JP2007211664A - Air intake and exhaust device of internal combustion engine - Google Patents

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JP2007211664A JP2006031615A JP2006031615A JP2007211664A JP 2007211664 A JP2007211664 A JP 2007211664A JP 2006031615 A JP2006031615 A JP 2006031615A JP 2006031615 A JP2006031615 A JP 2006031615A JP 2007211664 A JP2007211664 A JP 2007211664A
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Yasushige Kimura
安成 木村
Tsuneo Endo
恒雄 遠藤
Atsushi Baba
淳 馬場
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform more reliable scavenging near the top dead center of an exhaust stroke in a high-rotation region of an internal combustion engine. <P>SOLUTION: An air intake valve 43 is constructed by an outer valve 54 and an inner valve 55 movably inserted in an inner valve hole of the outer valve 54. An exhaust valve 46 is constructed by an outer valve 65 and an inner valve 66 movably inserted in an inside valve hole of the outer valve 65. An inside passage 60 opened and closed by the inner valves 55, 66 is formed in the outer valves 54, 65, and at least in scavenging, an non-overlap state of closing the respective outer valves 54, 65 of air intake/exhaust valves 43, 46 at the same time is caused by a first cam and a second cam for controlling the opening and closing of the outer valves 54, 65 and the inner valves 55, 66, and also an overlap state of opening the respective inner valves 55, 66 of the air intake/exhaust valves 43, 46 at the same time is caused by the same. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の吸排気装置の改良に関するものである。   The present invention relates to an improvement of an intake / exhaust device for an internal combustion engine.

従来の内燃機関として、スキッシュを発生させるための部分の面積を大きくしたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
また、従来の内燃機関の吸排気装置として、排気行程終了時の上死点付近で吸排気バルブを非オーバーラップとしたもの(例えば、特許文献2参照。)、吸排気バルブをそれぞれ二重構造にしたもの(例えば、特許文献3参照。)が知られている。
特開2005−23831公報 特開2000−73803公報 特開平7−77018号公報
As a conventional internal combustion engine, an engine having a larger area for generating squish is known (for example, see Patent Document 1).
In addition, as a conventional intake / exhaust device for an internal combustion engine, the intake / exhaust valve is non-overlapping near the top dead center at the end of the exhaust stroke (see, for example, Patent Document 2), and the intake / exhaust valve has a double structure. (For example, refer to Patent Document 3).
JP-A-2005-23831 JP 2000-73803 A JP-A-7-77018

特許文献1の図1〜図3には、シリンダヘッド1aに吸気弁4,5を設け、一方の吸気弁4に対向させて、ピストン7の頂部の一部に凹状空間部7aを形成し、この凹状空間部7aを除くピストン7aの頂部とシリンダヘッド1aとの間を面積の大きなスキッシュエリア14としたことが記載されている。このような大きなスキッシュエリア14により、スキッシュが発生しやすくなり、燃焼が改善される。   In FIG. 1 to FIG. 3 of Patent Document 1, intake valves 4 and 5 are provided in the cylinder head 1 a, opposed to one intake valve 4, a concave space portion 7 a is formed in a part of the top of the piston 7, It is described that a squish area 14 having a large area is formed between the top of the piston 7a excluding the concave space 7a and the cylinder head 1a. Such a large squish area 14 facilitates squish and improves combustion.

特許文献2の図3及び図4には、機関の高負荷時に、排気バルブを吸気TDC後に閉じ、吸気バルブを吸気TDC前に開くことで、排気バルブと吸気バルブとをオーバーラップ状態としたことが記載され、また、特許文献2の図5及び図6には、機関の低負荷時に、排気バルブを吸気TDC前に閉じることで排気バルブと吸気バルブとを非オーバーラップ状態としたことが記載されている。   3 and 4 of Patent Document 2 show that the exhaust valve and the intake valve are overlapped by closing the exhaust valve after the intake TDC and opening the intake valve before the intake TDC when the engine is under a heavy load. Further, FIGS. 5 and 6 of Patent Document 2 describe that the exhaust valve and the intake valve are brought into a non-overlapping state by closing the exhaust valve before the intake TDC when the engine is under a low load. Has been.

特許文献3の図1及び図4には、吸気弁を、外側弁と、この外側弁内に移動自在に挿入した内側弁とから構成し、外側弁でポート4を開閉し、内側弁で外側弁に設けたベント23Aを開閉することが記載されている。
外側弁はロッカーアーム10Aにより開閉され、内側弁は燃焼室内が所定の負圧になったときに開く。排気弁についても、吸気弁と同様な構造である。
In FIG. 1 and FIG. 4 of Patent Document 3, the intake valve is composed of an outer valve and an inner valve that is movably inserted into the outer valve, and the port 4 is opened and closed by the outer valve, and the outer valve is the outer valve. It describes that the vent 23A provided in the valve is opened and closed.
The outer valve is opened and closed by the rocker arm 10A, and the inner valve is opened when the combustion chamber reaches a predetermined negative pressure. The exhaust valve has the same structure as the intake valve.

特許文献1では、排気弁は記載されていないが、排気行程での上死点付近では、通常、排気バルブと吸気バルブとが同時に開くオーバーラップ状態となる。このオーバーラップ状態では、瞬間的に吸入した新気が残留ガスを追い出す掃気作用が行われるが、エンジン回転数が高くなるにつれて、吸排気ガスの慣性によって十分な掃気作用が行われなくなる。掃気の状態は、シリンダ内に供給された新気の質量に対する燃焼前にシリンダ内にとどまった新気の質量、即ち給気効率として表され、エンジン性能に直接影響するから、上記したスキッシュエリアを拡大しつつ十分な掃気を行うことがより望ましい。   Although the exhaust valve is not described in Patent Document 1, normally, the exhaust valve and the intake valve are in an overlapping state in which the exhaust valve and the intake valve are opened at the same time in the vicinity of the top dead center in the exhaust stroke. In this overlap state, a scavenging action is performed in which the fresh air sucked in instantaneously drives out the residual gas. However, as the engine speed increases, a sufficient scavenging action is not performed due to the inertia of the intake and exhaust gas. The scavenging state is expressed as the mass of fresh air remaining in the cylinder before combustion relative to the mass of fresh air supplied into the cylinder, that is, the supply efficiency, and directly affects the engine performance. It is more desirable to perform sufficient scavenging while expanding.

特許文献2では、高負荷時に排気バルブと吸気バルブとをオーバーラップ状態になるが
、オーバーラップ量は小さいため、高回転時において確実な掃気を行うことは難しい。
そこで、オーバーラップ量を大きくして、バルブリフト量を大きくすることが考えられるが、吸排気バルブとピストン頂部との干渉のおそれがあり、ピストン頂部にバルブリセスが必要になる。従って、スキッシュエリアの面積が減少する。
In Patent Document 2, the exhaust valve and the intake valve are overlapped when the load is high, but since the overlap amount is small, it is difficult to perform reliable scavenging at the time of high rotation.
Therefore, it is conceivable to increase the valve lift by increasing the overlap amount, but there is a risk of interference between the intake / exhaust valve and the piston top, and a valve recess is required at the piston top. Therefore, the area of the squish area is reduced.

特許文献3では、吸気弁の外側弁及び内側弁の開閉のタイミングが記載されておらず、排気行程の上死点付近での吸排気バルブのオーバーラップ状態は明かではないが、排気行程の上死点付近でのより確実な掃気が望まれる。
本発明の目的は、内燃機関の高回転域における排気行程の上死点付近でのより確実な掃気を行うとともにスキッシュエリアを拡大することにある。
In Patent Document 3, the opening and closing timings of the outer valve and the inner valve of the intake valve are not described, and the overlap state of the intake and exhaust valves near the top dead center of the exhaust stroke is not clear. A more reliable scavenging near the dead center is desired.
An object of the present invention is to perform more reliable scavenging in the vicinity of the top dead center of the exhaust stroke in the high rotation range of the internal combustion engine and to enlarge the squish area.

請求項1に係る発明は、シリンダヘッドに、燃焼室に通じる吸排気ポートをそれぞれ開閉する吸排気バルブを設けた内燃機関において、吸排気バルブを、軸方向に貫通する内側バルブ穴を開けた外側バルブと、内側バルブ穴に移動自在に挿入した内側バルブとからなる二重バルブとし、外側バルブに、吸排気ポートと燃焼室とを連通させるとともに内側バルブで開閉される内側通路を形成し、これらの外側バルブ及び内側バルブの開閉を制御するバルブタイミング制御装置を備え、このバルブタイミング制御装置により、少なくとも掃気時に、吸排気バルブの各外側バルブを同時に閉じる非オーバーラップ状態にするとともに、吸排気バルブの各内側バルブを同時に開くオーバーラップ状態にすることを特徴とする。   The invention according to claim 1 is an internal combustion engine in which an intake / exhaust valve that opens and closes an intake / exhaust port that communicates with a combustion chamber is provided in a cylinder head, and an outer side that has an inner valve hole that penetrates the intake / exhaust valve in the axial direction. This is a double valve consisting of a valve and an inner valve that is movably inserted into the inner valve hole. The outer valve is connected to the intake and exhaust ports and the combustion chamber, and an inner passage that is opened and closed by the inner valve is formed. The valve timing control device for controlling the opening and closing of the outer valve and the inner valve of the intake and exhaust valve, and by this valve timing control device, at the time of scavenging, the outer valves of the intake and exhaust valves are simultaneously closed, and the intake and exhaust valves are closed. It is characterized by making it the overlapping state which opens each inner valve | bulb simultaneously.

作用として、少なくとも掃気時に、排気行程の上死点付近において、排気バルブの外側バルブと吸気バルブの外側バルブとを非オーバーラップ状態にし、排気バルブの内側バルブと吸気バルブの内側バルブとをオーバーラップ状態にする。これにより、外径の小さな内側バルブのリフト量を大きくすることで、バルブ開口面積を大きくするとともに、内側バルブとピストン頂部との干渉を防ぐ。   As an action, at least during scavenging, at least near the top dead center of the exhaust stroke, the outer valve of the exhaust valve and the outer valve of the intake valve are made non-overlapping, and the inner valve of the exhaust valve and the inner valve of the intake valve overlap. Put it in a state. Thus, by increasing the lift amount of the inner valve having a small outer diameter, the valve opening area is increased, and interference between the inner valve and the piston top is prevented.

