JP2008128095A - エンジンの動弁構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】カムシャフト11がシリンダヘッド3内に設けられているエンジンの動弁構造であって、カムシャフト11には、第一カム14及び第二カム15が軸線方向に並設されており、吸気弁20に連結され、第一カム14のカム面14a上を摺動する第一ロッカーアーム12と、排気弁30に連結され、第二カム15のカム面15a上を摺動する第二ロッカーアーム13とを備え、第一カム14及び第二カム15において一方のカム面が他方のカム面よりもカムシャフト11の軸心側に配置されていることを特徴としている。
【選択図】図2
Description
したがって、吸気弁及び排気弁のバルブタイミング、リフト量及び開き角度を個別に設定することより、エンジンの燃費向上、排出ガス中の有害物質の低減、及び出力特性の調整を行うことが望ましい。
しかしながら、前記した従来の動弁構造では、二体のロッカーアームが同じカム面に案内されることにより、吸気弁及び排気弁が開閉しているため、吸気弁及び排気弁のバルブタイミング、リフト量及び開き角度を個別に設定することが困難となっている。
まず、本実施形態の動弁構造を用いたエンジン全体の構成について説明した後に、動弁構造について詳細に説明する。
図1は、本実施形態のエンジンを後方から見たときの部分断面図である。図2は、本実施形態のシリンダヘッドにおいて、ロッカーアームカバーを外した状態を後方から見た斜視図である。図3は、本実施形態の動弁構造を示した平面図である。図4は、本実施形態の動弁構造を示した図で、図3のA−A断面図である。図5は、本実施形態の動弁構造を示した図で、図3のB−B断面図である。図6は、本実施形態の動弁構造を示した図で、図3のC−C断面図である。
以下の説明において、前後左右方向とは、各図に示した前後左右方向に対応している。なお、この前後左右方向は、本実施形態の動弁構造を説明するうえで便宜上設定した方向であり、動弁構造の構成を限定するものではない。
図1に示すエンジン1は、4サイクルの内燃機関であり、シリンダブロック2の上部にシリンダヘッド3が設けられ、シリンダブロック2の下部にクランクケース4が設けられている。
このエンジン1は、図2に示すように、吸気弁20及び排気弁30と、この吸気弁20及び排気弁30を開閉させるための動弁構造10とが、シリンダヘッド3内に設けられているOHCエンジンである。
なお、本実施形態のエンジン1では、動弁構造10以外の構成について、公知の内燃機関の構成を用いているため、その詳細な説明は省略する。
シリンダヘッド3は、図1に示すように、シリンダヘッド本体3aと、シリンダヘッド本体3aの上部に覆設されたロッカーアームカバー3bとから構成されている。
シリンダヘッド本体3aの前後方向の略中央部には、図6に示すように、燃焼室6内に連通している吸気ポート3c及び排気ポート3dが形成されている。具体的には、シリンダヘッド本体3aの左右方向の中心位置を挟んで左側に吸気ポート3cが配設され、右側に排気ポート3dが配設されている。
また、シリンダヘッド本体3aには、吸気ポート3c及び排気ポート3dに対応するようにして、吸気弁20及び排気弁30が配設されており、シリンダヘッド本体3aの左右方向の中心位置を挟んで左側に吸気弁20が配設され、右側に排気弁30が配設されている。
本実施形態のエンジン1では、潤滑油を含む混合気によって、エンジン1内の各部を潤滑するように構成されている。
図1に示すエンジン1のシリンダブロック2には、キャブレター5からシリンダ2a内に通じる供給路2bが形成されている。この供給路2bのシリンダ2a側の開口部は、ピストン7が上死点に移動したときには開いた状態となり、ピストン7が下死点に移動したときには、ピストン7の外周面によって閉じられた状態となる位置に形成されている。
また、エンジン1のクランクケース4及びシリンダブロック2の壁部には、クランク室4a内からシリンダヘッド3内に通じる連絡路(図示せず)が形成されており、この連絡路のクランク室4a側の開口部には、クランク室4a側からのみ混合気が流れるように、リードバルブ等の逆流防止機構が設けられている。
クランク室4a内の混合気は、吸気行程及び燃焼行程において、ピストン7の下降による圧力によって、クランク室4a内から連絡路に送り出される。
