JPH0626311A - ４サイクルエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ３つの吸気バルブを相互に偏位させて配置し
た場合における各バルブのロッカ―比を、ロッカ―ア―
ムやカムの形状が略共通する簡単な構造にて略同一にす
る４サイクルエンジンを提供しようとするものである。 【構成】 吸気バルブ５の内の中間のバルブが側面視に
おいて他のものよりもシリンダａ外側へ偏位されて配設
され、該互いに偏位されたバルブの上端がそれぞれシリ
ンダ外側へ向かって傾斜させられ、これら吸気バルブの
上端同士を側面視において互いに近接させ、この各吸気
バルブ上端にロッカ―ア―ム１４の一端が夫々当接させ
られると共に同ロッカ―ア―ムのシリンダ外側に向かっ
て延びる他端が同軸的に支持され、該支持部から一定の
距離を置いてロッカ―ア―ムに対してカム軸９が係合さ
れた構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃焼室の一側に３つの
吸気バルブを、他側に複数の排気バルブを臨ませ、これ
らのバルブを夫々カム軸によって駆動する４サイクルエ
ンジンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、４サイクルエンジンにおいてその
高速運転域の出力性能を向上させるため、１気筒当りの
吸気バルブ及び排気バルブの数を増やすことが行われて
いる。即ち、吸気バルブ及び排気バルブの数が増えるこ
とによって燃焼室内でバルブが占有する面積の総和、即
ちバルブ面積が増大し吸排気効率が向上すると共に、各
バルブ自体の小型軽量化が計れてエンジンの高速運転時
におけるバルブの追従性が良くなるからである。ところ
が、各バルブが臨む燃焼室の面積は限られており、その
面積内で複数のバルブを互いに干渉し合うことなく設け
なければならないという制約がある。

【０００３】そこで、英国特許第６８７５２８号の様に
３つの吸気バルブを設けると共に、その中間のバルブを
側面視において両側のバルブよりもシリンダ外側へ偏位
することによって３つの吸気バルブを燃焼室内で互いに
干渉し合うことなく設けているものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来例
の場合、各バルブの上端とカム軸との間の距離が相違し
てしまうので、各ロッカ―ア―ムのロッカ―比が中間の
バルブと両側のバルブとの間で異なってしまう不具合が
生じる。そして、この不具合を避けるため各バルブ間で
ロッカ―比を揃えようとすると、ロッカ―ア―ムの形状
を各バルブ毎に変更したり、またカム軸におけるカムの
形状を大きく違えたりしなければならず、バルブの駆動
系の構造が複雑になる、という問題がある。

【０００５】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、３つの吸気
バルブを相互に偏位させて配置した場合における各バル
ブのロッカ―比を、ロッカ―ア―ムやカムの形状が略共
通する簡単な構造にて略同一にする４サイクルエンジン
を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における４サイクルエンジンは、燃焼室の一
側に３つの吸気バルブを、他側に複数の排気バルブを臨
ませ、これらのバルブを夫々カム軸によって駆動する４
サイクルエンジンにおいて、前記吸気バルブの内の中間
のバルブを側面視において他のものよりもシリンダ外側
へ偏位させて配設し、該互いに偏位させたバルブの上端
をそれぞれシリンダ外側へ向かって傾斜させ、これら吸
気バルブの上端同士を側面視において互いに近接させ、
この各吸気バルブ上端にロッカ―ア―ムの一端を夫々当
接させると共に同ロッカ―ア―ムのシリンダ外側に向か
って延びる他端を同軸的に支持し、該支持部から一定の
距離を置いてロッカ―ア―ムに対してカム軸を係合させ
たことを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】以上の構成によれば、燃焼室の一側に３つの吸
気バルブを、他側に複数の排気バルブを臨ませ、前記吸
気バルブの内の中間のバルブを側面視において他のもの
よりもシリンダ外側へ偏位させて配設することにより、
燃焼室内で３つの吸気バルブを干渉し合うことなく設け
て、同燃焼室内におけるバルブ面積を広く確保する。

