JPH0555686B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、それぞれ２以上のバルブを有する
吸・排気バルブ群のうち、一方のバルブ群のバル
ブ数を他方のバルブ数より多い３個以上にした４
サイクルエンジンに関するものである。

（発明の背景） ４サイクルエンジンにおいては、高速運転領域
での出力性能を向上させるために、１気筒当たり
の吸・排気バルブ数を増やすことが従来より広く
行われている。例えば英国特許第687528号明細書
には、１つの気筒に対して３つの吸気バルブと２
つの排気バルブとを備えるものが示されている。

しかしこのエンジンは全てのバルブをシリンダ
中心軸線に平行に配置しているため燃焼室の頂面
が平坦になり、好ましい燃焼室形状を得ることが
困難であつた。例えば燃焼の点からペントルーフ
型燃焼室とすることが要求される場合に、この従
来のエンジンでは対応できなかつた。

そこで吸気バルブ群と排気バルブ群とがシリン
ダ中心軸線を通りかつカム軸に平行な平面を挟ん
で側面視略Ｖ型を形成するように構成することが
考えられる。しかしこのようにバルブの数が増え
ると、燃焼室周辺にピストン頂面と燃焼室頂面と
の間に形成されるスキツシユ領域が減り、スキツ
シユ（圧縮渦流）の効果を十分に大きくすること
が困難になる。このためペントルーフ型燃焼室の
長所を十分に生かすことができないという問題が
あつた。

なお望ましいペントルーフ型燃焼室を得るため
に吸・排気バルブ群の挟み角を小さくすることが
要求される場合がある。しかし２頭上カム軸式の
場合には、一般にはこの挟み角を小さくすると両
カム軸の間隔が小さくなる。カム軸はクランク軸
の半分の速度で回転するからタイミングチエーン
が巻掛けられるスプロケツトはカム軸側が大径に
なり、両カム軸をあまり接近させるとこのスプロ
ケツトが干渉することになる。このため前記の挟
み角を十分に小さくすることができないという問
題もあつた。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑みなされたもので
あり、吸・排気バルブ群のいずれか一方のバルブ
群を他方のバルブ群より多い３個以上のバルブで
形成した場合に、燃焼室に十分なスキツシユ領域
を得つつ、吸・排気バルブ間の挟み角を十分に小
さくして理想的なペントルーフ型燃焼室とするこ
とができる４サイクルエンジンを提供することを
目的とするものである。

（発明の構成） 本発明によればこの目的は、燃焼室の中央付近
に発火部が臨む点火栓と、前記燃焼室の上方に互
いに平行に配設された第１カム軸および第２カム
軸と、シリンダ中心軸線を含みかつ前記カム軸に
平行な平面に対して一側に配され前記第１カム軸
により開閉される第１バルブ群と、他側に配され
前記第２カム軸により開閉される第２バルブ群と
を備え、前記第２バルブ群のバルブ数を前記第１
バルブ群よりも多い３個以上とした４サイクルエ
ンジンであつて、一方の前記カム軸をクランク軸
により駆動する巻掛伝動帯と、他方の前記カム軸
を前記一方のカム軸により駆動する伝動機構とを
備え、前記第２バルブ群の内側のバルブの軸線が
前記平面との間に挟む角度を、前記内側のバルブ
以外の全てのバルブの軸線がそれぞれ前記平面と
の間に挟む角度よりも小さくし、これら第２バル
ブ群の各バルブ軸線を前記カム軸の軸線方向から
見てこの第２バルブ群の上方で交差させると共
に、前記両カム軸間の距離を前記巻掛伝動帯の前
記一方のカム軸側のスプロケツトの巻掛直径にほ
ぼ一致させたことを特徴とする４サイクルエンジ
ンにより達成される。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例である自動二輪車用
エンジンの内部機構を示す側面図、第２図はその
−線断面図、第３図は吸・排気系を示す平面
図である。

