JP2849939B2 - Ｓｏｈｃ型内燃機関 - Google Patents

Ｓｏｈｃ型内燃機関

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JP2849939B2 JP2117430A JP11743090A JP2849939B2 JP 2849939 B2 JP2849939 B2 JP 2849939B2 JP 2117430 A JP2117430 A JP 2117430A JP 11743090 A JP11743090 A JP 11743090A JP 2849939 B2 JP2849939 B2 JP 2849939B2
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Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 （１） 産業上の利用分野 本発明は、シリンダヘッドには燃焼室上方に単一のロ
ッカシャフトが、更にそのロッカシャフトの上方に、ク
ランク軸に連動回転する単一のカムシャフトがそれぞれ
配設され、前記燃焼室の天井面に開口する一対の吸気弁
口をそれぞれ開閉する一対の吸気弁が前記ロッカシャフ
トの一側方に、また同燃焼室の天井面に開口する一対の
排気弁口をそれぞれ開閉する一対の排気弁が同ロッカシ
ャフトの他側方にそれぞれ配設され、カムシャフトと一
対の吸気弁との間には、ロッカシャフトで揺動可能に支
承された複数の吸気側ロッカアームが介設され、カムシ
ャフトと一対の排気弁との間には、ロッカシャフトで揺
動可能に支承された一対の排気側ロッカアームが介設さ
れ、両吸気弁間および両排気弁間のいずれか一方でシリ
ンダヘッドには、前記燃焼室の天井面略中央部に配置す
べき点火プラグを挿入するためのプラグ挿入筒部が設け
られるSOHC型内燃機関に関する。
（２） 従来の技術 従来、かかるSOHC型内燃機関は、たとえば特開昭55−
151104号公報等により既に知られている。
（３） 発明が解決しようとする課題 上記従来のように、燃焼室上方の単一のロッカシャフ
トの上方に単一のカムシャフトを配置した構造のSOHC型
内燃機関においては、ロッカシャフトの両側に位置する
吸気弁および排気弁の軸線相互がなす角度が狭角となり
（即ち各弁の倒れ角が比較的小さくなり）、そのため、
燃焼室を扁平化できて燃焼効率を向上させ、希薄燃焼を
無理なく行わせることができる等の利点がある反面、次
のような問題がある。即ち各弁の倒れ角を大きくできな
い（即ち燃焼室が扁平化する）関係から、その天井面に
開口する吸気弁口及び排気弁口の口径（開口面積）を比
較的小さく設定せざるを得ず、またプラグ挿入筒部を両
吸気弁間および両排気弁間のいずれかに配置すれば該挿
入筒部両側の弁の口径（開口面積）が益々小さくなり、
それらにより、機関の高出力化を図ることが困難となっ
ていた。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、
燃焼室上方の単一のロッカシャフトの上方に単一のカム
シャフトを配置した構造のSOHC型内燃機関において、前
記利点を生かしながら、機関出力の向上をも達成し得る
ようにした、全体としてコンパクトなSOHC型内燃機関を
得ることを目的とする。
B.発明の構成 （１） 課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明の第１の特徴によ
れば、シリンダヘッドには燃焼室上方に単一のロッカシ
ャフトが、更にそのロッカシャフトの上方に、クランク
軸に連動回転する単一のカムシャフトがそれぞれ配設さ
れ、前記燃焼室の天井面に開口する一対の吸気弁口をそ
れぞれ開閉する一対の吸気弁が前記ロッカシャフトの一
側方に、また同燃焼室の天井面に開口する一対の排気弁
口をそれぞれ開閉する一対の排気弁がロッカーシャフト
の他側方にそれぞれ配置され、前記カムシャフトと一対
の吸気弁との間に介装されて前記カムシャフトに各々摺
接する複数の吸気側ロッカアームが、互いに隣接して前
記ロッカシャフト上に揺動可能に支承され、また前記カ
ムシャフトと一対の排気弁との間に介装されて前記カム
シャフトに各々摺接する一対の排気側ロッカアームが、
前記複数の吸気側ロッカアームをその両側より挟むよう
に互いに隔離して前記ロッカシャフト上に揺動可能に支
承され、そのロッカシャフトの前方他側方で且つ両排気
弁の相互間においてシリンダヘッドには、前記燃焼室の
天井面略中央部に配置すべき点火プラグを挿入するため
のプラグ挿入筒部が設けられ、前記複数の吸気側ロッカ
アームには、機関の運転状態に応じて吸気弁の作動態様
を変更すべくそれら吸気側ロッカアーム相互の連結およ
び連結解除を機関の運転状態に応じて切換可能な連結切
