JP2004204723A - エンジンの可変動弁装置 - Google Patents
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Abstract
【目的】この発明の目的は、シリンダヘッドの幅を大きくすることなく燃料噴射弁を性能上有利な位置に配置することにある。
【構成】このため、この発明は、エンジンのシリンダヘッドに軸支されるとともに三次元カムを備えたカムシャフトを設け、エンジンの運転条件に応じてロッカシャフトを軸方向に変位させるロッカシャフト駆動手段を設け、ロッカシャフトの変位量に応じてバルブリフト量を変化させるバルブリフト量変更手段を設けたエンジンの可変動弁装置において、三次元カムを備えたカムシャフトを少なくともシリンダヘッドの吸気ポート側に軸支して設け、この吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁をシリンダヘッドの吸気ポート側に位置する吸気側壁部に取付けて設け、燃料噴射弁上方に位置する吸気側壁部をカムシャフト側に偏倚させて凹み部を形成して設けたことを特徴とする。
【選択図】 図１
【構成】このため、この発明は、エンジンのシリンダヘッドに軸支されるとともに三次元カムを備えたカムシャフトを設け、エンジンの運転条件に応じてロッカシャフトを軸方向に変位させるロッカシャフト駆動手段を設け、ロッカシャフトの変位量に応じてバルブリフト量を変化させるバルブリフト量変更手段を設けたエンジンの可変動弁装置において、三次元カムを備えたカムシャフトを少なくともシリンダヘッドの吸気ポート側に軸支して設け、この吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁をシリンダヘッドの吸気ポート側に位置する吸気側壁部に取付けて設け、燃料噴射弁上方に位置する吸気側壁部をカムシャフト側に偏倚させて凹み部を形成して設けたことを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はエンジンの可変動弁装置に係り、特に、シリンダヘッドの幅を大きくすることなく燃料噴射弁を性能上有利な位置に配置し得るエンジンの可変動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両等に搭載されるエンジンには、エンジン性能を向上させるために、燃焼室に連通するポートを開閉するバルブのバルブリフト量あるいはバルブリフト時期を変化させる可変動弁装置を設け、また、排気対策のために、燃料噴射弁を設けているものがある。
【０００３】
従来のエンジンの可変動弁装置としては、エンジン回転に同期して回転するカムシャフトの軸方向にカムプロフィールが変化する立体カムと、カムシャフトを運転条件に応じて軸方向に変位させる駆動手段とを備えるエンジンの可変動弁装置において、複数の弁に当接する部位をもつロッカアームをエンジン本体に対して揺動自在に設け、立体カムに転接するローラフォロワを回転自在に支持するサブロッカを設け、ロッカアームに対してサブロッカを揺動自在に支持する手段を設けたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
また、従来のエンジンの可変動弁装置としては、低速用から高速用までカムプロフィールを軸方向に連続的に変化させた立体カムを備えたカムシャフトと、内燃機関の運転状況に応じてカムシャフトを軸方向へ変位させる変位装置と、立体カムのカムプロフィールに基づいて揺動することにより隣り合う二以上のバルブを同時に開閉するアームとを備え、このアームは、立体カムの回転に伴う接触線角度の変化に追従しながら立体カムに接触する追従接触部を含む追従接触機構と、二以上のバルブの端部を押圧する二以上の押圧部とを備えたものがある（例えば、特許文献２参照。）。
さらに、従来のエンジンの燃料噴射弁と、シリンダヘッドとの位置関係を示したものがある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１８２２１号公報（第３・４頁、図１）
【特許文献２】
特開平１０−１８８２３号公報（第３・４頁、図１）
【特許文献３】
特開２００２−１４７２４１号公報（第３・４頁、図４）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のエンジンの可変動弁装置においては、例えば、前記特許文献１及び特許文献２に示すように、カムシャフトにカムプロフィールを軸方向に変化させた三次元カムを設け、このカムにより開閉されるバルブを設け、三次元カムとバルブステムとの位置関係を相対的に変位させてバルブリフト量を変化させている。これら特許文献１及び特許文献２に示す可変動弁装置は、三次元カムの回転をロッカアームを介してバルブに伝達し、バルブを駆動している。
【０００６】
また、近時のエンジンには、排気対策のために燃料噴射弁を設け、しかも、性能上有利となるように、燃料噴射弁を極力燃焼室に近づけて配置する例が多い。例えば、前記特許文献３に示す燃料噴射弁は、燃焼室に燃料を直接噴射するように気筒頂部の中心部に配置している。
【０００７】
ところが、三次元カムによりロッカアームを介してバルブを開閉する可変動弁装置は、ロッカアームを介設していることによりシリンダヘッドの幅（カムシャフト軸線に対して直角方向）が大きくなる不都合がある。また、燃焼室に連通する吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁は、シリンダヘッドの幅が大きくなると、燃焼室に近づけて配置することが困難となる不都合がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、エンジンのシリンダヘッドに軸支されるとともにカムプロフィールを軸方向に変化させた三次元カムを備えたカムシャフトを設け、前記エンジンの運転条件に応じてロッカシャフトを軸方向に変位させるロッカシャフト駆動手段を設け、前記ロッカシャフトの変位量に応じてバルブリフト量を変化させるバルブリフト量変更手段を設けたエンジンの可変動弁装置において、前記三次元カムを備えたカムシャフトを少なくとも前記シリンダヘッドの吸気ポート側に軸支して設け、この吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁を前記シリンダヘッドの吸気ポート側に位置する吸気側壁部に取付けて設け、前記燃料噴射弁上方に位置する前記吸気側壁部を前記カムシャフト側に偏倚させて凹み部を形成して設けたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明のエンジンの可変動弁装置は、三次元カムを備えたカムシャフトを少なくともシリンダヘッドの吸気ポート側に軸支して設け、燃料噴射弁をシリンダヘッドの吸気ポート側に位置する吸気側壁部に取付けて設け、燃料噴射弁上方に位置する吸気側壁部をカムシャフト側に偏倚させて凹み部を形成して設けたことにより、シリンダヘッドの吸気側壁部に燃料噴射弁を凹み部によって干渉を回避しながら取付けることができ、燃料噴射弁を燃焼室に近づけて配置することが可能になる。
【００１０】
【実施例】
