JP4056266B2

JP4056266B2 - 燃料噴射弁を備える内燃機関

Info

Publication number: JP4056266B2
Application number: JP2002070422A
Authority: JP
Inventors: 和明下山; 秀実荒井; 大浅利; 智博神田; 幾朗原; 裕之間宮; 豊吉田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-03-14
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2022-03-14
Also published as: DE60330927D1; JP2003269245A; EP1344930B1; EP1344930A3; EP1344930A2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁が、吸気弁により開閉される吸気弁口を有する吸気ポートおよび排気弁により開閉される排気弁口を有する排気ポートが設けられたシリンダヘッドにクランプによりに固定された内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の内燃機関として、例えば特開平１０−２１３０５１号公報に開示されたものがある。このＤＯＨＣ型の内燃機関では、各気筒において吸気ポートを開閉する２つの吸気弁と排気ポートを開閉する２つの排気弁とに囲まれた領域の中心に位置する燃料噴射ノズルが、機関平面視で、２本のカムシャフトの間に配置されたノズルクランプによりシリンダヘッドに固定される。そして、ノズルクランプは、一方の吸気弁のバルブリフタと一方の排気弁のバルブリフタとの間に配置され、カムシャフトに沿って延びている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来技術では、平面視においてカムシャフトの軸芯と直交する方向で対向する吸気弁のバルブリフタと排気弁のバルブリフタとの間の間隔はほぼ等しくされていることから、１対の吸気弁口と、該１対の吸気弁口と前記直交方向でそれぞれ対向する１対の排気弁口との前記直交方向での間隔もほぼ等しくなっていると考えられる。そのため、クランプをいずれの互いに対向する吸気弁口と排気弁口との間に配置するかは適宜選択される。
【０００４】
しかしながら、吸気弁口および排気弁口の配置から、クランプの配置を工夫しなければならない場合がある。例えば、吸気ポートから気筒内に流入する吸気が気筒内で強いスワールを生成させるために、１対の吸気弁口の一方が、他方に比べて排気弁口寄りに近接して配置されることがある。また、シリンダのボア径が小さい内燃機関では、吸気弁口と排気弁口との前記直交方向での間隔も小さくなる。
【０００５】
このような場合には、吸気弁口を開閉する吸気弁を有する吸気弁装置および排気弁口を開閉する排気弁を有する排気弁装置とクランプとの干渉を回避しつつ、吸気弁口および排気弁口の配置とクランプの配置とを調和させて、弁口の配置による吸排気特性の実現と、クランプの小型化、ひいてはシリンダヘッドの小型化の実現とをいかに両立させるかが問題となる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１ないし請求項３記載の発明は、燃料噴射弁を中心とした周方向に配置される吸気弁口および排気弁口から構成される３以上の弁口において周方向で隣接する弁口の間で形成される間隔のうち、２つの弁口である第１，第２弁口の間のみに形成される唯一の最大間隔を利用して、燃料噴射弁をシリンダヘッドに固定するクランプを該第１，第２弁口の間に配置することにより、クランプが吸気弁口または排気弁口の配置に与える制約を回避または抑制すると共に、シリンダヘッドの小型化を可能とすることを目的とする。そして、請求項２，３記載の発明は、さらに、直列配置された複数のシリンダを有する内燃機関において、シリンダヘッド、ひいては内燃機関をカム軸の軸方向で小型化することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の発明は、ピストンが往復動自在に嵌合するシリンダと、カム軸を回転自在に支持すると共に、吸気弁口を有する吸気ポートおよび排気弁口を有する排気ポートが設けられたシリンダヘッドと、該シリンダヘッドにクランプにより固定された燃料噴射弁とを備える内燃機関において、１つの前記シリンダに対応する前記吸気弁口および前記排気弁口から構成される３以上の弁口が、前記燃料噴射弁を中心とした周方向に間隔をおいて配置され、前記各弁口は吸気弁または排気弁を備える機関弁装置により開閉され、前記クランプは、平面視で、前記周方向で隣接する２つの前記弁口の間隔のうち、最大間隔を形成する唯一の隣接する２つの前記弁口である第１弁口および第２弁口の間に配置され、前記クランプが固定される固定座が、平面視で、前記第１弁口および前記第２弁口の間でシリンダ軸線方向で上方に突出して前記シリンダヘッドに設けられ、前記固定座には、前記第１弁口を開閉する前記機関弁装置の構成部材および前記第２弁口を開閉する前記機関弁装置の構成部材の少なくとも一方との干渉を回避するための凹部が設けられた燃料噴射弁を備える内燃機関である。
【０００８】
このように、クランプは、周方向で隣接する２つの弁口の間で形成される間隔のうち、唯一の１対の弁口である第１，第２弁口の間のみに形成される最大間隔を利用して、平面視で第１，第２弁口の間に配置されるので、クランプと機関弁装置との干渉を回避する形状とするためにクランプが大型化し、ひいてはシリンダヘッドが大型化することがなく、またクランプが吸気弁口または排気弁口の配置に与える制約が抑制または回避される。
【０００９】
この結果、請求項１記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、１つのシリンダに対応して、機関弁装置により開閉される吸気弁口および排気弁口から構成される３以上の弁口が、燃料噴射弁を中心とした周方向に間隔をおいて配置され、クランプは、平面視で、最大間隔を形成する唯一の隣接する２つの前記弁口である第１弁口および第２弁口の間に配置されたことにより、クランプは、周方向で隣接する２つの弁口の間で形成される間隔のうち、第１，第２弁口の間のみに形成される最大間隔を利用して、第１，第２弁口の間に配置されるので、クランプ、ひいてはシリンダヘッドの小型化が可能になり、さらにクランプが吸気弁口または排気弁口の配置に与える制約をなくして吸排気特性を損なうことが低減または回避される。
【００１４】
また、平面視で第１，第２弁口の間に設けられてクランプが固定される固定座に設けられた凹部を利用することにより、内燃機関の運転中に発生する振動に起因して、固定座と機関弁装置の構成部材とが接触することがないうえ、第１，第２弁口を開閉する機関弁装置の構成部材を固定座により近接して配置することができる。
【００１５】
この結果、平面視で、第１，第２弁口の間でシリンダ軸線方向で上方に突出して前記シリンダヘッドに設けられた固定座には、第１弁口を開閉する機関弁装置の構成部材および第２弁口を開閉する前記機関弁装置の構成部材の少なくとも一方との干渉を回避するための凹部が設けられたことにより、平面視で第１，第２弁口の間に設けられる固定座の凹部を利用して、第１，第２弁口を開閉する機関弁装置の構成部材を固定座により近接して配置することができるので、内燃機関の振動に起因する固定座と機関弁装置の構成部材との接触が防止されるうえ、シリンダヘッドを小型化できる。しかも、平面視で第１，第２弁口の間にはクランプが配置されるにも拘わらず、第１，第２弁口を互いに近接して配置することができるので、この点でも、クランプが吸気弁口または排気弁口の配置へ与える制約を一層抑制できる。
【００１６】
