JPH04116209A - ４サイクルエンジンの動弁装置 - Google Patents

４サイクルエンジンの動弁装置

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JPH04116209A
JPH04116209A JP23526890A JP23526890A JPH04116209A JP H04116209 A JPH04116209 A JP H04116209A JP 23526890 A JP23526890 A JP 23526890A JP 23526890 A JP23526890 A JP 23526890A JP H04116209 A JPH04116209 A JP H04116209A
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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４サイクルエンジンの動弁構造に関し、特に気
筒あたり３本の吸気弁及び２本の排気弁を備えた場合に
、エンジン全高を抑えながら排気側の冷却ジャケットを
大きくできるように、又はバルブリフト量を増大できる
ようにした各弁用付勢ばね、及びリフタの配置構造の改
善に関する。
〔従来の技術〕
エンジンの充填効率を向上させるために吸気弁を３本、
排気弁を２本備えた５バルブエンジンが提案されている
。この種のエンジンの動弁機構は、リフタを答弁の上端
面に当接するように装着するとともに、答弁の上部に固
着されたリテーナと弁座との間に付勢ばねを介設し、上
記りフタをカム軸で押圧するように構成されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで上記５バルブエンジンでは、排気弁は本数が少
ないため吸気弁に比較して大径で、従って比較的重量の
大きいものを採用する場合が多く、またバルブリフト量
も大きく設定される。そのため排気弁用付勢ばねとして
は、比較的重い排気弁を確実に付勢できるようにばね定
数の大きい大径のものが必要であり、かつリフト量を増
大できるようにばね長の長いものが必要となり、それだ
けエンジン全高が高くなり易い、一方、エンジン全高を
抑えようとすると、上記ばね座を下方に位置させること
となり、それだけ排気側の冷却ジャケットが小さくなり
、冷却性が低下したり、又は十分なバルブリフト量が確
保できない懸念がある。
また、吸気弁については、３本と本数が多いため各吸気
弁同士の間隔が狭くなり、１気リフタの配置スペースの
確保が困難である。
本発明は上記従来の実情に鑑みてなされたもので、エン
ジン全高を抑え、吸気リフタを無理なく配置しながら排
気側の冷却ジャケットを大きくして冷却性を改善でき、
又は十分なバルブリフト量を確保できるようにした４サ
イクルエンジンの動弁装置を提供することを目的として
いる。
〔課題を解決するための手段〕
本願請求項ｆｌ）の発明は、気筒あたり３本の吸気弁及
び該吸気弁より大径の２本の排気弁を配設するとともに
、該各吸気弁、排気弁の上端部とシリンダヘッドに形成
された吸気、排気ばね座との間に該答弁を閉方向に付勢
する吸気、排気付勢ばねを配設し、上記答弁の上端面に
当接するように吸気、排気リフタを装着し、該各リフタ
を介して上記吸気弁、排気弁をそれぞれ吸気カム軸、排
気カム軸で開閉駆動するようにした４サイクルエンジン
の動弁装置において、上記吸気付勢ばねの外径と吸気リ
フタの外径とを略同一に設定して、該吸気付勢ばねの上
端をリフタの下端付近に位置させるとともに、上記排気
付勢ばねの外径を排気リフタの内径より小さく設定して
、該排気付勢ばねの上部を排気リフタ内に挿入したこと
を特徴としており、請求項（２）の発明は、上記排気カ
ム軸の軸芯からばね座までの寸法を吸気カム軸の軸芯か
らばね座までの寸法より小さく設定したことを特徴とし
ている。また、請求項（３）の発明は、上記排気カム軸
の軸芯からばね座までの寸法を吸気カム軸の軸芯からば
ね座までの寸法と同一に設定したことを特徴としている
。
