JPH11166406A

JPH11166406A - ４サイクルエンジン

Info

Publication number: JPH11166406A
Application number: JP33190497A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Watanabe; 芳男渡辺
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1997-12-02
Filing date: 1997-12-02
Publication date: 1999-06-22

Abstract

(57)【要約】【課題】カム軸等の位置をあまり変更することなく点
火プラグを適切に配置することによってロッカーアーム
をコンパクトに構成した４バルブ・ＳＯＨＣ型式の多気
筒４サイクルエンジンを提供する。【解決手段】４バルブ・ＳＯＨＣ型式の多気筒エンジ
ンにおいて、a)点火プラグ５０をシリンダー１の中心線
から傾け、電極５１が燃焼室５内の上部中央に突出する
とともに芯体が二つの排気バルブ４２とそのバルブ寄り
のロッカーシャフト２５との間を通るように配置し、b)
点火プラグ５０が通る側のロッカーシャフト２５につい
て、点火プラグ５０の軸線に近い部分に切欠き２５ａを
形成するとともに、c)カムブラケット３１と一体に形成
された支持部３６によって、ロッカーシャフト２５のう
ちその切欠き２５ａに隣接する箇所を支持させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】請求項に係る発明は、自動二
輪車用等として好適な４バルブ・ＳＯＨＣ型式の多気筒
４サイクルエンジンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】１気筒あたり四つのバルブを有する４バ
ルブ型式の４サイクルエンジンは、各バルブの慣性重量
が小さいうえ、バルブによる総開口面積を大きくして吸
排気効率を高くすることが可能であるため、近年、高出
力のエンジンとして自動二輪車等に搭載されることが多
くなっている。４バルブ型式とする際には、動弁機構と
燃焼室形状とを同時に高速回転向きにしやすいＤＯＨＣ
型式（ダブルオーバーヘッドカムシャフト。バルブを駆
動するためのカム軸がシリンダーヘッド上に２本あるも
の）の採用されることが多いが、コスト的に有利なＳＯ
ＨＣ型式（カム軸がシリンダーヘッド上に１本のみある
もの）が採用されることも多い。

【０００３】しかし、ＳＯＨＣ型式の場合、シリンダー
の中心線の真上（つまり燃焼室の真上）にカム軸が配置
されるのが普通であるため、点火プラグの取り付けが容
易でない。燃焼室内での火炎の伝播性を良くしてノッキ
ングを防止するために点火プラグの電極は燃焼室内の上
部中央に突出させるのが好ましいが、その真上にはカム
軸があるため、芯体（絶縁碍子や端子が軸状に延びた部
分）を真っすぐ上には向けられないからである。シリン
ダーヘッド上には、カム軸とともに動弁機構を構成する
ロッカーアームやそれを支持するロッカーシャフト、吸
気バルブ、排気バルブ等があり、また点火プラグの芯体
には動弁機構との仕切りとして筒状のプラグホールを設
ける必要もあるので、点火プラグを適切に配置すること
は容易でない。多気筒（つまり気筒数が２以上）のエン
ジンであれば、隣接の気筒の側へ点火プラグの芯体を向
けることはできない（その場合には点火プラグの取り付
け・取り外しが困難になる）という事情も加わるため、
点火プラグの配置は一層に難しい。

【０００４】４バルブ・ＳＯＨＣ型式に構成された従来
の４サイクルエンジンでは、上記のような点から、カム
軸やロッカーシャフトを本来の位置から側方へずらした
りカム軸を短くしたりすることによって、点火プラグの
配置を可能にしている。たとえば特公平８−３３１４５
号公報に記載の例では、カム軸の位置をシリンダーの中
心線上から側方（つまり吸気バルブか排気バルブに近い
側）へずらし、二本のロッカーシャフトも同じ側へずら
して、ずらした側とは反対の側に点火プラグを設けてい
る。また実開平７−３０３０２号公報には、カム軸を、
シリンダーの真上に届かないほど短くした例が記載され
ている。

