JPS6021446Y2 - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関、主として４サイクル内燃機関の吸、
排気弁を開閉作動する動弁装置に関するものである。

従来４サイクル内燃機関の動弁装置では、燃焼室に開口
した吸、排気弁口を開閉する吸、排気弁口の外端に弁リ
フタを接続し、この弁リフタに接触する動弁カムの回転
により、前記吸、排気弁を弁ばねの弾発力に抗して開弁
するように構成されるが、前記弁リフタは、回転する動
弁カムと接触した所定のリフト量を得るために所定の大
きさのカム接触面を確保する必要があり、これが弁リフ
タの径を大きくして動弁機構自体の幅を拡げ、吸、排気
弁の配置に制約を与えたり、また動弁機構の重量増を招
くことがある。

そこで本考案は、吸、排気弁の本来の動弁作動に何らの
支障を及ぼしめることなく、動弁装置の、動弁カム軸方
向の幅を縮少するとともに該装置の軽量化を図ることが
できるようにした、内燃機関の動弁装置を提供すること
を目的とするものである。

次に図面により本考案を横断面小判形もしくは楕円形の
多弁式４サイクル内燃機関に実施した場合の実施例につ
いて説明すると、第１．２図において全体を符号Ｅで示
す機関本体は、シリンダブロック１上にガスケットを介
して重合固着されるシリンダヘッド４とを備える。

前記シリンダブロック１には、横断面小判形もしくは楕
円形のシリンダ孔２が形成され、このシリンダ孔２内に
は、同じく横断面小判形もしくは楕円形のピストン３が
摺動自在に嵌合される。

前記シリンダヘッド４には、前記ピストン３の上面に対
向する凹状の燃焼室壁１０が形成され、その燃焼室壁１
０とピストン３の上面とにより、横断面小判形もしくは
楕円形の燃焼室５が画成される。

前記ピストン３にはピストンピン８を介して２本のコン
ロッド９の小端部が連結され、このコンロッド９の大端
部は図示しないクランク軸のクランクピンに連絡される
。

前記燃焼室５の短軸Ｓ−５方向の一側半部の燃焼室壁１
０には、その長軸Ｌ−Ｌ方向に沿って小判形もしくは楕
円形の４個の吸気弁口１１が互いに並列に開口され、こ
れらの吸気弁口１１の長軸］−１は燃焼室５の長軸Ｌ−
Ｌに略直交している。

４個の吸気弁口１１は、シリンダヘッド４に形成された
吸気通路１２にそれぞれ連通される。

また前記燃焼室５の短軸Ｓ−５方向の他側半部の燃焼室
壁１０には、その長軸Ｌ−Ｌ方向に沿って小判形もしく
は楕円形の４個の排気弁口１３が互いに並列に開口され
、これらの排気弁口１３の長軸］’−１’も燃焼室５の
長軸Ｌ−Ｌに略直交している。

４個の排気弁口１３はそれぞれシリンダヘッド４に形成
される排気通路１４に連通される。

前記シリンダヘッド４には、前記各４個の吸気弁口１１
と排気弁口１３とを開閉する４個ずつのポペット形の吸
気弁６と、排気弁７が略■字状をなして上下摺動可能に
支持されている。

排気弁６のシート部６′は、前記排気弁口１１に密に着
座できるようにその排気弁口１１と同形の小判形もしく
は楕円形に形成され、同じく前記排気弁７のシート部７
′は、前記排気弁口１３に密に着座できるようにその排
気弁口１３と同形の小判形もしくは楕円形に形成される
。

燃焼室５の長軸Ｌ−Ｌ方向の一側半部および他側半部に
おいて、それぞれ２個の吸気弁６と２個の排気弁７とに
よって囲まれる燃焼室壁１０にはそれぞれ点火栓１５（
第３図）が螺着され、それらの点火栓１５の電極は燃焼
室５内に臨んでいる。