第１，２図において符号１０は直列４気筒用の
クランク軸で８個のクランクウエブ１２，１２ａ
〜１２ｈを備え、各気筒間および両端の各ジヤー
ナル部１４，１４ａ〜１４ｅは上下割りのクラン
クケース１６，１６ａ，１６ｂ間に平軸受によつ
て保持されている。なお中央のジヤーナル部１４
ｃの中間には潤滑ポンプ１８の駆動用スプロケツ
ト２０が形成され、このポンプ１８はチエーン２
２によつてクランク軸１０により駆動される。ま
たクランク軸１０の両端にはスプロケツト２４，
２４ａ，２４ｂが固定されている。第２図で右か
ら二番目のクランクウエブ１２ｇの外周には平歯
車が形成され、クランク軸１０の回転は大減速歯
車２６、多板クラツチ２８を介し、変速機主軸３
０に伝えられる。この主軸３０の回転は変速歯車
群３２を介して副軸３４へ伝えられる。副軸３４
の回転は、スプロケツト３６に巻掛けられたチエ
ーン（図示せず）を介して後輪（図示せず）に伝
えられる。

４０，４０ａ，４０ｂはシリンダボデー、４
２，４２ａ，４２ｂはシリンダヘツド、４４，４
４ａ，４４ｂはヘツドカバーであり、第２図に示
すように各シリンダボデー４０ａ，４０ｂはそれ
ぞれピストン４６ａ，４６ｂおよび４６ｃ，４６
ｄを収容する。すなわちこのエンジンでは気筒列
の中央においてシリンダボデー４０が２つに分割
され、これに伴いヘツド４２、カバー４４も２つ
に分割されている。シリンダヘツド４２ａ，４２
ｂには、それぞれ各気筒につき３個の吸気バルブ
４８を開く第２カム軸５０，５０ａ，５０ｂと、
各気筒につき２個の排気バルブ５２を開く第１カ
ム軸５４（第１図に一方のみが現われている）と
が保持されている。

ここに吸気バルブ４８は、シリンダ中心軸線を
通りカム軸５０，５４に平行な平面に対して一側
に位置し、排気バルブ５２はこの平面の他側に位
置する。３個の吸気バルブ４８は第３図に示すよ
うにシリンダ中心を囲むように配置され、その中
央のバルブ４８の下部は第１図に示すように両側
のバルブ４８よりもシリンダ中心軸線を通る前記
平面から離れている。すなわち中央の吸気バルブ
４８が前記平面との間に挟む角度は、他の全ての
バルブ４８，５２がそれぞれ前記平面との間に挟
む角度よりも小さくなつている。またこの実施例
では各気筒に対し、２個の排気バルブ５２により
第１バルブ群が形成され、３個の吸気バルブ４８
によつて第２バルブ群が形成されている。

カム軸５０，５４を駆動する駆動装置は、第２
図に示すようにエンジンの左右の両側に一対設け
られる。すなわち吸気側のカム軸５０のエンジン
側面寄りの端部にはスプロケツト５６，５６ａ，
５６ｂが、また排気側カム軸５４の端部には２個
のスプロケツト５８，５８ａ，５８ｂ，６０，６
０ａ，６０ｂが固定されている。スプロケツト５
６，５８にはチエーン６２，６２ａ，６２ｂが巻
掛けられ、これらにより第１カム軸５４により第
２カム軸５０を駆動する伝動機構が形成される。

またスプロケツト６０と前記クランク軸１０端
のスプロケツト２４とには巻掛伝動帯としてのチ
エーン６４が巻掛けられている。この結果クラン
ク軸１０の回転はスプロケツト２４，６０で半分
の速度に減速されて第１カム軸５４に伝えられ、
さらにこの第１カム軸５４はチエーン６２により
第２カム軸５０を同速で回転する。従つてカム軸
５０，５４はそれぞれ吸気バルブ４８、排気バル
ブ５２を所定タイミングで開閉する。

ここにスプロケツト６０はクランク軸１０の回
転を半分に減速するために大径となるが、スプロ
ケツト５６，５８はこれよりも十分に小径になつ
ている（第１図）。このため両カム軸５４，５０
の間隔をスプロケツト６０の直径にほぼ一致させ
ることができる。

６６は４連気化器であり、４個の各気化器６６
ａ〜６６ｄに連通する吸気通路６８，６８ａ〜６
８ｄの下流側は３つに分岐し、各気筒の吸気バル
ブ４８に連通する（第３図参照）。また７０，７
０ａ〜７０ｄは排気通路であり、その上流側は２
つに分岐して各気筒の排気バルブ５２に連通して
いる。なお第１，３図において７２，７２ａ〜７
２ｄは点火栓である。

この実施例によれば、クランク軸１０の回転は
巻掛伝動帯としてのチエーン６４によつて第１カ
ム軸である排気側カム軸５４に伝えられる。また
この排気側カム軸５４の回転は第２カム軸である
吸気側カム軸５０に伝動機構であるチエーン６２
により伝えられる。