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。図１〜図８は、この発明の第１実施例を示すものである。図３において、２は図示しない車両に搭載されるエンジン、４はシリンダブロック、６はシリンダヘッド、８はシリンダ、１０はピストン、１２はヘッド側窪部、１４は燃焼室である。エンジン２は、シリンダブロック４にシリンダヘッド６のヘッド下面１６を当接させて取付け、シリンダヘッド６のヘッド上面１８に図示しないヘッドカバーを当接させて取付け、シリンダブロック４のシリンダ８とピストン１０とシリンダヘッド６のヘッド側窪部１２とにより燃焼室１４を形成して設けている。
【００１１】
このエンジン２は、４つのシリンダ８を直線的に配列した４気筒エンジンであり、また、１つのシリンダ８当たりに夫々吸気側及び排気側の２つのバルブを設けた４バルブエンジンである。
【００１２】
このエンジン２のシリンダヘッド６は、図１に示す如く、４つのシリンダ８を直線的に配列した長手方向Ｌに対して幅方向Ｗが短い平面視において略長四角形状に形成され、長手方向Ｌの両端側（エンジン２の前後側ＦＲ）に位置させて前側壁部２０及び後側壁部２２を設け、幅方向Ｗの両側に位置させて吸気側壁部２４及び排気側壁部２６を設けている。シリンダヘッド６には、図４に示す如く、幅方向Ｗの中央に位置させて且つヘッド側窪部１２に臨ませて点火プラグ２８を取付けて設け、この点火プラグ２８を覆うプラグガイド筒３０をヘッド上面１８よりも上方に突出させて設けている。
【００１３】
また、シリンダヘッド６には、図３に示す如く、吸気側壁部２４及び排気側壁部２６から燃焼室１４を形成するヘッド側窪部１２の吸気口３２及び排気口３４に連通する吸気ポート３６及び排気ポート３８を設けている。吸気側壁部２４には、各燃焼室１４毎の吸気ポート３６に燃料を噴射する燃料噴射弁４０を取付けて設けている。燃料噴射弁４０は、図４に示す如く、噴射弁本体４２の先端４４を吸気ポート３６に臨ませて吸気側壁部２４の噴射弁用取付孔４６に取付けて設け、噴射弁本体４２の後端４８をデリバリパイプ５０に接続して設け、噴射弁本体４２の後端４８近傍の吸気側壁部２４と近接する側にハーネスコネクタ結合部５２を設けている。
【００１４】
このエンジン２には、可変動弁装置５４を設けている。可変動弁装置５４は、シリンダヘッド６の吸気ポート３６及び排気ポート３８を開閉する吸気バルブ５６及び排気バルブ５８を設けている。なお、この実施例のエンジン２は、４バルブエンジンであり、１つのシリンダ８当たりに２つずつの吸気バルブ５６及び排気バルブ５８を設けている。
【００１５】
吸気バルブ５６及び排気バルブ５８は、図３に示す如く、吸気口３２及び排気口３４に接離される吸気バルブヘッド６０及び排気バルブヘッド６２を設け、吸気ステム６４及び排気ステム６６をシリンダヘッド６の吸気ステムガイド６８及び排気ステムガイド７０に軸方向移動可能に保持して設けている。
【００１６】
吸気バルブ５６及び排気バルブ５８は、吸気ステム６４及び排気ステム６６の吸気ステム端部７２及び排気ステム端部７４近傍に吸気リテーナ７６及び排気リテーナ７８を取付けて設け、吸気リテーナ７６及び排気リテーナ７８とシリンダヘッド６に当接させた吸気スプリングシート８０及び排気スプリングシート８２との間に吸気ポート３６及び排気ポート３８を閉鎖する方向に付勢する吸気スプリング８４及び排気スプリング８６を弾設している。
【００１７】
シリンダヘッド６のヘッド上面１８には、図１・図２に示す如く、複数のカムシャフト支持機構８８により吸気カムシャフト９０及び排気カムシャフト９２を長手方向Ｌに指向させて並列に軸支して設けている。カムシャフト支持機構８８は、各シリンダ８の長手方向Ｌ両側に位置され且つ幅方向Ｗに指向してヘッド上面１８に立設される第１カムシャフトハウジング９４と、吸気カムシャフト９０及び排気カムシャフト９２を挟むように第１カムシャフトハウジング９４に立設される第２カムシャフトハウジング９６とからなり、複数のハウジング取付ボルト９８によりシリンダヘッド６のヘッド上面１８に取付けて設けている。
【００１８】
カムシャフト支持機構８８は、第１・第２カムシャフトハウジング９４・９６間に、幅方向Ｗにおける外方の吸気ポート３６側に位置させて吸気カムシャフト９０を軸支して設け、幅方向Ｗにおける外方の排気ポート３８側に位置させて排気カムシャフト９２を軸支して設けている。吸気カムシャフト９０及び排気カムシャフト９２には、シリンダヘッド６の前側壁部２０から突出された軸方向の一端側（エンジン２の前側Ｆ）に、吸気カムスプロケット１００及び排気カムスプロケット１０２を取付けて設けている。
【００１９】
吸気カムスプロケット１００及び排気カムスプロケット１０２は、図示しないタイミングチェーンによりクランクシャフトのクランクスプロケットに連絡して設け、シリンダヘッド６の前側壁部２０の幅方向Ｗ両側に突出して形成したケース取付部１０４に取付けられるチェーンケース（図示せず）により覆われる。
【００２０】
また、シリンダヘッド６の後側壁部２２側に取付けられる第１カムシャフトハウジング９４には、図６〜図８に示す如く、後側壁部２２の後側（エンジン２の後側Ｒ）に突出させて後側ハウジング１０６を一体に形成して設けている。後側ハウジング１０６から突出された吸気カムシャフト９０及び排気カムシャフト９２の軸方向の他端側（エンジン２の後側Ｒ）には、吸気側スラスト吸収手段１０８及び排気側スラスト吸収手段（図示せず）を設けている。
【００２１】
吸気側スラスト吸収手段１０８及び排気側スラスト吸収手段は、図８に示す如く、後側ハウジング１０６から突出された吸気カムシャフト９０及び排気カムシャフト９２（図８には図示せず）の軸方向の他端側に、後側ハウジング１０６に対して吸気スラストワッシャ１１０及び排気スラストワッシャ（図示せず）と吸気スラストベアリング１１２及び排気スラストベアリング（図示せず）とを介して吸気保持体１１４及び排気保持体（図示せず）を圧入して設けている。吸気側スラスト吸収手段１０８及び排気側スラスト吸収手段は、後述する吸気三次元カム１１６及び排気三次元カム１１８によるスラスト力を受けて吸収しつつ、吸気カムシャフト９０及び排気カムシャフト９２を回転可能且つ軸方向変位不可能に支持する。
【００２２】
このエンジン２の可変動弁装置５４は、シリンダヘッド６に軸支されるとともにカムプロフィールを軸方向に変化させた三次元カムを備えたカムシャフトを設け、この三次元カムを備えたカムシャフトを少なくともシリンダヘッド６の吸気ポート３６側に軸支して設けている。
【００２３】
この実施例においては、図１に示す如く、吸気ポート３６側及び排気ポート３８側に軸支した吸気カムシャフト９０及び排気カムシャフト９２に、夫々各シリンダ８の位置に対応して４つの吸気三次元カム１１６及び排気三次元カム１１８を一体的に設けている。吸気三次元カム１１６及び排気三次元カム１１８は、吸気バルブ５６及び排気バルブ５８のバルブリフト量を最大とすることが可能な吸気最大リフト部１１６Ｆ及び排気最大リフト部１１８Ｆと、バルブリフト量を零とすることが可能な吸気最小リフト部１１６Ｒ及び排気最小リフト部１１８Ｒとを有し、軸方向においてカムプロフィールを変化させて設けている。
【００２４】