【０００５】図９は、後者の公報に記載されたＳＯＨＣ
エンジンについて動弁機構１０’を示す平面図である。
シリンダー１’（燃焼室）の真上にまで達しない程度に
カム軸１１’を短くすることによってシリンダー１’の
真上に空きスペースを確保し、そこに点火プラグ５０’
を配置している。シリンダー１’の上部には吸気バルブ
４１’と排気バルブ４２’があり、それらは、カム軸１
１’にて揺動させられるロッカーアーム２１’・２２’
によりそれぞれ駆動されて開閉される。ロッカーアーム
２１’・２２’はロッカーシャフト（図示せず。下記の
カムブラケット３１’の下にある）上に揺動自在に支持
されたもので、そのロッカーシャフトの両端部は、カム
軸１１’の軸受等を構成するカムブラケット３１’に取
り付けられている。この例では、上記のとおりカム軸１
１’がシリンダー１’上にないため、ロッカーシャフト
に沿って各ロッカーアーム２１’・２２’を長くするこ
とにより対応している。つまり、ロッカーシャフト２
１’・２２’のうち図示左方の端部をカム１２’・１
３’に接触させ、右方の離れた位置に形成した二箇所の
端部を吸気バルブ４１’または排気バルブ４２’に接触
させている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の４
サイクルエンジンには、つぎのような課題が存在する。
すなわち、イ ) カム軸の位置をシリンダーの中心線上から側方（つ
まり吸気バルブか排気バルブに近い側）へずらした場合
には、吸気側か排気側かのいずれかにおいてロッカーア
ームの腕（アーム）が相当に長くなってしまう。たとえ
ば前掲の公報（特公平８−３３１４５号）のようにカム
軸の位置を排気側へずらした場合には、吸気バルブがカ
ムから遠くなるために吸気側のロッカーアームが腕の長
いものになってしまう。ロッカーアームの腕が長いとそ
の質量が増し、慣性モーメントも増大するため、その長
さの程度によってはエンジンの高速性能が低下する。

【０００７】ロ) 図９のようにカム軸１１’を短くした
場合は、ロッカーシャフト上で、カム軸１１’に沿う方
向にロッカーアーム２１’・２２’を長くしなければな
らないという不都合がある。そのようにするする場合に
もロッカーアームは重くなって慣性モーメントを増すた
め、エンジンの高速性能について不利が生じる。ロッカ
ーシャフトに沿って長いロッカーアームは、形状が複雑
で製作が容易でないという面もある。

【０００８】請求項の発明は上記の点に鑑みてなしたも
ので、カム軸の位置をあまりずらすことなく点火プラグ
を適切に配置することによってロッカーアームをコンパ
クトに構成した４バルブ・ＳＯＨＣ型式の多気筒４サイ
クルエンジンを提供せんとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の４サイ
クルエンジンは、シリンダーヘッド上にある１本のカム
軸や、カムブラケットに取り付けられたロッカーシャフ
ト上に揺動自在に支持されたロッカーアームによって気
筒あたり各二つの吸気・排気バルブを駆動する多気筒の
４サイクルエンジン（つまり２気筒以上の４バルブ・Ｓ
ＯＨＣエンジン）において、 a) 点火プラグをシリンダーの中心線から傾け、電極が
燃焼室内の上部中央に突出するとともに芯体が吸気また
は排気のいずれか二つのバルブとそのバルブ寄りのロッ
カーシャフトとの間を通るように配置し、 b) 点火プラグが通る側の上記ロッカーシャフトについ
て、点火プラグの軸線に近い部分を細くする（たとえば
その部分の直径を小さくしたり、その部分に切欠きを形
成したりする）とともに、 c) カムブラケットと一体に形成された支持部によって
（つまり支持部の穴に通すことにより）、ロッカーシャ
フトのうちその細くした部分に隣接する箇所を支持させ
た− ことを特徴とする。

【００１０】請求項１のこの４サイクルエンジンは、い
わゆる４バルブのＳＯＨＣエンジンであり、前述したよ
うに、吸気・排気のバルブが気筒あたり二つずつあって
各バルブの慣性重量が小さいうえ吸排気効率を高くする
ことが可能であるため、効率的に高出力を発揮すること
ができる。ＳＯＨＣすなわちカム軸が１本のみの型式で
あるから、ＤＯＨＣ型式のものに比べて軽量でコスト的
に有利だというメリットもある。

