(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムシャフト（３６）に設けられたカム（３７）と、シリンダヘッド（１５）に開閉作動可能に配設される機関弁（２０，２４）との間に、前記カム（３７）の回転に応じた開弁方向の駆動力を前記機関弁（２０，２４）に与えるリフタ（３８）が介装される内燃機関の動弁装置において、
前記カムシャフト（３６）を回転自在に保持するカムホルダ（３９）が、前記カムシャフト（３６）を横切る方向に相互に間隔をおいて前記シリンダヘッド（１５）に形成した一対のボス部（４１，４２）に締結され、前記機関弁（２０，２４）の開閉作動方向での前記リフタ（３８）の摺動を可能として該リフタ（３８）を保持するリフタホルダ（４０）が、前記カムホルダ（３９）とは別体に形成されて該カムホルダ（３９）から独立して前記シリンダヘッド（１５）に締結され、
前記リフタホルダ（４０）は、前記リフタ（３８）をそれぞれ摺動可能に保持する複数の保持部（５４）が連結部（５５）で相互に連結されて成り、前記連結部（５５）は、前記一対のボス部（４１，４２）の間で且つ前記カムホルダ（３９）の底面とシリンダヘッド（１５）との間に形成されるスペースを貫通するように配置されることを特徴とする内燃機関の動弁装置。
【請求項２】
一列に並ぶ複数の燃焼室（１４）に共通であるカムシャフト（３６）が、シリンダヘッド（１５）に締結される複数のカムホルダ（３９）で回転自在に支承され、前記リフタホルダ（４０）が、前記各カムホルダ（３９）相互間でシリンダヘッド（１５）に締結されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の動弁装置。
【請求項３】
各燃焼室（１４）毎にシリンダヘッド（１５）に一対ずつ配設される同種の機関弁（２０，２４）に個別に対応したリフタ（３８）が、前記リフタホルダ（４０）に設けられる複数の保持孔（５６）に摺動自在に嵌合され、相互に隣接して対をなす保持孔（５６）間に対応する部分で前記リフタホルダ（４０）がシリンダヘッド（１５）に締結されることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の動弁装置。
【請求項４】
前記リフタホルダ（４０）は、前記リフタ（３８）をそれぞれ摺動可能に保持する複数の保持部（５４）が、相互に交差する方向に延びる複数の連結壁（５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ）が連なって成る連結部（５５）で相互に連結されて成り、前記各連結壁（５５ａ〜５５ｄ）が、連結部（５５）の上面および下面の少なくとも一方に凹部（６０，６１）を形成する形状に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カムシャフトに設けられたカムと、シリンダヘッドに開閉作動可能に配設される機関弁との間に、前記カムの回転に応じた開弁方向の駆動力を前記機関弁に与えるリフタが介装される内燃機関の動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、かかる動弁装置は、たとえば特開平６−２８８２０５号公報等で既に知られており、このものでは、カムシャフトを保持するようにしてシリンダヘッドに締結されるホルダに、リフタが摺動可能に保持されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、カムシャフトを回転自在に保持するホルダの剛性は、比較的高いことが要求されるのに対して、リフタを保持するホルダの剛性は比較的低くてもよいのであるが、上記従来のもののように、カムシャフトおよびリフタを一体のホルダで保持するような構成では、ホルダの成形が複雑になる場合があり、またホルダの大重量化および大型化ひいては内燃機関の大重量化を招く場合がある。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、リフタを摺動可能に保持するホルダの剛性が必要以上に増大されることを回避しつつホルダの支持剛性を高め、内燃機関の軽量化を図った内燃機関の動弁装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、カムシャフトに設けられたカムと、シリンダヘッドに開閉作動可能に配設される機関弁との間に、前記カムの回転に応じた開弁方向の駆動力を前記機関弁に与えるリフタが介装される内燃機関の動弁装置において、前記カムシャフトを回転自在に保持するカムホルダが、前記カムシャフトを横切る方向に相互に間隔をおいて前記シリンダヘッドに形成した一対のボス部に締結され、前記機関弁の開閉作動方向での前記リフタの摺動を可能として該リフタを保持するリフタホルダが、前記カムホルダとは別体に形成されて該カムホルダから独立して前記シリンダヘッドに締結され、前記リフタホルダは、前記リフタをそれぞれ摺動可能に保持する複数の保持部が連結部で相互に連結されて成り、前記連結部は、前記一対のボス部の間で且つ前記カムホルダの底面とシリンダヘッドとの間に形成されるスペースを貫通するように配置されることを特徴とする。