換機構が設けられる。
また本発明の第２の特徴によれば、上記第１の特徴の
構成に加えて、ロッカシャフトには、両吸気弁に個別に
連動、連結される第１および第２吸気側ロッカアーム
と、両吸気弁に対して自由となることを可能としながら
第１および第２吸気側ロッカアーム間に配置される第３
吸気側ロッカアームとが相互に隣接しながら相対揺動可
能に支承され、カムシャフトには、主として機関高速時
に対応可能であって第３吸気側ロッカアームに摺接する
第１カムと、主として機関低速時に対応可能にして第１
カムに隣接しながら第１吸気側ロッカアームに摺接する
第２カムと、第２カムとは反対側で第１カムに隣接しな
がら第２吸気側ロッカアームに摺接する隆起部とが設け
られ、該隆起部は、第２吸気側ロッカアームに連動、連
結される吸気弁の開閉作動を、第２吸気側ロッカアーム
の第３吸気側ロッカアームとの連結解除時には実質的に
休止させるべく形成され、さらに本発明の第３の特徴に
よれば、上記第２の特徴の構成に加えて、第１吸気側ロ
ッカアームに連動、連結される吸気弁に対応してシリン
ダヘッドにけられた吸気路は、燃焼室内に混合気を旋回
しながら供給すべく螺旋状に形成される。
（２） 作用 上記第１の特徴の構成によれば、燃焼室上方の単一の
ロッカシャフトの更に上方に単一のカムシャフトが位置
することで、ロッカシャフトの両側に配した吸気弁およ
び排気弁の軸線相互がなす角度を狭角として燃焼室の扁
平化が図られ、燃焼効率が向上し、希薄燃焼も無理なく
行わせることができる。また上記吸，排気弁の軸線相互
の狭角配置（燃焼室の扁平化）や、両排気弁間へのプラ
グ挿入筒部の介装に起因して吸，排気弁口の開口面積が
小さく設定されても、特に吸気側ロッカアーム相互間の
連結・連結解除による吸気弁作動態様の切換え効果に基
づいて機関出力が効果的に高められる。
またこのように連結切換機構を吸気側ロッカアームに
配設したことにより複数の吸気側ロッカアームを只１本
のロッカシャフト上に隣接配置せざるを得なくなるが、
両排気側ロッカアームは、吸気側ロッカアーム群を両側
より挟むように互いに離隔して同ロッカシャフト上に配
置されるため、その両排気側ロッカアーム間にプラグ挿
入筒部を無理なく設定可能となり、全体としてロッカシ
ャフト周りに連結切換機構およびプラグ挿入筒部を合理
的且つコンパクトに配備できることから、ロッカシャフ
トが只１本である効果とも相俟ってシリンダヘッド部の
小型化が図られる。またプラグ挿入筒部とはロッカシャ
フトを挟んで反対側に位置することになる上記連結切換
機構が、該挿入筒部より極力離されるため、それだけ連
結切換機構の設計自由度が高くなる。
また上記第２の特徴の構成によれば、連結切換機構を
連結解除状態にすると、第１吸気側ロッカアームに連結
された吸気弁が第２カムにより開閉駆動されるのに対
し、第２吸気側ロッカアームに連動、連結された吸気弁
は実質的に休止状態となり、実質的に一方の吸気弁側の
みから燃焼室内に混合気が供給されるので、燃焼室内に
スワールを生じさせて燃焼性を高めることができる。
さらに上記第３の特徴の構成によれば、実質的に一方
の吸気弁側のみから燃焼室に混合気が供給される際に、
該混合気は旋回しながら燃焼室に供給されることにな
り、スワール効果をより高めることができる。
（３） 実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明す
る。
第１図は内燃機関の要部縦断面図であって第２図のＩ
−Ｉ線断面図、第２図は第１図のII−II線断面図、第３
図は第２図のIII−III線断面図、第４図は第１図のIV−
IV線矢視図、第５図は第１図のＶ−Ｖ線断面図、第６図
は第１図のVI−VI線断面図である。
先ず第１図〜第３図において、SOHC型多気筒内燃機関
における機関本体の主要部はシリンダブロック１と該シ
リンダブロック１の上面に結合されるシリンダヘッド２
とから構成され、シリンダブロック１に設けられたシリ
ンダ３には、上面に窪み4aを有するピストン４が摺動可
能に嵌合され、該ピストン４の上面およびシリンダヘッ
ド２間に燃焼室５が形成される。
第４図を併せて参照して、シリンダヘッド２には、燃
焼室５の天井面に開口するようにして、一対の吸気弁口
61,62および一対の排気弁口71,72が設けられる。而して
両吸気弁口61,62の中心間の間隔L1は、両排気弁口71,72
の中心間の間隔LEよりも小さく（LI＜LE）設定されてお
り、両吸気弁口61,62の開口面積は両排気弁口71,72の開
口面積よりも大きく設定される。また、両吸気弁口61,6
2に個別に連なってシリンダヘッド２に設けられる吸気
路81,82はシリンダヘッド２の一側面に開口する単一の
吸気ポート８に共通に連なり、両排気弁口71,72に個別
に連なってシリンダヘッド２に設けられる排気路91,92
