JP6236739B2 - 内燃機関 - Google Patents
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Description
この発明は内燃機関に係り、特に、吸気バルブ及び排気バルブをそれぞれ開閉する吸気ロッカーアーム及び排気ロッカーアームを備えた内燃機関のシリンダヘッドの構造を簡素化しつつ、吸気通路の配置の自由度を大きくすることができる内燃機関に関する。
内燃機関には、シリンダヘッドに形成した吸気ポート及び排気ポートを開閉する吸気バルブ及び排気バルブを備え、吸気バルブ及び排気バルブを開閉駆動する吸気ロッカーアーム及び排気ロッカーアームを備え、吸気ロッカーアーム及び排気ロッカーアームを吸気カム軸及び排気カム軸により揺動させて吸気バルブ及び排気バルブを開閉駆動するものがある。
このような内燃機関には、特開２００５−２６４８１８号公報に、吸気ロッカーアームの支点側端部を吸気バルブ及び排気バルブの間に配置し、排気ロッカーアームの支点側端部を排気バルブに対して吸気バルブから離れる側に配置した構造が開示されている。
このような内燃機関には、特開２００５−２６４８１８号公報に、吸気ロッカーアームの支点側端部を吸気バルブ及び排気バルブの間に配置し、排気ロッカーアームの支点側端部を排気バルブに対して吸気バルブから離れる側に配置した構造が開示されている。
ところが、上記特開２００５−２６４８１８号公報の内燃機関は、排気ロッカーアームの支点側端部を支持する支持部材である油圧式の排気ラッシュアジャスタが排気ポートの上方に配置されている。
このため、上記特開２００５−２６４８１８号公報の内燃機関は、排気ポートの熱が油圧式の排気ラッシュアジャスタに作用することから、排気ラッシュアジャスタの周辺にウォータジャケットを配置し、オイルを冷却する必要があり、シリンダヘッドの構造が複雑になる問題があった。
このため、上記特開２００５−２６４８１８号公報の内燃機関は、排気ポートの熱が油圧式の排気ラッシュアジャスタに作用することから、排気ラッシュアジャスタの周辺にウォータジャケットを配置し、オイルを冷却する必要があり、シリンダヘッドの構造が複雑になる問題があった。
この発明は、吸気バルブ及び排気バルブを開閉駆動する吸気ロッカーアーム及び排気ロッカーアームを備える内燃機関について、シリンダヘッドの構造を簡素化しつつ、吸気ポートやインジェクタを適正な位置に配置できるようにすることを目的とする。
この発明は、内燃機関の燃焼室に連通する吸気ポート及び排気ポートをシリンダヘッドのシリンダ中心線を挟んで両側にそれぞれ形成し、前記吸気ポート及び排気ポートをそれぞれ開閉する吸気バルブ及び排気バルブを前記シリンダヘッドのシリンダ中心線を挟んで両側に配置し、前記吸気バルブ及び排気バルブをそれぞれ開閉駆動する吸気ロッカーアーム及び排気ロッカーアームを前記吸気バルブ及び排気バルブの上方に配置し、前記吸気ロッカーアーム及び排気ロッカーアームを揺動させる吸気カム及び排気カムを備えた吸気カム軸及び排気カム軸をそれぞれ前記吸気ロッカーアーム及び排気ロッカーアームの上方に配置した内燃機関において、前記吸気ロッカーアーム及び排気ロッカーアームは、長手方向一側の支点側端部を中心に前記吸気カム及び排気カムから伝達される駆動力により長手方向他側の揺動側端部を揺動されて前記吸気バルブ及び排気バルブをそれぞれ開閉駆動し、前記吸気ロッカーアームの支点側端部を前記吸気バルブに対して前記排気バルブと反対側に配置し、前記排気ロッカーアームの支点側端部を前記吸気バルブ及び排気バルブの間に配置し、前記シリンダヘッドを吸気カム軸及び排気カム軸の各カム軸線方向から見た場合、前記吸気カム軸及び排気カム軸の各カム軸線を含むカム軸側デッキ面が前記シリンダヘッドのシリンダ中心線と直交する燃焼室側デッキ面と平行になるように形成し、前記シリンダヘッドには、前記吸気ロッカーアームの下方に前記吸気ポートを配置し、前記吸気バルブの吸気バルブ軸線及び排気バルブの排気バルブ軸線が前記シリンダ中心線に対して所定の角度で傾くように前記吸