請求項２記載の発明は、ピストンが往復動自在に嵌合するシリンダと、カム軸を回転自在に支持すると共に、吸気弁口を有する吸気ポートおよび排気弁口を有する排気ポートが設けられたシリンダヘッドと、該シリンダヘッドにクランプにより固定された燃料噴射弁とを備える内燃機関において、１つの前記シリンダに対応する前記吸気弁口および前記排気弁口から構成される３以上の弁口が、前記燃料噴射弁を中心とした周方向に間隔をおいて配置され、前記各弁口は吸気弁または排気弁を備える機関弁装置により開閉され、前記クランプは、平面視で、前記周方向で隣接する２つの前記弁口の間隔のうち、最大間隔を形成する唯一の隣接する２つの前記弁口である第１弁口および第２弁口の間に配置され、前記内燃機関は直列に配置された複数の前記シリンダを有し、前記各シリンダの前記第１弁口および前記第２弁口は、前記シリンダヘッドの、前記カム軸の軸方向での中央点を通りかつ前記カム軸の回転軸線と直交する中心面に対してほぼ面対称に配置され、前記軸方向での両端部に位置する前記シリンダに対応する前記燃料噴射弁を押圧する押圧部を有する前記クランプの、前記固定座に固定される被固定部は、前記押圧部よりも前記中心面寄りに位置する燃料噴射弁を備える内燃機関である。
【００１７】
これにより、請求項１記載の発明と同様に、段落００１４に記載された作用が奏されるほか、次の作用が奏される。
直列配置された複数のシリンダに対して第１，第２弁口は中心面にほぼ面対称に配置され、端部に位置するシリンダにおいては、クランプは、燃料噴射弁から中心面に向かって延びて配置されて、中心面方向に延びるので、中心面とは反対側の端部、すなわち軸方向でシリンダヘッドの端部から突出することがない。
【００１８】
この結果、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同様に、段落００１５に記載された効果が奏されるほか、次の効果が奏される。すなわち、直列に配置された各シリンダの第１弁口および第２弁口は、カム軸の軸方向での前記シリンダヘッドの中心面に対してほぼ面対称に配置され、軸方向での両端部に位置するシリンダに対応する燃料噴射弁を押圧する押圧部を有するクランプの、固定座に固定される被固定部は、押圧部よりも中心面寄りに位置することにより、軸方向での両端部のシリンダでは、クランプが、中心面とは反対側の端部、すなわち軸方向でシリンダヘッドの端部から突出することがないので、シリンダヘッド、ひいては内燃機関が軸方向で小型化される。
【００１９】
請求項３記載の発明は、ピストンが往復動自在に嵌合するシリンダと、カム軸を回転自在に支持すると共に、吸気弁口を有する吸気ポートおよび排気弁口を有する排気ポートが設けられたシリンダヘッドと、該シリンダヘッドにクランプにより固定された燃料噴射弁とを備える内燃機関において、１つの前記シリンダに対応する前記吸気弁口および前記排気弁口から構成される３以上の弁口が、前記燃料噴射弁を中心とした周方向に間隔をおいて配置され、前記各弁口は吸気弁または排気弁を備える機関弁装置により開閉され、前記クランプは、平面視で、前記周方向で隣接する２つの前記弁口の間隔のうち、最大間隔を形成する唯一の隣接する２つの前記弁口である第１弁口および第２弁口の間に配置され、前記内燃機関は直列に配置された複数の前記シリンダを有し、前記カム軸の軸方向での両端部に位置する前記シリンダにおいて、前記第１弁口および前記第２弁口は、残りの前記弁口に対して、前記軸方向における前記シリンダヘッドの中央寄りに位置する燃料噴射弁を備える内燃機関である。
【００２０】
これにより、請求項１記載の発明と同様に、段落００１４に記載された作用が奏されるほか、次の作用が奏される。
直列配置された複数のシリンダのうち、軸方向で端部に位置するシリンダにおいては、クランプが配置される第１，第２弁口は、シリンダヘッドの中央寄りに位置するので、クランプが、該中央とは反対側の端部、すなわち軸方向でシリンダヘッドの端部から突出することがない。
【００２１】
この結果、請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同様に、段落００１５に記載された効果が奏されるほか、次の効果が奏される。すなわち、直列に配置された複数の前記シリンダのうち、前記カム軸の軸方向での両端部に位置するシリンダにおいて、第１，第２弁口は、残りの弁口に対して、軸方向におけるシリンダヘッドの中央寄りに位置することにより、軸方向での両端部のシリンダでは、クランプが、シリンダヘッドの中央とは反対側の端部、すなわち軸方向でシリンダヘッドの端部から突出することがないので、シリンダヘッド、ひいては内燃機関が軸方向で小型化される。
【００２２】
なお、この明細書において、「軸方向」とは、カム軸の回転軸線の方向を意味し、「平面視」とは、シリンダのシリンダ軸線方向から見ることを意味し、「上下方向」は、シリンダ軸線方向であり、シリンダに対してシリンダヘッドが結合される側を上とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１ないし図１１を参照して説明する。
図１〜図５を参照すると、本発明が適用される内燃機関Ｅは圧縮点火式のＤＯＨＣ型直列４気筒内燃機関である。内燃機関Ｅは、頂面に形成された凹部からなる燃焼室を有するピストン（図示されず）が往復動自在に嵌合する４つのシリンダ１_１〜１_４が直列に配置されたシリンダブロック（図示されず）と、該シリンダブロックの上端面にヘッドボルトB1（図６も参照）により締結されたシリンダヘッド２と、シリンダヘッド２の上端面に締結されたヘッドカバー３とを備える。
【００２４】
シリンダヘッド２には、シリンダ１_１〜１_４毎に、シリンダ１_１〜１_４内に開口する吸気弁口４_１a，４_２aを有する１対の独立した第１，第２吸気ポート４_１，４_２およびシリンダ１_１〜１_４内に開口する１対の排気弁口５_１a，５_２aを有する排気ポート５が形成され、さらに図３に示されるように、シリンダ軸線L1と同軸に配置されて前記燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁６が挿入される挿入孔８と、圧縮された空気を加熱するグロープラグ７が挿入される挿入孔９とが形成される。
【００２５】
図５を参照すると、第１吸気ポート４_１は、シリンダ軸線L1の方向A1（以下、「シリンダ軸線方向A1」という。）から見て、すなわち平面視で、各シリンダ１_１〜１_４内の接線方向に吸気を流入させて、シリンダ１内に渦流であるスワールを生成させるストレートポートから構成され、第２吸気ポート４_２は第１吸気ポート４_１によるスワールとは反対回りのスワールを各シリンダ１_１〜１_４内に生成させるヘリカルポートから構成される。
【００２６】
そして、第２吸気ポート４_２に連通する吸気装置の吸気通路には、シリンダ１_１〜１_４内に生成されるスワールの強さを、機関運転状態、例えば機関回転速度および機関負荷に応じて制御するために、該吸気通路を開閉する吸気制御弁が設けられる。これにより、内燃機関Ｅの低速回転および低負荷時には、該吸気制御弁は全閉または小開度に制御されて、第２吸気ポート４_２からの吸気が制限され、第１吸気ポート４_１からの吸気により各シリンダ１_１〜１_４内に強いスワールが生成されて、燃焼性が向上する。高速回転および高負荷時には、該吸気制御弁は全開に制御されて、第１，第２吸気ポート４_１，４_２から多量の吸気が各シリンダ１_１〜１_４内に流入して、高出力を得ることができる。
【００２７】
ここで、内燃機関Ｅのシリンダ列は、後述するカム軸25，26の回転軸線L2，L3の方向、すなわち軸方向A2での両端の端部シリンダ１_１，１_４と、両方の端部シリンダ１_１，１_４の間に位置する中間シリンダ１_２，１_３とから構成される。各シリンダ１_１〜１_４において、第１吸気ポート４_１の吸気弁口４_１aおよび第２吸気ポート４_２の吸気弁口４_２aは、各シリンダ軸線L1を含む平面（この平面は、各シリンダ１_１〜１_４において、シリンダ軸線L1を含み回転軸線L2，L3と平行な平面でもある。）である第１中心面P1に対して、一方の側である吸気側に配置され、排気ポート５の１対の排気弁口５_１a，５_２aは、他方の側である排気側に配置される。そして、第１吸気弁口としての吸気弁口４_１aは、第１中心面P1に、第２吸気弁口としての吸気弁口４_２aよりも後述する直交方向A3で近接した位置に形成される。また、排気ポート５の１対の排気弁口５_１a，５_２aは、第１中心面P1から直交方向A3にほぼ等しい距離にある。