なお一般に自動二輪車に搭載される横置き直列
多気筒エンジンでは、クランク軸の中央付近にカ
ム軸駆動用のカムチエーンを配設する。このため
シリンダボデーの左右方向の幅が増大し、気化器
と吸気バルブとを連通する吸気通路は外側の気筒
ほど曲率が大きくなる。このためこの吸気通路の
長さ、すなわち吸気管長が不揃いになり、各気化
器の調整に困難が伴うという問題が生じる。

この実施例によれば、第３図からも明らかなよ
うにカム軸５０，５４の駆動機構をエンジン側面
に配置したので、中央の気筒間隔が小さくなり、
気化器の外端をエンジンの側面より外方に突出さ
せずとも前記各吸気通路６８はほぼ真直ぐにな
る。従つて各気筒の吸気管長が揃い各気化器６６
の調整が容易になる。また各吸気通路６８の形状
も同一にできるので、鋳造の際の吸気通路６８の
中子も一種で済み、生産性の向上にも適する。

（発明の効果） 本発明は以上のように、一方のカム軸を巻掛伝
動帯によりクランク軸で駆動すると共に、この一
方のカム軸により他方のカム軸を伝動機構により
駆動するものである。従つて２つのカム軸の間隔
を小さくすることができる。すなわち巻掛伝動帯
のカム軸側スプロケツトの巻掛直径に両カム軸間
〓をほぼ一致させることができる。このため吸・
排気バルブの挟み角を小さくして望ましいペント
ルーフ型燃焼室を得ることができる。

また数の多い第２バルブ群のうち内側のバルブ
がシリンダ中心軸線を含みかつカム軸に平行な平
面との間に挟む角度を、他の全てのバルブがそれ
ぞれこの平面との間に挟む角度よりも小さくし、
この第２バルブ群の各バルブ軸線がカム軸の軸線
方向から見てこの第２バルブ群の上方で交差する
ようにしたので、この内側のバルブがシリンダ中
心軸線に対して最も平行に近くなり、この内側の
バルブにより開閉される弁座の周囲の燃焼室内壁
面がシリンダ中心軸線に直交する面に対して平行
に近くなることになる。このためこの内側のバル
ブの弁座周囲の燃焼室内壁面とピストン頂面との
間〓を狭くしてこの間〓をスキツシユ領域として
利用でき、実質的にスキツシユ領域を拡大して燃
焼を改善できる。

このように吸・排気バルブ間の挟み角を小さく
しつつスキツシユ領域も拡大した理想的なペント
ルーフ型燃焼室を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の内部機構を示す側
面図、第２図はその−線断面図、第３図は
吸・排気系を示す平面図である。 ４０……シリンダボデー、４８……第２バルブ
群を形成する吸気バルブ、５０……第２カム軸、
５２……第１バルブ群を形成する排気バルブ、５
４……第１カム軸、６０……巻掛伝動帯の第１カ
ム軸側スプロケツト、６２……伝動機構を形成す
るチエーン、６４……巻掛伝動帯としてのチエー
ン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃焼室の中央付近に発火部が臨む点火栓と、
   前記燃焼室の上方に互いに平行に配設された第１
   カム軸および第２カム軸と、シリンダ中心軸線を
   含みかつ前記カム軸に平行な平面に対して一側に
   配され前記第１カム軸により開閉される第１バル
   ブ群と、他側に配され前記第２カム軸により開閉
   される第２バルブ群とを備え、前記第２バルブ群
   のバルブ数を前記第１バルブ群よりも多い３個以
   上とした４サイクルエンジンであつて、 一方の前記カム軸をクランク軸により駆動する
   巻掛伝動帯と、他方の前記カム軸を前記一方のカ
   ム軸により駆動する伝動機構とを備え、前記第２
   バルブ群の内側のバルブの軸線が前記平面との間
   に挟む角度を、前記内側のバルブ以外の全てのバ
   ルブの軸線がそれぞれ前記平面との間に挟む角度
   よりも小さくし、これら第２バルブ群の各バルブ
   軸線を前記カム軸の軸線方向から見てこの第２バ
   ルブ群の上方で交差させると共に、前記両カム軸
   間の距離を前記巻掛伝動帯の前記一方のカム軸側
   のスプロケツトの巻掛直径にほぼ一致させたこと
   を特徴とする４サイクルエンジン。