請求項2に係る発明は、シリンダヘッドに、燃焼室に通じる吸排気ポートをそれぞれ開閉する吸排気バルブを設けた内燃機関において、吸排気バルブを、軸方向に貫通する内側バルブ穴を開けた外側バルブと、内側バルブ穴に移動自在に挿入した内側バルブとからなる二重バルブとし、外側バルブに吸排気ポートと燃焼室とを連通させるとともに内側バルブで開閉される内側通路を形成し、これらの外側バルブ及び内側バルブの開閉を制御するバルブタイミング制御装置を備え、バルブタイミング制御装置により、排気行程で排気バルブの外側バルブ及び内側バルブをそれぞれ開け、吸気行程で吸気バルブの外側バルブ及び内側バルブをそれぞれ開けることを特徴とする。   The invention according to claim 2 is an internal combustion engine in which an intake / exhaust valve for opening and closing an intake / exhaust port leading to a combustion chamber is provided in a cylinder head, and an outer side with an inner valve hole penetrating the intake / exhaust valve in the axial direction is provided. This is a double valve consisting of a valve and an inner valve that is movably inserted into the inner valve hole. The outer valve communicates the intake and exhaust ports and the combustion chamber and forms an inner passage that is opened and closed by the inner valve. A valve timing control device that controls the opening and closing of the outer valve and the inner valve is provided. The valve timing control device opens the outer valve and the inner valve of the exhaust valve in the exhaust stroke, and opens the outer valve and the inner valve of the intake valve in the intake stroke. It is characterized by opening each.

作用として、排気行程で排気バルブの各外側バルブ及び各内側バルブをそれぞれ開け、吸気行程で吸気バルブの各外側バルブ及び各内側バルブをそれぞれ開けることにより、外側バルブの開口面積と内側バルブの開口面積によって、吸排気バルブの開口面積が大きくなる。   As an action, by opening each outer valve and each inner valve of the exhaust valve in the exhaust stroke and opening each outer valve and each inner valve of the intake valve in the intake stroke, the opening area of the outer valve and the inner valve This increases the opening area of the intake / exhaust valve.

請求項1に係る発明では、吸排気バルブを、軸方向に貫通する内側バルブ穴を開けた外側バルブと、内側バルブ穴に移動自在に挿入した内側バルブとからなる二重バルブとし、外側バルブに、吸排気ポートと燃焼室とを連通させるとともに内側バルブで開閉される内側通路を形成し、これらの外側バルブ及び内側バルブの開閉を制御するバルブタイミング制御装置を備え、このバルブタイミング制御装置により、少なくとも掃気時に、吸排気バルブの各外側バルブを同時に閉じる非オーバーラップ状態にするとともに、吸排気バルブの各内側バルブを同時に開くオーバーラップ状態にするので、高回転領域における上死点付近での掃気をより確実に行うことができるとともに、ピストン頂面のバルブリセスを無くしてスキッシュエリアを増大することができ、エンジン出力性能及び燃焼効率の向上を図ることができる。   In the invention according to claim 1, the intake / exhaust valve is a double valve comprising an outer valve having an inner valve hole penetrating in the axial direction and an inner valve movably inserted into the inner valve hole. The valve timing control device for communicating the intake and exhaust ports and the combustion chamber and forming an inner passage that is opened and closed by the inner valve and controlling the opening and closing of the outer valve and the inner valve is provided by the valve timing control device. At least during scavenging, the outer valves of the intake / exhaust valves are closed simultaneously, and the inner valves of the intake / exhaust valves are opened simultaneously. The squish area can be increased by eliminating the valve recess on the piston top surface. Rukoto can, it is possible to improve the engine output performance and combustion efficiency.

請求項2に係る発明では、吸排気バルブを、軸方向に貫通する内側バルブ穴を開けた外側バルブと、内側バルブ穴に移動自在に挿入した内側バルブとからなる二重バルブとし、外側バルブに吸排気ポートと燃焼室とを連通させるとともに内側バルブで開閉される内側通路を形成し、これらの外側バルブ及び内側バルブの開閉を制御するバルブタイミング制御装置を備え、バルブタイミング制御装置により、排気行程で排気バルブの外側バルブ及び内側バルブをそれぞれ開け、吸気行程で吸気バルブの外側バルブ及び内側バルブをそれぞれ開けるので、吸排気バルブの有効開口面積を大きくすることができ、吸入空気量を増やすことができ、エンジン出力を向上させることができる。   In the invention according to claim 2, the intake / exhaust valve is a double valve comprising an outer valve having an inner valve hole penetrating in the axial direction and an inner valve movably inserted into the inner valve hole. The intake / exhaust port and the combustion chamber communicate with each other, and an inner passage that is opened and closed by an inner valve is formed. The outer valve and a valve timing control device that controls the opening and closing of the inner valve are provided. Open the outer valve and the inner valve of the exhaust valve respectively, and open the outer valve and the inner valve of the intake valve in the intake stroke, respectively, so that the effective opening area of the intake and exhaust valves can be increased and the intake air amount can be increased. And engine output can be improved.

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る吸排気装置を備えた内燃機関の断面図(第1実施形態)であり、内燃機関10は、例えば、第1シリンダとしての左シリンダ部12と、第2シリンダとしての右シリンダ部14とからなり、左シリンダ部12と右シリンダ部14との間にクランクシャフト16及びカムシャフト17を回転自在に取付けたOHV2気筒水平対向型のものである。
左シリンダ部12と右シリンダ部14とは基本構造が同一であり、以下では右シリンダ部14についてのみ説明する。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
FIG. 1 is a cross-sectional view (first embodiment) of an internal combustion engine provided with an intake / exhaust device according to the present invention. The internal combustion engine 10 includes, for example, a left cylinder portion 12 as a first cylinder and a second cylinder as a second cylinder. The OHV 2-cylinder horizontally opposed type is composed of a right cylinder portion 14 and a crankshaft 16 and a camshaft 17 are rotatably mounted between the left cylinder portion 12 and the right cylinder portion 14.
The left cylinder portion 12 and the right cylinder portion 14 have the same basic structure, and only the right cylinder portion 14 will be described below.

右シリンダ部14は、シリンダブロック21と、このシリンダブロック21の端部に取付けたシリンダヘッド22と、このシリンダヘッド22の一端部側の開口を覆うヘッドカバー23とを備える。   The right cylinder portion 14 includes a cylinder block 21, a cylinder head 22 attached to an end portion of the cylinder block 21, and a head cover 23 that covers an opening on one end portion side of the cylinder head 22.

シリンダブロック21は、アルミニウム合金製であり、穴部25に鋳鉄製のシリンダライナ26を鋳込んだ部材である。なお、27は穴部25とシリンダライナ26との間に形成したウォータジャケット、28はシリンダライナ26の中心を通るシリンダ軸線である。   The cylinder block 21 is made of an aluminum alloy, and is a member in which a cylinder liner 26 made of cast iron is cast into the hole 25. Reference numeral 27 denotes a water jacket formed between the hole 25 and the cylinder liner 26, and 28 denotes a cylinder axis passing through the center of the cylinder liner 26.

クランクシャフト16は、クランクピン31にベアリング32を介してコネクティングロッド33の大端部33aを連結した部材である。
コネクティングロッド33は、小端部33bにピストン34の内側連結部34aを連結した部材であり、小端部33bと内側連結部34aは球面滑り軸受36を構成する。
ピストン34は、シリンダライナ26に移動自在に挿入した部材である。
The crankshaft 16 is a member in which the large end portion 33 a of the connecting rod 33 is connected to the crankpin 31 via a bearing 32.
The connecting rod 33 is a member in which the inner coupling portion 34a of the piston 34 is coupled to the small end portion 33b. The small end portion 33b and the inner coupling portion 34a constitute a spherical plain bearing 36.
The piston 34 is a member that is movably inserted into the cylinder liner 26.

シリンダヘッド22は、ヘッド本体38と、ピストン34の頂面34bとで燃焼室40を形成する凹状の燃焼室壁38aと、この燃焼室壁38aから外壁38b,38c(一方の符号38cのみ示す。)にそれぞれ延ばした吸気ポート38d及び排気ポート38eと、吸気ポート38dの燃焼室40への出口を開閉するためにヘッド本体38にバルブガイド42を介して往復動自在に取付けた吸気バルブ43と、排気ポート38eの燃焼室40からの入口を開閉するためにヘッド本体38にバルブガイド44を介して往復動自在に取付けた排気バルブ46とを備える。なお、45は吸気側のバルブシート、47は排気側のバルブシート、49は吸気管、50は排気管である。
上記した燃焼室壁38a、外壁38b,38c、吸気ポート38d及び排気ポート38eはヘッド本体38に形成したものである。
The cylinder head 22 has a concave combustion chamber wall 38a that forms a combustion chamber 40 with the head main body 38 and the top surface 34b of the piston 34, and outer walls 38b and 38c (only one symbol 38c is shown from the combustion chamber wall 38a. An intake port 38d and an exhaust port 38e, respectively, and an intake valve 43 attached to the head body 38 through a valve guide 42 so as to reciprocate in order to open and close the outlet of the intake port 38d to the combustion chamber 40; In order to open and close the inlet of the exhaust port 38e from the combustion chamber 40, an exhaust valve 46 attached to the head main body 38 through a valve guide 44 so as to reciprocate is provided. Note that 45 is an intake side valve seat, 47 is an exhaust side valve seat, 49 is an intake pipe, and 50 is an exhaust pipe.
The combustion chamber wall 38a, the outer walls 38b and 38c, the intake port 38d and the exhaust port 38e described above are formed in the head body 38.

吸気バルブ43は、吸気側動弁機構48により往復動し、排気バルブ46は、排気側動弁機構(不図示)により往復動する部材である。排気側動弁機構は、基本構造が吸気側動弁機構48と同一であり、説明は省略する。   The intake valve 43 reciprocates by an intake side valve mechanism 48, and the exhaust valve 46 is a member that reciprocates by an exhaust side valve mechanism (not shown). The basic structure of the exhaust side valve mechanism is the same as that of the intake side valve mechanism 48, and a description thereof will be omitted.

図2は本発明に係る吸排気バルブの配置を示す図(第1実施形態)であり、図1に示したシリンダ軸線28(この図ではシリンダ軸線28を黒丸で示す。)の延びる方向から見た図である。(図1はこの図の1−1線に沿った断面図である。)
一対の吸気バルブ43,43及び排気バルブ46は、各バルブの軸線51,51,52がシリンダ軸線28を通るように放射状に配置したものである。
FIG. 2 is a diagram (first embodiment) showing the arrangement of intake and exhaust valves according to the present invention, as viewed from the direction in which the cylinder axis 28 shown in FIG. 1 (the cylinder axis 28 is indicated by a black circle in this figure). It is a figure. (FIG. 1 is a sectional view taken along line 1-1 in this figure.)
The pair of intake valves 43, 43 and the exhaust valve 46 are arranged radially so that the axis lines 51, 51, 52 of each valve pass through the cylinder axis line 28.

