JP4226196B2 - Valve operating system for 4-cycle engine for outboard motor - Google Patents

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JP4226196B2 JP2000163084A JP2000163084A JP4226196B2 JP 4226196 B2 JP4226196 B2 JP 4226196B2 JP 2000163084 A JP2000163084 A JP 2000163084A JP 2000163084 A JP2000163084 A JP 2000163084A JP 4226196 B2 JP4226196 B2 JP 4226196B2
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吾一 片山
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ヤマハマリン株式会社
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バルブの開閉タイミングを変化させるようにした船外機用4サイクルエンジンの動弁装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、主として排ガス浄化の観点から船外機用エンジンとして4サイクルエンジンを採用する傾向にある。
【0003】
ところで、4サイクルエンジンにおいては、燃焼室に開口する吸気ポートと排気ポートが吸気バルブと排気バルブによってそれぞれ適当なタイミングで開閉されて各気筒において所要のガス交換がなされるが、高速時において吸気又は排気の流れを促進することによって高い充填効率を確保して高出力を実現するとともに、低速時においては高い燃焼効率を確保して高出力と低燃費及び良好な排ガス特性を得るために吸・排気バルブの少なくとも一方の開閉タイミングを高速時と低速時において変化させるようにした動弁装置が主として自動車用エンジンに採用されるに至っている。この動弁装置は、クランク軸と平行に配されたカム軸の一端に可変バルブタイミング機構を設け、該可変バルブタイミング機構に供給される油圧をオイルコントロールバルブによって切り換えることによってバルブの開閉タイミングを変化させるものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
而して、上記動弁装置を船外機用4サイクルエンジンに適用する場合、オイルコントロールバルブの配置と向きによっては可変バルブタイミング機構の各油室に供給されるオイルに混入する気泡の量にばらつきが生じ、可変バルブタイミング機構の作動安定性が阻害される可能性がある。
【0005】
本発明は問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、可変バルブタイミング機構に高い作動安定性を確保することができる船外機用4サイクルエンジンの動弁装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、発明は、縦方向に配されたクランク軸と平行に配されたカム軸をクランク軸によって回転駆動するとともに、該カム軸の上端に可変バルブタイミング機構を設け、該可変バルブタイミング機構に供給される油圧をオイルコントロールバルブによって切り換えることによってバルブの開閉タイミングを変えるようにした船外機用4サイクルエンジンの動弁装置において、前記オイルコントロールバルブを、前記可変バルブタイミング機構の下方で前記カム軸に対して直角に配置し、前記オイルコントロールバルブと前記可変バルブタイミング機構とを連通している油路及び油溝を前記オイルコントロールバルブの中心軸を通る水平面よりも上方に配置したことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0013】
先ず、船外機の全体構成を図1に基づいて概説する。
【0014】
図1は船外機1の側面図の側面図であり、該船外機1は、クランプブラケット2によって船体100の船尾板100aに取り付けられており、クランプブラケット2には上下のダンパ部材3によって推進ユニット4を弾性支持するスイベルブラケット5がチルト軸6によって上下に回動自在に枢着されている。
【0015】
而して、推進ユニット4はカウリング7とアッパーケース8及びロアーケース9とで構成されるハウジングを有しており、カウリング7内にはエンジン10が収納されている。尚、エンジン10はエキゾーストガイド11によって支持されており、これには本発明に係る動弁装置が備えられている。
【0016】
ところで、前記エンジン10にはクランク軸12(図2参照)が縦方向に配されており、このクランク軸12には、アッパーケース8内を縦方向に縦断するドライブ軸13の上端が連結されている。そして、ドライブ軸13の下端はロアーケース9内に収納された前後進切換機構14に連結されており、前後進切換機構14からはプロペラ軸15が水平後方に延びており、このプロペラ軸15のロアーケース9外へ突出する後端部にはプロペラ16が取り付けられている。
【0017】
ここで、前記エンジン10の構成を図2〜図4に基づいて説明する。尚、図2は船外機のエンジン部分の側断面図、図3は同平断面図、図4は同背断面図である。
【0018】
エンジン10は水冷4サイクル4気筒エンジンであって、これは図2に示すように4つの気筒を縦方向(上下方向)に配して構成されている。そして、シリンダボディ17には各気筒毎にシリンダ18が設けられており、各シリンダ18には水平方向に摺動するピストン19がそれぞれ嵌装され、各ピストン19はコンロッド20を介して前記クランク軸12に連結されている。尚、クランク軸12はクランク室21内に縦方向(図2の上下方向)に長く配されており、各ピストン19の往復直線運動はコンロッド20によってクランク軸12の回転運動に変換される。
【0019】