気バルブ及び排気バルブを配置し、前記シリンダヘッドは、前記吸気側ポートの上部に吸気側上壁部を設け、前記吸気ロッカーアームの支点側端部の下方の前記吸気側上壁部に吸気側埋設孔を形成し、前記吸気側埋設孔に基部を埋設した吸気ラッシュアジャスタの先端部に前記吸気ロッカーアームの支点側端部を当接し、前記吸気カム軸の吸気カム下方側を横切り、且つ前記吸気側埋設孔の下方の吸気側上壁部のうち前記吸気ラッシュアジャスタの基部とこの基部下方の前記吸気ポートとに挟まれた領域を貫通して前記吸気ポートに連通する取付孔を形成し、前記取付孔にインジェクタの先端を前記吸気ラッシュアジャスタの基部よりも燃焼室側に向け突出させて取り付け、前記シリンダヘッドに形成された吸気ポートと前記吸気ラッシュアジャスタとの間であって前記吸気ラッシュアジャスタの下方に前記インジェクタの先端側を配置したことを特徴とする。
この発明は、排気ロッカーアームの支点側端部を吸気バルブ及び排気バルブの間に配置したことで、支点側端部を支持する支持部材を排気ポートから離して設けることができるため、支持部材と排気ポートとの間に熱伝達を緩和するウォータジャケットを配置する必要がなくなり、排気ポート周辺のウォータジャケットの構造を簡素化でき、シリンダヘッドの構造を簡素化できる。
また、この発明は、吸気ロッカーアームの支点側端部を吸気バルブに対して排気バルブと反対側に配置し、排気ロッカーアームの支点側端部を吸気バルブ及び排気バルブの間に配置し、吸気カム軸及び排気カム軸の各カム軸線を含むカム軸側デッキ面がシリンダヘッドの燃焼室側デッキ面と平行になるように形成し、シリンダヘッドには吸気ロッカーアームの下方に吸気ポートを配置し、吸気バルブ及び排気バルブの各バルブ軸線がシリンダ中心線に対して所定の角度で傾くように吸気バルブ及び排気バルブを配置したことで、吸気バルブ軸が排気バルブ軸より長くなるため、吸気ロッカーアームの位置も上方となり、その下方に配置される吸気ポートの形状の自由度を大きくすることができる。
よって、この発明は、燃焼室の上方から燃焼室に向かい略直線形状の吸気ポートを形成することが可能になり、曲率の小さな（曲がりが少ない）形状の吸気ポートによって吸気抵抗を減らすことができる。
また、この発明は、吸気ロッカーアームの支点側端部を吸気バルブに対して排気バルブと反対側に配置し、排気ロッカーアームの支点側端部を吸気バルブ及び排気バルブの間に配置し、吸気カム軸及び排気カム軸の各カム軸線を含むカム軸側デッキ面がシリンダヘッドの燃焼室側デッキ面と平行になるように形成し、シリンダヘッドには吸気ロッカーアームの下方に吸気ポートを配置し、吸気バルブ及び排気バルブの各バルブ軸線がシリンダ中心線に対して所定の角度で傾くように吸気バルブ及び排気バルブを配置したことで、吸気バルブ軸が排気バルブ軸より長くなるため、吸気ロッカーアームの位置も上方となり、その下方に配置される吸気ポートの形状の自由度を大きくすることができる。
よって、この発明は、燃焼室の上方から燃焼室に向かい略直線形状の吸気ポートを形成することが可能になり、曲率の小さな（曲がりが少ない）形状の吸気ポートによって吸気抵抗を減らすことができる。
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
図１〜図４は、この発明の実施例を示すものである。図１において、車両等に搭載される内燃機関１は、シリンダブロック２にシリンダヘッド３を搭載して複数の燃焼室４を形成し、各燃焼室４に連通する吸気ポート５及び排気ポート６を形成している。吸気ポート５及び排気ポート６は、シリンダヘッド３のシリンダ中心線Ｃ１を挟んで両側にそれぞれ形成している。
吸気ポート５及び排気ポート６は、燃焼室４側を分岐して、それぞれ２つの吸気開口７及び排気開口８により燃焼室７に連通している。内燃機関１は、シリンダ中心線Ｃ１方向と直交する方向であって、吸気ポート５が形成された側を吸気側、排気ポート６が形成された側を排気側とする。
