(57)【要約】【課題】シリンダヘッドの大型化を抑制できる内燃機関を提供する。【解決手段】内燃機関において、シリンダヘッド１における吸気バルブ４と排気バルブ６との間には、点火プラグ９が設けられるとともに、インジェクタ１０が上記点火プラグ９に対しシリンダヘッド１の短辺方向にずれて位置するよう設けられる。更に、シリンダヘッド１には吸気バルブ４及び排気バルブ６のバルブクリアランスをなくすよう油圧によって動作するラッシュアジャスタ１９，２６が設けられる。ラッシュアジャスタ２６を動作させるための作動油を流す油路２８は、シリンダヘッド１における吸気バルブ４と排気バルブ６との間の部分におけるインジェクタ１０と点火プラグ９との間を通って、シリンダヘッド１の長辺方向に延びるよう形成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドにおける吸気側の機関バルブと排気側の機関バルブとの間に点火プラグが設けられている一方、前記シリンダヘッドには前記機関バルブのバルブクリアランスをなくすよう油圧によって動作するラッシュアジャスタが設けられており、前記ラッシュアジャスタを動作させるための作動油を流す油路が前記シリンダヘッドの長辺方向に延びるように形成されている内燃機関において、
前記シリンダヘッドにおける吸気側の機関バルブと排気側の機関バルブとの間には、インジェクタが前記点火プラグに対し前記シリンダヘッドの短辺方向にずれて位置するよう設けられており、
前記油路は、前記シリンダヘッドにおける前記インジェクタと前記点火プラグとの間を通って、同シリンダヘッドの長辺方向に延びていることを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダヘッドにおける吸気側の機関バルブと排気側の機関バルブとの間に点火プラグが設けられている内燃機関においては、シリンダヘッドに機関バルブのバルブクリアランスをなくすよう油圧によって動作するラッシュアジャスタが設けられる。また、特許文献１には、上記ラッシュアジャスタを動作させるための作動油を流す油路が、シリンダヘッドにおける吸気側の機関バルブと排気側の機関バルブとの間において、同シリンダヘッドの長辺方向に延びるよう形成された内燃機関が開示されている。
【０００３】
ところで、内燃機関においては、燃料の良好な燃焼を行うため、燃焼室の中央部に燃料を噴射するとともに同燃焼室の中央部で燃料に対する点火を行うことが望まれている。こうしたことを実現するため、シリンダヘッドにおける吸気側の機関バルブと排気側の機関バルブとの間に、点火プラグだけでなくインジェクタも設けるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平３−５９４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述したようにインジェクタを設けると、シリンダヘッドにおける吸気側の機関バルブと排気側の機関バルブとの間には、ラッシュアジャスタに作動油を流すための上記油路と上記点火プラグと上記インジェクタとが、シリンダヘッドの短辺方向に並列に位置するようになる。このため、シリンダヘッドの短辺方向についての上記油路、上記点火プラグ、及び上記インジェクタの配置の仕方によっては、シリンダヘッドにおける吸気側の機関バルブと排気側の機関バルブとの間の部分を大きくとる必要が生じ、それに伴ってシリンダヘッドが大型化するという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、シリンダヘッドの大型化を抑制できる内燃機関を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する内燃機関においては、シリンダヘッドにおける吸気側の機関バルブと排気側の機関バルブとの間に点火プラグが設けられている一方、シリンダヘッドには機関バルブのバルブクリアランスをなくすよう油圧によって動作するラッシュアジャスタが設けられている。更に、ラッシュアジャスタを動作させるための作動油を流す油路がシリンダヘッドの長辺方向に延びるように形成されている。この内燃機関では、シリンダヘッドにおける吸気側の機関バルブと排気側の機関バルブとの間に、インジェクタが上記点火プラグに対しシリンダヘッドの短辺方向にずれて位置するよう設けられる。そして、上記油路が、シリンダヘッドにおけるインジェクタと点火プラグとの間を通って、同シリンダヘッドの長辺方向に延びている。
