JPH0573888B2 - - Google Patents

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、
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4617881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つて延びる中心
縦面に対してこれらの弁が傾斜して設けられてい
る。３つの入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つている。その結果シリ
ンダヘツドにある中間の弁の弁棒端部は中心縦面
から比較的大きく離れた所にある。中間の弁の操
作はカツプタペツ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
カツプタペツ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ツ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なず、それに
よりシリンダヘツ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、一方では直接カツプタペツトを介し
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。カツプ
タペツト及び揺動レバーの使用によつて、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。

〔発明が解決しようとする課題〕

従つて本発明の課題は、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
リンダヘツドにおける弁駆動装置の部材の簡単な
配置を可能にし、シリンダヘツドに小さい空間し
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離をと
り、１つの弁群の弁用の揺動レバーが、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。

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の弁群とを持つて
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つて延びる
仮想中心縦面に対して異なる距離をとつている。
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
じ距離をとつて延びている。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、シリンダヘツドの幅を
減少でき、部品多様性の減少により、弁群のすべ
ての弁が同種の揺動レバーを介して操作される。
揺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
形成従つ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、例えばシリンダヘツドのような機
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。

内燃機関のシリンダ穴の列を通つて延びる中心
縦面１の一方の側に３つの入口弁２，３及び４の
群が設けられ、そのうち弁ばね５とその支持板６
が図に見られる。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１と弁群の中
間の弁３の弁軸線８を通つて中心縦面１に対して
直角に延びる面１０との交点には点火プラグ１１
が設けられ、従つてこの点火プラグ１１は破線で
示す燃焼室１２の中心、従つ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
機関の運転にとつ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。シリンダヘツ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上に設けれる制御カム１５，１
６及び１７によつて行なわれ、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ｂの所で、シリンダヘツド２
９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−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
符号がつけてある。図はシリンダプロツク２５に
あつてシリンダライナ２４を持つシリンダ２３を
断面で示している。シリンダ２３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。シリンダブロツク２５上には
公知のようにシリンダヘツド２９が載つており、
シリンダヘツド２９用密封片３０によりシリンダ
ブロツク２５から分離されている。シリンダブロ
ツク２５へのシリンダヘツド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
ロツク２５及びシリンダヘツド２９は通常冷媒を
収容する空所及び通路を持つているが、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３を持つ入口通路３１のみが見える。弁
３の弁棒はシリンダヘツド２９に軸線方向移動可
能に案内され、シリンダヘツド２９と弁３に取付
けられる支持板６とに支持される弁ばね５によつ
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１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。従つて燃焼室１２の中心に設
けられる点火プラグ１１と共に、燃焼室１２の最
適な形成が行なわれる。弁軸線が中心縦面１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のみを示してある入
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。前述したように、液圧素子２１による
揺動レバー２０（又は１８）の支持個所と、液圧
素子２２による揺動レバー１９の支持個所とが、
カム軸１３の縦軸線１４に対してほぼ同じ距離ｂ
をとり、また弁軸線８と弁軸線９（又は７）と
が、カム軸１３の縦軸線１４に対してほぼ同じ距
離ａをとつていると、有利である。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、事情によつてはすべて
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。弁軸線が先へ広がつているに
もかかわらず、弁駆動装置の有利な配置のため、
シリンダヘツド２９は僅かな幅しか必要としな
い。シリンダヘツド２６は、密封片３３により燃
焼室１２に対して密封されるシリンダヘツドカバ
ー部分３２により上方を閉鎖されている。このシ
リンダヘツドカバー部分の取付けは図示してな
い。

シリンダヘツド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、この支持板に弁ばね５が支持
されて、弁を閉柵位置に保つ。弁軸線４０は中心
縦面１に対して角γ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γは、入口側の角α又
はβに一致している。シリンダヘツド２９のこの
部分に形成される空間も、密封片３２を持つシリ
ンダヘツドカバー部分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、カツプタペツトの使
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造の多シ
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、２
３……シリンダ、３５……弁（排気弁）、ａ，ｂ
……距離、α，β，γ……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１
   ４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１８，１９，２０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。