JP2564519B2 - Ｓｏｈｃ型内燃機関の動弁機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は燃焼室の上部中央にスパークプラグを設け、
吸気側と排気側のロッカアームを共通に１本のロッカア
ームシャフトに支持した内燃機関のSOHC型動弁機構に関
する。

（従来の技術） SOHC型動弁機構において、吸気側と排気側のロッカア
ームを共通のロッカアームシャフトで支持することは従
来から行われ、特開昭60−209612号及び実願昭60−3725
2号にて、ロッカアームシャフトの上方にカムシャフト
を配設するとともに、燃焼効率向上のためにスパークプ
ラグを燃焼室の上部中央に配設した各シリンダ毎に４バ
ルブを備えるSOHC型動弁機構が開示される。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、カムシャフトをロッカアームシャフトより
上方に配設すると、ロッカアームの小形化が図れ、回転
数を高くすることができる反面、ヘッド高さが高くなる
という不都合があった。

またノッキングに対し最も有利なセンタープラグ方式
のためには、スパークプラグと干渉しないようロッカア
ームシャフトを上方に配置する必要があり、しかもロッ
カアームシャフトは吸気バルブと排気バルブ間の略中央
に位置しないと、一方のロッカアームが大きくなり、回
転数が高くできない。

更に、剛性を要するカムシャフトが高い位置にあるの
で、シリンダヘッドの上部に起立してカムシャフトを支
えるカムホルダは大きな部材断面寸法を要し、シリンダ
ヘッド部の構造の大型化が避けられなかった。

本発明の目的は、センタープラグ方式により、燃焼効
率の向上を図りつつ、部品点数の低減とカムシャフトの
剛性を確保しつつシリンダヘッド部の構造のコンパクト
化に寄与する内燃機関の動弁機構を提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段） 以上の目的を達成すべく、第１発明は、シリンダボア
上のシリンダヘッド上方に１本のカムシャフトト１本の
ロッカアームシャフトを配設し、該ロッカアームシャフ
トの両側方に吸気バルブと排気バルブを配設するととも
に、吸気側ロッカアームと排気側ロッカアームを前記１
本のロッカアームシャフトに共通に支持し、更にシリン
ダヘッドの燃焼室の上部中央にスパークプラグを配設し
て成るSOHC型内燃機関において、前記カムシャフトをシ
リンダヘッドのアッパデッキの上面に近接し、このカム
シャフトの上方に近接して且つ前記吸気バルブ及び排気
バルブ間の略中央に前記ロッカアームシャフトを配設す
るとともに、上記カムシャフトをアッパデッキ近傍に支
えるカム軸挿入孔を形成したカムジャーナル壁と前記一
方のバルブ型に傾斜して前記スパークプラグ部に至るプ
ラグ挿入筒とをシリンダヘッドと一体に上記アッパデッ
キ上に起立成形し、これらカムジャーナル壁のカム軸挿
入孔の上方部とプラグ挿入筒の上部とを互いに連結固定
する連結壁をシリンダヘッドと一体に成形した。

また、第２の発明は、複数のシリンダを列設し、この
シリンダヘッド上方に１本のカムシャフトと１本のロッ
カアームシャフトを配設し、上記シリンダヘッドのシリ
ンダ列の両側方に分けてそれぞれのシリンダボアについ
て各２個の吸気バルブと排気バルブを配設するととも
に、吸気側ロッカアームと排気側ロッカアームを前記１
本のロッカアームシャフトに共通に支持し、更にシリン
ダヘッドの燃焼室の上部中央にスパークプラグを配設し
て成るSOHC型内燃機関において、前記内燃機関は、前記
カムシャフトをシリンダヘッドのアッパデッキの上面に
近接し、このカムシャフトの上方に近接して且つ上記吸
気バルブ及び排気バルブ間の略中央に前記ロッカアーム
シャフトを配設するとともに、２つの吸気側ロッカアー
ム間に排気側ロッカアームを配設し、これら排気側ロッ
カアームに近接して上記２個の吸気バルブの間に前記ス
パークプラグ部に至るプラグ挿入筒を傾斜して配置する
とともにこのプラグ挿入筒の上端に肉厚部を形成し、こ
のプラグ挿入筒と、上記カムシャフトをアッパデッキ近
傍に支えるカム軸挿入孔を形成したカムジャーナル壁と
を上記アッパデッキ上にシリンダヘッドと一体に起立成
形し、これらカムジャーナル壁のカム軸挿入孔の上方部
とプラグ挿入筒の上端の肉厚部とを互いに連結固定する
連結壁をシリンダヘッドと一体に成形した。