ここで吸気付勢ばねの外径と吸気リフタの外径とを略同
一に設定するとは、両者が干渉する程度の大きさに設定
する場合、及び付勢ばねを吸気リフタ内に挿入可能の場
合で、両者の相対移動に十分な隙間がない大きさに設定
する場合の両方を含む。
〔作用〕
本願請求項（１ンの発明に係る動弁装置によれば、吸気
弁側については、付勢ばねの上端をリフタの下端付近に
位置させるいわゆる２段重ね構造とし、排気弁側につい
ては、付勢ばねの上部をリフタ内に挿入するいわゆるパ
ケット構造としたので、エンジンの全高を抑えることが
できるとともに、３つの吸気リフタを無理なく配設でき
る。
また、請求項（２）の発明によれば排気弁例のカム軸〜
ばね座間寸法を吸気弁側の寸法より小さく設定したので
、排気弁側のばね座を高くして排気開口〜ばね座間寸法
を増大でき、エンジン全高を抑えながら排気弁側の冷却
ジャケットを大きくでき、それだけ冷却性を改善できる
。
また請求項（３）の発明によれば、上記２段重ね構造と
パケット構造とを採用し、かつ排気弁側のカム軸〜ばね
座間寸法を吸気弁側と同一に設定したので、排気付勢ば
ねを相対的に長くすることができ、それだけエンジン全
高を抑えながらリフト量を増大でき、排気弁本数が少な
いにも関わらず排気効率を向上できる。
〔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３図は請求項（１）、及び（２）の発明
の一実施例による４サイクルエンジンの動弁装置を説明
するための図であり、第１図は該エンジンの車両搭載状
態におけるシリンダヘッド部分の断面正面図、第２図は
上部ヘッドの平面図、第３図は該実施例エンジンの正面
図である。
図において、１は本実施例装置が採用された水冷式４サ
イクル■型エンジンであり、これはシリンダブロック２
の下面にクランクケース３を装着するとともに、上面に
左、右一対のシリンダヘッド４．ヘッド力バー５を積層
締結した構造のものである。上記シリンダブロック２に
は複数の気筒（シリンダボア）６がクランク軸方向に見
て７字状をなすように形成されており、該各気筒６内に
挿入されたピストン７はコンロフト８でクランク軸９に
連結されている。
上記シリンダヘッド４は下部ヘッド１０と上部ヘッド１
）とからなる上下２分割構造のものであり、下部ヘッド
１０の下面には上記ピストン７の上面とで燃焼室を構成
する燃焼凹部１２が凹設されている。この燃焼凹部１２
には、３つの吸気開口１２ａ　〜１２Ｃ，及び２つの排
気開口１２ｄ。
１２８が該燃焼凹部１２の周縁に沿って形成されており
、中央には点火プラグ挿入孔１２ｉが形成されている。
上記排気開口１２ｄ、１２ｅは排気通路１３ｄ、１３ｇ
によってシリンダへフド４のＶバンク外側壁１０ｂに導
出されている。また上記吸気開口１２２〜１２Ｃは吸気
通路１３ａ〜１３ｃによってシリンダヘッド４のＶバン
ク内側壁１０ａに導出され、上部へソド１）の上方に延
びる延長部１）ｃ部分で合流しており、該合流部１３ｆ
はクランク軸方向に横長の楕円状に形成されている。上
記中央の吸気通路１３ｂ部分に形成された取付穴ｌｉｄ
には燃料噴射弁３０が装着されており、また上記延長部
ｌｉｅには上記合流部１３ｆを開閉するスライドバルブ
３９が配設され、さらにエアホーン４０が接続されてい
る。なお４１は上記エアホーン４１にゴミ等が侵入する
のを防止するカバーである。
また、上記下部へッドｌＯ内には、上記燃焼凹部１２の
上方を覆うように水冷ジャケットが形成されている。こ
の水冷ジャケットは、上記吸気通路１３ａ〜１３ｃ部分
から該下部ヘッド１０の内側壁１０ａ側にかけて位置す
る吸気側ジャケット３１ａと、上記排気通路１３ｄ、１
３ｅ部分から外側壁１０ｂ側にかけて位置する排気側ジ
ャケット３１ｂと、上記吸気通路、排気通路間部分に位
置する中央ジャケット３１ｃとから構成されている。ま
た中央ジャケット３１ｃと吸気側ジャケット３１ａとの
上端同士を結ぶ位置で、かつ左、右の吸気通路１３ａ、
１３ｅを挟む位置には、ドリル加工により連通孔３１ｅ
が形成されている。なお、冷却水は、シリンダブロック
２の水冷ジャケット（図示せず）から排気側ジ中ケッｌ