【０００６】
このような構成によれば、カムシャフトを回転自在に保持するために剛性が高いことが要求されるカムホルダと、リフタを摺動可能に保持するので高い剛性が要求されないリフタホルダとが別体であり、カムホルダおよびリフタホルダがシリンダヘッドにそれぞれ締結されるので、リフタホルダの剛性を必要以上に増大させることなく、カムホルダおよびリフタホルダの全体重量を軽量化して内燃機関の軽量化を図ることが可能となるとともに、カムホルダおよびリフタホルダのシリンダヘッドへの取付剛性を高めることができる。また、カムホルダの下方に形成したスペースを有効利用して連結部を配置することにより、カムホルダおよびリフタホルダの配置スペースを効果的にコンパクト化することができる。
【０００７】
また請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成に加えて、一列に並ぶ複数の燃焼室に共通であるカムシャフトが、シリンダヘッドに締結される複数のカムホルダで回転自在に支承され、前記リフタホルダが、前記各カムホルダ相互間でシリンダヘッドに締結されることを特徴とし、かかる構成によれば、複数のカムホルダ間に生じたスペースを有効に利用してリフタホルダをシリンダヘッドに締結することで、カムホルダおよびリフタホルダの配置スペースをさらにコンパクトに纏めることができる。
【０００８】
請求項３記載の発明は、上記請求項１または２記載の発明の構成に加えて、各燃焼室毎にシリンダヘッドに一対ずつ配設される同種の機関弁に個別に対応したリフタが、前記リフタホルダに設けられる複数の保持孔に摺動自在に嵌合され、相互に隣接して対をなす保持孔間に対応する部分で前記リフタホルダがシリンダヘッドに締結されることを特徴とし、かかる構成によれば、同種の機関弁に個別に対応したリフタをそれぞれ摺動自在に嵌合せしめて隣接する一対の保持孔間のスペースを有効に利用して、リフタホルダをシリンダヘッドに締結することができ、リフタホルダのシリンダヘッドへの取付け剛性を高めることが可能となるととともに、カムホルダおよびリフタホルダの配置スペースをより一層コンパクトに纏めることができる。
【０００９】
請求項４記載の発明は、上記請求項１〜３のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記リフタホルダは、前記リフタをそれぞれ摺動可能に保持する複数の保持部が、相互に交差する方向に延びる複数の連結壁が連なって成る連結部で相互に連結されて成り、前記各連結壁が、連結部の上面および下面の少なくとも一方に凹部を形成する形状に配置されることを特徴とし、かかる構成によれば、連結部の剛性を高めつつ軽量化することができ、リフタホルダ全体の剛性増大および軽量化を図ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図６は本発明の一実施例を示すものであり、図１は内燃機関の一部縦断面図であって図２の１−１線に沿う断面図、図２はヘッドカバーを取り外した状態での図１の２−２線矢視図、図３は図２の３ー３線に沿う内燃機関の一部縦断面図、図４は図１の４−４線断面図、図５はシリンダヘッドおよびシリンダヘッドの切欠き分解斜視図、図６は図２の６−６線断面図である。
【００１２】
先ず図１〜図３において、この多気筒内燃機関のシリンダブロック１１には、複数のシリンダボア１２…が設けられており、各シリンダボア１２…にはピストン１３…が摺動可能に嵌合される。シリンダブロック１１には、前記各ピストン１３…との間に燃焼室１４…をそれぞれ形成するシリンダヘッド１５が結合される。このシリンダヘッド１５には、各燃焼室１４…の天井面に一対ずつ開口する吸気弁口１６…と、一対の吸気弁口１６…に共通に連なるとともに各燃焼室１４…毎にシリンダヘッド１５の一側面に開口する吸気ポート１７…と、各燃焼室１４…の天井面に一対ずつ開口する排気弁口１８…と、一対の排気弁口１８…に共通に連なるとともに各燃焼室１４…毎にシリンダヘッド１５の他側面に開口する排気ポート１９…とが設けられる。
【００１３】
