JPH03172511A - Ｓｏｈｃエンジンの動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は３本以上の吸気弁を有する５ｏ）ＩＣエンジン
の動弁装置に関し、特に燃焼室壁面の凹凸を軽減して燃
焼室形状の球状化を促進できるようにした吸気弁の配置
構造の改善に関する。

〔従来の技術〕

最近、シリンダヘッドの剛性を確保しながら吸気弁開口
面積をより増大するために吸気弁を３本以上備えた多バ
ルブエンジンが注目されている。

またエンジンの燃焼効率を向上させるためには燃焼室壁
面形状を球状化することが有利であることが知られてい
る。上述のように多数の吸気弁を備えた場合は、多弁の
弁板を球状の燃焼室壁面に沿って配置すれば良い訳であ
るが、このようにすると各弁棒が放射状に延びることと
なり、動弁機構が極めて複雑になる。この複雑化を回避
するため各弁棒をシリンダ軸方向に見て（平面視）カム
軸と直角に配置する構造が一般に採用されている。

このような動弁装置として、従来、例えば特許出願公表
昭６３−５０２６８１号公報に記載されたものがある。

この従来装置では、３つの吸気弁開口を燃焼室周縁に沿
って形成し、各開口を開閉する各吸気弁を、シリンダ軸
方向に見てカム軸と直角に、かつカム軸方向に見て外方
に傾斜させて配置している。この場合、中央吸気弁をよ
り起立させ、左。

右吸気弁と所定の角度をもって交差させており、両者の
交点は中央吸気弁棒の上端より下方に位置している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで上記公報記載の動弁装置のように、各吸気弁を
平面視でカム軸と直角に配置した場合、動弁機構は簡素
になるものの、特に燃焼室壁面の中央吸気弁開口と左、
右吸気弁開口との境界部分に凹凸が生じ易く、両吸気弁
を単に傾斜させるようにした場合は、上述の燃焼室壁面
の球状化という要請に応えられない。

本発明は、上記従来の要請に鑑みてなされたもので、燃
焼室壁面の中央吸気弁用開口と左、右吸気弁用開口との
境界部分の凹凸を軽減して球状化をより促進できるＳＯ
ＨＣエンジンの動弁装置を提供することを目的としてい
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、１本のカム軸の一側に３本以上の吸気弁を、
他側に排気弁を配置し、該答弁を上記カム軸により該カ
ム軸と平行に配置されたロッカ軸で軸支されたロッカア
ームを介して駆動するようにした５ＯＩＩＣエンジンの
動弁装置において、上記各吸気弁をシリンダ軸方向に見
てカム軸と直角に配置するとともに、中央吸気弁群とこ
れの両側に位置する両側吸気弁群とに分け、カム軸方向
に見て中央吸気弁群の軸線を両側吸気弁群の軸線より起
立させ、かつ中央吸気弁群の軸線と両側吸気弁群の軸線
とを何れの吸気弁の上端より上方で交差させたことを特
徴としている。

〔作用〕

本発明に係るエンジンの動弁装置によれば、カム軸方向
に見て中央吸気弁群の軸線と両側吸気弁群の軸線とが何
れの弁軸の上端より上方において交差しているので、中
央吸気弁の上端より下方で交差している上記公報記載の
ものより中央２両側吸気弁の交差角度が小さくなり、つ
まり該両吸気弁がより平行に近くなり、従ってそれだけ
燃焼室壁面の中央開ロ１両側開ロ境界部分等に生じる凹
凸か軽減され、その結果燃焼室壁面形状がより球状に近
くなる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第７図は本発明の一実施例による５ｏｏｃ
エンジンの動弁装置を説明するための図であり、第１図
、第２図は第３図のＩＩ線断面図。

■−■線断面図、第３図は該装置の平面図、第４図は吸
、排気通路付近の断面平面図、第５図はシリンダヘッド
の底面図、第６図は吸気弁上端付近の背面図、第７図は
本実施例エンジンを搭載した自動二輪車の右側面図であ
る。なお、平面図、側面図では図示右側が車両前方であ
り、以下、特記なき場合は車両後側から前方を見たもの
として説明する。

