JP4906542B2 - 内燃機関の2次空気供給装置 - Google Patents
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Description
そして、シリンダヘッドを覆うシリンダヘッドカバーに形成される2次空気弁室は、両側のロッカアームシャフトの間のシリンダ軸線上にある。
カムシャフトの軸方向に配設された複数の気筒の最外側の気筒のさらに外側に、2次空気弁室が形成されるので、気筒配列方向の中央部に車体系構造部材のためのスペースを大きく確保することができる。
ロッカアームシャフトが、シリンダヘッドと別体のロッカアームシャフト軸受部材により軸支されるので、内燃機関のコンパクト化のためロッカアームシャフトをカムシャフトより燃焼室側に近づけて配置することが容易にできる。
すなわち、ロッカアームシャフト軸受部材を別体とすることで、内燃機関のコンパクト化を図ると同時に、シリンダヘッドの加工工数を削減し、組付性の向上を図ることができる。
すなわち、ロッカアームシャフト軸受部材を別体とすることで、内燃機関のコンパクト化を図ると同時に、シリンダヘッドの加工工数を削減し、組付性の向上を図ることができる。
本実施の形態の内燃機関1は、自動二輪車に搭載される前後V型4気筒内燃機関である。
クランクシャフト2を左右水平方向に指向させる横置き配置で自動二輪車に搭載される内燃機関1は、OHC型の水冷式で、2気筒ずつ前後に傾いたフロントバンクBfとリヤバンクBrがV字に構成され、その互いのバンク角は90度弱である。
同様に、後シリンダブロック3rには後シリンダヘッド4rが後方斜め上に重ねられて締結ボルト48rにより締結され、後シリンダヘッド4rの上を後シリンダヘッドカバー5rが覆っている。
フロントバンクBfの方が、リヤバンクBrより左右シリンダ間の距離が大きく、よって車体幅方向(左右方向)の幅長もいくらか大きい。
また、燃焼室10の天井面前半に左右一対の排気開口を有して左右一対の排気ポート12,12が前方に向けて延出し集合して排気管に連結する。
吸気バルブ21は、バルブステムの上端に嵌着されたアッパリテーナ25と前シリンダヘッド4fの中底上面に当接されたスプリングシート26との間に介装されたバルブスプリング27により閉弁方向(上方向)に付勢されている。
前シリンダヘッド4fの右端には、前後に長尺矩形のチェーン室41が形成されている。
以上3つの軸受壁42,42,43の上面には半円弧状のカムシャフト軸支部が形成され、カムシャフト軸支部の前後の上端面は前記周壁の合せ面40と同一面にある。
排気カムロブ53は、吸気カムロブ52に比較してかなり幅狭である。
そのため、カムシャフト51の左端部には軸受はなく、その軸受のために前シリンダヘッド4fの周壁を外側に膨出させるようなことはなく、内燃機関1のコンパクト化が図れる。
ドリブンスプロケット54には、クランクシャフト2に嵌着されたドライブスプロケット(図示せず)との間にカムチェーンが架渡され、クランクシャフト2に連動してクランクシャフト2の半分の回転速度でカムシャフト51は回転する。
前シリンダヘッド4fにおけるロッカアームシャフト軸受部材60,60が取り付けられる取付ボス部56は、その取付座面56aが前シリンダヘッドカバー5fとの合せ面40よりも燃焼室10に近づいた低い位置にある(図2参照)。
この軸受壁60b,60bに同軸に形成された軸受孔に、ロッカアームシャフト62がその両端を嵌入させて架設される。
ロッカアームシャフト62は、側面視(図2参照)でシリンダ軸線Lに対して、カムシャフト51とは反対側にオフセットしている。
このロッカアームシャフト軸受部材60の軸受壁60b,60b間に架設されるロッカアームシャフト62にロッカアーム63が揺動自在に軸支される。
図3に示すように、プラグ差込孔15の左側のロッカアーム63は、軸支部から屈曲して斜め右方に延出し、プラグ差込孔15の右側のロッカアーム63は、軸支部から屈曲して斜め左方に延出して左右の排気バルブ31,31のバルブステムの上方にそれぞれ至っている。
したがって、カムシャフト51の排気カムロブ46,46の回転が左右のロッカアーム63,63を揺動し、このロッカアーム63,63の揺動が左右の排気バルブ31,31を駆動する。
側に吸気カムロブ52、遠い側に排気カムロブ53があり、排気バルブ31に比べスプリング荷重が大きくなる吸気バルブ21を直接駆動するカムシャフト51の吸気カムロブ52が、軸受(カムシャフトホルダ44)に隣り合って配置されるので、吸気バルブ21から吸気カムロブ52に加わる比較的大きな荷重を軸受が近傍で受けることができ、カムシャフト51の剛性バランスを最適化することが容易にできるため、カムシャフト51の軽量化および低コスト化が図れる。