吸気バルブ43は、外側バルブ54と、この外側バルブ54の内側に移動自在に挿入した内側バルブ55とからなる。
外側バルブ54は、軸部57と、この軸部57の先端に一体に設けた傘部58とからなり、傘部58に複数の通気口59を開けたものである。傘部58は外形を非円形とした部分である。
内側バルブ55は、軸部62と、この軸部62の先端に一体に設けた傘部63とからなり、傘部63の外形を非円形としたものである。
The intake valve 43 includes an outer valve 54 and an inner valve 55 movably inserted inside the outer valve 54.
The outer valve 54 includes a shaft portion 57 and an umbrella portion 58 provided integrally at the tip of the shaft portion 57, and a plurality of vent holes 59 are opened in the umbrella portion 58. The umbrella portion 58 is a portion whose outer shape is non-circular.
The inner bulb 55 includes a shaft portion 62 and an umbrella portion 63 provided integrally at the tip of the shaft portion 62, and the outer shape of the umbrella portion 63 is non-circular.

排気バルブ46は、外側バルブ65と、この外側バルブ65の内側に移動自在に挿入した内側バルブ66とからなる。
外側バルブ65は、軸部68と、この軸部68の先端に一体に設けた傘部71とからなり、傘部71に複数の通気口72を開けたものである。傘部71は外形を非円形とした部分である。
内側バルブ66は、軸部74と、この軸部74の先端に一体に設けた傘部75とからなり、傘部75の外形を非円形としたものである。
The exhaust valve 46 includes an outer valve 65 and an inner valve 66 movably inserted inside the outer valve 65.
The outer valve 65 includes a shaft portion 68 and an umbrella portion 71 provided integrally at the tip of the shaft portion 68, and a plurality of vent holes 72 are opened in the umbrella portion 71. The umbrella portion 71 is a portion whose outer shape is non-circular.
The inner bulb 66 includes a shaft portion 74 and an umbrella portion 75 provided integrally at the tip of the shaft portion 74, and the outer shape of the umbrella portion 75 is non-circular.

図3は本発明に係る吸気バルブ及び吸気側動弁機構を示す断面図(第1実施形態)である。
吸気バルブ43の外側バルブ54は、内側バルブ55を移動自在に挿入するために軸部57を貫通させた内側バルブ穴54aと、内側バルブ55の傘部63を収納する傘部収納部54bと、傘部58の上面58a側及び傘部収納部54bのそれぞれを連通するように開けた複数の通気口59とを形成し、軸部57に2枚のフランジ71,72を距離を隔てて取付けた部品であり、上記した傘部収納部54b及び複数の通気口59は、内側バルブ55で開閉される内側通路60を構成するものである。なお、54cはバルブシート45(図1参照)と密着させるために外側バルブ54の傘部58の外周に形成したバルブフェイス、54dは外側バルブ54の傘部58の底面に形成したバルブ側シートである。
FIG. 3 is a cross-sectional view (first embodiment) showing an intake valve and an intake side valve mechanism according to the present invention.
The outer valve 54 of the intake valve 43 includes an inner valve hole 54a through which the shaft portion 57 is inserted in order to insert the inner valve 55 movably, an umbrella portion storage portion 54b for storing the umbrella portion 63 of the inner valve 55, A plurality of vents 59 opened to communicate the upper surface 58a side of the umbrella part 58 and the umbrella part storage part 54b are formed, and two flanges 71 and 72 are attached to the shaft part 57 at a distance. The above-described umbrella portion storage portion 54 b and the plurality of vent holes 59 constitute an inner passage 60 that is opened and closed by the inner valve 55. In addition, 54c is a valve face formed on the outer periphery of the umbrella portion 58 of the outer valve 54 in order to closely contact the valve seat 45 (see FIG. 1), and 54d is a valve side seat formed on the bottom surface of the umbrella portion 58 of the outer valve 54. is there.

内側バルブ55は、軸部62に2枚のフランジ73,74を距離を隔てて取付けたものである。なお、55aは外側バルブ54のバルブ側シート54dに密着させるために内側バルブ55の傘部63の外周に形成したバルブフェイスである。   The inner valve 55 has two flanges 73 and 74 attached to the shaft portion 62 at a distance. Reference numeral 55a denotes a valve face formed on the outer periphery of the umbrella portion 63 of the inner valve 55 so as to be in close contact with the valve side seat 54d of the outer valve 54.

吸気側動弁機構48は、シリンダブロック21に取付けたカム側ロッカシャフト81と、カムシャフト17に設けた第1カム82で駆動させるためにカム側ロッカシャフト81にスイング自在に取付けたカム側第1ロッカアーム83と、このカム側第1ロッカアーム83に一端をスイング自在に連結した筒状の第1プッシュロッド84と、ヘッド本体38に取付けたバルブ側ロッカシャフト86と、第1プッシュロッド84の他端にスイング自在に連結するとともにバルブ側ロッカシャフト86にスイング自在に取付け且つ先端部87aを外側バルブ54のフランジ71,72間に配置したバルブ側第1ロッカアーム87と、カムシャフト17に設けた第2カム92で駆動させるためにカム側ロッカシャフト81にスイング自在に取付けたカム側第2ロッカアーム93と、このカム側第2ロッカアーム93に一端をスイング自在に連結した棒状の第2プッシュロッド94と、この第2プッシュロッド94の他端にスイング自在に連結するとともにバルブ側ロッカシャフト86にスイング自在に取付け且つ先端部97aを内側バルブ55のフランジ73,74間に配置したバルブ側第2ロッカアーム97と、フランジ72,73間に配置した圧縮コイルばね98とからなる。   The intake-side valve mechanism 48 includes a cam-side rocker shaft 81 attached to the cylinder block 21 and a cam-side rocker shaft 81 that is swingably attached to the cam-side rocker shaft 81 to be driven by a first cam 82 provided on the camshaft 17. 1 rocker arm 83, a cylindrical first push rod 84 having one end swingably connected to the cam side first rocker arm 83, a valve side rocker shaft 86 attached to the head body 38, and the first push rod 84 A valve-side first rocker arm 87 that is swingably connected to the end and is swingably attached to the valve-side rocker shaft 86 and has a distal end portion 87a disposed between the flanges 71 and 72 of the outer valve 54, and a camshaft 17 2 A cam mounted on the cam rocker shaft 81 so as to be swingable for driving by the cam 92. Side second rocker arm 93, a rod-like second push rod 94 having one end swingably connected to the cam side second rocker arm 93, and the other end of the second push rod 94 are swingably connected to the valve side rocker. The valve 86 includes a valve-side second rocker arm 97 that is swingably attached to the shaft 86 and has a distal end portion 97 a disposed between the flanges 73 and 74 of the inner valve 55, and a compression coil spring 98 disposed between the flanges 72 and 73.

第1カム82及び第2カム92は、外側バルブ54及び内側バルブ55の後述するバルブタイミング特性を満たす形状に形成したものである。
カム側第1ロッカアーム83は、湾曲した部品であり、一端に第1カム82と摺動するフォロア101を取付け、他端にアジャストボルト102をねじ込んだ突出部83aを設け、中間部に貫通穴83bを開け、この貫通穴83bに球面の一部を構成する凹状球面83cを形成したものである。なお、103,104はアジャストボルト102用のロックナットである。
The first cam 82 and the second cam 92 are formed in shapes that satisfy valve timing characteristics described later of the outer valve 54 and the inner valve 55.
The cam-side first rocker arm 83 is a curved part, has a follower 101 that slides with the first cam 82 at one end, a protruding portion 83a into which an adjusting bolt 102 is screwed at the other end, and a through hole 83b at an intermediate portion. And a concave spherical surface 83c constituting a part of the spherical surface is formed in the through hole 83b. Reference numerals 103 and 104 denote lock nuts for the adjusting bolt 102.

第1プッシュロッド84は、一端に球面の一部を構成する凸状球面84aを備え、他端に球面の一部を構成する凸状球面84bを備え、凸状球面84aとカム側第1ロッカアーム83の凹状球面83cとが滑り自在に嵌合する。これらの凹状球面83c及び凸状球面84aは球面滑り軸受106を構成する部分である。   The first push rod 84 has a convex spherical surface 84a constituting a part of a spherical surface at one end and a convex spherical surface 84b constituting a part of the spherical surface at the other end, and the convex spherical surface 84a and the cam side first rocker arm. A concave spherical surface 83c of 83 is slidably fitted. The concave spherical surface 83 c and the convex spherical surface 84 a are parts constituting the spherical plain bearing 106.

バルブ側第1ロッカアーム87は、中間部に貫通穴87bを開け、この貫通穴87bに球面の一部を構成する凹状球面87cを形成した部品である。
上記したバルブ側第1ロッカアーム87の凹状球面87cと第1プッシュロッド84の凸状球面84bとは滑り自在に嵌合する。これらの凹状球面87c及び凸状球面84bは球面滑り軸受107を構成する部分である。
The valve side first rocker arm 87 is a component in which a through hole 87b is formed in an intermediate portion, and a concave spherical surface 87c constituting a part of a spherical surface is formed in the through hole 87b.
The concave spherical surface 87c of the valve side first rocker arm 87 and the convex spherical surface 84b of the first push rod 84 are slidably fitted. The concave spherical surface 87 c and the convex spherical surface 84 b are parts constituting the spherical plain bearing 107.

カム側第2ロッカアーム93は、先端にフォロア111を取付けた第1アーム93aと、先端部に凹状球面93bを形成した第2アーム93cと、カム側第1ロッカアーム83の突出部83aと対向するように延ばした突出部93dとからなる。   The cam-side second rocker arm 93 is opposed to the first arm 93a having a follower 111 attached to the tip, the second arm 93c having a concave spherical surface 93b formed at the tip, and the protruding portion 83a of the cam-side first rocker arm 83. And a projecting portion 93d extending in the direction.

第2プッシュロッド94は、各端部に細軸部94a,94bを備え、これらの細軸部94a,94bの先端にそれぞれ球体部94c,94dを形成した部品であり、球体部94cとカム側第2ロッカアーム93の凹状球面93bとが滑り自在に嵌合する。これらの凹状球面93b及び球体部94cは球面滑り軸受113を構成する部分である。   The second push rod 94 is a part provided with thin shaft portions 94a and 94b at each end, and formed with spherical portions 94c and 94d at the tips of the thin shaft portions 94a and 94b, respectively. The concave spherical surface 93b of the second rocker arm 93 is slidably fitted. The concave spherical surface 93b and the spherical body portion 94c are portions constituting the spherical plain bearing 113.