シリンダヘッド３は、吸気側の吸気ポート５の上部に吸気側上壁部９を設け、排気側の排気ポート６の上部に排気側上壁部１０を設け、吸気側上壁部９と排気側上壁部１０との間に中央側上壁部１１を設けている。吸気側上壁部９には、吸気ポート５に貫通する吸気バルブ貫通孔１２を形成し、吸気バルブガイド１３を取り付けている。排気側上壁部１０には、排気ポート６に貫通する排気バルブ貫通孔１４を形成し、排気バルブガイド１５を取り付けている。
吸気ポート５及び排気ポート６は、燃焼室４側を分岐して、それぞれ２つの吸気開口７及び排気開口８により燃焼室７に連通している。内燃機関１は、シリンダ中心線Ｃ１方向と直交する方向であって、吸気ポート５が形成された側を吸気側、排気ポート６が形成された側を排気側とする。
シリンダヘッド３は、吸気側の吸気ポート５の上部に吸気側上壁部９を設け、排気側の排気ポート６の上部に排気側上壁部１０を設け、吸気側上壁部９と排気側上壁部１０との間に中央側上壁部１１を設けている。吸気側上壁部９には、吸気ポート５に貫通する吸気バルブ貫通孔１２を形成し、吸気バルブガイド１３を取り付けている。排気側上壁部１０には、排気ポート６に貫通する排気バルブ貫通孔１４を形成し、排気バルブガイド１５を取り付けている。
前記シリンダヘッド３には、吸気ポート５の２つの吸気開口７及び排気ポート６の２つの排気開口８をそれぞれ開閉するために、１気筒当たり２個の吸気バルブ１６及び排気バルブ１７を設けている。吸気バルブ１６及び排気バルブ１７は、シリンダヘッド３のシリンダ中心線Ｃ１を挟んで両側（シリンダヘッド３の吸気側及び排気側）に配置している。
吸気バルブ１６は、吸気開口７に接離される吸気バルブ弁体１８と、吸気バルブ弁体１８に一端側を連結されて前記吸気バルブガイド１３に往復動可能に支持された吸気バルブ軸１９とを備えている。排気バルブ１７は、排気開口８に接離される排気バルブ弁体２０と、排気バルブ弁体２０に一端側を連結されて前記排気バルブガイド１５に往復動可能に支持された排気バルブ軸２１とを備えている。
吸気バルブ１６は、吸気バルブ軸線Ｃ２がシリンダ中心線Ｃ１に対して所定の角度θ１で傾くように配置している。排気バルブ１７は、排気バルブ軸線Ｃ３がシリンダ中心線Ｃ１に対して所定の角度θ２で傾くように配置している。
吸気バルブ１６は、吸気開口７に接離される吸気バルブ弁体１８と、吸気バルブ弁体１８に一端側を連結されて前記吸気バルブガイド１３に往復動可能に支持された吸気バルブ軸１９とを備えている。排気バルブ１７は、排気開口８に接離される排気バルブ弁体２０と、排気バルブ弁体２０に一端側を連結されて前記排気バルブガイド１５に往復動可能に支持された排気バルブ軸２１とを備えている。
吸気バルブ１６は、吸気バルブ軸線Ｃ２がシリンダ中心線Ｃ１に対して所定の角度θ１で傾くように配置している。排気バルブ１７は、排気バルブ軸線Ｃ３がシリンダ中心線Ｃ１に対して所定の角度θ２で傾くように配置している。
前記吸気バルブ１６は、吸気バルブガイド１３の上端から上方に突出された吸気バルブ軸１９の他端側に吸気バルブスプリング２２を取り付けている。吸気バルブスプリング２２は、吸気バルブ軸１９の上端側にコッタ２３で取り付けられたリテーナ２４に上端を支持され、吸気バルブガイド１３の上部周囲の吸気側上壁部９に形成した受け座２５に下端を支持され、吸気バルブ１６を閉弁方向に弾性付勢する。
前記排気バルブ１７は、排気バルブガイド１５の上端から上方に突出された排気バルブ軸２１の他端側に排気バルブスプリング２６を取り付けている。排気バルブスプリング２６は、排気バルブ軸２１の上端側にコッタ２７で取り付けられたリテーナ２８に上端を支持され、排気バルブガイド１５の上部周囲の排気側上壁部１０に形成した受け座２９に下端を支持され、排気バルブ１７を閉弁方向に弾性付勢する。
前記排気バルブ１７は、排気バルブガイド１５の上端から上方に突出された排気バルブ軸２１の他端側に排気バルブスプリング２６を取り付けている。排気バルブスプリング２６は、排気バルブ軸２１の上端側にコッタ２７で取り付けられたリテーナ２８に上端を支持され、排気バルブガイド１５の上部周囲の排気側上壁部１０に形成した受け座２９に下端を支持され、排気バルブ１７を閉弁方向に弾性付勢する。
