(57)【要約】【課題】簡単な構造により、スワール生成用の吸気量を増加させて、強いスワールを生成することができる内燃機関を提供する。【解決手段】第１，第２ポート６１，６２を有する吸気ポート６が形成されるシリンダヘッド２を備える内燃機関において、燃焼室５内には、第２ポート６２を開閉する第２吸気弁８２がバルブ休止機構４０により休止状態にあるとき、第１ポート６１から流入した吸気によりスワールＳが生成される。第１吸気口６１ａにおいて、第１吸気口６１ａを含む平面である第１平面と第１直交平面Ｐｂ１との交線は、燃焼室５の外周寄りの位置から第２基準平面Ｐｃ２に近づくにつれて上方に傾斜し、第１ポート６１は、第１吸気口６１ａから上流に所定通路長に渡って、平面視で、第１平面Ｐａ１に直交する垂直線Ｌ３にほぼ沿う通路形状を有するポート部分６１ｃを有する。【選択図】    図３
2004257253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンが往復動可能に嵌合するシリンダと、燃焼室に開口する第１吸気口および第２吸気口をそれぞれ有する第１ポートおよび第２ポートを有する吸気ポートが形成されたシリンダヘッドと、前記第１ポートおよび前記第２ポートをそれぞれ開閉する第１吸気弁および第２吸気弁を開閉作動させる動弁装置と、前記第１ポートから流入した吸気により前記燃焼室内にスワールを生成させる吸気制御手段とを備える内燃機関において、
前記第１吸気口を含む平面である第１平面に直交する直線を垂直線とし、シリンダ軸線を含むと共に前記第１吸気弁を開閉する動弁カムが設けられたカム軸の回転中心線に平行な平面を第１基準平面とし、前記シリンダ軸線を含むと共に前記回転中心線に直交する平面を第２基準平面とし、前記第１基準平面に平行な平面を第１直交平面とするとき、前記第１吸気口において、前記第１平面と前記第１直交平面との交線は、前記燃焼室の外周寄りの位置から前記第２基準平面に近づくにつれて上方に傾斜しており、前記第１ポートは、前記第１吸気口から上流に所定通路長に渡って、平面視で、前記垂直線にほぼ沿う通路形状を有するポート部分を有することを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
ピストンが往復動可能に嵌合するシリンダと、燃焼室に開口する第１吸気口および第２吸気口をそれぞれ有する第１ポートおよび第２ポートを有する吸気ポートが形成されたシリンダヘッドと、前記第１吸気口および前記第２吸気口をそれぞれ開閉する第１吸気弁および第２吸気弁を開閉作動させると共に特定運転域で第２吸気弁を休止するバルブ休止機構を有する動弁装置とを備える内燃機関において、
ポペット弁から構成される前記第１吸気弁は、その弁ステムの軸線が平面視で前記弁ステムの先端部側から前記第１吸気弁の傘部側に向かうにつれて、シリンダ軸線を含むと共に前記第１吸気弁を開閉する動弁カムが設けられたカム軸の回転中心線に直交する基準平面に次第に近づくように配置され、前記第１ポートは、前記第１吸気口から上流に所定通路長に渡って、平面視で、前記弁ステムの軸線にほぼ沿う通路形状を有するポート部分を有することを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼室に開口する第１，第２吸気口をそれぞれ有する第１，第２ポートを有する吸気ポートが形成されたシリンダヘッドを備え、第１ポートから流入した吸気により燃焼室内にスワールが生成される内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば希薄混合気の燃焼性を向上させるために、吸気行程時に燃焼室内にスワールが生成される内燃機関として、特許文献１に開示されたものがある。この内燃機関において、シリンダヘッドには、燃焼室に開口する第１，第２吸気口にそれぞれ連なる第１，第２吸気ポートが形成され、さらに動弁装置により駆動されて第１，第２吸気ポートをそれぞれ開閉する第１，第２吸気弁が設けられる。動弁装置は、内燃機関の低負荷時に、第２吸気弁を休止させ、第１吸気弁のみを開閉作動させるため、第１吸気口から燃焼室内に流入する吸気により燃焼室内にスワールが生成される。なお、吸気弁を休止させる機構として、例えば特許文献２に開示された弁休止機構が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−５０８５２号公報
【特許文献２】
