JPH11229827A - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カムロブとリフタとを適切に接触させつつ、
バルブの最大リフト量を最大限まで大きくする。 【解決手段】 シリンダ２の軸心に対してバルブ６、１
６の軸心が放射状をなすようにバルブ６、１６が傾斜し
て配置されており、バルブリフト用カムロブ１３、２３
の表面がテーパ状に形成されている。更に、カムロブ１
３、２３と接触するためにバルブ６、１６に取付けられ
たリフタ９、１９の表面とカムシャフト１２、２２に垂
直な平面との交線であってバルブ６、１６の軸心を含む
ものであるリフタ中心線ＬＣと、カムロブ１３、２３の
表面に含まれかつカムロブ１３、２３の幅方向中心を通
る線とリフタ９、１９の表面との接点Ｃの軌跡とが二点
で交わるように、カムロブ１３、２３がバルブ６、１６
に対して配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の動弁装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、円滑なスワールの形成及び点火プ
ラグの効果的配置を目的として、図８〜図１１に示すよ
うにシリンダの軸心に対してバルブステムが放射状をな
すように吸排気バルブを傾斜させて配置すると共に、カ
ムロブ表面をテーパ状にした内燃機関の動弁装置が知ら
れている。図８は閉弁時における従来の内燃機関の動弁
装置の部分断面側面図、図９は開弁時、詳細にはリフタ
の移動速度が最大となる時点（以下「最大リフタ速度
時」という）における従来の内燃機関の動弁装置の部分
断面側面図、図１０は図９のX 矢視図、図１１は図１０
のXI−XI断面図である。図８〜図１１において、１はシ
リンダブロック、２はシリンダ、３はシリンダヘッド、
４は燃焼室、５は吸気ポート、６は吸気バルブ、７は吸
気バルブステム、８は吸気バルブガイド、９は吸気バル
ブ用リフタ、１０は吸気バルブスプリング、１１は吸気
バルブシート、１２’は吸気バルブ用カムシャフト、１
３’は吸気バルブ用カムロブである。この種の内燃機関
の動弁装置の例としては、実開平５−６４４０２号公報
に記載されたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、実開平５−
６４４０２号公報に記載された内燃機関の動弁装置で
は、図８及び図９に示すように、カムロブ１３’の表面
がテーパ状になっているため、図１０に示すように、カ
ムロブ１３’の表面に含まれかつカムロブ１３’の幅方
向（カムシャフト１２’の軸方向）中心を通る線（図８
及び図９中一点鎖線）とリフタ９の表面との接点Ｃ’
（以下、「カムロブ・リフタ接点Ｃ’」という）がカム
ロブ１３’の回転（バルブ６の開閉）に伴ってリフタ９
の表面に対して図１０の上下方向（図８及び図９の左右
方向）に変位する。にもかかららず、図８及び図１０に
示すように、バルブ６の閉弁時にカムロブ・リフタ接点
Ｃ’がバルブ６の軸心（図８中一点鎖線）上に位置する
ように、つまり、カムシャフト１２’に垂直な平面とリ
フタ９の表面との交線であってバルブ６の軸心を含むも
の（以下「リフタ中心線ＬＣ」（図１０）という）とカ
ムロブ・リフタ接点Ｃ’の軌跡とが一点のみで交わるよ
うに、カムロブ１３’がリフタ９に対して配置されてい
る。そのため、バルブ６の最大リフト量Ｌ（図１１）、
つまり、カムロブ１３’のカムノーズ高さＲ＋Ｌとベー
ス円半径Ｒとの差分をリフタ９の直径に対して最大限ま
で大きくすると、図１０に示すように、最大リフタ速度
時、つまり、カムロブ・リフタ接点Ｃ’がバルブ６の軸
心から最も離れる時に、カムロブ１３’とリフタ９とが
適切に接触できなくなってしまう。

【０００４】前記問題点に鑑み、本発明は、カムロブと
リフタとを適切に接触させつつ、バルブの最大リフト量
を最大限まで大きくすることができる、シリンダの軸心
に対してバルブステムが放射状をなすようにバルブを傾
斜させて配置すると共に、カムロブ表面をテーパ状にし
た内燃機関の動弁装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、シリンダの軸心に対してバルブの軸心が放射状
をなすようにバルブを傾斜させて配置すると共に、バル
ブリフト用カムロブの表面をテーパ状にした内燃機関の
動弁装置において、前記カムロブと接触するために前記
バルブに取付けられたリフタの表面とカムシャフトに垂
直な平面との交線であって前記バルブの軸心を含むもの
であるリフタ中心線と、前記カムロブの表面に含まれか
つ前記カムロブの幅方向中心を通る線と前記リフタの表
面との接点の軌跡とが二点で交わるように、前記バルブ
に対して前記カムロブを配置したことを特徴とする内燃
機関の動弁装置が提供される。

