JP5740121B2 - 動弁機構付きエンジン - Google Patents

Description

本発明は、燃焼室の吸気弁や排気弁をカム（カム部材）の駆動により作動させて燃焼室を開閉可能な動弁機構付きエンジンに関する。

動弁機構付きエンジンとして、動弁機構で吸気弁および排気弁を開閉駆動するオーバーヘッドカムシャフト式（ＯＨＣ式）の小型汎用エンジンが知られている。
この動弁機構付きエンジンは、吸気弁を開閉駆動する吸気用ロッカアームと、排気弁を開閉駆動する排気用ロッカアームと、吸気用および排気用ロッカアームを駆動するカム（カム部材）と、カム部材にクランクシャフトの動力を伝える伝達ベルトとを備えている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１の動弁機構付きエンジンによれば、クランクシャフトの回転を伝達ベルトを介してカム部材に伝え、カム部材が回転することで吸気用ロッカアームおよび排気用ロッカアームをスイング移動させる。
吸気用ロッカアームや排気用ロッカアームをスイング移動させることで、吸気弁や排気弁を開閉駆動することができる。

特開２００６−１５２９４１号公報

ところで、動弁機構付きエンジンは、一般に、燃焼室の形状、吸気弁および排気弁の配置箇所や点火プラグの配置箇所などが燃焼室内の燃焼効率に影響を与えることが知られている。
しかし、特許文献１の動弁機構付きエンジンは小型汎用エンジンであるため、燃焼室の形状、吸気弁および排気弁の配置箇所や点火プラグの配置箇所などの選択に制約があり、そのことが燃焼効率を高める妨げになっていた。

本発明は、燃焼効率を高めることができる動弁機構付きエンジンを提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、燃焼室の吸気弁を開閉可能な吸気用ロッカアームと、燃焼室の排気弁を開閉可能な排気用ロッカアームと、吸気用ロッカアームおよび排気用ロッカアームを駆動するカムと、カムにクランクシャフトの動力を伝達する伝達手段とを備えた動弁機構付きエンジンにおいて、カムの回転中心線に対して吸気用ロッカアームのスイング中心線および排気用ロッカアームのスイング中心線を傾斜させるとともに、カムの回転中心線に対してカムのカム面を傾斜させ、且つカムの回転中心線は、吸気用ロッカアームおよび排気用ロッカアームのスイング中心線よりもクランクシャフトに近い側であり、カム面に摺接するスリッパを、吸気用ロッカアームおよび排気用ロッカアームに備え、スリッパがカム面に案内されることにより吸気用ロッカアームおよび排気用ロッカアームがスイング中心線を中心にスイング運動可能とし、伝達手段は、クランクシャフトに設けられた駆動プーリと、カムの回転中心線に対して同軸上に設けられた従動プーリと、駆動プーリおよび従動プーリに巻回された伝達ベルトとからなり、従動プーリは、シリンダヘッドの側部に配置されているカムに対して前記燃焼室寄りに配置されるとともに、カムに一体成形され、燃焼室は、シリンダ内のピストンに対峙する面が略半球形状に形成され、略半球形状の面の法線方向に、吸気弁で開閉される吸気口および排気弁で開閉される排気口が形成されていることを特徴とする。

請求項２は、前記略半球形状の面のうち、前記燃焼室、前記シリンダの中心線あるいは中心線近傍に点火プラグが設けられたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、吸気用ロッカアームのスイング中心線と、排気用ロッカアームのスイング中心線とをカムの回転中心線に対して傾斜させた。
よって、吸気弁および排気弁をシリンダの中心線に対して傾斜させることができる。
吸気弁および排気弁をシリンダの中心線に対して傾斜させることで、燃焼室を略半球形状に形成して、燃焼室に対して法線方向に吸気弁や排気弁を配置することができる。

これにより、吸気弁や排気弁を燃焼室に沿わせることができ、燃焼室の最小表面積化、あるいは消炎部（クエンチングゾーン）の減少を図ることができる。
ここで、燃焼室の形状を最小表面積とすることや、消炎部（クエンチングゾーン）の減少を図ることは、燃焼室内で燃料を効率よく燃焼できる要因であることが知られている。
これにより、燃焼室の最小表面積化、あるいは消炎部（クエンチングゾーン）の減少を図ることで、エンジンの燃焼効率を高めることができる。

さらに、吸気弁および排気弁をシリンダの中心線に対して傾斜させることで、吸気弁や排気弁をシリンダの中心線から回避（オフセット）させて配置することができる。
よって、点火プラグの着火部を燃焼室、シリンダの中心線あるいは中心線近傍に設けることが可能になる。