特開２０００−２０５０３８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１に開示された内燃機関では、燃焼室の上面を形成するシリンダヘッドの底面にそれぞれ傾斜する１対のルーフ面が形成され、その一方のルーフ面に第１，第２吸気口がカム軸の回転中心線の方向に並んで開口し、第１、第２吸気弁の弁ステムの軸線は前記回転中心線に直交するように互いに平行に延びており、したがって第１、第２吸気弁の弁ステムの軸線は、平面視で、シリンダ軸線を含むと共に前記回転中心線に直交する第２基準平面に平行になっている。そのため、第１吸気口は、回転中心線方向で、燃焼室の外周寄りから基準平面に近づくときにも高さが変化しない前記一方のルーフ面に含まれることになり、さらに一般には、第１吸気口を含む平面と、シリンダ軸線を含み前記回転中心線に平行な第１基準平面に平行な平面との交線は、前記第３基準平面に平行となる結果、シリンダ軸線方向で第１平面へ投影された燃焼室の外周に対応する輪郭線との交点を両端としたときの前記交線の長さは、前記交線が前記第３基準平面に平行にならない場合に比べて小さくなることから、予め定められた径を有する燃焼室のもとでは、第１吸気口の径を大きくするためのスペースはあまりなく、第１吸気口の面積を増加させることにより、スワール生成用の吸気量を増加させて、強いスワールを生成することは困難である。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構造により、スワール生成用の吸気量を増加させて、強いスワールを生成することができる内燃機関を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の発明は、ピストンが往復動可能に嵌合するシリンダと、燃焼室に開口する第１吸気口および第２吸気口をそれぞれ有する第１ポートおよび第２ポートを有する吸気ポートが形成されたシリンダヘッドと、前記第１ポートおよび前記第２ポートをそれぞれ開閉する第１吸気弁および第２吸気弁を開閉作動させる動弁装置と、前記第１ポートから流入した吸気により前記燃焼室内にスワールを生成させる吸気制御手段とを備える内燃機関において、前記第１吸気口を含む平面である第１平面に直交する直線を垂直線とし、シリンダ軸線を含むと共に前記第１吸気弁を開閉する動弁カムが設けられたカム軸の回転中心線に平行な平面を第１基準平面とし、前記シリンダ軸線を含むと共に前記回転中心線に直交する平面を第２基準平面とし、前記第１基準平面に平行な平面を第１直交平面とするとき、前記第１吸気口において、前記第１平面と前記第１直交平面との交線は、前記燃焼室の外周寄りの位置から前記第２基準平面に近づくにつれて上方に傾斜しており、前記第１ポートは、前記第１吸気口から上流に所定通路長に渡って、平面視で、前記垂直線にほぼ沿う通路形状を有するポート部分を有する内燃機関である。
【０００７】
これにより、第１吸気口が含まれる第１平面は、回転中心線方向で、燃焼室の外周寄りから第２基準平面に近づくにつれて上方に傾斜する斜面となり、交線はシリンダ軸線に直交する平面である第３基準平面に平行にならないので、スワール生成用の吸気が流入する吸気口が含まれる平面と、第１基準平面に平行な平面との交線が、第３基準平面に平行となる前記従来技術に比べて、回転中心線方向で第１吸気口の径を大きくして、開口面積を大きくすることができる。さらに、第１ポートのポート部分は、平面視で第１吸気口に直交する方向に延びる通路となるので、第１吸気口から上流に延びるポート部分での通路断面積（吸気の流線に直交する平面での通路面積）を決定する要素である平面視での通路幅をほぼ最大にすることができる。
【０００８】
この結果、請求項１記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、第１吸気口において、第１平面と第１直交平面との交線は、燃焼室の外周寄りの位置から第２基準平面に近づくにつれて上方に傾斜し、第１ポートは、第１吸気口から上流に所定通路長に渡って、平面視で、垂直線にほぼ沿う通路形状を有するポート部分を有することにより、簡単な構造により、第１吸気口の開口面積を大きくすると共にポート部分の平面視での通路幅をほぼ最大にしてその通路断面積を大きくすることができるので、吸気制御手段が第１ポートから流入した吸気により燃焼室内にスワールを生成させるときに、第１吸気口から燃焼室に流入するスワール生成用の吸気量を増加させることができて、強いスワールを生成することができることから、希薄燃焼での燃焼性が一層向上して、より希薄な混合気での燃焼が可能になって、燃費が改善される。