ところで、本実施の形態に係る船外機用エンジン10は4バルブエンジンであって、各気筒について各2つの吸気バルブ22と排気バルブ(不図示)を備え、シリンダボディ17に被着されたシリンダヘッド23には各気筒毎にそれぞれ2つの吸気ポート24と排気ポート(不図示)が形成されている。そして、各吸気ポート24と不図示の排気ポートは本発明に係る動弁装置によって駆動される前記吸気バルブ22と不図示の排気バルブによってそれぞれ適当なタイミングで開閉され、これによって各シリンダ18内で所要のガス交換がなされる。尚、シリンダヘッド23には各気筒毎に点火プラグ25がそれぞれ螺着されており、シリンダヘッド23はヘッドカバー26によって覆われている。
【0020】
又、エンジン10の左側部には、図3に示すようにスロットルボディ27が配されており、このスロットルボディ27には各気筒毎にスロットルバルブ28が内蔵されている。そして、このスロットルボディ27の一端にはサイレンサ29が接続され、同スロットルボディ27の他端から後方に向かって導出する吸気マニホールド30はシリンダヘッド23に形成された前記吸気ポート24に接続されている。尚、上記サイレンサ29の前端部に形成された吸気口29aは内側方に向かって開口している。又、図4に示すように、シリンダヘッド23には各気筒毎にインジェクタ31が取り付けられており、各インジェクタ31からは所定量の燃料が適当なタイミングで各吸気ポート24に向かって噴射される。尚、図3において、81はフューエルレール、82はフューエルクーラーである。
【0021】
ここで、本発明に係る動弁装置について説明する。
【0022】
図2に示すように、各吸気バルブ22はシリンダヘッド23に水平方向に摺動自在に保持され、これはスプリング32(図5参照)によって閉じ側に付勢されている。尚、図示しないが、各排気バルブもシリンダヘッド23に水平方向に摺動自在に保持され、これはスプリングによって閉じ側に付勢されている。
【0023】
又、シリンダヘッド23の左右(船外機1の前方(図2の矢印F方向)に向かって左右)には吸気カム軸33と排気カム軸34(図3参照)がクランク軸12と平行に縦方向にそれぞれ配されている。
【0024】
上記吸気カム軸33はその複数のジャーナル部が複数のベアリングキャップ35,36(図2参照)によって回転自在に支持されているが、上側から2つのジャーナル部は共通のベアリングキャップ35によって支持され、他のジャーナル部は単独のベアリングキャップ36によってそれぞれ回転自在に支持されている。そして、吸気カム軸33の各ジャーナル部間には各気筒について2つの吸気カム33aが一体に形成されており、各吸気カム33aは各吸気バルブ22の端部に被冠されたバルブリフタ37(図5参照)に当接している。尚、図示しないが、排気カム軸34にも各気筒について2つの排気カムが一体に形成されており、各排気カム34は各排気バルブの端部に被冠されたバルブリフタに当接している。
【0025】
而して、本実施の形態に係る船外機用エンジン10においては、吸気カム軸33の上端には可変バルブタイミング機構(以下、VVTと略称する)40が設けられており、このVVT40によって吸気バルブ22の開閉タイミングがエンジン回転数に応じて制御される。
【0026】
上記VVT40は油圧によって駆動されるものであって、不図示のオイルポンプから圧送される所定圧のオイルはシリンダヘッド23に形成された油路41及び前記ベアリングキャップ35に形成された油路42(図2参照)を経てオイルコントロールバルブ(以下、OCVと略称する)43へと供給される。
【0027】
ここで、上記OCV43はベアリングキャップ35に取り付けられているが、これは吸気カム軸33の上端近傍であって、吸気カム軸33に対して直角(水平)に、且つ、エンジン10の全幅内において左右方向(図4の左右方向)に配置されている。従って、カウリング7の脱着時にOCV43がカウリング7に干渉することがなく、カウリング7の脱着がスムーズに行われる。
【0028】
そして、OCV43に供給されたオイルはOCV43によって切り換えられて油路44又は油路45(図5参照)を通って前記VVT40に供給され、これによってVVT40が駆動されて前述のように吸気バルブ22の開閉タイミングが制御される。
【0029】
ところで、図3に示すように、クランク軸12と吸・排気カム軸33,34の各上端部にはスプロケット46,47,48がそれぞれ取り付けられており、これらのスプロケット46〜48の間には無端状のタイミングベルト49が巻装されている。尚、図2及び図4に示すように、前記OCV43は吸気側のスプロケット47の下面よりも下方に配置されている。
【0030】
又、図2に示すように、クランク軸12の上端にはフライホイールマグネトー50が取り付けられており、エンジン10の上部のフライホイールマグネトー50、スプロケット46〜48、タイミングベルト49等はフラマグカバーを兼ねる樹脂製のベルトカバー51によって覆われている。ここで、ベルトカバー51の下方は開放されている。
【0031】
一方、エンジン10の全体を覆う前記カウリング7は樹脂製であって、その内部の後方上部には樹脂プレート52によって区画される空間Sが形成され、この空間Sは後方に向かって開口している。そして、この空間S内には前記樹脂プレート52に一体に立設されたエアダクト52aが開口しているが、このエアダクト52aは図4に示すように左右方向において前記VVT40とは反対側(つまり、排気側)であって、且つ、図2に示すように前後方向においてVVT40よりも前方(図2の左方)にオフセットした位置に配置されている。
【0032】
而して、外気はカウリング7の上部に後方に向かって開口する開口部7aから空間S内に吸引され、前記エアダクト52aから樹脂プレート52と前記ベルトカバー51との間の空間を通過してカウリング7内に導入されるが、図4に示すようにベルトカバー51の上面には外気の吸気側への流入を遮断するためのリブ51aが一体に立設されている。又、図2に示すように、ベルトカバー51の上面には外気の前方への流動を制限するためのリブ51bが一体に形成されている。
【0033】
一方、図2及び図3に示すように、カウリング7内の前部には樹脂プレート53によって区画される空間S’が形成され、この空間S’は図3に示すように右側方に開口している。そして、樹脂プレート53には多数の円孔54aを穿設して成るエアダクト54が取り付けられており、空間S’の右側方に開口する開口部7b(図3参照)から空間S’内に吸引された外気はエアダクト54を通ってカウリング7内に導入される。
