JP2584769Y2 - Ohc式内燃機関 - Google Patents

Ohc式内燃機関

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JP2584769Y2
JP2584769Y2 JP1992064965U JP6496592U JP2584769Y2 JP 2584769 Y2 JP2584769 Y2 JP 2584769Y2 JP 1992064965 U JP1992064965 U JP 1992064965U JP 6496592 U JP6496592 U JP 6496592U JP 2584769 Y2 JP2584769 Y2 JP 2584769Y2
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rocker arm
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、オーバーヘッドカムシ
ャフト(OHC)式の内燃機関に関する。
【0002】
【従来の技術】高速機関にあっては、動弁系質量を小さ
くして動特性を向上し、また部品点数を少なくするため
OHC式が採用されている。そのようなOHC式内燃機
関にあっては、吸気弁用ロッカーアームと、排気弁用ロ
ッカーアームと、各ロッカーアームを揺動可能に支持す
る支軸と、各ロッカーアームの作動用カムと、各カムに
共通のカムシャフトとを備え、その支軸の軸心とカムシ
ャフトの軸心とは平行とされている。
【0003】また、低出力機関にあっては1気筒に対す
る吸排気弁の数は1弁ずつで充分であるが、高出力機関
にあっては弁面積を大きくするため1気筒に対する吸排
気弁の数を2弁ずつにし、各吸気弁相互および各排気弁
相互をバルブブリッジで連結し、各バルブブリッジを介
し吸気弁用ロッカーアームあるいは排気弁用ロッカーア
ームに接続していた。
【0004】
【考案が解決しようとする課題】吸気弁用ロッカーアー
ムの揺動中心から吸気弁との連結点までのアーム前端側
長さと、排気弁用ロッカーアームの揺動中心から排気弁
との連結点までのアーム前端側長さとを略等しくしよう
とすると、シリンダヘッドに形成される吸排気ポートの
配置が制約されてしまう。特に1気筒に対する吸排気弁
の数を2弁ずつにする場合、吸気弁用ロッカーアームの
揺動中心から吸気弁用バルブブリッジとの連結点までの
アーム前端側長さと、排気弁用ロッカーアームの揺動中
心から排気弁用バルブブリッジとの連結点までのアーム
前端側長さとを略等しくしようとすると、吸排気ポート
の配置の制約が大きくなる。
【0005】そこで、吸気弁用ロッカーアームのアーム
先端側長さと、排気弁用ロッカーアームのアーム先端側
長さとを異なったものにすることで、吸排気ポートを動
弁機構の制約を受けることなく配置することが望まれ
る。
【0006】しかし、そのように吸気弁用ロッカーアー
ムのアーム先端側長さと排気弁用ロッカーアームのアー
ム先端側長さとを異なったものにすると、従来のOHC
式内燃機関においては、吸気弁用ロッカーアームの揺動
中心と排気弁用ロッカーアームの揺動中心とは一致し、
かつ、各揺動中心からカムとの接点までのアーム後端側
長さは吸気弁用ロッカーアームと排気弁用ロッカーアー
ムとで略等しいため、そのアーム先端側長さに対するア
ーム後端側長さの比が、吸気弁用ロッカーアームと排気
弁用ロッカーアームとで異なったものになる。
【0007】そのように吸気弁用ロッカーアームと排気
弁用ロッカーアームとでアーム先端側長さに対するアー
ム後端側長さの比が異なると、吸気弁と排気弁の各バル
ブリフトは互いに略等しくする必要があることから、そ
の比の相違を吸気弁用ロッカーアームの作動用カムの形
状と排気弁用ロッカーアームの作動用カムの形状とによ
り吸収する必要がある。
【0008】一方、カムの形状は許容応力や加工上の制
約から現実には任意形状にすることができず、カムを設
計する上では各ロッカーアームのアーム先端側長さに対
するアーム後端側長さの比を一定範囲にする必要があ
る。この場合、吸気弁用ロッカーアームと排気弁用ロッ
カーアームとでアーム先端側長さに対するアーム後端側
長さの比が等しければ、シリンダヘッドに対する各ロッ
カーアームの支軸の配置を適宜設定することで、その比
をカム設計を行なう上で最適な範囲にすることができ
る。ところが、吸気弁用ロッカーアームと排気弁用ロッ
カーアームとでアーム先端側長さに対するアーム後端側
長さの比が異なると、従来の構成では、一方の比をカム
設計を行なう上で最適な範囲にすると、他方の比がカム
設計を行なう上で最適な範囲から外れてしまう場合があ
り、所望形状のカムを得ることができないという問題が
ある。
