JPH10184323A - ４サイクルエンジン - Google Patents

４サイクルエンジン

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JPH10184323A
JPH10184323A JP34801096A JP34801096A JPH10184323A JP H10184323 A JPH10184323 A JP H10184323A JP 34801096 A JP34801096 A JP 34801096A JP 34801096 A JP34801096 A JP 34801096A JP H10184323 A JPH10184323 A JP H10184323A
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JP
Japan
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oil
cylinder head
intake
exhaust
oil passage
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English (en)
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Masaaki Yoshikawa
雅明 吉川
Hirohisa Takahashi
広尚 高橋
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Yamaha Motor Co Ltd
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Yamaha Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コントロールバルブや各種油路の合理的でコ
ンパクトな配置を実現して小型コンパクト化を図ること
ができるとともに、各種油路の長さを短縮して吸・排気
バルブの開閉タイミングの応答性の高い制御を実現する
ことができる４サイクルエンジンを提供すること。 【構成】 吸気カム軸と排気カム軸の各端部に可変バル
ブタイミング装置をそれぞれ取り付けて成る４サイクル
エンジンにおいて、前記可変バルブタイミング装置に供
給される油圧を制御するためのコントロールバルブ２
７，２８をシリンダヘッド２の両側端部に振り分けて取
り付け、オイルを各コントロールバルブ２７，２８に導
く油路３３，３４，３５をシリンダヘッド２に形成する
とともに、進角用油路３６，４４と遅角用油路３７，４
５及び潤滑用油路３８，４６をシリンダヘッド２の各カ
ムジャーナル部２ｂ，２ｃの下方に集約的に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸気カム軸と排気
カム軸の各端部に可変バルブタイミング装置をそれぞれ
取り付けて成る４サイクルエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】吸気カム軸と排気カム軸の各端部に可変
バルブタイミング装置をそれぞれ備える４サイクルエン
ジンにおいて、吸気バルブと排気バルブの開閉タイミン
グを制御して両バルブのオーバーラップを大きくして内
部ＥＧＲ率を高め、燃費の改善とＮＯX の低減を図った
り、吸・排気バルブを遅閉じとして圧縮行程におけるポ
ンピングロスを小さく抑えて燃費の改善を図ることは従
来から行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、可変バルブ
タイミング装置は油圧によって作動して吸・排気バルブ
の開閉タイミングを可変とするが、斯かる可変バルブタ
イミング装置を備える４サイクルエンジンには、吸気側
と排気側の各可変バルブタイミング装置に供給される油
圧を制御するためのコントロールバルブと、各コントロ
ールバルブにオイルを導くための油路と各コントロール
バルブから各可変バルブタイミング装置に制御用オイル
を供給するための進角用油路と遅角用油路及び各カム軸
のジャーナル部に潤滑用オイルを供給するための潤滑用
油路を設ける必要があるが、エンジンの小型コンパクト
化を図るためにはコントロールバルブと各種油路の合理
的でコンパクトな配置が必要であり、又、吸・排気バル