【0034】
而して、カウリング7内に導入される外気は前記サイレンサ29の吸気口29a(図3参照)から吸引され、スロットルボディ27に内蔵されたスロットルバルブ28によって計量された後に各吸気マニホールド30を通ってシリンダヘッド23の各吸気ポート24を流れ、その途中で前記インジェクタ31から噴射される燃料と混合される。これによって所望の空燃比の混合気が形成され、この混合気は各気筒において燃焼に供される。尚、この混合気の燃焼によって発生する排気ガスは不図示の排気ポートから排気通路を通って水中に排出される。
【0035】
ここで、本発明に係る動弁装置に設けられた前記VVT40の構成の詳細を図5〜図7に基づいて説明する。尚、図5はエンジンのVVT周りの断面図、図6は図5のA−A線断面図、図7は図5のB−B線断面図である。
【0036】
図5及び図6に示すように、VVT40は、ハウジングとしての入力部材55の内部にロータとしての出力部材56を同心的、且つ、相対回転可能に収納して構成されている。ここで、前記スプロケット47は吸気カム軸33の上端に回動可能に支持され、VVT40の前記入力部材55はスプロケット47の上面に3本のボルト57(図6参照)によって取り付けられ、出力部材56は図5に示すように吸気カム軸33の上端外周に嵌合されてボルト58によって吸気カム軸33に取り付けられている。
【0037】
そして、出力部材56の外周には図6に示すように3つのベーン56aが等角度ピッチ(120°ピッチ)で放射状に一体に形成されており、各ベーン56aは入力部材55の内周面にシール部材59を介して当接することによってこれの左右に油室S1,S2をそれぞれ画成している。
【0038】
又、出力部材56の上下には切欠円状の油溝60,61がそれぞれ形成されており、上方の油溝60は出力部材56に放射状に形成された油孔62を介して一方の油室S1に連通しており、下方の油溝61は出力部材56に放射状に形成された油孔63を介して他方の油室S2に連通している。
【0039】
一方、図7に示すように、前記OCV43はヘッドカバー26を貫通して前記ベアリングキャップ35にインローによって取り付けられており、該OCV43のヘッドカバー26を貫通する部分はゴム製のリップ状シール部材64によって径方向がシールされている。
【0040】
ここで、OCV43はソレノイドバルブであって、これはシリンダ65内にロッド66を進退自在に収納して構成され、ロッド66はスプリング67によって一方向に付勢されている。尚、ロッド66にはシリンダ65に形成された油孔65a,65bをそれぞれ開閉する大径部66a,66bが形成されている。
【0041】
又、ベアリングキャップ35には2つの前記油路44,45が形成され、これらの油路44,45の各一端はOCV43のシリンダ65に形成された前記油孔65a,65bにそれぞれ連通し、他端は吸気カム軸33の外周に形成された油溝68,69と吸気カム軸33に縦方向に形成された油路70,71を介してVVT40の出力部材56に形成された前記油溝60,61にそれぞれ連通している。
【0042】
尚、吸気カム軸33のジャーナル部には図7に示す油路72から潤滑用オイルが供給される。
【0043】
次に、以上の構成を有する本発明に係る動弁装置の作用について説明する。
【0044】
エンジン10が始動されてクランク軸12が回転駆動されると、このクランク軸12の回転はスプロケット46、タイミングベルト49及びスプロケット47,48を介してVVT40と排気カム軸34に伝達されてVVT40の入力部材55と排気カム軸34が所定の速度(クランク軸12の1/2の速度)で回転駆動される。
【0045】
上述のように排気カム軸34が回転駆動されると、該排気カム軸34に形成された排気カムによって排気バルブが適当なタイミングで開閉される。
【0046】
これに対して、VVT40の入力部材55の回転は油室S1,S2内のオイルを介して出力部材56に伝達され、該出力部材56が吸気カム軸33と一体に回転する。そして、吸気カム軸33が回転駆動されると、該吸気カム軸33に形成された吸気カム33aによって吸気バルブ22が適当なタイミングで開閉されるが、VVT40内の油室S1,S2にオイルを選択的に供給して出力部材56を入力部材55に対して相対回転させることによって、該出力部材56と一体に回転する吸気カム軸33の位相を変化させ、該吸気カム軸33に形成された吸気カム33aによって開閉される吸気バルブ22の開閉タイミングを制御することができる。
【0047】
即ち、前述のようにOCV43への通電をON/OFFしてロッド66を進退動させることによってシリンダ65の油孔65a,65bを選択的に開閉して油路44,45を切り換え、不図示のオイルポンプから前記油路41,42(図2参照)を経てOCV43に供給されるオイルを油路44又は油路45に選択的に流す。
【0048】
ここで、一方の油路44にオイルが流されると、オイルは吸気カム軸33に形成された油溝68と油路70及びVVT40の出力部材56に形成された油溝60と油孔62を経て一方の油室S1に供給され、出力部材56は入力部材55に対して図6の時計方向に相対回転する。又、他方の油路45にオイルが流されると、オイルは吸気カム軸33に形成された油溝69と油路71及びVVT40の出力部材56に形成された油溝61と油孔63を経て他方の油室S2に供給され、出力部材56は入力部材55に対して図6の反時計方向に相対回転する。このようにVVT40の出力部材56が入力部材55に対して相対回転することによって前述のように該出力部材56と一体に回転する吸気カム軸33の位相が変化し、これによって吸気バルブ22の開閉タイミングが進角又は遅角される。
【0049】
而して、本実施の形態に係る動弁装置においては、前述のようにOCV43を吸気カム軸33に対して直角(水平)に配置したため、VVT40の各油室S1,S2に供給されるオイルに混入する気泡の量が均一化されてVVT40に高い作動安定性が確保される。
【0050】
又、本実施の形態では、OCV43を吸気カム軸33の上端近傍に配置したため、吸気カム軸33の上端に設けられたVVT40とOCV43との間の距離が短縮され、両者間を結ぶ油路44,45,70,71の長さも短縮されてVVT40の応答性が高められる。
【0051】