バルブ側第2ロッカアーム97は、中間部に膨出部97bを形成し、この膨出部97bに球面の一部を構成する凹状球面97cを形成し、この凹状球面97cと第2プッシュロッド94の球体部94dとが滑り自在に嵌合する。凹状球面97c及び球体部94dは球面滑り軸受114を構成する部分である。   The valve side second rocker arm 97 is formed with a bulging portion 97b at the intermediate portion, and a concave spherical surface 97c constituting a part of the spherical surface is formed on the bulging portion 97b, and the concave spherical surface 97c and the second push rod 94 are connected to each other. The spherical portion 94d is slidably fitted. The concave spherical surface 97c and the spherical body portion 94d are portions constituting the spherical plain bearing 114.

アジャストボルト102は、その先端部102aとカム側第2ロッカアーム93の突出部93dとの距離を調整するものであり、突出部93dとアジャストボルト102の先端部102aとが当たるまでの角度を変更可能とした。   The adjusting bolt 102 adjusts the distance between the tip end portion 102a and the protruding portion 93d of the cam-side second rocker arm 93, and the angle until the protruding portion 93d and the tip end portion 102a of the adjusting bolt 102 abut can be changed. It was.

第2カム92によってカム側第2ロッカアーム93が時計回りにスイングし、第2プッシュロッド94、バルブ側第2ロッカアーム97を介して内側バルブ55が開き始め、次いで、突出部93dがアジャストボルト102の先端部102aに当たることで、カム側第1ロッカアーム83がカム側第2ロッカアーム93と共にスイングし始め、第1プッシュロッド84、バルブ側第1ロッカアーム87を介して外側バルブ54が開き始める。従って、アジャストボルト102は、外側バルブ54の開弁時期を調整する部品である。   The second cam 92 causes the cam-side second rocker arm 93 to swing clockwise, the inner valve 55 starts to open via the second push rod 94 and the valve-side second rocker arm 97, and then the protruding portion 93d of the adjusting bolt 102 The cam side first rocker arm 83 starts to swing together with the cam side second rocker arm 93 by hitting the tip 102a, and the outer valve 54 begins to open via the first push rod 84 and the valve side first rocker arm 87. Therefore, the adjustment bolt 102 is a component that adjusts the valve opening timing of the outer valve 54.

また、第1カム82によってカム側第1ロッカアーム83が反時計回りにスイングし、第1プッシュロッド84、バルブ側第1ロッカアーム87を介して外側バルブ54が閉じ始め、次いで、アジャストボルト102の先端部102aが突出部93dに当たることで、カム側第2ロッカアーム93がカム側第1ロッカアーム83と共にスイングし始め、第2プッシュロッド94、バルブ側第2ロッカアーム97を介して内側バルブ55が閉じ始める。従って、アジャストボルト102は、内側バルブ55の閉弁時期を調整する部品でもある。   Further, the first cam 82 causes the cam-side first rocker arm 83 to swing counterclockwise, the outer valve 54 begins to close via the first push rod 84 and the valve-side first rocker arm 87, and then the tip of the adjusting bolt 102 When the portion 102a hits the protruding portion 93d, the cam-side second rocker arm 93 begins to swing together with the cam-side first rocker arm 83, and the inner valve 55 begins to close via the second push rod 94 and the valve-side second rocker arm 97. Therefore, the adjustment bolt 102 is also a component that adjusts the closing timing of the inner valve 55.

図4(a),(b)は本発明に係る吸排気バルブのバルブタイミング特性を示す説明図(第1実施形態)である。
(a)はバルブタイミング特性を示すグラフであり、縦軸は吸排気バルブの各外側バルブ及び各内側バルブのリフト量、横軸はクランク角(単位は°)を表す。リフト量は、外側バルブについては、バルブシートを基準とし、内側バルブについては、外側バルブを基準とする。
例えば、排気バルブの内側バルブは、−180°で開き、クランク角c1で閉じる。
排気バルブの外側バルブは、クランク角−c2で開き、上死点で閉じる。
吸気バルブの内側バルブは、クランク角−c3で開き、180°で閉じる。
吸気バルブの外側バルブは、上死点で開き、クランク角c4で閉じる。
4A and 4B are explanatory diagrams (first embodiment) showing valve timing characteristics of the intake and exhaust valves according to the present invention.
(A) is a graph showing valve timing characteristics, wherein the vertical axis represents the lift amount of each outer valve and each inner valve of the intake / exhaust valve, and the horizontal axis represents the crank angle (unit: °). The lift amount is based on the valve seat for the outer valve, and is based on the outer valve for the inner valve.
For example, the inner valve of the exhaust valve opens at −180 ° and closes at the crank angle c1.
The outer valve of the exhaust valve opens at the crank angle −c2 and closes at the top dead center.
The inner valve of the intake valve opens at a crank angle −c3 and closes at 180 °.
The outer valve of the intake valve opens at the top dead center and closes at the crank angle c4.

このように、排気バルブの外側バルブと内側バルブはほぼ同時に開閉し、排気バルブの外側バルブと内側バルブもほぼ同時に開閉し、吸排気バルブの各外側バルブは、上死点付近ではオーバーラップせず、吸排気バルブの各内側バルブは、上死点付近でのみオーバーラップして開く。   In this way, the outer and inner valves of the exhaust valve open and close almost simultaneously, the outer and inner valves of the exhaust valve open and close almost simultaneously, and the outer valves of the intake and exhaust valves do not overlap near top dead center. The inner and outer valves of the intake / exhaust valves open overlappingly only near top dead center.

(b)は、(a)のグラフを基にして、吸排気バルブの各内側バルブのリフト量を、外側バルブと同じくバルブシートからのリフト量に書き換えたものである。
即ち、吸排気バルブの各内側バルブは、吸排気バルブの各外側バルブよりもリフト量が大きい。
(B) is based on the graph of (a), and the lift amount of each inner valve of the intake / exhaust valve is rewritten to the lift amount from the valve seat as in the outer valve.
That is, each inner valve of the intake / exhaust valve has a higher lift amount than each outer valve of the intake / exhaust valve.

図5(a),(b)は本発明に係る吸排気バルブのバルブタイミング特性での開閉状態を示す断面図(第1実施形態)である。
(a)は図4(a),(b)のグラフにおけるクランク角c5での吸気バルブ43の開閉状態を示す図であり、外側バルブ54がバルブシート45からリフトし、内側バルブ55が外側バルブ54からリフトして、外側通路120(バルブシート45と外側バルブ54との間の通路である。)及び内側通路60の両方を開けた状態を示す。
FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views (first embodiment) showing an open / closed state with valve timing characteristics of the intake and exhaust valves according to the present invention.
(A) is a figure which shows the open / close state of the intake valve 43 at the crank angle c5 in the graphs of FIGS. 4 (a) and 4 (b), in which the outer valve 54 is lifted from the valve seat 45 and the inner valve 55 is the outer valve. 54 shows a state in which both the outer passage 120 (the passage between the valve seat 45 and the outer valve 54) and the inner passage 60 are opened after being lifted from 54.

これにより、吸気バルブ43の有効開口面積をより大きくすることができ、吸入空気量を増すことができ、エンジン出力を高めることができる。
また、排気バルブ46(図1参照)も、外側バルブ65(図1参照)と内側バルブ66(図1参照)とを同時に開けることで、排気抵抗を低減することができる。
Thereby, the effective opening area of the intake valve 43 can be increased, the amount of intake air can be increased, and the engine output can be increased.
Further, the exhaust valve 46 (see FIG. 1) can also reduce the exhaust resistance by opening the outer valve 65 (see FIG. 1) and the inner valve 66 (see FIG. 1) simultaneously.

(b)は図4(a),(b)のグラフにおけるTDCでの吸気バルブ43及び排気バルブ46の開閉状態を示す図であり、吸気バルブ43の外側バルブ54がバルブシート45に着座し、外側バルブ54から内側バルブ55がリフトして、内側通路60を開け、同様に、排気バルブ46の外側バルブ65がバルブシート47に着座し、外側バルブ65から内側バルブ66がリフトして、内側通路60を開けた状態を示す。
図中の34cは燃焼室壁38aの周縁に設けた凹状のテーパ壁38fに近接させることでスキッシュを発生させるためにピストン34の頂面34bの周縁に設けた環状のテーパ部である。
FIG. 4B is a view showing the open / close state of the intake valve 43 and the exhaust valve 46 at the TDC in the graphs of FIGS. 4A and 4B, and the outer valve 54 of the intake valve 43 is seated on the valve seat 45, The inner valve 55 is lifted from the outer valve 54 to open the inner passage 60. Similarly, the outer valve 65 of the exhaust valve 46 is seated on the valve seat 47, and the inner valve 66 is lifted from the outer valve 65 to the inner passage. The state which opened 60 is shown.
34 c in the figure is an annular taper portion provided on the periphery of the top surface 34 b of the piston 34 in order to generate squish by being brought close to the concave taper wall 38 f provided on the periphery of the combustion chamber wall 38 a.

この結果、実線の矢印で示すように、混合気が吸気ポート38dから内側通路60を通って燃焼室40に流入し、また、破線の矢印で示すように、燃焼後に燃焼室40内に残留していた残留ガスが内側通路60を通って排気ポート38eに流出する。   As a result, the air-fuel mixture flows from the intake port 38d through the inner passage 60 into the combustion chamber 40 as indicated by the solid arrow, and remains in the combustion chamber 40 after combustion as indicated by the broken arrow. The remaining residual gas flows out through the inner passage 60 to the exhaust port 38e.

このように、排気行程終了時の上死点付近で内側バルブ55,66のみ開けることで、内側バルブ55,66のリフト量をピストンの34の頂面34bに干渉させることなしに大きくすることができ、吸入する混合気量及び排気する残留ガス量を多くすることができ、掃気をより確実に行うことができる。更に、ピストン34の頂面34bにバルブリセスを設ける必要がないため、ピストン34のスキッシュエリアとなるテーパ部34cの面積を大きくすることができ、スキッシュをより効果的に発生させることができる。   Thus, by opening only the inner valves 55, 66 near the top dead center at the end of the exhaust stroke, the lift amount of the inner valves 55, 66 can be increased without causing interference with the top surface 34b of the piston 34. The amount of air-fuel mixture to be sucked in and the amount of residual gas to be exhausted can be increased, and scavenging can be performed more reliably. Furthermore, since it is not necessary to provide a valve recess on the top surface 34b of the piston 34, the area of the taper portion 34c serving as the squish area of the piston 34 can be increased, and squish can be generated more effectively.

