JPH0258441B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はとくにシリンダヘツドに２本のカム軸
を備えた内燃機関に好適な動弁装置に関する。

（従来の技術） 吸排気弁を駆動するために、シリンダヘツドの
上部に２本のカム軸を取付けた、いわゆるダブル
オーバーヘツドカムシヤフト方式の動弁装置が知
られており（例えば特開昭57−2409号公報参照）、
これにより機関の高回転化や高出力化がはかれ
る。

これを第８図、第９図に示すと、シリンダヘツ
ド１の上部には、２本のカム軸２，３が互いに平
行に配置され、軸受４，５を介して回転自由に支
持されている。これらカム軸２，３は図示しない
タイミングベルト等により機関の回転に同期して
回転駆動される。各カム軸２，３には吸気弁６と
排気弁７をそれぞれ駆動するカム８と９が一体的
に形成される。この場合、各気筒に対して吸気弁
６と排気弁７は２個づつ配設されており、したが
つてこれらに対応して、カム軸２，３には各気筒
あたり２個づつのカム８，９が、ちようどそれぞ
れ軸受４，５を挟むようにして対称的な位置に形
成されている。

１０は吸排気弁６，７のバルブリフタ、１１は
同じくバルブスプリングを示す。

従つてカム軸２，３が回転すると、カム８，９
によりバルブスプリング１１に抗してバルブリフ
タ１０が押され、吸排気弁６，７を所定のタイミ
ングで開弁させるのである。

（発明が解決しようとする問題点） ところでこの場合、２本のカム軸２，３の間隔
は、シリンダヘツド１の幅方向のスペースを削減
する意味から、できる限り接近させることが好ま
しいし、またこうすることにより吸排気弁６，７
の弁軸のなす挟角θを小さくできる。挟角θを小
さくすると、吸排気弁６，７の弁面が燃焼室１２
の壁面の一部を構成する際、燃焼室表面積の縮小
化に寄与し、燃焼効率の改善が図れるのである
が、挟角θが大きいと燃焼室１２の天井壁の傾斜
をこれに対応して強める必要が生じ、燃焼室１２
の表面積が大きくなつて熱効率が低下してしまう
のである。

ところがこのように２本のカム軸２，３がある
と、シリンダヘツド１をシリンダブロツク１３に
固定するための締結部材、つまりヘツドボルト１
４との干渉が問題となり、カム軸２，３の間隔を
任意に狭めることはできない。すなわちカム軸
２，３の最小間隔は、ヘツドボルト１４の間隔に
ヘツドボルト１４の軸径とカム軸２，３の軸径を
加えたものとなり、これよりも小さくしようとす
ると、カム軸２，３をシリンダヘツド１に取付た
後にヘツドボルト１４を締結することができなく
なる。

従つてこの従来例では、シリンダブロツク１３
にシリンダヘツド１を予めヘツドボルト１４によ
り固定しておき、その後カム軸２，３を軸受４，
５に支持している。

しかしこの場合には、生産過程における組立性
が悪く、また保守点検等においても作業性が非常
に低下する。

本発明はこのような問題を解決するために提案
されたものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、シリンダヘツドにカム軸を回転自由
に支持し、このカム軸に応動して吸排気弁を駆動
するようにした内燃機関の動弁装置において、シ
リンダヘツドをシリンダブロツクに固定する締結
部材を、前記カム軸の平面投影上一部が重合する
ように配置し、かつこの重合部に対応してカム軸
をシリンダヘツドに装着した状態で前記締結部材
の着脱を可能にすべく締結部材との干渉を回避す
る切欠部をカム軸に形成してある。

従つて切欠部のところで締結部材をシリンダヘ
ツドに挿通することにより、その分だけカム軸を
互いに接近させることができるのである。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面にしたがつて説明す
る。

第１図〜第３図において、シリンダヘツド１と
シリンダブロツク１３を結合するヘツドボルト１
４は、各気筒の間に位置して均等に配設されるの
であるが、シリンダヘツド１の平面投影上、カム
軸２，３の一部がこのヘツドボルト１４と重合す
る位置まで、カム軸２，３を互いに接近させてあ
る。

そしてカム軸２，３には、ヘツドボルト１４と
重合する部分に、それぞれ切欠部１５が形成され
る。この切欠部１５は、例えば第１気筒が圧縮上
死点位置にあるとき、２本のカム軸２，３の切欠
部１５が互いに対面するように、180゜の回転位相
をもつて形成される。