更に、本実施の形態では、OCV43をエンジン10の全幅内において左右方向に配置したため、エンジン10全体のコンパクト化が図られる。
【0052】
尚、本実施の形態では、吸気側のみに可変バルダタイミング機構(VVT)を設けて吸気バルブの開閉タイミングを可変としたが、吸・排気側に可変バルダタイミング機構(VVT)をそれぞれ設けて吸・排気バルブの開閉タイミングを可変とする動弁装置も本発明の適用対象に含むことは勿論である。
【0053】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、縦方向に配されたクランク軸と平行に配されたカム軸をクランク軸によって回転駆動するとともに、該カム軸の上端に可変バルブタイミング機構を設け、該可変バルブタイミング機構に供給される油圧をオイルコントロールバルブによって切り換えることによってバルブの開閉タイミングを変えるようにした船外機用4サイクルエンジンの動弁装置において、前記オイルコントロールバルブを、前記可変バルブタイミング機構の下方で前記カム軸に対して直角に配置し、前記オイルコントロールバルブと前記可変バルブタイミング機構とを連通している油路及び油溝を前記オイルコントロールバルブの中心軸を通る水平面よりも上方に配置したため、可変バルブタイミング機構の各油室に供給されるオイルに混入する気泡の量が均一化されて可変バルブタイミング機構に高い作動安定性が確保されるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】船外機の側面図である。
【図2】船外機のエンジン部分の側断面図である。
【図3】船外機のエンジン部分の平断面図である。
【図4】船外機のエンジン部分の背断面面である。
【図5】船外機用エンジンの可変バルブタイミング機構周りの断面図である。
【図6】図5のA−A線断面図である。
【図7】図5のB−B線断面図である。
【符号の説明】
1 船外機
10 船外機用4サイクルエンジン
12 クランク軸
22 吸気バルブ(バルブ)
33 吸気カム軸(カム軸)
33a 吸気カム
34 排気カム(カム軸)
40 VVT(可変バルブタイミング機構)
43 OCV(オイルコントロールバルブ)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve operating apparatus for a four-cycle engine for an outboard motor in which valve opening / closing timing is changed.
[0002]
[Prior art]
In recent years, there is a tendency to adopt a 4-cycle engine as an engine for an outboard motor mainly from the viewpoint of exhaust gas purification.
[0003]
By the way, in a four-cycle engine, an intake port and an exhaust port that open to a combustion chamber are opened and closed at appropriate timings by an intake valve and an exhaust valve, respectively, and necessary gas exchange is performed in each cylinder. By promoting the flow of exhaust, high charging efficiency is ensured and high output is achieved, and at low speeds, high combustion efficiency is ensured to achieve high output, low fuel consumption, and good exhaust gas characteristics. A valve operating apparatus in which the opening / closing timing of at least one of the valves is changed at a high speed and a low speed has been mainly adopted in an automobile engine. This valve operating device is provided with a variable valve timing mechanism at one end of a camshaft arranged in parallel with the crankshaft, and the valve opening / closing timing is changed by switching the oil pressure supplied to the variable valve timing mechanism with an oil control valve. It is something to be made.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, when the valve gear is applied to a four-cycle engine for an outboard motor, the amount of bubbles mixed in the oil supplied to each oil chamber of the variable valve timing mechanism depends on the arrangement and orientation of the oil control valve. Variations may occur and the operational stability of the variable valve timing mechanism may be hindered.
