JPH03121207A - 弁で制御される内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関の各シリンダに対して３つの入口弁
から成るｇｔの弁群と少なくともｌつの排気弁から成る
第２の弁群とが設けられ、ｉつの弁群の１つの弁の弁軸
線とこの弁群の他の弁の弁軸線とが、内燃機関のシリン
ダ穴の列を通って延びる中心縦面に対して異なる角をな
して設けられて、中心縦面に対して異なる距離をとり、
更に入口弁を制御する第１のカム軸と、排気弁を制御す
る第２のカム軸と、軸上にそれぞれ揺動可能に支持され
てカム軸の対応する制御カムにより対応する弁を操作す
る揺脚レバーとが設けられている、弁で制御される内燃
機関に関する。

〔従来の技術〕

米国特許第４，６１７，８８１号明細書には、シリンダ
毎に３つの入口弁から成る弁群と２つの排気弁から成る
弁の弁群とを持つ内燃機関が記載されており、これらの
弁は燃焼室の中心にある点火プラグの周りに設けられて
いる。燃焼室に弁を最適に配置するため、シリンダ穴の
列を通って延びる中心縦面に対してこれらの弁が傾斜し
て設けられている。３つの大口弁のうち中間の弁は、両
方の外側の弁より大きい傾斜を持っている。その結果シ
リンダヘッドにある中間の弁の弁棒端部は中心縦面から
比較的大きくｈれた所にある。中間の弁の操作はカップ
タペットを介して行なわれるので、入口弁を制御するカ
ム軸は必然的にこの中間の弁のカップタペットの上方に
延びていなければならない。その結果シリンダヘッドの
外側へ比較的大きく離れた所にカム軸を設けねばならず
、それによりシリンダヘッドの幅が望ましくないように
増大する。他方入口弁の弁群の外側の弁は中間の弁に対
して小さい傾斜で設けられているので、カム軸に対する
距離は必然的に増大し、その操作のために長い揺動レバ
ーが必要になる。これにより弁駆動装置の質量が不利に
増大し、長い揺動レバーにより弁駆動装置に不可避な弾
性が生ずる。別の欠点として、一方では直接カップタペ
ットを介して他方では揺動レバーを介して弁を制御する
ことにより、弁群のすべての入口弁に対して同じ弁行程
を得るために、異なるカム形状が必要であり、それによ
りカム軸の製造に費用がかかる。カップタペット及び揺
動レバーの使用によって、このような弁駆動装置では部
品の多様性が不利に増大する。

〔発明が解法しようとする課題〕

従って本発明の課題は、最初にあげた種類の弁で制御さ
れる内燃機関において、燃焼室における有利な弁配置を
維持しながら少ない部品費用でシリンダヘッドにおける
弁駆動装置の部材の簡単な配置を可能にし、シリンダヘ
ッドに小さい空間しか必要としない、弁駆動装置を提供
することである。

〔課題を解決するための手段〕

この課題を解決するため本発明によれば、弁軸線がカム
軸の縦軸線に対してほぼ同じ距票をとり、１つの弁群の
弁用の揺動レバーが、交互シこカム軸の両側においてこ
のカム軸に対してほぼ同じ距あの所で支持されている。

即ち弁で制御される内燃機関は、各シリンダに対して３
つの入口弁から成る第１の弁群と少なくとも１つの排気
弁から成る第２の弁群とを持っている。第１の弁群の１
つの弁の弁軸線は弁群の他の弁の弁軸線に対して傾斜し
て設けられているので、前者の弁の弁棒の端部と後者の
弁の弁棒端部とは、内燃機関のシリンダ穴の列を通って
延び休息中心縦面に対して異なる距離をとっている。シ
リンダの第１の弁群の弁を制御するカム軸の縦軸線は、
弁棒端部より上に弁軸線に対してほぼ同じ距離をとって
延びている。

このカム軸に設けられる制御カムは、自由端で弁棒端部
に接触する揺動レバーを介して、これらの弁棒を持つ弁
を操作する。弁群の揺動レバーの他端は、交互にカム軸
の両側においてこのカム軸に対してほぼ同じ距離の所で
支持されている。

〔発明の効果〕

このような配置により、シリンダヘッドの幅を減少でき
、部品多様性の減少により、弁群のすベーでの弁が同種
の揺動レバーを介して操作される。ｌ？１ｉ動レバーの
長さが制限され、それにより質量及び弾性の減少が行な
われる。更に燃焼室の屋根状形成従って有利な燃焼室形
状が維持される。

〔実施例〕

図面により本発明の実施例を以下に説明する。

第１図には、内燃機関の１つのシリンダの入口弁用弁駆
動装置が平面図で示されている。わかり易くするため、
例えばシリンダヘッドのような機関部材はこの図には示
されてない。更に排気弁は任意に形成できるので、排気
弁も示されてない。シリンダ毎に１つの排気弁又は複数
の排気弁を設けることも考えられる。入口弁側の装置に
対応する弁装置を排気弁側に設けると特に有利である。