さらに、強いスワールが生成されるにも拘わらず、スワール生成時に燃焼室に流入する吸気が絞られることが回避されるので、ポンピングロスを低減することができて、この点でも燃費の改善に寄与できる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、ピストンが往復動可能に嵌合するシリンダと、燃焼室に開口する第１吸気口および第２吸気口をそれぞれ有する第１ポートおよび第２ポートを有する吸気ポートが形成されたシリンダヘッドと、前記第１吸気口および前記第２吸気口をそれぞれ開閉する第１吸気弁および第２吸気弁を開閉作動させると共に特定運転域で第２吸気弁を休止するバルブ休止機構を有する動弁装置とを備える内燃機関において、ポペット弁から構成される前記第１吸気弁は、その弁ステムの軸線が平面視で前記弁ステムの先端部側から前記第１吸気弁の傘部側に向かうにつれて、シリンダ軸線を含むと共に前記第１吸気弁を開閉する動弁カムが設けられたカム軸の回転中心線に直交する基準平面に次第に近づくように配置され、前記第１ポートは、前記第１吸気口から上流に所定通路長に渡って、平面視で、前記弁ステムの軸線にほぼ沿う通路形状を有するポート部分を有する内燃機関である。
【００１０】
これにより、ポペット弁から構成される第１吸気弁により開閉される第１吸気口は、回転中心線方向で、燃焼室の外周寄りから基準平面に近づくにつれて上方に傾斜する傾斜平面に含まれることになるので、スワール生成用の吸気が流入する吸気口が回転中心線方向で高さが変化しない前記従来技術に比べて、回転中心線方向で第１吸気口の径を大きくして、開口面積を大きくすることができる。さらに、第１ポートのポート部分は、平面視で第１吸気口にほぼ直交する方向に延びる通路となるので、第１吸気口から上流に延びるポート部分での通路断面積（吸気の流線に直交する平面での通路面積）を決定する要素である平面視での通路幅をほぼ最大にすることができる。
【００１１】
この結果、請求項２記載の発明によれば、第１吸気弁は、その弁ステムの軸線が平面視で弁ステムの先端部側から吸気弁の傘部側に向かうにつれて基準平面に次第に近づくように配置され、第１ポートは、第１吸気口から上流に所定通路長に渡って、平面視で、前記弁ステムの軸線にほぼ沿う通路形状を有するポート部分を有することにより、ポペット弁から構成される第１吸気弁を開閉すると共に特定運転域で第２吸気弁を休止するバルブ休止機構を有する動弁装置を備える内燃機関において、バルブ休止機構が第２吸気弁を休止するときに、第１吸気口から燃焼室に流入するスワール生成用の吸気量を増加させることができて、請求項１と同様の効果が奏される。
【００１２】
なお、この明細書において、特に断らない限り、上方は、シリンダ軸線の方向において、ピストンの下死点に対してその上死点が位置する方向であるとする。また、径方向とは、シリンダ軸線を中心とする放射方向を意味し、平面視とは、シリンダ軸線の方向から見ることを意味する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１ないし図４を参照して説明する。
図１〜図３を参照すると、本発明が適用された内燃機関Ｅは、自動二輪車に搭載されるＤＯＨＣ型の直列４気筒４ストローク内燃機関であり、希薄混合気での燃焼を行う内燃機関である。図１，図２を参照すると、内燃機関Ｅは、下端部にクランクケースが結合されるシリンダブロック１と、シリンダブロック１の上端部に結合されるシリンダヘッド２と、シリンダヘッド２の上端部に結合されるヘッドカバー３とを備える。
【００１４】
シリンダブロック１に形成される４つのシリンダ１ａの各シリンダ孔１ｂには、ピストン４がそれぞれ往復動可能に嵌合する。各ピストン４は、前記クランクケースに回転可能に支持されるクランク軸にコンロッドを介して連結されて、該クランク軸を回転駆動する。
【００１５】
シリンダ１ａ毎に、シリンダヘッド２の下面にシリンダ軸線Ｌ１の方向でシリンダ孔１ｂに対向する位置に凹部が形成され、該凹部とピストン４の頂部との間に燃焼室５が形成される。さらに、シリンダヘッド２には、燃焼室５毎に、燃焼室５に開口する第１，第２吸気口６１ａ，６２ａを有する吸気ポート６および燃焼室５に開口する１対の排気口７ａを有する排気ポート７が形成され、また後述する動弁装置Ｖにより開閉作動させられて、第１，第２吸気口６１ａ，６２ａをそれぞれ開閉する第１，第２吸気弁８１，８２および１対の排気口７ａをそれぞれ開閉する１対の排気弁９が支持される。そして、燃焼室５内の混合気に着火する点火栓１０は、シリンダヘッド２にねじ込まれて固定され、各燃焼室５の中心線でもあるシリンダ軸線Ｌ１と交差する位置で、燃焼室５の中心部に臨んでいる。