ブの開閉タイミングの可変制御の応答性を高めるには各
種油路の長さを可及的に短くする必要がある。
【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、コントロールバルブや各種油
路の合理的でコンパクトな配置を実現して小型コンパク
ト化を図ることができるとともに、各種油路の長さを短
縮して吸・排気バルブの開閉タイミングの可変制御の応
答性を高めることができる４サイクルエンジンを提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、吸気カム軸と排気カム軸の
各端部に可変バルブタイミング装置をそれぞれ取り付け
て成る４サイクルエンジンにおいて、前記可変バルブタ
イミング装置に供給される油圧を制御するためのコント
ロールバルブをシリンダヘッドの両側端部に振り分けて
取り付け、オイルを各コントロールバルブに導く油路を
シリンダヘッドに形成するとともに、進角用油路と遅角
用油路及び潤滑用油路をシリンダヘッドの各カムジャー
ナル部の下方に集約的に配置したことを特徴とする。
【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記シリンダヘッドに鋳抜き部を部分的に
形成するとともに、該鋳抜き部に開口する貫通孔を形成
し、該貫通孔に前記コントロールバルブを嵌装して前記
鋳抜き部をオイルドレンとしたことを特徴とする。
【０００７】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、オイルを各コントロールバルブに導
く前記油路にオイルフィルターを着脱自在に設けたこと
を特徴とする。
【０００８】従って、本発明によれば、コントロールバ
ルブをシリンダヘッドの両側端部に振り分けて取り付
け、オイルを各コントロールバルブに導く油路をシリン
ダヘッドに形成するとともに、進角用油路と遅角用油路
及び潤滑用油路をシリンダヘッドの各カムジャーナル部
の下方に集約的に配置したため、コントロールバルブや
各種油路の合理的でコンパクトな配置が実現して当該４
サイクルエンジンの小型コンパクト化を図ることができ
るとともに、各種油路の長さを短縮して吸・排気バルブ
の開閉タイミングの可変制御の応答性を高めることがで
きる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
【００１０】図１は本発明に係る４サイクルエンジンの
吸気系の構成を示す要部断面図、図２は同４サイクルエ
ンジンのシリンダヘッドの断面図、図３は同シリンダヘ
ッド端部の平面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図５
はシリンダヘッド端部の底面図、図６はシリンダヘッド
のカムジャーナル部の分解斜視図である。
【００１１】本発明に係る４サイクルエンジン１は５バ
ルブエンジンであって、図２に示すように、シリンダヘ
ッド２には３つの吸気通路３と２つの排気通路４（図２
には各１つずつのみ図示）が形成されており、各吸気通
路３と各排気通路４が燃焼室Ｓに開口する吸気ポート３
ａと排気ポート４ａは吸気バルブ５と排気バルブ６によ
ってそれぞれ適当なタイミングで開閉されて所要のガス
交換がなされる。
【００１２】即ち、上記吸気バルブ５と排気バルブ６
は、シリンダヘッド２に圧入されたバルブガイド７，８
にそれぞれ摺動自在に挿通保持されるとともに、バルブ
スプリング９，１０によって閉じ側に付勢され、バルブ
リフター１１，１２を介して吸気カム１３ａと排気カム
１４ａにそれぞれ当接されている。
【００１３】上記吸気カム１３ａと排気カム１４ａは吸
気カム軸１３、排気カム軸１４にそれぞれ一体に形成さ
れており、吸気カム軸１３と排気カム軸１４が回転駆動
されることによって吸気バルブ５と排気バルブ６が前述
のようにそれぞれ適当なタイミングで開閉されるが、吸
気カム軸１３と排気カム軸１４の各端部には、吸気バル
ブ５と排気バルブ６の開閉タイミングを変えるための可
変バルブタイミング装置（以下、ＶＶＴと称する）１
５，１６（図１及び図３参照）がそれぞれ取り付けられ
ている。
【００１４】ところで、図１に示すように、シリンダヘ
ッド２の上部にはシリンダヘッドカバー１７が被着され
ており、同シリンダヘッド２の中央部には点火プラグ１
８が螺着され、吸気側には吸気通路３に燃料を噴射する