（作用） 第１の発明のSOHC型内燃機関の動弁機構は、一方のバ
ルブ側にプラグ挿入筒を傾斜して形成したセンタープラ
グ方式によって燃焼効率の向上を確保することができ、
カムシャフトをアッパデッキ近傍に支えるカム軸挿入孔
を形成したカムジャーナル壁と前記一方のバルブ側に傾
斜してスパークプラグ部に至るプラグ挿入筒とをシリン
ダヘッドと一体に上記アッパデッキ上に起立成形し、か
つ、カムジャーナル壁の上部とブラグ挿入筒とを連結壁
によって一体に連結したことから、カム軸挿入孔の上下
が拘束されてカム軸の支持剛性が大幅に向上するととも
に、ヘッド高さを低くして動弁室のコンパクト化を達成
することができ、また、部品点数並びに組立工数を少な
くすることができるという作用効果を奏する。

第２の発明のSOHC型内燃機関の動弁機構は、上記作用
に加え、プラグ挿入筒の上端肉厚部によりカム軸の支持
剛性をさらに向上することができ、また、排気側ロッカ
アームに近接してプラグ挿入筒を傾斜して配置したとこ
ろからセンタープラグ配置が容易となるので、ヘッドの
大型化を極力抑えることができるという作用効果を奏
し、さらに、２個の吸気バルブの間にプラグ挿入筒を傾
斜して配置したので、排気ポートのまわりにウォータジ
ャケットを形成するスペースを確保することができ、ヘ
ッドの冷却性向上に有利である。

（実施例） 以下に添付図面を基に本発明の説明のための参考例お
よび本発明の実施例を説明する。

第１図乃至第３図は参考例を示し、図中、（１）はシ
リンダヘッド、（11），（15）はバルブ、（21）はスパ
ークプラグ、（31）はロッカアームシャフト、（41），
（45）はロッカアーム、（51）はカムシャフト、（71）
はヘッドカバーである。図略した複数のシリンダボアを
備えるシリンダブロック上にはシリンダヘッド（１）が
ボルト（９）…にて載置固着され、各シリンダボア上に
臨む燃焼室（２には右側から１対の吸気ポート（３）
が、また左側から１対の排気ポート（４）がそれぞれ開
口する。各ポート（３），（４）の開口部には吸気バル
ブ（11）と排気バルブ（15）がそれぞれ備えられ、（1
4），（18）はバルブスプリングである。更に計４個の
ポート（３），（４）により囲まれた燃焼室（２）の上
部中央にはスパークプラグ（21）の電極（22）が配設さ
れ、このスパークプラグ（21）は吸気バルブ（11）側に
傾斜し、また排気ポート（４）のまわりにはウォーター
ジャケット（５）が設けられる。

Ｖ形をなす吸気バルブ（11）と排気バルブ（15）間の
略中央の上方には１本のロッカアームシャフト（31）が
配設され、ロッカアームシャフト（31）は軸線（C₁）を
シリンダボア軸線（C₀）より排気バルブ（15）側に若干
オフセットして配設される。このロッカアームシャフト
（31）のシリンダボア軸線（C₀）上方の両側には間隔を
設けて排気側ロッカアーム（45），（45）が、更にその
外側に吸気側ロッカアーム（41），（41）がそれぞれ共
通に支持され、各ロッカアーム（41），（45）の先端の
駆動部（42），（46）はアジャストスクリュー（43），
（47）を介して各バルブ（11），（15）のステム（1
2），（16）に当接している。

