JP3484498B2 - ４サイクルエンジン - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、吸気側に３つの吸気バ
ルブを備え、吸・排気バルブが空気バネ式動弁機構によ
って駆動される４サイクルエンジンに関する。 【０００２】 【従来の技術】４サイクルエンジンの高回転化技術とし
て、多バルブ化や空気バネ式動弁機構（Pnewmatic Valv
e System）の採用が知られている（例えば、仏特許ＦＲ
−２５２９６１６号参照）。 【０００３】上記空気バネ式動弁機構は、従来の動弁機
構に用いられるコイルスプリングに代えて圧縮空気をエ
アスプリングとして用いるもので、高回転エンジンの吸
・排気バルブの開閉タイミングに対する追従性に優れて
いる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の空気
バネ式動弁機構は、各２個ずつの吸・排気バルブを備え
る所謂４バルブエンジンにその適用が限定されており、
これを３個の吸気バルブと２個の排気バルブを備える所
謂５バルブエンジンに適用すると、以下のような問題が
生ずる。 【０００５】即ち、４バルブエンジンでは圧縮空気供給
側と排出側にそれぞれ１箇所ずつ制御弁を設けることが
できるが、５バルブエンジンの特に吸気側では各１つの
制御弁で３つの空気室に圧縮空気を同一条件で供給し、
且つ、排出することはレイアウト的に困難である。 【０００６】又、特に吸気側の圧縮空気供給通路及び排
出通路をクランク軸と平行に直線状に形成すると、各通
路と点火プラグとが干渉するために点火プラグを排気側
に大きく傾斜させたり、空気室を点火プラグからエンジ
ン外側に向かって離す必要が生じ、このためにエンジン
が大型化するという問題が発生する。 【０００７】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、大型化を招くことなく、空気
バネ式動弁機構の特に吸気側に設けられた３つの吸気バ
ルブに対応する３つの空気室に対して圧縮空気の供給・
排出条件を略均等化することができるとともに、３つの
空気室が形成されたハウジングの組み付けを容易化する
ことができる４バルブエンジンを提供することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、吸気側の３つの吸気バルブを備え、吸・排気バ
ルブを空気バネ式動弁機構によって駆動する４サイクル
エンジンにおいて、前記空気バネ式動弁機構の各吸気バ
ルブに対応して設けられる空気室に対して圧縮空気を供
給・排出する吸気供給通路と排出通路を各空気室に対し
てシリンダ中心側に平面視Ｖ字形に形成するとともに、
前記供給通路の各空気室の間に制御弁を設け、前記３つ
の空気室を単一のハウジングに形成するとともに、該ハ
ウジングを両側の吸気バルブのバルブガイドで位置決め
し、中央の吸気バルブのバルブガイドをハウジングに遊
嵌したことをその特徴とする。 【０００９】 【作用】本発明によれば、エンジンの吸気側において、
中央の吸気バルブに対応する空気室には、これの左右に
設けられた２つの制御弁を通った圧縮空気が同時に供給
され、又、３つの空気室に供給された圧縮空気は排出通
路を経て同時に排出されるため、吸気側の３つの空気室
に対して圧縮空気の供給・排出条件を略均等化すること
ができ、空気バネ式動弁機構の正常な作動を確保するこ
とができる。 【００１０】又、本発明によれば、供給通路と排出通路
が各空気室に対してシリンダ中心側に平面視Ｖ字形に形
成されるため、各通路と点火プラグとの干渉が避けら
れ、直線状の通路に伴うエンジンの大型化を防ぐことが
できる。更に、３つの空気室が形成されたハウジングを
両側の吸気バルブのバルブガイドで位置決めし、中央の
吸気バルブのバルブガイドをハウジングに遊嵌する構成
を採用したため、ハウジングを容易に組み付けることが
できる。 【００１１】 【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。 【００１２】図１及び図２は本発明に係る４サイクルエ
ンジン上部の縦断面図、図３は空気バネ式動弁機構部の
拡大詳細図、図４は図１のＡ−Ａ線断面図、図５は図１
のＢ−Ｂ線断面図、図６は図５のＣ−Ｃ線断面図、図７
は図２のＤ−Ｄ線断面図、図８は図２のＥ−Ｅ線断面
図、図９は図７のＦ−Ｆ線断面図、図１０は４サイクル
エンジンの吸気側の部分断面図である。 【００１３】本実施例に係る４サイクルエンジンは高回
転用の所謂５バルブエンジンであって、これは各気筒に
ついて吸気側に３つの吸気バルブ１−１，１−２を備え