ここで、点火プラグの着火部を燃焼室、シリンダの中心線あるいは中心線近傍に設けることは、燃焼室内で燃料を効率よく燃焼できる要因であることが知られている。
これにより、点火プラグの着火部を燃焼室、シリンダの中心線あるいは中心線近傍に設けることで、エンジンの燃焼効率を高めることができる。

加えて、カムの回転中心線に対してカム面を傾斜させ、カム面に吸気用ロッカアームおよび排気用ロッカアームのスリッパを摺接させた。
よって、カムを回転中心線に沿わせて移動することにより、吸気弁および排気弁のバルブリフト量（昇降量）の増減を調整することや、ラッシュアジャスタ（Lash-adjuster）機構の役割を果たすことができる。
ここで、ラッシュアジャスタ機構とは、例えば、カム周り部品のクリアランスが大きくなった場合に、クリアランスを調整することでエンジンの特性を好適に保つ機構をいう。

また、従動プーリをカムに対して燃焼室寄りに配置した。
よって、従動プーリや伝達ベルトをシリンダ側に近づけることができる。
このように、従動プーリや伝達ベルトをシリンダ側に近づけることで、動弁系システムのコンパクト化を図ることができる。

さらに、従動プーリを燃焼室寄りに配置することで、カムを燃焼室から離して配置することができる。カムを燃焼室から離すことで熱の影響を受け難くでき、またカム面を傾斜させることでテーパ状となり、従動プーリおよびカムを一体成形することが可能になる。
従動プーリにカムを一体成形することにより、部品点数を削減でき、動弁系システムの一層のコンパクト化を図ることができる。

さらにまた本発明では、燃焼室のうち、シリンダ内のピストンに対峙（対向）する面を略半球形状に形成した。そして、略半球形状の面の法線方向に吸気口および排気口を形成した。
燃焼室を略半球形状に形成することで、燃焼室の形状を最小表面積とすることができる。また、燃焼室に対して法線方向に吸気弁や排気弁を配置することで、吸気弁や排気弁の着座面を燃焼室の表面に沿わせることができる。

ここで、燃焼室の形状を最小表面積とすることや、吸気弁や排気弁の着座面を燃焼室の表面に沿わせることは、燃焼室内で燃料を効率よく燃焼できる要因であることが知られている。
これにより、燃焼室の形状を最小表面積とし、かつ、吸気弁や排気弁の着座面を燃焼室の表面に沿わせることで、エンジンの燃焼効率を高めることができる。

請求項２に係る発明では、略半球形状の面のうち、燃焼室、シリンダの中心線あるいは中心線近傍に点火プラグを設けた。
ここで、点火プラグの着火部を燃焼室、シリンダの中心線あるいは中心線近傍に設けることは、燃焼室内で燃料を効率よく燃焼できる要因であることが知られている。
これにより、燃焼室、シリンダの中心線あるいは中心線近傍に点火プラグを設けることで、エンジンの燃焼効率を高めることができる。

本発明に係る動弁機構付きエンジンを示す斜視図である。 図１の動弁機構付きエンジンから外装カバーを除去した状態を示す斜視図である。 図２の３−３線断面図である。 本発明に係る動弁機構を示す斜視図である。 本発明に係る動弁機構を示す側面図である。 本発明に係る動弁機構を示す分解斜視図である。 本発明に係る動弁機構の吸気弁および排気弁を示す断面図である。 本発明に係る動弁機構の吸気弁および排気弁を作動する例を説明する図である。 本発明に係る吸気弁および排気弁のバルブリフト量の増減を調整する例を説明する図である。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。

実施例に係る動弁機構付きエンジン１０について説明する。
図１、図２に示すように、動弁機構付きエンジン１０は、エンジン本体１４（図３参照）およびラジエータ１６などを含むエンジン全体１２と、エンジン全体１２を覆うカバー構造体２０とを備えた液冷型の汎用エンジンである。
液冷型の汎用エンジンとして、例えば、水冷型の汎用エンジンが挙げられる。

図３に示すように、エンジン全体１２は、シリンダブロック／ヘッド３１のシリンダブロック３２内にピストン３４が設けられたエンジン本体１４と、エンジン本体１４を冷却するラジエータ１６と、エンジン本体１４の周辺に設けられた周辺装備品１８を備えている。