そしてロッカアームシャフト（31）の下方にはカムシ
ャフト（51）が配設され、カムシャフト（51）は軸線
（C₂）をロッカアームシャフト軸線（C₁）より排気バル
ブ（15）側に比較的大きくオフセットして配設される。
このカムシャフト（51）のジャーナル（52）の両側の排
気側カム（53），（53）とその外側の吸気側カム（5
4），（54）には前記ロッカアーム（41），（45）の基
端のスリッパ部（44），（48）がそれぞれ当接してい
る。

以上において、シリンダヘッド（１）のシリンダボア
軸線（C0）のアッパーデッキ（5a）の上方にはカムシャ
フト（51）用の半円形の受けを形成したカムジャーナル
壁をなすロアホルダ（６）とプラグ挿入孔（７）が一体
に成形され、これらロアホルダ（６）とプラグ挿入孔
（７）との間はアッパーデッキ（5a）の上方で両者を連
結固定する連結壁（6a）をなし、またシリンダヘッド
（１）とは別体にカムシャフト（51）用の半円形をなす
アッパホルダ（62）とロッカアームシャフト（31）を挿
通する円形のロッカホルダ（30）とプラグ挿入孔（63）
とを一体に形成したホルダブロック（61）が用意され
る。

そしてシリンダヘッド（１）上のロアホルダ（６）に
カムシャフト（51）のジャーナル（52）下半部を載置
し、ジャーナル（52）上半部にアッパホルダ（62）と嵌
合してホルダブロック（61）をシリンダヘッド（１）上
にボルト（69），（69）にて載置固着する。即ち別体の
ロアホルダ（６）とアッパホルダ（62）によりカムホル
ダ（50）を構成し、ホルダブロック（61）のロッカホル
ダ（30）内にロッカアームシャフト（31）を挿通して回
転自在に支承するか、或いは仮想線で示すようにビス止
めする。またシリンダヘッド（１）のプラグ挿入孔
（７）とホルダブロック（61）のプラグ挿入孔（63）と
によりプラグ挿入筒（20）が構成される。

尚、２本の吸気側ロッカアーム（41），（41）はプラ
グ挿入筒（20）上部に相寄るようにして屈曲され、また
この吸気側ロッカアーム（41）の外側のロッカアームシ
ャフト（31）上には隣り合うシリンダ側のロッカアーム
との間に介装されるウエブワッシャ（39）が設けられ
る。

以上の動弁機構を覆うヘッドカバー（71）がシリンダ
ヘッド（１）上に載置固着され、ヘッドカバー（71）に
設けたプラグ挿入孔部（72）はプラグ挿入筒（20）に接
続される。