図４を併せて参照して、各吸気弁口１６…は、機関弁である吸気弁２０…で開閉されるものであり、これらの吸気弁２０…のステム２０ａ…は、吸気弁口１６…の軸線と同軸にしてシリンダヘッド１５に配設されるガイド筒２１…に摺動可能に嵌合され、ガイド筒２１…の上端から上方に突出した前記ステム２０ａ…の上端に設けられるリテーナ２２…と、シリンダヘッド１５との間に、吸気弁２０…を上方すなわち閉弁方向に付勢する弁ばね２３…が設けられる。
【００１４】
各排気弁口１８…は、他の機関弁である吸気弁２４…で開閉されるものであり、これらの排気弁２４…のステム２４ａ…は、排気弁口１８…の軸線と同軸にしてシリンダヘッド１５に配設されるガイド筒２５…に摺動可能に嵌合され、ガイド筒２５…の上端から上方に突出した前記ステム２４ａ…の上端に設けられるリテーナ２６…と、シリンダヘッド１５との間に、排気弁２４…を上方すなわち閉弁方向に付勢する弁ばね２７…が設けられる。
【００１５】
シリンダヘッド１５には、該シリンダヘッド１５との間に動弁室２８を形成するヘッドカバー２９が結合されており、動弁室２８には、各吸気弁２０…を開閉駆動する吸気側動弁装置３０Ｉと、各排気弁２４…を開閉駆動する排気側動弁装置３０Ｅとが収納される。
【００１６】
各燃焼室１４…の略中央部に対応する部分のシリンダヘッド１５には、吸気側および排気側動弁装置３０Ｉ，３０Ｅ間に配置される下部プラグ挿入筒部３１…が上方に延びるようにして一体に設けられており、ヘッドカバー２９には、該ヘッドカバー２９をシリンダヘッド１５に結合した際に前記下部プラグ挿入筒部３１…の上端に連なる上部プラグ挿入筒部３２…が設けられる。而して、相互に連なった上部プラグ挿入筒部３２…および下部プラグ挿入筒部３１…には点火プラグ３３…が挿入され、各点火プラグ３３…は燃焼室１４…の略中央部に臨むようにしてシリンダヘッド１５にねじ込まれる。
【００１７】
吸気側動弁装置３０Ｉは、一列に並ぶ複数の燃焼室１４…に共通であるカムシャフト３６と、各吸気弁２０…に個別に対応して該カムシャフト３６に設けられるカム３７…および各吸気弁２０…間に個別に介装される有底円筒状のリフタ３８…とを備えるものであり、カムシャフト３６は、シリンダヘッド１５に締結される複数のカムホルダ３９…で回転可能に保持され、それらのカムホルダ３９…とは別体であるリフタホルダ４０に、各リフタ３８…が吸気弁２０…の開閉作動方向での摺動を可能として保持される。
【００１８】
図５および図６をさらに併せて参照して、各燃焼室１４…の配列方向でたとえば各燃焼室１４…相互間に対応する部分においてシリンダヘッド１５の上部には、各燃焼室１４…の配列方向と直交する方向、すなわちカムシャフト３６の軸線を横切る方向に相互に間隔をあけた一対のボス部４１，４２が、上方に開いた凹部４３をそれらのボス部４１，４２間に形成するようにしてそれぞれ一体に設けられており、各ボス部４１，４２…には上方に開放したねじ孔４４，４５がそれぞれ設けられる。しかもシリンダヘッド１５は、両ボス部４１，４２間にそれぞれ配置されるボルト４６…でシリンダブロック１１に締結される。
【００１９】
カムホルダ３９は、カムシャフト３６の上半部を支承する上部ホルダ４７と、カムシャフト３６の下半部を支承する下部ホルダ４８とから成るものであり、下部ホルダ４８には、前記ボス部４１，４２におけるねじ孔４４，４５の上部に下半部を挿入する円筒状のノックピン４９，５０の上半部が嵌入される。而して各ノックピン４９，５０をねじ孔４４，４５の上部に挿入してカムシャフト３６を相互間に挟んだ上部および下部ホルダ４７，４８が、それらのホルダ４７，４８に上方から挿通されるとともに各ノックピン４９，５０をそれぞれ貫通するボルト５０，５０により、前記ボス部４１，４２にそれぞれ締結される。
【００２０】
しかも前記両ボス部４１，４２間には凹部４３が形成されているので、両ボス部４１，４２間にかけ渡すようにしてカムホルダ３９がシリンダヘッド１５に締結された状態で、カムホルダ４０の底面とシリンダヘッドとの間にはスペースが生じることになる。
【００２１】
リフタホルダ４０は、たとえば一対のリフタ３８，３８をそれぞれ摺動可能に保持する複数の保持部５４…が連結部５５…で相互に連結されて成り、複数の燃焼室１４…に共通にして燃焼室配列方向に延びるように形成され、各保持部５４…は、たとえば一列に並ぶ各燃焼室１４…に個別に対応して配置される。
【００２２】
ところで各燃焼室１４…毎にシリンダヘッド１５には一対ずつの吸気弁２０…が配設されており、それらの吸気弁２０…のステム２０ａの上端に閉塞端内面中央部をそれぞれ当接させる有底円筒状のリフタ３８…をそれぞれ摺動自在に嵌合せしめる一対の保持孔５６，５６が、各吸気弁２０…におけるステム２０ａ…と同軸にして各保持部５４…にそれぞれ設けられる。