ためのインジェクタ１９が取り付けられている。
【００１５】又、シリンダヘッド２の下部には不図示の
シリンダブロックが取り付けられており、該シリンダブ
ロックに形成されてシリンダには不図示のピストンが上
下摺動自在に嵌装されている。
【００１６】又、図１に示すように、シリンダヘッド２
の各吸気通路３には、間にバルブボディ２０を挟んで吸
気マニホールド２１が接続されており、バルブボディ２
０内にはスワール・タンブルコントロールバルブ（以
下、ＴＣＶと称する）２２が設けられている。
【００１７】上記吸気マニホールド２１はシリンダヘッ
ド２から上方に立ち上がっており、その立ち上がり部に
はサージタンク２３が形成されている。そして、サージ
タンク２３の入口部にはスロットルボディ２４が取り付
けられており、該スロットルボディ２４内には電子制御
スロットルバルブ２５が設けられている。尚、スロット
ルボディ２４には不図示のエアクリーナが接続されてお
り、又、シリンダヘッド２の各排気通路４には不図示の
排気マニホールドが接続されている。
【００１８】而して、前記ＶＶＴ１５，１６、ＴＣＶ２
２及び電子制御スロットルバルブ２５はエンジンコント
ロールユニット（以下、ＥＣＵと称する）２６に電気的
に接続されており、これらはＥＣＵ２６によってその駆
動が制御される。
【００１９】ところで、図４に示すように、シリンダヘ
ッド２の端部には鋳抜き部２ａが形成されており、同シ
リンダヘッド２の吸気側と排気側の上面に形成されたカ
ムジャーナル部２ｂ，２ｃの下方には前記鋳抜き部２ａ
に開口する貫通孔２ｄ，２ｅが幅方向（図３及び図４の
左右方向）に水平に同軸的に形成されている。そして、
各貫通孔２ｄ，２ｅには前記ＶＶＴ１５，１６に供給さ
れる油圧を制御するためのコントロールバルブ２７，２
８がそれぞれ嵌装されており、従って、これらのコント
ロールバルブ２７，２８はシリンダヘッド２の両側部に
振り分けて取り付けられる形となっている。
【００２０】又、図５に示すように、シリンダヘッド２
の底面には不図示のシリンダブロック側から供給される
オイルをシリンダヘッド２側に受け入れるための油路２
９が開口しており、この油路２９はシリンダヘッド２の
排気側に長さ方向（図５の上下方向）に形成された油孔
３０に連通している。この油孔３０はシリンダヘッド２
の端部に開口しており、その内部にはオイルフィルター
３１が着脱自在に嵌装されており、油孔３０の開口部は
着脱自在なキャップ３２によって塞がれている。
【００２１】而して、図４に示すように、上記油孔３０
にはシリンダヘッド２の下部（鋳抜き部２ａの下方）に
幅方向（図４の左右方向）に形成された油路３３が連通
しており、該油路３３には鋳抜き部２ａの両側に垂直に
形成された２つの油路３４，３５が連通しており、各油
路３４，３５は前記コントロールバルブ２７，２８にそ
れぞれ接続されている。
【００２２】一方、シリンダヘッド２の上面に形成され
た前記吸気側のカムジャーナル部２ｂは前記吸気カム軸
１３（図１及び図２参照）を回転自在に支承するもので
あって、シリンダヘッド２のカムジャーナル部２ｂの下
方には、吸気側のコントロールバルブ２７によって圧力
が制御された制御用オイルを前記ＶＶＴ１５に供給する
ための進角用油路３６と遅角用油路３７及び潤滑用オイ
ルを吸気カム軸１３の各ジャーナル部に供給するための
潤滑用油路３８が垂直に形成されており、これらの油路
３６〜３８はシリンダヘッド２のカムジャーナル部２ｂ
に開口している（図６参照）。
【００２３】そして、図６に示すように、吸気カム軸１
３の端部（シリンダヘッド２のカムジャーナル部２ｂに
よって支承される部分）にはシリンダヘッド２に形成さ
れた前記進角用油路３６と遅角用油路３７及び潤滑用油
路３８にそれぞれ連通するリング状の油溝１３ｂ，１３
ｃ，１３ｄが軸方向に適当な間隔で形成されており、進
角用油路３６及び遅角用油路３７から供給される制御用
オイルは吸気カム軸１３に形成された油溝１３ｂ，１３
ｃとこれらの油溝１３ｂ，１３ｃに開口する径方向の油
路３９，４０及び吸気カム軸１３に軸方向に形成された
油路４１，４２を経てＶＶＴ１５に供給されて吸気バル
ブ５の開閉タイミングの可変制御に供される。又、潤滑
用油路３８から供給される潤滑用オイルは吸気カム軸１
３に形成された前記油溝１３ｄと該油溝１３ｄに開口す
る径方向の油路４３及び吸気カム軸１３に軸方向に形成