膨出部60c,60cの上端面は、前シリンダヘッド4fの前シリンダヘッドカバー5fとの合せ面40と同一面をなす。
前シリンダヘッド4f側の2次空気通路81cは、排気ポート12に向かって延び、排気ポート12に開口している。
該締付ボス部47は、その締付座面が合せ面40より低く、バルブスプリング27,37を下方で受けるスプリングシート26,36と略同じ高さ位置にある(図6参照)。
なお、前シリンダブロック3fと前シリンダヘッド4fとの間にはガスケット8が介装される。
締付ボルト48は、シリンダボア3bに近い周囲4か所を締結するので、シリンダボア3bからのガスの吹き抜けは確実に防止される。
なお、前シリンダヘッド4fと前シリンダヘッドカバー5fとの間にはガスケット9が介装される。
上壁71の前半部には、左右の円筒部72,72の間の中央に、矩形の枠壁77の内部が下方に膨出して底壁78とする下流側2次空気弁室80b,80bが左右に隣接して一対形成されている。
また、図3の前シリンダヘッド4fの上面図において2点鎖線で示すように、下流側2次空気弁室80b,80bは、左右シリンダ間で、左右のロッカアーム63,63の互いに離れる方向に屈曲した間に位置する。
したがって、下流側2次空気弁室80b,80bは、2次空気通路81a,81b,81cを介して排気ポート12と連通する。
左右一対ある下流側2次空気弁室80b,80bに対して左右の支持板91,91で仕切られた上流側2次空気弁室80aは共通の空間をなしている。
支持板91には、リード弁板93により開閉される弁孔91aが穿設されている。
また、前シリンダヘッドカバー5fにおける下流側弁室80bの底壁78の隅に開口して下方に延出する2次空気通路81aを逆流してくる高温の排気ガスに2次空気用リード弁90が直接曝されないように遮熱板88が設けられている。
よって内燃機関1のシリンダ軸線方向の長さを抑えて内燃機関1のコンパクト化を図ることができる。
2次空気弁室80a,80bは、ロッカアーム63が低くなったロッカアームシャフト62より前側に設けられ、ロッカアーム63の湾曲した前側延出部に沿って前に行くほど低くなるように傾いて設けられているので、益々低く抑えて配置され、内燃機関1のコンパクト化をさらに図ることができる。
すなわち、ロッカアームシャフト軸受部材60を別体とすることで、ロッカアームシャフト62の軸孔形成のための加工孔等を前シリンダヘッド4fに穿孔する必要がなく、内燃機関1のコンパクト化を図りつつ、前シリンダヘッド4fの加工工数を削減し、組付性の向上を図ることができる。
フロントバンクBfの各部材に相当する部材の符号には添え字rを付けて示すこととする。
カムシャフト51rの吸気カムロブ52r,52rの回転で直接吸気バルブ21r,21rのバルブリフタ23r,23rが駆動される。
そのため、カムシャフト51rの左端部には軸受はなく、その軸受のために後シリンダヘッド4rの周壁を外側に膨出させるようなことはなく、内燃機関のコンパクト化が図られている。
他方、カムシャフト51rの右端は、右側のカムシャフトホルダ45rに軸支されてチェーン室41rに突出してドリブンスプロケット54rが取り付けられている。
カムシャフト51rの排気カムロブ53r,53rの回転が左右のロッカアーム63r,63rを揺動し、このロッカアーム63r,63rの揺動が左右の排気バルブ31r,31rを駆動する。
下流側弁室80brの底壁78rには、2次空気通路81arが形成され、2次空気通路81arは、排気ポート12rまで連通している。
また、左側の枠壁77rの左後角部の取付ボス部77arは、後シリンダヘッド4rの左後隅の締付ボス部47rの上方にあってスペースを有効に利用しており、後シリンダヘッドカバー5rの左後角部を側方に膨出させる必要がなく、内燃機関1のコンパクト化を図っている。
リヤバンクBrは、その後方に例えば燃料タンクやエアクリーナなどの車体系構造部材が配置されるので、2次空気弁室80br,80brが左右に分かれ、さらに左右のシリンダの外側に形成されることで、中央部に車体系構造部材のためのスペースを大きく確保することができる。
なお、本実施の形態では、V型4気筒内燃機関を対象にしたが、本願発明は、直列多気筒の内燃機関に適用でき、さらに一部の請求項の発明については単気筒の内燃機関にも適用できるものである。