前記４個ずつの吸気弁６と排気弁７は、シリンダヘッド
４の上部に設けられる動弁機構Ｃ□、Ｃ２によって開閉
作動される。

次にその動弁機構Ｃ１，Ｃ２の構造について説明すると
、シリンダヘッド４の、吸気弁６および排気弁７の上部
には、前記燃焼室５の長軸Ｌ−Ｌ方向に吸気弁用カム軸
１６と排気弁用カム軸１７がそれぞれ軸受部２３をもっ
て回転自在に支承され、吸気弁用カム軸１６に２個の弁
ばね１８，１９の弾発力に抗して４個の吸気弁６を開閉
作動する４個の吸気弁側動弁カム２０が、また排気弁用
カム軸１７に、２個の弁ばね２１，２２の弾発力に抗し
て４個の排気弁７を開閉作動する４個の排気弁側動弁カ
ム２３が固着される。

前記カム軸１６と吸気弁６間において、シリンダヘッド
４には、第５図に示されるリフタ保持板２４が取付ねじ
３２（第５図）で固着され、このリフタ保持板２４には
４個の吸気弁６に対応する４個の案内孔２５が穿設され
、これらの案内孔２５は、カム軸１６の縦軸線と略直交
する方向の長軸をもつ小判形もしくは楕円形に形成され
ている。

各案内孔２５内には、これと横断面が同形の弁リフタ２
６が上下に摺動自在に嵌合される。

前記弁リフタ２６はその縦断面が逆Ｕ字状のキャップ状
に形成されており、各弁リフタ２６の中央部には、突出
杆２６′が一体に吊設され、この突出杆２６′の下端に
は第４図に明瞭に示すようにホーク状の雌溝２８が形成
され、この雌溝２８内に、吸気弁６の上端に形成した、
両側面を扁平に面取りした雄片２７が嵌合されており、
吸気弁６はその回転が抑止されるようになっている。

また排気弁用カム軸１７と排気弁７間において、シリン
ダヘッド４にも前記リフタ保持板２４と同一構造の他の
りフタ保持板２８が取付ねじ３２で固着され、このリフ
タ保持板２９に穿設された４個の小判形もしくは楕円形
の案内孔３０には、これと横断面が同形の弁リフタ３１
が上下に摺動自在に嵌合される。

弁リフタ３１も、前記吸気弁６側の弁リフタ２６と同一
構造に形成され、その中央部より吊設される突出杆３１
′の下端に形成したホーク状の雌溝２８内に、排気弁７
の上端に形成した両側面を扁平に面取りした雄片２７が
嵌合され、排気弁７はその回転が抑止されるようになっ
ている。

前記吸気弁６および排気弁７の駆動用カム軸１６．１７
の一端にはそれぞれカムギヤ３４が固着され、これらの
カムギヤ３４は、シリンダヘッド４に回動自在に軸支し
た中間ギヤ３６を介して図示しないクランク軸に連動さ
れる。

尚、図中３７，３８はシリンダブロックおよびシリンダ
ヘッドに形成した冷却水通路、３９．４０はシリンダヘ
ッド４の上部を被覆するヘッドカバーである。

次に本考案の実施例の作用を説明すると、いま機関が運
転されると、通常の機関と同じく吸、排気弁用のカム軸
１６．１７が、図示しないクランク軸より中間ギヤ３６
、カムギヤ３４を介してこれと１７２の回転数をもって
回転され、それらのカム軸１６．１７と一体の動弁カム
２０，２３は、弁リフタ２６，３１を介して吸、排気弁
６゜７を、所定のタイミングをもって開閉作動し新気の
吸入と既燃ガスの排出作用をなすものである。

