JPH0138241Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、内燃機関の弁駆動機構に関するも
のである。

１気筒当たり少なくとも２個の吸気弁もしくは
排気弁を設けることにより点火栓や噴射弁を燃焼
室の中央に配置することを可能ならしめるととも
に吸気充填効率を向上せしめた内燃機関が実用化
されている。

この種従来の内燃機関の弁駆動機構としては、
例えば第１図に示すように直接燃料噴射式デイー
ゼル機関に適用されたものがある。第１図で、１
はシリンダヘツドで、吸気ポート２に２個の吸気
弁３と４が設けられており、カムシヤフト５に付
随して回動されるカム６、タペツト７、プツシユ
ロツド８を介してロツカーアーム９によつて２個
の吸気弁３と４が同時に開閉される頭上弁
（OHV）式の動弁機構が用いられている。排気弁
の構成・駆動も同様である（山海堂「内燃機関構
造図集」1974年10月15日発行125頁参照）。

しかしながら、このような従来の内燃機関の弁
駆動機構にあつては、プツシユロツド８を介して
吸・排気弁を駆動するOHV式となつていたため
部品点数が増加して運動部分の質量が増大し、ま
た、長いプツシユロツド８を使用することなどか
ら動弁系全体としての剛性が低くなつてしまう等
の欠点を有し、このため昨今要求の高い高速化に
は限度があつた。

また、高速化に適した頭上カム軸（OHC）式
の動弁機構も実用化されているが、このために、
カムシヤフトを２本設ける構成（DOHC式）と
すると、非常に高価なものとなつてしまい、小型
機関や、低価格な機種には適用できない等の問題
点があつた。

一方、上記問題点を解消するものとして、特許
第30833号明細書に開示されているように、１気
筒当り１個の吸気弁と２個の排気弁を備えるとと
もに、直動カムとロツカーアーム作動カムを１本
のカムシヤフトに取り付け、２個の排気弁を各々
直動カムにより駆動し、１個の吸気弁をロツカー
アーム作動カムで駆動するようにしたものが発明
されている。

しかしながらこのものにあつては、簡単な構成
で３弁式内燃機関のOHC駆動が実現できるもの
の、直動カムとロツカーアーム作動カムが共に同
一形状で形成されているため、ロツカーアーム作
動カムはどうしても直動カムより遠ざけて取り付
けねばならず、１気筒当りの寸法が大きくなり、
機関の大型化をまぬがれないものとなつていた。

また、１気筒当りの弁をさらに増やすと、上記
問題点が一層顕著なものとなり、小型機関への適
用ができないでいた。

この考案は、このような問題点に着目したなさ
れたもので、１気筒当り少なくとも２個の弁を有
し、直動カムとロツカーアーム作動カムを同一の
カムシヤフトに取り付け、前記弁のうち少なくと
も１個の弁を直動カムで駆動し、他の弁をロツカ
ーアーム作動カムで駆動するようにしたものであ
り、ロツカーアーム作動カムを、そのノーズ部が
直動カムのベース円内に納まるように形成するこ
とにより、上記問題点を解決することを目的とし
ている。

以下、この考案を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第２図ａ，ｂはこの考案を直接燃料噴射式のデ
イーゼル機関に適用した一実施例を示す図であ
る。まず構成を説明すると、１１はシリンダヘツ
ドであつて、このシリンダヘツド１１に垂直に２
個の吸気弁１２，１３と、２個の排気弁１４，１
５とが各吸・排気ポート１６，１７の軸線方向に
直列に、言いかえれば、各ポート１６，１７端面
より見てそれぞれ直列方向に配置され、シリンダ
センタ１９上に噴射ノズル１８が設けられてい
る。

すなわち、エンジンセンタ２０と平行に吸・排
気弁１２，１４および１３，１５の各２個を設
け、吸・排気弁１２，１４はそれらの頭部にバル
ブリフタ２１を設けてカムシヤフト２２で直接駆
動する。一方、吸・排気弁１３，１５はロツカー
アーム２３を介して駆動する。２４は前記吸・排
気弁１２，１４をバルブリフタ２１を介して駆動
する直動カム、２５は前記吸・排気弁１３，１５
をロツカーアーム２３を介して駆動するロツカー
アーム作動カムであり、両カム２４，２５は例え
ば第４図に示すように配置される。