−３１ｂ内に流入し、中央ジャケット３１Ｃ，吸気側ジ
ャケット３１ｇを通って排水口３１ｄに流出する。また
冷却水の供給開始時には、中央ジャケット３１Ｃ内の空
気は上記連通孔３１ｅを遣って吸気側ジャケット３Ｉａ
側に排気される。
そして上記吸気開口１２ａ〜１２ｃ、排気開口１２ｄ、
１２ｅには吸気弁１４．排気弁１５の弁板部１４ａ、１
５ａがそれぞれ配設されている。
該答弁１４，１５の弁棒１４ｂ、１５ｂの上端部は、上
記上部ヘッド１）に形成されたガイド穴１）ａ、ｌｌｂ
内に位置している。このガイド穴１）ａ及びｌｌｂは、
それぞれ３個づつ、及び２個づつ半径方向に連続するよ
う、つまり境界壁がなくなる大きさに形成されており、
該各ガイド穴ＩＩａ、Ｉｌｂ内には補強用の吸気、排気
インサート１６．１７が鋳込まれている。そして上記吸
気。
排気インサート１６．１７に形成された摺動穴内には有
底筒状の吸気、排気リフタ１８．１９が摺動自在に挿入
されており、該吸気、排気リフタ１８．１９の底面内側
に上記弁棒１４ｂ、１５ｂの上端面がパットを介して当
接している。またこの弁棒１４ｂ、１５ｂの上端付近に
はリテーナ２゜２１が装着されており、該リテーナ２０
．２１と、上記下部ヘッドに形成されたばね座１２ｇ、
１２ｈとの間には二重構造の唆気、排気付勢ばね２２゜
２３が介設されている。これにより上記吸気、排気弁１
４．１５は吸気開口、排気開口を閉じる方向に付勢され
ている。また上記吸気リフタ１８排気リフタ１９に転接
するように吸気カム軸２４排気カム軸２５が配設されて
いる。該各カム軸２４．２５は、上部ヘッド１）に形成
された軸受部と、ポルト３２ａで固定されたカムキャッ
プ３２とで軸支されており、該各カム軸２４．２５のカ
ム山で上記各吸気、排気リフタ１８．１９を押し下げる
ことにより吸気弁１４．排気弁１５を下降させるように
なっている。
ここで上記吸気付勢ばね２２の外径は吸気リフタ１８と
略同一径になっており、かつ該吸気付勢ばね２２の上端
が吸気リフタ１８の下端に位置するように上記リテーナ
２０．及びばね座１２ｇの高さ位置が設定されている。
その結果、吸気カム軸側部分は、吸気リフタ１８に吸気
付勢ばね２２を２段重ねした構造になっている。
また上記排気付勢ばね２３の外径は排気リフタ１７の内
径より若干小さくなっており、かつ排気リフタ１７内に
排気付勢ばね２３の上部が挿入されるように排気リテー
ナ２１．及びばね座１２ｈの高さ位置が設定されている
。その結果、排気カム軸側部分は、排気付勢ばね２３の
上部を排気リフタ１９で覆ういわゆるパケット構造とな
っている。
また、排気カム軸２５の軸芯から排気ばね座１２ｈまで
の寸法Ｌ２は、吸気カム軸２４の軸芯から吸気ばね座１
２ｇまでの寸法Ｌ１より小さく設定されており、その結
果、排気口１２ｅから排気ばね座１２ｈまでの中央シャ
ケ７）寸法Ｌ２’は、吸気開口１２Ｃから吸気ばね座１
２ｇまでの中央ジャケット寸法Ｌｌ’より大きくなって
いる。なお、カム軸の軸芯から開口までの寸法は、吸気
側排気側とも略同一となっている。
次に本実施例の作用効果について説明する。
本実施例エンジンでは、排気弁１５は、吸気弁３本に対
して２本と少ないので、１本当たりの排気開口面積を増
大するため吸気弁１４より大径のものが採用されており
、またバルブリフト量が大きく設定されている。そのた
め排気付勢ばね２３は、ばね定数の大きい大径で、かつ
ばね長の長いものが採用されており、従って排気リフタ
１９゜排気付勢ばね２３等の配置構造の如何によっては
、排気カム軸位置が高くなってエンジン全高が高くなっ
たり、逆に排気ばね座位置が低くなって排気側ジャケラ
）３１ｂが十分に確保できない懸念がある０本実施例で
は、吸気側については２段重ね構造を採用し、排気側に
ついてはバケット構造を採用することにより、排気側の
カム軸〜ばね座間寸法Ｌ２を、吸気側のカム軸〜ばね座
間寸法Ｌｌより低く設定したので、排気側の排気開口〜
ばね座間寸法Ｌ２’を増大でき、エンジン全高を抑えな
がら排気側ジャケット３１ｂを十分に確保して冷却効率
を改善できる。
またこの場合、吸気側については、吸気リフタＩ８と吸