【０００８】また、上記した互いに偏位させた吸気バル
ブの上端をそれぞれシリンダ外側へ向かって傾斜させ、
これら吸気バルブの上端同士を側面視において互いに近
接させ、この各吸気バルブ上端にロッカ―ア―ムの一端
を夫々当接させると共に同ロッカ―ア―ムのシリンダ外
側に向かって延びる他端を同軸的に支持させることによ
り、各吸気バルブのロッカ―ア―ム相互のア―ム長さが
略同一となり、しかもこれに加えて前記支持部から一定
の距離を置いてロッカ―ア―ムに対してカム軸を係合さ
せたものであるから、広いバルブ面積を確保するために
複数の吸気バルブを相互に偏位させて配置しても、各バ
ルブのア―ム長と支持部からカム係合部までの長さを揃
えることによりバルブ毎のロッカ―比を略同一にして、
各バルブを同調させて駆動できる。また各バルブを同調
させる上で、各バルブのロッカ―ア―ムにおけるア―ム
長と支持部からカム係合部までの長さを揃えることがで
きることから、ロッカ―ア―ムやカムの形状をバルブ毎
に大きく変える必要がなくなる。

【０００９】更に、吸気バルブの上端同士を側面視にお
いて互いに近接させるに当たって上記した互いに偏位さ
せた吸気バルブの上端をそれぞれシリンダ外側へ向かっ
て傾斜させたので、燃焼室に臨む吸気バルブの傘部の傾
斜が同一方向になり該燃焼室の表面積が小さくなってエ
ンジンの高出力化が図れ、また互いに偏位させた吸気バ
ルブの上端をそれぞれシリンダ外側へ向かって傾斜させ
ると共にロッカ―ア―ムのシリンダ外側に向かって延び
る他端を支持させたことから、ロッカ―ア―ム支持部を
シリンダ側により近付けることができる。

【００１０】

【実施例】添付図面を参照して本発明の実施例について
説明する。図においてａはシリンダ、ｂはシリンダヘッ
ド、１は吸気通路、２は排気通路である。３は前記シリ
ンダヘッドｂ下面に形成された燃焼室であり、吸気通路
１及び排気通路２が開口している。４は点火プラグ取付
用のネジ孔であり、前記燃焼室３上面の中心部に開口し
ている。５は前記吸気通路１を開閉する吸気バルブ、６
は排気通路２を開閉する排気バルブである。

【００１１】これら吸気バルブ５及び排気バルブ６は夫
々その下端が燃焼室３に臨んで吸気通路１及び排気通路
２の開口端に対応し、中間部がガイド５ａ，６ａを介し
てシリンダヘッドｂの壁面に摺動自在に支持されてい
る。

【００１２】７，８は前記吸気バルブ５及び排気バルブ
６を閉弁方向に付勢するバネである。９，１０は吸気バ
ルブ５及び排気バルブ６を駆動させるカム軸であり、シ
リンダヘッドｂ上端とカムキャップ１１，１２との間に
夫々回動自在に保持されている。１３は前記カム軸９，
１０及びカムキャップ１１，１２を覆うカバ―であり、
シリンダヘッドｂの上端に連設されている。

【００１３】しかして、上記４サイクルエンジンはその
出力性能を向上させるため１気筒当りの吸気バルブ５を
３つと排気バルブ６を２つ設けられている。そして、前
記した３つの吸気バルブ５の配置構造は、中間のものを
両側のものより側面視においてシリンダ外側に偏位させ
て設けると共に、シリンダａの軸線ｌ1に対する傾きが
中央のものが両側のものよりも小さくなる様に燃焼室３
へ臨まされる。即ち、中間の吸気バルブ５の傾斜角度を
α1とし、両側の吸気バルブ５の傾斜角度をα2とすれば
α1＜α2となる。

