(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各気筒毎に２つの吸気弁と２つの排気弁とが設けられていて、上記２つの吸気弁が、平面視で両吸気弁の中心部を通る直線である吸気弁中心線と、各シリンダボアの中心部を通る直線であるシリンダボア中心線とが所定の傾斜した角度で交わるようにして千鳥配置される一方、上記２つの排気弁が、平面視で両排気弁の中心部を通る直線である排気弁中心線と、上記シリンダボア中心線とが所定の傾斜した角度で交わるようにして千鳥配置されている直噴式ディーゼルエンジンにおいて、
上記シリンダボア中心線の伸びる方向にみてシリンダボアからはずれた位置にのみ夫々上記シリンダボア中心線をはさむようにして１対のヘッドボルト孔が設けられ、これにより各シリンダボアの周囲に夫々４つのヘッドボルト孔が配置され、
平面視で上記シリンダボア中心線と垂直な方向にみてシリンダボアの一方の周縁部の先方に、上記シリンダボア中心線の伸びる方向に伸びエンジン出力軸によって回転駆動される１本のカム軸が配置され、
上記カム軸の前端部に、巻掛伝動部材を介してエンジン出力軸と駆動連結される伝動体が配設され、
上記シリンダボア中心線の伸びる方向にみてシリンダボア中心部と対応する位置に、上記カム軸を回転可能に支持するカム軸受部が配設され、
上記２つの吸気弁が、上記カム軸の軸線方向にみて、上記カム軸のカム軸受部の一方側に設けられた吸気用カムにより揺動駆動される１つの吸気用ロッカアームによって開閉される一方、上記２つの排気弁が、上記カム軸のカム軸受部の他方側に設けられた排気用カムにより揺動駆動される１つの排気用ロッカアームによって開閉され、
上記吸気用ロッカアーム及び上記排気用ロッカアームを揺動可能に支持するロッカ軸が、平面視で上記シリンダボア中心線の伸びる方向と垂直な方向にみて上記カム軸よりもシリンダボア中心部寄りの位置において、上記カム軸と平行となるように伸びて配置され、
最も前側に位置するシリンダボアに対応する吸気用ロッカアーム及び排気用ロッカアームのうち、前側に位置するロッカアームのレバー比が後側に位置するロッカアームのレバー比よりも小さく設定されていることを特徴とする直噴式ディーゼルエンジン。
【請求項２】
上記吸気用ロッカアームが、上記吸気用カムに当接する当接部と平面視で２つの吸気弁の両中心部の中間位置に位置して該２つの吸気弁を同一タイミングで押接する押接部とを備える一方、上記排気用ロッカアームが、上記排気用カムに当接する当接部と平面視で２つの排気弁の両中心部の中間位置に位置して該２つの排気弁を同一タイミングで押接する押接部とを備えていて、
上記両ロッカアームのうちの少なくとも一方においては、上記シリンダボア中心線の伸びる方向にみて押接部が当接部に対してシリンダボア中心部側に偏位していることを特徴とする、請求項１に記載された直噴式ディーゼルエンジン。
【請求項３】
上記吸気用ロッカアームにおいてのみ、上記シリンダボア中心線の伸びる方向にみて上記押接部が上記当接部に対してシリンダボア中心部側に偏位していることを特徴とする、請求項２に記載された直噴式ディーゼルエンジン。
【請求項４】
上記吸気用ロッカアーム及び上記排気用ロッカアームの両方において、上記シリンダボア中心線の伸びる方向にみて、夫々、上記押接部が上記当接部に対してシリンダボア中心部側に偏位し、
かつ、上記吸気用ロッカアームの偏位量が上記排気用ロッカアームの偏位量よりも大きくなっていることを特徴とする、請求項２に記載された直噴式ディーゼルエンジン。
【請求項５】
上記吸気用ロッカアーム及び上記排気用ロッカアームを揺動可能に支持するロッカ軸が、平面視で上記シリンダボア中心線の伸びる方向と垂直な方向にみて上記カム軸よりもシリンダボア中心部寄りの位置において、上記カム軸と平行となるように伸びて配置され、
かつ、上記カム軸が上記ロッカ軸よりも低い位置に配置されていることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載された直噴式ディーゼルエンジン。
【請求項６】