【００１１】この４サイクルエンジンではとくに、吸気
側・排気側ともロッカーアームを小型化・軽量化するこ
とによりエンジンの高速性能を向上させることができ
る。それは第一に、上記のa)のとおり点火プラグを傾け
て二つのバルブ等の間に配置するため、カム軸を、本来
の位置であるシリンダーの中心線の真上付近に設け得る
からである。カム軸をそのような位置に配置すると、吸
気側・排気側のうち一方のロッカーアームについてとく
に腕を長くする必要は生じないため、いずれのロッカー
アームをも腕の短いコンパクトなものにして高速・高加
速度の運動をさせることが可能になる。各ロッカーアー
ムが接触するカムの部分を、そのカム軸上においてシリ
ンダーの上部に形成することにより、カム軸に沿う方向
にロッカーアームを長くする必要もなくなるので、やは
り小型化が可能になる。ロッカーアームを小型化・軽量
化できる第二の理由は、上記b)のとおりロッカーシャフ
トの一部を細くすることに基づき、ロッカーシャフトを
カム軸とバルブの頂部との中間点からあまり移動させな
くても点火プラグを配置できることである。カム軸とバ
ルブの頂部との中間位置付近にロッカーシャフトを配置
すると、それが支持するロッカーアームについて前後の
腕の長さ（カム軸までの腕の長さとバルブまでの腕の長
さ）をほぼ等しくすることができ、慣性モーメントが小
さくなって高速運動しやすくなるのである。

【００１２】ロッカーシャフトを上記b)のように細くす
るとしても、この４サイクルエンジンにおいてはそのシ
ャフトの剛性を維持できる。なぜなら、その細くした部
分に隣接する箇所を上記c)のとおりカムブラケットの支
持部にて支持させているからである。ロッカーシャフト
にはロッカーアームを介してバルブスプリングの反力等
がはたらくが、そのような力が当該支持部により支えら
れるため、細くなった部分に作用する荷重負担は極めて
小さくなるのである。なお、カムブラケットとは、シリ
ンダーヘッドとの間でカム軸を回転自在に支持するとと
もに、ロッカーシャフトの両端部を固定するブラケット
である。

【００１３】請求項２に記載の４サイクルエンジンは、
さらに、 d) シリンダーの中心線の真上にカム軸を通したうえ、
二つの排気バルブと排気側のロッカーシャフトとの間を
通るように点火プラグの芯体（および後述するプラグホ
ール）を配置し、 e) 排気バルブ用のロッカーアームを点火プラグの芯体
の両側（したがってプラグホールの両側）に一つずつ配
置し、 f) カムブラケットの上記支持部は、当該二つのロッカ
ーアームの間でロッカーシャフトを支持する位置に形成
するとともに、点火プラグの軸線に近い部分を切り欠い
てロッカーシャフトのうち細くした上記部分を露出させ
た− ことを特徴とする。なお、排気バルブについてのみ
でなく、吸気バルブについて上記d)・e)・f)と同様の構
成をとる（上記の「排気バルブ」を「吸気バルブ」に読
み換える）ことも可能である。

【００１４】この請求項２の４サイクルエンジンでは、
上記d)のように排気側の二つの排気バルブの間に点火プ
ラグを配置する関係で、排気バルブ用に設けるロッカー
アームを上記e)のとおり点火プラグの芯体の両側に一つ
ずつ配置する。点火プラグの両側に位置する排気バルブ
を、点火プラグの両側に配置したロッカーアームによっ
て駆動するのであるから、ロッカーアームを含む動弁機
構は構成が簡単で、運動特性の面でも好ましい。ただし
そうした構成のゆえに、ロッカーシャフトのうち二つの
ロッカーアームがある付近では、点火プラグの芯体に近
いため前記b)のとおり細くなっているにもかかわらず、
二つのロッカーアームから大きな力を受けることとな
る。

【００１５】しかしながらこの請求項２の４サイクルエ
ンジンでは、上記f)のとおり、まさにそれら二つのロッ
カーアームの間において前記c)の支持部によりロッカー
シャフトを支持するため、ロッカーシャフトの剛性は通
常どおり維持できる。二つのロッカーアームの間には点
火プラグの芯体（およびプラグホール）があるが、それ
にごく近い部分では支持部を切り欠くため、ロッカーシ
ャフトを本来の位置からあまり移動させなくても点火プ
ラグを配置できるという、請求項１のエンジンにおける
メリットは失われない。なお、一般的な自動二輪車用エ
ンジンにおいては、排気バルブのある側は車体の前方に
あたるため、同バルブ等の間に設けた点火プラグはその
着脱が容易である。

