JP2002122007A - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

内燃機関の動弁装置

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JP2002122007A JP2000314086A JP2000314086A JP2002122007A JP 2002122007 A JP2002122007 A JP 2002122007A JP 2000314086 A JP2000314086 A JP 2000314086A JP 2000314086 A JP2000314086 A JP 2000314086A JP 2002122007 A JP2002122007 A JP 2002122007A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】吸排気弁の内、少なくとも一方の弁が２個以上
のポペット弁よりなる内燃機関の動弁装置を提供するこ
とにある。 【解決手段】吸排気弁16，17の内、少なくとも一方の弁
17が２個以上のポペット弁よりなる内燃機関１におい
て、前記２個以上のポペット弁17を有する一方の弁側に
てロッカーアーム30が点火栓38を跨ぐ分岐された形状に
形成され、他方の弁16はカムシャフト21から直接開閉駆
動されるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸排気弁の内、少
なくとも一方の弁が２個以上のポペット弁よりなる内燃
機関の動弁装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の４ストロークサイクル内燃機関の
動弁装置で、カムシャフトからロッカーアームを介し
て、吸排気弁の内の一方の弁を開閉駆動させ、他方の弁
をカムシャフトから直接開閉駆動させるようにしたもの
がある（特開平５−１３３２０７号公報）。
【０００３】
【解決しようとする課題】前記動弁装置では、１気筒に
つき、吸気ポペット弁が３個、排気ポペット弁が２個配
設され、これらの各ポペット弁に１対１に対応して１気
筒につき５個のカム山を備えたカムシャフトが用意さ
れ、一方の３個の吸気ポペット弁の頂端は、該カムシャ
フトの３個のカム山にそれぞれに当接されて、このカム
山で直接開平駆動され、他方の２個の排気ポペット弁
は、それぞれ２本のロッカーアームを介して前記カムシ
ャフトの２個のカム山によって開閉駆動されているた
め、カム山が多数必要とするとともに、点火栓を迂回し
てロッカーアームが２本必要となり、部品点数が多くな
るとともに構造が複雑化し、生産性とコストの面で不利
があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段および効果】本発明はこの
ような難点を克服した内燃機関の動弁装置の改良に係
り、吸排気弁の内、少なくとも一方の弁が２個以上のポ
ペット弁よりなる内燃機関において、前記２個以上のポ
ペット弁を有する一方の弁側にてロッカーアームが点火
栓を跨ぐ分岐された形状に形成され、他方の弁はカムシ
ャフトから直接開閉駆動されることを特徴とするもので
ある。
【０００５】本発明は、前述したように構成されている
ため、ロッカーアームで開閉駆動される側のポペット弁
は、１個のカム山で足るとともに、ロッカーアームも１
本で足り、部品点数および組立工数が削減されて、軽量
化と、構造簡略化が可能となり、大巾な生産性向上とコ
ストダウンとが達成される。
【０００６】また、ロッカーアームは、点火栓を跨ぐよ
うにＵ字状に分岐されて形成されているため、一方のポ
ペット弁と他方のポペット弁の挟み角が小さくなり、高
圧縮比や、高燃焼効率化を可能とした燃焼室が容易に構
成され、内燃機関の性能が著しく向上する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以上、図１ないし図４に図示され
た本発明の一実施形態について説明する。水冷頭上弁火
花点火式単気筒４サイクルスロトーク内燃機関１は、図
示されない自動二輪車に、クランクシャフト６が車巾方
向に指向するように搭載され、図１に図示されるよう
に、クランクケース２上にシリンダブロック３、シリン
ダヘッド４およびシリンダヘッドカバー５が順次重ねら
れ、これらを貫通する図示されないボルト等で、クラン
クケース２、シリンダブロック３、シリンダヘッド４お
よびシリンダヘッドカバー５は、相互に一体に結合され
ている。
【０００８】また、クランクシャフト６はクランクケー
ス２に回転自在に枢支され、シリンダブロック３のシリ
ンダ孔７に上下へ摺動自在にピストン８が嵌装され、該
ピストン８のピストンピン９とクランクシャフト６のク
ランクピン10とにコネクティングロッド11の両端が回転
自在に枢着されており、シリンダヘッド４の下面中央の
