JP2732077B2 - １頭上カム軸式エンジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は１本のカム軸で１気筒当り複数個づつの吸気
弁および排気弁を開閉する１頭上カム軸式エンジンに関
するものである。

（発明の背景） １気筒につき吸気弁と排気弁をそれぞれ２つづつ持っ
た４弁式のエンジンが公知である。この場合従来は、シ
リンダ中心に対して両側に２本のカム軸を平行に配置
し、各カム軸がそれぞれ２個の吸気弁と２個の排気弁と
を直接開閉するいわゆる２頭上カム軸式（DOHC）として
いる。しかしこの場合にはエンジンが大型化するという
問題が生じる。

またカム軸を１本とし、このカム軸によって２個の吸
（排）気弁を直接開閉し、他方の２個の排（吸）気弁を
ロッカアームを介して開閉するものも提案されていた。
しかしこの場合も従来のものはカム軸がエンジンのシリ
ンダ中心軸方向の寸法を増大させ、やはりエンジンが大
型化する。特に点火栓を燃焼室中心付近に配置したとき
には、カム軸を一層高い位置にしなければならず、エン
ジンが一層大型化する。そこで点火栓着脱孔に干渉する
ロッカ軸を分割することも考えられるが、構成が複雑に
なるという問題が生じる。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであ
り、点火栓を燃焼室中央付近に位置させつつエンジンの
小型化時にシリンダ中心軸方向の寸法を小さくすること
ができ、またロッカ軸を分割する必要もない１頭上カム
軸式エンジンを提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明によればこの目的は、それぞれ複数個づつの吸
気弁および排気弁を備え、これらを１本のカム軸により
開閉する１頭上カム軸式エンジンにおいて、シリンダ中
心軸に近接した第１平面上に配した２個の排気弁または
吸気弁と、シリンダ中心軸に対し大きく傾いた第２平面
上に配した複数の吸気弁または排気弁と、シリンダヘッ
ドとヘッドカバーとの割面間に保持されこれら第２平面
上の吸気弁または排気弁を直接駆動するカム軸と、前記
第１平面上の排気弁または吸気弁を開閉するロッカアー
ムと、前記第１平面上の２個の排気弁または吸気弁の間
のシリンダ中心付近に臨む１つの点火栓とを備え、前記
点火栓の着脱孔を前記第１平面上の２個の排気弁または
吸気弁の間に配設し、前記ロッカアームを保持するロッ
カ軸を、前記点火栓の着脱孔とカム軸との間でカム軸に
平行となるように前記割面間に保持したことを特徴とす
る１頭上カム軸式エンジン、により達成される。

ここにロッカ軸とカム軸とを保持するシリンダヘッド
とヘッドカバーとの割面は、シリンダとシリンダヘッド
との割面に平行にすることができる。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例であるＶ型６気筒エンジン
の全体概略図、第２図はその左バンクの動弁室を示す平
面図、第３、４、５図は第２図におけるIII−III線、IV
−IV線およびＶ−Ｖ線断面図、第６図は弁配置を示すた
めのシリンダヘッドの底面図である。

第１図でエンジンは略Ｖ型を形成する一対のバンク1
0、10を持ち、各バンク10は正面視略５角形のシリンダ
ブロック12に取付けられたシリンダヘッド14およびヘッ
ドカバー16を有する。両バンク10、10のシリンダ18、18
は90゜をなし、互いに対をなす各バンク10、10内の気筒
のピストン20、20は、クランク軸22の30゜の位相差を持
つクランクピン24a、24bにそれぞれコンロッド26、26に
より連結されている。各バンク10、10には、両バンク1
0、10の間に形成されるＶ型の谷側に配設された吸気管2
8が接続され、排気管30、30は各バンク10、10の外側面
に接続されている。31はオイルパンである。

次にシリンダヘッド14を説明するが、左右対称である
から左側のバンク10のシリンダヘッド14を用いて説明す
る。

シリンダヘッド14には３つの気筒に対するシリンダ18
がクランク軸22と平行に並設され、各気筒はシリンダ中
心軸Ａ付近に配設された点火栓32と、この点火栓32を挟
みクランク軸22の長手方向に並設された２つの排気弁3
4、34と、これらの排気弁34、34を含む第１平面Ｂ（第
４図）を挟んでＶ型の谷側に配設された一対の吸気弁3
6、36と備える。このため燃焼室38は第３、６図に示す
ようにクランク軸22方向に長いバスタブ型となり、第１
平面Ｂを挟んで吸気弁36の反対側に大面積のスキッシュ
エリヤＣが形成される。