前記シリンダヘッド３には、吸気バルブ１６及び排気バルブ１７をそれぞれ開閉駆動するために、吸気ロッカーアーム３０及び排気ロッカーアーム３１を吸気バルブ１６及び排気バルブ１７の上方に配置している。
前記吸気ロッカーアーム３０は、長手方向一側に支点側端部３２を備え、長手方向中央にローラ３３を備え、長手方向他側に揺動側端部３４を備えている。吸気ロッカーアーム３０は、支点側端部３２を吸気バルブ１６に対して排気バルブ１７と反対側に配置し、揺動側端部３４を吸気バルブ軸１９の上方に配置している。吸気ロッカーアーム３０は、支点側端部３２よりも揺動側端部３４が高くなるように、シリンダヘッド３の吸気側から排気側に向かい斜め上方に向かう姿勢で配置している。シリンダヘッド３には、支点側端部３２の下方の吸気側上壁部９に吸気側埋設孔３５を形成し、支点側端部３２を支持する支持部材として油圧式の吸気ラッシュアジャスタ３６の基端を埋設している。
吸気ロッカアーム３０は、支点側端部３２を吸気ラッシュアジャスタ３６の先端部に当接して支持され、ローラ３３に後述する吸気カム４６を当接し、揺動側端部３４を吸気バルブ軸１９の上端面に当接している。吸気ロッカーアーム３０は、長手方向一側の支点側端部３２を中心として、長手方向中央のローラ３３に吸気カム４６から伝達される駆動力により長手方向他側の揺動側端部３４を揺動され、吸気バルブ１６を開閉駆動する。
前記シリンダヘッド３には、吸気ロッカーアーム３０の下方に吸気ポート５を配置している。また、シリンダヘッド３に形成された吸気ポート５と吸気ラッシュアジャスタ３６との間には、インジェクタ３７を配置している。インジェクタ３７は、吸気ポート５に連通する取付孔３８に燃焼室４に向けて取り付けられている。
前記吸気ロッカーアーム３０は、長手方向一側に支点側端部３２を備え、長手方向中央にローラ３３を備え、長手方向他側に揺動側端部３４を備えている。吸気ロッカーアーム３０は、支点側端部３２を吸気バルブ１６に対して排気バルブ１７と反対側に配置し、揺動側端部３４を吸気バルブ軸１９の上方に配置している。吸気ロッカーアーム３０は、支点側端部３２よりも揺動側端部３４が高くなるように、シリンダヘッド３の吸気側から排気側に向かい斜め上方に向かう姿勢で配置している。シリンダヘッド３には、支点側端部３２の下方の吸気側上壁部９に吸気側埋設孔３５を形成し、支点側端部３２を支持する支持部材として油圧式の吸気ラッシュアジャスタ３６の基端を埋設している。
吸気ロッカアーム３０は、支点側端部３２を吸気ラッシュアジャスタ３６の先端部に当接して支持され、ローラ３３に後述する吸気カム４６を当接し、揺動側端部３４を吸気バルブ軸１９の上端面に当接している。吸気ロッカーアーム３０は、長手方向一側の支点側端部３２を中心として、長手方向中央のローラ３３に吸気カム４６から伝達される駆動力により長手方向他側の揺動側端部３４を揺動され、吸気バルブ１６を開閉駆動する。
前記シリンダヘッド３には、吸気ロッカーアーム３０の下方に吸気ポート５を配置している。また、シリンダヘッド３に形成された吸気ポート５と吸気ラッシュアジャスタ３６との間には、インジェクタ３７を配置している。インジェクタ３７は、吸気ポート５に連通する取付孔３８に燃焼室４に向けて取り付けられている。
前記排気ロッカーアーム３１は、長手方向一側に支点側端部３９を備え、長手方向中央にローラ４０を備え、長手方向他側に揺動側端部４１を備えている。排気ロッカーアーム３１は、支点側端部３９を排気バルブ１６及び排気バルブ１７の間に配置し、揺動側端部４１を排気バルブ軸２１の上方に配置している。排気ロッカーアーム３１は、支点側端部３９よりも揺動側端部４１が低くなるように、シリンダヘッド３の吸気側から排気側に向かい斜め下方に向かう姿勢で配置している。シリンダヘッド３には、支点側端部３９の下方の中央側上壁部１１に排気側埋設孔４２を形成し、支点側端部３９を支持する支持部材として油圧式の排気ラッシュアジャスタ４３の基端を埋設している。