以上の図1〜図5に示したように、本発明は、シリンダヘッド22に、燃焼室40に通じる吸気ポート38d及び排気ポート38eをそれぞれ開閉する吸気バルブ43及び排気バルブ46を設けた内燃機関10において、吸気バルブ43を、軸方向に貫通する内側バルブ穴54aを開けた外側バルブ54と、内側バルブ穴54aに移動自在に挿入した内側バルブ55とからなる二重バルブとし、排気バルブ46を、軸方向に貫通する内側バルブ穴54aを開けた外側バルブ65と、内側バルブ穴54aに移動自在に挿入した内側バルブ66とからなる二重バルブとし、外側バルブ54,65に、吸排気ポート38d,38eと燃焼室40とを連通させるとともに内側バルブ55,66で開閉される内側通路60を形成し、これらの外側バルブ54,65及び内側バルブ55,66の開閉を制御するバルブタイミング制御装置としての第1カム82及び第2カム92を備え、これらの第1カム82及び第2カム92により、少なくとも掃気時に、吸排気バルブ43,46の各外側バルブ54,65を同時に閉じる非オーバーラップ状態にするとともに、吸排気バルブ43,46の各内側バルブ55,66を同時に開くオーバーラップ状態にすることを特徴とする。   As shown in FIGS. 1 to 5, the present invention is an internal combustion engine in which the cylinder head 22 is provided with the intake valve 43 and the exhaust valve 46 that open and close the intake port 38 d and the exhaust port 38 e communicating with the combustion chamber 40, respectively. 10, the intake valve 43 is a double valve comprising an outer valve 54 having an inner valve hole 54a penetrating in the axial direction and an inner valve 55 movably inserted into the inner valve hole 54a. A double valve comprising an outer valve 65 having an inner valve hole 54a penetrating in the axial direction and an inner valve 66 movably inserted into the inner valve hole 54a. The intake and exhaust ports 38d are connected to the outer valves 54 and 65, respectively. 38e and the combustion chamber 40 are communicated with each other, and an inner passage 60 that is opened and closed by inner valves 55 and 66 is formed. 4 and 65 and a first cam 82 and a second cam 92 as valve timing control devices for controlling the opening and closing of the inner valves 55 and 66, and the first cam 82 and the second cam 92 absorb at least during scavenging. The outer valves 54 and 65 of the exhaust valves 43 and 46 are closed at the same time, and the inner valves 55 and 66 of the intake and exhaust valves 43 and 46 are opened at the same time.

これにより、高回転領域における上死点付近での掃気をより確実に行うことができるとともに、ピストン34の頂面34bのバルブリセスを無くしてスキッシュエリアとしてのテーパ部34cを増大することができ、エンジン出力性能及び燃焼効率の向上を図ることができる。   As a result, scavenging near the top dead center in the high rotation region can be performed more reliably, and the valve recess of the top surface 34b of the piston 34 can be eliminated, and the tapered portion 34c as the squish area can be increased. The output performance and combustion efficiency can be improved.

以上に述べた吸気側動弁機構48の作用を以下の図6〜図8で説明する。なお、第1カム82、第2カム92、吸気バルブ43及び吸気動弁機構48については簡略して示した。
図6(a),(b)は本発明に係る吸気側動弁機構の作用を示す第1作用図(第1実施形態)である。
(a)は、吸気側動弁機構48を、カムシャフト17と、このカムシャフト17の第1カム82に駆動されるカム側第1ロッカアーム83と、このカム側第1ロッカアーム83に一端を連結した第1プッシュロッド84と、この第1プッシュロッド84の他端に連結したバルブ側第1ロッカアーム87と、カムシャフト17の第2カム92で駆動されるカム側第2ロッカアーム93と、このカム側第2ロッカアーム93に一端を連結した第2プッシュロッド94と、この第2プッシュロッド94の他端に連結したバルブ側第2ロッカアーム97と、外側バルブ54及び内側バルブ55のそれぞれの間に介在させた圧縮コイルばね98とで構成し、吸気バルブ43の外側バルブ54及び内側バルブ55を共に閉じたことを示す。
The operation of the intake side valve mechanism 48 described above will be described with reference to FIGS. The first cam 82, the second cam 92, the intake valve 43, and the intake valve mechanism 48 are shown in a simplified manner.
6A and 6B are first operation diagrams (first embodiment) showing the operation of the intake side valve mechanism according to the present invention.
(A) The intake side valve mechanism 48 is connected to the cam shaft 17, the cam side first rocker arm 83 driven by the first cam 82 of the cam shaft 17, and one end connected to the cam side first rocker arm 83. The first push rod 84, the valve side first rocker arm 87 connected to the other end of the first push rod 84, the cam side second rocker arm 93 driven by the second cam 92 of the camshaft 17, and the cam. A second push rod 94 having one end connected to the second side rocker arm 93, a valve side second rocker arm 97 connected to the other end of the second push rod 94, and the outer valve 54 and the inner valve 55. It shows that both the outer valve 54 and the inner valve 55 of the intake valve 43 are closed.

(b)において、矢印Aで示すように、第2カム92からカム側第2ロッカアーム93に入力があると、カム側第2ロッカアーム93は、矢印Bで示すように、第2ロッカシャフト81を中心にしてスイングする。   In (b), when there is an input from the second cam 92 to the cam-side second rocker arm 93 as shown by an arrow A, the cam-side second rocker arm 93 moves the second rocker shaft 81 as shown by an arrow B. Swing around the center.

この結果、第2プッシュロッド94が、矢印Cで示すように移動し、バルブ側第2ロッカアーム97が、矢印Dで示すようにバルブ側ロッカシャフト86を中心にしてスイングし、内側バルブ55が、矢印Eで示すように移動して内側通路60を開く。   As a result, the second push rod 94 moves as indicated by the arrow C, the valve side second rocker arm 97 swings around the valve side rocker shaft 86 as indicated by the arrow D, and the inner valve 55 Move as shown by arrow E to open the inner passage 60.

図7(a),(b)は本発明に係る吸気側動弁機構の作用を示す第2作用図(第1実施形態)である。
(a)において、第2カム92からの更なる入力により、カム側第2ロッカアーム93が更に矢印Fで示すようにスイングすると、カム側第2ロッカアーム93の突出部93dがアジャストボルト(不図示)を介してカム側第1ロッカアーム83の突出部83aを押すため、カム側第1ロッカアーム83が矢印Gで示すようにスイングする。
FIGS. 7A and 7B are second operation diagrams (first embodiment) showing the operation of the intake side valve mechanism according to the present invention.
In (a), when the cam side second rocker arm 93 further swings as indicated by an arrow F by further input from the second cam 92, the protruding portion 93d of the cam side second rocker arm 93 is adjusted bolt (not shown). The cam-side first rocker arm 83 swings as indicated by an arrow G in order to push the protruding portion 83a of the cam-side first rocker arm 83 through.

この結果、第1プッシュロッド84が、矢印Hで示すように移動し、バルブ側第1ロッカアーム87が、矢印Jで示すようにバルブ側ロッカシャフト86を中心にしてスイングし、外側バルブ54が、矢印Kで示すように移動して外側通路120を開く。外側バルブ54が開く間、内側バルブ55も更に開く。
このときの外側バルブ54及び内側バルブ55のバルブシートを基準としたリフト量はそれぞれL1,L2となる。
As a result, the first push rod 84 moves as indicated by the arrow H, the valve side first rocker arm 87 swings about the valve side rocker shaft 86 as indicated by the arrow J, and the outer valve 54 Move as shown by arrow K to open the outer passage 120. While the outer valve 54 is open, the inner valve 55 is further opened.
At this time, the lift amounts based on the valve seats of the outer valve 54 and the inner valve 55 are L1 and L2, respectively.

(b)において、矢印Mで示すように、第1カム82からカム側第1ロッカアーム83に入力があると、カム側第1ロッカアーム83は、矢印Nで示すように、第1ロッカシャフト81を中心にしてスイングする。   In (b), when there is an input from the first cam 82 to the cam-side first rocker arm 83 as indicated by an arrow M, the cam-side first rocker arm 83 moves the first rocker shaft 81 as indicated by an arrow N. Swing around the center.

この結果、第1プッシュロッド84が、矢印Pで示すように移動し、バルブ側第1ロッカアーム87が、矢印Qで示すようにバルブ側ロッカシャフト86を中心にしてスイングし、外側バルブ54が、矢印Rで示すように移動して内外側通路120を閉じる。   As a result, the first push rod 84 moves as indicated by the arrow P, the valve side first rocker arm 87 swings around the valve side rocker shaft 86 as indicated by the arrow Q, and the outer valve 54 As shown by the arrow R, the inner and outer passages 120 are closed.

カム側第1ロッカアーム83がスイングしている間に、突出部83aが突出部93dを押してカム側第2ロッカアーム93を矢印Sで示すようにスイングさせる。この結果、第2プッシュロッド94が、矢印Tで示すように移動し、バルブ側第2ロッカアーム97が、矢印Uで示すようにバルブ側ロッカシャフト86を中心にしてスイングし、内側バルブ55が、矢印Vで示すように移動する。   While the cam-side first rocker arm 83 is swinging, the protrusion 83a pushes the protrusion 93d to swing the cam-side second rocker arm 93 as indicated by an arrow S. As a result, the second push rod 94 moves as indicated by the arrow T, the valve side second rocker arm 97 swings about the valve side rocker shaft 86 as indicated by the arrow U, and the inner valve 55 Move as shown by arrow V.

図8は本発明に係る吸気側動弁機構の作用を示す第3作用図(第1実施形態)である。
第2カム92がカム側第2ロッカアーム93に対して矢印Wで示すように次第に後退していくと、圧縮コイルばね98の弾性力(白抜き矢印Xの向きに作用する。)によって、カム側第2ロッカアーム93が矢印Yで示すようにスイングし、第2プッシュロッド94が矢印Zで示すように移動し、バルブ側第2ロッカアーム97が矢印AAで示すようにスイングし、内側バルブ55は矢印BBで示すように移動して内側通路60を閉じる。
FIG. 8 is a third action diagram (first embodiment) showing the action of the intake side valve mechanism according to the present invention.
When the second cam 92 is gradually retracted relative to the cam-side second rocker arm 93 as indicated by the arrow W, the cam side is acted upon by the elastic force of the compression coil spring 98 (acting in the direction of the white arrow X). The second rocker arm 93 swings as indicated by arrow Y, the second push rod 94 moves as indicated by arrow Z, the valve side second rocker arm 97 swings as indicated by arrow AA, and the inner valve 55 It moves as shown by BB and closes the inner passage 60.