而して前記吸、排気弁６，７の動弁機構Ｃ□。

Ｃ２は何れも同一構造であるので、以下にその吸気弁６
の動弁機構０１についてその作動をさらに詳細に説明す
ると、吸気弁側動弁カム２０が回転すると、上面がその
カム面に接触する弁リフタ２６は、リフタ保持板２４の
案内孔２５内を上下に摺動し、その下部に接続される吸
気弁６を下方に押圧してこれを開弁させるが、弁リフタ
２６はカム軸２６の縦軸線方向と直交する方向に長軸を
もつ小判形もしくは楕円形に形成されるので、弁リフタ
２６の長径は動弁カム２０の回転方向に向いてい十分な
接触長さを保有し、また弁リフタ２６の短径は動弁カム
２０の回転軸方向と直交する方向に向いていて、幅狭に
形成することができ、その結果相隣れる吸気弁６の間隔
は、弁リフタ２６の存在によって拡げられることがなく
、動弁機構Ｃ１の、カム軸１６の縦軸線方向の幅を縮小
することが可能になる。

また小判形もしくは楕円形の弁リフタ２６の突出杆２６
′に形成した二又状雌溝２８に吸気弁６上端の、両側面
を扁平に面取りした雄片２７を嵌合したことにより、吸
気弁６の回転が抑止され、小判形もしくは楕円形の吸気
弁６のシート部６′は、同形の吸気弁口１１に対して相
対回転することなく、そこに着座され、吸気弁口１１か
ら新気あるいは既燃ガスの漏洩が防止される。

上記、吸気弁６の動弁機構Ｃ工の作動について詳述した
が、排気弁７の動弁機構Ｃ２の作動も全く同じである。

以上のように本考案によれば、吸、排気弁６゜７の上端
と、それらに対応する動弁カム２０，２３間にそれぞれ
リフタ保持板２４，２９を介装し、各リフタ保持板２４
，２９にカム軸１６，１７の縦軸線方向と直交する方向
に長軸をもつ小判形もしくは楕円形の案内孔２５．３０
を穿設し、その案内孔２５，３０にそれらと同形の弁リ
フタ２６．３１を、□吸、排気弁６，７の軸方向に摺動
可能に嵌合し、それらの弁リフタ２６，３１を、吸、排
気弁６，７にそれぞれ接続するとともにそれらの外端面
に、前記動弁カム２０，２３をそれぞれ当接したので、
各弁リフタ２６，３１はその長径がそれぞれ動弁カム２
０．２３の回転方向に向いておいて十分な接触長さを有
し吸、排気弁６．７を所定のタイミングをもって確実に
開閉作動することができ、またその短径がそれぞれ動弁
カム２０．２３の回転方向に直交する方向に向いていて
相隣れる吸気弁６，６および排気弁７，７の間隔が、弁
リフタ２６の存在によって拡大されるようなことがなく
、動弁機構Ｃ□、Ｃ２のカム軸１６．１７の軸方向の幅
の縮少が可能になり、全体として機関自体のコンパクト
化に寄与し得る。

また弁リフタ２６，３１の重量を減少させ、その結果動
弁機構の往復動部分の重量を軽減させてその作動を軽快
、的確に行わしめることができる。

さらに燃焼室５にそれぞれ並列に開口する各複数個の吸
、排気弁口１１．１３を、カム軸１６゜１７の縦軸線方
向と直交する方向に長軸をもつ小判形もしくは楕円形に
形成するとともに、その各吸、排気弁口１１．１３にそ
れぞれ着座する、前記吸、排気弁６，７のシート部６’
、？’を該各吸、排気弁口１１．１３と同形の小判形も
しくは楕円形に形成したので、前記カム軸１６．１７の
縦軸線方向に前記各吸、゛排気弁口１１，１３がそれぞ
れ複数並列するも、その各弁口１１．１３の並列方向の
幅を最小限に抑えて同方向に並ぶ弁口の中心間距離を詰
めることができ、従って吸、排気弁口１６．１７の各並
列方向に前記燃焼室５を拡張することなく、各吸、排気
弁口１１．１３の総開口面積を大きく確保することがで
きて、燃焼室５内の吸、排気効率を良好にすることがで
きる。