図において、１は本実施例エンジンが搭載された自動二
輪車であり、該自動二輪車１の車体フレーム２は、ヘッ
ドパイプ２ａの上部、下部に１本のメインパイプ２ｂ、
ダウンチューブ２Ｃの前端を溶接接続し、メインパイプ
２ｂの後端にシートピラー２ｄの上端を溶接接続したい
わゆるダイヤモンド型のものである。なお、２ｇはクラ
ンクケースを保護するアンダーガード、２ｅはメインパ
イプ２ｂとダウンチューブ２Ｃの途中に架は渡されたエ
ンジン懸架用の支持パイプ、２ｆはシートレールである
。

上記ヘッドパイプ２ａには下端で前輪を軸支する前フオ
ーク３が左右に操向自在に軸支されており、上記リヤパ
イプ２ｄには後端で後輪４を軸支するリヤアーム５が上
下に揺動自在に軸支されている。またこのリヤアーム５
は図示しないリンク機構及び１本のショックアブソーバ
８を介して上記メインパイプ２ｂの後端付近に連結され
ている。

なお、６は燃料タンク、７はシート、９ａはタンク側面
を覆うエアスクープ、９ｂはシート下方を覆うサイドカ
バー、９Ｃは車両後部を覆うリヤカバーである。

上記車体フレーム２内にエンジンユニット１０が懸架支
持されている。このエンジンユニットｌＯは水冷式４サ
イクル単気筒５バルブエンジンであり、クランクケース
１１の前部上面にシリンダボディ１２．シリンダヘッド
１３及びヘンドカバー１４を僅かに前傾させて積層した
構造のものである。上記シリンダヘッド１３の下面の略
中夫には１つの燃焼室壁面１３ａが凹設されている。該
壁面１３ａは上記シリンダボディ１２のシリンダライナ
１２ａ内に摺動自在に挿入されたピストン（図示せず）
の頭部とで燃焼室１５を構成する。

上記燃焼室壁面１３ａの略中夫にはプラグねじ孔１３ｂ
が形成されており、該プラグねじ孔１３ｂは該シリンダ
へラド１３．ヘツドカバー１４に形成されたプラグ挿入
孔１３ｃ、１４ａによってシリンダ軸線に対して排気側
（前側）に傾斜するように外方に導出されている。また
上記プラグねじ孔１３ｂには点火プラグ１６が螺挿され
ている。

上記シリンダヘッド１３の燃焼室壁面１３ａの上記プラ
グねし孔１３ｂを挾んだ一側の周縁には、左、中央、右
吸気弁開口１７，１８．１９が、他側の周縁には左、右
排気弁開口２０．２１が形成されており上記プラグ挿入
孔１３ｃは上記左、右排気弁開口２０．２１間を上方に
延びている。また上記左吸気弁開口１７は、後述するカ
ム軸４２の軸線と平面視で略直交するように車両後方に
延びる左吸気通路２２でシリンダヘッド後壁に導出され
ており、上記中央、右吸気弁開口１８．１９は上記カム
軸４２に対して車幅方向右方に延びる中吸気通路２３ａ
及び略直角に延びる右吸気通路２３ｂによって後方に導
出され、該両吸気通路２３ａ、２３ｂの合流通路２３は
全体として車幅方向右方に延びている。上記左吸気通路
２２．及び合流通路２３の後端開口には左、右キャブジ
ヨイント２４．２５を介して左、右気化器２６．２７が
接続されている。

また上記左、右排気弁開口２０．２１は、への字状に拡
がりながら車両前方に延びる左、右排気通路２８．２９
によってシリンダヘッド前壁に導出され、該各道路の前
端［０には排気装置３０の左、右の排気管３１．３２が
接続されている。この両排気管３１．３２は上述のダウ
ンチューブ２Ｃの左、右側方を通った後右側に屈曲され
、ここで合流した後車両後方に延びており、該延長端に
はバックステーを兼ねる消音器３３が接続されている。