【００１６】請求項３の４サイクルエンジンはさらに、 g) 排気バルブとその側のロッカーアームとの間にバル
ブクリアランスの調整のためにシムを装着し、 h) 排気バルブ用のロッカーアームを、支持用のロッカ
ーシャフトに沿ってスライド可能なように配置したう
え、 i) そのロッカーアームを、ロッカーシャフトに取り付
けたスプリングにより上記支持部の端面に押し当ててそ
の位置を定めた− ことを特徴とする。なお、排気バルブについてのみ
でなく、吸気バルブについて上記g)・h)・i)と同様の構
成をとることも可能である。

【００１７】上記g)のようにシムを用いるこの４サイク
ルエンジンでは、厚さの異なる何種類かのシムのうちか
ら適切な厚さのシムを選んで排気バルブとロッカーアー
ムとの間に装着することにより、バルブクリアランスを
適切にすることができる。バルブクリアランスの調整
は、ロッカーアームの先端にアジャストスクリューを設
けて行うことも可能である（前掲の特公平８−３３１４
５号公報を参照）が、シムの方が無駄な部分を含まない
ために小さく、またナットを付属させる必要もないため
質量が格段に小さい。バルブの質量やロッカーアームの
先端の質量がこのように小さいと、バルブスプリングを
軟らかいものにすることによりメカニカルロスを減ら
し、また騒音を低減させることができる。

【００１８】この４サイクルエンジンではまた、上記h)
のようにロッカーアームがスライド可能であるため、バ
ルブクリアランスの調整、すなわち排気バルブとロッカ
ーアームとの間に装着したシムの交換作業が簡単であ
る。上記f)の構成に基づいて、各ロッカーアームをスラ
イドさせ各バルブから離れた位置にまで移動することに
より、ロッカーアームやロッカーシャフトをシリンダヘ
ッドから取り外さなくても、当該シムが交換可能な状態
になるからである。

【００１９】上記のようにロッカーアームをロッカーシ
ャフト上でスライド可能に配置するためには、両者を隙
間ばめによって嵌め合わせるとともに、ロッカーシャフ
ト上でのロッカーアームの位置を移動可能に固定する必
要がある。この請求項３のエンジンでは、そのような移
動可能な固定を上記i)のとおりスプリングと前記支持部
とによって行っている。すなわち、スプリングの弾性力
にてロッカーアームを前記支持部の端面に押し付けるこ
とにより位置ぎめをする一方、シム交換の際には、その
スプリングを圧縮変形させることによりロッカーシャフ
トに沿ってロッカーアームをスライドさせる。したがっ
てこのエンジンでは、前記の支持部が、ロッカーシャフ
トを支持するだけでなくロッカーアームの位置ぎめ手段
としても機能することになる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１〜図７に発明の実施について
一形態を示す。図１は、自動二輪車用の４バルブ・ＳＯ
ＨＣ型式の２気筒４サイクルエンジンについて、シリン
ダーヘッド３や動弁機構１０等を示す縦断面図である。
図２は、そのエンジンの動弁機構１０を示す平面図であ
って図１におけるII−II断面図である。図３は、同じエ
ンジンについてロッカーアーム２１・２２・２３等を下
から見た図面であり、図１におけるIII−III矢視図であ
る。図４は、図１におけるIV−IV矢視図（バルブ４１・
４２や点火プラグ５０等を除いて示すもの）である。図
３と図４とは、図３の下部が図４の上部に重なり合う関
係となる向きに描いてある。そのように重ね合わせた図
３・図４中の部品等を図３および図４中のＶ−Ｖにおい
て見た断面図が図５、また図３および図４中のVI−VIに
おいて見た断面図が図６である。図７(ａ)はカムブラケ
ット３１についての平面図であり、同(ｂ)は同(ａ)にお
けるｂ−ｂ断面図である。図８(ａ)は排気側のロッカー
シャフト２５の平面図で、同(ｂ)は同(ａ)におけるｂ−
ｂ断面図である。なお、図１・図２と図５〜図８には、
この２気筒のエンジンのうちの第１気筒について示して
いる。他方の第２気筒については、第１気筒中の同じ部
分と同一の符号（ただし末尾に「Ａ」を追加する）を付
けて図３および図４に示し、以下では説明を省略する。