上記吸気用ロッカアームと上記排気用ロッカアームのうち、上記シリンダボア中心線の伸びる方向にみて押接部の当接部に対するシリンダボア中心部側ヘの偏位量が小さい方のロッカアームのアーム長が、他方のロッカアームのアーム長よりも短くなっていることを特徴とする、請求項２に記載された直噴式ディーゼルエンジン。
【請求項７】
上記吸気弁の弁径が上記排気弁の弁径よりも大きく設定されていて、上記吸気用ロッカアームのレバー比が上記排気用ロッカアームのレバー比よりも大きく設定されていることを特徴とする、請求項１又は請求項６に記載された直噴式ディーゼルエンジン。
【請求項８】
上記吸気用ロッカアームのアーム長が上記排気用ロッカアームのアーム長よりも長くなっていることを特徴とする、請求項７に記載された直噴式ディーゼルエンジン。
【請求項９】
上記吸気用ロッカアームが、上記吸気用カムに当接する当接部と平面視で２つの吸気弁の両中心部の中間位置に位置して該２つの吸気弁を同一タイミングで押接する押接部とを備える一方、上記排気用ロッカアームが、上記排気用カムに当接する当接部と平面視で２つの排気弁の両中心部の中間位置に位置して該２つの排気弁を同一タイミングで押接する押接部とを備えていて、上記両ロッカアームのうちの少なくとも一方においては、上記シリンダボア中心線の伸びる方向にみて押接部が当接部に対してシリンダボア中心部側に偏位し、
上記吸気用ロッカアーム及び上記排気用ロッカアームを揺動可能に支持するロッカ軸が、平面視で上記シリンダボア中心線の伸びる方向と垂直な方向にみて上記カム軸よりもシリンダボア中心部寄りの位置において、該カム軸と平行となるように伸びて配置され、
上記カム軸受部が、シリンダヘッドに対して締結固定されるカムキャップを有し、
最も前側に位置するシリンダボアに対応する吸気用ロッカアーム及び排気用ロッカアームのうち、前側に位置するロッカアームのレバー比が後側に位置するロッカアームのレバー比よりも小さく設定されていることを特徴とする、請求項１に記載された直噴式ディーゼルエンジン。
【請求項１０】
上記排気用ロッカアームのレバー比が上記吸気用ロッカアームのレバー比よりも小さく設定されていることを特徴とする、請求項１又は請求項９に記載された直噴式ディーゼルエンジン。
【請求項１１】
上記吸気用ロッカアーム及び上記排気用ロッカアームを揺動可能に支持するロッカ軸が、平面視で上記シリンダボア中心線の伸びる方向と垂直な方向にみて上記カム軸よりもシリンダボア中心部寄りの位置において、該カム軸と平行となるように伸びて配置され、
上記カム軸受部が、シリンダヘッドに対して締結固定されるカムキャップを有することを特徴とする、請求項５に記載された直噴式ディーゼルエンジン。
【請求項１２】
上記ロッカ軸が、上記カムキャップを締結するボルトによって該カムキャップと一体的に共締めで固定される一方、
上記ヘッドボルト孔のうち、上記シリンダボア中心線よりもカム軸側に配置されたヘッドボルト孔が、平面視で上記ロッカ軸と重なり合う位置に配置されていることを特徴とする、請求項９又は請求項１１に記載された直噴式ディーゼルエンジン。
【請求項１３】
上記ロッカ軸の前端部が、エンジン前端部に位置するカム軸受部に設けられた支持部に対してシリンダボア中心線の伸びる方向に嵌挿・固定されていることを特徴とする、請求項１１又は請求項１２に記載された直噴式ディーゼルエンジン。
【請求項１４】
平面視で上記シリンダボア中心線と垂直な方向にみて一方側のシリンダヘッド側部に吸気ポートの上流が開口し、他方側のシリンダヘッド側部に排気ポートの上流が開口するとともに、各シリンダボアの周囲に配置された４つのヘッドボルト孔の各中心部を頂点とする四角形の１つの対角線上に、シリンダヘッド側部の上記一方側の吸気側側部から遠い側の吸気ポートの燃焼室への開口部と、シリンダヘッド側部の上記他方側の排気側側部から遠い側の排気ポートの燃焼室への開口部とが配置され、
上記排気ポートと、上記対角線上に位置し上記排気ポートと隣接するヘッドボルト孔のボルトボス部との間において、ウォータジャケットの底壁部にウォータジャケット内に突出するリブが設けられていることを特徴とする、請求項１に記載された直噴式ディーゼルエンジン。