【０００８】
上記構成によれば、ラッシュアジャスタを動作させるための作動油を流す油路が、シリンダヘッドの短辺方向にずれて位置するインジェクタと点火プラグとの間を通って同シリンダヘッドの長辺方向に延びる。この場合、シリンダヘッドの短辺方向についてのインジェクタと点火プラグとの距離を上記油路の形成を実現できる程度に小さく抑えることにより、吸気側の機関バルブと排気側の機関バルブとの間を大きくとらなくても、上記油路、上記点火プラグ、及び上記インジェクタがシリンダヘッドの短辺方向に並んだ状態とすることができる。従って、シリンダヘッドにおける吸気側の機関バルブと排気側の機関バルブとの間の部分を大きくとることに起因して、シリンダヘッドが大型化することを抑制できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】内燃機関のシリンダヘッドを上方から見た状態を示す略図。
【図２】図１のシリンダヘッドを矢印Ａ−Ａ方向から見た状態を示す断面図。
【図３】図１のシリンダヘッドを矢印Ｂ−Ｂ方向から見た状態を示す断面図。
【図４】ラッシュアジャシタの構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、内燃機関の一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
図１は、内燃機関のシリンダヘッド１を上方から見た状態を示している。この内燃機関における各気筒は、直方体状に形成されているシリンダヘッド１の長辺方向（図１の上下方向）に並んでいる。このシリンダヘッド１には、内燃機関の各気筒毎にそれぞれ燃焼室２が形成されている。
【００１１】
シリンダヘッド１における短辺方向の片側（図１の右側）には燃焼室２に繋がる吸気ポート３が形成されており、その吸気ポート３には同吸気ポート３と燃焼室２の間を連通遮断すべく動作する吸気側の機関バルブ（吸気バルブ）４が設けられている。一方、シリンダヘッド１における短辺方向のもう一方の片側（図１の左側）には燃焼室２に繋がる排気ポート５が形成されており、その排気ポート５には同排気ポート５と燃焼室２とを連通遮断すべく動作する排気側の機関バルブ（排気バルブ）６が設けられている。これら吸気ポート３及び排気ポート５はそれぞれ、内燃機関における各気筒毎に二つずつ設けられている。
【００１２】
内燃機関における各気筒の吸気バルブ４と排気バルブ６との間には、燃焼室２に繋がるプラグホール７、及び、燃焼室２に繋がるインジェクタホール８が形成されている。そして、プラグホール７には燃焼室２内の燃料に対する点火を行う点火プラグ９が挿入される一方、インジェクタホール８には燃焼室２内に燃料を噴射するためのインジェクタ１０が挿入される。
【００１３】
図２は、図１のシリンダヘッド１（内燃機関）を矢印Ａ−Ａ方向から見た状態を示している。図２から分かるように、シリンダヘッド１は内燃機関におけるシリンダブロック１４の上面に取り付けられており、シリンダヘッド１の上面にはカムハウジング１１が取り付けられている。このカムハウジング１１には、シリンダヘッド１の長辺方向（図２の紙面と直交する方向）に沿って平行に延びる吸気カムシャフト１２及び排気カムシャフト１３が回転可能に支持されている。これら吸気カムシャフト１２及び排気カムシャフト１３は、内燃機関のクランクシャフトからの回転伝達を通じて回転する。
【００１４】