【００２１】図１に基づいてこのエンジンの概略構成を
説明すると、つぎのとおりである。まず、内部にピスト
ン２を有するシリンダー１の上部にシリンダーヘッド３
が取り付けられていて、同ヘッド３内には、吸気ポート
４・燃焼室５・排気ポート６が形成されている。同ヘッ
ド３には吸気バルブ４１と排気バルブ４２とが１気筒あ
たり二つずつ取り付けられており、やはり二つずつある
吸気ポート４および排気ポート６の各入口は、それらに
よって開閉される。各バルブ４１・４２の上部は、取付
け穴４５・４６を通ってそれぞれシリンダーヘッド３の
上に突出し、コイルばね４３・４４によって各ポート４
・６を閉じる向き（上向き）の力を受けている。シリン
ダーヘッド３にはさらに点火プラグ５０が取り付けられ
ており、その先端の電極５１が燃焼室５内の上部中央に
突出している。

【００２２】シリンダーヘッド３の上部には、上記した
バルブ４１・４２を駆動するための動弁機構１０が配置
されている。図１によってその概略を述べると、まず、
２気筒の双方の真上を通るようにカム軸１１が架け渡さ
れ（図４を参照）、また、カム軸１１と平行に設けられ
たロッカーシャフト２４・２５を介してロッカーアーム
２１・２２・２３が取り付けられている。ロッカーシャ
フト２４・２５を支える部品としてカムブラケット３１
がシリンダーヘッド３上にかぶせられ、カム軸１１は、
そのカムブラケット３１とシリンダーヘッド３との間に
形成された軸受部によって回転自在に支持されている。
ロッカーシャフト２４を介して揺動自在に取り付けられ
たロッカーアーム２１は、カム１２により揺動させられ
ると、コイルばね４３の力に抗して吸気バルブ４１を押
し下げる（つまり開く）。一方、ロッカーシャフト２５
を介して揺動自在に配置されたロッカーアーム２２・２
３は、カム１３・１４によって揺動させられ、コイルば
ね４４の力に抗して排気バルブ４２を押し下げて開く。
そしてこれら動弁機構１０は、シリンダーヘッド３の上
部にかぶせられたシリンダーヘッドカバー８により覆わ
れている。

【００２３】このエンジンは、気筒数を複数にするとと
もに高速時の出力特性を向上させるよう構成したもので
あるが、それに関連してつぎのような構成を採用してい
る。

【００２４】1) 上記のとおり電極５１を燃焼室５の上
部中央に突出させた点火プラグ５０について、図１や図
４・図６に示すように、その芯体５２およびそれを囲う
プラグホール５５を、カム軸１１と二つの排気バルブ４
２との間を通る方向に配置した。つまり、図４のように
排気バルブ４２用の取付け穴４６の間に点火プラグ５０
用の取付け穴５３を設けるとともに、図６のようにその
プラグ５０の芯体５２等を傾けてカム軸１１等との接触
を避けている。このエンジンでは、上記のように各気筒
の真上を通るようにカム軸１１が架け渡されているた
め、点火プラグ５０の芯体５２を真上に向けることはで
きない。また、２気筒を有するこのエンジンの第１気筒
では、図４のように左側には第２気筒があり右側にはカ
ム軸１１への動力伝達機構（図示しないクランク軸の駆
動力をカム軸１１に伝える傘歯車１７等）があるため、
カム軸１１の端部の方にプラグ５０の芯体５２を向ける
ことはできない。しかし、排気バルブ４２に近い方向な
ら、ロッカーシャフト２５との接触を避ける限りはプラ
グホール５５（図１）の配置が可能であり、またその方
向は気筒間の配列方向と直角であるため、気筒数にかか
わらず点火プラグ５０の芯体５２を配置でき、そのメン
テナンスも円滑に行える。

【００２５】2) 点火プラグ５０を二つの排気バルブ４
２の間に配置することとの関係で、ロッカーアーム２１
・２２・２３を図２のように構成し配置した。まず、排
気用のロッカーアーム２２・２３としては、点火プラグ
５０の両側に離して直線的な（図２のように、上から見
ていわばＩの字状の）ものを一つずつ配置している。そ
して吸気用ロッカーアーム２１については、カム軸１１
に接する側のアーム部分を排気用のロッカーアーム２２
・２３の間に延ばすとともに他方のアーム部分を二つの
吸気バルブ４１の上に延ばした、いわばＹの字状の形状
（図３参照）のもの（一体で二つの吸気バルブ４１を駆
動できるもの）を一つ配置している。そしてカム軸１１
には、ロッカーアーム２２・２３のアーム部分と接する
カム１３・１４と、それらの間でロッカーアーム２１の
アーム部分と接するカム１２とを形成する。このような
構成により、点火プラグ５０の両側でカム１３・１４に
接するように排気用ロッカーアーム２２・２３を設ける
とともに、それらの間でカム１２に接するように吸気用
ロッカーアーム２１を設け、各ロッカーアーム２１・２
２・２３やバルブ４１・４２を円滑に機能させることが
できる。