エンジン本体１４のシリンダブロック／ヘッド３１は、シリンダブロック３２およびシリンダヘッド３３が一体に成形されている。
このエンジン本体１４は、シリンダブロック３２内にピストン３４が設けられ、ピストン３４にコンロッド３５を介してクランクシャフト３６が連結され、クランクシャフト３６がクランクケース３７で覆われている。

さらに、エンジン本体１４は、クランクケース３７から突出されたクランクシャフト３６の端部３６ａに冷却ファン３８が設けられ、シリンダヘッド３３やシリンダブロック／ヘッド３１に動弁機構４１が設けられ、シリンダヘッド３３に点火プラグ４２および冷却手段４３が設けられている。

冷却ファン３８は、フライホイール４６に同軸上に設けられている。
フライホイール４６は、クランクシャフト３６の端部３６ａに同軸上に設けられることで、クランクケース３７の上方に配置されている。
よって、冷却ファン３８は、クランクシャフト３６の端部３６ａに同軸上に設けられ、クランクケース３７の上方に配置されている。
冷却ファン３８を回転することで、外部から導入した冷却風をラジエータ１６に導くことができ、かつ、ラジエータ１６を冷却した冷却風をマフラーに導くことができる。
フライホイール４６は、クランクシャフト３６の回転を円滑に確保するための部材である。

動弁機構４１は、クランクシャフト３６の回転をカム部材（カム）４７に伝える伝達手段４８と、カム部材４７の回転で燃焼室４９を開閉する吸気弁５１（図４参照）および排気弁５２と、その他の動弁機構４１関連の部材とを備えている。
動弁機構４１によれば、クランクシャフト３６の回転を伝達手段４８でカム部材４７に伝えることでカム部材４７が回転する。カム部材４７が回転することで吸気弁５１や排気弁５２が作動する。
なお、動弁機構４１については図４〜図７において詳しく説明する。

冷却手段４３は、シリンダヘッド３３の周囲に埋設される（鋳込まれる）とともにラジエータ１６に連通された冷却通路５４と、冷却通路５４の途中に設けられたウォータポンプ５５およびサーモスタット（図示せず）とを備えている。
ウォータポンプ５５は、シリンダヘッド３３の上方に設けられるとともに伝達手段４８に連結されている。
よって、クランクシャフト３６の回転が伝達手段４８を介してウォータポンプ５５に伝えられ、ウォータポンプ５５が回転する。

ラジエータ１６は、通常用いられるエンジン冷却用のラジエータと同じ構成部材である。
このラジエータ１６は、ウォータポンプ５５の上方に設けられるとともに、冷却ファン３８に隣接して設けられている。
よって、冷却ファン３８を回転させることにより、冷却ファン３８の吸込力をラジエータ１６に付与させてラジエータ１６に冷却風を通すことができる。

このラジエータ１６に冷却手段４３の冷却通路５４（冷却通路の一部は図示せず）が連通されている。よって、エンジン本体１４を冷却した冷却液を冷却通路５４を経てラジエータ１６に循環することができる。
エンジン本体１４を冷却した冷却液をラジエータ１６に循環することで、ラジエータ１６で冷却液を冷却することができる。

すなわち、冷却手段４３およびラジエータ１６によれば、冷却通路５４内の冷却液をウォータポンプ５５で循環することにより、冷却液でエンジン本体１４を冷却できる。
ここで、冷却液が規定温度まで上昇していない場合には、サーモスタット５６の作動により、エンジン本体１４を冷却した冷却液をウォータポンプ５５を経てエンジン本体１４に循環させることができる。

一方、冷却液が規定温度まで上昇している場合には、サーモスタット５６の作動により、エンジン本体１４を冷却した冷却液をウォータポンプ５５を経てラジエータ１６に導く。
導いた冷却液をラジエータ１６で冷却し、冷却した冷却液をエンジン本体１４に循環させてエンジン本体１４を冷却する。

図１、図２に示すように、周辺装備品１８は、エンジン本体１４の周辺に設けられたマフラー、燃料タンク６２、オイルタンク６３およびエアクリーナ６４を含んでいる。
この周辺装備品１８はカバー構造体２０で覆われている。

図２、図３に示すように、カバー構造体２０は、エンジン本体１４（図３参照）およびラジエータ１６を覆うエンジンカバー２１と、エンジン本体１４の冷却ファン３８を覆うリコイルカバー２２と、周辺装備品１８のマフラーを覆うマフラーカバー２３と、エンジン全体１２を覆う外装カバー２４とを備えている。