はシリンダヘッド２の他側面に開口する単一の排気ポー
ト９に共通に連なる。しかも両吸気路81,82のうちの一
方81は、吸気ポート８から吸気弁口61に至る間で混合気
に旋回流を与えるべく螺旋状に形成される。
前記両吸気弁口61,62を個別に開閉可能な一対の吸気
弁VI1,VI2は、シリンダヘッド２に配設された一対のガ
イド筒10にそれぞれ摺動可能に嵌合されており、各ガイ
ド筒10から突出した各吸気弁VI1,VI2の上端部にそれぞ
れ固定されたリテーナ11とシリンダヘッド２の上部に設
けられたばね受け座2Iとの間には各吸気弁VI1,VI2を囲
繞するコイル状の弁ばね12,12が介設され、それらの弁
ばね12,12により各吸気弁VI1,VI2は上方すなわち閉弁方
向に付勢される。また両排気弁口71,72を個別に開閉可
能な一対の排気弁VE1,VE2は、シリンダヘッド２に配設
された一対のガイド筒13にそれぞれ揺動可能に嵌合され
ており、各ガイド筒13から突出した各排気弁VE1,VE2の
上端部にそれぞれ固定されたリテーナ14とシリンダヘッ
ド２の上部に設けられたばね受け座2Eとの間には各排気
弁VE1,VE2を囲繞するコイル状の弁ばね15,15が介設さ
れ、それらの弁ばね15,15により各排気弁VE1,VE2は上方
すなわち閉弁方向に付勢される。
しかも前記両吸気弁VI1,VI2と前記両排気弁VE1,VE2と
は、シリンダ３の軸線を含んでクランク軸に直交する平
面すなわち第１図および第３図の紙面と平行な平面への
投影図上で、両弁VI1,VI2;VE1,VE2の軸線CI,CEのなす角
度αを小さく（たとえば20〜30゜程度）して配設される
ものであり、そうすることにより燃焼室５の形状を扁平
とし、該燃焼室５内で高い圧縮が得られるようにしてい
る。
上記両吸気弁VI1,VI2と、図示しないクランク軸に1/2
の減速比で連動、連結される単一のカムシャフト16との
間には、カムシャフト16の回転運動を吸気弁VI1,VI2の
開閉運動に変換するための第１吸気側ロッカアーム17、
第２吸気側ロッカアーム18および第３吸気側ロッカアー
ム19が介設され、上記両排気弁VE1,VE2と前記カムシャ
フト16との間には、カムシャフト16の回転運動を排気弁
VE1,VE2の開閉運動に変換する一対の排気側ロッカアー
ム20,20が介設される。
第５図および第６図を併せて参照して、カムシャフト
16は、シリンダヘッド２と該シリンダヘッド２に結合さ
れるホルダ21とで、シリンダ３の軸線と直交する水平な
軸線を有しながら燃焼室５の上方位置で回転自在に支承
される。このカムシャフト16には、主として機関の高速
運転に対応した形状に形成される第１カム22と、主とし
て機関の低速運転に対応した形状に形成されながら第１
カム22の一側に隣接する第２カム23と、第２カム23と反
対側で第１カム22に隣接する隆起部24とが一体的に設け
られ、さらに第２カム23および隆起部24の両側に排気側
カム25,25が一体的に設けられる。第１カム22は、機関
の高速運転域で両吸気弁VI1,VI2を開閉作動せしめるた
めの形状を有するものであり、ベース円部22aと、該ベ
ース円部22aから半径方向外方に張出す高位部22bとを有
する。第２カム23は、両吸気弁VI1,VI2の一方VI1を開閉
作動せしめるための形状を有するものであり、ベース円
部23aと、カムシャフト16の半径方向外方への張出量を
第１カム22の高位部22bよりも小としかつその高位部22b
よりも狭い中心角範囲にわたってベース円部23aから張
出した高位部23bを有する。また隆起部24は、機関の低
速運転域で両吸気弁VI1,VI2の他方VI2を実質的に休止せ
しめるためのものであり、基本的には第１および第２カ
ム22,23のベース円部22a,23aに対応した円形外面を有す
るものであるが、前記高位部22b,23bに対応する部分に
はわずかに突出した突部が設けられる。さらに、両排気
側カム25,25は、機関の運転状態にかかわらず両排気弁V
E1,VE2を開閉作動せしめるための形状を有する。
一方、前記カムシャフト16の直下でシリンダヘッド２
には、該カムシャフト16と平行な軸線を有するロッカシ
ャフト26が固定的に支持される。このロッカシャフト26
には、一方の吸気弁VI1に連動、連結される第１吸気側
ロッカアーム17の基部と、他方の吸気弁V12に連動、連
結される第２吸気側ロッカアーム18の基部と、第１およ
び第２吸気側ロッカアーム17,18間に隣接配置される第
３吸気側ロッカアーム19の基部とが相対揺動可能に支承
される。また各排気弁VE1,VE2に個別に連動、連結され
た一対の排気側ロッカアーム20,20の基部は、第１およ
び第２吸気側ロッカアーム17,18の両外方でロッカシャ
フト26に揺動可能に支承される。