（中央の吸気バルブ１−２の両側に２つの吸気バルブ１
−１が配される）、排気側に２つの排気バルブ２を備え
る。 【００１４】ところで、図１及び図２において、３は不
図示のシリンダブロックの上部に被着されるシリンダヘ
ッドであり、該シリンダヘッド３には、各気筒について
吸気ポート４−１，４−２（中央の吸気ポート４−２の
両側に吸気ポート４−１が配置される）と排気ポート５
が形成され、これらは前記吸気バルブ１−１，１−２と
排気バルブ２によって適当なタイミングでそれぞれ開閉
される。 【００１５】尚、上記シリンダヘッド３の中央にはプラ
グ孔６が形成されており、このプラグ孔６には点火プラ
グ７が螺着されている。又、図２に示すように、シリン
ダ中心線Ｌは排気側に傾斜している。 【００１６】而して、本実施例においては、前記吸気バ
ルブ１−１，１−２と排気バルブ２は空気バネ式動弁機
構によって駆動されるが、ここで空気バネ式動弁式機構
の構成の詳細を説明する。 【００１７】図１及び図２に示すように、前記シリンダ
ヘッド３の上部にはカムハウジング８がボルト９にて結
着されており、該カムハウジング８内には図の紙面垂直
方向に長い２本のカム軸１０，１１が回転自在に配され
ており、これらのカム軸１０，１１の前記各吸気バルブ
１−１，１−２、排気バルブ２に対応する位置にはカム
１２，１３がそれぞれ一体的に形成されている。 【００１８】一方、前記吸気バルブ１−１，１−２と排
気バルブ２の各ロッドは、シリンダヘッド３に嵌着され
た円筒状のバルブガイド１４−１，１４−２（中央のバ
ルブガイド１４−２の両側にバルブガイド１４−１が設
けられている），１５内にそれぞれ摺動自在に挿通され
ており、その上端部にはバルブリフタ１６，１７が設け
られている。 【００１９】上記バルブリフタ１６，１７は、前記カム
ハウジング８に穿設されたガイド孔８ａ，８ｂにそれぞ
れ摺動自在に嵌装されており、その上面には前記カム１
２，１３がそれぞれ当接している。 【００２０】又、前記シリンダヘッド３とカムハウジン
グ８の間には、ハウジング１８，１９がそれぞれ介設さ
れており、一方（吸気側）のハウジング１８には、上面
が開口する３つのカイド孔２０−１，２０−２（図５に
示すように、中央のガイド孔２０−２の左右に２つのガ
イド孔２０−１が設けられている）が形成されている。
又、他方（排気側）のハウジング１９には、同じく上面
が開口する２つのガイド孔２１が形成されている。 【００２１】そして、上記吸気側のハウジング１８に形
成された各ガイド孔２０−１，２０−２には吸気バルブ
１−１，１−２のロッドが挿通しており、これらのガイ
ド孔２０−１，２０−２には、吸気バルブ１−１，１−
２のロッドに取り付けられたピストン２２−１，２２−
２がシールリング２３を介して気密に、且つ、摺動自在
に嵌合している。従って、吸気側のハウジング１８に
は、ガイド孔２０−１，２０−２とピストン２２−１，
２２−２によって区画される３つの空気室Ｓ１，Ｓ２が
形成される（図４に示すように、中央の空気室Ｓ２の両
側に空気室Ｓ１がそれぞれ形成される）。 【００２２】同様に、前記排気側のハウジング１９に形
成された各ガイド孔２１には排気バルブ２のロッドが挿
通しており、各ガイド孔２１には、排気バルブ２のロッ
ドに取り付けられたピストン２４がシールリング２５を
介して気密に、且つ、摺動自在に嵌合している。従っ
て、排気側のハウジング１９には、ガイド孔２１とピス
トン２４によって区画される２つの空気室Ｓ３が形成さ
れる。 【００２３】ところで、例えば、中央の吸気バルブ１−
２について見ると、図３に詳細に示すように、バルブリ
フタ１６の摺動面を構成するガイド孔８ａとピストン２
２−２の摺動面を構成するガイド孔２０−２は別部材に
形成され（一方のガイド孔８ａはカムハウジング８に、
他方のガイド孔２０−２はハウジング１８に形成されて
いる）。しかも、両者は異径φＤL、φＤS に設定され、
両者間には段差が設けられている。尚、他の吸気バルブ
１−１、排気バルブ２についても上記と同様に構成され
ている。 【００２４】又、本実施例においては、両側の吸気バル
ブ１−１の軸線と中央の吸気バルブ１−２の軸線とは傾
きが異なるため、吸気側のハウジング１８は両側のバル
ブガイド１４−１に対しては密に嵌合して該バルブガイ
ド１４−１によって位置決めされるが、中央のバルブガ
イド１４−２とは遊嵌するよう構成されており、従っ
て、図３に示すように、該ハウジング１８の中央のバル
ブガイド１４−２との遊嵌部には、両側の吸気バルブ１
−１の傾きに合わせて逃げ１８ａが形成されている。こ