上記点火プラグ９及び上記インジェクタ１０は、カムハウジング１１における吸気カムシャフト１２と排気カムシャフト１３との間の部分を図２の上下方向に貫通しており、且つ、シリンダヘッド１に形成された上記プラグホール７及び上記インジェクタホール８に挿入されている。プラグホール７及びインジェクタホール８は、点火プラグ９の先端部（図２の下端部）、及び、インジェクタ１０の先端部（図２の下端部）がそれぞれ、燃焼室２における中央部に対応して位置するよう形成されている。更に、プラグホール７及びインジェクタホール８は、点火プラグ９の中心線Ｌ１とインジェクタ１０の中心線Ｌ２とが挟み角θをもって互いに対し傾斜するようにも形成されている。
【００１５】
図３は、図１のシリンダヘッド１（内燃機関）を矢印Ｂ−Ｂ方向から見た状態を示している。図２から分かるように、燃焼室２に繋がる吸気ポート３に設けられた上記吸気バルブ４は、燃焼室２に対し進退可能となるようシリンダヘッド１に支持されたバルブステム１５と、そのバルブステム１５の燃焼室２側の端部に設けられて同バルブステム１５の移動を通じて吸気ポート３と燃焼室２との間を開閉する傘部１６と、を備えている。また、吸気バルブ４は、吸気ポート３と燃焼室２との間を傘部１６によって閉じる方向に、バルブステム１５及び傘部１６を付勢するバルブスプリング１７も備えている。
【００１６】
カムハウジング１１に回転可能に支持された上記吸気カムシャフト１２において、吸気バルブ４に対応した部分には吸気カム１２ａが固定されている。この吸気カム１２ａと吸気バルブ４との間にはロッカアーム１８が設けられている。ロッカアーム１８の一方の端部（図３の右端部）は、シリンダヘッド１に取り付けられたラッシュアジャスタ１９によって支持されている。また、ロッカアーム１８のもう一方の端部（図３の左端部）は、吸気バルブ４におけるバルブステム１５の傘部１６と反対側の端部（以下、ステムエンドという）に対応して位置している。更に、ロッカアーム１８の上記端部間には、吸気カム１２ａに接するローラ２０が回転可能に支持されている。
【００１７】
上記ラッシュアジャスタ１９は、吸気バルブ４におけるバルブステム１５のステムエンドと同ステムエンドに対応して位置するロッカアーム１８の端部とのクリアランス、すなわち吸気バルブ４のバルブクリアランスをなくすよう、油圧により動作するものである。詳しくは、ラッシュアジャスタ１９は、油圧によりロッカアーム１８の右端部を吸気カム１２ａ側に押すよう動作する。これにより吸気バルブ４の上記バルブクリアランスがなくなる。なお、シリンダヘッド１には、ラッシュアジャスタ１９を動作させるための作動油を流す油路２１が形成されている。
【００１８】
吸気カムシャフト１２に伴って回転する吸気カム１２ａにより、吸気バルブ４のバルブステム１５がロッカアーム１８を介して押圧されると、バルブスプリング１７に抗してバルブステム１５及び傘部１６がリフトする。これにより吸気バルブ４が開弁して吸気ポート３が開放される。また、回転する吸気カム１２ａによる吸気バルブ４のバルブステム１５に対するロッカアーム１８を介しての上記押圧が解除されると、バルブスプリング１７の付勢力によりバルブステム１５及び傘部１６のリフト量が減少する。これにより吸気バルブ４が閉弁して吸気ポート３が閉塞される。
【００１９】
一方、燃焼室２に繋がる排気ポート５に設けられた上記排気バルブ６は、燃焼室２に対し進退可能となるようシリンダヘッド１に支持されたバルブステム２２と、そのバルブステム２２の燃焼室２側の端部に設けられて同バルブステム２２の移動を通じて排気ポート５と燃焼室２との間を開閉する傘部２３と、を備えている。また、排気バルブ６は、排気ポート５と燃焼室２との間を傘部２３によって閉じる方向に、バルブステム２２及び傘部２３を付勢するバルブスプリング２４も備えている。
【００２０】
カムハウジング１１に回転可能に支持された上記排気カムシャフト１３において、排気バルブ６に対応した部分には排気カム１３ａが固定されている。この排気カム１３ａと排気バルブ６との間にはロッカアーム２５が設けられている。ロッカアーム２５の一方の端部（図３の左端部）は、シリンダヘッド１に取り付けられたラッシュアジャスタ２６によって支持されている。また、ロッカアーム２５のもう一方の端部（図３の右端部）は、排気バルブ６におけるバルブステム２２の傘部２３と反対側の端部（以下、ステムエンドという）に対応して位置している。更に、ロッカアーム２５の上記端部間には、排気カム１３ａに接するローラ２７が回転可能に支持されている。