第１吸気側ロッカアーム17の中間部上面には、カムシ
ャフト16に設けられた第２カム23に摺接するカムスリッ
パ27が設けられ、第２吸気側ロッカアーム18の中間部上
面には、カムシャフト16に設けられた隆起部24に摺接す
るスリッパ28が設けられ、第３吸気側ロッカアーム19に
はカムシャフト16に設けられた第１カム22に摺接するカ
ムスリッパ29が設けられる。また両排気側ロッカアーム
20,20の中間部上面には、カムシャフト16に設けられた
排気側カム25,25に摺接するカムスリッパ30がそれぞれ
設けられる。
第１および第２吸気側ロッカアーム17,18の先端部に
は、各吸気弁VI1,VI2の上端に当接するタペットねじ31
がそれぞれ進退自在に螺合されており、第１および第２
吸気側ロッカアーム17,18の揺動作動に応じて各吸気弁V
I1,VI2が開閉作動することになる。また両排気側ロッカ
アーム20,20の先端部には、各排気弁VE1,VE2の上端に当
接するタペットねじ32がそれぞれ進退自在に螺合されて
おり、両排気側ロッカアーム20,20の揺動作動に応じて
各排気弁VE1,VE2が開閉作動することになる。
シリンダヘッド２には、第３吸気側ロッカアーム19を
第１カム22に向けて弾発付勢するロストモーション機構
35が設けられる。
ロストモーション機構35は、シリンダヘッド２の上部
に固定的に嵌合される有底円筒状のガイド部材36と、ガ
イド部材36に摺動可能に嵌合されるとともに、第３図吸
気側ロッカアーム19側の端部には第３吸気側ロッカアー
ム19に当接する当接部37aが先細り状に形成されるピス
トン37と、ピストン37に係合すべく、ガイド部材36の開
口端寄り内面に着脱可能に固着されるストッパ38と、ピ
ストン37を第３吸気側ロッカアーム19に当接する方向に
弾発付勢すべくピストン37およびガイド部材36間に介装
される第１および第２ばね39,40とを備える。
第３吸気側ロッカアーム19に対応する位置でシリンダ
ヘッド２の上部には、上方に向けて円筒状の支持部41が
突設されており、ガイド部材36は、その開口端を上方位
置として該支持部41に嵌合される。ピストン37およびガ
イド部材36間にはピストン37に当接可能なリテーナ42が
収納されており、このリテーナ42とピストン37との間に
ばね定数を比較的小さくした第１ばね39が縮設され、ま
たリテーナ42とガイド部材36の閉塞端との間にばね定数
を比較的大きくした第２ばね40が縮設される。
ピストン37の閉塞端内面には有底の小径穴37bが同軸
に穿設されており、ばね定数の比較的小さい第１ばね39
は該小径穴37bに収容され、これにより第１ばね39の倒
れが防止される。またピストン37の当接部37aには、ピ
ストン37の摺動作動時に該ピストン37およびガイド部材
36間が加、減圧されることを防止するために、ピストン
37およびガイド部材36間を外部に連通するエア抜き孔43
が当接部37aの外側面に開口する十字状に穿設される。
第１〜第３吸気側ロッカアーム17〜19には、それら17
〜19の連結および連結解除を機関の運転状態に応じて切
換可能な連結切換機構45が設けられる。
この連結切換機構45は、第１吸気側ロッカアーム17お
よび第３吸気側ロッカアーム19を連結可能な連結ピスト
ン46と、第３吸気側ロッカアーム19および第２吸気側ロ
ッカアーム18を連結可能な連結ピン47と、連結ピストン
46および連結ピン47の移動を規制する規制部材48と、連
結ピストン46、連結ピン47および規制部材48を連結解除
側に付勢する戻しばね49とを備える。
第１吸気側ロッカアーム17には、第３吸気側ロッカア
ーム19側に開放した有底の第１ガイド穴51がロッカシャ
フト26と平行に穿設されており、この第１ガイド穴51に
連結ピストン46が摺動可能に嵌合され、連結ピストン46
の一端と第１ガイド穴51の閉塞端との間に油圧室52が画
成される。また第１吸気側ロッカアーム17には油圧室52
に連通する連通路53が穿設され、ロッカシャフト26内に
は油圧供給路54が設けられる。而して該油圧供給路54は
第１吸気側ロッカアーム17の揺動状態にかかわらず前記
連通路53すなわち油圧室52に常時連通する。
油圧供給路54と、油圧ポンプ55およびリザーバ56との
間には、電磁制御弁57が介設される。この電磁制御弁57
は、油圧供給路54をリザーバ56に連通させる消磁位置
と、油圧供給路54を油圧ポンプ55に連通させる励磁位置
とを切換可能なものであり、機関が低速運転域にある状
態で消磁位置に、また機関が高速運転域にあるときに励
磁位置となるように制御手段58により切換制御される。
第３吸気側ロッカアーム19には、第１ガイド穴51に対
応するガイド孔59がロッカシャフト26と平行にして両側
面間にわたって穿設されており、前記連結ピストン46の