内燃＠関のシリンダ穴の列を通って延びる中心縦面ｌの
一方の側に３つの入口弁２，３及び４の群が設けられ、
そのうち弁はね５とその支持板６が囚に見られる。７，
８及び９で弁２，３及び４の弁軸線が示されている。中
心縦面ｌと弁群の中間の弁３の弁軸線８を通って中心縦
面１に対して直角に延びる面ｌＯとの交点には点火プラ
グ１１が設けられ、従ってこの点火プラグ１１は破線で
示す燃焼室１２の中心、従って最適化された位置にある
。燃焼室１２の面内で、点火プラグ１１は弁２，３及び
４の弁頭と図示しない排気弁の弁頭とにより円形に包囲
されている。これにより内燃機関の運転にとって有利な
弁及び点火プラグの燃焼室内における配置が行なわれる
。この配置を行なうため、弁２，３及び４の弁軸線７，
８及び９を中心縦面１に対して傾斜して設け、しかも弁
群の中間の弁３の弁軸線８を２つの外側の弁２及び４の
弁軸線７及び９より大きく傾斜して設けねばならない。

シリンダヘッドのこじんまりした構造において弁２〜４
の均一な操作を可能にするため、カム軸１３がこれら弁
２〜４の間に設けられて、弁軸線７〜９がカム軸１３の
縦軸線１４に対してほぼ同じ距離ａをとるようにしてい
る。弁の制御はカム軸１３上に設けられる制御カム１５
．１６及び１７によって行なわれ、これらの制御カムは
対応する揺動レバー１８．１９及び２０を介して対応す
る弁２，３及び４を操作する。弁２，３及び４のこれら
の揺動レバー１８．１９及び２０は、交互にカム軸１３
の両側でこのカム軸１３に対してほぼ同じ距離すの所に
設けられて、シリンダヘッド２９に設けられる軸として
の液圧素子２１及び２２に支持されている。

第２図には第１図の切断線ト］を通る弁駆動装置の断面
が示され、第１図と同じ部分には同じ符号がつけである
。図はシリンダブロック２５にあってシリンダライナ２
４を持つシリンダ２３を断面で示している。シリンダ２
３にはまるピストン２６は、ピストンピン２７に枢着さ
れる連接棒２８を介して、内燃機関の図示しないクラン
ク軸に結合されている。シリンダブロック２５上には公
知のようにシリンダヘッド２９が載っており、シリンダ
ヘッド２９用密討片３０によりシリンダブロック２５か
ら分離されている。

シリンダブロック２５へのシリンダヘッド２９の取付け
は一般に公知であり、ここでは説明しない。シリンダブ
ロック２５及びシリンダヘッド２９は通常冷媒を収容す
る空所及び通路を持っているが、わかり易くするためこ
れらの空所及び通路は図には示してない。シリンダ２３
の燃焼室１２には、入口弁により閉鎖可能な入口通路が
開口しているが、図には入口弁１３を持つ入口通路１３
のみが見える。弁３の弁棒はシリンダヘッド２９に＃Ｉ
蕨方向務励可能に案内され、シリンダヘッド２９と弁３
に取付けられる支持板６とに支持される弁はね５によっ
て、弁３が閉鎖位置に保たれる。弁３の弁軸線８は中心
縦面１に対して角αをなして傾斜して設けられ、内燃機
関の縦方向に延びる直線Ｓ上でこの中心縦面１と交差し
ている。弁３の後には、入口弁群の同じ機能を持つ外側
の弁４が一部示され、その弁軸線９は中心縦面ｌに対し
て、弁軸線８と中心縦面１とのなす角αより小さい角β
をなしており、この弁軸線９は同様に直線Ｓ上で中心縦
面１と交差している。従って燃焼室１２の中心に設けら
れる点火プラグ１１と共に、燃焼室ｌ２の最適な形成が
行なわれる。弁軸線が中心縦面ｌに対して傾斜している
だけでなく、更に内燃機関の縦方向にも傾斜していると
、すべての弁軸線及び点火プラグ１１の縦軸線が交差す
る点へ直線Ｓが移行し、それにより燃焼室１２の球形状
に合わせた構成を実現できる。