【００２１】
上記ラッシュアジャスタ２６は、排気バルブ６におけるバルブステム２２のステムエンドと同ステムエンドに対応して位置するロッカアーム２５の端部とのクリアランス、すなわち排気バルブ６のバルブクリアランスをなくすよう、油圧により動作するものである。詳しくは、ラッシュアジャスタ２６は、油圧によりロッカアーム２５の左端部を排気カム１３ａ側に押すよう動作する。これにより排気バルブ６の上記バルブクリアランスがなくなる。なお、シリンダヘッド１には、ラッシュアジャスタ２６を動作させるための作動油を流す油路２８が形成されている。
【００２２】
排気カムシャフト１３に伴って回転する排気カム１３ａにより、排気バルブ６のバルブステム２２がロッカアーム２５を介して押圧されると、バルブスプリング２４に抗してバルブステム２２及び傘部２３がリフトする。これにより排気バルブ６が開弁して排気ポート５が開放される。また、回転する排気カム１３ａによる排気バルブ６のバルブステム２２に対するロッカアーム２５を介しての上記押圧が解除されると、バルブスプリング２４の付勢力によりバルブステム２２及び傘部２３のリフト量が減少する。これにより排気バルブ６が閉弁して排気ポート５が閉塞される。
【００２３】
次に、ラッシュアジャスタ１９，２６の構造、及び、ラッシュアジャスタ１９，２６に対する作動油の供給構造について、詳しく説明する。
ラッシュアジャスタ１９は、シリンダヘッド１において、吸気バルブ４と排気バルブ６の間の部分に対し、吸気バルブ４よりも外側（図３の右側）に設けられている。このラッシュアジャスタ１９を動作させるための作動油を流す上記油路２１は、ラッシュアジャスタ１９の近傍において、シリンダヘッド１の長辺方向（図３の紙面と直交する方向）に延びるよう形成されている。
【００２４】
ラッシュアジャスタ２６は、シリンダヘッド１において、吸気バルブ４と排気バルブ６の間の部分における排気バルブ６の右側に設けられている。このラッシュアジャスタ２６を動作させるための作動油を流す上記油路２８は、シリンダヘッド１における点火プラグ９とインジェクタ１０との間に部分に、同シリンダヘッド１の長辺方向（図３の紙面と直交する方向）に延びるよう形成されている長辺延長部２８ａを備えている。点火プラグ９とインジェクタ１０とは、それぞれの中心線Ｌ１，Ｌ２が挟み角θをもって互いに対し傾斜するよう配置されているため、シリンダヘッド１の短辺方向（図３の左右方向）にずれて位置しており、それら点火プラグ９とインジェクタ１０との間を上記長辺延長部２８ａが通過している。
【００２５】
上記油路２８は、シリンダヘッド１におけるカムハウジング１１が取り付けられる面（図３の上面）であって長辺延長部２８ａとラッシュアジャスタ２６との間の部分に凹設されているオイル溜まり部２８ｃも備えている。このオイル溜まり部２８ｃの開口部は、シリンダヘッド１に対しカムハウジング１１が取り付けられることにより、シールされた状態で閉塞されている。また、上記油路２８は、シリンダヘッド１の短辺方向において長辺延長部２８ａからオイル溜まり部２８ｃまで上昇するように延びる短辺上昇部２８ｂと、シリンダヘッド１の短辺方向においてオイル溜まり部２８ｃからラッシュアジャスタ２６まで下降するように延びる短辺下降部２８ｄと、を備えている。
【００２６】
図４に示されるように、ラッシュアジャスタ１９，２６は、シリンダヘッド１に固定される有底円筒状のボディ３１を備えている。そして、ボディ３１の内部には、プランジャスプリング３２、ボールリテーナ３３、チェックボールスプリング３４、チェックボール３５、プランジャ３６が順次挿入されている。
【００２７】