の結果、ハウジング１８を容易に組み付けることができ
る。 【００２５】而して、前記各空気室Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に
対しては圧縮空気が供給され、且つ、排出されるが、図
４及び図５に示すように、吸気側のハウジング１８には
３つの空気室Ｓ１，Ｓ２に圧縮空気を供給するための供
給通路２６と、同空気室Ｓ１，Ｓ２から圧縮空気を排出
するための排出通路２７が各空気室Ｓ１，Ｓ２に対して
シリンダ中心側に平面視Ｖ字形に形成されている。 【００２６】そして、上記供給通路２６の各空気室Ｓ
１，Ｓ２の間には、圧縮空気の空気室Ｓ１，Ｓ２方向へ
の流れのみを許容するチェックバルブ２８がそれぞれ設
けられており、供給通路２６を図４の矢印方向に流れる
圧縮空気は、各チェックバルブ２８及び連通路３８を通
って両側の空気室Ｓ１と中央の空気室Ｓ２に同時に供給
される。即ち、中央の空気室Ｓ２には、図４に矢印にて
示すように、これの左右に設けられたチェックバルブ２
８を通過した圧縮空気が同時に供給される。 【００２７】一方、図５に示すように、前記排出通路２
７は３つの空気室Ｓ１，Ｓ２にそれぞれ接続されてお
り、該排出通路２７の空気室Ｓ１の内側（シリンダ中心
側）部分であって、且つ、前記プラグ孔６の両側方のデ
ッドスペースには、圧縮空気の空気室Ｓ１，Ｓ２方向か
らの流れのみを許容するチェックバルブ２９が設けられ
ている。従って、３つの空気室Ｓ１，Ｓ２内の圧縮空気
の一部は、空気室Ｓ１，Ｓ２より排出通路２７を通り、
チェックバルブ２９を介して外部へ排出される。 【００２８】又、前記各空気室Ｓ３に対しても同様に圧
縮空気が供給され、且つ、排出されるが、排気側のハウ
ジング１９には、図７及び図８に示すように、２つの空
気室Ｓ３に圧縮空気を供給するための供給通路３０と、
同空気室Ｓ３から圧縮空気を排出するための排出通路３
１が互いに平行、且つ、直線的に形成されている。 【００２９】そして、上記供給通路３０と排出通路３１
は何れも両空気室Ｓ３に接続されているが、両空気室Ｓ
３の間の部位には、圧縮空気の空気室Ｓ３への流れのみ
を許容する１つのチェックバルブ３２と、空気室Ｓ３か
らの圧縮空気の流れのみを許容するチェックバルブ３３
（図９参照）が設けられている。 【００３０】而して、供給通路３０を図７の矢印方向に
流れる圧縮空気は、チェックバルブ３２を通って両空気
室Ｓ３に同時に供給され、空気室Ｓ３の圧縮空気の一部
は、排出通路３１を通り、チェックバルブ３３を介して
外部へ排出される。 【００３１】次に、空気バネ式動弁機構の作用を説明す
る。 【００３２】当該４サイクルエンジンの作動中において
は、図１及び図２に示すカム軸１０，１１がエンジン動
力の一部で回転駆動され、これらに一体的に形成された
カム１２，１３がバルブリフタ１６，１７を押し下げる
と、吸気バルブ１−１，１−２と排気バルブ２が適当な
タイミングで押し開かれる。このとき、ピストン２２−
１，２２−２、２４は下動して各空気室Ｓ１，Ｓ２，Ｓ
３内の圧縮空気を圧縮するため、各空気室Ｓ１，Ｓ２，
Ｓ３の内圧が高まり、圧縮空気はエアスプリングとして
機能し、カム１２，１３によるバルブリフタ１６，１７
の押圧が解除されると、吸気バルブ１−１，１−２と排
気バルブ２が圧縮空気の弾発力によって押し上げられて
閉じられる。 【００３３】而して、吸気バルブ１−１，１−２と排気
バルブ２の開閉タイミングに対する圧縮空気の弾発力の
追従性は従来の金属製コイルスプリングのそれに比して
優れており、しかも、コイルスプリングを用いないこと
によって動弁系慣性重量が低減されるため、当該４サイ
クルエンジンの高速回転が可能となる。 【００３４】以上において、本実施例においては、エン
ジンの吸気側において、中央の吸気バルブ１−２に対応
する空気室Ｓ２には、これの左右に設けられた２つのチ
ェックバルブ２８を通った圧縮空気が同時に供給され、
又、３つの空気室Ｓ１，Ｓ２に供給された圧縮空気は排
出通路２７を経て同時に排出されるため、吸気側の３つ
の空気室Ｓ１，Ｓ２に対して圧縮空気の供給・排出条件
を略均等化することができ、空気バネ式動弁機構の安定
した正常な作動を確保することができる。 【００３５】又、本実施例においては、供給通路２６と
排出通路２７が各空気室Ｓ１，Ｓ２に対してシリンダ中
心側に平面視Ｖ字形に形成されるため、各通路２６，２
７と点火プラグ７との干渉が避けられ、直線状の通路に
伴うエンジンの大型化を防ぐことができる。 【００３６】ところで、本実施例に係る４サイクルエン
ジンにおいて、中央の吸気バルブ１−２の径φＤ2 を両