された不図示の油路を経て吸気カム軸１３の各ジャーナ
ル部に供給されて該吸気カム軸１３の潤滑に供される。
【００２４】又、同様に、シリンダヘッド２の上面に形
成された前記排気側のカムジャーナル部２ｃは前記排気
カム軸１４（図１及び図２参照）を回転自在に支承する
ものであって、その下方には、排気側のコントロールバ
ルブ２８によって圧力が制御された制御用オイルを前記
ＶＶＴ１６に供給するための進角用油路４４と遅角用油
路４５及び潤滑用オイルを排気カム軸１４の各ジャーナ
ル部に供給するための潤滑用油路４６が垂直に形成され
ており、これらの油路４４〜４６はシリンダヘッド２の
カムジャーナル部２ｃに開口している。
【００２５】そして、図６に示すように、排気カム軸１
４の端部（シリンダヘッド２のカムジャーナル部２ｃに
よって支承される部分）にはシリンダヘッド２に形成さ
れた前記進角用油路４４と遅角用油路４５及び潤滑用油
路４６にそれぞれ連通するリング状の油溝１４ｂ，１４
ｃ，１４ｄが軸方向に適当な間隔で形成されており、進
角用油路４４及び遅角用油路４５から供給される制御用
オイルは排気カム軸１４に形成された油溝１４ｂ，１４
ｃとこれらの油溝１４ｂ，１４ｃに開口する径方向の油
路４７，４８及び排気カム軸１４に軸方向に形成された
油路４９，５０を経てＶＶＴ１６に供給されて排気バル
ブ６の開閉タイミングの可変制御に供される。又、潤滑
用油路４６から供給される潤滑用オイルは排気カム軸１
４に形成された前記油溝１４ｄと該油溝１４ｄに開口す
る径方向の油路５１及び排気カム軸１４に軸方向に形成
された不図示の油路を経て排気カム軸１４の各ジャーナ
ル部に供給されて該排気カム軸１４の潤滑に供される。
【００２６】而して、４サイクルエンジン１が始動さ
れ、不図示のピストンがシリンダ内を下降する吸気行程
において吸気バルブ５が開くと、不図示のエアクリーナ
から吸引された新気が電子制御スロットルバルブ２５に
よって計量され、この計量された新気はサージタンク２
３を経て吸気マニホールド２１を通り、途中でＴＣＶ２
２を通過することによってその流れ方向が変えられ、シ
リンダヘッド２の吸気通路３を流れる途中でインジェク
タ１９から所定量の燃料が噴射され、これによって所要
の空燃比の混合気が形成される。そして、この混合気は
吸気通路３から不図示のシリンダブロックのシリンダ内
に流入するが、シリンダ内における混合気の流れにはＴ
ＣＶ２２によってスワールやタンブルが与えられるため
に該混合気が十分撹拌される。尚、この吸気行程におい
ては排気バルブ６は閉じられている。
【００２７】その後、ピストンが下死点（ＢＤＣ）を過
ぎて上昇を開始する圧縮行程に移行すると、やがて吸気
バルブ５が閉じられ、シリンダ内の混合気はピストンに
よって圧縮され、ピストンが上死点（ＴＤＣ）に至る直
前に点火プラグ１８によって混合気が着火燃焼せしめら
れ、ピストンが混合気の燃焼によって発生した高い燃焼
圧をその頂面に受けて下降する爆発行程においては吸気
バルブ５と排気バルブ６が共に閉じられている。そし
て、ピストンが下死点近傍に至ると排気バルブ６が開か
れ、燃焼室Ｓでの混合気の燃焼によって発生した高温・
高圧の排気ガスはピストンが上昇する排気行程において
排気ポート４ａから排気通路４へと排出され、不図示の
排気マニホールドから大気中に排出される。
【００２８】以後は上記と同様の作用が繰り返され、４
サイクルエンジン１は連続的に運転される。
【００２９】一方、シリンダブロック側から供給される
オイルは図５に示す油路２９からシリンダヘッド２側へ
供給されるが、シリンダヘッド２側に供給されたオイル
はオイルフィルター３１を通過して浄化された後、油路
３３，３４，３５を通ってコントロールバルブ２７，２
８にそれぞれ供給され、前述のようにＶＶＴ１５，１６
に供給されて吸・排気バルブ５，６の開閉タイミングの
可変制御に供されるとともに、吸・排気カム軸１３，１
４の各ジャーナル部に供給されて吸・排気カム軸１３，
１４の潤滑に供される。尚、図４に示すように、各コン
トロールバルブ２７，２８から排出されるオイルは該コ
ントロールバルブ２７，２８に形成された油孔２７ａ，
２８ａから前記鋳抜き部２ａに排出され、該鋳抜き部２
ａはオイルドレンとして機能する。
【００３０】以上において、本実施の形態に係る４サイ
クルエンジン１においては、コントロールバルブ２７，