【００２８】
さらに、第２吸気ポート４_２はおよび排気弁口５_２aは、各端部シリンダ１_１，１_４においては、該端部シリンダ１_１，１_４に隣接する中間シリンダ１_２，１_３寄りに位置し、各中間シリンダ１_２，１_３においては、互いに隣接する中間シリンダ１_３，１_２寄りに位置する。
【００２９】
図５に示されるように、各シリンダ１_１〜１_４において、吸気弁口４_１a，４_２aおよび排気弁口５_１a，５_２aは、４つの弁口を構成すると共に、燃料噴射弁６を中心とした周方向に間隔をおいて配置される。そして、平面視で、該周方向で隣接する２つの弁口４_１a，４_２a；４_２a，５_２a；５_１a，５_２a；４_１a，５_１aの間の間隔のうち、第１弁口としての吸気弁口４_２aと第２弁口としての排気弁口５_２aとの間の間隔が、最大間隔を形成し、しかもこの最大間隔は、吸気弁口４_２aと排気弁口５_２aとの間のみに形成される。したがって、吸気弁口４_２aと排気弁口５_２aとの間の前記間隔は、吸気弁口４_１aと排気弁口５_１aとの間の前記間隔よりも大きくなっている。さらに、吸気弁口４_２aと排気弁口５_２aとの直交方向A3での間隔も、吸気弁口４_１aと排気弁口５_１aとの直交方向A3での間隔よりも大きくなっている。
【００３０】
なお、前記周方向で隣接する２つの弁口４_１a，４_２a；４_２a，５_２a；５_１a，５_２a；４_１a，５_１aの間隔とは、平面視で、前記周方向で隣接する２つの弁口４_１a，４_２a；４_２a，５_２a；５_１a，５_２a；４_１a，５_１aの間の最短距離を意味する。
【００３１】
そして、軸方向A2に関して、第１吸気ポート４_１、第２吸気ポート４_２および排気ポート５は、１対の吸気弁口４_１a，４_２aおよび１対の排気弁口５_１a，５_２aを含めて、端部シリンダ１_１および中間シリンダ１_２と、端部シリンダ１_４および中間シリンダ１_３とにおいてはそれぞれ同一に配置される一方、４つのシリンダ１_１〜１_４においては、シリンダヘッド２の、軸方向A2での中央点を通りかつカム軸25，26の回転軸線L2，L3と直交する第２中心面P2に対してほぼ面対称となるように配置される。そして、吸気弁口４_１aが、吸気弁口４_２aよりも第１中心面P1に近接して位置することで、各シリンダ１_１〜１_４におけるこのような千鳥状に配置された１対の吸気弁口４_１a，４_２aは、第１中心面P1に近接して位置する吸気弁口４_１aから流入する吸気により各シリンダ１_１〜１_４内に強いスワールを形成するのに効果的である。
【００３２】
図４を参照すると、各シリンダ１_１〜１_４において、１対の吸気弁口４_１a，４_２aをそれぞれ開閉する１対の機関弁である吸気弁10および１対の排気弁口５_１a，５_２aをそれぞれ開閉する１対の機関弁である排気弁11は、シリンダヘッド２に固定された弁ガイド12にそれぞれ摺動自在に嵌合され、弁ステム10a，11aの先端部のバネ受け13，14とシリンダヘッド２との間に配置された圧縮コイルバネからなる弁バネ15の弾発力により、それぞれ閉弁方向に付勢される。ここで、吸気弁10、バネ受け13および弁バネ15は吸気弁装置を構成し、排気弁11、バネ受け114および弁バネ15は排気弁装置を構成し、前記各吸気弁装置および前記各排気弁装置は、内燃機関Ｅの機関弁装置である。
【００３３】
シリンダヘッド２とヘッドカバー３とにより形成される動弁室16内に収納されて、各吸気弁10および各排気弁11を開閉作動させる動弁装置Ｖは、シリンダヘッド２に設けられた収容孔20a，20bに装着される油圧式ラッシュアジャスタ21，22と、それぞれ中央部に回転自在に支持されるローラ23a，24aを有する吸気ロッカアーム23および排気ロッカアーム24と、ローラ23aに摺接する吸気カム25aを有すると共に吸気ロッカアーム23の上方に配置される吸気カム軸25と、ローラ24aに摺接する排気カム26aを有すると共に排気ロッカアーム24の上方に配置される排気カム軸26とを備える。互いに並列に配置された両カム軸25，26の回転軸線L2，L3の方向である軸方向A2に対して、シリンダ軸線L1と直交する平面上で直交する方向A3（以下、「直交方向A3」という。）に延びる吸気ロッカアーム23は、その一端部である基部23bがラッシュアジャスタ21の球面を有する支持部21aに球面支持され、その他端部である作用部23cが吸気弁10の弁ステム10aの先端部に当接する。同様に、直交方向A3に延びる排気ロッカアーム24は、その一端部である基部24bがラッシュアジャスタ22の球面を有する支持部22aに球面支持され、その他端部である作用部24cが排気弁11の弁ステム11aの先端部に当接する。ここで、すべての吸気ロッカアーム23および排気ロッカアーム24は、同一の仕様で設計されている。
【００３４】
シリンダヘッド２にカムホルダＨを介して回転自在に支持される吸気カム軸25および排気カム軸26は、内燃機関Ｅのクランク軸の回転軸線と平行な回転軸線L2，L3を有し、タイミングチェーンを備える駆動機構（図示されず）を介して伝達される該クランク軸の動力により、該クランク軸の１／２の回転数で回転駆動される。そして、吸気カム軸25および排気カム軸26とそれぞれ一体に回転して、ローラ23a，24aにそれぞれ摺接する吸気カム25aおよび排気カム26aは、そのカム面のカムプロフィルに応じて、対応する吸気弁10および排気弁11を所定のタイミングで開閉作動させる。
【００３５】
図２を参照すると、動弁室16内に設けられるカムホルダＨは、シリンダヘッド２に締結されるロアカムホルダ30と、ロアカムホルダ30に締結されるアッパカムホルダ60とからなり、アッパカムホルダ60は、ロアカムホルダ30と共に複数のボルトB2によりシリンダヘッド２に締結される。
【００３６】
以下、図２，図３，図５〜図８を参照して、カムホルダＨについてさらに説明する。
図５，図６を参照すると、ロアカムホルダ30は枠構造を有する一体型のカムホルダであり、軸方向A2に延びる縦枠31〜34と、縦枠31〜34と結合されて直交方向A3に延びる横枠35〜38とを備える。縦枠31〜34は、直交方向A3に間隔をおいて配置される１対の外側縦枠31，32と、外側縦枠31，32に対して第１中心面P1寄りの１対の内側縦枠33，34とからなり、それら外側縦枠31，32および内側縦枠33，34は相互に平行である。縦枠31〜34と一体に形成された横枠35〜38は、各外側および各内側縦枠31〜34の軸方向A2での両端部をそれぞれ連結する１対の端部横枠35，36と、両端部横枠35，36の間で各端部横枠35，36に軸方向A2での間隔をおいて隣接して、外側および内側縦枠31〜34を連結する２つの中間横枠37，38とからなる。
【００３７】
第１中心面P1に対して吸気弁10が位置する側である吸気側の外側縦枠31と内側縦枠33との間には、吸気カム軸25を回転自在に支持する５つの吸気側の下部軸受部40〜42が、軸方向A2に間隔をおいて、かつ直交方向A3に互いに平行に延びて外側縦枠31および内側縦枠33に、結合部J1，J3にて連結されて一体に形成される。同様に、第１中心面P1に対して排気弁11が位置する側である排気側の外側縦枠32と内側縦枠34との間には、排気カム軸26を回転自在に支持する５つの排気側の下部軸受部43〜45が、軸方向A2に間隔をおいて、かつ直交方向A3に互いに平行に延びて外側縦枠32および内側縦枠34に、結合部J2，J4にて連結されて一体に形成される。
【００３８】
これら吸気側および排気側のそれぞれ５つの下部軸受部40〜42；43〜45は、直交方向A3で対向する位置にそれぞれ形成され、両端部横枠35；36にそれぞれ形成される２つの端部下部軸受部40；43と、両中間横枠37；38にそれぞれ形成される２つの第１中間下部軸受部41；44と、両第１中間下部軸受部41；44の軸方向A2での中央に位置する１つの第２中間下部軸受部42；45とからなる。そして、両端部下部軸受部40；43は、軸方向A2において、端部シリンダ１_１，１_４に対してシリンダヘッド２の軸方向A2での端部寄りに対応する位置に配置され、第１中間下部軸受部41；44は、端部シリンダ１_１および中間シリンダ１_２の間と、端部シリンダ１_４および中間シリンダ１_３の間とに対応する位置に配置され、第２中間下部軸受部42；45は、両中間シリンダ１_２，１_３の間に対応する位置に配置される。