側の吸気バルブ１−１の径φＤ1 よりも大きくし（φＤ
2 ＞φＤ1 ）、或いは中央の吸気ポート４−２の径φｄ
2 を両側の吸気ポート４−１の径φｄ1 よりも大きくす
る（φｄ2 ＞φｄ1 ）等すれば、中央の吸気ポート４−
２と両側の吸気ポート４−１を等価管長に設定すること
ができ、慣性過給効果を高めることができる。 【００３７】又、本実施例においては、図１０に示すよ
うに、吸気系に２つのインジェクタ３４，３５を上下２
段に設けて、上段のインジェクタ３４としてサイドフィ
ード型インジェクタを用いているため、エンジンの全高
を下げることができる。 【００３８】 【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、本発明によ
れば、吸気側の３つの吸気バルブを備え、吸・排気バル
ブを空気バネ式動弁機構によって駆動する４サイクルエ
ンジンにおいて、前記空気バネ式動弁機構の各吸気バル
ブに対応して設けられる空気室に対して圧縮空気を供給
・排出する供給通路と排出通路を各空気室に対してシリ
ンダ中心側に平面視Ｖ字形に形成するとともに、前記供
給通路の各空気室の間に制御弁を設け、前記３つの空気
室を単一のハウジングに形成するとともに、該ハウジン
グを両側の吸気バルブのバルブガイドで位置決めし、中
央の吸気バルブのバルブガイドをハウジングに遊嵌した
ため、エンジンの大型化を招くことなく、空気バネ式動
弁機構の特に吸気側に設けられた３つの吸気バルブに対
応する３つの空気室に対して圧縮空気の供給・排出条件
を略均等化することができ、空気バネ式動弁機構の安定
した正確な動作が可能となるとともに、３つの空気室が
形成されたハウジングの組み付けを容易化することがで
きるという効果が得られる。
ルブを備え、吸・排気バルブが空気バネ式動弁機構によ
って駆動される４サイクルエンジンに関する。 【０００２】 【従来の技術】４サイクルエンジンの高回転化技術とし
て、多バルブ化や空気バネ式動弁機構（Pnewmatic Valv
e System）の採用が知られている（例えば、仏特許ＦＲ
−２５２９６１６号参照）。 【０００３】上記空気バネ式動弁機構は、従来の動弁機
構に用いられるコイルスプリングに代えて圧縮空気をエ
アスプリングとして用いるもので、高回転エンジンの吸
・排気バルブの開閉タイミングに対する追従性に優れて
いる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の空気
バネ式動弁機構は、各２個ずつの吸・排気バルブを備え
る所謂４バルブエンジンにその適用が限定されており、
これを３個の吸気バルブと２個の排気バルブを備える所
謂５バルブエンジンに適用すると、以下のような問題が
生ずる。 【０００５】即ち、４バルブエンジンでは圧縮空気供給
側と排出側にそれぞれ１箇所ずつ制御弁を設けることが
できるが、５バルブエンジンの特に吸気側では各１つの
制御弁で３つの空気室に圧縮空気を同一条件で供給し、
且つ、排出することはレイアウト的に困難である。 【０００６】又、特に吸気側の圧縮空気供給通路及び排
出通路をクランク軸と平行に直線状に形成すると、各通
路と点火プラグとが干渉するために点火プラグを排気側
に大きく傾斜させたり、空気室を点火プラグからエンジ
ン外側に向かって離す必要が生じ、このためにエンジン
が大型化するという問題が発生する。 【０００７】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、大型化を招くことなく、空気
バネ式動弁機構の特に吸気側に設けられた３つの吸気バ
ルブに対応する３つの空気室に対して圧縮空気の供給・
排出条件を略均等化することができるとともに、３つの
空気室が形成されたハウジングの組み付けを容易化する
ことができる４バルブエンジンを提供することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、吸気側の３つの吸気バルブを備え、吸・排気バ
ルブを空気バネ式動弁機構によって駆動する４サイクル
エンジンにおいて、前記空気バネ式動弁機構の各吸気バ
ルブに対応して設けられる空気室に対して圧縮空気を供
給・排出する吸気供給通路と排出通路を各空気室に対し
てシリンダ中心側に平面視Ｖ字形に形成するとともに、
前記供給通路の各空気室の間に制御弁を設け、前記３つ
の空気室を単一のハウジングに形成するとともに、該ハ
ウジングを両側の吸気バルブのバルブガイドで位置決め
し、中央の吸気バルブのバルブガイドをハウジングに遊
嵌したことをその特徴とする。 【０００９】 【作用】本発明によれば、エンジンの吸気側において、