【００２６】3) 図１・図４等のように、点火プラグ５
０の芯体５２等をカム軸１１およびロッカーシャフト２
５と二つの排気バルブ４２との間に設けた（上記1)）こ
とから、図６のように、ロッカーシャフト２５の一部に
切欠き部（細くした部分）２５ａを形成するとともに、
その切欠き部２５ａの付近をカムブラケット３１におけ
る中央の支持部３６によって支えることとした。まず、
ロッカーシャフト２５の一部に切欠き部２５ａを形成し
たのは、図１・図４・図６などから分かるように、カム
軸１１と排気バルブ４２との間のできるだけ中間に近い
位置にロッカーシャフト２５を配置しながら、二つのバ
ルブ４１・４２とロッカーシャフト２５との間に点火プ
ラグ５０を設けることはスペース的に困難であるからで
ある。つまり、バルブ４１・４２との接触を避けるべく
点火プラグ５０のプラグホール５５をやや上方に配置す
ると、そのプラグホール５５がロッカーシャフト２５に
極めて接近するため、一部に切欠き部２５ａを形成しな
い限りそのロッカーシャフト２５とプラグホール５５と
が接触してしまうのである。ロッカーシャフト２５をカ
ム軸１１の近くへ移動するなら切欠き部２５ａを不要に
できる可能性もあるが、その場合にはロッカーアーム２
２・２３の腕の長さがアンバランスになりがちである。
図８(ａ)・(ｂ)は、そのように切欠き部２５ａを形成し
たロッカーシャフト２５の詳細図である。つぎに、カム
ブラケット３１に中央支持部３６を設けてロッカーシャ
フト２５の切欠き部２５ａ付近を支持させるのは、ロッ
カーシャフト２５に切欠き部２５ａを形成したことによ
る。その付近では、二つのロッカーアーム２２・２３に
よって大きな力がロッカーシャフト２５に作用する。そ
こで、図７(ａ)や図３のようにカムブラケット３１を矩
形枠状に形成したうえ、図７(ｂ)や図３のとおり中央付
近に支持部３６を設け、その支持部３６内のボス穴にロ
ッカーシャフト２５を通すことにより、当該シャフト２
５を支えることとしたのである。その支持部３６は、二
つのロッカーアーム２２・２３の間にあって点火プラグ
５０のプラグホール５５に近いため、図のように切欠き
部３６ａを含んでいてロッカーシャフト２５（の切欠き
部２５ａ）を露出させるものであるが、その切欠き部３
６ａが支持部３６の全長（軸長方向の全長）には及ばな
いため、十分な強さでロッカーシャフト２５を保持し、
そのたわみと応力とを低減する。

【００２７】4) バルブクリアランスの調整のため、図
５のとおり、各ロッカーアーム２１・２２・２３の先端
部（カム１２・１３・１４と接触する側とは反対側の先
端部）と吸気・排気の各バルブ４１・４２の上端部との
間に、シム４７を装着した。厚さの異なる複数種類のシ
ム４７を準備しておき、その中から適切な厚さのものを
選んで、各バルブ４１・４２の上端部に設けた凹部内に
交換可能に取り付けることによってバルブクリアランス
を調整するのである。同様の調整のために従来一般的に
使用しているアジャストスクリュー（図示せず）に比べ
ると、シム４７はかなり小さく、またナット（図示せ
ず）等を付属させる必要もないため極めて軽量である。
したがってエンジンが高速回転するのに適している。