【００１４】そして、前記３つの吸気バルブ５は夫々そ
の上端が側面視において互いに近接するように、さらに
詳しくは、カム軸９の軸線ｌ2と平行なほぼ同一直線ｌ3
上に位置するように配置される。従って、上記吸気バル
ブ５は、図２に示す如く平面視した燃焼室３においてそ
の吸気側と排気側とを分ける中心線ｌ4に対して中間の
ものが両側のものより外側に偏位した配置となり、各バ
ルブ５が互いに干渉することがない。

【００１５】また、上記吸気バルブ５は夫々カム軸９に
連繋されるが、その連繋手段はロッカ―ア―ム１４が使
用される。このロッカ―ア―ム１４は各吸気バルブ５の
上端に係合する３つの腕１４ａを有し、その３つの腕１
４ａの先端が一直線ｌ3上に位置する各吸気バルブ５の
上端に対して当接し、基部がシリンダヘッドｂの壁面に
一本の支軸１８によって同軸的に上下揺動自在に軸支さ
れると共に、中間部上面がカム軸９に設けられたカム９
ａに係合している。

【００１６】従って、各吸気バルブ５のロッカ―ア―ム
相互のア―ム長、即ち、支軸１８から各吸気バルブ上端
までの長さと、支軸１８からカム９ａ係合箇所までの長
さ、および両者の比（ロッカ―比）が各吸気バルブ５に
おいてほぼ同一になる。しかして、上記の如く各吸気バ
ルブ５上端に当接する各腕１４ａの後半部を一体化した
ロッカ―ア―ム１４で３つの吸気バルブ５を駆動させる
ような構造とすれば、カム軸９に設けるカム９ａが１つ
で済み、しかも各吸気バルブ５毎のロッカ―比を一致さ
せてバルブ動作を確実に同調させることができる。

【００１７】尚、上記吸気バルブ５をカム軸９に連繋さ
せる手段は、図５及び図６に示す如く各バルブ５毎に独
立したロッカ―ア―ム１５を使用してもよい。この場
合、各ロッカ―ア―ム１５は、その先端を同一直線ｌ3
上に位置する各吸気バルブ５上端に当接させると共に、
各ア―ム基端をシリンダａの略軸線ｌ1方向に延びる軸
受１８’によって支持せしめてある。この場合、各ロッ
カ―ア―ム１５は、カム軸９から各吸気バルブ５上端ま
での距離がほぼ一定になってそれぞれ同一形状のものを
使用することができ、しかもこれらロッカ―ア―ム１５
に係合するカム軸９のカム９ａもまた同一形状とするこ
とができる。

【００１８】一方、吸気バルブ５が上記の様な配置構造
とされたことに伴い、吸気通路１も中間のものが両側の
ものよりシリンダａの軸線ｌ1に対する傾きを小さくし
て燃焼室３及びシリンダａ内に臨まされる。しかして、
この様な構造とすれば、従来の如く吸気通路が２つでそ
れらのシリンダの軸線に対する傾きが同じである場合の
ように、両吸気通路から夫々反対方向に流れる吸気流が
途中で衝突して淀み、吸気流の円滑な流れを維持できな
いという不具合を解消できる。

【００１９】即ち、図７に示す如くシリンダａ内におい
て、両側の吸気通路１からの吸気流Ｓ1,Ｓ2が衝突する
地点をめがけて中間の吸気通路１からの吸気流Ｓ3が流
れ込み、それによって前者の吸気流Ｓ1,Ｓ2が押し下げ
られてピストンｃに衝突し、それ以後シリンダａ内での
流れを維持される。以上の様にして、吸気流Ｓ1,Ｓ2,Ｓ
3が途中で淀むことなく、吸気流Ｓ1,Ｓ2,Ｓ3の流れを円
滑に維持することができる。

【００２０】一方、排気バルブ６は２つ設けられ、燃焼
室３内において前記中心線ｌ4と平行な直線ｌ5上に配置
されている。また、排気バルブ６はシリンダａの軸線ｌ
1に対する傾斜角度α3が等しく設定され、上端が夫々ロ
ッカ―ア―ム１６を介してカム軸１０に連繋されてい
る。しかして、上記排気バルブ６は２つであるからそれ
らを燃焼室３内で直列的に配置しても干渉し合うことが
ない。しかし、本発明の主旨によれば、側面視において
２つのバルブの一方を他方に対してシリンダ外側、若し
くはシリンダ中心側に偏位させて配置することも可能で
ある。