【０００６】請求項２に記載の発明によれば、開弁動作
中に前記バルブの移動速度が最大になる時における前記
接点と閉弁動作中に前記バルブの移動速度が最大になる
時における前記接点とを結んだ直線が前記リフタ中心線
と一致することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関
の動弁装置が提供される。

【０００７】請求項１及び２に記載の内燃機関の動弁装
置は、カムロブとリフタとを適切に接触させつつ、バル
ブの最大リフト量を最大限まで大きくすることができ
る。

【０００８】請求項３に記載の発明によれば、前記シリ
ンダの軸心上に点火プラグが配置されていると共に、前
記バルブの開口から延びる吸気又は排気ポートの中心線
が、前記バルブの軸心に沿っておりかつ前記シリンダの
軸心に対して放射状をなしていることを特徴とする請求
項１に記載の内燃機関の動弁装置が提供される。

【０００９】請求項３に記載の内燃機関の動弁装置で
は、点火プラグと吸気又は排気ポートとの間が広くなっ
ているため、そこに冷却水用通路を形成することができ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。

【００１１】図１は閉弁時における本発明の内燃機関の
動弁装置の一実施形態の部分断面側面図、図２は開弁
時、詳細には最大リフタ速度時における図１に示した内
燃機関の動弁装置の部分断面側面図、図３は図２のIII
矢視図、図４は図３のIV−IV断面図である。図１〜図４
において、１はシリンダブロック、２はシリンダ、３は
４バルブ式シリンダヘッド、４は燃焼室、５は吸気ポー
ト、６は吸気バルブ、７は吸気バルブステム、８は吸気
バルブガイド、９は吸気バルブ用リフタ、１０は吸気バ
ルブスプリング、１１は吸気バルブシート、１２は吸気
バルブ用カムシャフト、１３は吸気バルブ用カムロブで
ある。

【００１２】図１及び図２に示すように、シリンダ２は
シリンダブロック１に形成されており、シリンダヘッド
３はガスケットを介してシリンダブロック１上に接合さ
れている。燃焼室４はシリンダ２の内面とシリンダヘッ
ド３の下面とによって形成されている。シリンダヘッド
３には、燃焼室４に開口する二つの吸気ポート５と二つ
の排気ポート１５（図６）とが形成されている。各吸気
ポート５の燃焼室４への開口部には吸気バルブ６が、各
排気ポート１５の燃焼室４への開口部には排気バルブ１
６（図６）が設けられている。シリンダヘッド３上に
は、クランクシャフト（図示せず）により回転駆動され
る吸気バルブ用カムシャフト１２及び排気バルブ用カム
シャフト２２（図６）が設けられている。吸気バルブ用
カムシャフト１２及び排気バルブ用カムシャフト２２に
は、それぞれ吸気バルブ用カムロブ１３及び排気バルブ
用カムロブ２３が形成されている。

【００１３】更に、円滑なスワールの形成及び点火プラ
グの効果的配置を目的として、シリンダ２の軸心に対し
てバルブ６、１６の軸心が放射状をなすようにバルブ
６、１６が傾斜して配置されていると共に、カムロブ１
３、２３の表面がテーパ状にされている。そのため、図
３に示すように、カムロブ１３、２３の表面に含まれか
つカムロブ１３、２３の幅方向（カムシャフト１２、２
２の軸方向）中心を通る線（図１及び図２中一点鎖線）
とリフタ９、１９の表面との接点Ｃ（以下、「カムロブ
・リフタ接点Ｃ」という）は、カムロブ１３、２３の回
転（バルブ６、１６の開閉）に伴ってリフタ９、１９の
表面に対して図３の上下方向（図１及び図２の左右方
向、図６の前後方向）に変位する。そこで本実施形態で
は、図２及び図３に示すように、リフタ９、１９の表面
とカムシャフト１２、２２に垂直な平面との交線であっ
てバルブ６、１６の軸心を含むものであるリフタ中心線
ＬＣと、開弁動作中の最大リフタ速度時におけるカムロ
ブ・リフタ接点Ｃ₂ と閉弁動作中の最大リフタ速度時に
おけるカムロブ・リフタ接点Ｃ₄ とを結んだ直線とが一
致するように、カムロブ１３、２３がバルブ６、１６に
対して配置されている。その結果、バルブ６、１６の最
大リフト量Ｌ（図４）をリフタ９、１９の直径に対して
最大限まで大きくしたときであっても、最大リフタ速度
時、つまり、カムロブ・リフタ接点Ｃがバルブ６、１６
の軸心から最も離れる時に、カムロブ１３、２３とリフ
タ６、１６とが、図１０に示した従来の場合のように適
切に接触できなくなることなく、常に適切に接触するこ
とができる。また、カムロブ・リフタ接点Ｃの軌跡がバ
ルブの軸心に対してほぼ点対称に描かれるため、リフタ
９、１９の表面の偏磨耗が防止される。