[0005]
The present invention has been made in view of the problem, and an object thereof is to provide a valve operating device for an outboard motor for a four-cycle engine capable of ensuring high operational stability in a variable valve timing mechanism. is there.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention rotates a camshaft arranged in parallel with a crankshaft arranged in a vertical direction by a crankshaft, and provides a variable valve timing mechanism at the upper end of the camshaft. In the valve operating apparatus for a four-cycle engine for an outboard motor, in which the opening / closing timing of the valve is changed by switching the hydraulic pressure supplied to the variable valve timing mechanism with the oil control valve, the oil control valve is connected to the variable valve timing mechanism. The oil passage and the oil groove that communicate with the oil control valve and the variable valve timing mechanism are located above a horizontal plane that passes through the central axis of the oil control valve. It is arranged .
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0013]
First, the overall configuration of the outboard motor will be outlined with reference to FIG.
[0014]
FIG. 1 is a side view of a side view of the outboard motor 1. The outboard motor 1 is attached to a stern plate 100a of a hull 100 by a clamp bracket 2, and the clamp bracket 2 is supported by upper and lower damper members 3. A swivel bracket 5 that elastically supports the propulsion unit 4 is pivotally attached to a tilt shaft 6 so as to be rotatable up and down.
[0015]
Thus, the propulsion unit 4 has a housing composed of a cowling 7, an upper case 8 and a lower case 9, and an engine 10 is accommodated in the cowling 7. The engine 10 is supported by an exhaust guide 11, which is equipped with a valve gear according to the present invention.
[0016]
Incidentally, a crankshaft 12 (see FIG. 2) is arranged in the engine 10 in the vertical direction, and the crankshaft 12 is connected to an upper end of a drive shaft 13 that vertically cuts in the upper case 8. Yes. The lower end of the drive shaft 13 is connected to a forward / reverse switching mechanism 14 housed in the lower case 9, and a propeller shaft 15 extends horizontally rearward from the forward / backward switching mechanism 14. A propeller 16 is attached to the rear end portion that protrudes out of the lower case 9.
[0017]
Here, the configuration of the engine 10 will be described with reference to FIGS. 2 is a side sectional view of the engine portion of the outboard motor, FIG. 3 is a flat sectional view thereof, and FIG. 4 is a sectional sectional view of the same.
[0018]
The engine 10 is a water-cooled four-cycle four-cylinder engine, and is configured by arranging four cylinders in the vertical direction (vertical direction) as shown in FIG. The cylinder body 17 is provided with a cylinder 18 for each cylinder. Each cylinder 18 is fitted with a piston 19 that slides in the horizontal direction. Each piston 19 is connected to the crankshaft via a connecting rod 20. 12 is connected. The crankshaft 12 is long in the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 2) in the crank chamber 21, and the reciprocating linear motion of each piston 19 is converted into the rotational motion of the crankshaft 12 by the connecting rod 20.
[0019]
By the way, the outboard motor engine 10 according to the present embodiment is a four-valve engine, and is provided with two intake valves 22 and exhaust valves (not shown) for each cylinder, and is a cylinder attached to the cylinder body 17. The head 23 has two intake ports 24 and exhaust ports (not shown) for each cylinder. The intake ports 24 and the exhaust ports (not shown) are opened and closed at appropriate timings by the intake valves 22 and the exhaust valves (not shown) driven by the valve gears according to the present invention. Necessary gas exchange is performed. An ignition plug 25 is screwed into the cylinder head 23 for each cylinder, and the cylinder head 23 is covered with a head cover 26.
[0020]
A throttle body 27 is disposed on the left side of the engine 10 as shown in FIG. 3, and a throttle valve 28 is built in each cylinder. A silencer 29 is connected to one end of the throttle body 27, and an intake manifold 30 that leads backward from the other end of the throttle body 27 is connected to the intake port 24 formed in the cylinder head 23. . Note that an intake port 29a formed at the front end portion of the silencer 29 opens inward. As shown in FIG. 4, the cylinder head 23 is provided with an injector 31 for each cylinder. A predetermined amount of fuel is injected from each injector 31 toward each intake port 24 at an appropriate timing. . In FIG. 3, 81 is a fuel rail and 82 is a fuel cooler.
[0021]
Here, the valve gear according to the present invention will be described.
[0022]
As shown in FIG. 2, each intake valve 22 is held by a cylinder head 23 so as to be slidable in the horizontal direction, and is urged toward the closing side by a spring 32 (see FIG. 5). Although not shown, each exhaust valve is also held by the cylinder head 23 so as to be slidable in the horizontal direction, and is biased toward the closing side by a spring.
[0023]
An intake cam shaft 33 and an exhaust cam shaft 34 (see FIG. 3) are parallel to the crankshaft 12 on the left and right sides of the cylinder head 23 (left and right in front of the outboard motor 1 (in the direction of arrow F in FIG. 2)). They are arranged in the vertical direction.