排気ロッカアーム３１は、支点側端部３９を排気ラッシュアジャスタ４３の先端部に当接して支持され、ローラ４０に後述する排気カム４７を当接し、揺動側端部４１を排気バルブ軸２１の上端面に当接している。吸気ロッカーアーム３１は、長手方向一側の支点側端部３９を中心として、長手方向中央のローラ４０に排気カム４７から伝達される駆動力により長手方向他側の揺動側端部４１を揺動され、排気バルブ１７を開閉駆動する。
排気ロッカアーム３１は、支点側端部３９を排気ラッシュアジャスタ４３の先端部に当接して支持され、ローラ４０に後述する排気カム４７を当接し、揺動側端部４１を排気バルブ軸２１の上端面に当接している。吸気ロッカーアーム３１は、長手方向一側の支点側端部３９を中心として、長手方向中央のローラ４０に排気カム４７から伝達される駆動力により長手方向他側の揺動側端部４１を揺動され、排気バルブ１７を開閉駆動する。
前記内燃機関１は、吸気ロッカーアーム３０を支点側端部３２よりも揺動側端部３４が高くなるように配置し、排気ロッカーアーム３１を支点側端部３９よりも揺動側端部４１が低くなるように配置したことで、図２に示すように、吸気バルブ軸１９は排気バルブ軸２１よりも長さＡだけ長くなっている。
この場合、図３に示すように、吸気バルブスプリング２２の取付け長さＬ１と排気バルブスプリング２６の取付け長さＬ２とが同じ長さであると、吸気バルブ軸１９の上端面から吸気バルブスプリング２２上端までの距離（バルブ軸突出長さ）Ｄ１が排気バルブ軸２１の上端面から排気バルブスプリング２６上端までの距離（バルブ軸突出長さ）Ｄ２よりも長くなるため、図４（Ｂ）に示すように、組み付け時に吸気ロッカーアーム３０が傾いて吸気バルブ軸１９から脱落するおそれがある。
そこで、図１に示すように、内燃機関１は、コッタ２３とリテーナ２４との取付位置を吸気バルブ軸１９の上端面側に移動させることで、吸気バルブ軸１９の上端面から吸気バルブスプリング２２上端までの距離Ｄ１と、排気バルブ軸２１の上端面から排気バルブスプリング２６上端までの距離Ｄ２とを、略同一にしている。また、内燃機関１は、吸気バルブスプリング２２の取付け長さＬ１を、排気バルブスプリング２６の取付け長さＬ２よりも大きくしている。
この場合、図３に示すように、吸気バルブスプリング２２の取付け長さＬ１と排気バルブスプリング２６の取付け長さＬ２とが同じ長さであると、吸気バルブ軸１９の上端面から吸気バルブスプリング２２上端までの距離（バルブ軸突出長さ）Ｄ１が排気バルブ軸２１の上端面から排気バルブスプリング２６上端までの距離（バルブ軸突出長さ）Ｄ２よりも長くなるため、図４（Ｂ）に示すように、組み付け時に吸気ロッカーアーム３０が傾いて吸気バルブ軸１９から脱落するおそれがある。
そこで、図１に示すように、内燃機関１は、コッタ２３とリテーナ２４との取付位置を吸気バルブ軸１９の上端面側に移動させることで、吸気バルブ軸１９の上端面から吸気バルブスプリング２２上端までの距離Ｄ１と、排気バルブ軸２１の上端面から排気バルブスプリング２６上端までの距離Ｄ２とを、略同一にしている。また、内燃機関１は、吸気バルブスプリング２２の取付け長さＬ１を、排気バルブスプリング２６の取付け長さＬ２よりも大きくしている。
前記シリンダヘッド３には、吸気ロッカーアーム３０及び排気ロッカーアーム３１を揺動させて吸気バルブ１６及び排気バルブ１７を開閉駆動するために、吸気カム軸４４及び排気カム軸４５をそれぞれ吸気ロッカーアーム３０及び排気ロッカーアーム３１の上方に配置している。
吸気カム軸４４は、吸気ロッカーアーム３０のローラ３３に当接されて駆動力を伝える吸気カム４６を備えている。排気カム軸４５は、排気ロッカーアーム３１のローラ４０に当接されて駆動力を伝える吸気カム４７を備えている。
シリンダヘッド３は、燃焼室４側にシリンダ中心線Ｃ１と直交する燃焼室側デッキ面４８を備え、吸気カム軸４４及び排気カム軸４５が配置される側にカム軸側デッキ面４９を備えている。
この内燃機関１は、シリンダヘッド３を吸気カム軸４４及び排気カム軸４５の各カム軸線方Ｃ４・Ｃ５向から見た場合、吸気カム軸４４及び排気カム軸４５の各カム軸線Ｃ４・Ｃ５を含むカム軸側デッキ面４９が、シリンダヘッド３のシリンダ中心線Ｃ１と直交する燃焼室側デッキ面４８と平行になるように形成している。