中央の吸気バルブに対応する空気室には、これの左右に
設けられた２つの制御弁を通った圧縮空気が同時に供給
され、又、３つの空気室に供給された圧縮空気は排出通
路を経て同時に排出されるため、吸気側の３つの空気室
に対して圧縮空気の供給・排出条件を略均等化すること
ができ、空気バネ式動弁機構の正常な作動を確保するこ
とができる。 【００１０】又、本発明によれば、供給通路と排出通路
が各空気室に対してシリンダ中心側に平面視Ｖ字形に形
成されるため、各通路と点火プラグとの干渉が避けら
れ、直線状の通路に伴うエンジンの大型化を防ぐことが
できる。更に、３つの空気室が形成されたハウジングを
両側の吸気バルブのバルブガイドで位置決めし、中央の
吸気バルブのバルブガイドをハウジングに遊嵌する構成
を採用したため、ハウジングを容易に組み付けることが
できる。 【００１１】 【実施例】以下に本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。 【００１２】図１及び図２は本発明に係る４サイクルエ
ンジン上部の縦断面図、図３は空気バネ式動弁機構部の
拡大詳細図、図４は図１のＡ−Ａ線断面図、図５は図１
のＢ−Ｂ線断面図、図６は図５のＣ−Ｃ線断面図、図７
は図２のＤ−Ｄ線断面図、図８は図２のＥ−Ｅ線断面
図、図９は図７のＦ−Ｆ線断面図、図１０は４サイクル
エンジンの吸気側の部分断面図である。 【００１３】本実施例に係る４サイクルエンジンは高回
転用の所謂５バルブエンジンであって、これは各気筒に
ついて吸気側に３つの吸気バルブ１−１，１−２を備え
（中央の吸気バルブ１−２の両側に２つの吸気バルブ１
−１が配される）、排気側に２つの排気バルブ２を備え
る。 【００１４】ところで、図１及び図２において、３は不
図示のシリンダブロックの上部に被着されるシリンダヘ
ッドであり、該シリンダヘッド３には、各気筒について
吸気ポート４−１，４−２（中央の吸気ポート４−２の
両側に吸気ポート４−１が配置される）と排気ポート５
が形成され、これらは前記吸気バルブ１−１，１−２と
排気バルブ２によって適当なタイミングでそれぞれ開閉
される。 【００１５】尚、上記シリンダヘッド３の中央にはプラ
グ孔６が形成されており、このプラグ孔６には点火プラ
グ７が螺着されている。又、図２に示すように、シリン
ダ中心線Ｌは排気側に傾斜している。 【００１６】而して、本実施例においては、前記吸気バ
ルブ１−１，１−２と排気バルブ２は空気バネ式動弁機
構によって駆動されるが、ここで空気バネ式動弁式機構
の構成の詳細を説明する。 【００１７】図１及び図２に示すように、前記シリンダ
ヘッド３の上部にはカムハウジング８がボルト９にて結
着されており、該カムハウジング８内には図の紙面垂直
方向に長い２本のカム軸１０，１１が回転自在に配され
ており、これらのカム軸１０，１１の前記各吸気バルブ
１−１，１−２、排気バルブ２に対応する位置にはカム
１２，１３がそれぞれ一体的に形成されている。 【００１８】一方、前記吸気バルブ１−１，１−２と排
気バルブ２の各ロッドは、シリンダヘッド３に嵌着され
た円筒状のバルブガイド１４−１，１４−２（中央のバ
ルブガイド１４−２の両側にバルブガイド１４−１が設
けられている），１５内にそれぞれ摺動自在に挿通され
ており、その上端部にはバルブリフタ１６，１７が設け
られている。 【００１９】上記バルブリフタ１６，１７は、前記カム
ハウジング８に穿設されたガイド孔８ａ，８ｂにそれぞ
れ摺動自在に嵌装されており、その上面には前記カム１
２，１３がそれぞれ当接している。 【００２０】又、前記シリンダヘッド３とカムハウジン
グ８の間には、ハウジング１８，１９がそれぞれ介設さ
れており、一方（吸気側）のハウジング１８には、上面
が開口する３つのカイド孔２０−１，２０−２（図５に
示すように、中央のガイド孔２０−２の左右に２つのガ
イド孔２０−１が設けられている）が形成されている。
又、他方（排気側）のハウジング１９には、同じく上面
が開口する２つのガイド孔２１が形成されている。 【００２１】そして、上記吸気側のハウジング１８に形
成された各ガイド孔２０−１，２０−２には吸気バルブ
１−１，１−２のロッドが挿通しており、これらのガイ
ド孔２０−１，２０−２には、吸気バルブ１−１，１−
２のロッドに取り付けられたピストン２２−１，２２−
２がシールリング２３を介して気密に、且つ、摺動自在
に嵌合している。従って、吸気側のハウジング１８に
は、ガイド孔２０−１，２０−２とピストン２２−１，
２２−２によって区画される３つの空気室Ｓ１，Ｓ２が
形成される（図４に示すように、中央の空気室Ｓ２の両