他端に一端が当接される連結ピン47がガイド孔59に摺動
可能に嵌合される。
第２吸気側ロッカアーム18には、前記ガイド孔59に対
応する有底の第２ガイド穴60が第３吸気側ロッカアーム
19側に開放してロッカシャフト26と平行に穿設されてお
り、連結ピン47の他端に当接する有底円筒状の規制部材
48が第２ガイド穴60に摺動可能に嵌合される。この規制
部材48は、その開口端を第２ガイド穴60の閉塞端側に向
けて配置されるものであり、その開口端部で半径方向外
方に張出した鍔部48aが第２ガイド穴60の内面に摺接す
る。戻しばね49は、第２ガイド穴60の閉塞端および規制
部材48の閉塞端間に縮設されており、この戻しばね49の
ばね力により相互に当接した連結ピストン46、連結ピン
47および規制部材48が油圧室52側に付勢される。しかも
第２ガイド穴60の閉塞端には、空気および油抜き用の連
通孔61が穿設される。
ロッカシャフト26には、油圧供給路54と平行にして潤
滑油給油路63が穿設されており、この潤滑油給油路63は
絞り62を介して油圧ポンプ55に接続される。而して潤滑
油給油路63には、機関の運転中、油圧ポンプ55からの油
圧を絞って低圧にした潤滑油が供給されることになる。
ロッカシャフト26には、カムシャフト16のジャーナル
部16aに対応する給油孔64と、第１および第２吸気側ロ
ッカアーム17,18に対応する給油孔65,66と、両排気側ロ
ッカアーム20,20にそれぞれ対応する給油孔67,67とが、
潤滑油給油路63に連通して穿設されている。一方、シリ
ンダヘッド２には、前記ジャーナル部16aに潤滑油を給
油すべく前記給油孔64に連通する通路68が穿設され、第
１および第２吸気側ロッカアーム17,18の基部、ならび
に両排気側ロッカアーム20,20の基部には、潤滑油給油
路63の潤滑油を第２カム23、隆起部24および両排気側カ
ム25,25との摺接部に向けて噴出すべく、それらのロッ
カアーム17,18,20,20の揺動姿勢に応じて給油孔65,66,6
7,67すなわち潤滑油給油路63に連通するようにして噴射
ノズル69,70,71,71がそれぞれ穿設される。而して噴射
ノズル69,70は第１吸気側ロッカアーム17が第２カム23
のベース円部23aに摺接している状態で潤滑油給油路63
に連通するようにして第１および第２吸気側ロッカアー
ム17,18に穿設され、また噴射ノズル71,71は両排気側ロ
ッカアーム20,20が排気側カム25,25のベース円部に摺接
している状態で潤滑油給油路63に連通するようにして両
排気側ロッカアーム20,20に穿設される。
ロッカシャフト26には、第３吸気側ロッカアーム19に
対応する給油孔72が、油圧供給路54に連通して穿設され
る。一方、第３吸気側ロッカアーム19の基部には、その
カムスリッパ29と第１カム22との摺接部に向けて潤滑油
を噴出するための噴出ノズル73が前記給油孔72に常時連
通すべく穿設される。而して油圧供給路54が電磁制御弁
57を介して油圧ポンプ55に連通されたときには、連結切
換機構45の油圧室52に高油圧が作用するとともに、前記
噴出ノズル73からカムスリッパ29と第１カム22との摺接
部に向けて潤滑油が噴出されることになる。
再び第１図および第３図において、燃焼室５の天井面
略中央部には点火プラグ74が配設されるものであり、該
点火プラグ74を挿入するためのプラグ挿入筒部75がシリ
ンダヘッド２に設けられる。而して一対の排気側ロッカ
アーム20,20は、相互に隣接して配置される第１〜第３
吸気側ロッカアーム17〜19の両側で、カムシャフト16の
排気側カム25,25に摺接するように配置されている。こ
れにより両排気側ロッカアーム20,20相互間に比較的広
いスペースを確保することが可能であり、また両排気弁
VE1,VE2相互の間隔は、それらの排気弁VE1,VE2で開閉す
べき排気弁口71,72相互の間隔LEが比較的大きく設定さ
れていることから比較的広いものである。このため、プ
ラグ挿入筒部75は、両排気弁VE1,VE2の弁軸相互間に軸
線CPを配置するとともに、その軸線CPが弁ばね15,15の
下部を受けるべくシリンダヘッド２の上部に設けられて
いるばね受け座2Eの下方を通るようにしてシリンダヘッ
ド２に設けられる。而してプラグ挿入筒部75は、シリン
ダ３の軸線に対して角度βで傾斜しながらシリンダヘッ
ド２に設けられ、該シリンダヘッド２の上部で開口し、
このプラグ挿入筒部75に挿入された点火プラグ74が、燃
焼室５の天井面中央部に臨むようにしてシリンダヘッド
２に螺着される。
次にこの実施例の作用について説明すると、機関の低
速運転域では、電磁制御弁57は油圧供給路54をリザーバ
56に連通した状態にあり、連結切換機構45における油圧
室52の油圧は解放されている。したがって連結ピストン