【請求項１５】
上記吸気ポートの壁部が吸気流れ方向上流側でウォータジャケットの上壁に結合される一方、上記排気ポートの壁部とウォータジャケットの上壁との間には空間部が形成されていることを特徴とする、請求項１４に記載された直噴式ディーゼルエンジン。
【請求項１６】
平面視でシリンダボア中心部付近に燃料噴射ノズルが配置され、該燃料噴射ノズルを固定するノズル押さえ部材が、燃料噴射ノズルに対してカム軸と反対側の位置において、吸気弁軸と排気弁軸との間に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載された直噴式ディーゼルエンジン。
【請求項１７】
上記ノズル押さえ部材の上方に、上記燃料噴射ノズルに燃料を供給するインレット配管が配置されていることを特徴とする、請求項１６に記載された直噴式ディーゼルエンジン。
【請求項１８】
平面視で上記ノズル押さえ部材の伸びる方向が略上記排気弁中心線ないし吸気弁中心線方向に設定され、上記方向と上記インレット配管の伸びる方向とがずれていることを特徴とする、請求項１７に記載された直噴式ディーゼルエンジン。
【請求項１９】
上記インレット配管が、上記燃料噴射ノズル付近では、シリンダボア中心線の伸びる方向と垂直な方向に伸びていることを特徴とする、請求項１７に記載された直噴式ディーゼルエンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、直噴式ディーゼルエンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディーゼルエンジンにおいては、エンジン出力の向上と排気エミッションの改善とを両立させるために、種々の施策が施されている。例えば、燃料供給系においては、従来は乗用車用エンジンのような比較的小型のエンジンで主流であった渦流室式ディーゼルエンジンが、燃焼室に燃料が直接噴射される直噴式ディーゼルエンジンに移行する傾向にある。また、吸排気系においては、動弁が多弁化(例えば、吸気２弁・排気２弁)される傾向にある。そして、かかる多弁式ディーゼルエンジン、例えば各気筒に夫々２つの吸気弁と２つの排気弁とが設けられこれらの動弁が１本のカム軸により夫々対応するロッカアームを介して駆動されるようになっているディーゼルエンジンにおいては、各気筒で２つの吸気弁が１つの吸気用ロッカアームによって駆動される一方、２つの排気弁が１つの排気用ロッカアームによって駆動されるようになっているロッカアームシステム、いわゆるダブルロッカアームシステムが採用されるのが通例である(例えば、特開昭６４−１２００９号公報参照)。
【０００３】
他方、シリンダブロックとシリンダヘッドとを締結するヘッドボルトの配置構造に関して、一般に直噴式燃料噴射機構が採用される大型ディーゼルエンジンにおいては、比較的シールがむずかしい大きなボア径を有するシリンダボアに対して高いシール性を確保するために、各気筒のまわりに夫々６本のヘッドボルトを配置するといったヘッドボルト配置構造、いわゆる６本締め構造が採用されるのが通例である。しかしながら、比較的ボア径の小さい小型ディーゼルエンジンにおいては、各気筒のまわりに夫々４本のヘッドボルトを配置するといったヘッドボルト配置構造、いわゆる４本締め構造が採用されることが多い(例えば、前記の特開昭６４−１２００９号公報参照)。また、かかる４本締め構造のヘッドボルト配置構造を有するディーゼルエンジンでは、上記の特開昭６４−１２００９号公報にも開示されているように、カム軸を回転可能に支持するカム軸受部が、エンジンの長手方向（前後方向）すなわちカム軸の軸線の伸びる方向にみて、隣り合うシリンダボア同士の間の位置（以下、この位置を「シリンダボア間位置」という）に配置されるのが通例である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば上記の特開昭６４−１２００９号公報に開示されているような、各気筒において２つの吸気弁が１つの吸気用ロッカアームによって駆動される一方、２つの排気弁が１つの排気用ロッカアームによって駆動され、かつカム軸受部がヘッドボルトと同様にシリンダボア間位置に配置されている従来のディーゼルエンジンでは、次のような問題が生じる。