【００１６】
各燃焼室５において、第１，第２吸気口６１ａ，６２ａは、シリンダ軸線Ｌ１を含みかつ後述する吸気カム軸２１の回転中心線Ｌ２に平行な平面である第１基準平面Ｐｃ１（図３参照）に対して一方の側である吸気側に、回転中心線Ｌ２の方向Ａ（以下、「回転中心線方向Ａ」という。）に並んで設けられ、１対の排気口７ａは、第１基準平面Ｐｃ１に対して他方の側である排気側に、回転中心線方向Ａに並んで設けられる。
【００１７】
各吸気ポート６の入口６ｂが開口するシリンダヘッド２の前記吸気側の側壁２ａには、吸入空気に燃料を供給する燃料供給装置としての燃料噴射弁と吸入空気を各吸気ポート６に導く吸気マニホルドとを備える吸気装置（図示されず）が接続される。そして、各排気ポート７の出口７ｂが開口するシリンダヘッド２の前記排気側の側壁２ｂには、燃焼室５から排気ポート７に排出された燃焼ガスを内燃機関Ｅの外部に放出する排気装置（図示されず）が接続される。
【００１８】
図１〜図３を参照すると、各吸気ポート６は、入口６ｂ（図１参照）よりも吸気下流側に位置する隔壁ｃにより仕切られることにより互いに独立して形成される第１，第２ポート６１，６２を有し、第１，第２ポート６１，６２は、それぞれ第１，第２吸気口６１ａ，６２ａを有する。第１吸気口６１ａは、その周縁に全周で接する第１平面Ｐａ１上に形成され（図１，図２参照）、同様に、第２吸気口６２ａは、その周縁に全周で接する第２平面Ｐａ２上に形成される（図２参照）。
【００１９】
図３を参照すると、シリンダ軸線Ｌ１を含むと共に回転中心線Ｌ２に直交する平面を第２基準平面Ｐｃ２とし、第１基準平面Ｐｃ１に平行な平面を第１直交平面Ｐｂ１（図３には一例が示されている。）とし、第１基準平面Ｐｃ１に直交すると共に第２基準平面Ｐｃ２に平行な平面を第２直交平面Ｐｂ２（図３には一例が示されている。）とするとき、第１吸気口６１ａにおいて、第１平面Ｐａ１と第２直交平面Ｐｂ２との交線は、燃焼室５の外周寄りの位置から第１基準平面Ｐｃ１に近づくにつれて上方に傾斜し、第１平面Ｐａ１と第１直交平面Ｐｂ１との交線ｎ１（図２参照）は、燃焼室５の外周寄りの位置から第２基準平面Ｐｃ２に近づくにつれて上方に傾斜する。それゆえ、交線ｎ１は、シリンダ軸線Ｌ１と直交する平面である第３基準平面Ｐｃ３（図２には一例が示されている。）に平行にならない。
【００２０】
同様に、第２吸気口６２ａにおいて、第２平面Ｐａ２と第２直交平面Ｐｂ２との交線は、燃焼室５の外周寄りの位置から第１基準平面Ｐｃ１に近づくにつれて上方に傾斜し、第２吸気口６２ａが含まれる第２平面Ｐａ２と第１直交平面Ｐｂ１との交線ｎ２（図２参照）は、燃焼室５の外周寄りの位置から第２基準平面Ｐｃ２に近づくにつれて上方に傾斜する。それゆえ、交線ｎ２は、第３基準平面Ｐｃ３に平行にならない。
【００２１】
また、図１を参照すると、各燃焼室５において、１対の排気口７ａは、その周縁に全周で接する平面である第３平面Ｐａ３上に形成され、該第３平面Ｐａ３は、各排気口７ａにおいて、第３平面Ｐａ３と第２直交平面Ｐｂ２との交線は、燃焼室５の外周寄りの位置から第１基準平面Ｐｃ１に近づくにつれて上方に傾斜し、第３平面Ｐａ３と第１直交平面Ｐｂ１との交線は、第３基準平面Ｐｃ３に平行である。
【００２２】
また、第１平面Ｐａ１に直交する直線を垂直線Ｌ３（図３には一例が示されている。）とするとき、図３に示されるように、各第１ポート６１は、第１吸気口６１ａから上流に所定通路長、この実施例では、平面視で、第１吸気口６１ａから上流に燃焼室５よりも径方向外方の位置に至る通路長に渡って、平面視で、垂直線Ｌ３にほぼ沿う通路形状を有するポート部分６１ｃを有する。それゆえ、ポート部分６１ｃは、平面視で、第１吸気口６１ａに向かって次第に第２ポート６２または第２基準平面Ｐｃ２に近づく通路形状を有し、ポート部分６１ｃの通路中心線またはポート部分６１ｃを流れる吸気の主流は、垂直線Ｌ３に沿うものとなる。そして、第１吸気口６１ａにおいて、吸気の主流は、第２基準平面Ｐｃ２に対して第１吸気口６１ａが位置する側でシリンダ軸線Ｌ１に対して燃焼室５の外周寄りに偏倚した位置を指向する。
【００２３】
一方、第２平面Ｐａ２に直交する直線を垂直線Ｌ４（図３には一例が示されている。）とするとき、平面視で、第２ポート６２は、第２吸気口６２ａから上流に直線状に延びると共に上流に向かうにつれて第２基準平面Ｐｃ２に次第に近づくのに対して、吸気の上流に向かって延びる垂直線Ｌ４は、次第に第２基準平面Ｐｃ２から遠ざかる。