前記カムシャフト支持機構８８の第１カムシャフトハウジング９４には、図１に示す如く、吸気カムシャフト９０及び排気カムシャフト９２と平行に且つシリンダヘッド６の中心側のプラグガイド筒３０を挟む両側に位置させて、吸気ロッカシャフト１２０及び排気ロッカシャフト１２２を回転不可能且つ軸方向変位可能に支持して設けている。吸気ロッカシャフト１２０及び排気ロッカシャフト１２２には、図６・図７に示す如く、シリンダヘッド６の後側壁部２２側に取付けられた第１カムシャフトハウジング９４の後側ハウジング１０６から突出された軸方向の他端側（エンジン２の後側Ｒ）に、エンジン２の運転条件に応じて軸方向に変位させる吸気ロッカシャフト駆動手段１２４及び排気ロッカシャフト駆動手段１２６を設けている。
【００２５】
吸気ロッカシャフト駆動手段１２４及び排気ロッカシャフト駆動手段１２６は、図６〜図８に示す如く、後側ハウジング１０６に取付けたモータケース１２８と、このモータケース１２８内に突出された吸気ロッカシャフト１２０及び排気ロッカシャフト１２２の軸方向他端側に一体に設けた吸気側雄ねじ体１３０及び排気側雄ねじ体１３２と、モータケース１２８に回転可能且つ軸方向変位不可能に保持されて吸気側雄ねじ体１３０及び排気側雄ねじ体１３２に螺合する吸気側雌ねじ体１３４及び排気側雌ねじ体１３６と、吸気側雌ねじ体１３４及び排気側雌ねじ体１３６の外周に突設した吸気側連絡ギヤ１３８及び排気側連絡ギヤ１４０と、吸気側連絡ギヤ１３８及び排気側連絡ギヤ１４０に噛合する吸気側ピニオンギヤ１４２及び排気側ピニオンギヤ（図示せず）と、モータケース２６に取付けられて吸気側ピニオンギヤ１４２及び排気側ピニオンギヤを回転駆動する吸気側モータ１４４及び排気側モータ１４６とから構成される。
【００２６】
吸気ロッカシャフト駆動手段１２４及び排気ロッカシャフト駆動手段１２６は、吸気側モータ１４４及び排気側モータ１４６により吸気側ピニオンギヤ１４２及び排気側ピニオンギヤと吸気側連絡ギヤ１３８及び排気側連絡ギヤ１４０とを介して吸気側雌ねじ体１３４及び排気側雌ねじ体１３６を回転させ、吸気側雄ねじ体１３０及び排気側雄ねじ体１３２を介して吸気ロッカシャフト１２０及び排気ロッカシャフト１２２を軸方向に変位させる。
【００２７】
前記後側ハウジング１０６から突出された吸気ロッカシャフト１２０及び排気ロッカシャフト１２２の軸方向他端側に嵌合した吸気側保持体１１４及び排気側保持体（図示せず）には、図７・図８に示す如く、モータケース１２８内に位置させて、吸気側センシング部１４８及び排気側センシング部（図示せず）を一体に形成して設けている。吸気側センシング部１４８及び排気側センシング部は、モータケース１２８に取付けられた吸気側カム角センサ１５０及び排気側カム角センサ１５２によって位置を検出される。
【００２８】
前記吸気カムシャフト９０及び排気カムシャフト９２の吸気三次元カム１１６及び排気三次元カム１１８と前記吸気バルブ５６及び排気バルブ５８の吸気ステム端部７２及び排気ステム端部７４との間には、図３〜図６に示す如く、吸気ロッカシャフト１２０及び排気ロッカシャフト１２２の軸方向への変位量に応じてバルブリフト量を変化させる吸気バルブリフト量変更手段１５４及び排気バルブリフト量変更手段１５６を設けている。
【００２９】
吸気バルブリフト量変更手段１５４は、吸気ロッカシャフト１２０に基端側を揺動可能且つ軸方向変位可能に支持されて他端側を吸気ステム端部７２及び排気ステム端部７４に接する第１の吸気ロッカアーム１５８と、吸気ロッカシャフト１２０に基端側を揺動可能且つ軸方向変位不可能に支持されて先端側を第１の吸気ロッカアーム１５８に連絡した第２の吸気ロッカアーム１６０とから構成される。
【００３０】
第１の吸気ロッカアーム１５８は、略Ｕ字形状に形成され、吸気ロッカシャフト１２０と交差する両端の２つの基端側を２つの第１カムシャフトハウジング９０間に挟まれた状態において吸気ロッカシャフト１２０に揺動可能且つ軸方向変位可能に支持して設け、吸気ロッカシャフト１２０と平行な中間の連絡された先端側に吸気ステム端部７２に接する２つの吸気アジャストスクリュ１６２を螺着して設け、各吸気アジャストスクリュ１６２に吸気アジャストナット１６４を螺着して設けている。
【００３１】
第２の吸気ロッカアーム１６０は、直線状に形成され、略Ｕ字形状の第１の吸気ロッカアーム１５８間の吸気ロッカシャフト１２０に基端側を止め具１６６により揺動可能且つ軸方向変位不可能に支持して設け、先端側に吸気三次元カム１１６に接する吸気ローラ１６８を吸気ローラシャフト１７０により軸方向変位可能軸に軸支して設けるとともに、吸気ローラシャフト１７０の軸方向両端を略Ｕ字形状の第１の吸気ロッカアーム１５８の中間部位に固定して設けている。
【００３２】
また、排気バルブリフト量変更手段１５６は、吸気バルブリフト量変更手段１５４と同様に構成されるので、簡略して説明する。排気バルブリフト量変更手段１５６は、略Ｕ字形状に形成される第１の排気ロッカアーム１７２と直線状に形成される第２の排気ロッカアーム１７４とから構成される。第１の排気ロッカアーム１７２は、基端側を排気ロッカシャフト１２２に揺動可能且つ軸方向変位可能に支持され、先端側に２つの排気アジャストスクリュ１７６と排気アジャストナット１７８を設けている。第２の排気ロッカアーム１７４は、基端側を排気ロッカアーム１６０に止め具１８０により揺動可能且つ軸方向変位不可能に支持して設け、先端側に排気三次元カム１１８に接する排気ローラ１８２を排気ローラシャフト１８４により軸支して設け、排気ローラシャフト１８４の両端を第２の排気ロッカアーム１７４に固定して設けている。
【００３３】
吸気バルブリフト量変更手段１５４及び排気バルブリフト量変更手段１５６は、吸気ロッカシャフト駆動手段１２４及び排気ロッカシャフト駆動手段１２６による吸気ロッカシャフト１２０及び排気ロッカシャフト１２２の軸方向への変位量に応じて、吸気三次元カム１１６及び排気三次元カム１１８のカムプロフィールに対する吸気ローラ１６８及び排気ローラ１８２の接触位置が変化し、吸気バルブ５６及び排気バルブ５８のバルブリフト量を変化させる。
【００３４】
このエンジン２の可変動弁装置５４は、図１・図４に示す如く、吸気三次元カム１１６を備えた吸気カムシャフト９０を少なくともシリンダヘッド６の吸気ポート３６側に軸支して設け、この吸気ポート３６に燃料を噴射する燃料噴射弁４０をシリンダヘッド６の吸気ポート３６側に位置する吸気側壁部２４に取付けて設け、燃料噴射弁４０上方に位置する吸気側壁部２４を吸気カムシャフト９０側に偏倚させて凹み部１８６を形成して設けている。
【００３５】
凹み部１８６は、少なくとも燃料噴射弁４０のハーネスコネクタ結合部５２と対向する位置の吸気側壁部２４に、湾曲形状に形成して設けている。燃料噴射弁４０は、ハーネスコネクタ結合部５２が、噴射弁本体４２に対して、吸気カムシャフト９０の長手方向一端側に設けられた吸気カムスプロケット１００から離反する側（エンジン２の後側Ｒ）に傾斜して位置されるように、吸気側壁部２４に取付けて設けている。吸気カムシャフト９０は、吸気三次元カム１１６のバルブリフト量を最大とすることが可能な吸気最大リフト部１１６Ｆが、バルブリフト量を零とすることが可能な吸気最小リフト部１１６Ｒに対して、吸気カムシャフト９０の一端側に設けられた吸気カムスプロケット１００に近接する側（エンジン２の前側Ｆ）に位置されるように、シリンダヘッド６に軸支して設けている。
【００３６】
次に作用を説明する。
【００３７】
エンジン２の可変動弁装置５４は、吸気ロッカシャフト駆動手段１２４及び排気ロッカシャフト駆動手段１２６による吸気ロッカシャフト１２０及び排気ロッカシャフト１２２の軸方向への変位量に応じて、吸気バルブリフト量変更手段１５４及び排気バルブリフト量変更手段１５６により吸気三次元カム１１６及び排気三次元カム１１８のカムプロフィールに対する吸気ローラ１６８及び排気ローラ１８２の接触位置を変化させ、吸気バルブ５６及び排気バルブ５８のバルブリフト量を変化させる。