以上の図6〜図8に示したように、カムシャフト17の回転によって、第2カム92によりまず内側バルブ55が開き、次いで外側バルブ54が開く。そして、今度は第1カム82によって外側バルブ54が閉じ、次いで、第1カム82及び圧縮コイルばね98によって内側バルブ55が閉じる。   As shown in FIGS. 6 to 8, the rotation of the camshaft 17 first opens the inner valve 55 by the second cam 92 and then opens the outer valve 54. Then, the outer valve 54 is closed by the first cam 82, and then the inner valve 55 is closed by the first cam 82 and the compression coil spring 98.

以上の図1、図2、図3及び図5に示したように、本発明は、シリンダヘッド22に、燃焼室40に通じる吸気ポート38d及び排気ポート38eをそれぞれ開閉する吸気バルブ43及び排気バルブ46を設けた内燃機関10において、吸気バルブ43を、軸方向に貫通する内側バルブ穴54aを開けた外側バルブ54と、内側バルブ穴54aに移動自在に挿入した内側バルブ55とからなる二重バルブとし、排気バルブ46を、軸方向に貫通する内側バルブ穴54aを開けた外側バルブ65と、内側バルブ穴54aに移動自在に挿入した内側バルブ66とからなる二重バルブとし、外側バルブ54,65に、吸排気ポート38d,38eと燃焼室40とを連通させるとともに内側バルブ55,66で開閉される内側通路60を形成し、これらの外側バルブ54,65及び内側バルブ55,66の開閉を制御するバルブタイミング制御装置としての第1カム82及び第2カム92を備え、第1カム82及び第2カム92により、排気行程で排気バルブ46の外側バルブ65及び内側バルブ66をそれぞれ開け、吸気行程で吸気バルブ43の外側バルブ54及び内側バルブ55をそれぞれ開けることを特徴とする。
これにより、吸排気バルブの有効開口面積を大きくすることができ、吸入空気量を増やすことができ、エンジン出力を向上させることができる。
As shown in FIGS. 1, 2, 3, and 5, the present invention provides the cylinder head 22 with the intake valve 43 and the exhaust valve that open and close the intake port 38 d and the exhaust port 38 e that communicate with the combustion chamber 40, respectively. In the internal combustion engine 10 provided with 46, a double valve comprising an outer valve 54 having an inner valve hole 54a penetrating the intake valve 43 in the axial direction and an inner valve 55 movably inserted into the inner valve hole 54a. The exhaust valve 46 is a double valve composed of an outer valve 65 having an inner valve hole 54a penetrating in the axial direction and an inner valve 66 movably inserted into the inner valve hole 54a. In addition, the intake and exhaust ports 38d and 38e and the combustion chamber 40 are communicated with each other, and an inner passage 60 that is opened and closed by inner valves 55 and 66 is formed. The first cam 82 and the second cam 92 are provided as valve timing control devices for controlling the opening and closing of the outer valves 54 and 65 and the inner valves 55 and 66. The first cam 82 and the second cam 92 exhaust the exhaust gas in the exhaust stroke. The outer valve 65 and the inner valve 66 of the valve 46 are opened, and the outer valve 54 and the inner valve 55 of the intake valve 43 are opened in the intake stroke.
As a result, the effective opening area of the intake / exhaust valve can be increased, the intake air amount can be increased, and the engine output can be improved.

図9は本発明に係る吸気バルブ及び吸気側動弁機構を示す断面図(第2実施形態)であり、図3に示した第1実施形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
吸気側動弁機構130は、外側バルブ54及び内側バルブ55を強制的に開閉する機構であり、カム側ロッカシャフト81と、第1カム131、第2カム132、第3カム133及び第4カム134からなるカムシャフト135のうちの第1カム131に当てた第1開弁用アーム137及び第2カム132に当てた第1閉弁用アーム138を備えるとともにカム側ロッカシャフト81にスイング自在に取付けたカム側第1ロッカアーム143と、このカム側第1ロッカアーム143に一端をスイング自在に連結した筒状の第1プッシュロッド84と、バルブ側ロッカシャフト86と、バルブ側第1ロッカアーム87と、第3カム133に当てた第2開弁用アーム141及び第4カム134に当てた第2閉弁用アーム142を備えるとともにカム側ロッカシャフト81にスイング自在に取付けたカム側第2ロッカアーム153と、このカム側第2ロッカアーム153に一端をスイング自在に連結した棒状の第2プッシュロッド94と、バルブ側第2ロッカアーム97とからなる。
FIG. 9 is a cross-sectional view (second embodiment) showing an intake valve and an intake side valve mechanism according to the present invention. The same components as those in the first embodiment shown in FIG. Omitted.
The intake side valve mechanism 130 is a mechanism for forcibly opening and closing the outer valve 54 and the inner valve 55, and includes a cam side rocker shaft 81, a first cam 131, a second cam 132, a third cam 133, and a fourth cam. Of the camshaft 135 formed of 134, a first valve opening arm 137 applied to the first cam 131 and a first valve closing arm 138 applied to the second cam 132 are provided, and the cam side rocker shaft 81 is swingable. The attached cam side first rocker arm 143, a cylindrical first push rod 84 having one end swingably connected to the cam side first rocker arm 143, a valve side rocker shaft 86, a valve side first rocker arm 87, A second valve opening arm 141 applied to the third cam 133 and a second valve closing arm 142 applied to the fourth cam 134 are provided. A cam-side second rocker arm 153 swingably attached to the side rocker shaft 81, a rod-like second push rod 94 having one end swingably connected to the cam-side second rocker arm 153, and a valve-side second rocker arm 97. Become.

カム側第1ロッカアーム143は、ほぼC字形状に湾曲した部品であり、第1開弁用アーム137の先端に第1カム131と摺動するフォロア145を備え、第1閉弁用アーム138の先端に第2カム132と摺動するフォロア146を備え、第1閉弁用アーム138の中間部に貫通穴83bを開け、この貫通穴83bに球面の一部を構成する凹状球面83cを形成したものである。   The cam-side first rocker arm 143 is a part that is curved in a substantially C-shape, and includes a follower 145 that slides with the first cam 131 at the tip of the first valve-opening arm 137, and the first valve-closing arm 138. A follower 146 that slides with the second cam 132 is provided at the tip, and a through hole 83b is formed in an intermediate portion of the first valve closing arm 138, and a concave spherical surface 83c constituting a part of the spherical surface is formed in the through hole 83b. Is.

第1カム131〜第4カム134は、外側バルブ54及び内側バルブ55の図10で示すバルブタイミング特性を満たす形状に形成したものである。   The first cam 131 to the fourth cam 134 are formed into shapes that satisfy the valve timing characteristics shown in FIG. 10 of the outer valve 54 and the inner valve 55.

カム側第2ロッカアーム153は、ほぼC字形状に湾曲した部品であり、第2開弁用アーム141の先端に第3カム133と摺動するフォロア147を備え、第2閉弁用アーム142の先端に第4カム134と摺動するフォロア148を備え、第2閉弁用アーム142の中間部に凹状球面93bを形成したものである。   The cam-side second rocker arm 153 is a substantially C-shaped curved part, and includes a follower 147 that slides with the third cam 133 at the tip of the second valve-opening arm 141. A follower 148 that slides with the fourth cam 134 is provided at the tip, and a concave spherical surface 93 b is formed at the intermediate portion of the second valve closing arm 142.

図10は本発明に係る吸排気バルブのバルブタイミング特性(第2実施形態)を示すグラフであり、縦軸は吸排気バルブの各外側バルブ及び各内側バルブのリフト量、横軸はクランク角(単位は°)を表す。リフト量は、外側バルブについては、バルブシートを基準とし、内側バルブについては、外側バルブを基準とする。
例えば、排気バルブの外側バルブは、−180°で開き、上死点で閉じる。
排気バルブの内側バルブは、クランク角−c6で開き、クランク角c7で閉じる。
吸気バルブの外側バルブは、上死点で開き、180°で閉じる。
吸気バルブの内側バルブは、クランク角−c8で開き、クランク角c9で閉じる。
このように、吸排気バルブの各外側バルブは、上死点付近ではオーバーラップせず、吸排気バルブの各内側バルブは、上死点付近でのみオーバーラップして開く。
このバルブタイミング特性における上死点での吸気バルブ43及び排気バルブ46の開閉状態は、図5(b)に示したのと同様である。
FIG. 10 is a graph showing valve timing characteristics (second embodiment) of the intake / exhaust valve according to the present invention. The vertical axis represents the lift amount of each outer valve and each inner valve of the intake / exhaust valve, and the horizontal axis represents the crank angle ( The unit is °). The lift amount is based on the valve seat for the outer valve, and is based on the outer valve for the inner valve.
For example, the outer valve of the exhaust valve opens at -180 ° and closes at top dead center.
The inner valve of the exhaust valve opens at a crank angle −c6 and closes at a crank angle c7.
The outer valve of the intake valve opens at top dead center and closes at 180 °.
The inner valve of the intake valve opens at a crank angle −c8 and closes at a crank angle c9.
As described above, the outer valves of the intake / exhaust valves do not overlap near the top dead center, and the inner valves of the intake / exhaust valves open overlappingly only near the top dead center.
The open / close state of the intake valve 43 and the exhaust valve 46 at the top dead center in this valve timing characteristic is the same as that shown in FIG.

図11(a),(b)は本発明に係る吸気バルブのバルブタイミング特性(第3実施形態)を示す説明図である。
(a)はバルブタイミング特性を示すグラフであり、縦軸は吸気バルブの各外側バルブのリフト量、横軸はクランク角(単位は°)を表す。リフト量は、バルブシートを基準とする。
例えば、一対の外側バルブのうち、一方の外側バルブ(これを第1外側バルブとする。)は、上死点で開き、180°で閉じる。
一対の外側バルブのうち、他方の外側バルブ(これを第2外側バルブとする。)は、クランク角c10で開き、クランク角c11で閉じる。
このように、第1外側バルブは、第2外側バルブに対して早く開き、遅く閉じる。
11 (a) and 11 (b) are explanatory diagrams showing valve timing characteristics (third embodiment) of the intake valve according to the present invention.
(A) is a graph showing valve timing characteristics, where the vertical axis represents the lift amount of each outer valve of the intake valve, and the horizontal axis represents the crank angle (unit: °). The lift amount is based on the valve seat.
For example, of the pair of outer valves, one outer valve (this is referred to as a first outer valve) opens at top dead center and closes at 180 °.
Of the pair of outer valves, the other outer valve (this is referred to as a second outer valve) opens at the crank angle c10 and closes at the crank angle c11.
Thus, the first outer valve opens early and closes late with respect to the second outer valve.