そして上記左、中央、右吸気弁開口１７．１８゜１９に
はこれを開閉する左、中央、右吸気弁３４゜３５．３６
の弁板３４ａ、３５ａ、３６ａが、上記左、右排気弁開
口２０．２１にはこれを開閉する左、右排気弁３７．３
８の弁板３７ａ、３８ａがそれぞれ配置されている。上
記答弁３４〜３８の弁棒３４ｂ〜３８ｂは上記各吸気、
排気通路２２．２３ａ、２３ｂ、２８．２９の天井壁を
貫通して該シリンダヘッド１３の台面より上方に突出し
ている。

ここで上記排気弁３７．３８の弁棒３７ｂ、３８ｂは平
面から見るとカム軸４２と直角に、つまり相互に平行に
なっており、カム軸４２方向に見ると前方に同一角度で
傾斜して相互に重なっている。そして該右排気弁３７．
３８は、これの上端に固着された上ストッパ３９とシリ
ンダボディ１３のばね座に配設された下ストッパ４０と
の間に介設された付勢ばね４１によって上記開口２０゜
２１を閉じるよう付勢されている。

また上記各吸気弁３４〜３６の弁棒３４ｂ〜３６ｂも平
面視でカム軸４２と直角をなしており、カム軸方向に見
ると左、右吸気弁３４．３６は上記排気弁３７．３８と
路間−角度で後方に傾斜して相互に重なっている。また
中央吸気弁３５の弁棒３５ｂは左、右吸気弁３４．３６
に比べてより起立した状態に配置されている。そして上
記左。

右吸気弁３４．３６の弁棒３４ｂ、３６ｂの上端は中吸
気弁３５の弁棒３５ｂの上端より下方に位置しており、
かつこれらの軸線Ａ、Ｈの交点Ｃは高所に位置する左、
右弁棒３４ｂ、３６ｂの上端よりさらに上方に位置して
いる。またシリンダ軸方向に見ると、中央吸気弁３５の
弁棒３５ｂの上端は左、右の弁棒３４ｂ、３６ｂの上端
より後方に位置している。また上記各吸気弁３４〜３Ｇ
は上、下ストッパ３９．４０間に介設された付勢ばね４
１で閉方向に付勢されている。なお、上記各３′Ｔ。

吸気弁３４〜３６．排ｚ’ｆ’ｉ’　ａはカム軸４２に
対して完全な直角にする必要はなく、ロッカアームによ
る揺動に支障のない範囲で斜めに配置しても良い。

また上記吸気、排気弁間に上述のカム軸４２が、燃焼室
１５の略中央上方位置を横切るように配設されている。

このカム軸４２はその左、右端部及び中央部がカム軸受
で軸支されており、左、右カム軸受はシリンダへンド１
３の合面部に形成された左、右下軸受１３ｄ、１３ｆと
ヘッドカバー１４の合面部に形成された左、右上軸受（
図示せず）とから構成されている。また上記中央部のカ
ム軸受はシリンダヘッド１３の中央に形成された中央下
軸受１３ｅとヘッドカバー１４の中央に形成された中央
上軸受１４ｂとから構成されている。

なお４３は該カム軸４２の左端に固着された駆動スプロ
ケット、４４はエンジン始動時に左排気弁３７から圧縮
圧力を少し逃がすことによって始動トルクを軽減するた
めのデコンプ装置である。

ここで上記左、右、中央カム軸受は２分割型のものであ
り、ヘッドカバー１４をシリンダヘッド１３に固定する
ことによって構成されるわけであるが、このヘッドカバ
ー１４とシリンダへソド１３とは、その開口周縁部（合
面部）、上記各カム軸受部、及び上記プラグ挿入口１３
ｃの両縁部が固定ボルトで固定されている（第３図にハ
ンチングを付して示す）。この開口周縁部のうち、排気
側部分については後述するキャンプ５６．５６間の外側
に形成されたフランジ部１４ｇが固定ボルト５０ａで固
定されているのに対し、吸気側については上記各吸気弁
間２カ所の内側に形成されたフランジ部１４ｈが固定ボ
ルト５０ｂで固定されている。なお、この固定ボルト５
０ｂは上記キャンプ５７を外すと外方に臨むようになっ
ている。また上記固定ボルトのうち５０は上記シリンダ
ヘッドとへラドカバーとの固定と後述のロッカ軸回り止
めとに兼用されている。但し５０Ｃは回り止め専用ボル
トである。