【００３９】
各下部軸受部40〜42；43〜45の、直交方向A3での端部に位置する外側縦枠31；32および内側縦枠33；34との結合部J1，J3；J2，J4には、ボルトB2（図２参照）が挿通される挿通孔50aを有する締結部としてのボス46〜49が形成され、該挿通孔50aに挿通されたボルトB2が、シリンダヘッド２に形成されたネジ孔51（図２，図９参照）に螺合され、後述する結合部J5に挿通されるボルトB3（図３参照）がシリンダヘッド２に螺合されることにより、ロアカムホルダ30がシリンダヘッド２に締結される。
【００４０】
一方、分割されたカムホルダで構成されるアッパカムホルダ60は、一方の端部横枠35に結合されると共に、両端部下部軸受部40，43に対応する吸気側および排気側の第１端部上部軸受部を有する１つの第１端部カムホルダ（図示されず）と、他方の端部横枠36の両端部下部軸受部40，43にそれぞれ結合される吸気側および排気側の２つの第２端部上部軸受部を構成する２つの第２端部カムホルダ（図示されず）と、第１，第２中間下部軸受部41，42，44，45にそれぞれ結合される吸気側および排気側の６つの中間上部軸受部61を構成する６つの中間カムホルダとからなる。
【００４１】
そして、ロアカムホルダ30の各下部軸受部40〜45には、ロアカムホルダ30にアッパカムホルダ60が締結されることで、アッパカムホルダ60の前記第１端部上部軸受部、第２端部上部軸受部および中間上部軸受部61に形成される半円柱状の軸受溝（図２には、中間上部軸受部61の軸受溝61aが示されている。）との共同により、各カム軸25，26のジャーナル部を回転自在に支持する軸受孔を形成する半円柱状の軸受溝40a〜45aが形成される。
【００４２】
前記第１，第２端部上部軸受部および各中間上部軸受部61は、前記軸受孔に挿通される吸気カム軸25または排気カム軸26を挟んで直交方向A3に位置する１対の挿通孔50b（図２には、中間上部軸受部61の挿通孔50bが示されている。）にそれぞれ挿通され、さらに各下部軸受部40〜45において吸気カム軸25または排気カム軸26を挟んで直交方向A3に位置する１対の挿通孔50aにそれぞれ挿通されるボルトB2により、ロアカムホルダ30と共にシリンダヘッド２に締結される。それゆえ、吸気側の下部軸受部40〜42に対応して締結される吸気側の前記第１，第２端部上部軸受部および各中間上部軸受部61により、５つの吸気側軸受部が構成され、排気側の下部軸受部43〜45に対応して締結される排気側の前記第１，第２端部上部軸受部および各中間上部軸受部61により、５つの排気側軸受部が構成される。
【００４３】
さらに、軸方向A2で隣接する下部軸受部40，41；41，42；43，44；44，45と、外側縦枠31，32および内側縦枠33，34とに囲まれて、シリンダ１_１〜１_４毎に、軸方向A2に間隔をおいて配置された２つの吸気ロッカアーム23と２つの吸気カム25aとのそれぞれ一部を収容する吸気側収容空間52、および軸方向A2に間隔をおいて配置された２つの排気ロッカアーム24と２つの排気カム26aとのそれぞれ一部を収容する排気側収容空間53がそれぞれ形成される。そして、各収容空間52，53は、ロアカムホルダ30の下面および上面に開口してロアカムホルダ30をシリンダ軸線方向A1に貫通する貫通空間となっている。また、図７に示されるように、外側縦枠31，32および内側縦枠33，34の収容空間52，53側の面31a〜34aは、回転する各カム25a，26aの回転軌道に沿う凹面形状とされる。これにより、それら縦枠31〜34とカム25a，26aとの干渉を回避したうえで、両縦枠31〜34の直交方向A3での間隔を小さくすることができるので、直交方向A3でのロアカムホルダ30の幅、ひいてはシリンダヘッド２の幅を小さくすることができる。
【００４４】
そして、各収容空間52，53は、直交方向A3に各下部軸受部40〜45と平行に延びて外側縦枠31；32および内側縦枠33；34に、結合部J5，J7；J6，J8にてそれぞれ結合されて一体に形成された吸気側仕切部54および排気側仕切部55により２つの小貫通空間である吸気側小収容空間52a，52bおよび排気側小収容空間53a，53bに分割され、各小収容空間52a，52b；53a，53bに１つの吸気ロッカアーム23の一部または１つの排気ロッカアーム24の一部が収容される。それゆえ、シリンダ１毎に、各仕切部54，55は、軸方向A2で隣接するロッカアーム23，24の間に、軸方向A2で見てロッカアーム23，24と重なるように配置される（図３参照）。
【００４５】
図５，図６に示されるように、各下部軸受部40〜45および各仕切部54，55には、小収容空間52a，52b；53a，53b側の各側面からロッカアーム23，24に向かって軸方向A2に突出する突出部56が一体成形される。
【００４６】
そして、吸気弁10および排気弁11の閉弁時のロッカアーム23，24の位置が二点鎖線で示され、吸気弁10および排気弁11の最大リフト時のロッカアーム23，24の位置が一点鎖線で示される図７を参照すると、各突出部56は、ロッカアーム23，24の中央部に位置して、ローラ23a，24aに軸方向A2で対向すると共に、カム軸25，26の回転軸線L2，L3と直交する平面からなる規制面56aと、該規制面56aの下端に連なり下方のシリンダヘッド２に向かって規制面56aから該規制面56aが設けられる下部軸受部40〜45または仕切部54，55の前記側面寄りに後退すると共に直交方向A3に平行な傾斜平面からなる案内面56bとを有する。
【００４７】
図８を併せて参照すると、下部軸受部40〜45および仕切部54，55にそれぞれ設けられてロッカアーム23，24を挟んで対向する１対の突出部56の規制面56aは、小収容空間52a，52b，53a，53bに収容されたロッカアーム23，24が予め設定された設定位置、すなわちシリンダヘッド２に組み付けられたカム軸25，26のカム25a，26aがロッカアーム23，24のローラ23a，24aに当接しているときと同様にロッカアーム23，24が傾斜していない位置（図８には、吸気ロッカアーム23が示されているが、排気ロッカアーム24も同様である。）を占める状態で、基部23b，24bが支持部21a，22aに球面支持され、作用部23c，24cが吸気弁10または排気弁11に当接するようにロッカアーム23，24がシリンダヘッド２に組み付けられて、ロアカムホルダ30が、挿通孔50aとネジ孔51とが整合するようにシリンダヘッド２の所定位置に組み付けられたとき、軸方向A2での各ロッカアーム23，24の両側の側面に対して、僅かな所定の間隙Ｇをおいて対向して設けられる。また、その１対の突出部56の案内面56bの軸方向A2での間隔は、その最小値が規制面56aの間の軸方向A2での間隔Ｗと等しく、シリンダヘッド２寄りほど（または下方ほど）大きくなる。
【００４８】
各案内面56bは、シリンダヘッド２に組み付けられたロッカアーム23，24の上方からロアカムホルダ30がシリンダヘッド２に組み付けられるとき、例えば１対の規制面56aの間の間隔Ｗに対して、該間隔Ｗに納まらない程度にロッカアーム23，24が前記設定位置から傾斜するなどしてずれている場合に、ロアカムホルダ30がシリンダヘッド２に近づけられることにより、該ロッカアーム23，24が先ず軸方向A2での間隔が１対の規制面56aでの間隔Ｗよりも大きい案内面56bに接触して、そのずれが修正され、該ロッカアーム23，24が規制面56aの間隔Ｗに納まるように案内するものである。
【００４９】
