进气一侧，在该侧上在作为垂直方向A3的汽缸头21的一个侧壁的上壁69上形成的安装孔21c中安装有燃料喷射阀36，在作为汽缸头盖22的上部的汽缸头盖的进气一侧，与连通到上述曲柄室的通气通路R连通的通气室100设置成与动阀室39和传动室61的上方邻接。

通气通路R由与形成在汽缸头21上的通气室100连通的通气通路120和汽缸侧通气通路(图中未示出)构成，所述汽缸侧通路在汽缸20上形成，一端与通气通路120连通、另一端与上述曲柄室连通。由临近动阀室39和传动室61的上方的沿着汽缸轴线方向A1延伸的贯通孔构成的通气通路120由如下部分构成：在结合面23上开口的通气室100一侧开口的开口120a；贯通孔，具有在与汽缸20的结合面21h上的开口和与上述汽缸侧通气通路的一端连通的汽缸20侧的开口120b(参照图4)。

在接近上壁69的外侧面69a的状态下沿着外侧面69a延伸的燃料喷射阀36设置在平视与通气室100重合的位置上，而且与燃料供给管连接的端部36a位于接近上壁69的法兰69b的位置。而且，参照图2、图7，燃料喷射阀36在汽缸轴线方向A1相对于通气室100靠近进气孔28a或者汽缸20的位置，而且位于从轴方向看与通气通路120重合的位置。

参照图2、图9、图10和图12，相对于在汽缸轴线方向A1上与结合面23在相同平面的平面，只位于汽缸头盖22一侧的通气室100由如下部分构成：第一室101，在由汽缸头盖22的最上部构成的通气室形成部103上形成的凹陷部构成；第二室102，由用于覆盖第一室101气密安装在通气室形成部103上的帽状盖104形成。

通气室形成部103具有平板状的底壁103a，该底壁103a在与结合面23和结合面22相同的平面上，具有构成结合面22a的一部分的上侧面103b，通过所述底壁103a覆盖开口120a。因此，在上侧面103b上形成有安装密封部件24的密封沟103c，用于使开口120a的上沿120a1与规定的结合面23之间密封。而且，底壁103a上形成有入口路105和油返回通路106，由任何通孔构成，所述入口路105使通气通路120和第一室101连通，油返回通路106位于入口路105下方的位置。

同时参照图3、图6，在汽缸21上形成有隔离壁107，隔离通气通路120和动阀室39以及传动室61，并且具有与结合面23位于同一平面上的端面107a。隔离壁107具有突出部107b，该突出部107b在平视在上下方向延伸的隔离壁62与隔离壁107连接的部位，沿着隔离壁62朝动阀室39一侧向下方突出。在突出部107b上形成有与通气通路102内的油返回通路106连通的槽108。如图9所示，槽108在底壁103a的下缘103a下方延伸，以便它的最下部不覆盖底壁103a，由此形成的出口110中与动阀室39和传动室61连通。因此，通过槽108形成连通通气室100和动阀室39以及传动室61的连通通路109。

一方面，盖104在通过密封部件111密封安装在通气室形成部103上形成的结合面103d上的状态下，通过三个螺栓B6与通气室形成部103固定到汽缸头21上。因此，盖104的结合面103d和结合面104d上形成有安装密封部件111的密封沟104c，而且盖104的法兰上形成有通孔104e，贯通在通气室形成部103上形成的贯通孔103e，使拧入在汽缸头21的法兰69上形成的螺纹孔21e的各个螺栓B6贯通。

而且，盖104上，在通气室100中设置有出口路112，使后面所述的多个突出部103k、103m、104k、104m夹在其与入口路105之间。出口路112在这里是通过压入盖104内的管接头113形成。管接头113上连接有环流管(图中未示出)，该环流管形成与上述进气装置的进气通路连通的环流通路。通气室100和上述进气通路通过出口路112和上述环流通路连通。

参照图9、图11和图12，为了从含有流入通气室100内的油分的漏气中分离出油，在通气室形成部103和盖104上形成有多个突出壁103k、103m、103n、104k、104m、104n，这些突出壁具有相互突出配合的配合部103kl、103ml、103nl、104kl、104ml、104nl而且把通气室划分成迷宫状。因此，从入口路105流入通气室100内的漏气在通气室100内一边在这些突出壁103k、103m、103n、104k、104m、104n上碰撞，一边向出口路112流动，促进油分离。