側に空気室Ｓ１がそれぞれ形成される）。 【００２２】同様に、前記排気側のハウジング１９に形
成された各ガイド孔２１には排気バルブ２のロッドが挿
通しており、各ガイド孔２１には、排気バルブ２のロッ
ドに取り付けられたピストン２４がシールリング２５を
介して気密に、且つ、摺動自在に嵌合している。従っ
て、排気側のハウジング１９には、ガイド孔２１とピス
トン２４によって区画される２つの空気室Ｓ３が形成さ
れる。 【００２３】ところで、例えば、中央の吸気バルブ１−
２について見ると、図３に詳細に示すように、バルブリ
フタ１６の摺動面を構成するガイド孔８ａとピストン２
２−２の摺動面を構成するガイド孔２０−２は別部材に
形成され（一方のガイド孔８ａはカムハウジング８に、
他方のガイド孔２０−２はハウジング１８に形成されて
いる）。しかも、両者は異径φＤL、φＤS に設定され、
両者間には段差が設けられている。尚、他の吸気バルブ
１−１、排気バルブ２についても上記と同様に構成され
ている。 【００２４】又、本実施例においては、両側の吸気バル
ブ１−１の軸線と中央の吸気バルブ１−２の軸線とは傾
きが異なるため、吸気側のハウジング１８は両側のバル
ブガイド１４−１に対しては密に嵌合して該バルブガイ
ド１４−１によって位置決めされるが、中央のバルブガ
イド１４−２とは遊嵌するよう構成されており、従っ
て、図３に示すように、該ハウジング１８の中央のバル
ブガイド１４−２との遊嵌部には、両側の吸気バルブ１
−１の傾きに合わせて逃げ１８ａが形成されている。こ
の結果、ハウジング１８を容易に組み付けることができ
る。 【００２５】而して、前記各空気室Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に
対しては圧縮空気が供給され、且つ、排出されるが、図
４及び図５に示すように、吸気側のハウジング１８には
３つの空気室Ｓ１，Ｓ２に圧縮空気を供給するための供
給通路２６と、同空気室Ｓ１，Ｓ２から圧縮空気を排出
するための排出通路２７が各空気室Ｓ１，Ｓ２に対して
シリンダ中心側に平面視Ｖ字形に形成されている。 【００２６】そして、上記供給通路２６の各空気室Ｓ
１，Ｓ２の間には、圧縮空気の空気室Ｓ１，Ｓ２方向へ
の流れのみを許容するチェックバルブ２８がそれぞれ設
けられており、供給通路２６を図４の矢印方向に流れる
圧縮空気は、各チェックバルブ２８及び連通路３８を通
って両側の空気室Ｓ１と中央の空気室Ｓ２に同時に供給
される。即ち、中央の空気室Ｓ２には、図４に矢印にて
示すように、これの左右に設けられたチェックバルブ２
８を通過した圧縮空気が同時に供給される。 【００２７】一方、図５に示すように、前記排出通路２
７は３つの空気室Ｓ１，Ｓ２にそれぞれ接続されてお
り、該排出通路２７の空気室Ｓ１の内側（シリンダ中心
側）部分であって、且つ、前記プラグ孔６の両側方のデ
ッドスペースには、圧縮空気の空気室Ｓ１，Ｓ２方向か
らの流れのみを許容するチェックバルブ２９が設けられ
ている。従って、３つの空気室Ｓ１，Ｓ２内の圧縮空気
の一部は、空気室Ｓ１，Ｓ２より排出通路２７を通り、
チェックバルブ２９を介して外部へ排出される。 【００２８】又、前記各空気室Ｓ３に対しても同様に圧
縮空気が供給され、且つ、排出されるが、排気側のハウ
ジング１９には、図７及び図８に示すように、２つの空
気室Ｓ３に圧縮空気を供給するための供給通路３０と、
同空気室Ｓ３から圧縮空気を排出するための排出通路３
１が互いに平行、且つ、直線的に形成されている。 【００２９】そして、上記供給通路３０と排出通路３１
は何れも両空気室Ｓ３に接続されているが、両空気室Ｓ
３の間の部位には、圧縮空気の空気室Ｓ３への流れのみ
を許容する１つのチェックバルブ３２と、空気室Ｓ３か
らの圧縮空気の流れのみを許容するチェックバルブ３３
（図９参照）が設けられている。 【００３０】而して、供給通路３０を図７の矢印方向に
流れる圧縮空気は、チェックバルブ３２を通って両空気
室Ｓ３に同時に供給され、空気室Ｓ３の圧縮空気の一部
は、排出通路３１を通り、チェックバルブ３３を介して
外部へ排出される。 【００３１】次に、空気バネ式動弁機構の作用を説明す
る。 【００３２】当該４サイクルエンジンの作動中において
は、図１及び図２に示すカム軸１０，１１がエンジン動
力の一部で回転駆動され、これらに一体的に形成された
カム１２，１３がバルブリフタ１６，１７を押し下げる
と、吸気バルブ１−１，１−２と排気バルブ２が適当な
タイミングで押し開かれる。このとき、ピストン２２−
１，２２−２、２４は下動して各空気室Ｓ１，Ｓ２，Ｓ
３内の圧縮空気を圧縮するため、各空気室Ｓ１，Ｓ２，