そして、ロアカムホルダ30が、シリンダヘッド２の所定位置に組み付けられた状態では、ロッカアーム23，24が、前記設定位置からロッカアーム23，24が、ローラ23a，24aにカム25a，26aが接触していない状態における支持部21a，22aの揺動中心と作用部23c，24cの弁ステム10a，11aとの当接部とを結ぶ直線である倒れ中心線Ｃ（図４も参照）を中心として傾斜しようとすると、間隙Ｇに対応して所定角度だけ傾斜した後、ロッカアーム23，24は突出部56の規制面56aに接触して、前記所定角度よりも大きく傾斜すること、すなわちロッカアーム23，24の倒れが防止される。なお、前記所定角度は、各カム軸25，26が組み付けられる際に、各カム25a，26aとローラ23a，24aとの接触により、傾斜したロッカアーム23，24が前記設定位置を占めることができるように矯正される角度である。それゆえ、各突出部56は、ロッカアーム23，24との接触により、ロッカアーム23，24の軸方向A2での倒れを防止する倒れ防止手段を構成する。
【００５０】
図１，図５，図６を参照すると、各中間横枠37，38は、１対の内側縦枠33，34の間、したがって直交方向A3での両カム軸25，26の間に、第１中間下部軸受部41，44のボス47，49に結合された連結壁57を有する。連結壁57において、端部シリンダ１_１，１_４に対応する燃料噴射弁６を固定するクランプ70および該クランプ70が固定される端部固定座80（いずれも後述する。）側の壁面57aは、シリンダ軸線L1に沿う中心軸線を有する円柱面から構成されて凹状を呈し、中間シリンダ１_２，１_３に対応する燃料噴射弁６側またはシリンダ軸線L1側の壁面57bが、シリンダ軸線L1に沿う中心軸線を有する円柱面から構成されて凸状を呈する。このため、連結壁57には、端部シリンダ１_１，１_４に対応する燃料噴射弁６またはクランプ70または端部固定座81に向かって、軸方向A2に開放する凹状の収容部58が形成され、連結壁57は、収容部58側が凹状となるように湾曲する湾曲壁となっている。このように、連結壁57が凹状の壁面57aと凸状の壁面57bとを有する湾曲壁であることにより、軸方向A2での連結壁57の厚みを小さくすることが抑制されて、連結壁57の剛性の低下を抑制することができる。
【００５１】
そして、図１〜図５，図９を参照すると、シリンダヘッド２にロアカムホルダ30およびアッパカムホルダ60が締結された状態で、両内側縦枠33，34の間に、燃料噴射弁６をクランプ70によりシリンダヘッド２に対して固定するための台状の固定座80が、シリンダ軸線方向A1で上方に、すなわちヘッドカバー３に向かうように突出してシリンダヘッド２に一体形成される。平面視での各シリンダ１_１〜１_４の中心部でシリンダヘッド２の下面から前記燃焼室に臨む燃料噴射弁６が挿入される挿入孔８（図３も参照）が設けられる固定座80は、平面視で、両カム軸25，26の間で軸方向A2に沿って配置される。そして、この固定座80は、軸方向A2で、それぞれ端部横枠35，36と連結壁57との間に位置する２つの端部固定座81と、両連結壁57の間に位置する１つの中間固定座82とからなる。
【００５２】
各端部固定座81および中間固定座82において、各シリンダ１_１〜１_４に対応して１つずつ配置される燃料噴射弁６が、それぞれクランプ70により固定される。図１０を併せて参照すると、動弁室16の外部でヘッドカバー３の上方に配置されると共に、平面視で両カム軸25，26の間で軸方向A2に沿って配置されて、軸方向A2に長い各クランプ70は、全ての点で同一の仕様で設計されており、その一端部により構成されて各固定座81，82に支持される被支持部71と、その他端部により構成されて燃料噴射弁６をシリンダヘッド２に対して押圧する二股状の押圧部72と、被支持部71と押圧部72との間に設けられてボルト74が挿通される挿通孔73aを有する締付部73とを有する。なお、この実施例では、各クランプ70は、直交方向A3から見て、そのほぼ全体が両カム軸25，26と重なるように、シリンダ軸線方向A1で配置される。
【００５３】
被支持部71は、突起部からなる支点部71aを有し、該支点部71aが各固定座81，82の上面から突出して設けられた円筒状部材からなる受け部84aに当接することで、後述する支持部84に支持される。一方、燃料噴射弁６には、その側面の一部を切り欠くことにより、直径方向で対向する２つの平面からなる回止め部6aおよび肩部6bが形成されて、押圧部72は、燃料噴射弁６の回止め部6aおよび肩部6bに係合する。なお、燃料噴射弁６には、燃料管との接続部6cと、燃料噴射弁６の駆動信号等の信号線が接続されるカプラ6dとが設けられる。
【００５４】
そして、各クランプ70が固定座81，82に形成されたネジ孔85aに螺合するボルト74により締め付けられることにより、被支持部71の支点部71aを支点として、押圧部72が燃料噴射弁６をシリンダヘッド２に向けて押圧することにより、燃料噴射弁６がシリンダヘッド２に固定される。
【００５５】
一方、各端部固定座81は、その一端部により構成されると共に挿入孔８が形成された挿入部83と、その他端部により構成されると共にクランプ70の被支持部71の支点部71aに当接する受け部84aを有してクランプ70を支持する支持部84と、挿入部83と支持部84との間に設けられてクランプ70の挿通孔73aに対応してボルト74が螺合するネジ孔85aが形成された結合部85とを有する。そして、各端部固定座81は、平面視で、挿入部83から、前記最大間隔を形成する吸気弁口４_２aと排気弁口５_２aとの間、さらには第２吸気ポート４_２と排気ポート５との間を通って、連結壁57に向かって軸方向A2に延びて、各端部固定座81の支持部84および受け部84aのそれぞれの一部が収容部58内に収容される。
【００５６】
２つの燃料噴射弁６が固定される中間固定座82は、両中間シリンダ１_２，１_３に対応してその両端部に設けられると共に挿入孔８が形成された１対の挿入部83と、その中央部に設けられて被支持部71の支点部71aに当接する受け部84aを有して２つのクランプ70をそれぞれ支持する１対の支持部84と、両中間シリンダ１_２，１_３に対応する燃料噴射弁６に対応して、挿入部83と支持部84との間に設けられてボルト74が螺合するネジ孔85aが形成された結合部85とを有する。そして、中間固定座82は、平面視で、１対の挿入部83の間で、互いに隣接する中間シリンダ１_２，１_３寄りに位置して前記最大間隔を形成する排気弁口５_２aと吸気弁口４_２aとの間、さらには第２吸気ポート４_２と排気ポート５との間、および吸気側第２中間下部軸受部42と排気側第２中間下部軸受部45とを連結する壁が設けられていない両下部軸受部42，45の間を通って軸方向A2に延びる。
【００５７】
また、図１，図４，図５，図９に示されるように、各固定座81，82において、吸気弁口４_２aを開閉する吸気弁10と、該吸気弁10に直交方向A3で対向する排気弁11に挟まれる部分には、吸気弁10および排気弁11に直交方向A3で対向する側面に、各固定座81，82と弁バネ15およびバネ受け13，14との接触を回避するための凹部86が設けられる。そして、吸気弁10の弁バネ15およびバネ受け13の一部は、吸気側の凹部86に収容される。
【００５８】
さらに、各固定座81，82において、挿入部83、結合部85および支持部84は軸方向A2に沿って配置され、同様に、各固定座81，82に固定されるクランプ70において、押圧部72、締付部73および被支持部71は軸方向A2に沿って配置される。それゆえ、各固定座81，82は、軸方向A2に延びると共に軸方向A2に長い形状を有するクランプ70に対応して、軸方向A2に延びると共に軸方向A2に長い形状を有する。そして、被支持部71および締付部73が形成されるクランプ70の部分は、クランプ70が各固定座81，82に固定されるときの被固定部を構成し、各固定座81，82において、被支持部71および締付部73にそれぞれ対応する支持部84および結合部85が設けられる部分は、クランプ70の前記被固定部が固定される各固定座81，82の固定部を構成する。そして、前述のように、収容部58には、支持部84および受け部84aのそれぞれの一部、したがって前記固定部の一部が収容される。
【００５９】
燃料噴射弁６を固定している状態にあるクランプ70は、図２に示されるように、前記吸気側軸受部および前記排気側軸受部に対してシリンダ軸線方向A1で重なる位置にある。これにより、シリンダ軸線方向A1でのシリンダヘッド２、ひいては内燃機関Ｅの大型化が抑制される。そして、４つの燃料噴射弁６は、第２中心面P2（図５参照）に対して面対称に配置され、４つのクランプ70、両端部固定座81および中間固定座82も第２中心面P2に対して面対称に配置される。