因此，含有内燃机E润滑用的油的漏气在从上述曲柄室通过通气室120之后，主要从入口路105流入通气室100。流入通气室100的漏气一边碰撞在突出壁103k、103m、103n、104k、104m、104n上，一边在划分为迷宫状区域的通气室100内流动，油被分离。分离出油的漏气通过上述进气通路的负压被抽出，通过出口路112和上述环流通路流入上述进气通路，进一步流入燃烧室27内燃烧。而且，分离出的油从油返回路106流入连通路109，流下连通路109流入传动室61内，供给动阀装置40或者上述传动机构润滑。

下面，说明如上结构的实施例的作用及其效果。

在汽缸头21上形成有插入火花塞30的插入孔31，所述火花塞30具有临近燃烧室27的大致中央位置的电极部60c。在由此的汽缸头21上，支承单个凸轮轴41的一端41a的第一轴承部51位于平视与插入孔31重合的位置上，而且在汽缸轴线方向A1方向上位于插入口31与结合面23之间，而且覆盖由汽缸头21的侧壁54构成的一端41a的整个端面41al，从轴方向A2看火花塞30或者活塞盖56与第一轴承部51重合，在第一轴承部51没有结合面23，因此不需要设置用于确保密封性的密封区域，因此能够控制从轴方向A2方向看向第一轴承部51重合位置上设置的火花塞30或者活塞盖56伸出量，由于可减小从侧面看插入孔31相对于汽缸轴线L1倾斜，即减小火花塞30和汽缸盖56的倾斜，因此由于插入孔31中火花塞30没有占据空间31d(参照图5)，能够抑制燃烧室的容积增大，提高内燃机的输出，而且抑制电极部30c在插入孔31内后退，能够提高点火性能。而且，第一轴承部51不需要在分割轴承部等情况下需要提高提高凸轮轴41的支承刚性而增加侧壁54的厚度，因此能够使内燃机轻量化。

进气阀32和排气阀33通过借助分别可以摆动支承在一对摆臂轴46、47上的进气摆臂44和排气摆臂44由进气凸轮42和排气凸轮43开闭，一对摆臂轴46、47在汽缸轴线方向A1上位于第一轴承部51和结合面23之间，而且平视设置成夹凸轮轴41的转动中心线L2，位于其两侧，一对摆臂轴46、47的一端支承在通过侧壁54构成的一对第一支承部70、71上，这两个支承部70、71平视位于夹第一轴承部51的位置上，由于各个支承部70～73上没有结合面23，因此不需要设置确保密封性的密封区域，能够控制两个第一轴承部70、71中向火花塞30或者活塞盖56的伸出量，由于能够缩小从侧面看插入孔31相对于汽缸轴线L1倾斜，即火花塞30和汽缸盖56的倾斜，虽然火花塞30或者活塞盖56的倾斜减小了，但是没有对一对摆臂轴46、47的两个第一支承部70、71产生干扰，使两个摆臂轴46、47接近凸轮轴41，能够缩短所述轴间距离，因此平视在与转动中心线L2垂直的方向A3上，能够使汽缸头21小型化。

进气摆臂44和排气摆臂45是分别具有与进气凸轮42和排气凸轮43接触的辊子44d、45d的滚动摆臂，第二轴承部53支承在凸轮轴41的另一端部41b上，进气凸轮42和排气凸轮43设置在第一轴承部51和第二轴承部53之间，在第一轴承部51和第二轴承部53的轴向A2方向上的间隔大致等于设置有进气凸轮42和排气凸轮43设置的轴向A2范围D，各个凸轮42、43与各个摆臂44、45的接触变成滚动接触，摩擦系数变小，因此即使各个凸轮42、43与各个摆臂44、45的接触压力提高，进气凸轮42、排气凸轮43、进气摆臂44以及排气摆臂45的耐摩性也不下降，因此能够减小进气凸轮42和排气凸轮43在轴方向A2上的宽度，分别支承凸轮轴41的两端部41a、41b的第一和第二轴承部51、53之间的间隔响应于进气凸轮42和排气凸轮43设置的范围D减小，因此能够减小凸轮轴41的长度，能够在轴方向A2方向上使汽缸头21小型化。因此，即使在凸轮轴41的另一端部41b上临近轴方向A2设置冷却水泵80的情况下，也能够防止在轴方向A2方向上的内燃机E的汽缸头21部分引起的内燃机E大型化。