【００２３】
リフタホルダ４０は、各カムホルダ３９，３９…相互間でシリンダヘッド１５に締結されるものであり、各保持部５４…において両保持孔５６，５６間に対応する部分が、シリンダヘッド１５に設けられている締結座５７…にボルト５８，５８でそれぞれ締結される。而してシリンダヘッド１５に締結されたリフタホルダ４０で摺動可能に保持されるリフタ３８…の閉塞端外面に、各カム３７…がそれぞれ摺接されることになり、カム３７…の回転に応じた開弁方向の駆動力がリフタ３８…から吸気弁２０…に付与される。
【００２４】
前記保持部５４が備える両保持孔５６，５６の上部にはＵ字状の縦断面形状を有する規制材５９が嵌合、装着される。一方、リフタ３８…の外周面の一部には前記規制部材５９に摺接する平坦面３８ａがそれぞれ形成されており、１つの規制部材５９を各保持部５４にそれぞれ装着することによって各リフタ３８，３８…の保持孔５６，５６内での軸線まわりの回転が阻止されることになる。
【００２５】
連結部５５は、相互に交差する方向に延びる複数たとえば４つの連結壁５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄが連なって成るものであり、各連結壁５５ａ〜５５ｄは、連結部５５の上面および下面の少なくとも一方（この実施例では両方）に凹部６０，６１を形成する形状に配置される。
【００２６】
しかも連結部５５は、各カムホルダ３９の底面とシリンダヘッドとの間に形成されているスペースに配置されて各保持部５４…間を連結する。
【００２７】
各排気弁２４…を開閉駆動する排気側動弁装置３０Ｅは、基本的には上記吸気側動弁装置３０Ｉと同様に構成されるものであり、吸気側動弁装置３０Ｉに対応する主要構成要素に同一の参照符号を付して図示するのみで、排気側動弁装置３０Ｅについての詳細な説明を省略する。
【００２８】
次にこの実施例の作用について説明すると、吸気側動弁装置３０Ｉおよび排気側動弁装置３０Ｅは、カムシャフト３６を回転自在に保持する複数のカムホルダ３９…と、それらのカムホルダ３９…とは別体に形成されるとともに吸気弁２０…および排気弁２４…の開閉作動方向での摺動を可能としてリフタ３８…を保持するリフタホルダ４０とを備え、カムホルダ３９およびリフタホルダ４０がシリンダヘッド１５にそれぞれ締結される。すなわちカムシャフト３６を回転自在に保持するために剛性が高いことが要求されるカムホルダ３９と、リフタ３８…を摺動可能に保持するだけであるので高い剛性が必要とされないリフタホルダ４０とが別体であり、カムホルダ３９およびリフタホルダ４０がシリンダヘッド１５にそれぞれ締結されるので、カムホルダ３９およびリフタホルダ４０を構成する材料の選択の自由度が広がることになり、リフタホルダ４０を、カムホルダ３９を形成する材料よりも軽量の材料で形成することでリフタホルダ４０の剛性を必要以上に増大させることなく、カムホルダ３９およびリフタホルダ４０の全体重量を軽量化して内燃機関の軽量化を図ることが可能となるとともに、カムホルダ３９およびリフタホルダ４０のシリンダヘッド１５への取付剛性を高めることができる。
【００２９】
また一列に並ぶ複数の燃焼室１４…に共通であるカムシャフト３６が、たとえば各燃焼室１４…を相互間に挟む位置でシリンダヘッド１５に締結される複数のカムホルダ３９…で回転自在に支承されており、複数の燃焼室１４…に共通にして燃焼室配列方向に延びるリフタホルダ４０が、各カムホルダ３９…相互間でシリンダヘッド１５に締結されるので、複数のカムホルダ３９…間に生じたスペースを有効に利用してリフタホルダ４０をシリンダヘッド１５に締結することができ、カムホルダ３９…およびリフタホルダ４０の配置スペースをコンパクトに纏めることができる。
【００３０】
しかもリフタホルダ４０には、一対の保持孔５６，５６が燃焼室１４毎に設けられており、各燃焼室１４…毎にシリンダヘッド１５に一対ずつ配設される吸気弁２０…または排気弁２４…に個別に対応したリフタ３８…が各保持孔５６，５６…にそれぞれ摺動自在に嵌合され、両保持孔５６，５６間に対応する部分でリフタホルダ４０がシリンダヘッド１５に締結されている。このため一対の保持孔５６，５６間のスペースを有効に利用してリフタホルダ４０をシリンダヘッド１５に締結することができ、リフタホルダ４０のシリンダヘッド１５への取付け剛性を高めることが可能となるととともに、カムホルダ３９…およびリフタホルダ４０の配置スペースをより一層コンパクトに纏めることができる。
【００３１】