[0024]
The intake camshaft 33 has a plurality of journal portions rotatably supported by a plurality of bearing caps 35 and 36 (see FIG. 2), and two journal portions from the upper side are supported by a common bearing cap 35, The other journal portions are rotatably supported by a single bearing cap 36, respectively. Between each journal portion of the intake cam shaft 33, two intake cams 33a are integrally formed for each cylinder, and each intake cam 33a is a valve lifter 37 (see FIG. 5). Although not shown, the exhaust camshaft 34 is also integrally formed with two exhaust cams for each cylinder, and each exhaust cam 34 is in contact with a valve lifter covered at the end of each exhaust valve.
[0025]
Thus, in the outboard motor engine 10 according to the present embodiment, a variable valve timing mechanism (hereinafter abbreviated as VVT) 40 is provided at the upper end of the intake camshaft 33, and the intake air is absorbed by the VVT 40. The opening / closing timing of the valve 22 is controlled according to the engine speed.
[0026]
The VVT 40 is driven by hydraulic pressure, and oil of a predetermined pressure fed from an oil pump (not shown) is supplied to an oil passage 41 formed in the cylinder head 23 and an oil passage 42 formed in the bearing cap 35 ( 2), the oil is supplied to an oil control valve (hereinafter abbreviated as OCV) 43.
[0027]
Here, the OCV 43 is attached to the bearing cap 35, which is near the upper end of the intake camshaft 33, perpendicular to the intake camshaft 33 (horizontal), and within the full width of the engine 10. It arrange | positions in the left-right direction (left-right direction of FIG. 4). Therefore, the OCV 43 does not interfere with the cowling 7 when the cowling 7 is attached / detached, and the cowling 7 is attached / detached smoothly.
[0028]
The oil supplied to the OCV 43 is switched by the OCV 43 and supplied to the VVT 40 through the oil passage 44 or the oil passage 45 (see FIG. 5). As a result, the VVT 40 is driven and the intake valve 22 is driven as described above. The opening / closing timing is controlled.
[0029]
By the way, as shown in FIG. 3, sprockets 46, 47, 48 are respectively attached to the upper end portions of the crankshaft 12 and the intake / exhaust cam shafts 33, 34, and between these sprockets 46-48. An endless timing belt 49 is wound. 2 and 4, the OCV 43 is disposed below the lower surface of the intake-side sprocket 47. As shown in FIG.
[0030]
As shown in FIG. 2, a flywheel magneto 50 is attached to the upper end of the crankshaft 12, and the flywheel magneto 50, the sprockets 46 to 48, the timing belt 49, etc. on the upper part of the engine 10 also serve as a hula magnet cover. It is covered with a resin belt cover 51. Here, the lower part of the belt cover 51 is opened.
[0031]
On the other hand, the cowling 7 that covers the entire engine 10 is made of resin, and a space S defined by a resin plate 52 is formed in the upper rear part of the inside, and the space S is opened rearward. . And, in this space S, an air duct 52a erected integrally with the resin plate 52 is opened, and this air duct 52a is opposite to the VVT 40 in the left-right direction as shown in FIG. As shown in FIG. 2, it is disposed at a position that is offset forward (leftward in FIG. 2) from the VVT 40 in the front-rear direction.
[0032]
Thus, the outside air is sucked into the space S from the opening 7a that opens rearward to the upper part of the cowling 7, and passes through the space between the resin plate 52 and the belt cover 51 from the air duct 52a. As shown in FIG. 4, a rib 51a is integrally provided on the upper surface of the belt cover 51 so as to block the inflow of outside air to the intake side. As shown in FIG. 2, a rib 51b for restricting the forward flow of outside air is integrally formed on the upper surface of the belt cover 51.
[0033]
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 3, a space S ′ defined by the resin plate 53 is formed in the front portion of the cowling 7, and this space S ′ opens to the right as shown in FIG. ing. An air duct 54 having a large number of circular holes 54a is attached to the resin plate 53, and is sucked into the space S ′ from the opening 7b (see FIG. 3) that opens to the right side of the space S ′. The outside air thus introduced is introduced into the cowling 7 through the air duct 54.
[0034]
Thus, the outside air introduced into the cowling 7 is sucked from the intake port 29a (see FIG. 3) of the silencer 29, measured by the throttle valve 28 built in the throttle body 27, and then passed through each intake manifold 30. Then, the fuel flows through each intake port 24 of the cylinder head 23 and is mixed with fuel injected from the injector 31 in the middle thereof. Thus, an air-fuel mixture having a desired air-fuel ratio is formed, and this air-fuel mixture is used for combustion in each cylinder. The exhaust gas generated by the combustion of the air-fuel mixture is discharged into water through an exhaust passage (not shown) through an exhaust passage.
[0035]
Here, the detail of a structure of the said VVT40 provided in the valve gear which concerns on this invention is demonstrated based on FIGS. 5 is a sectional view around the VVT of the engine, FIG. 6 is a sectional view taken along line AA in FIG. 5, and FIG. 7 is a sectional view taken along line BB in FIG.