【0009】本考案は上記従来技術の問題を解決するこ
とのできるOHC式内燃機関を提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本考案の特徴とするとこ
ろは、吸気弁用ロッカーアームと、排気弁用ロッカーア
ームと、各ロッカーアームを揺動可能に支持する支軸
と、各ロッカーアームの作動用カムと、各カムに共通の
カムシャフトとを備え、その支軸の軸心とカムシャフト
の軸心とが平行であるOHC式内燃機関において、一つ
の気筒においては、一つの支軸により吸気弁用ロッカー
アームと排気弁用ロッカーアームとが支持され、その支
軸から吸気弁に向かう方向と同一側に排気弁が配置さ
れ、その支軸から吸気弁に向かう方向と反対側にカムシ
ャフトが配置され、その吸気弁用ロッカーアームを支持
する支軸部分の軸心と、排気弁用ロッカーアームを支持
する支軸部分の軸心とが相対的に偏心している点にあ
る。
【0011】
【作用】本考案の構成によれば、吸気弁用ロッカーアー
ムを支持する支軸部分の軸心と、排気弁用ロッカーアー
ムを支持する支軸部分の軸心との相対的な偏心量を適宜
設定することで、吸気弁用ロッカーアームと排気弁用ロ
ッカーアームの各アーム先端側長さに対するアーム後端
側長さの比を、両ロッカーアーム作動用カムの設計を行
なう上で最適な範囲にし、所望形状のカムを得ることが
できる。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照して本考案の実施例を説明
する。
【0013】図1〜図5に示すOHC式直列多気筒ディ
ーゼルエンジンEは、複数の気筒が形成されたシリンダ
ブロック1と、このシリンダブロック1の上部に各気筒
毎に独立して取り付けられたシリンダヘッド2と、各シ
リンダヘッド2それぞれの上部に取り付けられたロッカ
ーアームハウジング5と、各ロッカーアームハウジング
5の上部に取り付けられたボンネット6と、各シリンダ
ヘッド2の一側方に配置される吸気マニホールド15
と、各シリンダヘッド2の他側方に配置される排気マニ
ホールド25とを備え、各気筒毎に一対の吸気弁45
a、45bと一対の排気弁46a、46bとが設けられ
ている。
【0014】各ロッカーアームハウジング5の内部に支
軸14が取り付けられ、各支軸14により、吸気弁用ロ
ッカーアーム41と、排気弁用ロッカーアーム42と、
ユニットインジェクタ用ロッカーアーム43とが揺動可
能に支持されている。その吸気弁用ロッカーアーム41
は、一端が一対の吸気弁45a、45bを連結するバル
ブブリッジ46に自在継手50を介し連結され、他端が
カム7aにローラ51を介し当接する。その排気弁用ロ
ッカーアーム42は、一端が一対の排気弁46a、46
bを連結するバルブブリッジ47に自在継手52を介し
連結され、他端がカム7bにローラ53を介し当接す
る。そのユニットインジェクタ用ロッカーアーム43
は、一端がユニットインジェクタ3に自在継手54を介
し連結され、他端がカム7cにローラ54を介し当接す
る。各カム7a、7b、7cは共通のカムシャフト8を
有し、そのカムシャフト8は単一のカムシャフトハウジ
ング9により支持されると共にエンジンEにより駆動さ
れる。
【0015】各ロッカーアーム41、42、43を支持
する支軸14は、ロッカーアームハウジング5と一体の
取り付け座60により支持され、その支軸14と取り付
け座60を貫通する2本のボルト61、62がシリンダ
ヘッド2にねじ込まれることで、支軸14は固定されて
いる。この支軸14は、吸気弁用ロッカーアーム41を
支持する部分14aの径が、排気弁用ロッカーアーム4
2とユニットインジェクタ用ロッカーアーム43とを支
持する部分14bの径よりも小さくされ、その小径部分
14aの軸心O1と大径部分14bの軸心O2とは、図
1に示すように、距離eだけ相対的に偏心すると共に、
カムシャフト8の軸心O3に平行である。
【0016】その吸気弁用ロッカーアーム41の揺動中
心となる小径部分14aの軸心O1から吸気弁用バルブ
ブリッジ46との連結点までのアーム前端側長さF1
と、その排気弁用ロッカーアーム42の揺動中心となる
大径部分14bの軸心O2から排気弁用バルブブリッジ
47との連結点までのアーム前端側長さF2とは異なっ
たものとされ、また、その小径部分14aの軸心O1か
ら吸気弁用ロッカーアーム作動用カム7aとの接点まで
のアーム後端側長さB1と、大径部分14bの軸心O2
から吸気弁用ロッカーアーム作動用カム7bとの接点ま
でのアーム後端側長さB2とは異なったものとされてい
る。その吸気弁用ロッカーアーム41のアーム先端側長
さに対するアーム後端側長さの比F1/B1と、排気弁
用ロッカーアーム42のアーム先端側長さに対するアー
ム後端側長さの比F2/B2とを、吸排気弁用ロッカー