【０００５】
第１に、カム軸受部がシリンダボア間位置に配置されているので、とくにエンジン前端部に位置するカム軸受部、すなわち、エンジン出力軸によって駆動され該エンジン出力軸側から引張力を受ける駆動プーリ等の伝動部材が取り付けられるカム軸の前端部を片持ち状態で支持するカム軸受部においては、該カム軸受部に上記エンジン出力軸側からの引張力に加えて、最も前側に位置するシリンダボア（気筒）に対応する吸気用ロッカアーム及び排気用ロッカアームの夫々によってカム軸側に惹起される大きな反力が作用する。このため、該カム軸受部の信頼性が低下するといった問題が生じる。また、これに対処するには、カム軸の軸径の拡大あるいはカム軸受部の軸受幅の拡大が必要となるが、このようにするとエンジンの長手方向におけるコンパクト化が阻害されるといった問題が生じる。
【０００６】
第２に、カム軸受部がヘッドボルトと同様にシリンダボア間位置に配置されているので、該カム軸受部を配置すべき位置の設定に際しては、ヘッドボルトとの干渉を避けるために、平面視でエンジンの長手方向（前後方向）と垂直な方向すなわちエンジンの幅方向にみて、該カム軸受部をヘッドボルトの位置よりも外側寄りに設定する必要がある。このため、エンジンの幅方向にみてカム軸がシリンダボアから大きく離れた位置に配置されることになり、その結果エンジンの幅方向のコンパクト化が阻害される。
【０００７】
さらに、従来の直噴式ディーゼルエンジンにおいては、ヘッドボルトの締め付けによって動弁機構まわりのウォータジャケット壁に応力が惹起され、これによって該壁の耐久性が低下するといった問題があった。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたものであって、動弁機構まわりの各種部材のレイアウトを工夫することによりコンパクト化が促進され、かつカム軸受部の信頼性が高められた直噴式ディーゼルエンジンを提供することを解決すべき課題ないしは目的とする。さらには、動弁機構まわりのウォータジャケット壁の耐久性が十分に高められた直噴式ディーゼルエンジンを提供することをも解決すべき課題ないしは目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明の第１の基本態様は、各気筒毎に２つの吸気弁と２つの排気弁とが設けられていて、２つの吸気弁が、平面視で両吸気弁の中心部を通る直線である吸気弁中心線と、各シリンダボアの中心部を通る直線であるシリンダボア中心線とが所定の傾斜した角度で交わるようにして千鳥配置される一方、２つの排気弁が、平面視で両排気弁の中心部を通る直線である排気弁中心線と、シリンダボア中心線とが所定の傾斜した角度で交わるようにして千鳥配置されている直噴式ディーゼルエンジンにおいて、シリンダボア中心線の伸びる方向にみてシリンダボアからはずれた位置にのみ夫々シリンダボア中心線をはさむようにして１対のヘッドボルト孔が設けられ、これにより各シリンダボアの周囲に夫々４つのヘッドボルト孔が配置され、平面視でシリンダボア中心線と垂直な方向にみてシリンダボアの一方の周縁部の先方に、シリンダボア中心線の伸びる方向に伸びエンジン出力軸によって回転駆動される１本のカム軸が配置され、カム軸の前端部に、巻掛伝動部材を介してエンジン出力軸と駆動連結される伝動体が配設され、シリンダボア中心線の伸びる方向にみてシリンダボア中心部と対応する位置に、カム軸を回転可能に支持するカム軸受部が配設され、２つの吸気弁が、カム軸の軸線方向にみて、カム軸のカム軸受部の一方側に設けられた吸気用カムにより揺動駆動される１つの吸気用ロッカアームによって開閉される一方、２つの排気弁が、カム軸のカム軸受部の他方側に設けられた排気用カムにより揺動駆動される１つの排気用ロッカアームによって開閉され、吸気用ロッカアーム及び排気用ロッカアームを揺動可能に支持するロッカ軸が、平面視でシリンダボア中心線の伸びる方向と垂直な方向にみてカム軸よりもシリンダボア中心部寄りの位置において、カム軸と平行となるように伸びて配置され、最も前側に位置するシリンダボアに対応する吸気用ロッカアーム及び排気用ロッカアームのうち、前側に位置するロッカアームのレバー比が後側に位置するロッカアームのレバー比よりも小さく設定されていることを特徴とするものである。