吸気カム軸４４は、カム軸側デッキ面４９に吸気ハウジング取付ボルト５０で取り付けられた吸気カム軸ハウジング５１により回転可能に支持される。排気カム軸４５は、カム軸側デッキ面４９に排気ハウジング取付ボルト５２で取り付けられた排気カム軸ハウジング５３により回転可能に支持される。
吸気カム軸４４は、吸気ロッカーアーム３０のローラ３３に当接されて駆動力を伝える吸気カム４６を備えている。排気カム軸４５は、排気ロッカーアーム３１のローラ４０に当接されて駆動力を伝える吸気カム４７を備えている。
シリンダヘッド３は、燃焼室４側にシリンダ中心線Ｃ１と直交する燃焼室側デッキ面４８を備え、吸気カム軸４４及び排気カム軸４５が配置される側にカム軸側デッキ面４９を備えている。
この内燃機関１は、シリンダヘッド３を吸気カム軸４４及び排気カム軸４５の各カム軸線方Ｃ４・Ｃ５向から見た場合、吸気カム軸４４及び排気カム軸４５の各カム軸線Ｃ４・Ｃ５を含むカム軸側デッキ面４９が、シリンダヘッド３のシリンダ中心線Ｃ１と直交する燃焼室側デッキ面４８と平行になるように形成している。
吸気カム軸４４は、カム軸側デッキ面４９に吸気ハウジング取付ボルト５０で取り付けられた吸気カム軸ハウジング５１により回転可能に支持される。排気カム軸４５は、カム軸側デッキ面４９に排気ハウジング取付ボルト５２で取り付けられた排気カム軸ハウジング５３により回転可能に支持される。
このように、この内燃機関１は、排気ロッカーアーム３１の支点側端部３９を吸気バルブ１６及び排気バルブ１７の間に配置したことで、支点側端部３９を支持する支持部材である排気ラッシュアジャスタ４３を排気ポート６から離して設けることができる。このため、この内燃機関１は、排気ラッシュアジャスタ４３と排気ポート６との間に熱伝達を緩和するウォータジャケットを配置する必要がなくなり、排気ポート６周辺のウォータジャケットの構造を簡素化でき、シリンダヘッド３の構造を簡素化できる。
また、この内燃機関１は、吸気ロッカーアーム３０の支点側端部３２を吸気バルブ１６に対して排気バルブ１７と反対側に配置し、排気ロッカーアーム３１の支点側端部３９を吸気バルブ１６及び排気バルブ１７の間に配置し、吸気カム軸４４及び排気カム軸４５の各カム軸線Ｃ４・Ｃ５を含むシリンダヘッド３のカム軸側デッキ面４９が燃焼室側デッキ面４８と平行になるように形成し、シリンダヘッド３には吸気ロッカーアームの下方に吸気ポート５を配置し、吸気バルブ１６及び排気バルブ１７の各バルブ軸線Ｃ２・Ｃ３がシリンダ中心線Ｃ１に対して所定の角度θ１・θ２で傾くように吸気バルブ１６及び排気バルブ１７を配置したことで、吸気バルブ軸１９が排気バルブ軸２１より長くなるため、吸気ロッカーアーム３０の位置も上方となり、その下方に配置される吸気ポート５の形状の自由度を大きくすることができる。
よって、この内燃機関１は、燃焼室４の上方から燃焼室４に向かい略直線形状の吸気ポート５を形成することが可能になり、曲率の小さな曲がりが少ない形状の吸気ポート５によって吸気抵抗を減らすことができる。
また、この内燃機関１は、吸気ロッカーアーム３０の支点側端部３２を吸気バルブ１６に対して排気バルブ１７と反対側に配置し、排気ロッカーアーム３１の支点側端部３９を吸気バルブ１６及び排気バルブ１７の間に配置し、吸気カム軸４４及び排気カム軸４５の各カム軸線Ｃ４・Ｃ５を含むシリンダヘッド３のカム軸側デッキ面４９が燃焼室側デッキ面４８と平行になるように形成し、シリンダヘッド３には吸気ロッカーアームの下方に吸気ポート５を配置し、吸気バルブ１６及び排気バルブ１７の各バルブ軸線Ｃ２・Ｃ３がシリンダ中心線Ｃ１に対して所定の角度θ１・θ２で傾くように吸気バルブ１６及び排気バルブ１７を配置したことで、吸気バルブ軸１９が排気バルブ軸２１より長くなるため、吸気ロッカーアーム３０の位置も上方となり、その下方に配置される吸気ポート５の形状の自由度を大きくすることができる。