アーム作動用カム7a、7bを設計する上で最適となる
範囲に設定できるように、偏心量eが設定されている。
【0017】なお、カムシャフトハウジング9は吸気マ
ニホールド15と排気マニホールド25の間に配置さ
れ、シリンダブロック1の上部と各シリンダヘッド2の
一側部とロッカーアームハウジング5の一側部とにボル
トによって連結されているので、各シリンダヘッド2を
着脱する妨げにならない。そのカムシャフトハウジング
9の下部に、各気筒に対応して空気通路18が形成さ
れ、その空気通路18の一端は各シリンダヘッド2に形
成された吸気ポート19に連通し、他端は吸気マニホー
ルド15の各枝管15aの開口に連通する。その吸気マ
ニホールド15はインタークーラー16、エアダクト1
7を介し排気ターボ過給器(図示省略)のコンプレッサ
ーに接続される。前記排気マニホールド25の各枝管2
5aはシリンダヘッド2に接続され、各枝管25aの開
口はシリンダヘッド2に形成された排気ポート22に連
通し、また、排気マニホールド25は排気ターボ過給器
のタービンに接続される。これにより、吸気マニホール
ド15と吸気ポート19とを接続する空気通路18を、
カムシャフトハウジング9の下部スペースを利用して形
成することができ、吸排気マニホールド15、16と吸
排気ポート19、22とを接続する空気通路を形成する
ためのスペースを容易に確保できるので、構造を簡単化
することができる。なお、カムシャフトハウジング9を
構成する壁部材の一部9aと吸気マニホールド15を構
成する壁部材の一部15bとが共通化され、吸気マニホ
ールド15をカムシャフトハウジング9に可及的に近接
させて小型化を図っている。
【0018】上記エンジンEにあっては、OHC式であ
るのでシリンダブロック内のカムの動きをタペットやプ
ッシュロッドを介しロッカーアームに伝達する機構に比
べ動弁系質量が小さくなって動特性が良好になり、高速
化が可能であり、また、1気筒に吸排気弁45a、45
b、46a、46bを2弁ずつ設けているので高出力化
が可能である。
【0019】上記構成によれば、吸気弁用ロッカーアー
ム41と排気弁用ロッカーアーム42とで、アーム先端
側長さに対するアーム後端側長さの比が互いに異なって
も、各比を各ロッカーアーム作動用カム7a、7bを設
計する上で最適となる範囲に設定できるので、吸排気ポ
ート19、22を動弁機構の制約を受けることなく配置
し、且つ、所望形状のロッカーアーム作動用カム7a、
7bを得ることができる。
【0020】なお、本考案は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば本考案をガスエンジンやガソリンエ
ンジンに適用してもよい。
【0021】
【考案の効果】本考案のOHC式内燃機関によれば、吸
排気ポートを動弁機構の制約を受けることなく配置し、
且つ、所望形状のロッカーアーム作動用カムを得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の実施例のOHC式多気筒内燃機関の要
部の平面図
【図2】図1のII‐II線断面図
【図3】図1のIII‐III線断面図
【図4】図1のVI‐VI線断面図
【図5】図1のV‐V線断面図
【符号の説明】
7a、7c カム 8 カムシャフト 14 支軸 41 吸気弁用ロッカーアーム 42 排気弁用ロッカーアーム

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸気弁用ロッカーアームと、排気弁用ロ
    ッカーアームと、各ロッカーアームを揺動可能に支持す
    る支軸と、各ロッカーアームの作動用カムと、各カムに
    共通のカムシャフトとを備え、その支軸の軸心とカムシ
    ャフトの軸心とが平行であるOHC式内燃機関におい
    て、一つの気筒においては、一つの支軸により吸気弁用
    ロッカーアームと排気弁用ロッカーアームとが支持さ
    れ、その支軸から吸気弁に向かう方向と同一側に排気弁
    が配置され、その支軸から吸気弁に向かう方向と反対側
    にカムシャフトが配置され、その吸気弁用ロッカーアー
    ムを支持する支軸部分の軸心と、排気弁用ロッカーアー
    ムを支持する支軸部分の軸心とが相対的に偏心している
    ことを特徴とするOHC式内燃機関。
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JP2786699B2 (ja) * 1989-11-29 1998-08-13 ヤマハ発動機株式会社 Sohcエンジンの動弁装置

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