JP2762256B2 - 多弁式4サイクルエンジン - Google Patents

多弁式4サイクルエンジン

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JP2762256B2
JP2762256B2 JP8050840A JP5084096A JP2762256B2 JP 2762256 B2 JP2762256 B2 JP 2762256B2 JP 8050840 A JP8050840 A JP 8050840A JP 5084096 A JP5084096 A JP 5084096A JP 2762256 B2 JP2762256 B2 JP 2762256B2
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洋樹 小野寺
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/42Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
    • F02F1/4214Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads specially adapted for four or more valves per cylinder

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、1つの気筒に対し
て2つの点火栓と4個の吸気弁とを有する多弁式4サイ
クルエンジンに関するものである。
【0002】
【従来の技術】4サイクルエンジンにおいては、吸・排
気弁の数を増やすことにより容積効率の向上を図り、エ
ンジン出力を増大させることが可能である。そこで、4
個の吸気弁を設けることが考えられている(例えば実開
昭56−122705号参照)。また燃焼を促進するた
めに1つの気筒に対して2つの点火栓をカム軸方向に離
して配設したものもある。
【0003】
【従来の技術の問題点】4個の吸気弁を1本のカム軸に
より開閉駆動する場合には、この吸気側カム軸の軸受を
どのように設けるかが問題となる。すなわち4個の吸気
弁は互いに隣接しているためこれらを開閉するカムも互
いに隣接することになる。
【0004】このためカム軸の軸受を各カムの外側に設
けねばならなくなったり、軸受間隔が拡大してカム軸の
大径化、さらには重量増加を招くという問題が生じる。
またカム軸方向のエンジン寸法が増大しエンジンが大型
化するという不都合もあった。
【0005】また2つの点火栓を有する場合には、点火
栓の着脱孔が2つ必要になる。このため点火栓着脱孔付
近のエンジン剛性が不足し易くなる。
【0006】
【発明の目的】本発明はこのような事情に鑑みなされた
ものであり、4つの隣接する吸気弁を1つのカム軸によ
り開閉する場合に、カム軸の軸受間隔を小さくしてカム
軸の小径化、軽量化を可能にすると共に、エンジンの小
型化が可能にもなり、また点火栓着脱孔付近のエンジン
剛性を増大させることもできる多弁式4サイクルエンジ
ンを提供することを目的とする。
【0007】
【発明の構成】本発明によればこの目的は、燃焼室の中
央付近に2つの点火栓を吸気側カム軸の長さ方向に離し
て配設した多弁式4サイクルエンジンにおいて、1本の
吸気側カム軸により開閉される4個の吸気弁と、外側の
2つの吸気弁を開閉する2つの外側カムと、内側の2つ
の吸気弁を開閉する内側カムと、これら内側カムと外側
カムとの間に設けたカム軸の2つの軸受とを備え、これ
ら各軸受を上下に分割可能な半体で形成し、これら上・
下の半体の分割面を含む平面上で、下の半体を各軸受と
同側の点火栓着脱孔の周壁に連続させたことを特徴とす
る多弁式4サイクルエンジンにより達成される。
【0008】ここに内側カムを2つとして、2つの点火
栓の中心間の間隔を、2つの内側カムの幅方向の中心間
隔より広くし、2つの外側カムの幅方向の中心間隔より
も狭くするのが望ましい。軸受の下の半体とこの軸受側
の点火栓着脱孔とが互いに接近するからである。
【0009】
【実施態様】図1は本発明の一実施例である4気筒エン
ジンのうちの2気筒部分のカム配列を示すためのカムケ
ースの平面図、図2はそのII−II線断面図、図3は弁配
列を示す平面図、図4は吸気弁の配置を示す第2図にお
ける〓矢視図である。また図5はカムと点火栓の配置を
示す平面図である。
【0010】図2において符号10はシリンダヘッド、
12はカムケース、14(14a、14b)はカムカバ
ーである。シリンダヘッド10の下にはシリンダボデー
があるが図にはシリンダ内壁面16のみが示されてい
る。シリンダヘッド10には図1に示すように燃焼室1
8の中央付近にほぼ垂直に臨む2本の点火栓20、20
が取付けられている。両点火栓20、20は後記のカム
軸30の長さ方向に離して配設されている。