次に第４図乃至第６図は本発明の実施例を示し、前記
と同様の構造部分には同符号を付したが、本実施例は前
記参考例と同様に、複数のシリンダが列設するシリンダ
ヘッド（１）上方に１本のカムシャフト（51）と１本の
ロッカアームシャフト（31）を配設し、上記シリンダヘ
ッド（１）のシリンダ列の両側方に分けてそれぞれのシ
リンダボアについて各２個の吸気バルブ（11,11）と排
気バルブ（15,15）を配設するとともに、吸気側ロッカ
アーム（41,41）と排気側ロッカアーム（45,45）を前記
１本のロッカアームシャフト（31）に共通に支持し、更
にシリンダヘッド（１）の燃焼室を上部中央にスパーク
プラグ（21）を配設してなり、さらに、前記カムシャフ
ト（51）をシリンダヘッド（１）のアッパデッキ（5a）
の上面に近接し、このカムシャフト（51）の上方に近接
して且つ上記吸気バルブ（11,11）及び排気バルブ（15,
15）間の略中央に前記ロッカアームシャフト（31）を配
設するとともに、２つの吸気側ロッカアーム（41,41）
間に排気側ロッカアーム（45,45）を配設し、これら排
気側ロッカアーム（45,45）に近接して上記２個の吸気
バルブ（11,11）の間に前記スパークプラグ（21）部に
至るプラグ挿入筒（20）を傾斜して配置するとともに、
このプラグ挿入筒（20）の上端に肉厚部（20a）を形成
することのほか、このプラグ挿入筒（20）と、上記カム
シャフト（51）をアッパデッキ（5a）近傍に支えるカム
軸挿入孔（50b）を形成したカムジャーナル壁（50）と
を上記アッパデッキ（5a）上にシリンダヘッドと一体に
起立成形し、これらカムジャーナル壁（50）のカム軸挿
入孔（50b）の上方部とプラグ挿入筒（20）の上端の肉
厚部（20a）とを互いに連結固定する連結壁（50a）をシ
リンダヘッドと一体に成形する。

即ちカムシャフト（51）のジャーナル（52）をカム
（53），（54）より大径に形成する一方、シリンダヘッ
ド（１）のアッパーデッキ（5a）上にはジャーナル（5
2）が回転自在に嵌合するカム軸挿入孔（50b）をなす円
形の受けを形成したカムジャーナル壁をなすカムホルダ
（50）を一体に形成するとともに、円形の受けを形成し
たロッカホルダ（30）とプラグ挿入孔（29）を備えたプ
ラグ挿入筒（０）も一体に形成する。

このようにカムシャフト（51）のジャーナル（52）を
カム（53），（54）より大径に形成すれば、シリンダヘ
ッド（１）上にロッカホルダ（30）及びプラグ挿入筒
（20）とともに一体に形成したカム軸挿入孔をなすカム
ホルダ（50）内にカムシャフト（51）を容易に挿通支持
することができる。また、連結壁（50a）がカムジャー
ナル壁のカム軸挿入孔（50b）の上方部とプラグ挿入筒
（20）の上端の肉厚部（20a）とを互いに連結固定する
ことにより、カムシャフトの支持剛性がさらに増加され
る。

（発明の効果） 以上のように第１の発明によれば、一方のバルブ側に
プラグ挿入筒を傾斜して形成したセンタープラグ方式に
よって燃焼効率の向上を確保することができ、カムシャ
フトをアッパデッキ近傍に支えるカム軸挿入孔を形成し
たカムジャーナル壁と前記一方のバルブ側に傾斜してス
パークプラグ部に至るプラグ挿入筒とをシリンダヘッド
と一体に上記アッパデッキ上に起立成形し、かつ、カム
ジャーナル壁の上部とプラグ挿入筒とを連結壁によって
一体に連結したことから、カム軸挿入孔の上下が拘束さ
れてカム軸の支持剛性が大幅に向上するとともに、ヘッ
ド高さを低くして動弁室のコンパクト化を達成すること
ができ、また、部品点数並びに組立工数を少なくするこ
とができるという作用効果を奏する。