(b)は(a)における外側バルブを備える一対の吸気バルブのクランク角c12での開閉を示す図である。
即ち、一対の吸気バルブを第1吸気バルブ43Aと第2吸気バルブ43B(第1吸気バルブ43A及び第2吸気バルブ43Bは、吸気バルブ43と同一構造である。)とし、第1吸気バルブ43Aを第1外側バルブ54Aと第1内側バルブ55Aとから構成し、第2吸気バルブ43Bを第2外側バルブ54Bと第2内側バルブ55Bとから構成する。なお、θは第1吸気バルブ43Aと第2吸気バルブ43Bとのバルブ挟み角である。
(B) is a figure which shows opening and closing at the crank angle c12 of a pair of intake valve provided with the outer side valve in (a).
That is, the pair of intake valves is a first intake valve 43A and a second intake valve 43B (the first intake valve 43A and the second intake valve 43B have the same structure as the intake valve 43), and the first intake valve 43A is the same. The first outer valve 54A and the first inner valve 55A are configured, and the second intake valve 43B is configured by the second outer valve 54B and the second inner valve 55B. Note that θ is a valve clamping angle between the first intake valve 43A and the second intake valve 43B.

第1吸気バルブ43Aの第1外側バルブ54Aは、第2吸気バルブ43Bの第2外側バルブ54Bよりも早く開き、リフト量が大きい。このように、第1外側バルブ54Aと外側バルブ54Bとのバルブタイミングを異ならせることで、第1外側バルブ54A及び第2外側バルブ54Bの外形が大きくとも、第1外側バルブ54Aと第2外側バルブ54Bとを干渉しないように重ねて第1外側バルブ54A及び外側バルブ54Bのそれぞれの有効開口面積を大きくすることができる。更に、第1内側バルブ55A及び第2内側バルブ55Bも開けることで、より一層有効開口面積を大きくすることができる。   The first outer valve 54A of the first intake valve 43A opens earlier than the second outer valve 54B of the second intake valve 43B, and the lift amount is large. In this way, by making the valve timings of the first outer valve 54A and the outer valve 54B different, the first outer valve 54A and the second outer valve 54A are large even if the outer shapes of the first outer valve 54A and the second outer valve 54B are large. The effective opening areas of the first outer valve 54A and the outer valve 54B can be increased by overlapping so as not to interfere with 54B. Furthermore, by opening the first inner valve 55A and the second inner valve 55B, the effective opening area can be further increased.

また、リフト量を大きくしても各吸気バルブ43A,43Bが干渉しないため、バルブ挟み角θを大きくすることができ、これによって、吸気バルブ43A,43B、詳しくは外側バルブ54A,54B、内側バルブ55A,55Bのそれぞれの傘部の外形を大きくすることが可能になり、更に有効開口面積を大きくすることができる。   Further, even if the lift amount is increased, the intake valves 43A and 43B do not interfere with each other, so that the valve sandwiching angle θ can be increased, whereby the intake valves 43A and 43B, more specifically, the outer valves 54A and 54B, the inner valves It becomes possible to enlarge the outer shape of each of the umbrella portions 55A and 55B, and further increase the effective opening area.

以上の図1、図2及び図9に示したように、本発明は、シリンダ軸線28に対して複数の吸気バルブ43A,43B及び排気バルブ46を放射状に配置した内燃機関10において、複数の吸気バルブ43A,43B、詳しくは、外側バルブ54A,54B、内側バルブ55A,55Bをそれぞれ異なったバルブタイミング、異なったリフト量で開閉制御することで複数の吸気バルブ43A,43Bの干渉を防止するバルブ開閉制御手段としての第1カム82、第2カム92を設けたことを特徴とする。   As shown in FIGS. 1, 2, and 9, the present invention provides a plurality of intake air in the internal combustion engine 10 in which the plurality of intake valves 43 </ b> A, 43 </ b> B and the exhaust valves 46 are arranged radially with respect to the cylinder axis 28. Valves 43A and 43B, specifically, valve opening and closing that prevents interference between the plurality of intake valves 43A and 43B by controlling the opening and closing of the outer valves 54A and 54B and the inner valves 55A and 55B with different valve timings and different lift amounts. A first cam 82 and a second cam 92 are provided as control means.

これにより、各吸気バルブ43A,43Bの干渉を防止することができ、バルブリフト量を大きくすることができる。また、バルブ挟み角θを大きくすることができ、傘部外形を大きくすることができる。以上より、吸気バルブ43A,43Bの開口面積を大きくすることができ、吸入空気量を増やすことができて、内燃機関出力を向上させることができる。   Thereby, interference of each intake valve 43A, 43B can be prevented, and the valve lift amount can be increased. Further, the valve sandwiching angle θ can be increased, and the outer shape of the umbrella portion can be increased. As described above, the opening areas of the intake valves 43A and 43B can be increased, the intake air amount can be increased, and the output of the internal combustion engine can be improved.

更に、バルブ挟み角θを大きくすることで、吸気バルブ43A,43Bが開いたときに、吸気バルブ43A,43Bと燃焼室壁との距離を大きくすることができ、吸気バルブ43A,43Bの有効開口面積が大きくなって、より一層の吸入空気量増加を図ることができる。   Further, by increasing the valve clamping angle θ, when the intake valves 43A and 43B are opened, the distance between the intake valves 43A and 43B and the combustion chamber wall can be increased, and the effective openings of the intake valves 43A and 43B can be increased. As the area increases, the intake air amount can be further increased.

また、吸気バルブ43及び排気バルブ46の少なくとも一方を、その傘部58,63,71,75が非円形となるようにしたことを特徴とする。
これにより、開口面積をより大きくすることができ、更なる吸入空気量増加を図ることができる。
Further, at least one of the intake valve 43 and the exhaust valve 46 is characterized in that the umbrella portions 58, 63, 71, 75 are non-circular.
Thereby, an opening area can be enlarged more and the further increase in intake air amount can be aimed at.

以上の図3、図6〜図8に示したように、本発明は、カムシャフト17の回転をプッシュロッド84,94及びロッカアーム87,97を介して吸気バルブ43の開閉動作に変換するOHV型内燃機関10(図1参照)の吸気側動弁機構48において、吸気バルブ43を、軸方向に貫通する内側バルブ穴54aを開けた外側バルブ54と、内側バルブ穴54aに移動自在に挿入した内側バルブ55とからなる二重バルブとし、外側バルブ54に吸排気ポート38d,38eと燃焼室40とを連通させるとともに内側バルブ55で開閉される内側通路60を形成し、吸気側動弁機構48に、外側バルブ54を開閉するためにカムシャフト17に設けた外側バルブ用カムとしての第1カム82に当てるとともに第1ロッカシャフトとしてのカム側ロッカシャフト81でスイング自在に支持した外側バルブ用第1ロッカアームとしてのカム側第1ロッカアーム83と、このカム側第1ロッカアーム83に一端を連結した外側バルブ用プッシュロッドとしての第1プッシュロッド84と、この第1プッシュロッド84の他端に連結するとともに第2ロッカシャフトとしてのバルブ側ロッカシャフト86でスイング自在に支持し且つ外側バルブ54に連結した外側バルブ用第2ロッカアームとしてのバルブ側第1ロッカアーム87と、内側バルブ55を開閉するためにカムシャフト17に設けた内側バルブ用カムとしての第2カム92に当てるとともにカム側ロッカシャフト81でスイング自在に支持した内側バルブ用第1ロッカアームとしてのカム側第2ロッカアーム93と、このカム側第2ロッカアーム93に一端を連結した内側バルブ用プッシュロッドとしての第2プッシュロッド94と、この第2プッシュロッド94の他端に連結するとともにバルブ側ロッカシャフト86でスイング自在に支持し且つ内側バルブ55に連結した内側バルブ用第2ロッカアームとしてのバルブ側第2ロッカアーム97とを備え、カム側第1ロッカアーム83及びカム側第2ロッカアーム93に、一方が第1カム82又は第2カム92に駆動されたときに他方を押して駆動する駆動アームとしての突出部83a,93dをそれぞれ形成し、第1プッシュロッド84及び第2プッシュロッド94の一方を筒状に形成し、この筒状のプッシュロッド84の内側に第1プッシュロッド84及び第2プッシュロッド94の他方を配置することで2本のプッシュロッド84,94をほぼ同軸に配置し、内側バルブ55を開閉するときには、突出部83a,93dを介して外側バルブ54側を駆動し、外側バルブ54を開閉するときには、突出部83a,93dを介して内側バルブ55側を駆動することを特徴とする。
これにより、外側バルブ54及び内側バルブ55の両方を同時に開くことができ、吸入空気量を増やすことができて、内燃機関出力を向上させることができる。
As shown in FIGS. 3 and 6 to 8, the present invention converts the rotation of the camshaft 17 into an opening / closing operation of the intake valve 43 via the push rods 84 and 94 and the rocker arms 87 and 97. In the intake side valve operating mechanism 48 of the internal combustion engine 10 (see FIG. 1), the intake valve 43 has an outer valve 54 having an inner valve hole 54a penetrating in the axial direction, and an inner side movably inserted into the inner valve hole 54a. The intake / exhaust ports 38d, 38e and the combustion chamber 40 are communicated with the outer valve 54, and an inner passage 60 that is opened and closed by the inner valve 55 is formed. In addition, the cam contacts the first cam 82 as the cam for the outer valve provided on the camshaft 17 to open and close the outer valve 54 and the cam side as the first rocker shaft A cam side first rocker arm 83 as a first rocker arm for an outer valve supported by a rocker shaft 81 in a swingable manner, and a first push rod 84 as an outer valve push rod having one end connected to the cam side first rocker arm 83; The first rocker arm on the valve side as the second rocker arm for the outer valve connected to the other end of the first push rod 84 and swingably supported by the valve side rocker shaft 86 as the second rocker shaft and connected to the outer valve 54. 87 and a cam serving as a first rocker arm for an inner valve that is supported by a cam-side rocker shaft 81 and is swingably supported by a second cam 92 serving as an inner valve cam provided on the camshaft 17 to open and close the inner valve 55. Side second rocker arm 93 and the cam side first A second push rod 94 as an inner valve push rod connected at one end to the rocker arm 93, and connected to the other end of the second push rod 94 and supported by the valve-side rocker shaft 86 in a swingable manner, and connected to the inner valve 55. A valve-side second rocker arm 97 as a second rocker arm for the inner valve connected, and one of the cam-side first rocker arm 83 and the cam-side second rocker arm 93 is driven by the first cam 82 or the second cam 92. Protrusions 83a and 93d are formed as drive arms that are sometimes pushed to drive the other, and one of the first push rod 84 and the second push rod 94 is formed in a cylindrical shape, and the inner side of the cylindrical push rod 84 is formed. By disposing the other of the first push rod 84 and the second push rod 94 on the two push rods, When the shrods 84 and 94 are arranged substantially coaxially and the inner valve 55 is opened and closed, the outer valve 54 side is driven via the protrusions 83a and 93d, and when the outer valve 54 is opened and closed, the protrusions 83a and 93d are interposed. And driving the inner valve 55 side.
Thereby, both the outer valve 54 and the inner valve 55 can be opened simultaneously, the intake air amount can be increased, and the output of the internal combustion engine can be improved.