エンジンカバー２１は、エンジン本体１４およびラジエータ１６を覆うカバー本体７１と、カバー本体７１に設けられたラジエータガード７４とを備えている。
カバー本体７１は、側面視で略Ｌ字状に形成され、冷却風を内部に導入する冷却風導入口７６を有する。この冷却風導入口７６にラジエータガード７４の支持部位７４ａを介してラジエータ１６が支持されている。
冷却風導入口７６にラジエータ１６が支持されることにより、冷却風導入口７６から取り入れた冷却風をラジエータ１６に導通させることができる。

ラジエータガード７４は、冷却風導入口７６に組み付けられた部位にガードルーバ７４ｂが形成されている。ガードルーバ７４ｂは、複数のルーバ単体が所定間隔をおいて設けられている。
よって、エンジンカバー２１の外部からガードルーバ７４ｂ（すなわち、冷却風導入口７６）を経て冷却風をカバー本体７１の上収容空間７８に導入することができる。
さらに、ラジエータガード７４にガードルーバ７４ｂを形成することにより、ラジエータガード７４でラジエータ１６を保護することができる。

カバー本体７１の天井部７１ｂの上方に隣接して冷却ファン３８が配置されている。
天井部７１ｂにはカバー開口７１ａが形成されている。
カバー開口７１ａを形成することで、冷却ファン３８がカバー開口７１ａを経てカバー本体７１の収容空間７７に連通されている。

冷却ファン３８は、リコイルカバー２２で覆われている。
リコイルカバー２２は、冷却ファン３８の外周に沿って形成された周側壁２２ａと、周側壁２２ａの上端部を塞ぐ頂部２２ｂと、周側壁２２ａの下端部に下部開口２２ｃとを有する。

リコイルカバー２２の下部開口２２ｃは、カバー開口７１ａに対峙（対向）している。
よって、リコイルカバー２２の下部開口２２ｃは、カバー開口７１ａ、収容空間７７および上収容空間７８を経て冷却風導入口７６に連通されている。
ここで、冷却風導入口７６にラジエータ１６が設けられている。さらに、ラジエータ１６は、冷却ファン３８に隣接して配置されている。

よって、冷却ファン３８を回転させることにより、冷却風導入口７６（すなわち、ラジエータ１６）に冷却風を良好に導くことができる。
これにより、ラジエータ１６内の冷却液を冷却風で好適に冷却でき、冷却した冷却液で汎用液冷エンジン１０を効率よく冷却することができる。

リコイルカバー２２にはエンジン始動用のリコイルスタータ８１が内蔵されている。
リコイルスタータ８１は、リコイルカバー２２の頂部２２ｂに設けられた支持軸８２と、支持軸８２に回転自在に支持されたプーリ８３と、プーリ８３および支持軸８２に連結されたリコイルスプリング８４と、プーリ８３に設けられたワンウエイクラッチ８５と、プーリ８３に基端部が連結されて外周に巻き付けられたケーブル８６と、ケーブル８６の先端に設けられたリコイルノブ８７（図１参照）とを備えている。

支持軸８２は、クランクシャフト３６に向けて延出されるとともに、クランクシャフト３６に対して同軸上に配置されている。
ワンウエイクラッチ８５は、係止爪（図示せず）がフライホイール４６の係止溝８８に係止されている。

よって、リコイルノブ８７を手で掴んで引っ張ることによりプーリ８３がリコイルスプリング８４のばね力に抗して回転する。プーリ８３が回転することによりフライホイール４６を介してクランクシャフト３６が回転する。
クランクシャフト３６が回転することで汎用液冷エンジン１０が始動する。汎用液冷エンジン１０が始動することで、フライホイール４６の係止溝８８から係止爪が外れる。
リコイルノブ８７から手を離すことにより、リコイルスプリング８４のばね力でプーリ８３が回転し、プーリ８３にケーブル８６が巻き付けられる。

図１、図２に示すように、外装カバー２４は、エンジン全体１２を覆うように略矩形体状に形成されたカバーである。
この外装カバー２４は、ラジエータガード７４に対応する部位に外装ルーバ９６が形成されている。
外装ルーバ９６は、複数のルーバ単体が所定間隔をおいて設けられている。

ラジエータガード７４に対応する部位に外装ルーバ９６を形成することで、外装カバー２４の外部から外気を冷却風として外装カバー２４の内部に導くことができる。
図３に示すように、外装カバー２４の内部に導いた冷却風をラジエータガード７４のガードルーバ７４ｂ（冷却風導入口７６）を経てエンジンカバー２１の上収容空間７８に導くことができる。
上収容空間７８に冷却風を導くことで、導いた冷却風がラジエータ１６を通過することができる。ラジエータ１６に冷却風を導くことでラジエータ１６内の冷却液を冷却することができる。