またリフタホルダ４０は、たとえば各燃焼室１４…に個別に対応して配置されるとともに各燃焼室１４…毎のリフタ３８，３８をそれぞれ保持する複数の保持部５４…が、相互に交差する方向に延びる複数の連結壁５５ａ〜５５ｄが連なって成る連結部５５で相互に連結されて成るものであり、各連結壁５５ａ〜５５ｄは、連結部５５の上面および下面の少なくとも一方（この実施例では両方）に凹部６０，６１を形成する形状に配置されるので、連結部５５の剛性を高めつつ軽量化することができ、各燃焼室１４…に共通なリフタホルダ４０全体の剛性増大および軽量化を図ることができる。
【００３２】
また複数の保持部５４…を連結する連結部５５…が、各カムホルダ３９…の下方に配置されるので、各カムホルダ３９…の下方に形成したスペースを有効利用して連結部５５…を配置することにより、カムホルダ３９…およびリフタホルダ４０の配置スペースをさらに一層効果的にコンパクト化することができる。
【００３３】
さらに各連結部５５…は、シリンダヘッド１５をシリンダブロック１１に締結するボルト４６…の上方スペースに配置されるので、リフタホルダ４０の配置スペースのコンパクト化により一層寄与することができる。
【００３４】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３５】
たとえば上記実施例では、カムホルダ３９が、各燃焼室１４…相互間に対応する部分でシリンダヘッド１５の上部に締結されていたが、各燃焼室１４…の中央部に対応する部分でカムホルダ３９がシリンダヘッド１５の上部に締結される動弁装置にも本発明を適用することができる。この際、燃焼室１４毎に一対ずつの機関弁がシリンダヘッド１５に配設されている場合に、リフタホルダ４０の保持部５４は、隣接する一対の燃焼室間に跨がる位置に配置されることになる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように請求項１記載の発明によれば、リフタホルダの剛性を必要以上に増大させることなく、カムホルダおよびリフタホルダの全体重量を軽量化して内燃機関の軽量化を図ることが可能となるとともに、カムホルダおよびリフタホルダのシリンダヘッドへの取付剛性を高めることができる。また、カムホルダの下方に形成したスペースを有効利用して連結部を配置することにより、カムホルダおよびリフタホルダの配置スペースを効果的にコンパクト化することができる。
【００３７】
また請求項２記載の発明によれば、複数のカムホルダ間に生じたスペースを有効に利用してリフタホルダをシリンダヘッドに締結することで、カムホルダおよびリフタホルダの配置スペースをコンパクトに纏めることができる。
【００３８】
請求項３記載の発明によれば、同種の機関弁に個別に対応したリフタをそれぞれ摺動自在に嵌合せしめて隣接する一対の保持孔間のスペースを有効に利用してリフタホルダをシリンダヘッドに締結することができ、リフタホルダのシリンダヘッドへの取付け剛性を高めることが可能となるととともに、カムホルダおよびリフタホルダの配置スペースをより一層コンパクトに纏めることができる。
【００３９】
請求項４記載の発明によれば、連結部の剛性を高めつつ軽量化することができ、リフタホルダ全体の剛性増大および軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  内燃機関の一部縦断面図であって図２の１−１線に沿う断面図である。
【図２】  ヘッドカバーを取り外した状態での図１の２−２線矢視図である。
【図３】  図２の３ー３線に沿う内燃機関の一部縦断面図である。
【図４】  図１の４−４線断面図である。
【図５】  シリンダヘッドおよびシリンダヘッドの切欠き分解斜視図である。
【図６】  図２の６−６線断面図である。
【符号の説明】
１４・・・燃焼室
１５・・・シリンダヘッド
２０・・・機関弁としての吸気弁
２４・・・機関弁としての排気弁
３０Ｉ・・・吸気側動弁装置
３０Ｅ・・・排気側動弁装置
３６・・・カムシャフト
３７・・・カム
３８・・・リフタ
３９・・・カムホルダ
４０・・・リフタホルダ
４１，４２・・・一対のボス部
５４・・・保持部
５５・・・連結部
５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ・・・連結壁
５６・・・保持孔
６０，６１・・・凹部
【図１】
0004280407.tif 000002
【図２】
0004280407.tif 000003
【図３】
0004280407.tif 000004
【図４】
0004280407.tif 000005
【図５】
0004280407.tif 000006
【図６】
0004280407.tif 000007