そして上記カム軸４２と左、右排気弁３７．３８との間
には左、右排気ロッカ軸４６ａ、４６ｂがカム軸４２と
平行に配置されており、上記ヘラ１ ２ ドカバー１４の内面に一体形成された軸受部１４ｅで支
持され、かつヘッドカバー固定用ボルト５０で回り止め
されている。この左、右排気ロッカ軸３６ａ、３６ｂに
よって左、右排気ロッカアーム４７．４８が揺動自在に
軸支されている。該各ロッカアーム４７．４８の後端に
形成された摺動部４７ａ、４８ａは上記カム軸４２の左
、右排気カム４２ａ、４２ｄに摺接しており、また前端
４７ｂ、４８ｂに螺挿されたアジャストスクリュー４９
の下端は上記左、右排気弁棒３７ｂ、３８ｂの上端に当
接している。

また上記カム軸４２と吸気弁３４〜３６との間には上記
左、右カム軸受に渡る長さの吸気ロッカ軸４５がカム軸
４２と平行に配置されており、該ロッカ軸４５はその両
端部及び中央部がヘッドカバー１４に一体形成された軸
受部１４ｆで支持され、かつヘッドカバー固定用ボルト
５０で回り止めされている。そして該ロッカ軸４５の上
記中央カム軸受より左側部分に左吸気ロッカアーム５１
が、右側部分に右吸気ロッカアーム５２が揺動自在に軸
支されている。上記左吸気ロッカアーム５１の前端に形
成された摺動部５１ａは上記カム軸４２の中央カム軸受
の左隣に形成された左吸気カム４２ｂに摺接しており、
後端５１ｂに螺挿されたアジャストスクリュー５３の下
端は上記左吸気弁棒３４ｂの上端に当接している。また
上記右吸気ロッカアーム５２の前端に形成された摺動部
５２ｃは上記カム軸４２の中央カム軸受の右隣に形成さ
れた右吸気カム４２Ｃに摺接している。この右吸気ロッ
カアーム５２の後半部は中央アーム部５２ａと右アーム
部５２ｂとに分岐されており、それぞれの後端部５２ｄ
、５２ｅに螺挿されたアジャストスクリュー５４．５３
は中央、右吸気弁棒３５ｂ、３６ｂの上端に当接してい
る。ここで上述のようにカム軸方向に見ると上記中央吸
気弁棒３５ｂの上端は左、右吸気弁棒３４ｂ、３６ｂの
上端より上方に位置し、かつシリンダ軸方向に見ると後
方に位置している。そのためロッカ軸４５から中央吸気
弁３５用アジヤストスクリユー５４の上端までの平面投
影距離！２′は左、右吸気弁３４．３６用アジャストス
クリュー５３までの平面投影距１１１ｉ７！１’より長
くなっている。その結果中央吸気弁３５のアーム長（ロ
ッカ軸から軸線Ａまでの垂直距離）１２も左、右吸気弁
３４．３６のアーム長７！１より長くなっている。

また上記ヘッドカバー１４の排気弁側には上記左、右排
気弁３７．３８のアジャストスクリュー４９を調整する
ための２つの調整口１４Ｃが形成されており、これは別
個のキャップ５６で開閉可能となっている。また吸気弁
側には上記左、中央。