つぎに、動弁機構４１を図４〜図７に基づいて詳説する。なお、図４〜図７においては動弁機構４１の構成の理解を容易にするためにエンジン本体１４を立設させた状態で示す。

図４に示すように、動弁機構４１は、クランクシャフト３６の回転（動力）をカム部材４７に伝達する伝達手段４８と、伝達手段４８の従動プーリ５８に一体に形成されたカム部材４７と、カム部材４７の回転で作動する吸気用ロッカアーム１２１および排気用ロッカアーム１２２と、吸気用ロッカアーム１２１に連結された吸気弁５１と、排気用ロッカアーム１２２に連結された排気弁５２とを備えている。

伝達手段４８は、クランクシャフト３６に設けられた駆動プーリ５７と、冷却通路５４に回転自在に支持された従動プーリ５８と、駆動プーリ５７および従動プーリ５８に巻回された無端状の伝達ベルト（タイミングベルト）５９とを備えている。

クランクシャフト３６が回転することにより、駆動プーリ５７の回転が伝達ベルト５９を介して従動プーリ５８に伝えられる。
従動プーリ５８は、冷却通路５４の中心線（カム部材４７の回転中心線）１２４に対して同軸上に設けられている。
駆動プーリ５７の回転が従動プーリ５８に伝えられることで従動プーリ５８が駆動する。

図５に示すように、カム部材４７は、従動プーリ５８のうちシリンダヘッド３３の反対側の面（すなわち、外面）５８ａに一体に形成されている。
この状態において、カム部材４７は、従動プーリ５８に対して同軸上に設けられ、冷却通路５４に回転自在に支持されている。

よって、伝達ベルト５９により駆動される従動プーリ５８が、カム部材４７に対して燃焼室４９寄りに備えられている。
よって、従動プーリ５８や伝達ベルト５９を燃焼室４９やシリンダ４４側に近づけることができる。
このように、従動プーリ５８や伝達ベルト５９を燃焼室４９やシリンダ４４側に近づけることで、動弁系システムのコンパクト化を図ることができる。

さらに、従動プーリ５８を燃焼室４９寄りに配置することで、カム部材４７を燃焼室４９から離して配置することができる。カム部材４７を燃焼室４９から離すことで、燃焼室４９で発生した熱の影響を受け難くでき、またカム面１２５（後述する）を傾斜させることでテーパ状となり、従動プーリ５８およびカム部材４７を一体成形することが可能になる。
これにより、部品点数を削減でき、動弁系システムの一層のコンパクト化を図ることができる。

このカム部材４７は、冷却通路５４の中心線（カム部材４７の回転中心線）１２４に対して傾斜角θ１で傾斜するカム面１２５を有する。
すなわち、カム面１２５は、燃焼室４９から離れるに従って縮径するように傾斜状に形成されている。
カム面１２５は、通常のカム面と同様に、全周の一部に***部１２５ａが形成されている。

図４、図６に示すように、カム部材４７が作動（回転）することにより、吸気用ロッカアーム１２１および排気用ロッカアーム１２２がスイング軸１２７を軸にしてスイング作動（揺動）する。
吸気用ロッカアーム１２１は、スイング軸１２７にスイング自在に支持された吸気用アーム本体１３１と、吸気用アーム本体１３１に設けられた吸気用スリッパ（スリッパ）１３６とを有する。

吸気用アーム本体１３１は、基部１３１ａに一対の貫通孔１３２が設けられ、基部１３１ａから延出部１３３が延出され、先端部１３１ｂに取付孔１３４が設けられている。
一対の貫通孔１３２にスイング軸１２７が回動自在に差し込まれることにより、吸気用アーム本体１３１がスイング軸１２７にスイング自在に支持されている。
また、取付孔１３４に吸気弁５１の弁棒５１ａがナットで取り付けられている。
さらに、延出部１３３の先端１３３ａに吸気用スリッパ１３６を備えている。
吸気用スリッパ１３６は、カム面１２５に摺接するようにカム面１２５に対して平行に配置されている。

排気用ロッカアーム１２２は、スイング軸１２７にスイング自在に支持された排気用アーム本体１４１と、排気用アーム本体１４１に設けられた排気用スリッパ（スリッパ）１４６とを有する。