【００２４】
図１，図２を参照すると、第１，第２吸気弁８１，８２および排気弁９は、いずれもポペット弁から構成され、それぞれ、シリンダヘッド２に圧入されて固定される弁ガイド１１に摺動可能に挿通される弁ステム８１ａ，８２ａ，９ａを有し、該弁ステム８１ａ，８２ａ，９ａの軸線Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７の方向に往復動可能にシリンダヘッド２に支持される。そして、第１吸気弁８１は１対の弁バネ１２，１３により、また第２吸気弁８２は弁バネ１４により、それぞれ閉弁方向に常時付勢され、各排気弁９は１対の弁バネ１５，１６により閉弁方向に常時付勢される。
【００２５】
図２を参照すると、図１に示されるように回転中心線方向Ａから見てシリンダ軸線Ｌ１に対して傾斜して配置される第１，第２吸気弁８１，８２は、第１基準平面Ｐｃ１に直交する方向（以下、「直交方向」という。）から見て、シリンダ軸線Ｌ１に対して、互いに等しい角度で傾斜して配置される。そして、第１吸気弁８１の弁ステム８１ａの軸線Ｌ５は、垂直線Ｌ３と平行であるか、または一致し、第２吸気弁８２の弁ステム８２ａの軸線Ｌ６は、垂直線Ｌ４と平行であるか、または一致する。
【００２６】
図３を併せて参照すると、第１吸気弁８１は、弁ステム（８１ａ）の軸線（Ｌ５）が平面視で前記弁ステム８１ａの先端部８１ａ１側から第１吸気弁８１の傘部８１ｂ側に向かうにつれて、第２基準平面Ｐｃ２に次第に近づくように配置される。それゆえ、ポート部分６１ｃは、第１吸気口６１ａから上流に前記所定通路長に渡って、平面視で、弁ステム８１ａの軸線Ｌ５にほぼ沿う通路形状を有することになる。
【００２７】
シリンダヘッド２とヘッドカバー３とにより形成される動弁室２０内には、各燃焼室５の第１，第２吸気弁８１，８２および１対の排気弁９を、前記クランク軸の回転位置に応じて所定のタイミングで開閉する動弁装置Ｖが配置される。動弁装置Ｖは、シリンダヘッド２に回転可能に支持されて互いに平行な回転中心線Ｌ２を有する１対のカム軸である吸気カム軸２１および排気カム軸２２と、吸気カム軸２１に一体に設けられて第１，第２吸気弁８１，８２をそれぞれ開閉する動弁カムである第１，第２吸気カム２３，２４と、排気カム軸２２に一体に設けられて１対の排気弁９をそれぞれ開閉する動弁カムである排気カム２５と、第１吸気カム２３が摺接すると共に第１吸気弁８１の弁ステム８１ａの先端面に当接可能な間隔調整用のシム２６に当接して第１吸気カム２３の開弁力を第１吸気弁８１に伝達する第１バルブリフタ２７と、第２吸気カム２４が摺接すると共に第２吸気カム２４の開弁力を第２吸気弁８２に伝達可能な第２バルブリフタ２８と、排気カム２５が摺接すると共に排気弁９の弁ステムの先端に当接可能な間隔調整用のシム３０に当接して排気カム２５の開弁力を排気弁９に伝達するバルブリフタ２９と、内燃機関Ｅの特定運転域、例えば機関回転速度の低速運転域または機関負荷の低負荷運転域で第２吸気弁８２の開閉作動を休止するバルブ休止機構４０とを備える。
【００２８】
タイミングチェーンを有する伝動機構を介して前記クランク軸に連動してその１／２の回転速度で回転駆動される吸気カム軸２１および排気カム軸２２は、それぞれのジャーナル部（図２には吸気カム軸２１のジャーナル部２１ａが示されている。）にて、シリンダヘッド２に一体成形された複数の下部軸受部２ｃと、シリンダヘッド２にボルトにより結合された一体型のカムホルダ４０に形成されて各下部軸受部２ｃに対応する上部軸受部４０ｃとにより回転可能に支持される。
【００２９】
第１，第２吸気弁８１，８２が前記直交方向から見てシリンダ軸線Ｌ１に対して傾斜する斜めバルブであることに対応して、各吸気カム２３，２４は、回転中心線Ｌ２に対して傾斜するカム面を有する。一方、排気カム２５は回転中心線Ｌ２に対して平行なカム面を有する。また、第１，第２吸気カム２３，２４が摺接する天井壁２７ａ，２８ａを有する第１，第２バルブリフタ２７，２８、および排気カム２５が摺接する天井壁２９ａを有するバルブリフタ２９は、シリンダヘッド２に一体成形される支持部３２，３３，３４の支持孔３２ａ，３３ａ，３４ａに往復動可能に嵌合する。そして、第１吸気弁８１および排気弁９は、内燃機関Ｅが運転されるとき、動弁装置Ｖにより常時開閉作動される。
【００３０】