【００３８】
この可変動弁装置５４は、吸気三次元カム１１６を備えた吸気カムシャフト９０を少なくともシリンダヘッド６の吸気ポート３６側に軸支して設け、この吸気ポート３６に燃料を噴射する燃料噴射弁４０をシリンダヘッド６の吸気ポート３６側に位置する吸気側壁部２４に取付けて設け、燃料噴射弁４０上方に位置する吸気側壁部２４を吸気カムシャフト９０側に偏倚させて凹み部１８６を形成して設けている。
【００３９】
これにより、可変動弁装置５４は、シリンダヘッド６の吸気側壁部２４に燃料噴射弁４０を凹み部１８６によって干渉を回避しながら取付けることができ、図４に示す如く、燃焼室１４の吸気口３２と燃料噴射弁４０の先端４４との距離Ａが短くなるように、燃料噴射弁４０を燃焼室１４に近づけて配置することが可能になる。
【００４０】
このため、この可変動弁装置５４は、吸気三次元カム１１６を備えた吸気カムシャフト９０を吸気ポート３６側に軸支しても、シリンダヘッド６の幅Ｂを大きくすることなく、燃料噴射弁４０を性能上有利な位置に配置することができる。
【００４１】
また、この可変動弁装置５４は、少なくとも燃料噴射弁４０のハーネスコネクタ結合部５２と対向する位置の吸気側壁部２４に凹み部１８６を形成して設けていることにより、シリンダヘッド６の機能を落とすことなく、ハーネスコネクタ結合部５２と燃料噴射弁４０上方の吸気側壁部２４とをレイアウトすることができる。
【００４２】
さらに、この可変動弁装置５４は、ハーネスコネクタ結合部５２が、吸気カムシャフト９０の長手方向一端側に設けられた吸気カムスプロケット１００から離反する側に傾斜して位置されるように、燃料噴射弁４０を吸気側壁部２４に取付けて設け、吸気三次元カム１１６のバルブリフト量を最大とすることが可能な吸気最大リフト部１１６Ｆが、吸気カムシャフト９０の一端側に設けられた吸気カムスプロケット１００に近接する側に位置されるように、吸気カムシャフト９０をシリンダヘッド６に軸支して設けている。
【００４３】
これにより、この可変動弁装置５４は、ハーネスコネクタ結合部５２を吸気カムスプロケット１００に近接する側（エンジン２の前側Ｆ）に位置させるように燃料噴射弁４０を吸気側壁部２４に取付けた場合に、シリンダヘッド６の前側壁部２０側の吸気側壁部２４に取付けた燃料噴射弁４０のハーネスコネクタ結合部５２が前側壁部２０の幅方向Ｗ両側に突出形成したケース取付部１０４と干渉する問題を生じることに対して、ハーネスコネクタ結合部５２がエンジン２の後側Ｒに位置されることから、ハーネスコネクタ結合部５２がケース取付部１０４と干渉することがなく、ハーネスコネクタ結合部５２と燃料噴射弁４０上方の吸気側壁部２４との干渉を回避することができ、しかも、最小リフト部１１６Ｒと吸気側壁部２４と間の空間を利用して、燃料噴射弁４０のハーネスコネクタ結合部５２と対向する位置の吸気側壁部２４に凹み部１８６を形成することができる。
【００４４】
図９は、第２実施例を示すものである。第２実施例の可変動弁装置５４は、シリンダヘッド６の吸気側壁部２４に燃料噴射弁４０を取付けて設け、燃料噴射弁４０の噴射弁本体４２の後端４８にハーネスコネクタ結合部５２を設け、噴射弁本体４２の後端４８近傍の吸気側壁部２４から離間する側にデリバリパイプ５０を接続して設けたものである。
【００４５】
第２実施例の可変動弁装置５４は、燃料噴射弁４０の噴射弁本体４２にハーネスコネクタ結合部５２やデリバリパイプ５０を、第１実施例よりも吸気側壁部２４から離間する側に位置させて設けていることにより、シリンダヘッド６の吸気側壁部２４とハーネスコネクタ結合部５２やデリバリパイプ５０との干渉を回避しながら、燃焼室１４の吸気口３２と燃料噴射弁４０の先端４４との距離Ａが第１実施例よりも短くなるように燃料噴射弁４０を取付けることができ、燃料噴射弁４０を燃焼室１４にさらに近づけて配置することが可能になる。
【００４６】
このため、第２実施例の可変動弁装置５４は、シリンダヘッド６の幅Ｂを大きくすることなく、燃料噴射弁４０をさらに性能上有利な位置に配置することができる。
【００４７】
図１０は、第３実施例を示すものである。第３実施例の可変動弁装置５４は、燃料噴射弁４０上方に位置する吸気側壁部２４を、吸気三次元カム１１６の吸気最大リフト部１１６Ｆから吸気最小リフト部１１６Ｒまでのカムプロフィールとの隙間Ｄが最小になるように、吸気カムシャフト９０側に偏倚させて直線的な凹み部１８６を形成して設けたものである。
【００４８】
第３実施例の可変動弁装置５４は、燃料噴射弁４０上方に位置する吸気側壁部２４に吸気三次元カム１１６のカムプロフィールとの隙間Ｄが最小になるように凹み部１８６を形成して設けていることにより、凹み部１８６によって燃料噴射弁４０を燃焼室１４に近づけて配置することが可能になるだけでなく、吸気側壁部２４と燃料噴射弁４０のハーネスコネクタ結合部５２との間に充分なスペースを確保することができる。
【００４９】
このため、第３実施例の可変動弁装置５４は、燃料噴射弁４０を性能上有利な位置に配置することができるとともに、コネクタ接続の作業性を向上することができる。
【００５０】
【発明の効果】
このように、この発明のエンジンの可変動弁装置は、シリンダヘッドの吸気側壁部に燃料噴射弁を凹み部によって干渉を回避しながら取付けることができ、燃料噴射弁を燃焼室に近づけて配置することが可能になる。
このため、この可変動弁装置は、三次元カムを備えたカムシャフトを吸気ポート側に軸支しても、シリンダヘッドの幅を大きくすることなく、燃料噴射弁を性能上有利な位置に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例を示す可変動弁装置を設けたエンジンの平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線による断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線による断面図である。
【図５】吸気バルブリフト量変更手段の斜視図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線による断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線による断面図である。
【図８】図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線による断面図である。
【図９】第２実施例を示す可変動弁装置を設けたエンジンの断面図である。
【図１０】第３実施例を示す可変動弁装置を設けたエンジンの要部平面図である。
【符号の説明】
２ エンジン
４ シリンダブロック
６ シリンダヘッド
８ シリンダ
１４ 燃焼室
２４ 吸気側壁部
２６ 排気側壁部
３６ 吸気ポート
３８ 排気ポート
４０ 燃料噴射弁
５２ ハーネスコネクタ結合部
５４ 可変動弁装置
５６ 吸気バルブ
５８ 排気バルブ
８８ カムシャフト支持機構
９０ 吸気カムシャフト
９２ 排気カムシャフト
１１６ 吸気三次元カム
１１８ 排気三次元カム
１１６Ｆ 吸気最大リフト部
１１６Ｒ 吸気最小リフト部
１２４ 吸気ロッカシャフト駆動手段
１２６ 排気ロッカシャフト駆動手段