排気用アーム本体１４１は、基部１４１ａに一対の貫通孔１４２が設けられ、基部１４１ａから延出部１４３が延出され、先端部１４１ｂに取付孔１４４が設けられている。
一対の貫通孔１４２にスイング軸１２７が回動自在に差し込まれることにより、排気用アーム本体１４１がスイング軸１２７にスイング自在に支持されている。

よって、排気用アーム本体１４１および吸気用アーム本体１３１は、一本のスイング軸１２７に各々がスイング自在に支持されている。
すなわち、スイング軸１２７の中心線１２８は、吸気用ロッカアーム１２１のスイング中心線および排気用ロッカアーム１２２のスイング中心線と一致する。

また、取付孔１４４に排気弁５２の弁棒５２ａがナットで取り付けられている。
さらに、延出部１４３の先端１４３ａに排気用スリッパ１４６を備えている。
排気用スリッパ１４６は、カム面１２５に摺接するようにカム面１２５に対して平行に配置されている。

ここで、スイング軸１２７は、冷却通路５４の中心線（カム部材４７の回転中心線）１２４に対してスイング軸１２７の中心線１２８（すなわち、吸気用ロッカアーム１２１のスイング中心線および排気用ロッカアーム１２２のスイング中心線）が傾斜角θ２（図５参照）で傾斜されている。

以上説明した動弁機構４１によれば、吸気用スリッパ１３６がカム面１２５に案内されることにより吸気用ロッカアーム１２１がスイング軸１２７を中心にスイング運動する。
吸気用ロッカアーム１２１がスイング軸１２７を中心にスイング運動することで、吸気弁５１を開閉駆動することができる。

同様に、排気用スリッパ１４６がカム面１２５に案内されることにより排気用ロッカアーム１２２がスイング軸１２７を中心にスイング運動する。
排気用ロッカアーム１２２がスイング軸１２７を中心にスイング運動することで、排気弁５２を開閉駆動することができる。

ここで、図５に示すように、スイング軸１２７を冷却通路５４の中心線（カム部材４７の回転中心線）１２４に対して傾斜角θ２だけ傾斜させた。
ここで、吸気弁５１は吸気用ロッカアーム１２１に対して略直交するように設けられている。同様に、排気弁５２は排気用ロッカアーム１２２に対して略直交するように設けられている。
よって、吸気弁５１および排気弁５２をシリンダ４４の中心線４５に対して傾斜角θ３だけ傾斜させることができる。

これにより、図７に示すように、燃焼室４９のうちシリンダ内のピストンに対峙（対向）する天井面（シリンダ内のピストンに対峙する面）４９ａを略半球形状に形成することができる。
天井面４９ａに、吸気弁５１で開閉される吸気口１４８および排気弁５２で開閉される排気口１４９が形成されている。
吸気口１４８は、天井面４９ａの法線５０ａ方向に配置されている。
また、排気口１４９は、天井面４９ａの法線５０ｂ方向に配置されている。
よって、吸気弁５１や排気弁５２を天井面４９ａに沿わせることができ、燃焼室４９の最小表面積化、あるいは消炎部（クエンチングゾーン）の減少を図ることができる。

また、天井面４９ａを略半球形状に形成することで、燃焼室４９の形状を最小表面積とすることができる。
さらに、燃焼室４９に対して法線５０ａ方向に吸気口１４８（吸気弁５１）を配置することで、吸気弁５１の着座面１４８ａを天井面４９ａの表面に沿わせることができる。
加えて、燃焼室４９に対して法線５０ｂ方向に排気口１４９（排気弁５２）を配置することで、排気弁５２の着座面１４９ａを天井面４９ａの表面に沿わせることができる。

ここで、燃焼室４９の形状を最小表面積とすること、消炎部（クエンチングゾーン）の減少を図ることや、吸気弁５１の着座面１４８ａや排気弁５２の着座面１４９ａを天井面４９ａの表面に沿わせることは、燃焼室４９内で混合燃料を効率よく燃焼できる要因であることが知られている。
これにより、燃焼室４９の形状を最小表面積とし、消炎部（クエンチングゾーン）の減少を図り、かつ、吸気弁５１の着座面１４８ａや排気弁５２の着座面１４９ａを天井面４９ａの表面に沿わせることで、汎用液冷エンジン１０の燃焼効率を高めることができる。