1…内燃機関、2…クランクシャフト、3f,3r…シリンダブロック、4f,4r…シリンダヘッド、5f,5r…シリンダヘッドカバー、
10,10r…燃焼室、11,11r…吸気ポート、12,12r…排気ポート、15,15r…プラグ差込孔、16,16r…点火プラグ、
20…動弁装置、21…吸気バルブ、31…排気バルブ、40…合せ面、42,43…軸受壁、44,44r,45,45r…カムシャフトホルダ、47,47r…締付ボス部、48,48r…締付ボルト、51,51r…カムシャフト、52,52r…吸気カムロブ、53,53r…排気カムロブ、56…取付ボス部、60,60r…ロッカアームシャフト軸受部材、62,…ロッカアームシャフト、63,63r…ロッカアーム、
77…枠壁、78,78…底壁、80a…上流側2次空気弁室、80b,80br…下流側2次空気弁室、81a,81ar,81b,81c…2次空気通路、85…弁カバー、90…2次空気用リード弁。
Claims (5)
- シリンダヘッド(4f)にカムシャフト(51)とロッカアーム(63)を軸支するロッカアームシャフト(62)とが互いに平行に設けられ、
前記シリンダヘッド(4f)を上方から覆うシリンダヘッドカバー(5f)に2次空気の供給を制御する2次空気弁室(80a,80b)が形成される内燃機関の2次空気供給装置において、
シリンダ軸線(L)に対して前記カムシャフト(51)と前記ロッカアームシャフト(62)が互いに反対側にオフセットして配置され、
前記2次空気弁室(80a,80b)がシリンダ軸線(L)に対して前記ロッカアームシャフト(62)側に形成され、
前記カムシャフト(51)の軸方向に複数の気筒が配設され、
前記2次空気弁室(80a,80b)が最外側の気筒のさらに外側に形成されることを特徴とする内燃機関の2次空気供給装置。 - シリンダヘッド(4f)にカムシャフト(51)とロッカアーム(63)を軸支するロッカアームシャフト(62)とが互いに平行に設けられ、
前記シリンダヘッド(4f)を上方から覆うシリンダヘッドカバー(5f)に2次空気の供給を制御する2次空気弁室(80a,80b)が形成される内燃機関の2次空気供給装置において、
シリンダ軸線(L)に対して前記カムシャフト(51)と前記ロッカアームシャフト(62)が互いに反対側にオフセットして配置され、
前記2次空気弁室(80a,80b)がシリンダ軸線(L)に対して前記ロッカアームシャフト(62)側に形成され、
前記ロッカアームシャフト(62)が、前記シリンダヘッド(4f)と別体のロッカアームシャフト軸受部材(60)により軸支され、
前記ロッカアームシャフト(62)が前記カムシャフト(51)より燃焼室(10)側に配置され、
前記ロッカアームシャフト軸受部材(60)に前記カムシャフト(51)と反対側に膨出して膨出部(60c)が形成され、同膨出部(60c)に2次空気通路(81b)が上下に貫通して形成され、
前記シリンダヘッドカバー(5f)に下方に膨出して底壁(78)とする2次空気弁室(80b)が形成され、前記底壁(78)の隅部が下方に延出して延出部(78a)を形成し、同延出部(78a)に2次空気通路(81a)が形成され、
前記シリンダヘッドカバー(5f)の前記延出部(78a)の下端面と前記ロッカアームシャフト軸受部材(60)の前記膨出部(60c)の上端面が対向し、前記延出部(78a)の2次空気通路(81a)と膨出部(60c)の2次空気通路(81b)とが同軸で連結されることを特徴とする内燃機関の2次空気供給装置。 - 前記カムシャフト(51)の軸方向に複数の気筒が配設され、
前記2次空気弁室(80a,80b)が隣り合う気筒間に形成されることを特徴とする請求項2記載の内燃機関の2次空気供給装置。 - 吸気バルブ(21)または排気バルブ(31)の一方のバルブが前記カムシャフト(51)の一方のカムロブ(52)により直接駆動され、他方のバルブが前記カムシャフト(51)の他方のカムロブ(53)により前記ロッカアーム(63)を介して駆動されることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載の内燃機関の2次空気供給装置。
- 前記2次空気弁室(80a,80b)が前記ロッカアームシャフト(62)に対して前記カムシャフト(51)と反対側に形成されることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項記載の内燃機関の2次空気供給装置。
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