【００６０】
図１，図５，図９を参照すると、各端部固定座81に固定されるクランプ70は、被支持部71および締付部73が、押圧部72に対して、中間シリンダ１_２，１_３寄りまたは第２中心面P2寄りに配置される。さらに、各端部固定座81に固定されるクランプ70は、平面視で、挿入部83から、前記最大間隔を形成する吸気弁口４_２aと排気弁口５_２aとの間、さらには第２吸気ポート４_２と排気ポート５との間を通って、連結壁57に向かって軸方向A2に延びる。そして、各端部固定座81に固定されるクランプ70の被支持部71の一部は、平面視で、軸方向A2において収容部58と重なる位置を占める。
【００６１】
また、中間シリンダ１_２，１_３にそれぞれ対応する燃料噴射弁６を固定する２つのクランプ70は、両第２中間下部軸受部42，45の間を両中間シリンダ１_２，１_３に跨って軸方向A2に延びる中間固定座82に対して、その被支持部71が、平面視で、両第２中間下部軸受部42，45を連結する壁を挟むことなく、前記最大間隔を形成する吸気弁口４_２aと排気弁口５_２aとの間、さらには両中間シリンダ１_２，１_３の第２吸気ポート４_２と排気ポート５との間を通って、軸方向A2での僅かな隙間を介して対向するように軸方向A2に延びる。
【００６２】
図２〜図４，図１０を参照すると、クランプ70はヘッドカバー３の外方に配置されるため、直交方向A3でのヘッドカバー３の中央部が、フランジ状に形成されて、ヘッドカバー３を貫通して動弁室16の内部とその外部とに渡って設けられた燃料噴射弁６、ボルト74および受け部84aとヘッドカバー３との間隙を通じて動弁室16内からの流体の漏れを防止するためのシール部を構成している。
【００６３】
前記シール部は両端部シール部3bと中間シール部3cとからなる。具体的には、各端部固定座81に対しては，燃料噴射弁６、ボルト74および受け部84aを囲む環状のシール部材90が、端部シール部3bの端部固定座81側の面（または下面）に形成された環状の装着溝に保持され、端部固定座81の座面（または上面）に気密を保つように接触する。また、中間固定座82に対しては，１対の燃料噴射弁６、１対のボルト74および１対の受け部84aを囲む環状のシール部材91が、中間シール部3cの中間固定座82側の面（または下面）に形成された環状の装着溝に保持され、中間固定座82の座面（または上面）に気密を保つように接触する。
【００６４】
図３，図５に示されるように、吸気側の内側縦枠33の第１中心面P1寄りの側面には、各固定座81，82の燃料噴射弁６の挿入孔８が形成される挿入部83と、ヘッドカバー３に形成された燃料噴射弁６の挿入筒3aとの間に隙間を形成するための湾曲した凹部33bが形成される。これにより、内燃機関Ｅの運転中に発生する振動により、小型化されたシリンダヘッド２において、動弁室16内に配置された部材同士が接触、すなわち各固定座81，82の挿入部83と内側縦枠33とが接触することが防止される。
【００６５】
図６に示されるように、連結壁57が凸状を呈する側である中間シリンダ１_２，１_３のシリンダ軸線L1側の下面、すなわち壁面57b側の面には、中間シリンダ１_２，１_３の吸気弁口４_１aを開閉する吸気弁10を含む前記機関弁装置の構成部材であるバネ受け13を収容することが可能な凹部57dが設けられ、さらに該凹部57dの付近を除いて、凹部57dと両ボス47，49との間に位置する肉抜き部57cが設けられる。そして、肉抜き部57cが設けられることにより、隣接する中間シリンダ１_２，１_３同士を近接して配置することができ、内燃機関Ｅを軸方向A2で小型化でき、そのうえ連結壁57の剛性の確保と軽量化がなされる。
【００６６】
また、図２，図６に示されるように、各下部軸受部40〜45のシリンダヘッド２側の面である下面には、各下部軸受部40〜45とシリンダヘッド２との間に、シリンダヘッド２の挿通孔17（図９も参照）に挿通されるヘッドボルトB1の頭部を収容する凹部40e〜45eが設けられる。これにより、シリンダ軸線方向A1で、下部軸受部40〜45とヘッドボルトB1とを重なるように配置することができるので、シリンダヘッド２を軸方向A2で小型化できる。
【００６７】
次に、前述のように構成された実施例の作用および効果について説明する。
各カム軸25，26をシリンダヘッド２に組み付けるにあたり、先ず、各ロッカアーム23，24は、基部23b，24bがラッシュアジャスタ21，22の支持部21a，22aに球面支持され、作用部23c，24cが吸気弁10の弁ステム10aまたは排気弁11の弁ステム11aの先端部に当接するように、シリンダヘッド２に組み付けられる。その後、ロアカムホルダ30がシリンダヘッド２の上方からシリンダヘッド２の上面で、ロアカムホルダ30がシリンダヘッド２の前記所定位置に組み付けられる。ロアカムホルダ30がシリンダヘッド２に組み付けられる際に、ロッカアーム23，24は、例えばロッカアーム23，24が前記所定角度よりも大きく傾斜していたり、ロアカムホルダ30が組み付けられる前に、ロアカムホルダ30が前記所定位置から軸方向A2にずれているなど、１対の規制面56aの間の軸方向A2での間隔Ｗに納まらない程度にロッカアーム23，24およびロアカムホルダ30が軸方向A2にずれている場合でも、案内面56bの最大間隔の範囲内で、ロアカムホルダ30を下方に移動させる際にロッカアーム23，24が案内面56bに接触しつつ案内され、規制面56aの間に入り込む。そして、ロアカムホルダ30がシリンダヘッド２の前記所定位置に組み付けられたとき、各ロッカアーム23，24は、小収容空間52a，52b，53a，53b内で１対の規制面56aの間に位置する。
【００６８】
ついで、ロッカアーム23，24およびロアカムホルダ30の上方から、カム軸25，26が、各カム25a，26aが対応するロッカアーム23，24のローラ23a，24aに当接し、各カム軸25，26のジャーナル部が対応する下部軸受部40〜45の軸受溝40a〜45aに嵌合するように位置決めされ、さらに下部軸受部40〜45にアッパカムホルダ60に形成される前記第１，第２端部上部軸受部および中間上部軸受部61がボルトB2により、ロアカムホルダ30と共にシリンダヘッド２に締結されて、カム軸25，26がシリンダヘッド２に組み付けられる。
【００６９】
そして、ロアカムホルダ30には、外側縦枠31，32および内側縦枠33，34を連結する中間横枠37，38が設けられ、しかも第１，第２中間下部軸受部41，42；44，45の一端部がそれぞれ連結される内側縦枠33；34が設けられることにより、ロアカムホルダ30の剛性が高められる。特に、内側縦枠33；34が設けられることにより、相互に連結されない第２中間下部軸受部44，45の所要の剛性が確保される。
【００７０】
さらに、ロアカムホルダ30において、軸方向A2で隣接する下部軸受部40，41；41，42；43，44；44，45に連結される外側縦枠31，32および内側縦枠33，34が、隣接する下部軸受部40，41；41，42；43，44；44，45の間で、該下部軸受部40〜45と平行に延びる仕切部54，55により連結されるので、カム軸25，26を回転自在に支持すべくロアカムホルダ30に結合されるカム軸支持部材であるアッパカムホルダ60が、前記端部カムホルダを除いて吸気側および排気側で別個の中間カムホルダ61から構成されるにも拘わらず、ロアカムホルダ30の剛性が高められる。
【００７１】