２８をシリンダヘッド２の両側端部に振り分けて取り付
け、オイルを各コントロールバルブ２７，２８に導く油
路２９，３３〜３５をシリンダヘッド２に形成するとと
もに、進角用油路３６，４４と遅角用油路３７，４５及
び潤滑用油路３８，４６をシリンダヘッド２の各カムジ
ャーナル部２ｂ，２ｃの下方に集約的に配置したため、
コントロールバルブ２７，２８や各種油路２９，３３〜
３８，４４〜４６の合理的でコンパクトな配置が実現し
て当該４サイクルエンジン１の小型コンパクト化を図る
ことができるとともに、各種油路２９，３３〜３８，４
４〜４６の長さを短縮して吸・排気バルブ５，６の開閉
タイミングの可変制御の応答性を高めることができる。
【００３１】又、シリンダヘッド２に鋳抜き部２ａを形
成し、該鋳抜き部２ａに開口する貫通孔２ｄ，２ｅを同
軸的に形成したため、シリンダヘッド２の軽量化を図る
ことができるとともに、貫通孔２ｄ，２ｅの加工が容易
化する他、鋳抜き部２ａをオイルドレンとして利用する
ことによってシリンダヘッド２の加工工数を削減するこ
とができる。
【００３２】更に、シリンダヘッド２にオイルフィルタ
ー３１を着脱自在に設けたため、該オイルフィルター３
１の交換が容易となってメンテナンス性が高められる。
【００３３】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、コントロールバルブをシリンダヘッドの両側端
部に振り分けて取り付け、オイルを各コントロールバル
ブに導く油路をシリンダヘッドに形成するとともに、進
角用油路と遅角用油路及び潤滑用油路をシリンダヘッド
の各カムジャーナル部の下方に集約的に配置したため、
コントロールバルブや各種油路の合理的でコンパクトな
配置が実現して当該４サイクルエンジンの小型コンパク
ト化を図ることができるとともに、各種油路の長さを短
縮して吸・排気バルブの開閉タイミングの可変制御の応
答性を高めることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る４サイクルエンジンの吸気系の構
成を示す要部断面図である。
【図２】本発明に係る４サイクルエンジンのシリンダヘ
ッドの断面図である。
【図３】本発明に係る４サイクルエンジンのシリンダヘ
ッド端部の平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】本発明に係る４サイクルエンジンのシリンダヘ
ッド端部の底面図である。
【図６】本発明に係る４サイクルエンジンのシリンダヘ
ッドのカムジャーナル部の分解斜視図である。
【符号の説明】
１ ４サイクルエンジン ２ シリンダヘッド ２ａ 鋳抜き部 ２ｂ，２ｃ カムジャーナル部 ２ｄ，２ｅ 貫通孔 ５ 吸気バルブ ６ 排気バルブ １３ 吸気カム軸 １４ 排気カム軸 １５，１６ 可変バルブタイミング装置（ＶＶＴ） ２７，２８ コントロールバルブ ３１ オイルフィルター ３３〜３５ 油路 ３６，４４ 進角用油路 ３７，４５ 遅角用油路 ３８，４６ 潤滑用油路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 吸気カム軸と排気カム軸の各端部に可変
    バルブタイミング装置をそれぞれ取り付けて成る４サイ
    クルエンジンにおいて、 前記可変バルブタイミング装置に供給される油圧を制御
    するためのコントロールバルブをシリンダヘッドの両側
    端部に振り分けて取り付け、オイルを各コントロールバ
    ルブに導く油路をシリンダヘッドに形成するとともに、
    進角用油路と遅角用油路及び潤滑用油路をシリンダヘッ
    ドの各カムジャーナル部の下方に集約的に配置したこと
    を特徴とする４サイクルエンジン。
  2. 【請求項２】 前記シリンダヘッドに鋳抜き部を部分的
    に形成するとともに、該鋳抜き部に開口する貫通孔を形
    成し、該貫通孔に前記コントロールバルブを嵌装して前
    記鋳抜き部をオイルドレンとしたことを特徴とする請求
    項１記載の４サイクルエンジン。
  3. 【請求項３】 オイルを各コントロールバルブに導く前
    記油路にオイルフィルターを着脱自在に設けたことを特
    徴とする請求項１又は２記載の４サイクルエンジン。
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