前記２つの排気弁34、34を含む第１平面Ｂはシリンダ
中心軸Ａにほぼ平行でかつ接近し、また２つの吸気弁3
6、36を含む第２平面Ｄ（第４図）はシリンダ中心軸Ａ
に対してＶ型の谷側合へ大きく傾き、同平面Ｂ、Ｄによ
りＶ型が形成される。

これらの排気弁34、吸気弁36を開閉する動弁装置は、
シリンダヘッド14とヘッドカバー16との間に形成される
動弁室に収容される。

40はクランク軸22に平行な１本のカム軸であり、その
中心は吸気弁36、36を含む第２平面Ｄ上にあって、吸気
弁36、36のバルブリフタ42、42を直接押圧して吸気弁3
6、36を同位相で開閉する。44は両平面Ｂ、Ｄに位置し
カム軸40と平行なロッカ軸である。前記ヘッドカバー16
とシリンダヘッド14との割面は、シリンダヘッド14とシ
リンダブロック12との割面と平行であり、これらカム軸
40とロッカ軸44とはヘッドカバー16とシリンダヘッド14
との割面上に位置する。カム軸40とロッカ軸44は両端が
シリンダヘッド14とヘッドカバー16との割面間に保持さ
れる一方、各気筒の中央上方においてシリンダヘッド14
とキャップ46との間に保持されている。このキャップ46
は、カム軸40を挟む一対のボルト48、48と、ロッカ軸44
を貫通するボルト50とによりシリンダヘッド14に固定さ
れる。ロッカ軸44にはキャップ46を挟んで一対のロッカ
アーム52、52が保持され、これらロッカアーム52の一端
はカム軸40の吸気側カム40a、40aの外側に位置する排気
側カム40b、40bに上方から摺接し、他端は排気弁34、34
の上端に当接する。なおカム軸40は第４図で時計方向に
回転する。

54は点火栓32の着脱孔であり、第１平面Ｂ上の２つの
排気弁34、34の間に配設されている。この着脱孔54は金
属製パイプの下端をシリンダヘッド14に圧入し、上端を
ヘッドカバー16に保持したものであり、ヘッドカバー16
に形成した開口にプラグキャップ56を差込むことにより
プラグコードが点火栓32に接続される。なお着脱孔54は
上端外周にはＯリングが装着され、このＯリングがヘッ
ドカバー16側の嵌合孔の内周面に密着して動弁室の液密
性が確保されている。58は電磁式燃料噴射弁であり、吸
気弁36に連続する吸気通路60内の、各吸気弁36、36への
分岐部付近を指向してガソリン燃料を噴射する。前記ロ
ッカ軸44には、ロッカアーム52の軸方向への移動を規制
するために金属または樹脂製のクリップ62が装着されて
いる。すなわちクリップ62はロッカ軸44の両端と各気筒
間に位置する。

このように動弁機構が予備組立てされたシリンダヘッ
ド14は、複数のヘッドボルト64、66によってシリンダブ
ロック12に固定される。これらヘッドボルト64、66は六
角孔付きボルトであって、シリンダヘッド14の両端と各
気筒間とに位置する。ヘッドボルト64はシリンダヘッド
14の排気弁34側の外側に突設されたフランジ部14aを貫
通してシリンダヘッド14に螺着される。ヘッドボルト66
はカム軸40とロッカ軸44の間の下方に位置する。この実
施例では、このボルト66はその着脱時にロッカ軸44に干
渉するので、ロッカ軸44に第２、５図に示す切欠部44a
を形成してある。従ってクリップ62を取外せばボルト66
はアレンキードライバを用いて着脱できる。

この実施例は排気弁34、34間に点火栓32を位置させた
ので、排気弁34、34が互いに離れることになりシリンダ
ヘッド14の冷却性が良くなる。また排気弁34付近の熱が
スキッシュエリヤＣに均等に伝わり、ここに挟まれる混
合気を適度に温めてその燃焼速度を増大し、異常燃焼に
よるノッキングの発生を抑制することができる。