Ｓ３の内圧が高まり、圧縮空気はエアスプリングとして
機能し、カム１２，１３によるバルブリフタ１６，１７
の押圧が解除されると、吸気バルブ１−１，１−２と排
気バルブ２が圧縮空気の弾発力によって押し上げられて
閉じられる。 【００３３】而して、吸気バルブ１−１，１−２と排気
バルブ２の開閉タイミングに対する圧縮空気の弾発力の
追従性は従来の金属製コイルスプリングのそれに比して
優れており、しかも、コイルスプリングを用いないこと
によって動弁系慣性重量が低減されるため、当該４サイ
クルエンジンの高速回転が可能となる。 【００３４】以上において、本実施例においては、エン
ジンの吸気側において、中央の吸気バルブ１−２に対応
する空気室Ｓ２には、これの左右に設けられた２つのチ
ェックバルブ２８を通った圧縮空気が同時に供給され、
又、３つの空気室Ｓ１，Ｓ２に供給された圧縮空気は排
出通路２７を経て同時に排出されるため、吸気側の３つ
の空気室Ｓ１，Ｓ２に対して圧縮空気の供給・排出条件
を略均等化することができ、空気バネ式動弁機構の安定
した正常な作動を確保することができる。 【００３５】又、本実施例においては、供給通路２６と
排出通路２７が各空気室Ｓ１，Ｓ２に対してシリンダ中
心側に平面視Ｖ字形に形成されるため、各通路２６，２
７と点火プラグ７との干渉が避けられ、直線状の通路に
伴うエンジンの大型化を防ぐことができる。 【００３６】ところで、本実施例に係る４サイクルエン
ジンにおいて、中央の吸気バルブ１−２の径φＤ2 を両
側の吸気バルブ１−１の径φＤ1 よりも大きくし（φＤ
2 ＞φＤ1 ）、或いは中央の吸気ポート４−２の径φｄ
2 を両側の吸気ポート４−１の径φｄ1 よりも大きくす
る（φｄ2 ＞φｄ1 ）等すれば、中央の吸気ポート４−
２と両側の吸気ポート４−１を等価管長に設定すること
ができ、慣性過給効果を高めることができる。 【００３７】又、本実施例においては、図１０に示すよ
うに、吸気系に２つのインジェクタ３４，３５を上下２
段に設けて、上段のインジェクタ３４としてサイドフィ
ード型インジェクタを用いているため、エンジンの全高
を下げることができる。 【００３８】 【発明の効果】以上の説明で明らかな如く、本発明によ
れば、吸気側の３つの吸気バルブを備え、吸・排気バル
ブを空気バネ式動弁機構によって駆動する４サイクルエ
ンジンにおいて、前記空気バネ式動弁機構の各吸気バル
ブに対応して設けられる空気室に対して圧縮空気を供給
・排出する供給通路と排出通路を各空気室に対してシリ
ンダ中心側に平面視Ｖ字形に形成するとともに、前記供
給通路の各空気室の間に制御弁を設け、前記３つの空気
室を単一のハウジングに形成するとともに、該ハウジン
グを両側の吸気バルブのバルブガイドで位置決めし、中
央の吸気バルブのバルブガイドをハウジングに遊嵌した
ため、エンジンの大型化を招くことなく、空気バネ式動
弁機構の特に吸気側に設けられた３つの吸気バルブに対
応する３つの空気室に対して圧縮空気の供給・排出条件
を略均等化することができ、空気バネ式動弁機構の安定
した正確な動作が可能となるとともに、３つの空気室が
形成されたハウジングの組み付けを容易化することがで
きるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る４サイクルエンジン上部の縦断面
図である。 【図２】本発明に係る４サイクルエンジン上部の縦断面
図である。 【図３】空気バネ式動弁機構部の拡大詳細図である。 【図４】図１のＡ−Ａ線断面図である。 【図５】図１のＢ−Ｂ線断面図である。 【図６】図５のＣ−Ｃ線断面図である。 【図７】図２のＤ−Ｄ線断面図である。 【図８】図２のＥ−Ｅ線断面図である。 【図９】図７のＦ−Ｆ線断面図である。 【図１０】４サイクルエンジンの吸気側の部分断面図で
ある。 【符号の説明】 １−１，１−２ 吸気バルブ ２ 排気バルブ １４−１，１４−２ バルブガイド １５ バルブガイド １８，１９ ハウジング ２６，３０ 供給通路 ２７，３１ 排出通路 ２８，２９ チェックバルブ（制御弁） ３２，３３ チェックバルブ（制御弁） Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 空気室
図である。 【図２】本発明に係る４サイクルエンジン上部の縦断面
図である。 【図３】空気バネ式動弁機構部の拡大詳細図である。 【図４】図１のＡ−Ａ線断面図である。 【図５】図１のＢ−Ｂ線断面図である。 【図６】図５のＣ−Ｃ線断面図である。 【図７】図２のＤ−Ｄ線断面図である。 【図８】図２のＥ−Ｅ線断面図である。 【図９】図７のＦ−Ｆ線断面図である。 【図１０】４サイクルエンジンの吸気側の部分断面図で