【0011】これら点火栓20はカムケース12に設け
た点火栓着脱孔22(図2)から上方へ着脱可能となっ
ている。なお両点火栓20、20のプラグキャップはこ
の点火栓着脱孔22を塞ぐキャップと一体化され一本の
プラグコードに収束されて点火コイル(図示せず)に接
続されている。
【0012】24(24a〜d)は4本の吸気弁、また
26(26a〜b)は2本の排気弁である。これら吸・
排気弁24、26は点火栓20を囲むようにほぼ等間隔
に配置されている。
【0013】なおこの実施例では内側の2つの吸気弁2
4b、24cの傘部中央をつなぐ直線と、外側の2つの
吸気弁24a、24dの傘部中央をつなぐ直線と、排気
弁26a、26bの傘部付近をつなぐ直線と、両点火栓
20の着火部をつなぐ直線とは後記カム軸30に平行と
なっている。
【0014】4つの吸気弁24はシリンダ中心に対して
左側に傾き、また両排気弁26は右側に傾いている。内
側の吸気弁24b、cは外側の吸気弁24a、dよりも
大径であり図2に示すように外側の吸気弁24a、dよ
りも垂直に近い角度に配設されている。
【0015】カムケース12と両カムカバー14との間
にはカム軸室28(28a、28b)が形成され、これ
らカムケース12とカムカバー14の合面間にはカム軸
30(30a、30b)が配設されている。
【0016】すなわち、これらのカム軸30a、30b
を保持する軸受30A、30Bは上下に分割され、下の
半体31A、31Bはカムケース12で形成され、その
上面に取付けられたカムキャップ32(32a、32
b)が上の半体を形成する。
【0017】カム軸30a、30bはこれら下の半体3
1A、31Bと上の半体であるカムキャップ32a、3
2bとの間に挟持され、これらのカムキャップ32が、
カムカバー14で覆われている。なお吸気弁24は吸気
側カム軸30aにより開閉され、排気弁26は排気側カ
ム軸30bにより開閉される。
【0018】軸受30A、30Bの下の半体31A、3
1Bは、その上面すなわち上・下の半体の分割面上にお
いて、図1、5に明かなように点火栓着脱孔22、22
の周壁に連続している。すなわち吸気側の2つの軸受3
0A、30A(図1参照)の下の半体31A、31A
は、それぞれの軸受30A、30A側に近い点火栓着脱
孔22、22の周壁に連続している。このためエンジン
の剛性が増大する。
【0019】ここに2つの点火栓20、20の中心間の
間隔L1は、2つの内側カム38b、38c幅方向の中
心間隔L2より広く、かつ外側のカム38a、38bの
幅方向の中心間隔L3よりも狭くなっている(図5)。
このため下の半体31Aは各半体31Aに近い方の点火
栓着脱孔22に接近し、エンジンの剛性増加に一層適す
る。なおこの実施例では2つの点火栓着脱孔22、22
の周壁も互いに連続している。
【0020】内側の2本の吸気弁24b、24cは図
1、4から明らかなようにカム軸30aに直交する平面
上に位置し、外側の2本の吸気弁24a、24cはその
上部が互いに広がるように傾いている。34(34a〜
d)は吸気弁24のリフタ、36(36a、b、図1参
照)は排気弁26のリフタであり、これらのリフタ3
4、36はそれぞれカム軸30a、30bの下方に臨む
ようにカムケース12に保持されている。
【0021】なお外側の吸気弁24a、24dは吸気側
カム軸30aに直交する平面上にないから、カム軸30
aの1気筒に対する4つのカム38(38a〜d)のう
ち外側のカム38a、38dのカム面はリフタ34a、
34dの上面に平行に摺接するように傾いている(図4
参照)。
【0022】ここに外側のカム38a、38dは、リフ
タ34a、34dに対して外側に偏位している。すなわ
ちカム38a、38dの幅方向中心Aは、吸気弁24
a、24dの弁軸の上端Bよりも外側にαだけ偏位して
いる。なお図4ではカム38dについて図示しているが
カム38aについても同様である。またこの実施例では
内側のカム38b、38cの幅方向の中心Cは、吸気弁
24b、24cの弁軸上端Dよりも内側へβだけ偏位し
ている。
【0023】この結果内側カム38b、38cと外側カ
ム38a、38dとの間隔γが一層広くなる。本発明で
はこの拡大された間隔γに吸気側カム軸30aの軸受3
0A、30Aを配置する。
【0024】すなわち図1において、吸気側カム軸30
aは1つの気筒に対して、各気筒の内・外側カム38a
と38bとの間およびカム38cとdの間の2ヶ所(2
気筒では合計4ヶ所)において軸支され、これらの位置
l〜oにおいて前記カムキャップ32aがカムケース1
2上面に固定される。すなわち位置l〜oが吸気側カム
軸30aの軸受30Aの配設位置である。
【0025】2本の排気弁26はカム軸30に直交する
平面上に位置し、排気側カム軸30bは排気用カム40
(40a、40b)間の位置p、qにおいて軸受30B
によって軸支される。すなわちこれらの位置p、qで固