在汽缸头21的上壁69形成有安装燃料喷射阀36的安装孔21c、与形成在汽缸头盖22上的通气室100连通的通气通路120，燃料喷射阀36在汽缸轴线方向A1相对于通气室100靠近进气口28的进气孔28a，在轴方向A2方向上看位于与通气通路120重合的位置上，在汽缸头21中，燃料喷射阀36不对通气通路120和容积大的通气室100影响，因此能够在垂直方向A3上(或者上下方向)设置在靠近凸轮轴41的转动中心线L2的位置上，能够在汽缸头21上在垂直方向A3上(或者上下方向上)紧凑地设置燃料喷射阀36，能够使汽缸21周围紧凑，因此从轴方向A2方向(或者上述曲柄轴的转动中心线方向)看能够使燃料喷射阀36相对于汽缸轴线L1的倾斜减小，能够使出自燃料喷射阀36的燃料朝向进气孔28a喷射，使燃料的喷射中心线更加沿着汽缸轴线方向A1，能够减少吹到排气口29，能够提高内燃机的输出。因此，能够使汽缸头21周围更加紧凑，因此在踏板15c的后面，而且在收置箱12的下面形成比较狭窄的空间，能够配置汽缸头21。

通气室100通过作为汽缸头盖22的一部分的通气室形成部103和安装在通气室形成部103处的盖104形成，通气室100不受通过小型化汽缸头21形成的动阀室39内的动阀装置40的设置的限制，而且不伴随着汽缸头21和汽缸头盖22大型化而增加动阀室39的容积。而且，平视看位于与通气室100重合的位置上，而且端部36a能够避免与位于接近法兰69b的位置燃料喷射阀36互相影响，因此能够形成大容积的通气室100，能够提高漏气中含有的油的分离功能，而且由于在汽缸头21中没有形成通气室100，因此能够实现汽缸头21小型化。

下面，对作为变更上述实施例一部分的实施方式的变更结构进行说明。

内燃机E具有一对进气阀32和一对排气阀33，但是进气阀和排气阀中的任何一方是一对阀门，另一方是一个阀门的结构也可以，而且进气阀和排气阀中任何一方都是一个阀门的结构也可以。

在上述实施例中，燃料供给装置由汽化器和燃料喷射阀36构成，但是只由安装在靠近进气口28的汽缸头21上的燃料喷射阀构成也可以。而且，内燃机E虽然在上述实施例中是使用在车辆上，但是也可以用于车辆以外的机器中。

Claims (4)

1、一种内燃机的汽缸头，为结合到汽缸上的内燃机汽缸头，在汽缸头上形成有：插入火花塞的插入孔，所述火花塞具有临近燃烧室的大致中央位置的电极部；第一轴承部和第二轴承部，可转动地支承设置有开闭进气阀和排气阀的动阀凸轮的单一凸轮轴；汽缸头盖通过密封部件结合的结合面，支承上述凸轮轴一端的第一轴承部，平视中位于与上述插入孔重合的位置，而且在汽缸轴线方向上位于上述插入孔与上述结合面之间的位置，同时在上述凸轮轴的轴方向上覆盖由上述汽缸头的侧壁构成的上述端部的整个端面，从上述轴方向上看，上述火花塞或者安装火花塞的活塞盖与上述第一轴承部重合。

2、根据权利要求1所述的内燃机汽缸头，其特征在于：

上述进气阀和上述排气阀通过可以分别摆动支承在一对摆臂轴上的进气摆臂和排气摆臂通过上述动阀凸轮开闭，上述一对摆臂轴在上述汽缸轴线方向上位于上述第一轴承部与上述结合面之间，而且平视看夹上述凸轮轴的转动中心线，位于其两侧。上述一对摆臂轴的一端支承在由上述侧壁构成的一对支承部上，上述一对支承部平视位于夹上述第一轴承部的位置。

3、根据权利要求1所述的内燃机汽缸头，其特征在于：

上述进气阀和上述排气阀分别借助于具有与上述动阀凸轮接触的辊子的进气摆臂和排气摆臂，通过上述动阀凸轮开闭，上述第二轴承部支承上述凸轮轴的另一端，上述动阀凸轮设置在上述第一轴承部和上述第二轴承部之间，上述第一轴承部和上述第二轴承部的上述轴方向上的间隔大致等于设置上述动阀凸轮的上述轴方向上的范围。

4、根据权利要求1所述的内燃机汽缸头，其特征在于：上述汽缸头的、平视中与上述凸轮轴的转动中心线垂直方向上的一个侧壁上，形成有安装燃料喷射阀的安装孔和通气通路，上述燃料喷射阀临近具有通过上述进气阀开闭的进气孔的进气口，上述通气通路与形成于上述汽缸盖上的通气室连通，上述燃料喷射阀在上述汽缸轴线方向上比上述通气室更靠近上述进气孔，而且从上述轴方向看位于与上述通气通路重合的位置上。

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