ここには２つの弁３及び４のみを示しである入口弁は、
対応する揺動レバー１９及び２０を介して、対応する制
御カム（ここでは弁３の揺動レバー１９用制御カム１６
）を持つカム軸１３により操作される。弁２　（ここに
は示してない）３及び４の揺動レバーは、交互にカム軸
１３の両側で、遊び補償に役立つ液圧素子２１及び２２
に支持されている。これらの液圧素子２１及び２２と、
弁軸線７，８及び９に対してできるだけ同じをとるカム
軸１３の縦軸線１４との距離は、有利なように同じ大き
さである。この配置により、揺動レバー及び弁のような
多数の部材を同じに形成することが可能で、事情によっ
てはすべての入口弁に対して同じ形状の制御カムを使用
することも可能である。弁軸線が先へ広がっているにも
かかわらず、弁駆動装置の有利な配置のため、シリンダ
ヘッド２９は僅かな幅しか必要としない。シリンダヘッ
ド２９は、密甜片３３により燃焼室１２に対して密ガさ
れるシリンダへラドカバ一部分３２により上方を閉鎖さ
れている。このシリンダヘッドカバ一部分の取付けは図
示してない。

シリンダヘッド２９の排気側には排気通路３４が設けら
れて、排気弁３５により閉鎖可能である。この弁３５の
弁棒も、前述した入口弁のように支持板６を持ち、この
支持板に弁はね５が支持されて、弁を閉鎖位置に保つ。

弁軸線４０は中心縦面１に対して角丁だけ傾斜し、交差
直線又は交差点で中心縦面と交差している。弁３５は、
制御カム３７を持つカム軸３６により、液圧素子３９上
に支持される揺動レバー３８を介して操作される。図示
した排気側はシリンダ毎に１つの排気弁又は複数の弁か
ら成る群を持つことができる。有利なようにこの排気弁
群を前述した入口弁群と同じように設けかつ構成し、１
群毎に３つの排気弁を設けることができる。この場合中
心縦面１と対応する弁軸線４０とのなす角丁は、入口側
の角α又はβに一致している。

シリンダヘッド２９のこの部分に形成される空間も、密
肘片３３を持つシリンダへラドカバー部分３２により上
方を閉鎖されている。入口側及び排気側は、カム形状が
異なる点を除いて、面対称である。

揺動レバー制御の使用は、カップタペットの使用とは異
なり、弁軸線が異なる傾斜で延びていても、１つの弁群
毎に１つのカム軸、即ち入口弁を制御する１つのカム軸
及び排気弁を制御する１つのカム軸による弁制御を可能
にし、僅かな所要空間で弁行程に制限を加えることがな
い。

ここに述べた本発明の実施例では、内燃機関の１つのシ
リンダのみについて弁駆動装置を示したが、本発明がこ
の実施例に限定されず、例えば直列形機関、Ｖ形機関等
のような公知の構辺の多シリンダ内燃機関にも適用可能
なことは当然である。

【図面の簡単な説明】

第１図はシリンダの入口弁に関する本発明の弁駆動装置
の平面図、第２図は第１図の切断線による本発明の弁駆
動装置の断面図である。 １・・・中心縦面、２，３．４・・・弁（入口弁）７、
８．９・・・弁軸線、１３・・・カム軸、１４・・・縦
軸線、１８．１９．２０・・・揺動レバー　２３・・・
シリンダ、３５・・・弁（排気弁）　　ａ＋ｂ・・・短
慮、α、β２丁・・・角。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　内燃機関の各シリンダに対して３つの入口弁から成
   る第１の弁群と少なくとも１つの排気弁から成る第２の
   弁群とが設けられ、１つの弁群の１つの弁の弁軸線とこ
   の弁群の他の弁の弁軸線とが、内燃機関のシリンダ穴の
   列を通つて延びる中心縦面に対して異なる角をなして設
   けられて、中心縦面に対して異なる距離をとり、更に入
   口弁を制御する第１のカム軸と、排気弁を制御する第２
   のカム軸と、軸上にそれぞれ揺動可能に支持されてカム
   軸の対応する制御カムにより対応する弁を操作する揺動
   レバーとが設けられているものにおいて、弁軸線（７、
   ８、９）がカム軸（１３）の縦軸線（１４）に対してほ
   ぼ同じ距離（ａ）をとり、１つの弁群の弁（２、３、４
   ）用の揺動レバー（１８、１９、２０）が、交互にカム
   軸（１３）の両側においてこのカム軸（１３）に対して
   ほぼ同じ距離（ｂ）の所で支持されていることを特徴と
   する、弁で制御される内燃機関。 ２　弁軸線（７、８、９）がカム軸（１３）の縦軸線（
   １４）に対して同じ距離（ａ）をとり、弁群の弁（２、
   ３、４）用の揺動レバー（１８、１９２０）が、交互に
   カム軸（１３）の両側でこのカム軸（１３）に対して同
   じ距離（ｂ）の所で支持されていることを特徴とする、
   請求項１に記載の内燃機関。 ３　弁群の中間の弁（３）の揺動レバー（１９）と弁群
   の外側の弁（２、４）の揺動レバー（１８、２０）とが
   、それぞれ固有の軸（２１及び２２）上に支持されてい
   ることを特徴とする、請求項１又は２に記載の内燃機関
   。