[0036]
As shown in FIGS. 5 and 6, the VVT 40 is configured by accommodating an output member 56 as a rotor concentrically and relatively rotatably inside an input member 55 as a housing. Here, the sprocket 47 is rotatably supported on the upper end of the intake camshaft 33, and the input member 55 of the VVT 40 is attached to the upper surface of the sprocket 47 by three bolts 57 (see FIG. 6), and an output member 56 As shown in FIG. 5, the intake camshaft 33 is fitted to the intake camshaft 33 by a bolt 58 that is fitted to the outer periphery of the upper end.
[0037]
As shown in FIG. 6, three vanes 56 a are integrally formed radially at an equal angular pitch (120 ° pitch) on the outer periphery of the output member 56, and each vane 56 a is formed on the inner peripheral surface of the input member 55. Oil chambers S1 and S2 are defined on the left and right sides of the seal chamber 59 by contacting with each other through the seal member 59.
[0038]
Cutout circular oil grooves 60 and 61 are respectively formed above and below the output member 56, and the upper oil groove 60 is provided in one oil chamber via oil holes 62 formed radially in the output member 56. The lower oil groove 61 communicates with the other oil chamber S <b> 2 through oil holes 63 formed radially in the output member 56.
[0039]
On the other hand, as shown in FIG. 7, the OCV 43 passes through the head cover 26 and is attached to the bearing cap 35 by an inlay, and the portion of the OCV 43 that passes through the head cover 26 has a diameter by a rubber lip seal member 64. The direction is sealed.
[0040]
Here, the OCV 43 is a solenoid valve, which is configured to house a rod 66 in a cylinder 65 so as to be able to advance and retract, and the rod 66 is urged in one direction by a spring 67. The rod 66 has large-diameter portions 66a and 66b that open and close oil holes 65a and 65b formed in the cylinder 65, respectively.
[0041]
Two oil passages 44 and 45 are formed in the bearing cap 35, and one end of each of these oil passages 44 and 45 communicates with the oil holes 65 a and 65 b formed in the cylinder 65 of the OCV 43. The ends of the oil groove 60 are formed in the output member 56 of the VVT 40 via oil grooves 68 and 69 formed on the outer periphery of the intake camshaft 33 and oil passages 70 and 71 formed in the intake camshaft 33 in the vertical direction. , 61 communicate with each other.
[0042]
Lubricating oil is supplied to the journal portion of the intake camshaft 33 from an oil passage 72 shown in FIG.
[0043]
Next, the operation of the valve gear according to the present invention having the above configuration will be described.
[0044]
When the engine 10 is started and the crankshaft 12 is driven to rotate, the rotation of the crankshaft 12 is transmitted to the VVT 40 and the exhaust camshaft 34 via the sprocket 46, the timing belt 49, and the sprockets 47 and 48, and the VVT 40 is input. The member 55 and the exhaust camshaft 34 are rotationally driven at a predetermined speed (1/2 speed of the crankshaft 12).
[0045]
When the exhaust cam shaft 34 is rotationally driven as described above, the exhaust valve is opened and closed at an appropriate timing by the exhaust cam formed on the exhaust cam shaft 34.
[0046]
In contrast, the rotation of the input member 55 of the VVT 40 is transmitted to the output member 56 through the oil in the oil chambers S1 and S2, and the output member 56 rotates integrally with the intake camshaft 33. When the intake camshaft 33 is driven to rotate, the intake valve 22 is opened and closed at an appropriate timing by the intake cam 33a formed on the intake camshaft 33, but oil is supplied to the oil chambers S1 and S2 in the VVT 40. By selectively supplying and rotating the output member 56 relative to the input member 55, the phase of the intake cam shaft 33 that rotates integrally with the output member 56 is changed, and the intake cam shaft 33 is formed on the intake cam shaft 33. The opening / closing timing of the intake valve 22 opened and closed by the intake cam 33a can be controlled.
[0047]
That is, as described above, the energization of the OCV 43 is turned ON / OFF and the rod 66 is moved forward and backward to selectively open and close the oil holes 65a and 65b of the cylinder 65, thereby switching the oil passages 44 and 45, not shown. The oil supplied from the oil pump to the OCV 43 through the oil passages 41 and 42 (see FIG. 2) is selectively passed through the oil passage 44 or the oil passage 45.
[0048]
Here, when oil flows into one of the oil passages 44, the oil flows through the oil groove 68 formed in the intake camshaft 33, the oil passage 70, and the oil groove 60 and oil hole 62 formed in the output member 56 of the VVT 40. Then, the oil is supplied to one oil chamber S1, and the output member 56 rotates relative to the input member 55 in the clockwise direction in FIG. When the oil flows into the other oil passage 45, the oil passes through the oil groove 69 formed in the intake camshaft 33, the oil passage 71 and the oil groove 61 formed in the output member 56 of the VVT 40 and the oil hole 63. Supplied to the other oil chamber S2, the output member 56 rotates relative to the input member 55 in the counterclockwise direction of FIG. Thus, when the output member 56 of the VVT 40 rotates relative to the input member 55, the phase of the intake camshaft 33 that rotates integrally with the output member 56 changes as described above. Timing is advanced or retarded.