第２の発明のSOHC型内燃機関の動弁機構は、上記作用
に加え、プラグ挿入筒の上端肉厚部によりカム軸の支持
剛性をさらに向上することができ、また、排気側ロッカ
アームに近接してプラグ挿入筒を傾斜して配置したこと
からセンタープラグ配置が容易となるので、ヘッドの大
型化を極力抑えることができるという作用効果を奏し、
さらに、２個の吸気バルブの間にプラグ挿入筒を傾斜し
て配置したので、排気ポートのまわりにウォータジャケ
ットを形成するスペースを確保することができ、ヘッド
の冷却性向上に有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の説明のための参考例を示す動弁機構の
縦断面図、第２図及び第３図は同要部の平面図と斜視
図、第４図は本発明の実施例の縦断面図、第５図及び第
６図は同要部の平面図と斜視図である。 尚、図面中、（１）はシリンダヘッド、（２）は燃焼
室、（5a）はアッパーデッキ、（６）はロアホルダ（カ
ムジャーナル壁）、（6a）連結壁、（11），（15）はバ
ルブ、（20）はプラグ挿入筒、（20a）は肉厚部、（2
1）はスパークプラグ、（30）はロッカホルダ、（31）
はロッカアームシャフト、（41），（45）はロッカアー
ム、（50）はカムホルダ（カムジャーナル壁）、（50
a）は連結壁、（50b）はカム軸挿入孔、（51）はカムシ
ャフト、（71）はヘッドカバー、（C0）はシリンダボア
軸線である。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−187706（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−165613（ＪＰ，Ａ) 西独国特許公開2342530（ＤＥ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダボア上のシリンダヘッド上方に１
   本のカムシャフトトと１本のロッカアームシャフトを配
   設し、該ロッカアームシャフトの両側方に吸気バルブと
   排気バルブを配設するとともに、吸気側ロッカアームと
   排気側ロッカアームを前記１本のロッカアームシャフト
   に共通に支持し、更にシリンダヘッドの燃焼室の上部中
   央にスパークプラグを配設して成るSOHC型内燃機関にお
   いて、 前記カムシャフトをシリンダヘッドのアッパデッキの上
   面に近接し、このカムシャフトの上方に近接して且つ前
   記吸気バルブ及び排気バルブ間の略中央に前記ロッカア
   ームシャフトを配設するとともに、上記カムシャフトを
   アッパデッキ近傍に支えるカム軸挿入孔を形成したカム
   ジャーナル壁と前記一方のバルブ側に傾斜して前記スパ
   ークプラグ部に至るプラグ挿入筒とをシリンダヘッドと
   一体に上記アッパデッキ上に起立成形し、これらカムジ
   ャーナル壁のカム軸挿入孔の上方部とプラグ挿入筒の上
   部とを互いに連結固定する連結壁をシリンダヘッドと一
   体に成形したことを特徴とするSCHC型内燃機関の動弁機
   構。
2. 【請求項２】複数のシリンダを列設し、このシリンダヘ
   ッド上方に１本のカムシャフトと１本のロッカアームシ
   ャフトを配設し、上記シリンダヘッドのシリンダ列の両
   側方に分けてそれぞれのシリンダボアについて各２個の
   吸気バルブと排気バルブを配設するとともに、吸気側ロ
   ッカアームと排気側ロッカアームを前記１本のロッカア
   ームシャフトに共通に支持し、更にシリンダヘッドの燃
   焼室の上部中央にスパークプラグを配設して成るSOHC型
   内燃機関において、前記内燃機関は、前記カムシャフト
   をシリンダヘッドのアッパデッキの上面に近接し、この
   カムシャフトの上方に近接して且つ上記吸気バルブ及び
   排気バルブ間の略中央に前記ロッカアームシャフトを配
   設するとともに、２つの吸気側ロッカアーム間に排気側
   ロッカアームを配設し、これら排気側ロッカアームに近
   接して上記２個の吸気バルブの間に前記スパークプラグ
   部に至るプラグ挿入筒を傾斜して配置するとともにこの
   プラグ挿入筒の上端に肉厚部を形成し、このプラグ挿入
   筒と、上記カムシャフトをアッパデッキ近傍に支えるカ
   ム軸挿入孔を形成したカムジャーナル壁とを上記アッパ
   デッキ上にシリンダヘッドと一体に起立成形し、これら
   カムジャーナル壁のカム軸挿入孔の上方部とプラグ挿入
   筒の上端の肉厚部とを互いに連結固定する連結壁をシリ
   ンダヘッドと一体に成形したことを特徴とするSOHC型内
   燃機関の動弁機構。