ある。 【符号の説明】 １−１，１−２ 吸気バルブ ２ 排気バルブ １４−１，１４−２ バルブガイド １５ バルブガイド １８，１９ ハウジング ２６，３０ 供給通路 ２７，３１ 排出通路 ２８，２９ チェックバルブ（制御弁） ３２，３３ チェックバルブ（制御弁） Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 空気室
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 吸気側の３つの吸気バルブを備え、吸・
排気バルブを空気バネ式動弁機構によって駆動する４サ
イクルエンジンにおいて、 前記空気バネ式動弁機構の各吸気バルブに対応して設け
られる空気室に対して圧縮空気を供給・排出する供給通
路と排出通路を各空気室に対してシリンダ中心側に平面
視Ｖ字形に形成するとともに、前記供給通路の各空気室
の間に制御弁を設け、前記３つの空気室を単一のハウジ
ングに形成するとともに、該ハウジングを両側の吸気バ
ルブのバルブガイドで位置決めし、中央の吸気バルブの
バルブガイドをハウジングに遊嵌したことを特徴とする
４バルブエンジン。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24499093A JP3484498B2 (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | ４サイクルエンジン |
| DE69416923T DE69416923T2 (de) | 1993-09-30 | 1994-09-30 | Pneumatische Ventilvorrichtung für Brennkraftmaschine |
| EP94115499A EP0646700B1 (en) | 1993-09-30 | 1994-09-30 | Pneumatic valve system for internal combustion engine |
| US08/316,249 US5553572A (en) | 1993-09-30 | 1994-09-30 | Multi-valve engine |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| JP2593352B2 (ja) * | 1989-04-26 | 1997-03-26 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の動弁装置 |
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| EP0536513B1 (en) * | 1991-08-21 | 1996-07-03 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Valve operating system for internal combustion engine |
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-
1994
- 1994-09-30 US US08/316,249 patent/US5553572A/en not_active Expired - Fee Related
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- 1994-09-30 EP EP94115499A patent/EP0646700B1/en not_active Expired - Lifetime
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| EP0646700B1 (en) | 1999-03-10 |
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| US5553572A (en) | 1996-09-10 |
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| DE69416923D1 (de) | 1999-04-15 |
| JPH07102915A (ja) | 1995-04-18 |
| EP0646700A2 (en) | 1995-04-05 |
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