よって、この内燃機関１は、燃焼室４の上方から燃焼室４に向かい略直線形状の吸気ポート５を形成することが可能になり、曲率の小さな曲がりが少ない形状の吸気ポート５によって吸気抵抗を減らすことができる。
また、この内燃機関１は、少なくとも吸気ロッカーアーム３０の支点側端部３２をシリンダヘッド３に埋設した吸気ラッシュアジャスタ３６の先端部に当接し、シリンダヘッド３に形成された吸気ポート５と吸気ラッシュアジャスタ３６との間にインジェクタ３７を配置している。
これにより、この内燃機関１は、吸気バルブ軸１９が長く吸気ロッカーアーム３０の位置が上方となっており、吸気ラッシュアジャスタ３６の基端を上方に配置することができるで、前述のような吸気ポート５の配置の自由度を確保しつつ、インジェクタ３７をより吸気ポート５及び燃焼室４に近づけて配置することができ、インジェクタ３７により噴射されて霧化した燃料の壁面への付着を抑制することができる。
これにより、この内燃機関１は、吸気バルブ軸１９が長く吸気ロッカーアーム３０の位置が上方となっており、吸気ラッシュアジャスタ３６の基端を上方に配置することができるで、前述のような吸気ポート５の配置の自由度を確保しつつ、インジェクタ３７をより吸気ポート５及び燃焼室４に近づけて配置することができ、インジェクタ３７により噴射されて霧化した燃料の壁面への付着を抑制することができる。
さらに、この内燃機関１は、吸気バルブ軸１９が排気バルブ軸２１よりも長くなっており、この吸気バルブ軸１９の上端面から吸気バルブスプリング２２上端までの距離Ｄ１と排気バルブ軸２１の上端面から排気バルブスプリング２６上端までの距離Ｄ２とを略同一にし、かつ、コッタ２３とリテーナ２４との取付位置を吸気バルブ軸１９の上端面側に移動させ、吸気バルブスプリング２２の取付け長さＬ１を排気バルブスプリング２６の取付け長さＬ２よりも大きくしたことで、吸気バルブスプリング２２上端のリテーナ２４に吸気ロッカーアーム３０の揺動側端部３１を近接させて配置することができる。
これにより、この内燃機関１は、吸気バルブ軸１９の上端面に吸気ロッカーアーム３０の揺動側端部３１を当接させた状態で組付けを行う際に、図４（Ａ）に示すように、吸気ロッカーアーム３０の傾きを吸気バルブスプリング２２上端を支持するリテーナ２４で受けて抑制することができ、吸気カム軸４４の組付けまでに吸気ロッカーアーム３０が吸気バルブ軸１９の上端面から脱落することを防止できる。
また、この内燃機関１は、吸気バルブスプリング２２上端を支持するリテーナ２４を吸気バルブ軸１９の上端面側に移動させたことで、吸気バルブ軸１９の上端面から吸気バルブスプリング２２上端までの距離Ｄ１が短くなるため、吸気バルブスプリング２２上端を吸気バルブ軸１９に固定するコッタ２３及びリテーナ２４の自動組み付け設備費用の増加と組付性の悪化を防ぐことができる。
これにより、この内燃機関１は、吸気バルブ軸１９の上端面に吸気ロッカーアーム３０の揺動側端部３１を当接させた状態で組付けを行う際に、図４（Ａ）に示すように、吸気ロッカーアーム３０の傾きを吸気バルブスプリング２２上端を支持するリテーナ２４で受けて抑制することができ、吸気カム軸４４の組付けまでに吸気ロッカーアーム３０が吸気バルブ軸１９の上端面から脱落することを防止できる。
また、この内燃機関１は、吸気バルブスプリング２２上端を支持するリテーナ２４を吸気バルブ軸１９の上端面側に移動させたことで、吸気バルブ軸１９の上端面から吸気バルブスプリング２２上端までの距離Ｄ１が短くなるため、吸気バルブスプリング２２上端を吸気バルブ軸１９に固定するコッタ２３及びリテーナ２４の自動組み付け設備費用の増加と組付性の悪化を防ぐことができる。
この発明は、内燃機関のシリンダヘッドの構造を簡素化しつつ、吸気通路の配置の自由度を大きくすることができるものであり、各種車両の内燃機関に適用可能である。
１ 内燃機関
３ シリンダヘッド
４ 燃焼室
５ 吸気ポート
６ 排気ポート
１６ 吸気バルブ
１７ 排気バルブ
２２ 吸気バルブスプリング
２４ リテーナ
２５ 受け座
２６ 排気バルブスプリング
２８ リテーナ
２９ 受け座
３０ 吸気ロッカーアーム