略段面三角形状の凹面とシリンダ孔７とピストン８の頂
面とで画成される燃焼室12内にて、ピストン８の上死点
近傍で間欠点に点火栓13（図３参照）でもって点火され
る燃焼ガスにより、ピストン８が下方へ押圧され、その
押圧力によりクランクシャフト６は回転駆動されるよう
になっている。
【０００９】さらに、前記シリンダヘッド４の車体後側
（図１で右側）に左右１対の吸気ポート14が形成される
とともに、該シリンダヘッド４の車体前側（図１で左
側）に左右１対の排気ポート15が形成され、該吸気ポー
ト14および排気ポート15の開口をそれぞれ開閉する吸気
ポペット弁16および排気ポペット弁17が、バルブ狭角の
小さな角度で、ガイド筒18に摺動可能に嵌装され、該吸
気ポペット弁16および排気ポペット弁17の頂端に設けら
れたリフタ37（吸気ポペット弁16側）およびリテーナ19
（排気ポペット弁17側）と、シリンダヘッド４の頂面と
にバルブスプリング20が介装士されており、該バルブス
プリング20のバネ力で吸気ポペット弁16および排気ポペ
ット弁17は常に閉じられるようになっている。
【００１０】さらにまた、図２に図示されるように、カ
ムシャフト21がクランクシャフト６と平行になるよう
に、該カムシャフト21をころがり軸受39を介して回転自
在に枢支するダイカスト製のカムシャフトホルダー25
が、シリンダヘッド４に図示されないボルトでもって一
体に装着され、該カムシャフトホルダー25は平面形状が
略コ字状に形成され、該カムシャフト21の左端（図３，
図４で手前側）にドライブスプロケット26が一体に嵌着
され、クランクシャフト６の左側に嵌着されたドライブ
スプロケット27と該ドライブスプロケット26とに無端状
のカムチエン28が架渡され、ドライブスプロケット27と
ドライブスプロケット26との歯数が２：１に設定されて
おり、クランクシャフト６が回転すると、カムシャフト
21は１／２の回転速度で回転駆動されるようになってい
る。
【００１１】しかして、シリンダヘッド４に対するカム
シャフトホルダー25の取り付け孔の内の１個の取り付け
孔をオイル通路とし、該カムシャフトホルダー25のオイ
ル通路からカムシャフト21のカム山22，23，24に向けて
潤滑油が吐出されるようになっている。
【００１２】また、図１に図示されるように、カムシャ
フト21に対し車体前側（左側）下方に位置してカムシャ
フトホルダー25にロッカーアームシャフト29が嵌合さ
れ、該ロッカーアームシャフト29は、カムシャフトホル
ダー25をシリンダヘッド４に取り付ける図示されないボ
ルトでもって抜け止めと回り止めされるように、該ボル
トに一部係止され、該ロッカーアームシャフト29にロッ
カーアーム30が揺動自在に枢支され、該ロッカーアーム
30の一端（車体後端側）の左右１対のブラケット31に軸
32を介してローラ33が回転自在に枢支され、該ロッカー
アーム30の他端は、左右へＵ字状に分岐して、その両先
端は、車体前方（図１で左側）に位置している２個の排
気ポペット弁17の頂端にそれぞれ当接され、前記ロッカ
ーアーム30の一端のローラ33はカムシャフト21の中央の
カム山22に車体前方の位置で当接されている。
【００１３】そして、図１に図示されるように、カムシ
ャフトホルダー25の車体後方の壁部34の下端から斜前上
方に向って底部35が形成され、該底部35には吸気ポペッ
ト弁16のリフタ37を遊嵌しうる筒部36が形成されてい
る。
【００１４】さらに、車体後方（図１で右側）に位置し
ている２個の吸気ポペット弁16の頂端には、リフタ37を
介して、前記中央のカム山22の車体左右両側に位置した
カム山23，24が当接され、これらカムシャフト21のカム
山22，23，24は、水冷頭上弁火花点火式単気筒４サイク
ルスロトーク内燃機関１の所要の運転状況に適合した吸
気特性と排気特性とを吸気ポペット弁16および排気ポペ
ット弁17に与えるように、それぞれ所定の形状に形成さ
れている。
【００１５】さらにまた、図１に図示されるように、側
面視で吸気ポペット弁16と排気ポペット弁17との略中央
に位置しやや前傾した状態で点火栓ガイド筒38がシリン
ダヘッド４と一体に形成され、該点火栓ガイド筒38の下
端に点火栓13が着脱自在に嵌着されている。なお、該点
火栓ガイド筒38はシリンダヘッド４に一体に圧入され、
または、シリンダヘッド４に一体に鋳込まれてもよい。
【００１６】図１ないし図４に図示の実施形態では、前
述したように、弁径が大きくて弁重量が大きな吸気ポペ
ット弁16がカムシャフト21のカム山23，24により直接開
閉駆動され、弁重量の小さな排気ポペット弁17がロッカ
ーアーム30を介してカム山22により間接開閉駆動されて
いるので、吸気系と排気系の等価重量が均等化され、高
速回転域における弁開閉追従特性が優れている。
【００１７】また、カムシャフト21は１本で、かつ点火