さらに、図５に示すように、吸気弁５１および排気弁５２をシリンダ４４の中心線４５に対して傾斜させることで、吸気弁５１や排気弁５２をシリンダ４４の中心線４５から回避（オフセット）させて配置することができる。
よって、点火プラグ４２の着火部（先端部）４２ａを天井面４９ａの頂部４９ｂ（図７参照）に設けることが可能になる。
天井面４９ａの頂部４９ｂは、燃焼室４６、シリンダ４４の中心線４５あるいは中心線４５近傍に位置する。

ところで、実施例においては、燃焼室４６およびシリンダ４４を同一の中心線４５として説明するが、本発明はシリンダ４４の中心線に対して燃焼室４６の中心線を異ならせたものに適用させることも可能である。
この場合、点火プラグ４２の着火部４２ａを燃焼室４６の中心線あるいは中心線近傍に合わせることが好ましい。

ここで、点火プラグ４２の着火部４２ａを燃焼室４６、シリンダ４４の中心線４５あるいは中心線４５近傍に設けることは、燃焼室４９内で混合燃料を効率よく燃焼できる要因であることが知られている。
これにより、点火プラグ４２の着火部４２ａを燃焼室４６、シリンダ４４の中心線４５あるいは中心線４５近傍に設けることで、汎用液冷エンジン１０の燃焼効率を高めることができる。

つぎに、動弁機構４１の吸気弁５１および排気弁５２を作動する例を図８に基づいて説明する。
図８（ａ）に示すように、クランクシャフト３６が矢印Ａの如く回転することによりピストン３４が矢印Ｂ方向に移動する。
同時に、クランクシャフト３６が矢印Ａの如く回転することにより、駆動プーリ５７で伝達ベルト５９を矢印Ｃの如く回転する。
伝達ベルト５９が回転することにより従動プーリ５８が矢印Ｄの如く回転する。
従動プーリ５８が回転することによりカム部材４７が矢印Ｄの如く回転する。

図８（ｂ）に示すように、カム部材４７が回転することにより、吸気用スリッパ１３６が矢印Ｅの如く移動する。吸気用スリッパ１３６が矢印Ｅの如く移動することで、吸気用ロッカアーム１２１がスイング軸１２７を軸にして矢印Ｆの如くスイング作動する。
吸気用ロッカアーム１２１がスイング作動することで吸気弁５１が矢印Ｇの如く昇降する。

同時に、カム部材４７が回転することにより、排気用スリッパ１４６が矢印Ｈの如く移動する。排気用スリッパ１４６が矢印Ｈの如く移動することで、排気用ロッカアーム１２２がスイング軸１２７を軸にして矢印Ｉの如くスイング作動する。
排気用ロッカアーム１２２がスイング作動することで排気弁５２が矢印Ｊの如く昇降する。

つぎに、動弁機構付きエンジン１０のカム部材４７を冷却通路５４に沿わせて移動して吸気弁５１および排気弁５２のバルブリフト量（昇降量）の増減を調整する例を図９に基づいて説明する。
図９に示すように、カム部材４７のカム面１２５は、冷却通路５４の中心線（カム部材４７の回転中心線）１２４に対して傾斜角θ１で傾斜されている。
さらに、傾斜させたカム面１２５に吸気用スリッパ１３６や排気用スリッパ１４６が摺接されている。

よって、カム部材４７を冷却通路５４に沿わせて矢印Ｋの如く移動することにより、吸気弁５１および排気弁５２のバルブリフト量（昇降量）の増減を調整することができる。
加えて、カム部材４７を冷却通路５４に沿わせて矢印Ｋの如く移動することにより、ラッシュアジャスタ機構の役割を果たすことができる。
ここで、ラッシュアジャスタ機構とは、例えば、カム部材４７周り部品のクリアランスが大きくなった場合に、クリアランスを調整することで動弁機構付きエンジン１０の特性を好適に保つ機構をいう。

なお、本発明に係る動弁機構付きエンジンは、前述した実施例に限定されるものではなく適宜変更、改良などが可能である。
例えば、前記実施例では、液冷型の汎用エンジンとして、水冷型の汎用エンジンを例示したが、冷却液として他の液体を用いることも可能である。

また、前記実施例では、燃焼室４９の中心線およびシリンダ４４の中心線を同一中心線４５としたエンジンを例示したが、これに限らないで、燃焼室４９の中心線をシリンダ４４の中心線と異ならせたエンジンに本発明を適用することも可能である。
この場合、点火プラグ４２の着火部４２ａを燃焼室４６の中心線あるいは中心線近傍に合わせることが好ましい。