各シリンダに対応する２つの吸気弁口４_１a，４_２aおよび２つの排気弁口５_１a，５_２aから構成される４つの弁口が、燃料噴射弁６を中心とした前記周方向に間隔をおいて配置され、各クランプ70は、平面視で、前記最大間隔を形成する唯一の隣接する吸気弁口４_２aおよび排気弁口５_２aの間に配置されたことにより、各クランプ70は、前記周方向で隣接する２つの弁口４_１a，４_２a；４_２a，５_２a；５_１a，５_２a；４_１a，５_１aの間で形成される間隔のうち、吸気弁口４_２aおよび排気弁口５_２aの間のみに形成される前記最大間隔を利用して、吸気弁口４_２aおよび排気弁口５_２ a の間に配置されるので、各クランプ70と前記吸気弁装置および前記排気弁装置との干渉を回避する形状とするためにクランプ70が大型化し、ひいてはシリンダヘッド２が大型化することがなくて、各クランプ70、ひいてはシリンダヘッド２の小型化が可能になり、さらにクランプ70が吸気弁口４_２aまたは排気弁口５_２aの配置を制約して吸排気特性を損なうことが低減または回避される。
【００７２】
１対の吸気弁口が、シリンダ軸線L1を含む平面に対して一方の側に配置された２つの吸気弁口４_１a，４_２aと、他方の側に配置された２つの排気弁口５_１a，５_２aとを含み、吸気弁口４_１aは吸気弁口４_２aよりも第１中心面P1に近接して配置されて、第１中心面P1から異なる距離に位置する、すなわち千鳥状に配置されて強いスワールが生成されるようにされた第１，第２吸気ポート４_１，４_２を備える内燃機関Ｅに対して、各クランプ70は、前述のように配置された２つの吸気弁口４_１a，４_２aのうち、吸気弁口４_１aよりも第１中心面P1から離れて配置された吸気弁口４_２aと排気弁口５_２aとの間に、両者の間に形成される前記最大間隔を利用して配置されることにより、シリンダヘッド２を直交方向A3で小型化することができ、そのうえ各クランプ70が吸気弁口４_１a，４_２aの配置に与える制約が回避されるので、各クランプ70が吸気弁口４_１a，４_２aの配置、特に強いスワールを生成させるための吸気弁口４_１aの配置を制約してシリンダ１_１〜１_４内に生成されるスワールの強さを損なうことが回避されて、良好な燃焼性が得られる。
【００７３】
平面視で、吸気弁口４_２aおよび排気弁口５_２aの間でシリンダ軸線方向A1で上方に突出してシリンダヘッド２に設けられた各固定座81，82には、吸気弁口４_２aを開閉する吸気弁10の弁バネ15およびバネ受け13、そして排気弁口５_２aを開閉する排気弁11の弁バネ15およびバネ受け14との干渉を回避するための凹部86が設けられたことにより、内燃機関Ｅの運転中に発生する振動に起因して、各固定座81，82の挿入部83から結合部85にかけての部分と、弁バネ15およびバネ受け13，14とが接触することがないうえ、弁バネ15およびバネ受け13，14を各固定座81，82に、直交方向A3で近接して配置することができるので、シリンダヘッド２を直交方向A3で小型化することができる。さらに、凹部86には吸気弁10の弁バネ15およびバネ受け13の一部が収容されるので、その分、弁バネ15およびバネ受け13、ひいては吸気弁10を、各固定座81，82、さらには第１中心面P1に一層近接させて配置することができて、直交方向A3でシリンダヘッド２を小型化できる。
【００７４】
しかも、平面視で吸気弁口４_２aおよび排気弁口５_２aの間にはクランプ70が配置されるにも拘わらず、吸気弁口４_２aおよび排気弁口５_２aを互いに近接して配置することができるので、この点でも、クランプ70が吸気弁口４_２aまたは排気弁口５_２aの配置へ与える制約を一層抑制できる。
【００７５】
前記シリンダ列を構成する各シリンダ１_１〜１_４の吸気弁口４_１a，４_２aおよび排気弁口５_１a，５_２aは、第２中心面P2に対してほぼ面対称に配置され、両端部シリンダ１_１，１_４に対応する燃料噴射弁６を押圧する押圧部72を有するクランプ70の、端部固定座81に固定される被支持部71および締付部73は、押圧部72よりもシリンダヘッド２の中央寄り、すなわち軸方向A2でのシリンダヘッド２の中央点を通る第２中心面P2寄りに位置することにより、または両端部シリンダ１_１，１_４において、吸気弁口４_２aおよび排気弁口５_２aは、残りの吸気弁口４_１aおよび排気弁口５_１aに対して、第２中心面P2寄りに位置することにより、両端シリンダ１_１，１_４では、クランプ70が、燃料噴射弁６から第２中心面P2に向かって延びて配置されるので、第２中心面P2とは反対側のシリンダヘッド２の端部、すなわち軸方向A2でシリンダヘッド２の端部から突出することがなく、シリンダヘッド２、ひいては内燃機関Ｅが軸方向A2で小型化される。
【００７６】
さらに、直列に配置されたシリンダ１_１〜１_４において第１，第２吸気ポート４_１，４_２は、両吸気弁口４_１a，４_２aを含めて第２中心面P2に対してほぼ面対称に配置されるので、生成されるスワールの強さのシリンダ１_１〜１_４間でのバラツキを減少させることができる。
【００７７】
吸気側および排気側の下部軸受部40〜45のシリンダヘッド２へのそれぞれの締結部であるボス47，49を連結する各連結壁57には、端部固定座81の支持部84および受け部84aを収容する軸方向A2に開放した収容部58が形成されることにより、端部固定座81の一部が収容部58に収容される分、前記従来技術におけるクランプのカム軸の軸方向での長さにより直接規定される軸受部同士の軸方向での間隔よりも、隣接する前記吸気側軸受部同士および隣接する前記排気側軸受部同士の軸方向A2での間隔を小さくすることが可能になるので、内燃機関Ｅを軸方向A2で小型化することができる。連結壁57はボス47，49に結合されることにより、ボルトB2による締結部であるボス47，49での締結剛性が高くなって、締付力を大きくすることができると共に、収容部58が形成されるにも拘わらず連結壁57の剛性の低下も回避されることで、連結壁57の振動を抑制することができ、連結壁57と、連結壁57の近傍に配置される部材、例えば連結壁57の凹部57dに収容される前記吸気弁装置の構成部材であるバネ受け13との干渉を防止することができる。
【００７８】
直列に配置された４つのシリンダ１_１〜１_４を備える内燃機関Ｅにおいて、両端部シリンダ１_１，１_４に対応する燃料噴射弁６のクランプ70は、その被固定部である被支持部71および締付部73が、押圧部72に対して、中間シリンダ１_２，１_３寄りまたは第２中心面P2寄りに位置するように配置されて、連結壁57は、収容部58側が凹状に形成されて収容部58を形成する湾曲壁により構成されることにより、収容部58が形成された連結壁57が中間シリンダ１_２，１_３寄りに位置するので、湾曲壁からなる連結壁57がシリンダヘッド２の軸方向A2での端部から軸方向A2に突出することがなく、シリンダヘッド２、ひいては内燃機関Ｅを軸方向A2で小型化できる。
【００７９】
隣接する２つの中間シリンダ１_２，１_３にそれぞれ対応するクランプ70は、第２中間下部軸受部42，45を連結する壁がないために、被支持部71同士が、該壁を挟むことなく対向するように配置されることにより、隣接する２つの中間シリンダ１_２，１_３では、被支持部71同士を軸方向A2で近接して配置することができると共に、その被支持部71と、端部シリンダ１_１，１_４に属する被支持部71または収容部58が形成された連結壁57との干渉を回避できるので、直列に配置された４つのシリンダ１_１〜１_４を備える内燃機関Ｅを軸方向A2で小型化できる。
【００８０】
両内側縦枠33，34の間に、吸気側および排気側の第２中間下部軸受部42，45を連結する壁がないことにより、両連結壁57の間に２つの燃料噴射弁６が取り付けられる共通の中間固定座82が配置されて、シリンダ毎に固定座が設けられるものに比べて、内燃機関Ｅが軸方向A2に小型化される。
【００８１】
以下、前述した実施例の一部の構成を変更した実施例について、変更した構成に関して説明する。
前記実施例では、収容部58には端部固定座81，82の一部である支持部84が収容されたが、図１１（Ａ），（Ｂ）に示されるように、クランプ70をヘッドカバー３の内側の動弁室16内に配置して、端部固定座81の支持部84およびクランプ70の一部である被支持部71を収容部58に収容することもできる。そして、これによっても、前記実施例と同様の効果が奏される。さらに、収容部58は、クランプ70の一部のみを収容するものであってもよい。
【００８２】