【００２８】5) 図３等に示す各ロッカーアーム２１・
２２・２３を、その支持用のロッカーシャフト２４・２
５に対して隙間ばめすることにより軸長方向にもスライ
ド可能なように取り付け、かつ、それらの位置ぎめのた
めに、各ロッカーシャフト２４・２５とカムブラケット
３１との間にコイルスプリング２６・２７・２８を圧縮
して装着した。つまり、シャフト２４上でスライド可能
なロッカーアーム２１は、図３のようにスプリング２６
によりカムブラケット３１の端部寄りのボス部に押し付
けることにより運転のための正規の位置に保ち、シャフ
ト２５上でスライド可能なロッカーアーム２２・２３に
ついては、それぞれスプリング２７・２８によりカムブ
ラケット３１の中央の支持部３６に押し付けることによ
り運転のための正規の位置に保つ。このように各ロッカ
ーアーム２１・２２・２３を配置したのは、上記したバ
ルブクリアランスの調整を簡単化するためである。つま
りこのような構成をとったことにより、シム４７（図
５）の交換は、各ロッカーアーム２１・２２・２３を、
それぞれスプリング２６・２７・２８に抗しロッカーシ
ャフト２４・２５に沿って各バルブ４１・４２から離れ
た位置にまでスライドさせることにより行うことがで
き、ロッカーアーム２１・２２・２３を取り外して上方
へ移動する必要はなくなる。なお、プラグホール５５の
ある方を独立したロッカーアーム２２・２３にしている
ので、シム４７の交換も、ロッカーアーム２１と同様に
可能である。

【００２９】6) 図６のように点火プラグ５０の芯体５
２を囲うプラグホール５５は、円筒形状のアルミ製パイ
プによって形成し、シリンダーヘッド３とシリンダーヘ
ッドカバー８との間に密に組み付けた。シリンダーヘッ
ドカバー８は、動作部分であり潤滑油を使用する部分で
もある動弁機構１０を外部と隔絶すべく覆うものであ
り、プラグホール５５は、保守・交換等を要する点火プ
ラグ５０を外部に露出させるとともにそのプラグ５０と
動弁機構１０との間を仕切るものである。シリンダーヘ
ッドカバー８とプラグホール５５とを一体に成形できれ
ば部品数が削減できて好ましいが、このエンジンでは、
点火プラグ５０を上記のようにシリンダー軸線から傾け
て配置する関係で、鋳造により両者を一体に成形するの
は型構成上きわめて難しい。そこで、上記のとおりプラ
グホール５５をパイプによってシリンダーヘッドカバー
８とは別に形成し、製造を容易にしたのである。そうし
て形成したプラグホール５５を、図６のようにシリンダ
ーヘッドカバー８と連結し、さらに、シリンダーヘッド
３にシリンダーヘッドカバー８をかぶせるときにプラグ
ホール５５とシリンダーヘッド３との間の接続をも行う
こととした。プラグホール５５とシリンダーヘッドカバ
ー８との間、およびプラグホール５５とシリンダーヘッ
ド３との間には、図のようにそれぞれシール部材５６・
５７を装着しているので、動弁機構１０に使用する潤滑
油がプラグホール５５内に入ることはない。

【００３０】以上、発明の実施について一形態を紹介し
たが、発明がこの例に限られるものでないことはもちろ
んである。たとえば、上に示したエンジンは２気筒であ
ったが、前記1)や2)にしたがって点火プラグ５０等の配
置を適切に定める以上、３気筒以上のエンジンを構成す
ることも可能である。

【００３１】

【発明の効果】請求項１に記載した４サイクルエンジン
にはつぎのような効果がある。すなわち、イ ) いわゆる４バルブのＳＯＨＣエンジンであって、各
バルブの慣性重量が小さいうえ吸排気効率を高くできる
ことから、高効率・高出力化が可能である。またＤＯＨ
Ｃ型式のものに比べて軽量で、コスト的にも有利であ
る。

【００３２】ロ) カム軸をシリンダーの中心線の真上付
近に設けること、およびロッカーシャフトをカム軸とバ
ルブの頂部との中間点付近に設けることを、点火プラグ
の配置との関係で可能にするため、すべてのロッカーア
ームをコンパクトに構成してエンジンの高速性能を向上
させることができる。

【００３３】ハ) 点火プラグの配置との関係でロッカー
シャフトの一部を細くするにもかかわらず、その細くし
た部分に近い箇所をカムブラケットの支持部に支持させ
るため、当該ロッカーシャフトにおいて通常どおりの剛
性が維持される。

【００３４】請求項２に記載の４サイクルエンジンの場
合は、さらに、ニ ) ロッカーシャフトのうち力学的負担がとくに大きな
部分をカムブラケットの支持部にて支えるため、ロッカ
ーシャフトの剛性が適切に維持される。