46、連結ピン47および規制部材48は戻しばね49のばね力
により油圧室52側に最大限移動した連結解除状態にあ
る。この状態では、連結ピストン46および連結ピン47の
当接面は第１吸気側ロッカアーム17および第３吸気側ロ
ッカアーム19間に対応する位置にあり，連結ピン47およ
び規制部材48の当接面は第３吸気側ロッカアーム19およ
び第２吸気側ロッカアーム18間に対応する位置にある。
したがって各ロッカアーム17〜19は相互に対象角変位可
能な状態にある。
かかる連結解除状態にあっては、カムシャフト16の回
転作動により第１吸気側ロッカアーム17が第２カム23と
の摺接に応じて揺動するのに対し、第２吸気側ロッカア
ーム18は隆起部24に摺接しているので実質的に休止状態
にある。したがって実質的には一方の吸気弁VI1のみが
第２カム23の形状に応じたタイミングおよびリフト量で
開閉作動することになり、燃焼室５には一方の吸気弁口
61のみから混合気が供給され、燃焼室５内にスワールを
形成して燃焼性を向上することができる。しかも前記吸
気弁口61に連なる吸気路81は螺旋状に形成されているの
で、燃焼室５内に向けて混合気が旋回しながら供給され
ることになり、スワールをより効果的に形成して燃焼性
を向上することができる。この際、第３吸気側ロッカア
ーム19は第１カム22との摺接に応じて揺動するが、その
揺動動作は第１および第２吸気側ロッカアーム17,18に
何らの影響も及ぼさない。また排気弁VE1,VE2は排気側
カム25,25の形状に応じたタイミングおよびリフト量で
開閉作動する。
機関の高速運転域では電磁制御弁57が油圧供給路54を
油圧ポンプ55に連通させるべく切換えられる。これによ
り油圧室52に高油圧が供給され、連結切換機構45におい
て連結ピストン46、連結ピン47および規制部材48は戻し
ばね49のばね力に抗して連結位置側へと移動し、連結ピ
ストン46がガイド孔59に嵌合するとともに連結ピン47が
第２ガイド穴60に嵌合し、各ロッカアーム17〜19が連結
される。このとき第１カム22に摺接している第３吸気側
ロッカアーム19の揺動量が最も大きいので、第１および
第２吸気側ロッカアーム17,18は第３吸気側ロッカアー
ム19とともに揺動し、両吸気弁VI1,VI2は第１カム22の
形状に応じたタイミングおよびリフト量で開閉作動せし
められる。
しかもこの高速運転域で両排気側ロッカアーム20,20
は、低速運転域と同様に排気側カム25,25の形状に応じ
たタイミングおよびリフト量で両排気弁VE1,VE2を開閉
作動せしめる。
このようにして機関の高速運転域と低速運転域とで吸
気弁VI1,VI2の開閉作動態様を変更することにより、機
関の運転状態に適応した動弁特性にして機関出力の向上
を図ることができる。この結果、両吸気弁VI1,VI2およ
び両排気弁VE1,VE2がそれらの軸線CI,CEのなす角度αを
小さくして配置されたことに起因して吸気弁口61,62お
よび排気弁口71,72の開口面積を比較的小さく設定せざ
るを得ないにもかかわらず、連結切換機構45によって各
吸気側ロッカアーム17〜19の連結および連結解除状態を
機関の運転状態に応じて切換えることにより、機関出力
の向上が図られる。
しかも複数の吸気側ロッカアーム17〜19は連結切換機
構45を設けたことにより隣接配置せざるを得ないので、
両排気弁VE1,VE2間、ならびに両排気側ロッカアーム20,
20間にプラグ挿入筒部75を配設するのに充分なスペース
を確保することができ、プラグ挿入筒部75の軸線CPをば
ね受け座2Eよりも下方に配置することにより、機関出力
の向上に寄与する程度が吸気弁口61,62に比べて低い排
気弁口71,72の開口面積が多少小さくなるが、プラグ挿
入筒部75の配置が両排気側ロッカアーム20,20の配置に
及ぼす影響を小さくして動弁系のコンパクト化を図るこ
とができる。
かかる内燃機関において、ロッカシャフト26には、連
結切換機構45に連なる油圧供給路54の他に、潤滑油給油
路63が該油圧供給路54と平行に設けられており、その潤
滑油給油路63から、カムシャフト16のジャーナル部16
a、第１吸気側ロッカアーム17および第２カム23の摺接
部、第２吸気側ロッカアーム18および隆起部24の摺接
部、ならびに両排気側ロッカアーム20,20および両排気
側カム25,25の摺接部に向けて潤滑油が供給される。し
たがって潤滑油供給のために特別のパイプ等を設ける必
要がなく、部品点数を低減可能であるとともに潤滑系の
構造が単純となる。
しかも、第１吸気側ロッカアーム17および第２カム23
の摺接部、第２吸気側ロッカアーム18および隆起部24の
摺接部、ならびに両排気側ロッカアーム20,20および両
排気側カム25,25の摺接部には、各ロッカーアム17,18,2