切欠部１５はヘツドボルト１４の形状に合わせ
て、略半円形の溝断面をもつように形成される。

以上のように構成され、その他第８図、第９図
と同一部分には同符号を付す。

このようにしてカム軸２，３に切欠部１５を設
けると、カム軸２，３をシリンダヘツド１に取付
た後にも、カム軸２，３の回転位置をヘツドボル
ト１４と合わせることにより、ヘツドボルト１４
の脱着がカム軸２，３と干渉することなく自由に
行える。

２本のカム軸２，３は図示しないタイミングベ
ルトにより同期的に回転駆動されるのであるが、
このとき２つのカム軸２，３に形成した切欠部１
５は、180゜の位相をもつて配置される関係から、
回転のアンバランスを緩和することができ（左右
方向成分は完全に相殺される）、振動の発生が抑
制される。

この結果、カム軸２，３の間隔を切欠部１５の
分だけ接近させたことにより、シリンダヘツド１
の幅方向のスペースの削減が可能となる。

またこれに基づき吸排気弁６，７の挟角θも小
さくなり、燃焼室の表面積の縮小化に基づく燃焼
効率の改善もはかれる。

次に第４図の実施例は、切欠部１５を形成した
ことによるカム軸２，３の剛性、強度の低下を補
うために、切欠部１５の背面に肉盛部１６を突設
したものである。

さらに第５図、第６図に示す実施例は、カム軸
２，３の回転バランスを取るために、例えば４気
筒機関の場合は、第１、第４気筒の切欠部１５Ａ
に対して第２、第３気筒の切欠部１５Ｂを反対側
（180゜の位相差をつける）に形成したものである。

この場合には、各カム軸２，３がそれ自身で回
転バランスが取れるので、振動の発生をさらに抑
制することができる。なおヘツドボルト１４の脱
着は、切欠部１５Ａと１５Ｂとでカム軸２，３の
回転位置を180゜づつずらしながら行う。

また６気筒機関の場合には、第７図に示すよう
に、２気筒分づつ120゜の位相差をもつて３箇所に
切欠部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃを形成すれば、な
お一層回転バランスはよくなる。

以上の実施例においては、ダブルオーバーヘツ
ドカムシヤフト方式への適用例を説明したが、カ
ム軸が１本のシングルオーバーヘツドカムシヤフ
ト方式であつて、シリンダヘツドに対するレイア
ウトの関係からヘツドボルトとの干渉が避けがた
いものにも、本発明は適用できる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、シリンダヘツド
の平面投影上、カム軸のヘツドボルトと重合する
部分に切欠部を形成したので、その分だけカム軸
とヘツドボルトとの非干渉領域が拡大し、このた
めカム軸の配置の自由度が増し、ダブルオーバー
ヘツドカムシヤフト方式の場合には相互のカム軸
の間隔を縮小することが可能となり、シリンダヘ
ツドの小形化や燃焼室形状の改良にもとづく熱効
率の向上が図れる一方、カム軸を取付けたままシ
リンダブロツクにシリンダヘツドを組み付けるこ
とができるため、機関の保守点検時に良好な作業
性が確保されるという効果もある。

さらに本発明では、カム軸の切欠部を、レンチ
等の締付工具のみならずボルトあるいはナツト等
からなる締結部材そのものとの干渉を回避しうる
ように形成したので、カム軸の下方に締結部材の
締め代に相当する空間を設ける必要が無く、従つ
てシリンダヘツドの全高を低く抑えられるという
利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す平面図、
第２図はその断面図、第３図はカム軸の斜視図、
第４図は第２の実施例のカム軸の斜視図、第５図
は第３の実施例のカム軸の斜視図、第６図は同じ
くその断面図、第７図は第４の実施例のカム軸の
断面図である。第８図は従来例の平面図、第９図
は同じくその断面図である。 １……シリンダヘツド、２，３……カム軸、
４，５……軸受、６……吸気弁、７……排気弁、
１２……燃焼室、１３……シリンダブロツク、１
４……ヘツドボルト、１５，１５Ａ，１５Ｂ，１
５Ｃ……切欠部、１６……肉盛部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シリンダヘツドにカム軸を回転自由に支持
   し、このカム軸に応動して弁を駆動するようにし
   た内燃機関の動弁装置において、シリンダヘツド
   をシリンダブロツクに固定する締結部材を、前記
   カム軸の平面投影上一部が重合するように配置
   し、かつこの重合部に対応して、カム軸をシリン
   ダヘツドに装着した状態で前記締結部材の着脱を
   可能にすべく締結部材との干渉を回避する切欠部
   をカム軸に形成したことを特徴とする内燃機関の
   動弁装置。