プランジャ３６の底とボディ３１の底との間は高圧室３７として区画されている一方、プランジャ３６の内部は低圧室３８として区画されている。そして、高圧室３７にはオイルが満たされている。また、高圧室３７と低圧室３８とはプランジャ３６の底に形成された連通路３９を介して連通しており、低圧室３８にはボディ３１及びプランジャ３６に形成された油穴３１ａ，３６ａを介して作動油が供給される。なお、ラッシュアジャスタ１９の油穴３１ａ，３６ａはシリンダヘッド１に形成された上記油路２１から作動油の供給を受ける一方、ラッシュアジャスタ２６の油穴３１ａ，３６ａはシリンダヘッド１に形成された上記油路２８から作動油の供給を受ける。
【００２８】
高圧室３７には、プランジャスプリング３２及びボールリテーナ３３が配設されている。そして、このプランジャスプリング３２の弾性力がボールリテーナ３３を介してプランジャ３６に作用することで、プランジャ３６は常にボディ３１から突出する方向、言い換えれば図３に示されるロッカアーム１８，２５の端部を押圧する方向に付勢されている。また、高圧室３７において、ボールリテーナ３３とプランジャ３６の底との間には、チェックボールスプリング３４及びチェックボール３５が配設されている。そして、このチェックボールスプリング３４の弾性力がチェックボール３５に作用することで、チェックボール３５が連通路３９を遮断する位置に保持されている。
【００２９】
従って、図３に示される吸気バルブ４及び排気バルブ６の閉弁開始後に、ロッカアーム１８，２５におけるバルブエンド側の端部が同バルブエンドから離れようとすると、図４に示されるプランジャスプリング３２が伸びてプランジャ３６がボディ３１から進出する。その結果、プランジャ３６がロッカアーム１８，２５の一方の端部を押圧し、同ロッカアーム１８，２５のもう一方の端部がバルブエンドに押しつけられる。これにより、バルブクリアランスが生じないようにされる。
【００３０】
なお、上記のようにプランジャ３６がボディ３１から進出するときには、高圧室３７の容積が拡大しようとして高圧室３７内の圧力が低下し、高圧室３７と低圧室３８との差圧に基づく力がチェックボール３５に作用する。そして、上記差圧に基づく力によってチェックボール３５がチェックボールスプリング３４の弾性力に抗して連通路３９の遮断を解除する位置まで変位すると、低圧室３８から高圧室３７にオイルが流れるようになる。その後、上記差圧に基づく力の大きさがチェックボールスプリング３４の弾性力以下になると、チェックボール３５が連通路３９を遮断する位置へと戻される。
【００３１】
一方、図３に示される吸気バルブ４及び排気バルブ６の開弁開始後に、ロッカアーム１８，２５におけるバルブエンド側の端部が同バルブエンドに押しつけられると、その際の力がロッカアーム１８，２５を介して図４に示されるプランジャ３６に伝達され、プランジャ３６がボディ３１内に没入しようとする。このときには連通路３９がチェックボール３５によって遮断されているため、高圧室３７から低圧室３８への連通路３９を介してのオイルの流出は禁止される。そして、高圧室３７のオイルにより、その高圧室３７の容積を縮小する方向へのプランジャ３６の移動、言い換えればプランジャ３６のボディ３１内への没入は禁止される。
【００３２】
なお、上記のようにプランジャ３６がボディ３１内に没入しようとするとき、高圧室３７内のオイルが僅かながらプランジャ３６の外周面とボディ３１の内周面との間を通ってラッシュアジャスタ１９，２６の外部にリークするため、それによってプランジャ３６が極僅かボディ３１内に沈み込むようにはなる。しかし、こうしたプランジャ３６のボディ３１内への没入は、上述した吸気バルブ４及び排気バルブ６の閉弁開始後におけるラッシュアジャスタ１９，２６の動作を通じて回復される。
【００３３】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（１）ラッシュアジャスタ２６を動作させるための作動油を流す油路２８の長辺延長部２８ａが、シリンダヘッド１の短辺方向にずれて位置するインジェクタ１０と点火プラグ９との間を通って同シリンダヘッド１の長辺方向に延びる。この場合、シリンダヘッド１の短辺方向についてのインジェクタ１０と点火プラグ９との距離、言い換えれば挟み角θを上記油路２８の長辺延長部２８ａを形成できる程度に小さく抑えることにより、次のようにシリンダヘッド１の大型化を抑制できる。すなわち、シリンダヘッド１の短辺方向についてのインジェクタ１０と点火プラグ９との距離を上述したように定めることにより、吸気バルブ４と排気バルブ６との間を大きくとらなくても、上記油路２８の長辺延長部２８ａ、上記点火プラグ９、及び上記インジェクタ１０がシリンダヘッド１の短辺方向に並んだ状態とすることができる。従って、シリンダヘッド１における吸気バルブ４と排気バルブ６との間の部分を大きくとることに起因して、シリンダヘッド１が大型化することを抑制できる。