第７図は他の実施例の弁配置を示す図であり、点火栓
32を挟んで吸気弁36A、36Aを配置したものである。この
実施例によれば、吸気弁36A、36Aが互いに離れるので燃
焼室内での吸気同志の干渉による吸気効率の低下が発生
しにくくなり、また吸気弁36Aの径を排気弁34Aよりも無
理なく大きく設定でき、シリンダ18の円形の空間を有効
利用できる。

第８図はさらに他の実施例のシリンダヘッドの平面
図、第９図はそのIX−IX線断面図である。この実施例は
カム軸40Aとロッカ軸44Aを保持するキャップ46Aに、点
火栓着脱孔54Aを一体に形成し、この着脱孔54Aをシリン
ダヘッド14A側に形成した点火栓着脱孔54Bに連通させ、
３本のボルト70a、70b、70cにより固定したものであ
る。なおこのキャップ46Aとシリンダヘッド12Aとの合面
にはＯリング72が挟持され、キャップ46Aとヘッドカバ
ー16Aとの間にはゴムシール74が挟持されている。

この実施例によれば部品点数が減少し、点火栓着脱孔
54A、Ｂのシール性が向上する。

（発明の効果） 本発明は以上のように、シリンダ中心軸に対して大き
く傾いた第２平面（Ｄ）上に複数の吸気弁（または排気
弁）とカム軸とを配置し、シリンダ中心軸に近接した第
１平面（Ｂ）上に２個の排気弁（または吸気弁）を配設
し、これらをロッカアームを介して前記カム軸で開閉す
るから、シリンダ中心軸方向の寸法を小さくすることが
でき、エンジンの小型化が図れる。また点火栓着脱孔は
第１平面（Ｂ）上の２個の排気弁または吸気弁の間に配
設したから、点火栓着脱孔はカム軸と干渉することがな
く、またロッカ軸はカム軸より小径なのでカム軸と点火
栓着脱孔との間にカム軸と平行に無理なく配置できるこ
とになり、ロッカ軸を分割することなくカム軸を燃焼室
に近づけてエンジンを一層小型化することが可能であ
る。

ここにロッカ軸とカム軸とを保持するシリンダヘッド
とヘッドカバーとの割面を、シリンダとシリンダヘッド
との割面に平行にすれば、これらの機械加工が簡単にな
るだけでなく、ロッカ軸を燃焼室に一層接近させてエン
ジンの小型化を一層促進することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるＶ型６気筒エンジンの
全体概略図、第２図はその左バンクの動弁室を示す平面
図、第３、４、５図は第２図におけるIII−III線、IV−
IV線およびＶ−Ｖ線断面図、第６図は弁配置を示すため
のシリンダヘッドの底面図である。第７図は他の実施例
の弁配置を示す図、第８図はさらに他の実施例のシリン
ダヘッドの平面図、第９図はそのIX−IX線断面図であ
る。 14、14A……シリンダヘッド、 16、16A……ヘッドカバー、 32……点火栓、34、34A……排気弁、 36、36A……吸気弁、 40、40A……カム軸、 44、44A……ロッカ軸、 52……ロッカアーム、 Ａ……シリンダ中心軸、 Ｂ……シリンダ中心軸にほぼ平行な平面、 Ｄ……大きく傾いた平面。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれ複数個づつの吸気弁および排気弁
   を備え、これらを１本のカム軸により開閉する１頭上カ
   ム軸式エンジンにおいて、 シリンダ中心軸に近接した第１平面上に配した２個の排
   気弁または吸気弁と、シリンダ中心軸に対し大きく傾い
   た第２平面上に配した複数の吸気弁または排気弁と、シ
   リンダヘッドとヘッドカバーとの割面間に保持されこれ
   ら第２平面上の吸気弁または排気弁を直接駆動するカム
   軸と、前記第１平面上の排気弁または吸気弁を開閉する
   ロッカアームと、前記第１平面上の２個の排気弁または
   吸気弁の間のシリンダ中心付近に臨む１つの点火栓とを
   備え、前記点火栓の着脱孔を前記第１平面上の２個の排
   気弁または吸気弁の間に配設し、前記ロッカアームを保
   持するロッカ軸を、前記点火栓の着脱孔とカム軸との間
   でカム軸に平行となるように前記割面間に保持したこと
   を特徴とする１頭上カム軸式エンジン。
2. 【請求項２】シリンダヘッドとヘッドカバーとの前記割
   面は、シリンダとシリンダヘッドとの割面に平行である
   ことを特徴とする請求項（１）記載の１頭上カム軸式エ
   ンジン。