栓13を収納した壁部34を跨ぐようにロッカーアーム30が
Ｕ字状に分岐した形状に形成されているので、吸気ポペ
ット弁16および排気ポペット弁17のバルブ狭角が小さく
設定され、その結果、圧縮比が高く、燃焼効率が高い燃
焼室が容易に構成され、高性能の水冷頭上弁火花点火式
単気筒４サイクルスロトーク内燃機関１が得られる。
【００１８】さらに、カムシャフト21１本で足り、カム
シャフト21およびロッカーアームシャフト29が１個のカ
ムシャフトホルダー25で枢支され、２本の排気ポペット
弁17が１個のロッカーアーム30で開閉駆動されるため、
部品点数が著しく削減されるとともに構造が簡略化さ
れ、大巾なコストダウンと軽量化が可能となる。
【００１９】さらにまた、図１に図示されるように、カ
ムシャフトホルダー25には、その後部に壁部34が形成さ
れるとともに、その壁部34の下縁に前方へ向って上方へ
やや傾斜した底部35が形成されるため、この壁部34、底
部35の隅部が潤滑油溜めとなり、カム山22とリフタ37と
の当接部が充分に潤滑される。
【００２０】しかも、吸気ポペット弁16のリフタ37がカ
ム山23，24に当接する位置と、排気ポペット弁17のロッ
カーアーム30のローラ33がカム山22に当接位置とは、カ
ムシャフト21の中心軸を中心として略９０°離れた関係
にあり、また吸気ポペット弁16と排気ポペット弁17の開
放タイミングは、クランクシャフト６の回転角で１８０
°、カムシャフト21の回転角で９０°離れているため、
カム山22とカム山23，24とのカム山は略同一位相角にな
っている。
【００２１】また、吸気ポペット弁16の開弁反力の向き
と、排気ポペット弁17の開弁反力の向きは、略９０°異
った方向であるため、カムシャフト21に大きな開弁反力
が働かず、カムシャフト21の剛性を大きくする必要がな
くなり、軽量化が図られるとともに、高速化にも対応し
うる。
【００２２】さらに、ロッカーアーム30の一端にローラ
33が枢支されているため、カムシャフト21の回転摩擦力
が低減するとともに、カム山22の摩擦が少ない。
【００２３】さらにまた、カムシャフト21のカム山22，
23，24よりも大径のころがり軸受39を介してカムシャフ
ト21がカムシャフトホルダー25に嵌合されているため、
カムシャフト21をカムシャフトホルダー25の側方から嵌
着することが可能となって組付け性が大巾に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動弁装置を備えた内燃機関の縦断側面
図である。
【図２】図１に図示の内燃機関の縦断正面図である。
【図３】シリンダヘッドカバーを取り除いた前記内燃機
関の頂面図である。
【図４】前記動弁装置の要部拡大斜視図である。
【符号の説明】
１…水冷頭上弁火花点火式単気筒４サイクルスロトーク
内燃機関、２…クランクケース、３…シリンダブロッ
ク、４…シリンダヘッド、５…シリンダヘッドカバー、
６…クランクシャフト、７…シリンダ孔、８…ピスト
ン、９…ピストンピン、10…クランクピン、11…コネク
ティングロッド、12…燃焼室、13…点火栓、14…吸気ポ
ート、15…排気ポート、16…吸気ポペット弁、17…排気
ポペット弁、18…ガイド筒、19…リテーナ、20…バルブ
スプリング、21…カムシャフト、22…カム山、23…カム
山、24…カム山、25…カムシャフトホルダー、26…ドラ
イブスプロケット、27…ドライブスプロケット、28…カ
ムチエン、29…ロッカーアームシャフト、30…ロッカー
アーム、31…ブラケット、32…軸、33…ローラ、34…壁
部、35…底部、36…筒部、37…リフタ、38…点火栓ガイ
ド筒、39…ころがり軸受。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武本 和久 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 時任 顕 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3G016 AA02 AA07 AA19 BA03 BA08 BA27 BA30 BB04 BB11 BB19 BB25 BB26 CA14 CA25 CA28 CA29 CA57 CA60 GA01

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】吸排気弁の内、少なくとも一方の弁が２個
    以上のポペット弁よりなる内燃機関において、 前記２個以上のポペット弁を有する一方の弁側にてロッ
    カーアームが点火栓を跨ぐ分岐された形状に形成され、
    他方の弁はカムシャフトから直接開閉駆動されることを
    特徴とする内燃機関の動弁装置。
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