１５４ 吸気バルブリフト量変更手段
１５６ 排気バルブリフト量変更手段
１８６ 凹み部
【発明の属する技術分野】
この発明はエンジンの可変動弁装置に係り、特に、シリンダヘッドの幅を大きくすることなく燃料噴射弁を性能上有利な位置に配置し得るエンジンの可変動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両等に搭載されるエンジンには、エンジン性能を向上させるために、燃焼室に連通するポートを開閉するバルブのバルブリフト量あるいはバルブリフト時期を変化させる可変動弁装置を設け、また、排気対策のために、燃料噴射弁を設けているものがある。
【０００３】
従来のエンジンの可変動弁装置としては、エンジン回転に同期して回転するカムシャフトの軸方向にカムプロフィールが変化する立体カムと、カムシャフトを運転条件に応じて軸方向に変位させる駆動手段とを備えるエンジンの可変動弁装置において、複数の弁に当接する部位をもつロッカアームをエンジン本体に対して揺動自在に設け、立体カムに転接するローラフォロワを回転自在に支持するサブロッカを設け、ロッカアームに対してサブロッカを揺動自在に支持する手段を設けたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
また、従来のエンジンの可変動弁装置としては、低速用から高速用までカムプロフィールを軸方向に連続的に変化させた立体カムを備えたカムシャフトと、内燃機関の運転状況に応じてカムシャフトを軸方向へ変位させる変位装置と、立体カムのカムプロフィールに基づいて揺動することにより隣り合う二以上のバルブを同時に開閉するアームとを備え、このアームは、立体カムの回転に伴う接触線角度の変化に追従しながら立体カムに接触する追従接触部を含む追従接触機構と、二以上のバルブの端部を押圧する二以上の押圧部とを備えたものがある（例えば、特許文献２参照。）。
さらに、従来のエンジンの燃料噴射弁と、シリンダヘッドとの位置関係を示したものがある（例えば、特許文献３参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１８２２１号公報（第３・４頁、図１）
【特許文献２】
特開平１０−１８８２３号公報（第３・４頁、図１）
【特許文献３】
特開２００２−１４７２４１号公報（第３・４頁、図４）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のエンジンの可変動弁装置においては、例えば、前記特許文献１及び特許文献２に示すように、カムシャフトにカムプロフィールを軸方向に変化させた三次元カムを設け、このカムにより開閉されるバルブを設け、三次元カムとバルブステムとの位置関係を相対的に変位させてバルブリフト量を変化させている。これら特許文献１及び特許文献２に示す可変動弁装置は、三次元カムの回転をロッカアームを介してバルブに伝達し、バルブを駆動している。
【０００６】
また、近時のエンジンには、排気対策のために燃料噴射弁を設け、しかも、性能上有利となるように、燃料噴射弁を極力燃焼室に近づけて配置する例が多い。例えば、前記特許文献３に示す燃料噴射弁は、燃焼室に燃料を直接噴射するように気筒頂部の中心部に配置している。
【０００７】
ところが、三次元カムによりロッカアームを介してバルブを開閉する可変動弁装置は、ロッカアームを介設していることによりシリンダヘッドの幅（カムシャフト軸線に対して直角方向）が大きくなる不都合がある。また、燃焼室に連通する吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁は、シリンダヘッドの幅が大きくなると、燃焼室に近づけて配置することが困難となる不都合がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、エンジンのシリンダヘッドに軸支されるとともにカムプロフィールを軸方向に変化させた三次元カムを備えたカムシャフトを設け、前記エンジンの運転条件に応じてロッカシャフトを軸方向に変位させるロッカシャフト駆動手段を設け、前記ロッカシャフトの変位量に応じてバルブリフト量を変化させるバルブリフト量変更手段を設けたエンジンの可変動弁装置において、前記三次元カムを備えたカムシャフトを少なくとも前記シリンダヘッドの吸気ポート側に軸支して設け、この吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁を前記シリンダヘッドの吸気ポート側に位置する吸気側壁部に取付けて設け、前記燃料噴射弁上方に位置する前記吸気側壁部を前記カムシャフト側に偏倚させて凹み部を形成して設けたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明のエンジンの可変動弁装置は、三次元カムを備えたカムシャフトを少なくともシリンダヘッドの吸気ポート側に軸支して設け、燃料噴射弁をシリンダヘッドの吸気ポート側に位置する吸気側壁部に取付けて設け、燃料噴射弁上方に位置する吸気側壁部をカムシャフト側に偏倚させて凹み部を形成して設けたことにより、シリンダヘッドの吸気側壁部に燃料噴射弁を凹み部によって干渉を回避しながら取付けることができ、燃料噴射弁を燃焼室に近づけて配置することが可能になる。
【００１０】
【実施例】
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。図１〜図８は、この発明の第１実施例を示すものである。図３において、２は図示しない車両に搭載されるエンジン、４はシリンダブロック、６はシリンダヘッド、８はシリンダ、１０はピストン、１２はヘッド側窪部、１４は燃焼室である。エンジン２は、シリンダブロック４にシリンダヘッド６のヘッド下面１６を当接させて取付け、シリンダヘッド６のヘッド上面１８に図示しないヘッドカバーを当接させて取付け、シリンダブロック４のシリンダ８とピストン１０とシリンダヘッド６のヘッド側窪部１２とにより燃焼室１４を形成して設けている。
【００１１】
このエンジン２は、４つのシリンダ８を直線的に配列した４気筒エンジンであり、また、１つのシリンダ８当たりに夫々吸気側及び排気側の２つのバルブを設けた４バルブエンジンである。
【００１２】
このエンジン２のシリンダヘッド６は、図１に示す如く、４つのシリンダ８を直線的に配列した長手方向Ｌに対して幅方向Ｗが短い平面視において略長四角形状に形成され、長手方向Ｌの両端側（エンジン２の前後側ＦＲ）に位置させて前側壁部２０及び後側壁部２２を設け、幅方向Ｗの両側に位置させて吸気側壁部２４及び排気側壁部２６を設けている。シリンダヘッド６には、図４に示す如く、幅方向Ｗの中央に位置させて且つヘッド側窪部１２に臨ませて点火プラグ２８を取付けて設け、この点火プラグ２８を覆うプラグガイド筒３０をヘッド上面１８よりも上方に突出させて設けている。
【００１３】
また、シリンダヘッド６には、図３に示す如く、吸気側壁部２４及び排気側壁部２６から燃焼室１４を形成するヘッド側窪部１２の吸気口３２及び排気口３４に連通する吸気ポート３６及び排気ポート３８を設けている。吸気側壁部２４には、各燃焼室１４毎の吸気ポート３６に燃料を噴射する燃料噴射弁４０を取付けて設けている。燃料噴射弁４０は、図４に示す如く、噴射弁本体４２の先端４４を吸気ポート３６に臨ませて吸気側壁部２４の噴射弁用取付孔４６に取付けて設け、噴射弁本体４２の後端４８をデリバリパイプ５０に接続して設け、噴射弁本体４２の後端４８近傍の吸気側壁部２４と近接する側にハーネスコネクタ結合部５２を設けている。