クランク室4a内から連絡路に送り出された混合気は、連絡路からシリンダヘッド3内に噴出し、シリンダヘッド3内の動弁構造10に吹き付けられた後に、燃焼室6内に吸入され、燃焼行程において燃焼室6内で燃焼される。
さらに、燃焼室6内の燃焼ガスは、排気行程において排気ポート3dからマフラー8内に送り込まれ、マフラー8から外部に排気される。
動弁構造10は、図2及び図3に示すように、シリンダヘッド3内に設けられており、シリンダヘッド本体3aの左右方向の中央部において、吸気弁20及び排気弁30の後方で前後方向に延長されているカムシャフト11と、吸気弁20を開閉させる第一ロッカーアーム12と、排気弁30を開閉させる第二ロッカーアーム13とを備えている。
図2及び図3に示すカムシャフト11は、略円形断面の軸部材であり、その両端部は、シリンダヘッド本体3aの後壁部に設けられた軸受け部3eと、吸気弁20及び排気弁30の後方でシリンダヘッド本体3aの底部に設けられた軸受け部3fとにそれぞれ軸支されている。
また、カムシャフト11の後端部11aには、クランクシャフト4b(図1参照)の回転駆動力を伝達するためのチェーンやベルト等の動力伝達機構(図示せず)が連結されており、カムシャフト11はクランクシャフト4bの回転に連動して軸回りに回転するように構成されている。
カムシャフト11には、図2及び図3に示すように、第一カム14及び第二カム15が前後方向(カムシャフト11の軸方向)に所定間隔を離して並設されている。この第一カム14及び第二カム15の外周面には、後記する第一ロッカーアーム12及び第二ロッカーアーム13の揺動を案内するためのカム面14a,15aがそれぞれ形成されている。
なお、前方(一方)の第二カム15のカム面15aは、後方(他方)の第一カム14のカム面14aよりもカムシャフト11の軸心側に配置されており、第二カム15の外周形状が、第一カム14の外周形状よりも小さく形成されている。
第一ロッカーアーム12及び第二ロッカーアーム13は、図3に示すように、シリンダヘッド本体3aの上面に設けられており、シリンダヘッド本体3aの左右方向の中心位置を挟んで左側に第一ロッカーアーム12が配設され、右側に第二ロッカーアーム13が配設されている。
第一ロッカーアーム12では、図4に示すように、連結部12a(一端)が吸気弁20及びシリンダヘッド本体3aに連結され、突出部12b(他端)には第一カム14のカム面14a上を摺動するスリッパ面12cが形成されている。
この弁体取付穴12fには、吸気弁20のステム部20aの上端部に当接しているアジャストスクリュ20bが挿通されており、ナット20cによってアジャストスクリュ20bが連結部12aに固着されることにより、第一ロッカーアーム12の連結部12aは、アジャストスクリュ20bを介して吸気弁20に連結されている。
また、第一ロッカーアーム12の連結部12aの内方側が上昇した場合には、バルブスプリング20dの付勢力によって吸気弁20が押し上げられ、燃焼室6と吸気ポート3cとの間が閉塞された状態となる。
なお、第二ロッカーアーム13は、前記した第一ロッカーアーム12に対して左右対称の構成となっており、略同様の構成であるため、同一の構成については、その詳細な説明を省略する。
本実施形態の動弁構造10では、図3に示すように、カムシャフト11に二体のカム14,15が設けられており、二体のロッカーアーム12,13は、それぞれ異なるカム14,15に案内されて揺動するため、吸気弁20及び排気弁30のバルブタイミング、リフト量及び開き角度を個別に設定することができる。
そして、吸気弁20及び排気弁30のバルブタイミング、リフト量及び開き角度を個別に設定することにより、燃焼室6(図1参照)内への混合気の吸入タイミングや燃焼ガスの排出タイミングを微調整することができるため、エンジン1(図1参照)の燃費を向上させることができる。さらに、燃焼効率を高めて排ガス中の有害物質を低減することができ、エンジン1を様々な使用環境や世界的な排出ガス規制に対応させることができる。
したがって、動弁部品の負荷を考慮して、何れかのカム14,15を組み合せることにより、吸気弁20及び排気弁30を最適に作動させることができる。