右吸気弁３４〜３６のアジャストスクリュー５３゜５４
を調整するための１つの調整口１４ｄが形成されており
、これは１つのキャップ５７で開閉される。

次に本実施例の作用効果について説明する。

上述のように３本の吸気弁を平面視でカム軸と直角に配
置する場合は、燃焼室壁面の中央吸気弁開口と左、右吸
気弁開口との境界部分等に段差が生じ易く、燃焼室壁面
の球状化が図り難い問題が生じる。本実施例では、中央
吸気弁棒３５ｂの軸＆ＩＡと左、右吸気弁棒３４ｂ、３
６ｂの軸線Ｂとの交点Ｃを高所に位置する中央吸気弁棒
３５ｂの上端より上方に位置させたので、下方に位置さ
せるようにした上記公報記載の従来構造に比較して、上
記両輪線Ａ、Ｂのなす角度が小さくなり、つまり両吸気
弁が平行に近くなり、それだけ燃焼室壁面１３ａの、中
吸気弁開口１８と左、右吸気弁開口１７．１９との境界
部分ａ等に生じる段差が小さくなり、燃焼室壁面１３ａ
に凹凸が少なくなってより球状化が図られる。またこの
ように球状化が図られた分だけ燃焼室容積を小さくする
ことができ、圧縮比を高くすることもできる。

なお、上記実施例では、中央吸気弁棒３５ｂの上端と左
、右吸気弁棒３４ｂ、　　３６ｂの上端とが異なる高さ
に位置している場合を説明したが、本発明は、第８図に
示すように、上記中央、左、右吸気弁棒の上端が同一高
さに位置している場合にも勿論適用できる。なお図中、
第１図と同一符合は同−又は相当部分を示す。

また上記実施例では吸気弁が３本の場合を説明５ ６ したが、本発明は吸気弁が４本以上の場合にも適用でき
、例えば４本の場合は中央の２本（中央吸気弁群）の軸
線Ｂとその左、右の２本の軸線Ａとの交点Ｃを何れの弁
軸の上端よりも上方に位置させるようにすればよい。

また本発明は吸気弁同士の交差角に関するものであるが
、本発明の技術思想は排気弁を３本以上備えたエンジン
の場合は排気弁にも適用可能である。

さらにまた上記実施例では単気筒エンジンについて説明
したが、本発明は勿論複数気筒エンジンにも適用できる
。

〔発明の効果〕 以上のように本発明に係るＳＯＨＣエンジンの動弁装置
によれば、中央の吸気弁の軸線と両側の吸気弁の軸線と
を何れの弁軸の上端より上方で交差させたので、これら
の吸気弁の交差角が小さくなり、つまりより平行に近く
なり、燃焼室壁面の凹凸が軽減されて燃焼室形状の球状
化を促進できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の一実施例によるＳＯＨＣ
エンジンの動弁装置を説明するための図であり、第１図
、第２図はそれぞれ第３図の１−１線断面図、ｎ−ｎ線
断面図、第３図は該装置の平面図、第４図は吸気、排気
通路部分を示す断面平面図、第５図はシリンダヘッドの
底面図、第６図は吸気弁軸上端部分の背面図、第７図は
該実施例エンジンが搭載された自動二輪車の右側面図、
第８図は上記実施例の変形例を示す断面側面図である。 図において、１０はエンジン、１５は燃焼室、３４．３
６は左、右吸気弁、３５は中吸気弁、３７．３８は排気
弁、４２はカム軸、４５は吸気ロッカ軸、５１．５２は
左、右ロッカアーム、Ａ。 Ｂは左、右吸気弁軸線、中吸気弁軸線、Ｃは両軸線の交
点である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）１本のカム軸の一側に３本以上の吸気弁を、他側
   に排気弁を配置し、該各弁を上記カム軸により該カム軸
   と平行に配置されたロッカ軸で軸支されたロッカアーム
   を介して駆動するようにしたＳＯＨＣエンジンの動弁装
   置において、上記各吸気弁をシリンダ軸方向に見てカム
   軸と略直角に配置するとともに、中央吸気弁群とこれの
   両側に位置する両側吸気弁群とに分け、カム軸方向に見
   て中央吸気弁群の軸線を両側吸気弁群の軸線より起立さ
   せ、かつ中央吸気弁群の軸線と両側吸気弁群の軸線とを
   何れの吸気弁の上端より上方で交差させたことを特徴と
   するＳＯＨＣエンジンの動弁装置。