【００１４】
このエンジン２には、可変動弁装置５４を設けている。可変動弁装置５４は、シリンダヘッド６の吸気ポート３６及び排気ポート３８を開閉する吸気バルブ５６及び排気バルブ５８を設けている。なお、この実施例のエンジン２は、４バルブエンジンであり、１つのシリンダ８当たりに２つずつの吸気バルブ５６及び排気バルブ５８を設けている。
【００１５】
吸気バルブ５６及び排気バルブ５８は、図３に示す如く、吸気口３２及び排気口３４に接離される吸気バルブヘッド６０及び排気バルブヘッド６２を設け、吸気ステム６４及び排気ステム６６をシリンダヘッド６の吸気ステムガイド６８及び排気ステムガイド７０に軸方向移動可能に保持して設けている。
【００１６】
吸気バルブ５６及び排気バルブ５８は、吸気ステム６４及び排気ステム６６の吸気ステム端部７２及び排気ステム端部７４近傍に吸気リテーナ７６及び排気リテーナ７８を取付けて設け、吸気リテーナ７６及び排気リテーナ７８とシリンダヘッド６に当接させた吸気スプリングシート８０及び排気スプリングシート８２との間に吸気ポート３６及び排気ポート３８を閉鎖する方向に付勢する吸気スプリング８４及び排気スプリング８６を弾設している。
【００１７】
シリンダヘッド６のヘッド上面１８には、図１・図２に示す如く、複数のカムシャフト支持機構８８により吸気カムシャフト９０及び排気カムシャフト９２を長手方向Ｌに指向させて並列に軸支して設けている。カムシャフト支持機構８８は、各シリンダ８の長手方向Ｌ両側に位置され且つ幅方向Ｗに指向してヘッド上面１８に立設される第１カムシャフトハウジング９４と、吸気カムシャフト９０及び排気カムシャフト９２を挟むように第１カムシャフトハウジング９４に立設される第２カムシャフトハウジング９６とからなり、複数のハウジング取付ボルト９８によりシリンダヘッド６のヘッド上面１８に取付けて設けている。
【００１８】
カムシャフト支持機構８８は、第１・第２カムシャフトハウジング９４・９６間に、幅方向Ｗにおける外方の吸気ポート３６側に位置させて吸気カムシャフト９０を軸支して設け、幅方向Ｗにおける外方の排気ポート３８側に位置させて排気カムシャフト９２を軸支して設けている。吸気カムシャフト９０及び排気カムシャフト９２には、シリンダヘッド６の前側壁部２０から突出された軸方向の一端側（エンジン２の前側Ｆ）に、吸気カムスプロケット１００及び排気カムスプロケット１０２を取付けて設けている。
【００１９】
吸気カムスプロケット１００及び排気カムスプロケット１０２は、図示しないタイミングチェーンによりクランクシャフトのクランクスプロケットに連絡して設け、シリンダヘッド６の前側壁部２０の幅方向Ｗ両側に突出して形成したケース取付部１０４に取付けられるチェーンケース（図示せず）により覆われる。
【００２０】
また、シリンダヘッド６の後側壁部２２側に取付けられる第１カムシャフトハウジング９４には、図６〜図８に示す如く、後側壁部２２の後側（エンジン２の後側Ｒ）に突出させて後側ハウジング１０６を一体に形成して設けている。後側ハウジング１０６から突出された吸気カムシャフト９０及び排気カムシャフト９２の軸方向の他端側（エンジン２の後側Ｒ）には、吸気側スラスト吸収手段１０８及び排気側スラスト吸収手段（図示せず）を設けている。
【００２１】
吸気側スラスト吸収手段１０８及び排気側スラスト吸収手段は、図８に示す如く、後側ハウジング１０６から突出された吸気カムシャフト９０及び排気カムシャフト９２（図８には図示せず）の軸方向の他端側に、後側ハウジング１０６に対して吸気スラストワッシャ１１０及び排気スラストワッシャ（図示せず）と吸気スラストベアリング１１２及び排気スラストベアリング（図示せず）とを介して吸気保持体１１４及び排気保持体（図示せず）を圧入して設けている。吸気側スラスト吸収手段１０８及び排気側スラスト吸収手段は、後述する吸気三次元カム１１６及び排気三次元カム１１８によるスラスト力を受けて吸収しつつ、吸気カムシャフト９０及び排気カムシャフト９２を回転可能且つ軸方向変位不可能に支持する。
【００２２】
このエンジン２の可変動弁装置５４は、シリンダヘッド６に軸支されるとともにカムプロフィールを軸方向に変化させた三次元カムを備えたカムシャフトを設け、この三次元カムを備えたカムシャフトを少なくともシリンダヘッド６の吸気ポート３６側に軸支して設けている。
【００２３】
この実施例においては、図１に示す如く、吸気ポート３６側及び排気ポート３８側に軸支した吸気カムシャフト９０及び排気カムシャフト９２に、夫々各シリンダ８の位置に対応して４つの吸気三次元カム１１６及び排気三次元カム１１８を一体的に設けている。吸気三次元カム１１６及び排気三次元カム１１８は、吸気バルブ５６及び排気バルブ５８のバルブリフト量を最大とすることが可能な吸気最大リフト部１１６Ｆ及び排気最大リフト部１１８Ｆと、バルブリフト量を零とすることが可能な吸気最小リフト部１１６Ｒ及び排気最小リフト部１１８Ｒとを有し、軸方向においてカムプロフィールを変化させて設けている。
【００２４】
前記カムシャフト支持機構８８の第１カムシャフトハウジング９４には、図１に示す如く、吸気カムシャフト９０及び排気カムシャフト９２と平行に且つシリンダヘッド６の中心側のプラグガイド筒３０を挟む両側に位置させて、吸気ロッカシャフト１２０及び排気ロッカシャフト１２２を回転不可能且つ軸方向変位可能に支持して設けている。吸気ロッカシャフト１２０及び排気ロッカシャフト１２２には、図６・図７に示す如く、シリンダヘッド６の後側壁部２２側に取付けられた第１カムシャフトハウジング９４の後側ハウジング１０６から突出された軸方向の他端側（エンジン２の後側Ｒ）に、エンジン２の運転条件に応じて軸方向に変位させる吸気ロッカシャフト駆動手段１２４及び排気ロッカシャフト駆動手段１２６を設けている。
【００２５】
吸気ロッカシャフト駆動手段１２４及び排気ロッカシャフト駆動手段１２６は、図６〜図８に示す如く、後側ハウジング１０６に取付けたモータケース１２８と、このモータケース１２８内に突出された吸気ロッカシャフト１２０及び排気ロッカシャフト１２２の軸方向他端側に一体に設けた吸気側雄ねじ体１３０及び排気側雄ねじ体１３２と、モータケース１２８に回転可能且つ軸方向変位不可能に保持されて吸気側雄ねじ体１３０及び排気側雄ねじ体１３２に螺合する吸気側雌ねじ体１３４及び排気側雌ねじ体１３６と、吸気側雌ねじ体１３４及び排気側雌ねじ体１３６の外周に突設した吸気側連絡ギヤ１３８及び排気側連絡ギヤ１４０と、吸気側連絡ギヤ１３８及び排気側連絡ギヤ１４０に噛合する吸気側ピニオンギヤ１４２及び排気側ピニオンギヤ（図示せず）と、モータケース２６に取付けられて吸気側ピニオンギヤ１４２及び排気側ピニオンギヤを回転駆動する吸気側モータ１４４及び排気側モータ１４６とから構成される。
【００２６】
吸気ロッカシャフト駆動手段１２４及び排気ロッカシャフト駆動手段１２６は、吸気側モータ１４４及び排気側モータ１４６により吸気側ピニオンギヤ１４２及び排気側ピニオンギヤと吸気側連絡ギヤ１３８及び排気側連絡ギヤ１４０とを介して吸気側雌ねじ体１３４及び排気側雌ねじ体１３６を回転させ、吸気側雄ねじ体１３０及び排気側雄ねじ体１３２を介して吸気ロッカシャフト１２０及び排気ロッカシャフト１２２を軸方向に変位させる。
【００２７】