定されたカムキャップ32bとカムケース12上面との
間にカム軸30bは軸支される。
【0026】42は吸気通路であり、この吸気通路42
はシリンダヘッド10の左側面に開口する横長の吸気口
44を持ち、内側の吸気弁24b、c間に位置する仕切
壁46(図3)で左右に分岐し、各分岐路48(48
a、b)がそれぞれ吸気弁24a、bおよび24c、d
に連通する。また50(50a、50b)は互いに独立
した排気通路であり、それぞれ排気弁26a、26bに
独立に連通している。なお図1で52はカムチェーン収
容室である。
【0027】図6と図7は他の実施態様のカムケースの
平面図と吸気弁配置を示す図である。この実施態様の吸
気側カム軸130は内側の吸気弁24b、cを開閉する
1つの内側カム138を持ち、2つの内側吸気弁24
b、cを1つのカム138と1つのリフタ134を用い
て開閉するものである。
【0028】この実施態様によれば1つの気筒に対し吸
気側のカムは3個すなわち38a、dおよび138の3
個で済むから、外側カム38a、dと中央のカム138
との間隔が拡大し、ここに十分な軸受収容間隔を得るこ
とが可能になる。
【0029】なお以上の各実施態様はカム軸30、13
0により吸・排気弁24、26をリフタ34、36を介
して直接開閉する直動式の動弁機構を用いているが、本
発明はロッカアームを介して吸気弁を開閉するものにも
適用でき、これを包含する。
【0030】また4つの吸気弁24は、その弁軸の中心
線の延長がカム軸30aの中心に一致するようにするの
が望ましいが、各吸気弁24の弁ばねやバルブリフタが
互いに接近する場合には、各吸気弁24の弁軸中心線を
カム軸30a中心に一致させず、図2上で外側吸気弁2
4a、dの弁軸中心線と内側吸気弁24b、cの弁軸中
心線との交点をカム軸30aの中心よりも上方に位置さ
せるようにして、隣接する弁ばねやリフタを離すように
してもよい。
【0031】
【発明の効果】請求項1の発明は以上のように、4個の
吸気弁のうち内側の2つの吸気弁を内側カムにより、外
側の2つの吸気弁を2つの外側カムにより開閉し、内側
カムと外側カムとの間に軸受を配設したものであるか
ら、吸気側軸受の軸受間隔を小さくでき、カム軸の小径
化、軽量化が図れる。またカム軸の長さを増大させるこ
となく軸受を収容できるから、エンジンの小型化も可能
となる。
【0032】またこれら吸気側軸受の下の半体を、上・
下の半体の分割面を含む平面上において、各軸受と同側
の点火栓着脱孔の周壁に連続させたから、エンジンの剛
性を増大できる。
【0033】ここに内側カムを2つとし、2つの点火栓
の中心間の間隔を、2つの内側カムの幅方向の中心間隔
より広くし、かつ2つの外側カムの幅方向の中心間隔よ
り狭く設定すれば、軸受は点火栓着脱孔の周壁に接近す
るから、エンジンの剛性増大に一層適するものとなる
(請求項2)。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施態様のカム配列を示すためのカ
ムケースの平面図
【図2】そのII-II線断面図
【図3】弁配列を示す平面図
【図4】吸気弁の配置を示す図2におけるIV矢視図
【図5】カムと点火栓の配置を示す平面図
【図6】他の実施態様のカムケースの平面図
【図7】その吸気弁配置を示す図
【符号の説明】
10 シリンダヘッド 12 カムケース 18 燃焼室 20 点火栓 22 点火栓着脱孔 24 吸気弁 30a 吸気側カム軸 30A 吸気側カム軸の軸受 31A 軸受30Aの下の半体 32a 軸受30Aの上の半体であるカムキャップ 38a、b 外側カム 38b、c、138 内側カム A、C カム幅の中心 B、D 弁軸上端 L1 点火栓の中心間隔 L2 内側カムの幅方向中心間隔 L3 外側カムの幅方向中心間隔

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼室の中央付近に2つの点火栓を吸気
    側カム軸の長さ方向に離して配設した多弁式4サイクル
    エンジンにおいて、1本の吸気側カム軸により開閉され
    る4個の吸気弁と、外側の2つの吸気弁を開閉する2つ
    の外側カムと、内側の2つの吸気弁を開閉する内側カム
    と、これら内側カムと外側カムとの間に設けたカム軸の
    2つの軸受とを備え、これら各軸受を上下に分割可能な
    半体で形成し、これら上・下の半体の分割面を含む平面
    上で、下の半体を各軸受と同側の点火栓着脱孔の周壁に
    連続させたことを特徴とする多弁式4サイクルエンジ
    ン。
  2. 【請求項2】 2つの内側カムを備え、2つの点火栓の
    中心間の間隔は、2つの内側カムの幅方向の中心間隔よ
    り広く、2つの外側カムの幅方向の中心間隔よりも狭い
    請求項1の多弁式4サイクルエンジン。
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