燃焼室５毎に、第２バルブリフタ２８と第２吸気弁８２との間には、回転する第２吸気カム２４に押圧されて往復動する第２バルブリフタ２８から第２吸気弁８２への開弁力の伝達および非伝達を切り換えるバルブ休止機構４０が設けられる。各バルブ休止機構４０は、後述する駆動機構５０により制御されて、内燃機関Ｅの特定運転域、例えば低速運転域または低負荷運転域で、第２バルブリフタ２８の往復運動にかかわらず第２吸気弁８２の開閉作動を休止して、第２吸気弁８２を閉弁状態に保つ。
【００３１】
図１，図２，図４を参照すると、バルブ休止機構４０は、第２バルブリフタ２８の内側に摺動可能に嵌合される円筒状のピンホルダ４１と、ピンホルダ４１に往復動可能に嵌合されるスライドピン４２と、作動油の油圧により往復動するスライドピン４２を付勢する戻しバネ４３と、スライドピン４２の軸線まわりの回転を阻止するストッパピン４４とを備える。
【００３２】
ピンホルダ４１は、第２バルブリフタ２８の内周面に面接触する外周面を有するリング部４１ａと、該リング部４１ａを直径方向に連結する連結部４１ｂと、連結部４１ｂの中央部から上方に突出して第２バルブリフタ２８の天井壁２８ａに当接する当接部４１ｃとが一体成形された部材である。そして、リング部４１ａの外周面には、全周に渡って油路としての環状溝４１ｄが形成され、連結部４１ｂには、第２バルブリフタ２８の軸線と直交する軸線を有して環状溝４１ｄに開放する開放端４１ｅ１および底壁４１ｆにより閉塞された閉塞端４１ｅ２を有する有底の収容孔４１ｅと、ピンホルダ４１の軸線を軸線として第２吸気弁８２の弁ステム８２ａの先端部８２ａ１が嵌合していると共に上端が収容孔４１ｅに開放する嵌合孔４１ｇとが形成され、当接部４１ｃには、ピンホルダ４１の軸線を軸線として第２吸気弁８２の弁ステム８２ａの先端部８２ａ１が挿通可能であると共に下端が収容孔４１ｅに開放する貫通孔４１ｈが形成される。
【００３３】
スライドピン４２が収容孔４１ｅに嵌合したピンホルダ４１には、開放端４１ｅ１側でスライドピン４２と第２バルブリフタ２８との間に、環状溝４１ｄに通じる油圧室４５が形成され、閉塞端４１ｅ２側でスライドピン４２の凹部４２ｅと底壁４１ｆとの間に、油圧室４５の容積を減少する方向にスライドピン４２を付勢する戻しバネ４３が収納されるバネ室４６が形成される。
【００３４】
また、弁バネ１４を囲んで配置されたバネ１７は、ピンホルダ４１の当接部４１ｃを第２バルブリフタ２８に当接させると共に、ピンホルダ４１を介して第２バルブリフタ２８の天井壁２８ａが第２吸気カム２４に接触するように、第２バルブリフタ２８を付勢する。さらに、第２バルブリフタ２８が嵌合する支持部３３の内周面には、油路としての環状溝４７が全周に渡って形成され、第２バルブリフタ２８の側壁に形成された連通孔２８ｂを介して環状溝４７がピンホルダ４１の環状溝４１ｄに常時連通している。
【００３５】
スライドピン４２の軸線方向での中間部には、第２吸気弁８２の弁ステム８２ａの先端部８２ａ１が貫通可能であると共に嵌合孔４１ｇおよび貫通孔４１ｈに同軸に連なることが可能な貫通孔４２ａが設けられる。貫通孔４２ａは、嵌合孔４１ｇ側で、嵌合孔４１ｇに対向してスライドピン４２の外周面に形成される平坦な当接面４２ｂに開口する。当接面４２ｂは、スライドピン４２の軸線方向に沿って貫通孔４２ａの径よりも長く形成され、貫通孔４２ａは、当接面４２ｂにおいて戻しバネ４３寄りに開口する。
【００３６】
スライドピン４２は、スライドピン４２の一端に作用する油圧室４５の油圧による駆動力と、戻しバネ４３によりスライドピン４２の他端に作用するバネ力との大きさに応じて軸線方向に移動する。そして、作動油が供給される油圧室４５の油圧が低圧になるとき、スライドピン４２は、戻しバネ４３のバネ力により、嵌合孔４１ｇに嵌合している弁ステム８２ａの先端部８２ａ１が貫通孔４２ａおよび貫通孔４１ｈを挿通可能な、図２に示される休止位置を占める。そして、油圧室４５の油圧が高圧になるとき、スライドピン４２は、油圧による駆動力で、貫通孔４２ａが嵌合孔４１ｇおよび貫通孔４１ｈからずれて、弁ステム８２ａの先端部８２ａ１が当接面４２ｂに当接するように、図２で右方に移動した作動位置を占める。
【００３７】
スライドピン４２が前記休止位置を占めるとき、第２吸気カム２４からの開弁力によって第２バルブリフタ２８９が摺動するのに応じてピンホルダ４１およびスライドピン４２は第２バルブリフタ２８と共に第２吸気弁８２に向けて移動するが、弁ステム８２ａの先端部８２ａ１が貫通孔４２ａおよび貫通孔４１ｈに入り込むために、第２吸気カム２４の開弁力が第２吸気弁８２に作用することはなく、第２吸気弁８２は閉弁状態に保たれて休止する。また、スライドピン４２が前記作動位置を占めるとき、弁ステム８２ａの先端部８２ａ１はスライドピン４２の当接面４２ｂに当接し、第２吸気カム２４の開弁力が第２バルブリフタ２８、ピンホルダ４１およびスライドピン４２を介して第２吸気弁８２に伝達されるので、第２吸気カム２４の回転に応じて第２吸気弁８２が開閉作動する。