気付勢ばね２２とを２段重ねにする構造を採用したので
、つまり付勢ばねをリフタ内に挿入する必要がないので
、吸気リフタＩ８が比較的小径のもので済み、従って３
つの吸気リフタ１８を無理なく配設することができる。
上記実施例では、排気側のカム軸〜ばね座間寸法Ｌ２を
吸気側のカム軸〜ばね座間寸法Ｌ１より小さく設定した
が、上記排気側寸法Ｌ２を吸気側寸法Ｌ１と同一に設定
することもでき、このように設定したので本願請求項（
３）の発明である。
このように排気側のカム軸〜ばね座間寸法Ｌ２を吸気側
の寸法Ｌ１と同一に設定した場合は、排気付勢ばね２３
としてさらにばね長の長いものが採用できる。そのため
エンジン全高を抑えながらバルブリフト量をさらに増大
でき、その結果、排気弁本数を吸気弁より少なくしなが
ら、十分な排気効率を確保できる。
〔発明の効果〕
以上のように本願の請求項ｆｉｌの発明に係る４サイク
ルエンジンの動弁装置によれば、吸気側を２段重ね構造
と、排気側をパケット構造としたのでエンジン全高を抑
えながら吸気リフタを無理なく配設でき、請求項＋２）
の発明によれば、排気側のカム軸〜ばね座間寸法を吸気
側寸法より小さく設定したので、その分だけ排気側の排
気開口〜ばね座間寸法が大きくなり、従ってエンジン全
高を抑えながら排気側ジャケットを大きくして冷却性を
改善できる効果があり、また請求項（３）の発明によれ
ば、排気側のカム軸〜ばね座間寸法を吸気側と同一に設
定したので、排気付勢ばねのばね長を長くでき、エンジ
ン全高を抑えながらバルブリフト量を増大して排気効率
を改善できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図ないし第３図は本願請求項＋１）．　（２１の発
明の一実施例による４サイクルエンジンの動弁装置を説
明するための図であり、第１図はそのノリンダヘッド部
分の断面正面図、第２図は上部ヘッドの平面図、第３図
は該実施例装置が採用された４サイクルエンジンの正面
図である。 図において、１は４サイクルエンジン、４はシリンダヘ
ッド、６は気筒、１２ｇ、１２ｈはばね座、１４は吸気
弁、１５は排気弁、１８．１９は吸気、排気リフタ、２
２．２３は吸気、排気付勢ばね、２４．２５は吸気、排
気カム軸、Ｌｌは吸気カム軸の軸芯からばね座までの寸
法、Ｌ２は排気カム軸の軸芯からばね座までの寸法であ
る。 特許出願人　ヤマハ発動機株式会社 代理人　　　　弁理士　下布　努 第１図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）気筒あたり３本の吸気弁及び該吸気弁より大径の
    ２本の排気弁を配設するとともに、該各吸気、排気弁の
    上端部とシリンダヘッドに形成された吸気、排気ばね座
    との間に該各弁を閉方向に付勢する吸気、排気付勢ばね
    を配設し、上記各弁の上端面に当接するように吸気、排
    気リフタを装着し、該各リフタを介して上記吸気弁、排
    気弁をそれぞれ吸気カム軸、排気カム軸で開閉駆動する
    ようにした４サイクルエンジンの動弁装置において、上
    記吸気付勢ばねの外径と吸気リフタの外径とを略同一に
    設定して、該吸気付勢ばねの上端をリフタの下端付近に
    位置させるとともに、上記排気付勢ばねの外径を排気リ
    フタの内径より小さく設定して、該排気付勢ばねの上部
    を排気リフタ内に挿入したことを特徴とする４サイクル
    エンジンの動弁装置。
  2. （２）請求項（１）において、上記排気カム軸の軸芯か
    ら排気ばね座までの寸法を吸気カム軸の軸芯から吸気ば
    ね座までの寸法より小さく設定したことを特徴とする４
    サイクルエンジンの動弁装置。
  3. （３）請求項（１）において、上記排気カム軸の軸芯か
    ら排気ばね座までの寸法を吸気カム軸の軸芯から吸気ば
    ね座までの寸法と同一に設定したことを特徴とする４サ
    イクルエンジンの動弁装置。
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