また、本発明は、外側バルブ54と内側バルブ55との間に、外側バルブ54に対して内側バルブ55を強制的に閉じるスプリングとしての圧縮コイルばね98を介在させたことを特徴とする。
これにより、外側バルブ54に対して内側バルブ55を圧縮コイルばね98で確実に閉じることができ、シール性を確保することができる。
Further, the present invention is characterized in that a compression coil spring 98 as a spring for forcibly closing the inner valve 55 with respect to the outer valve 54 is interposed between the outer valve 54 and the inner valve 55.
As a result, the inner valve 55 can be reliably closed by the compression coil spring 98 with respect to the outer valve 54, and sealing performance can be ensured.

図12は本発明に係る外側バルブと内側バルブとの間に弾性力を発生させる機構を示す平面図(第4実施形態)であり、図3に示した圧縮コイルばね98に代えて、カム側第1ロッカアーム83とカム側第2ロッカアーム93との間にねじりコイルばね161を介在させたことを示す。   FIG. 12 is a plan view (fourth embodiment) showing a mechanism for generating an elastic force between the outer valve and the inner valve according to the present invention. In place of the compression coil spring 98 shown in FIG. This shows that a torsion coil spring 161 is interposed between the first rocker arm 83 and the cam-side second rocker arm 93.

詳しくは、カム側第1ロッカアーム83の一端に設けた小径部167とカム側第2ロッカアーム93の一端に設けた小径部168とを隣接させるように、カム側第1ロッカアーム83及びカム側第2ロッカアーム93をカム側ロッカシャフト81にスイング自在に取付け、小径部167,168にねじりコイルばね161を嵌めるとともに、ねじりコイルばね161の一端に設けた折曲げ部161aを突出部83aに掛け、ねじりコイルばね161の他端に設けた折曲げ部161bを突出部93dに掛ける。これにより、突出部83aと突出部93dとは、ねじりコイルばね161によって離れるように付勢される。   Specifically, the cam side first rocker arm 83 and the cam side second so that the small diameter portion 167 provided at one end of the cam side first rocker arm 83 and the small diameter portion 168 provided at one end of the cam side second rocker arm 93 are adjacent to each other. The rocker arm 93 is swingably attached to the cam side rocker shaft 81, the torsion coil spring 161 is fitted to the small diameter portions 167 and 168, and the bent portion 161a provided at one end of the torsion coil spring 161 is hung on the protruding portion 83a. A bent portion 161b provided at the other end of the spring 161 is hung on the protruding portion 93d. Thereby, the protrusion 83a and the protrusion 93d are urged away by the torsion coil spring 161.

本発明の吸排気装置は、二輪車、四輪車の内燃機関に好適である。   The intake / exhaust device of the present invention is suitable for an internal combustion engine of a two-wheeled vehicle or a four-wheeled vehicle.

本発明に係る吸排気装置を備えた内燃機関の断面図(第1実施形態)である。1 is a cross-sectional view (first embodiment) of an internal combustion engine including an intake / exhaust device according to the present invention. 本発明に係る吸排気バルブの配置を示す図(第1実施形態)である。It is a figure (1st Embodiment) which shows arrangement | positioning of the intake / exhaust valve | bulb which concerns on this invention. 本発明に係る吸気バルブ及び吸気側動弁機構を示す断面図(第1実施形態)である。It is sectional drawing (1st Embodiment) which shows the intake valve and intake side valve operating mechanism which concern on this invention. 本発明に係る吸排気バルブのバルブタイミング特性を示す説明図(第1実施形態)である。It is explanatory drawing (1st Embodiment) which shows the valve timing characteristic of the intake / exhaust valve which concerns on this invention. 本発明に係る吸排気バルブのバルブタイミング特性での開閉状態を示す断面図(第1実施形態)である。It is sectional drawing (1st Embodiment) which shows the open / close state in the valve timing characteristic of the intake / exhaust valve | bulb which concerns on this invention. 本発明に係る吸気側動弁機構の作用を示す第1作用図(第1実施形態)である。FIG. 3 is a first operation diagram (first embodiment) showing an operation of the intake side valve mechanism according to the present invention. 本発明に係る吸気側動弁機構の作用を示す第2作用図(第1実施形態)である。FIG. 6 is a second action diagram (first embodiment) showing the action of the intake side valve mechanism according to the present invention. 本発明に係る吸気側動弁機構の作用を示す第3作用図(第1実施形態)である。FIG. 6 is a third action diagram (first embodiment) showing the action of the intake side valve mechanism according to the present invention. 本発明に係る吸気バルブ及び吸気側動弁機構を示す断面図(第2実施形態)である。It is sectional drawing (2nd Embodiment) which shows the intake valve and intake side valve operating mechanism which concern on this invention. 本発明に係る吸排気バルブのバルブタイミング特性(第2実施形態)を示すグラフである。It is a graph which shows the valve timing characteristic (2nd Embodiment) of the intake / exhaust valve which concerns on this invention. 本発明に係る吸気バルブのバルブタイミング特性(第3実施形態)を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the valve timing characteristic (3rd Embodiment) of the intake valve which concerns on this invention. 本発明に係る外側バルブと内側バルブとの間に弾性力を発生させる機構を示す平面図(第4実施形態)である。It is a top view (4th Embodiment) which shows the mechanism which generates an elastic force between the outer side valve | bulb and inner side valve | bulb which concern on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…内燃機関、22…シリンダヘッド、38d…吸気ポート、38e…排気ポート、40…燃焼室、43…吸気バルブ、46…排気バルブ、54,65…外側バルブ、54a…内側バルブ穴、55,66…内側バルブ、60…内側通路、82,92…バルブタイミング制御装置(第1カム、第2カム)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 22 ... Cylinder head, 38d ... Intake port, 38e ... Exhaust port, 40 ... Combustion chamber, 43 ... Intake valve, 46 ... Exhaust valve, 54, 65 ... Outer valve, 54a ... Inner valve hole, 55, 66 ... Inner valve, 60 ... Inner passage, 82, 92 ... Valve timing control device (first cam, second cam).

Claims (2)

シリンダヘッドに、燃焼室に通じる吸排気ポートをそれぞれ開閉する吸排気バルブを設けた内燃機関において、
前記吸排気バルブは、軸方向に貫通する内側バルブ穴を開けた外側バルブと、前記内側バルブ穴に移動自在に挿入した内側バルブとからなる二重バルブであり、
前記外側バルブに、前記吸排気ポートと前記燃焼室とを連通させるとともに前記内側バルブで開閉される内側通路を形成し、
これらの外側バルブ及び内側バルブの開閉を制御するバルブタイミング制御装置を備え、このバルブタイミング制御装置は、少なくとも掃気時に、前記吸排気バルブの各外側バルブを同時に閉じる非オーバーラップ状態にするとともに、前記吸排気バルブの各内側バルブを同時に開くオーバーラップ状態にすることを特徴とする内燃機関の吸排気装置。
In the internal combustion engine provided with an intake / exhaust valve for opening / closing an intake / exhaust port leading to the combustion chamber in the cylinder head,
The intake / exhaust valve is a double valve composed of an outer valve having an inner valve hole penetrating in the axial direction and an inner valve movably inserted into the inner valve hole,
The outer valve is connected to the intake / exhaust port and the combustion chamber and forms an inner passage that is opened and closed by the inner valve,
The valve timing control device for controlling the opening and closing of the outer valve and the inner valve, the valve timing control device is in a non-overlapping state in which the outer valves of the intake and exhaust valves are simultaneously closed at least during scavenging. An intake / exhaust device for an internal combustion engine, wherein the inner valves of the intake / exhaust valves are opened in an overlapping state simultaneously.
シリンダヘッドに、燃焼室に通じる吸排気ポートをそれぞれ開閉する吸排気バルブを設けた内燃機関において、
前記吸排気バルブは、軸方向に貫通する内側バルブ穴を開けた外側バルブと、前記内側バルブ穴に移動自在に挿入した内側バルブとからなる二重バルブであり、
前記外側バルブに前記吸排気ポートと前記燃焼室とを連通させるとともに前記内側バルブで開閉される内側通路を形成し、
これらの外側バルブ及び内側バルブの開閉を制御するバルブタイミング制御装置を備え、このバルブタイミング制御装置は、排気行程で前記排気バルブの外側バルブ及び内側バルブをそれぞれ開け、吸気行程で前記吸気バルブの外側バルブ及び内側バルブをそれぞれ開けることを特徴とする内燃機関の吸排気装置。
In the internal combustion engine provided with an intake / exhaust valve for opening / closing an intake / exhaust port leading to the combustion chamber in the cylinder head,
The intake / exhaust valve is a double valve composed of an outer valve having an inner valve hole penetrating in the axial direction and an inner valve movably inserted into the inner valve hole,
Forming the inner passage opened and closed by the inner valve while communicating the intake and exhaust ports and the combustion chamber to the outer valve;
A valve timing control device that controls opening and closing of the outer valve and the inner valve is provided. The valve timing control device opens the outer valve and the inner valve of the exhaust valve in the exhaust stroke, and the outside of the intake valve in the intake stroke. An intake / exhaust device for an internal combustion engine, wherein each of the valve and the inner valve is opened.
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