【００３８】
ストッパピン４４は、収容孔４１ｅの開放端４１ｅ１側でピンホルダ４１に設けられる１対の装着孔４１ｍ，４１ｎに圧入されて、油圧室４５に開放して設けられるスリット４２ｃを貫通する。このため、スリット４２ｃを貫通したストッパピン４４は、スライドピン４２の軸線方向への移動を許容すると共に、スリット４２ｃの底壁面４２ｄに当接することによりスライドピン４２の油圧室４５側への最大移動量を規定する。
【００３９】
バルブ休止機構４０のスライドピン４２を移動させるための駆動機構５０は、前記クランク軸の動力により駆動されるオイルポンプから吐出された潤滑油を作動油とする油圧作動式のものであり、シリンダヘッド２に形成されて環状溝４７に連通する油路５１と、前記オイルポンプから供給される作動油の油圧を制御する油圧制御弁５２と、機関運転状態である機関回転速度または機関負荷などに応じて油圧制御弁５２の作動を制御する制御装置５３とを備える。油圧制御弁５２は、制御装置５３からの指令により、内燃機関Ｅの前記特定運転域で油圧室４５の油圧が低圧になり、それ以外の運転域で油圧室４５の油圧が高圧になるように、油路５１を流れる作動油の油圧を制御する。
【００４０】
次に、前述のように構成された実施例の作用および効果について説明する。
内燃機関Ｅが前記特定運転域で運転されるとき、バルブ休止機構４０のスライドピン４２は前記休止位置を占めるため、第２吸気弁８２が休止状態になって、第１吸気弁８１のみが開閉作動するため、吸気行程時に吸気ポート６を流れる吸気は第１ポート６１を通って第１吸気口６１ａのみから燃焼室５に流入する。そして、吸気の主流は、第１吸気口６１ａにおいて、シリンダ軸線Ｌ１に対して燃焼室５の外周寄りに偏倚した位置を指向しているので、第１吸気口６１ａから流入する吸気により燃焼室５内にはスワールＳ（図３参照）が生成される。
【００４１】
それゆえ、バルブ休止機構４０は、第１ポート６１から流入した吸気により燃焼室５内にスワールＳを生成させる吸気制御手段を構成する。すなわち、この吸気制御手段は、吸気が第２吸気口６２ａから燃焼室５に実質的に流入しないようにして、第１ポート６１から流入した吸気により燃焼室５内にスワールＳを生成させる手段である。ここで、実質的に吸気が第２吸気口６２ａから燃焼室５に実質的に流入しないとは、前述のように第２吸気弁８２が閉弁状態になって吸気が第２吸気口６２ａから流入しない場合のほかに、例えば第２吸気弁８２が僅かに開弁されて、第２吸気弁８２上での燃料の滞留防止などのために、スワールＳの生成に殆ど影響を与えない程度の吸気が第２吸気口６２ａから燃焼室５に流入してもよいことを意味する。
【００４２】
また、内燃機関Ｅが前記特定運転域以外の運転域、例えば高速運転域または高負荷運転域で運転されるとき、バルブ休止機構４０のスライドピン４２は前記作動位置を占めるため、第２吸気弁８２はバルブ休止機構４０を介して第２吸気カム２４により開閉されて、燃焼室５内には第１，第２ポート６１，６２から吸気が流入するので、スワールＳが生成されることはなく、吸入空気量が多い運転域において、第１，第２ポート６１，６２から吸気が多くの吸気が燃焼室５内に流入するので、両高出力を発生することができる。
【００４３】
このように、バルブ休止機構４０により休止状態にある第２吸気弁８２が第２ポート６２を閉じて、第１ポート６１から燃焼室５に流入する吸気によりスワールＳが生成されるとき、第１吸気口６１ａにおいて、第１平面Ｐａ１と第１直交平面Ｐｂ１との交線ｎ１は、燃焼室５の外周寄りの位置から第２基準平面Ｐｃ２に近づくにつれて上方に傾斜し、第１ポート６１は、第１吸気口６１ａから上流に、燃焼室５よりも径方向外方の位置に至る通路長に渡って、平面視で、垂直線Ｌ３にほぼ沿う通路形状を有するポート部分６１ｃを有することにより、第１吸気口６１ａにおいて、第１平面Ｐａ１は、燃焼室５の外周寄りから第２基準平面Ｐｃ２に近づくにつれて上方に傾斜する斜面となり、交線ｎ１は第３基準平面Ｐｃ３に平行にならないので、換言すれば、ポペット弁から構成される第１吸気弁８１により開閉される第１吸気口６１ａは、回転中心線方向Ａで、燃焼室５の外周寄りから第２基準平面Ｐｃ２に近づくにつれて上方に傾斜する傾斜平面である第１平面Ｐａ１に含まれることになるので、前記従来技術に比べて、回転中心線方向Ａで第１吸気口６１ａの径を大きくし、ひいては第１吸気口６１ａの開口面積を大きくすることができ、しかも第１ポート６１のポート部分６１ｃは、平面視で第１吸気口６１ａに直交する方向に延びる通路または平面視で第１吸気口６１ａにほぼ直交する方向に延びる通路となるので、第１吸気口６１ａから上流に延びるポート部分６１ｃでの通路断面積（吸気の流線に直交する平面での通路面積）を決定する要素である平面視での通路幅をほぼ最大にすることができる。