[0049]
Thus, in the valve gear according to the present embodiment, since the OCV 43 is arranged at right angles (horizontal) to the intake camshaft 33 as described above, the oil supplied to the oil chambers S1, S2 of the VVT 40 As a result, the amount of bubbles mixed into the VVT 40 is made uniform, and high operating stability is ensured for the VVT 40.
[0050]
In the present embodiment, since the OCV 43 is disposed in the vicinity of the upper end of the intake camshaft 33, the distance between the VVT 40 provided at the upper end of the intake camshaft 33 and the OCV 43 is shortened, and the oil passage 44 connecting the two. , 45, 70, 71 are shortened, and the responsiveness of the VVT 40 is improved.
[0051]
Further, in the present embodiment, since the OCV 43 is disposed in the left-right direction within the entire width of the engine 10, the entire engine 10 can be made compact.
[0052]
In this embodiment, the variable valve timing mechanism (VVT) is provided only on the intake side to make the intake valve open / close timing variable. However, the variable valve timing mechanism (VVT) is provided on the intake and exhaust sides, respectively. -Needless to say, a valve operating device that makes the opening / closing timing of the exhaust valve variable is also included in the scope of application of the present invention.
[0053]
As is apparent from the above description, according to the present invention, the camshaft arranged in parallel with the crankshaft arranged in the vertical direction is driven to rotate by the crankshaft, and the variable valve timing mechanism is provided at the upper end of the camshaft. In the valve operating apparatus for a four-cycle engine for an outboard motor, the opening and closing timing of the valve is changed by switching the hydraulic pressure supplied to the variable valve timing mechanism by the oil control valve . A horizontal plane that passes through the central axis of the oil control valve through an oil passage and an oil groove that are disposed below the variable valve timing mechanism at a right angle to the cam shaft and communicates with the oil control valve and the variable valve timing mechanism. because it disposed above the supply to the oil chamber of the variable valve timing mechanism It is amount homogenization of bubbles mixed in the oil effect that high operating stability to the variable valve timing mechanism is ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of an outboard motor.
FIG. 2 is a side sectional view of an engine portion of an outboard motor.
FIG. 3 is a plan sectional view of an engine portion of an outboard motor.
FIG. 4 is a back cross-sectional surface of the engine portion of the outboard motor.
FIG. 5 is a sectional view around a variable valve timing mechanism of an outboard engine.
6 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
7 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Outboard motor 10 4-cycle engine 12 for outboard motor Crankshaft 22 Intake valve (valve)
33 Intake camshaft (camshaft)
33a Intake cam 34 Exhaust cam (cam shaft)
40 VVT (Variable valve timing mechanism)
43 OCV (oil control valve)

Claims (3)

縦方向に配されたクランク軸と平行に配されたカム軸をクランク軸によって回転駆動するとともに、該カム軸の上端に可変バルブタイミング機構を設け、該可変バルブタイミング機構に供給される油圧をオイルコントロールバルブによって切り換えることによってバルブの開閉タイミングを変えるようにした船外機用4サイクルエンジンの動弁装置において、
前記オイルコントロールバルブを、前記可変バルブタイミング機構の下方で前記カム軸に対して直角に配置し
前記オイルコントロールバルブと前記可変バルブタイミング機構とを連通している油路及び油溝を前記オイルコントロールバルブの中心軸を通る水平面よりも上方に配置した
ことを特徴とする船外機用4サイクルエンジンの動弁装置。
The camshaft arranged in parallel with the crankshaft arranged in the vertical direction is rotationally driven by the crankshaft, and a variable valve timing mechanism is provided at the upper end of the camshaft, and the hydraulic pressure supplied to the variable valve timing mechanism is oiled. In the valve operating device for a four-cycle engine for an outboard motor that changes the opening and closing timing of the valve by switching with a control valve,
The oil control valve is disposed at a right angle to the camshaft below the variable valve timing mechanism ,
A four-cycle engine for an outboard motor , wherein an oil passage and an oil groove communicating the oil control valve and the variable valve timing mechanism are disposed above a horizontal plane passing through a central axis of the oil control valve. Valve gear.
前記オイルコントロールバルブは、前記船外機用4サイクルエンジンのヘッドカバーを貫通してベアリングキャップに装着されている
ことを特徴とする請求項1記載の船外機用4サイクルエンジンの動弁装置。
The operation of the 4-cycle engine for an outboard motor according to claim 1 , wherein the oil control valve is attached to the bearing cap through the head cover of the 4-cycle engine for the outboard motor. Valve device.
前記可変バルブタイミング機構は、複数のベーンが放射状に形成された出力部材と、前記出力部材と当接し油室を画成する入力部材とを有する
ことを特徴とする請求項1又は2記載の船外機用4サイクルエンジンの動弁装置。
The variable valve timing mechanism includes an output member in which a plurality of vanes are formed radially, and an input member that contacts the output member and defines an oil chamber. 2. A valve operating system for a four-cycle engine for an outboard motor according to 2.
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