前記後側ハウジング１０６から突出された吸気ロッカシャフト１２０及び排気ロッカシャフト１２２の軸方向他端側に嵌合した吸気側保持体１１４及び排気側保持体（図示せず）には、図７・図８に示す如く、モータケース１２８内に位置させて、吸気側センシング部１４８及び排気側センシング部（図示せず）を一体に形成して設けている。吸気側センシング部１４８及び排気側センシング部は、モータケース１２８に取付けられた吸気側カム角センサ１５０及び排気側カム角センサ１５２によって位置を検出される。
【００２８】
前記吸気カムシャフト９０及び排気カムシャフト９２の吸気三次元カム１１６及び排気三次元カム１１８と前記吸気バルブ５６及び排気バルブ５８の吸気ステム端部７２及び排気ステム端部７４との間には、図３〜図６に示す如く、吸気ロッカシャフト１２０及び排気ロッカシャフト１２２の軸方向への変位量に応じてバルブリフト量を変化させる吸気バルブリフト量変更手段１５４及び排気バルブリフト量変更手段１５６を設けている。
【００２９】
吸気バルブリフト量変更手段１５４は、吸気ロッカシャフト１２０に基端側を揺動可能且つ軸方向変位可能に支持されて他端側を吸気ステム端部７２及び排気ステム端部７４に接する第１の吸気ロッカアーム１５８と、吸気ロッカシャフト１２０に基端側を揺動可能且つ軸方向変位不可能に支持されて先端側を第１の吸気ロッカアーム１５８に連絡した第２の吸気ロッカアーム１６０とから構成される。
【００３０】
第１の吸気ロッカアーム１５８は、略Ｕ字形状に形成され、吸気ロッカシャフト１２０と交差する両端の２つの基端側を２つの第１カムシャフトハウジング９０間に挟まれた状態において吸気ロッカシャフト１２０に揺動可能且つ軸方向変位可能に支持して設け、吸気ロッカシャフト１２０と平行な中間の連絡された先端側に吸気ステム端部７２に接する２つの吸気アジャストスクリュ１６２を螺着して設け、各吸気アジャストスクリュ１６２に吸気アジャストナット１６４を螺着して設けている。
【００３１】
第２の吸気ロッカアーム１６０は、直線状に形成され、略Ｕ字形状の第１の吸気ロッカアーム１５８間の吸気ロッカシャフト１２０に基端側を止め具１６６により揺動可能且つ軸方向変位不可能に支持して設け、先端側に吸気三次元カム１１６に接する吸気ローラ１６８を吸気ローラシャフト１７０により軸方向変位可能軸に軸支して設けるとともに、吸気ローラシャフト１７０の軸方向両端を略Ｕ字形状の第１の吸気ロッカアーム１５８の中間部位に固定して設けている。
【００３２】
また、排気バルブリフト量変更手段１５６は、吸気バルブリフト量変更手段１５４と同様に構成されるので、簡略して説明する。排気バルブリフト量変更手段１５６は、略Ｕ字形状に形成される第１の排気ロッカアーム１７２と直線状に形成される第２の排気ロッカアーム１７４とから構成される。第１の排気ロッカアーム１７２は、基端側を排気ロッカシャフト１２２に揺動可能且つ軸方向変位可能に支持され、先端側に２つの排気アジャストスクリュ１７６と排気アジャストナット１７８を設けている。第２の排気ロッカアーム１７４は、基端側を排気ロッカアーム１６０に止め具１８０により揺動可能且つ軸方向変位不可能に支持して設け、先端側に排気三次元カム１１８に接する排気ローラ１８２を排気ローラシャフト１８４により軸支して設け、排気ローラシャフト１８４の両端を第２の排気ロッカアーム１７４に固定して設けている。
【００３３】
吸気バルブリフト量変更手段１５４及び排気バルブリフト量変更手段１５６は、吸気ロッカシャフト駆動手段１２４及び排気ロッカシャフト駆動手段１２６による吸気ロッカシャフト１２０及び排気ロッカシャフト１２２の軸方向への変位量に応じて、吸気三次元カム１１６及び排気三次元カム１１８のカムプロフィールに対する吸気ローラ１６８及び排気ローラ１８２の接触位置が変化し、吸気バルブ５６及び排気バルブ５８のバルブリフト量を変化させる。
【００３４】
このエンジン２の可変動弁装置５４は、図１・図４に示す如く、吸気三次元カム１１６を備えた吸気カムシャフト９０を少なくともシリンダヘッド６の吸気ポート３６側に軸支して設け、この吸気ポート３６に燃料を噴射する燃料噴射弁４０をシリンダヘッド６の吸気ポート３６側に位置する吸気側壁部２４に取付けて設け、燃料噴射弁４０上方に位置する吸気側壁部２４を吸気カムシャフト９０側に偏倚させて凹み部１８６を形成して設けている。
【００３５】
凹み部１８６は、少なくとも燃料噴射弁４０のハーネスコネクタ結合部５２と対向する位置の吸気側壁部２４に、湾曲形状に形成して設けている。燃料噴射弁４０は、ハーネスコネクタ結合部５２が、噴射弁本体４２に対して、吸気カムシャフト９０の長手方向一端側に設けられた吸気カムスプロケット１００から離反する側（エンジン２の後側Ｒ）に傾斜して位置されるように、吸気側壁部２４に取付けて設けている。吸気カムシャフト９０は、吸気三次元カム１１６のバルブリフト量を最大とすることが可能な吸気最大リフト部１１６Ｆが、バルブリフト量を零とすることが可能な吸気最小リフト部１１６Ｒに対して、吸気カムシャフト９０の一端側に設けられた吸気カムスプロケット１００に近接する側（エンジン２の前側Ｆ）に位置されるように、シリンダヘッド６に軸支して設けている。
【００３６】
次に作用を説明する。
【００３７】
エンジン２の可変動弁装置５４は、吸気ロッカシャフト駆動手段１２４及び排気ロッカシャフト駆動手段１２６による吸気ロッカシャフト１２０及び排気ロッカシャフト１２２の軸方向への変位量に応じて、吸気バルブリフト量変更手段１５４及び排気バルブリフト量変更手段１５６により吸気三次元カム１１６及び排気三次元カム１１８のカムプロフィールに対する吸気ローラ１６８及び排気ローラ１８２の接触位置を変化させ、吸気バルブ５６及び排気バルブ５８のバルブリフト量を変化させる。
【００３８】
この可変動弁装置５４は、吸気三次元カム１１６を備えた吸気カムシャフト９０を少なくともシリンダヘッド６の吸気ポート３６側に軸支して設け、この吸気ポート３６に燃料を噴射する燃料噴射弁４０をシリンダヘッド６の吸気ポート３６側に位置する吸気側壁部２４に取付けて設け、燃料噴射弁４０上方に位置する吸気側壁部２４を吸気カムシャフト９０側に偏倚させて凹み部１８６を形成して設けている。
【００３９】
これにより、可変動弁装置５４は、シリンダヘッド６の吸気側壁部２４に燃料噴射弁４０を凹み部１８６によって干渉を回避しながら取付けることができ、図４に示す如く、燃焼室１４の吸気口３２と燃料噴射弁４０の先端４４との距離Ａが短くなるように、燃料噴射弁４０を燃焼室１４に近づけて配置することが可能になる。
【００４０】
このため、この可変動弁装置５４は、吸気三次元カム１１６を備えた吸気カムシャフト９０を吸気ポート３６側に軸支しても、シリンダヘッド６の幅Ｂを大きくすることなく、燃料噴射弁４０を性能上有利な位置に配置することができる。
【００４１】
また、この可変動弁装置５４は、少なくとも燃料噴射弁４０のハーネスコネクタ結合部５２と対向する位置の吸気側壁部２４に凹み部１８６を形成して設けていることにより、シリンダヘッド６の機能を落とすことなく、ハーネスコネクタ結合部５２と燃料噴射弁４０上方の吸気側壁部２４とをレイアウトすることができる。
【００４２】
さらに、この可変動弁装置５４は、ハーネスコネクタ結合部５２が、吸気カムシャフト９０の長手方向一端側に設けられた吸気カムスプロケット１００から離反する側に傾斜して位置されるように、燃料噴射弁４０を吸気側壁部２４に取付けて設け、吸気三次元カム１１６のバルブリフト量を最大とすることが可能な吸気最大リフト部１１６Ｆが、吸気カムシャフト９０の一端側に設けられた吸気カムスプロケット１００に近接する側に位置されるように、吸気カムシャフト９０をシリンダヘッド６に軸支して設けている。