【００２１】

【発明の効果】本発明は以上の様に、燃焼室の一側に３
つの吸気バルブを、他側に複数の排気バルブを臨ませ、
前記吸気バルブの内の中間のバルブを側面視において他
のものよりもシリンダ外側へ偏位させて配設したので、
燃焼室内で３つの吸気バルブを干渉し合うことなく設け
て、同燃焼室内におけるバルブ面積を広く確保すること
ができる。

【００２２】また、上記した互いに偏位させたバルブの
上端をそれぞれシリンダ外側へ向かって傾斜させ、これ
ら吸気バルブの上端同士を側面視において互いに近接さ
せ、この各吸気バルブ上端にロッカ―ア―ムの一端を夫
々当接させると共に同ロッカ―ア―ムのシリンダ外側に
向かって延びる他端を同軸的に支持したので、各吸気バ
ルブのロッカ―ア―ム相互のア―ム長さが略同一とな
り、しかもこれに加えて前記支持部から一定の距離を置
いてロッカ―ア―ムに対してカム軸を係合させたもので
あるから、広いバルブ面積を確保するために複数の吸気
バルブを相互に偏位させて配置しても、各バルブのア―
ム長と支持部からカム係合部までの長さを揃えることに
よりバルブ毎のロッカ―比を略同一にして、各バルブを
同調させて駆動できる。また各バルブを同調させる上
で、各バルブのロッカ―ア―ムにおけるア―ム長と支持
部からカム係合部までの長さを揃えることができること
から、ロッカ―ア―ムやカムの形状をバルブ毎に大きく
変える必要がなくなり、その構造も簡単なものにするこ
とができる。

【００２３】しかも、吸気バルブの上端同士を側面視に
おいて互いに近接させるに当たって上記した互いに偏位
させた吸気バルブの上端をそれぞれシリンダ外側へ向か
って傾斜させたので、燃焼室に臨む吸気バルブの傘部の
傾斜が同一方向になり該燃焼室の表面積が小さくなって
エンジンの高出力化が図れ、また互いに偏位させた吸気
バルブの上端をそれぞれシリンダ外側へ向かって傾斜さ
せると共にロッカ―ア―ムのシリンダ外側に向かって延
びる他端を支持させたことから、ロッカ―ア―ム支持部
をシリンダ側により近付けることができてエンジンの全
高を低くすることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る４サイクルエンジンを示す縦断面
図である。

【図２】図１のイ―イ線断面図である。

【図３】図２のロ―ロ線断面図である。

【図４】図３のハ―ハ線断面図である。

【図５】本発明に係るロッカ―ア―ムの変形例を示す縦
断面図である。

【図６】図５のニ―ニ線断面図である。

【図７】本発明に係るシリンダ内における吸気流の流れ
を示す模式図である。

【符号の説明】

ａ シリンダ ３ 燃焼室 ５ 吸気バルブ ６ 排気バルブ ９，１０ カム軸 ９ａ，１０ａ カム １４，１５ ロッカ―ア―ム １８ 支軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃焼室の一側に３つの吸気バルブを、他側
   に複数の排気バルブを臨ませ、これらのバルブを夫々カ
   ム軸によって駆動する４サイクルエンジンにおいて、前
   記吸気バルブの内の中間のバルブを側面視において他の
   ものよりもシリンダ外側へ偏位させて配設し、該互いに
   偏位させたバルブの上端をそれぞれシリンダ外側へ向か
   って傾斜させ、これら吸気バルブの上端同士を側面視に
   おいて互いに近接させ、この各吸気バルブ上端にロッカ
   ―ア―ムの一端を夫々当接させると共に同ロッカ―ア―
   ムのシリンダ外側に向かって延びる他端を同軸的に支持
   し、該支持部から一定の距離を置いてロッカ―ア―ムに
   対してカム軸を係合させた構造。