また、直動カム２４の半径Ａのベース円内にロ
ツカーアーム作動カム２５のカムノーズ部、すな
わち最大半径Ｂがおさまるように形成する。この
ようにすることによりロツカーアーム作動カム２
５がバルブリフタ２１上に位置できることにな
り、直動カム２４、ロツカーアーム作動カム２５
の各２個をカムシヤフト２２の軸上に設けたとき
の１気筒当りの寸法が短縮されるため、小型機関
への適用が可能となる。

第３図ａ，ｂはカムシヤフト２２がシリンダヘ
ツド１１に組み込まれた状態を示す平面図および
−断面図である。直動カム２４はバルブリフ
タ２１を介して作動する吸・排気弁１２，１４を
駆動し、ロツカーアーム２３を介して吸・排気弁
１３，１５を動かすロツカーアーム作動カム２５
とともに１本のカムシヤフト２２に設けられてい
る。

次に作用を説明する。カムシヤフト２２の回転
によつて直動カム２４で駆動される吸・排気弁１
２，１４は第４図に示すように直動カム２４のカ
ムノーズ部２４ａのカムリフト分（ｘ）だけリフ
トする。ロツカーアーム２３を介して駆動される
吸・排気弁１３，１５は同じく第４図に示すよう
にロツカーアーム作動カム２５のカムノーズ部２
５ａのカムリフト分（ｙ）をロツカーアーム２３
で定まる比を乗じた分だけリフトする。

吸気弁１２，１３は機関の燃焼サイクルに同期
して、吸入行程の所定時期に開閉弁駆動され、吸
気ポート１６より吸入空気を燃焼室内に導入し、
排気弁１４，１５は排気行程の所定時期に開閉弁
駆動され、燃焼後の排気を排気ポート１７より外
部に排出する。

以上説明したように、この考案は１本のカムシ
ヤフトに互いに位相差を有する直動カムとロツカ
ーアーム作動カムを取り付け、少なくとも１個の
弁を直動カムで駆動し、他の弁をロツカーアーム
作動カムで駆動する動弁機構としたことにより、
簡単な構成で多弁式内燃機関のOHC駆動が実現
でき、また、直動カムのベース円内にロツカーア
ーム作動カムのカムノーズ部をさめるように構成
したので、直動カムとロツカーアーム作動カムの
両方がバルブリフタ上に位置させることができ、
機構の小型化を図ることができ、さらにロツカー
アーム作動カムと直動カムとの間に自由に位相差
を設定できるので、ロツカーアームの配置等の面
で設計上の自由度が増す。したがつて、多弁
OHC式弁駆動機構を小型機関にも低価格にて適
用でき機関運転の高速化が実現できるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の４バルブ式デイーゼル機関の弁
駆動機構の要部を示す断面図、第２図ａ，ｂはこ
の考案の一実施例の内燃機関の弁駆動機構の構成
を示す断面図および吸・排気弁の配置関係を示す
平面図、第３図ａ，ｂは弁駆動機構の平面図およ
び−線断面、第４図は直動カムとロツカーア
ーム作動カムとの配置関係を説明するための図で
ある。 図中、１１はシリンダヘツド、１２，１３は吸
気弁、１４，１５は排気弁、１６は吸気ポート、
１７は排気ポート、２１はバルブリフタ、２２は
カムシヤフト、２３はロツカーアーム、２４は直
動カム、２４ａはカムノーズ部、２５はロツカー
アーム作動カム、２５ａはカムノーズ部である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. １気筒当たり少なくとも２個の弁を有し、互い
   に位相差を有する直動カムとロツカーアーム作動
   カムを１本のカムシヤフトに取り付け、前記弁の
   うち少なくとも１個の弁を前記直動カムで駆動
   し、他の弁を前記ロツカーアーム作動カムで駆動
   する内燃機関の弁駆動機構であつて、前記ロツカ
   ーアーム作動カムを、ロツカーアーム作動カムの
   ノーズ部が前記直動カムのベース円内におさまる
   ように形成したことを特徴とする内燃機関の弁駆
   動機構。