【００４３】
これにより、この可変動弁装置５４は、ハーネスコネクタ結合部５２を吸気カムスプロケット１００に近接する側（エンジン２の前側Ｆ）に位置させるように燃料噴射弁４０を吸気側壁部２４に取付けた場合に、シリンダヘッド６の前側壁部２０側の吸気側壁部２４に取付けた燃料噴射弁４０のハーネスコネクタ結合部５２が前側壁部２０の幅方向Ｗ両側に突出形成したケース取付部１０４と干渉する問題を生じることに対して、ハーネスコネクタ結合部５２がエンジン２の後側Ｒに位置されることから、ハーネスコネクタ結合部５２がケース取付部１０４と干渉することがなく、ハーネスコネクタ結合部５２と燃料噴射弁４０上方の吸気側壁部２４との干渉を回避することができ、しかも、最小リフト部１１６Ｒと吸気側壁部２４と間の空間を利用して、燃料噴射弁４０のハーネスコネクタ結合部５２と対向する位置の吸気側壁部２４に凹み部１８６を形成することができる。
【００４４】
図９は、第２実施例を示すものである。第２実施例の可変動弁装置５４は、シリンダヘッド６の吸気側壁部２４に燃料噴射弁４０を取付けて設け、燃料噴射弁４０の噴射弁本体４２の後端４８にハーネスコネクタ結合部５２を設け、噴射弁本体４２の後端４８近傍の吸気側壁部２４から離間する側にデリバリパイプ５０を接続して設けたものである。
【００４５】
第２実施例の可変動弁装置５４は、燃料噴射弁４０の噴射弁本体４２にハーネスコネクタ結合部５２やデリバリパイプ５０を、第１実施例よりも吸気側壁部２４から離間する側に位置させて設けていることにより、シリンダヘッド６の吸気側壁部２４とハーネスコネクタ結合部５２やデリバリパイプ５０との干渉を回避しながら、燃焼室１４の吸気口３２と燃料噴射弁４０の先端４４との距離Ａが第１実施例よりも短くなるように燃料噴射弁４０を取付けることができ、燃料噴射弁４０を燃焼室１４にさらに近づけて配置することが可能になる。
【００４６】
このため、第２実施例の可変動弁装置５４は、シリンダヘッド６の幅Ｂを大きくすることなく、燃料噴射弁４０をさらに性能上有利な位置に配置することができる。
【００４７】
図１０は、第３実施例を示すものである。第３実施例の可変動弁装置５４は、燃料噴射弁４０上方に位置する吸気側壁部２４を、吸気三次元カム１１６の吸気最大リフト部１１６Ｆから吸気最小リフト部１１６Ｒまでのカムプロフィールとの隙間Ｄが最小になるように、吸気カムシャフト９０側に偏倚させて直線的な凹み部１８６を形成して設けたものである。
【００４８】
第３実施例の可変動弁装置５４は、燃料噴射弁４０上方に位置する吸気側壁部２４に吸気三次元カム１１６のカムプロフィールとの隙間Ｄが最小になるように凹み部１８６を形成して設けていることにより、凹み部１８６によって燃料噴射弁４０を燃焼室１４に近づけて配置することが可能になるだけでなく、吸気側壁部２４と燃料噴射弁４０のハーネスコネクタ結合部５２との間に充分なスペースを確保することができる。
【００４９】
このため、第３実施例の可変動弁装置５４は、燃料噴射弁４０を性能上有利な位置に配置することができるとともに、コネクタ接続の作業性を向上することができる。
【００５０】
【発明の効果】
このように、この発明のエンジンの可変動弁装置は、シリンダヘッドの吸気側壁部に燃料噴射弁を凹み部によって干渉を回避しながら取付けることができ、燃料噴射弁を燃焼室に近づけて配置することが可能になる。
このため、この可変動弁装置は、三次元カムを備えたカムシャフトを吸気ポート側に軸支しても、シリンダヘッドの幅を大きくすることなく、燃料噴射弁を性能上有利な位置に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例を示す可変動弁装置を設けたエンジンの平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線による断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線による断面図である。
【図５】吸気バルブリフト量変更手段の斜視図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線による断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線による断面図である。
【図８】図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線による断面図である。
【図９】第２実施例を示す可変動弁装置を設けたエンジンの断面図である。
【図１０】第３実施例を示す可変動弁装置を設けたエンジンの要部平面図である。
【符号の説明】
２ エンジン
４ シリンダブロック
６ シリンダヘッド
８ シリンダ
１４ 燃焼室
２４ 吸気側壁部
２６ 排気側壁部
３６ 吸気ポート
３８ 排気ポート
４０ 燃料噴射弁
５２ ハーネスコネクタ結合部
５４ 可変動弁装置
５６ 吸気バルブ
５８ 排気バルブ
８８ カムシャフト支持機構
９０ 吸気カムシャフト
９２ 排気カムシャフト
１１６ 吸気三次元カム
１１８ 排気三次元カム
１１６Ｆ 吸気最大リフト部
１１６Ｒ 吸気最小リフト部
１２４ 吸気ロッカシャフト駆動手段
１２６ 排気ロッカシャフト駆動手段
１５４ 吸気バルブリフト量変更手段
１５６ 排気バルブリフト量変更手段
１８６ 凹み部
Claims (3)
- エンジンのシリンダヘッドに軸支されるとともにカムプロフィールを軸方向に変化させた三次元カムを備えたカムシャフトを設け、前記エンジンの運転条件に応じてロッカシャフトを軸方向に変位させるロッカシャフト駆動手段を設け、前記ロッカシャフトの変位量に応じてバルブリフト量を変化させるバルブリフト量変更手段を設けたエンジンの可変動弁装置において、前記三次元カムを備えたカムシャフトを少なくとも前記シリンダヘッドの吸気ポート側に軸支して設け、この吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁を前記シリンダヘッドの吸気ポート側に位置する吸気側壁部に取付けて設け、前記燃料噴射弁上方に位置する前記吸気側壁部を前記カムシャフト側に偏倚させて凹み部を形成して設けたことを特徴とするエンジンの可変動弁装置。
- 前記凹み部は、少なくとも前記燃料噴射弁のハーネスコネクタ結合部と対向する位置の前記吸気側壁部に形成して設けたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの可変動弁装置。
- 前記燃料噴射弁は、ハーネスコネクタ結合部が前記カムシャフトの長手方向一端側に設けられたカムスプロケットから離反する側に位置されるように前記吸気側壁部に取付けて設け、前記カムシャフトは、三次元カムのバルブリフト量を最大とすることが可能な最大リフト部が前記カムシャフトの一端側に設けられたカムスプロケットに近接する側に位置されるように前記シリンダヘッドに軸支して設けたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの可変動弁装置。
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