【００３５】請求項３の４サイクルエンジンではさら
に、ホ ) 排気バルブにおけるバルブクリアランスを軽量なシ
ムによって調整するため、メカニカルロスを減らし、騒
音を低減させることができる。

【００３６】ヘ) ロッカーアームがロッカーシャフトに
沿ってスライド可能であるため、上記シムの交換による
バルブクリアランスの調整作業を簡単に行える。

【００３７】ト) 上記のようにロッカーシャフトに沿っ
てスライド可能なロッカーアームについて、運転中の位
置を、前記したカムブラケット内の支持部とロッカーシ
ャフト上のスプリングとによって適切に定めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施について一形態を示す図であり、自
動二輪車用の４バルブ・ＳＯＨＣ型式の２気筒４サイク
ルエンジンについて、シリンダーヘッド３付近の要部を
示す縦断面図である。

【図２】図１におけるII−II断面図であって、上記エン
ジンの動弁機構１０を示す平面図である。

【図３】図１におけるIII−III矢視図であって、上記エ
ンジンについてロッカーアーム２１・２２・２３等を下
から見た図面である。なお、図３における下部が図４内
の上部に重なり合う関係にある。

【図４】図１におけるIV−IV矢視図であって、バルブ４
１・４２や点火プラグ５０等を除いてシリンダー３等を
示す平面図である。なお、図３における下部が図４内の
上部に重なり合う関係にある。

【図５】上記のように重ね合わせた図３・図４中の部品
等を、図３および図４におけるＶ−Ｖにおいて見た断面
図である。

【図６】上記のように重ね合わせた図３・図４中の部品
等を、図３および図４におけるVI−VIにおいて見た断面
図である。

【図７】図７(ａ)はカムブラケット３１についての平面
図であり、同(ｂ)は同(ａ)におけるｂ−ｂ断面図であ
る。

【図８】図８(ａ)は排気側のロッカーシャフト２５の平
面図であり、同(ｂ)は同(ａ)におけるｂ−ｂ断面図であ
る。

【図９】従来の４バルブ・ＳＯＨＣ型式の４サイクルエ
ンジンについて動弁機構１０’等の概要を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

３シリンダーヘッド１０動弁機構１１カム軸１２・１３・１４カム２１・２２・２３ロッカーアーム２４・２５ロッカーシャフト２５ａ切欠き部３１カムブラケット３６支持部４１吸気バルブ４２排気バルブ４７シム５０点火プラグ５１電極５２芯体５５プラグホール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダーヘッド上にある１本のカム軸
や、カムブラケットに取り付けられたロッカーシャフト
上に揺動自在に支持されたロッカーアームによって気筒
あたり各二つの吸気・排気バルブを駆動する多気筒の４
サイクルエンジンにおいて、点火プラグをシリンダーの中心線から傾け、電極が燃焼
室内の上部中央に突出するとともに芯体が吸気または排
気のいずれか二つのバルブとそのバルブ寄りのロッカー
シャフトとの間を通るように配置し、点火プラグが通る側の上記ロッカーシャフトについて、
点火プラグの軸線に近い部分を細くするとともに、その
細くした部分に隣接する箇所を、カムブラケットと一体
に形成された支持部によって支持させたことを特徴とす
る４サイクルエンジン。
【請求項２】シリンダーの中心線の真上にカム軸を通
したうえ、二つの排気バルブと排気側のロッカーシャフ
トとの間を通るように点火プラグの芯体を配置し、排気バルブ用のロッカーアームを点火プラグの芯体の両
側に一つずつ配置し、カムブラケットの上記支持部は、
当該二つのロッカーアームの間でロッカーシャフトを支
持する位置に形成するとともに、点火プラグの軸線に近
い部分を切り欠いてロッカーシャフトのうち細くした上
記部分を露出させたことを特徴とする請求項１に記載の
４サイクルエンジン。
【請求項３】排気バルブとその側のロッカーアームと
の間にバルブクリアランスの調整のためにシムを装着
し、排気バルブ用のロッカーアームを、支持用のロッカーシ
ャフトに沿ってスライド可能なように配置したうえ、ロ
ッカーシャフトに取り付けたスプリングにより上記支持
部の端面に押し当ててその位置を定めたことを特徴とす
る請求項２に記載の４サイクルエンジン。