0,20の揺動姿勢に応じて潤滑油が給油されるので、潤滑
油の効率的給油が可能であり、潤滑油の浪費を回避する
ことができる。
さらに、第３吸気側ロッカアーム19のカムスリッパ29
と第１カム22との摺接部には、連結切換機構45が連結作
動するとき、すなわち機関が高速運転域で第１カム22に
より各吸気側ロッカアーム17〜19が開閉作動するときの
み潤滑油が供給されるので、高負荷時に対応して潤滑油
を供給することができ、効率的な潤滑油給油が可能とな
る。
C.発明の効果 以上のように本発明の第１の特徴によれば、SOHC型内
燃機関において、燃焼室上方の単一のロッカシャフトの
更に上方に単一のカムシャフトを配置したことにより、
ロッカシャフトの両側に位置する吸気弁および排気弁の
軸線相互がなす角度を狭角として燃焼室を扁平化できる
ようにしたので、燃焼効率を向上させ、希薄燃焼を無理
なく行わせることができる。また上記吸，排気弁の軸線
相互の狭角配置（燃焼室の扁平化）や、両排気弁間への
プラグ挿入筒部の介装に起因して吸，排気弁口の開口面
積が小さく設定されても、特に吸気側ロッカアーム相互
間の連結・連結解除による吸気弁作動態様の切換え効果
に基づいて機関出力を効果的に高めることができるよう
になる。即ち、燃焼効率を向上させるべく燃焼室を扁平
化したことに伴い吸，排気弁口の開口面積が小さくなっ
てもなお吸気側の弁作動態様切換えにより機関の高出力
化が図られ、全体として極めて高性能なSOHC型内燃機関
が得られる。
またこのように連結切換機構を吸気側ロッカアームに
配設したことにより複数の吸気側ロッカアームを只１本
のロッカシャフト上に隣接配置せざるを得なくなるが、
両排気側ロッカアームは、吸気側ロッカアーム群を両側
より挟むように互いに離隔して同ロッカシャフト上に配
置されるため、その両排気側ロッカアーム間にプラグ挿
入筒部を無理なく設置可能となり、全体としてロッカシ
ャフト周りに連結切換機構およびプラグ挿入筒部を合理
的且つコンパクトに配備することができるから、ロッカ
シャフトが只１本である効果とも相俟ってシリンダヘッ
ド部の小型化に寄与することができる。またプラグ挿入
筒部とはロッカシャフトを挟んで反対側に位置すること
になる上記連結切換機構を、該挿入筒部より極力離すこ
とができるから、それだけその連結切換機構の設計自由
度を高めることができる。
また本発明の第２の特徴によれば、上記第１の特徴の
構成に加えて、ロッカシャフトには、両吸気弁に個別に
連動、連結される第１および第２吸気側ロッカアーム
と、両吸気弁に対して自由となることを可能としながら
第１および第２吸気側ロッカアーム間に配置される第３
吸気側ロッカアームとが相互に隣接しながら相対揺動可
能に支承され、カムシャフトには、主として機関高速時
に対応可能であって第３吸気側ロッカアームに摺接する
第１カムと、主として機関低速時に対応可能にして第１
カムに隣接しながら第１吸気側ロッカアームに摺接する
第２カムと、第２カムとは反対側で第１カムに隣接しな
がら第２吸気側ロッカアームに摺接する隆起部とが設け
られ、該隆起部は、第２吸気側ロッカアームに連動、連
結される吸気弁の開閉作動を、第２吸気側ロッカアーム
の第３吸気側ロッカアームとの連結解除時には実質的に
休止させるべく形成されるので、上記第１の特徴の効果
に加えて、機関の低速運転域では第２吸気側ロッカアー
ムに連動、連結された吸気弁を実質的に休止状態とし、
実質的に一方の吸気弁側のみから燃焼室内に混合気を供
給することにより燃焼室内にスワールを生じさせて燃焼
性を高めることができる。
さらに本発明の第３の特徴によれば、上記第２の特徴
の構成に加えて、第１吸気側ロッカアームに連動、連結
される吸気弁に対応してシリンダヘッドに設けられた吸
気路は、燃焼室内に混合気を旋回しながら供給すべく螺
旋状に形成されるので、実質的に一方の吸気弁側のみか
ら燃焼室に混合気を旋回させながら供給し、スワール効
果をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は内燃機
関の要部縦断面図であって第２図のＩ−Ｉ線断面図、第
２図は第１図のII−II線断面図、第３図は第２図のIII
−III線断面図、第４図は第１図のIV−IV線矢視図、第
５図は第１図のＶ−Ｖ線断面図、第６図は第１図のVI−
VI線断面図である。 ２……シリンダヘッド、３……シリンダ、５……燃焼
室、61,62……吸気弁口、71,72……排気弁口、81……吸
気路、16……カムシャフト、17……第１吸気側ロッカア
ーム、18……第２吸気側ロッカアーム、19……第３吸気
側ロッカアーム、20……排気側ロッカアーム、22……第
１カム、23……第２カム、24……隆起部、26……ロッカ
シャフト、45……連結切換機構、74……点火プラグ、75