この構成では、シリンダヘッド本体3aのヘッド取付穴3gを上方に露出させることができるため、シリンダヘッド本体3aからロッカーアーム12,13を取り外すことなく、シリンダヘッド3をシリンダブロック2(図1参照)に脱着させることができ、エンジン1内の清掃や点検等のメンテナンス性を向上させることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に設計変更が可能である。例えば、本実施形態では、図3に示すように、前後方向に並設された二体のカム14,15のうち、前方の第二カム15のカム面15aが後方の第一カム14のカム面14aよりもカムシャフト11の軸心側に配置されているが、後方の第一カム14のカム面14aが前方の第二カム15のカム面15aよりもカムシャフト11の軸心側に配置されるように構成してもよい。
この構成では、第一ロッカーアーム12の支持ピン12e及び支持穴12dに作用する応力を低減することができるため、吸気弁20におけるバルブクリアランスの増加を防ぐことができる。
3 シリンダヘッド
3a シリンダヘッド本体
3b ロッカーアームカバー
3g ヘッド取付穴
4 クランクケース
4a クランク室
4b クランクシャフト
10 動弁構造
11 カムシャフト
12 第一ロッカーアーム
12a 連結部
12b 突出部
12c スリッパ面
13 第二ロッカーアーム
13a 連結部
13b 突出部
13c スリッパ面
14 第一カム
14a カム面
15 第二カム
15a カム面
20 吸気弁
30 排気弁
Claims (2)
- クランクシャフトの回転に連動して回転するカムシャフトが、シリンダヘッド内に設けられているエンジンの動弁構造であって、
前記カムシャフトには、外周面にカム面が形成された第一カム及び第二カムが、前記カムシャフトの軸方向に並設されており、
一端が前記吸気弁に連結され、他端には前記第一カムのカム面上を摺動するスリッパ面が形成されている第一ロッカーアームと、
一端が前記排気弁に連結され、他端には前記第二カムのカム面上を摺動するスリッパ面が形成されている第二ロッカーアームと、を備え、
前記第一カム及び前記第二カムにおいて、一方のカム面は他方のカム面よりも前記カムシャフトの軸心側に配置されていることを特徴とするエンジンの動弁構造。 - 前記第一カム及び前記第二カムには、前記シリンダヘッド内に供給された潤滑油、燃料及び空気の混合気が吹き付けられるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のエンジンの動弁構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006314080A JP2008128095A (ja) | 2006-11-21 | 2006-11-21 | エンジンの動弁構造 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011007148A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 内燃機関の動弁装置及び該動弁装置に用いられるカム |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH04113711U (ja) * | 1991-03-22 | 1992-10-06 | 川崎重工業株式会社 | 2サイクルエンジン |
JPH05156904A (ja) * | 1991-12-04 | 1993-06-22 | Suzuki Motor Corp | 4サイクルエンジンの動弁機構潤滑装置 |
JP2005201259A (ja) * | 2004-01-16 | 2005-07-28 | Crf Soc Consortile Per Azioni | 排気バルブを機械的に制御するとともに、電子制御された油圧デバイスによって吸気バルブを制御するカム軸を備えた内燃機関 |
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2006
- 2006-11-21 JP JP2006314080A patent/JP2008128095A/ja active Pending
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