【００４４】
この結果、簡単な構造により、第１吸気口６１ａの開口面積を大きくすると共にポート部分６１ｃの平面視での通路幅をほぼ最大にしてその通路断面積を大きくすることができるので、バルブ休止機構４０が第２吸気弁８２を休止することにより、バルブ休止機構４０が第１ポート６１から流入した吸気により燃焼室５内にスワールＳを生成させるときに、第１吸気口６１ａから燃焼室５に流入するスワール生成用の吸気量を増加させることができて、強いスワールＳを生成することができることから、希薄燃焼での燃焼性が一層向上して、より希薄な混合気での燃焼が可能になって、燃費が改善される。さらに、強いスワールＳが生成されるにも拘わらず、スワール生成時に燃焼室５に流入する吸気が絞られることが回避されるので、ポンピングロスを低減することができて、この点でも燃費の改善に寄与できる。
【００４５】
以下、前述した実施例の一部の構成を変更した実施例について、変更した構成に関して説明する。
吸気制御手段は、前記実施例では、第２バルブリフタ２８に設けられたバルブ休止機構４０であったが、バルブリフタ以外に設けられるバルブ休止機構、例えばほぼベース円のみからなる休止カムを有するバルブ休止機構であってもよい。また、吸気制御手段は、第２吸気弁８２よりも上流の第２ポート６２に設けられて第２ポート６２を閉塞可能な制御弁、または吸気装置の吸気通路に設けられて第２ポート６２への吸気の流入を阻止する制御弁により構成されてもよい。
【００４６】
吸気ポートは、３つの吸気弁によりそれぞれ開閉される３つの吸気口を有する３つのポートを有するものであってもよく、その場合には、スワールを生成するポートを第１ポ−トとして、本発明が適用される。また、請求項１記載の発明の実施例として、吸気弁および排気弁はポペット弁以外の弁から構成されてもよい。
【００４７】
内燃機関は、自動二輪車以外の車両や機械に搭載されるものであってもよく、さらに４気筒以外の多気筒内燃機関または単気筒内燃機関であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例である内燃機関の吸気弁および排気弁の弁ステムの軸線に沿うと共に、概ね図３のＩ−Ｉ矢視での断面図である。
【図２】図１の内燃機関の２つの吸気弁の弁ステムの軸線に沿うと共に、概ね図３のＩＩ−ＩＩ矢視での断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視でのシリンダヘッドの断面図である。
【図４】図１の内燃機関のバルブ休止機構の分解斜視図である。
【符号の説明】
１…シリンダブロック、２…シリンダヘッド、３…ヘッドカバー、４…ピストン、５…燃焼室、６…吸気ポート、６１…第１ポート、６２…第２ポート、６１ａ…第１吸気口、６２ａ…第２吸気口、６１ｃ…ポート部分、７…排気ポート、７ａ…排気口、８１…第１吸気弁、８１ａ…弁ステム、８１ａ１…先端部、８１ｂ…傘部、８２…第２吸気弁、９…排気弁、１０…点火栓、１１…弁ガイド、１２〜１６…弁バネ、１７…バネ、
２０…動弁室、２１…吸気カム軸、２２…排気カム軸、２３，２４…吸気カム、２５…排気カム、２６，３０…シム、２７〜２９…バルブリフタ、３１…カムホルダ、３２〜３４…支持部、
４０…バルブ休止機構、４１…ピンホルダ、４２…スライドピン、４３…戻しバネ、４４…ストッパピン、４５…油圧室、４６…バネ室、４７…環状溝、
５０…駆動機構、５１…油路、５２…油圧制御弁、５３…制御装置、
Ｅ…内燃機関、Ｌ１…シリンダ軸線、Ｌ２…回転中心線、Ｌ３，Ｌ４…垂直線、Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７…軸線、Ｐａ１…第１平面、Ｐａ２…第２平面、Ｐａ３…第３平面、Ｐｂ１…第１直交平面、Ｐｂ２…第２直交平面、Ｐｃ１…第１基準平面、Ｐｃ２…第２基準平面、Ｐｃ３…第３基準平面、Ａ…回転中心線方向、Ｖ…動弁装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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