……プラグ挿入筒部、 CI,CE……軸線、VE1,VE2……排気弁、VI1,VI2……吸気
弁、α……角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−57806（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−138862（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−176704（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−195605（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01L 13/00 301 F01L 13/00 302

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】シリンダヘッド（２）には燃焼室（５）上
    方に単一のロッカシャフト（26）が、更にそのロッカシ
    ャフト（26）の上方に、クランク軸に連動回転する単一
    のカムシャフト（16）がそれぞれ配設され、 前記燃焼室（５）の天井面に並列開口する一対の吸気弁
    口（61,62）をそれぞれ開閉する一対の吸気弁（VI1,
    VI2）が前記ロッカシャフト（26）の一側方に、また同
    燃焼室（５）の天井面に並列開口する一対の排気弁口
    （71,72）をそれぞれ開閉する一対の排気弁（VE1,VE2）
    が同ロッカシャフト（26）の他側方にそれぞれ配設さ
    れ、 前記カムシャフト（16）と一対の吸気弁（VI1,VI2）と
    の間に介装されて前記カムシャフト（16）に各々摺接す
    る複数の吸気側ロッカアーム（17〜19）が、互いに隣接
    して前記ロッカシャフト（26）上に揺動可能に支承され
    ると共に、前記カムシャフト（16）と一対の排気弁（V
    E1,VE2）との間に介装されて前記カムシャフト（16）に
    各々摺接する一対の排気側ロッカアーム（20,20）が、
    前記複数の吸気側ロッカアーム（17〜19）をその両側よ
    り挟むように互いに離隔して前記ロッカシャフト（26）
    上に揺動可能に支承され、 そのロッカシャフト（26）の前記他側方で且つ両排気弁
    （VE1,VE2）の相互間においてシリンダヘッド（２）に
    は、前記燃焼室（５）の天井面略中央部に配置すべき点
    火プラグ（74）を挿入するためのプラグ挿入筒部（75）
    が設けられ、 前記複数の吸気側ロッカアーム（17〜19）には、機関の
    運転状態に応じて吸気弁（VI1,VI2）の作動態様を変更
    すべくそれら吸気側ロッカアーム（17〜19）相互の連結
    および連結解除を機関の運転状態に応じて切換可能な連
    結切換機構（45）が設けられることを特徴とする、SOHC
    型内燃機関。
  2. 【請求項２】前記ロッカシャフト（26）には、両吸気弁
    （VI1,VI2）に個別に連動、連結される第１および第２
    吸気側ロッカアーム（17,18）と、両吸気弁（VI1,VI2）
    に対して自由となることを可能としながら第１および第
    ２吸気側ロッカアーム（17,18）間に配置される第３吸
    気側ロッカアーム（19）とが相互に隣接しながら相対揺
    動可能に支承され、カムシャフト（16）には、主として
    機関高速時に対応可能であって第３吸気側ロッカアーム
    （19）に摺接する第１カム（22）と、主として機関低速
    時に対応可能にして第１カム（22）に隣接しながら第１
    吸気側ロッカアーム（17）に摺接する第２カム（23）
    と、第２カム（23）とは反対側で第１カム（22）に隣接
    しながら第２吸気側ロッカアーム（18）に摺接する隆起
    部（24）とが設けられ、該隆起部（24）は、第２吸気側
    ロッカアーム（18）に連動、連結される吸気弁（V12）
    の開閉動作を、第２吸気側ロッカアーム（18）の第３吸
    気側ロッカアーム（19）との連結解除時には実質的に休
    止させるべく形成されることを特徴とする請求項１に記
    載のSOHC型内燃機関。
  3. 【請求項３】第１吸気側ロッカアーム（17）に連動、連
    結される吸気弁（V11）に対応してシリンダヘッド
    （２）に設けられた吸気路（81）は、燃焼室（５）内に
    混合気を旋回しながら供給すべく螺旋状に形成されるこ
    とを特徴とする請求項２に記載のSOHC型内燃機関。
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