３１ 排気ロッカーアーム
３２ 支点側端部
３３ ローラ
３４ 揺動側端部
３６ 吸気ラッシュアジャスタ
３７ インジェクタ
３９ 支点側端部
４０ ローラ
４１ 揺動側端部
４３ 排気ラッシュアジャスタ
４４ 吸気カム軸
４５ 排気カム軸
４６ 吸気カム
４７ 排気カム
４８ 燃焼室側デッキ面
４９ カム軸側デッキ面
３ シリンダヘッド
４ 燃焼室
５ 吸気ポート
６ 排気ポート
１６ 吸気バルブ
１７ 排気バルブ
２２ 吸気バルブスプリング
２４ リテーナ
２５ 受け座
２６ 排気バルブスプリング
２８ リテーナ
２９ 受け座
３０ 吸気ロッカーアーム
３１ 排気ロッカーアーム
３２ 支点側端部
３３ ローラ
３４ 揺動側端部
３６ 吸気ラッシュアジャスタ
３７ インジェクタ
３９ 支点側端部
４０ ローラ
４１ 揺動側端部
４３ 排気ラッシュアジャスタ
４４ 吸気カム軸
４５ 排気カム軸
４６ 吸気カム
４７ 排気カム
４８ 燃焼室側デッキ面
４９ カム軸側デッキ面
Claims (2)
- 内燃機関の燃焼室に連通する吸気ポート及び排気ポートをシリンダヘッドのシリンダ中心線を挟んで両側にそれぞれ形成し、
前記吸気ポート及び排気ポートをそれぞれ開閉する吸気バルブ及び排気バルブを前記シリンダヘッドのシリンダ中心線を挟んで両側に配置し、
前記吸気バルブ及び排気バルブをそれぞれ開閉駆動する吸気ロッカーアーム及び排気ロッカーアームを前記吸気バルブ及び排気バルブの上方に配置し、
前記吸気ロッカーアーム及び排気ロッカーアームを揺動させる吸気カム及び排気カムを備えた吸気カム軸及び排気カム軸をそれぞれ前記吸気ロッカーアーム及び排気ロッカーアームの上方に配置した内燃機関において、
前記吸気ロッカーアーム及び排気ロッカーアームは、長手方向一側の支点側端部を中心に前記吸気カム及び排気カムから伝達される駆動力により長手方向他側の揺動側端部を揺動されて前記吸気バルブ及び排気バルブをそれぞれ開閉駆動し、
前記吸気ロッカーアームの支点側端部を前記吸気バルブに対して前記排気バルブと反対側に配置し、
前記排気ロッカーアームの支点側端部を前記吸気バルブ及び排気バルブの間に配置し、
前記シリンダヘッドを吸気カム軸及び排気カム軸の各カム軸線方向から見た場合、前記吸気カム軸及び排気カム軸の各カム軸線を含むカム軸側デッキ面が前記シリンダヘッドのシリンダ中心線と直交する燃焼室側デッキ面と平行になるように形成し、
前記シリンダヘッドには、前記吸気ロッカーアームの下方に前記吸気ポートを配置し、
前記吸気バルブの吸気バルブ軸線及び排気バルブの排気バルブ軸線が前記シリンダ中心線に対して所定の角度で傾くように前記吸気バルブ及び排気バルブを配置し、
前記シリンダヘッドは、前記吸気側ポートの上部に吸気側上壁部を設け、
前記吸気ロッカーアームの支点側端部の下方の前記吸気側上壁部に吸気側埋設孔を形成し、
前記吸気側埋設孔に基部を埋設した吸気ラッシュアジャスタの先端部に前記吸気ロッカーアームの支点側端部を当接し、
前記吸気カム軸の吸気カム下方側を横切り、且つ前記吸気側埋設孔の下方の吸気側上壁部のうち前記吸気ラッシュアジャスタの基部とこの基部下方の前記吸気ポートとに挟まれた領域を貫通して前記吸気ポートに連通する取付孔を形成し、
前記取付孔にインジェクタの先端を前記吸気ラッシュアジャスタの基部よりも燃焼室側に向け突出させて取り付け、
前記シリンダヘッドに形成された吸気ポートと前記吸気ラッシュアジャスタとの間であって前記吸気ラッシュアジャスタの下方に前記インジェクタの先端側を配置したことを特徴とする内燃機関。 - 前記吸気バルブ軸の上端面から吸気バルブスプリング上端までの距離と前記排気バルブ軸の上端面から排気バルブスプリング上端までの距離とを略同一とし、
かつ前記吸気バルブスプリングの取付け長さを排気バルブスプリングの取付け長さよりも大きくしたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
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