図４，図１０に二点鎖線で示されるように、各クランプ70の締付部73において、両端部シール部3bおよび中間シール部3cに対向する面（または下面）に挿通孔85aを囲んで形成された円環状の溝に、円環状の例えば合成ゴム製の弾性部材93を取り付けて、ボルト74を締付けることにより、弾性部材93を介してヘッドカバー３を各固定座81，82に押圧し、両端部シール部3bおよび中間シール部3cをシリンダヘッド２に押し付けることができる。これにより、ヘッドカバー３の前記中央部がシリンダヘッド２に押圧されるので、ヘッドカバー３の剛性を高めることができて、ヘッドカバー３の振動に起因する騒音の発生を低減することができるうえ、ヘッドカバー３の締結部材を削減することも可能となる。さらに、各シール部材90，91が、弾性部材93を介して作用するボルト74の締付力により、各固定座81，82に対してさらに押圧されるので、両端部シール部3bおよび中間シール部3cでの気密性が一層向上する。
【００８３】
中間固定座82には、前記実施例では１対のクランプ70が固定されたが、１対の被支持部71、１対の押圧部72および１対の締付部73を有する１つのクランプ、または１つの被支持部71、１対の押圧部72および１対の締付部73を有する１つのクランプが固定されてもよい。
【００８４】
また、排気弁11と直交方向A3で対向する凹部86は、排気弁11の弁バネ15およびバネ受け14の一部を収容するように形成されてもよい。さらに、前記実施例では、凹部86は、各固定座81，82において、直交方向A3での両側である吸気側および排気側に形成されたが、吸気側または排気側のみに形成されてもよい。内燃機関は、前記実施例では、各シリンダ１_１〜１_４に２つの吸気弁10および２つの排気弁11が設けられるものであったが、シリンダ毎に、２つの吸気弁および１つの排気弁、または１つの吸気弁および２つの排気弁が設けられるものなど、１つのシリンダに対して合計で３以上の吸気弁および排気弁が設けられるものであってもよい。
【００８５】
吸気弁口および排気弁口を二分する平面は、前記実施例では、シリンダ軸線L1を含みカム軸25，26の回転軸線L2，L3に平行な平面である第１中心面P1であったが、シリンダ軸線L1を含む平面であれば、カム軸25，26の回転軸線L2，L3に対して平行でなくてもよい。また、シリンダ１_１〜１_４内に生成される渦流は、スワールでなく、タンブル流であってもよい。
【００８６】
また、内燃機関は、各バンクが直列に配置された３つ以上のシリンダを有するＶ型内燃機関であってもよい。前記各実施例では、内燃機関は、圧縮点火式のものであったが、火花点火式の内燃機関であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例である内燃機関において、ロッカアームおよびロアカムホルダが組み付けられたシリンダヘッドの要部上平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図１の内燃機関のロアカムホルダの上平面図である。
【図６】図１の内燃機関のロアカムホルダの下平面図である。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】シリンダヘッドの上平面図である。
【図１０】図３のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】本発明の別の実施例を示し、（Ａ）は図２に対応する要部の断面図であり、（Ｂ）は図１０に対応する要部の断面図である。
【符号の説明】
１_１〜１_４…シリンダ、２…シリンダヘッド、３…ヘッドカバー、４_１，４_２…吸気ポート、５…排気ポート、６…燃料噴射弁、７…グロープラグ、８，９…挿入孔、10…吸気弁、11…排気弁、12…弁ガイド、13，14…バネ受け、15…弁バネ、16…動弁室、17…挿通孔、
20a，20b…収容孔、21，22…ラッシュアジャスタ、23，24…ロッカアーム、23b，24b…基部、23c，24c…作用部、25，26…カム軸、
30…ロアカムホルダ、31〜34…、35縦枠〜38…横枠、40〜45…軸受部、46〜49…ボス、50a，50b…挿通孔、51…ネジ孔、52，53…収容空間、52a，52b，53a，53b…小収容空間、54，55…仕切部、56…突出部、57…連結壁、58…収容部、
60…アッパカムホルダ、61…中間カムホルダ、
70…クランプ、71…被支持部、72…押圧部、73…締付部、74…ボルト、
80…固定座、81…端部固定座，82…中間固定座、83…挿入部、84…支持部、85…結合部、86…凹部、
90，91…シール部材、93…弾性部材、
Ｅ…内燃機関、B1〜B3…ボルト、L1…シリンダ軸線、L2，L3…回転軸線、A1〜A3…方向、Ｖ…動弁装置、Ｈ…カムホルダ、P1，P2…中心面、J1〜J8…結合部、Ｇ…間隙、Ｗ…間隔、Ｃ…倒れ中心線。

Claims

ピストンが往復動自在に嵌合するシリンダと、カム軸を回転自在に支持すると共に、吸気弁口を有する吸気ポートおよび排気弁口を有する排気ポートが設けられたシリンダヘッドと、該シリンダヘッドにクランプにより固定された燃料噴射弁とを備える内燃機関において、
１つの前記シリンダに対応する前記吸気弁口および前記排気弁口から構成される３以上の弁口が、前記燃料噴射弁を中心とした周方向に間隔をおいて配置され、
前記各弁口は吸気弁または排気弁を備える機関弁装置により開閉され、
前記クランプは、平面視で、前記周方向で隣接する２つの前記弁口の間隔のうち、最大間隔を形成する唯一の隣接する２つの前記弁口である第１弁口および第２弁口の間に配置され、
前記クランプが固定される固定座が、平面視で、前記第１弁口および前記第２弁口の間でシリンダ軸線方向で上方に突出して前記シリンダヘッドに設けられ、
前記固定座には、前記第１弁口を開閉する前記機関弁装置の構成部材および前記第２弁口を開閉する前記機関弁装置の構成部材の少なくとも一方との干渉を回避するための凹部が設けられたことを特徴とする燃料噴射弁を備える内燃機関。
ピストンが往復動自在に嵌合するシリンダと、カム軸を回転自在に支持すると共に、吸気弁口を有する吸気ポートおよび排気弁口を有する排気ポートが設けられたシリンダヘッドと、該シリンダヘッドにクランプにより固定された燃料噴射弁とを備える内燃機関において、
１つの前記シリンダに対応する前記吸気弁口および前記排気弁口から構成される３以上の弁口が、前記燃料噴射弁を中心とした周方向に間隔をおいて配置され、
前記各弁口は吸気弁または排気弁を備える機関弁装置により開閉され、
前記クランプは、平面視で、前記周方向で隣接する２つの前記弁口の間隔のうち、最大間隔を形成する唯一の隣接する２つの前記弁口である第１弁口および第２弁口の間に配置され、
前記内燃機関は直列に配置された複数の前記シリンダを有し、
前記各シリンダの前記第１弁口および前記第２弁口は、前記シリンダヘッドの、前記カム軸の軸方向での中央点を通りかつ前記カム軸の回転軸線と直交する中心面に対してほぼ面対称に配置され、
前記軸方向での両端部に位置する前記シリンダに対応する前記燃料噴射弁を押圧する押圧部を有する前記クランプの、前記固定座に固定される被固定部は、前記押圧部よりも前記中心面寄りに位置することを特徴とする燃料噴射弁を備える内燃機関。
ピストンが往復動自在に嵌合するシリンダと、カム軸を回転自在に支持すると共に、吸気弁口を有する吸気ポートおよび排気弁口を有する排気ポートが設けられたシリンダヘッドと、該シリンダヘッドにクランプにより固定された燃料噴射弁とを備える内燃機関において、
１つの前記シリンダに対応する前記吸気弁口および前記排気弁口から構成される３以上の弁口が、前記燃料噴射弁を中心とした周方向に間隔をおいて配置され、
前記各弁口は吸気弁または排気弁を備える機関弁装置により開閉され、
前記クランプは、平面視で、前記周方向で隣接する２つの前記弁口の間隔のうち、最大間隔を形成する唯一の隣接する２つの前記弁口である第１弁口および第２弁口の間に配置され、
前記内燃機関は直列に配置された複数の前記シリンダを有し、
前記カム軸の軸方向での両端部に位置する前記シリンダにおいて、前記第１弁口および前記第２弁口は、残りの前記弁口に対して、前記軸方向における前記シリンダヘッドの中央寄りに位置することを特徴とする燃料噴射弁を備える内燃機関。