さらにまた前記各弁リフタ２６，３１と各吸。

排気弁６，７の上端とを相対回動不能に接続したので、
前記各弁リフタ２６，３１を利用して吸。

排気弁６，７の各回転を確実に抑止することができ、従
って各吸、排気弁６，７の各シート部６’、？’及び各
吸、排気弁口１１．１３を前述のように小判形もしくは
楕円形に形成するも、その両者を相対回動させることな
く適確に整合させて、各吸、排気弁６，７を確実に閉じ
ることができ、その結果、吸、排気弁６，７の閉弁時に
は吸、排気弁口１１．１３からの、新気もしくは既燃ガ
スの漏洩を効果的に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置を装備した内燃機関の１部の縦断正
面図、第２図は第１図■−■線縦断側面図、第３図は第
１図■−曲線横断面図、第４図は第２図ＩＶ−ＩＶ線拡
大断面図、第５図は第２図■−Ｖ線横断面図である。 ｄｉ、 ｄｅ・・・・・・間隔、ｌ−１，Ｕ−Ｕ・・・
・・・長軸、Ｄｉ、 Ｄｅ・・・・・・短径、Ｅ・・・
・・・機関本体、５・・・・・・燃焼室、６・・・・・
・吸気弁、７・・・・・・排気弁、１１・・・・・・吸
気弁口、１３・・・・・・排気弁口、１６・・・・・・
吸気弁用カム軸、１７・・・・・・排気弁用カム軸、１
８．１９・・・・・・弁ばね、２０・・・・・・吸気弁
側動弁カム、２１．２２・・・・・・弁ばね、２３・・
・・・・排気弁側動弁カム、２４・・・・・・リフタ保
持板、２５・・・・・・案内孔、２６・・・・・・弁リ
フタ、２９・・・・・・リフタ保持板、３０・・・・・
・案内孔、３１・・・・・・弁リフタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機関本体Ｅ内の燃焼室５にそれぞれ並列に開口した各複
   数の吸、排気弁口１１．１３を開閉し得る各複数個の吸
   、排気弁６，７と、各吸、排気弁６．７をそれぞれ閉弁
   方向に付勢する弁ばね１８．１９；２１，２２と、各吸
   、排気弁６，７の外端部にそれぞれ連接される動弁カム
   ２０，２３を設けた、吸、排気弁６，７の各配列方向に
   のびるカム軸１６．１７とを備え、前記カム軸１６゜１
   ７の回転と、前記弁ばね１８，１９；２１，２２の弾発
   力との協働によって前記吸、排気弁６゜７をそれぞれ開
   閉作動するようにした内燃機関の動弁装置において、前
   記各吸、排気弁口１１，１３を前記カム軸１６．１７の
   縦軸線方向と直交する方向に長軸をもつ小判形もしくは
   楕円形に形成するとともに、その各吸、排気弁口１１．
   １３にそれぞれ着座する前記吸、排気弁６，７のシート
   部６’、？’を該各吸、排気弁口１１．１３と同形の小
   判形もしくは楕円形に形威し、前記吸、排気弁６，７の
   上端と、それらに対応する動弁カム２０．２３間にそれ
   ぞれリフタ保持板２４，２９を介装し、その各リフタ保
   持板２４，２９に、前記カム軸１６．１７の縦軸線方向
   と直交する方向に長軸をもつ小判形もしくは楕円形の案
   内孔２５゜３０を穿設し、その案内孔２，３０にそれら
   と同形の弁リフタ２６．３１を、前記吸、排気弁６゜７
   の軸方向に摺動可能に嵌合し、それらの弁リフタ２６，
   ３１を前記吸、排気弁６，７にそれぞれ相対回動不能に
   接続するとともにそれらの外端面に前記動弁カム２０，
   ２３をそれぞれ当接してなる、内燃機関の動弁装置。