【００１４】尚、本実施形態では、カムロブ・リフタ接
点Ｃ₂ とカムロブ・リフタ接点Ｃ₄とを結んだ直線とリ
フタ中心線ＬＣとが一致するように、カムロブ１３、２
３がバルブ６、１６に対して配置されているが、他の実
施形態では、他の実施形態における図３と同様の図面で
ある図５に示すように、リフタ中心線ＬＣとカムロブ・
リフタ接点の軌跡とが二点で交わるように、カムロブが
バルブに対して配置されている。この場合でも、開弁動
作中の最大リフタ速度時接点と閉弁動作中の最大リフタ
速度時接点との間の距離Ｄは、従来のものＤ’よりも大
きくなる。つまり、カムロブとリフタとを適切に接触さ
せつつ、バルブの最大リフト量を従来の場合よりも大き
くすることができる。

【００１５】本実施形態の説明に戻り、図６は図１の矢
印VI方向から見た部分断面側面図、図７は図６のVII −
VII 断面図である。図６及び図７において、図１と同様
の参照番号は図１と同一の部品を示しており、１５〜２
３は、吸気系とほぼ同様に構成された排気ポート、排気
バルブ、排気バルブステム、排気バルブガイド、排気バ
ルブ用リフタ、排気バルブスプリング、排気バルブシー
ト、排気バルブ用カムシャフト、排気バルブ用カムロブ
をそれぞれ示しており、３０は点火プラグである。図６
及び図７に示すように、点火プラグ３０はシリンダ２の
軸心上に配置されており、バルブ６、１６の開口部から
延びる吸気及び排気ポート５、１５の中心線は、それぞ
れバルブ６、１６の軸心に沿っておりかつシリンダ２の
軸心に対して放射状をなしている。そのため、点火プラ
グ３０と各ポート５、１５との間には空間が形成されて
いる。それゆえ、燃焼室内で最も壁温の高い点火プラグ
周りに隣接するそれらの空間にエンジン冷却用のウォー
タジャケットを形成することにより、耐ノック性向上、
及び燃焼室内薄肉部の熱負荷低減（ヘッド亀裂対策）が
可能になる。

【００１６】

【発明の効果】請求項１及び２に記載の発明によれば、
カムロブとリフタとを適切に接触させつつ、バルブの最
大リフト量を最大限まで大きくすることができる。

【００１７】請求項３に記載の発明によれば、点火プラ
グと吸気又は排気ポートとの間が広くなっているため、
そこに冷却水用通路を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】閉弁時における本発明の内燃機関の動弁装置の
一実施形態の部分断面側面図である。

【図２】開弁時における図１に示した内燃機関の動弁装
置の部分断面側面図である。

【図３】図２のIII 矢視図である。

【図４】図３のIV−IV断面図である。

【図５】他の実施形態における図３と同様の図面であ
る。

【図６】図１の矢印VI方向から見た部分断面側面図であ
る。

【図７】図６のVII −VII 断面図である。

【図８】閉弁時における従来の内燃機関の動弁装置の部
分断面側面図である。

【図９】開弁時における従来の内燃機関の動弁装置の部
分断面側面図である。

【図１０】図９のX 矢視図である。

【図１１】図１０のXI−XI断面図である。

【符号の説明】

２…シリンダ ６，１６…バルブ ９，１９…リフタ １２，２２…カムシャフト １３，２３…カムロブ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダの軸心に対してバルブの軸心が
   放射状をなすようにバルブを傾斜させて配置すると共
   に、バルブリフト用カムロブの表面をテーパ状にした内
   燃機関の動弁装置において、前記カムロブと接触するた
   めに前記バルブに取付けられたリフタの表面とカムシャ
   フトに垂直な平面との交線であって前記バルブの軸心を
   含むものであるリフタ中心線と、前記カムロブの表面に
   含まれかつ前記カムロブの幅方向中心を通る線と前記リ
   フタの表面との接点の軌跡とが二点で交わるように、前
   記バルブに対して前記カムロブを配置したことを特徴と
   する内燃機関の動弁装置。
2. 【請求項２】 開弁動作中に前記バルブの移動速度が最
   大になる時における前記接点と閉弁動作中に前記バルブ
   の移動速度が最大になる時における前記接点とを結んだ
   直線が前記リフタ中心線と一致することを特徴とする請
   求項１に記載の内燃機関の動弁装置。
3. 【請求項３】 前記シリンダの軸心上に点火プラグが配
   置されていると共に、前記バルブの開口から延びる吸気
   又は排気ポートの中心線が、前記バルブの軸心に沿って
   おりかつ前記シリンダの軸心に対して放射状をなしてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の動弁装
   置。