さらに、前記実施例で示した動弁機構付きエンジン１０、ピストン３４、クランクシャフト３６、点火プラグ４２、シリンダ４４、カム部材４７、伝達手段４８、燃焼室４９、天井面４９ａ、吸気弁５１、排気弁５２、冷却通路５４、駆動プーリ５７、従動プーリ５８、伝達ベルト５９、吸気用ロッカアーム１２１、排気用ロッカアーム１２２、カム面１２５、吸気用スリッパ１３６、排気用スリッパ１４６、吸気口１４８および排気口１４９などの形状や構成は例示したものに限定するものではなく適宜変更が可能である。

本発明は、燃焼室の吸気弁や排気弁をカムの駆動により作動させて燃焼室を開閉可能な動弁機構付きエンジンへの適用に好適である。

１０…動弁機構付きエンジン、３４…ピストン、３６…クランクシャフト、４２…点火プラグ、４２ａ…点火プラグの着火部、４４…シリンダ、４７…カム部材（カム）、４８…伝達手段、４９…燃焼室、４９ａ…天井面（シリンダ内のピストンに対峙する面）、４９ｂ…頂部、５０ａ，５０ｂ…法線、５１…吸気弁、５２…排気弁、５４…冷却通路、５７…駆動プーリ、５８…従動プーリ、５９…伝達ベルト、１２１…吸気用ロッカアーム、１２２…排気用ロッカアーム、１２４…冷却通路の中心線（カムの回転中心線）、１２５…カム面、１２８…スイング軸の中心線（吸気用ロッカアームのスイング中心線、排気用ロッカアームのスイング中心線）、１３６…吸気用スリッパ（スリッパ）、１４６…排気用スリッパ（スリッパ）、１４８…吸気口、１４９…排気口。

Claims (2)

1. 燃焼室（４９）の吸気弁（５１）を開閉可能な吸気用ロッカアーム（１２１）と、前記燃焼室（４９）の排気弁（５２）を開閉可能な排気用ロッカアーム（１２２）と、前記吸気用ロッカアーム（１２１）および前記排気用ロッカアーム（１２２）を駆動するカム（４７）と、前記カム（４７）にクランクシャフト（３６）の動力を伝達する伝達手段（４８）とを備えた動弁機構付きエンジンにおいて、
   前記カム（４７）の回転中心線（１２４）に対して前記吸気用ロッカアーム（１２１）のスイング中心線（１２８）および前記排気用ロッカアーム（１２２）のスイング中心線（１２８）を傾斜させるとともに、前記カム（４７）の回転中心線（１２４）に対して前記カム（４７）のカム面（１２５）を傾斜させ、
   且つ前記カム（４７）の回転中心線（１２４）は、前記吸気用ロッカアーム（１２１）および前記排気用ロッカアーム（１２２）のスイング中心線（１２８）よりもクランクシャフト（３６）に近い側であり、
   前記カム面（１２５）に摺接するスリッパ（１３６，１４６）を、前記吸気用ロッカアーム（１２１）および前記排気用ロッカアーム（１２２）に備え、
   前記スリッパ（１３６，１４６）が前記カム面（４７）に案内されることにより前記吸気用ロッカアーム（１２１）および前記排気用ロッカアーム（１２２）が前記スイング中心線（１２８）を中心にスイング運動可能とし、
   前記伝達手段（４８）は、前記クランクシャフト（３６）に設けられた駆動プーリ（５７）と、前記カムの回転中心線（１２４）に対して同軸上に設けられた従動プーリ（５８）と、前記駆動プーリ（５７）および前記従動プーリ（５８）に巻回された伝達ベルト（５９）とからなり、
   前記従動プーリ（５８）は、シリンダヘッド（３３）の側部に配置されている前記カム（４７）に対して前記燃焼室（４９）寄りに配置されるとともに、前記カム（４７）に一体成形され、
   前記燃焼室（４９）は、シリンダ（４４）内のピストン（３４）に対峙する面が略半球形状に形成され、前記略半球形状の面の法線（５０ａ，５０ｂ）方向に、前記吸気弁（５１）で開閉される吸気口（１４８）および前記排気弁（５２）で開閉される排気口（１４９）が形成されている、
   ことを特徴とする動弁機構付きエンジン。」
2. 前記略半球形状の面のうち、前記燃焼室（４９）、前記シリンダ（４４）の中心線（４５）あるいは中心線近傍に点火プラグ（４２）が設けられたことを特徴とする請求項１記載の動弁機構付きエンジン。

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