【００３４】
（２）シリンダヘッド１において、吸気バルブ４と排気バルブ６の間の部分にはラッシュアジャスタ２６が設けられている一方、ラッシュアジャスタ１９が吸気バルブ４と排気バルブ６の間の部分に対し吸気バルブ４よりも外側（図３の右側）に設けられている。このため、吸気バルブ４と排気バルブ６の間の部分には、ラッシュアジャスタ１９を動作させるための油路２１を設ける必要はなく、ラッシュアジャスタ２６を動作させるための作動油を流す油路２８を設けるだけでよいため、シリンダヘッド１における吸気バルブ４と排気バルブ６との間の部分を大きくとらずに済む。
【００３５】
（３）上記油路２８において、長辺延長部２８ａ、短辺上昇部２８ｂ、オイル溜まり部２８ｃ、及び短辺下降部２８ｄには、作動油が満たされた状態となる。この状態では、シリンダヘッド１に対するカムハウジング１１の取り外し及び取り付けが行われることにより、オイル溜まり部２８ｃの開口部が一時的に開放されたとしても、それに伴い油路２８内にエア溜まりが生じることは抑制される。従って、上述したように油路２８内にエア溜まりが生じた状態で、内燃機関が始動されることにより、ラッシュアジャスタ２６にエアが入り込んで同ラッシュアジャスタ２６の動作不良を招くことを抑制できる。
【００３６】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・シリンダヘッド１において、吸気バルブ４と排気バルブ６の間の部分にラッシュアジャスタ１９を設ける一方、ラッシュアジャスタ２６を吸気バルブ４と排気バルブ６の間の部分に対し排気バルブ６よりも外側（図３の左側）に設けるようにしてもよい。この場合、ラッシュアジャスタ２６を動作させるための作動油を流す油路２８が、図３の油路２１と同様の態様でシリンダヘッド１に形成される。一方、ラッシュアジャスタ１９を動作させる作動油を流す油路２１が、図３の油路２８と同様の態様でシリンダヘッド１に形成される。
【００３７】
・シリンダヘッド１において、吸気バルブ４と排気バルブ６の間の部分にラッシュアジャスタ１９とラッシュアジャスタ２６との両方を設けるようにしてもよい。この場合、ラッシュアジャスタ１９，２６を動作させるための作動油を流す油路２１，２８がそれぞれ、図３の油路２８と同様の態様でシリンダヘッド１に形成される。
【符号の説明】
【００３８】
１…シリンダヘッド、２…燃焼室、３…吸気ポート、４…吸気バルブ、５…排気ポート、６…排気バルブ、７…プラグホール、８…インジェクタホール、９…点火プラグ、１０…インジェクタ、１１…カムハウジング、１２…吸気カムシャフト、１２ａ…吸気カム、１３…排気カムシャフト、１３ａ…排気カム、１４…シリンダブロック、１５…バルブステム、１６…傘部、１７…バルブスプリング、１８…ロッカアーム、１９…ラッシュアジャスタ、２０…ローラ、２１…油路、２２…バルブステム、２３…傘部、２４…バルブスプリング、２５…ロッカアーム、２６…ラッシュアジャスタ、２７…ローラ、２８…油路、２８ａ…長辺延長部、２８ｃ…オイル溜まり部、２８ｂ…短辺上昇部、２８ｄ…短辺下降部、３１…ボディ、３１ａ…油穴、３２…プランジャスプリング、３３…ボールリテーナ、３４…チェックボールスプリング、３５…チェックボール、３６…プランジャ、３６ａ…油穴、３７…高圧室、３８…低圧室、３９…連通路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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