ここで、上記の「シリンダボアからはずれた位置」には、シリンダボア中心線の伸びる方向すなわちエンジンの前後方向にみて、最も前側に位置するシリンダボアよりやや前側の位置と、シリンダボア間位置と、最も後側に位置するシリンダボアのやや後側の位置とが含まれる。また、上記の「平面視でシリンダボア中心線と垂直な方向」は、エンジンの幅方向を意味する。
【００１０】
この第１の基本態様にかかる直噴式ディーゼルエンジンにおいては、基本的には、カム軸受部が、シリンダボア中心線の伸びる方向すなわちエンジンの長手方向（前後方向）にみてシリンダボア中心部と対応する位置（以下、この位置を「ボアセンタ対応位置」という）に配置される一方、ヘッドボルト孔がシリンダボアからはずれた位置に配置される。したがって、カム軸受部とヘッドボルト孔に螺入されるヘッドボルトとがレイアウト上干渉し合うことがない。このため、カム軸をエンジンの幅方向にみてシリンダボア中心部に近づけて配置することができ、その結果エンジンの幅方向のコンパクト化が図られる。
また、一般に、各気筒に夫々２つの吸気弁と２つの排気弁とが配置され、両吸気弁が１つの吸気用ロッカアームを介してカム軸によって開閉駆動され、両排気弁が１つの排気用ロッカアームを介して上記カム軸によって開閉駆動される一方、カム軸の前端部に巻掛伝動部材を介してエンジン出力軸に駆動連結される伝動体が設けられているといった基本構成を有する直噴式ディーゼルエンジンは、次のような特徴を有する。すなわち、まず第１に、吸気用ロッカアームと排気用ロッカアームとでは、平面視でカム軸の軸線方向と垂直な方向にみて、押接点と揺動支点との間の長さと、当接点と揺動支点の間の長さの比で定義されるレバー比が相違する。ここで、吸気用ロッカアームの押接点は平面視で両吸気弁の両中心部の中間位置に位置し、排気用ロッカアームの押接点は平面視で両排気弁の両中心部の中間位置に位置する。第２に、カム軸の前端部には、巻掛伝動部材を介してエンジン出力軸に駆動連結される伝動体が配置されているので、エンジン前端部に位置するカム軸受部には該伝動体を介してエンジン出力軸側から引張力が作用し、該カム軸受部の荷重条件はその他のカム軸受部のそれに比べて苛酷となる。
かくして、本発明の第１の基本態様にかかる直噴式ディーゼルエンジンにおいては、さらにカム軸受部がボアセンタ対応位置に配置されるとともに、最も前側に位置するシリンダボアに対応する吸気用ロッカアーム及び排気用ロッカアームのうち、前側に位置するロッカアームのレバー比が後側に位置するロッカアームのレバー比よりも小さく設定される。かかる構成によれば、最も前側に位置するシリンダボアにおいて前側に位置する方のロッカアームは、該シリンダボアに対するボアセンタ対応位置に配置されたカム軸受部よりも前側に位置するので、該ロッカアームの反力に基づく荷重はエンジン前端部に位置するカム軸受部に作用する。しかしながら、該シリンダボアにおいて後側に位置する方のロッカアームは、該シリンダボアに対するボアセンタ対応位置に配置されたカム軸受部よりも後側に位置するので、該ロッカアームの反力に基づく荷重はエンジン前端部に位置するカム軸受部には作用しない。さらに、前側に位置するロッカアームのレバー比は比較的小さいので（少なくとも、後側に位置するロッカアームのレバー比よりも小さい）、この前側に位置するロッカアームの反力に基づく荷重は比較的小さくなる。しかも、この前側に位置するロッカアームの反力に基づく荷重は、エンジン前端部に位置するカム軸受部と前から２番目のカム軸受部とによって分担して受け止められる。このため、前側に位置するロッカアームの反力に基づいてエンジン前端部に位置するカム軸受部に作用する荷重は非常に小さくなる。
つまり、エンジン前端部に位置するカム軸受部にかかる全荷重は、伝動体側からの荷重と、最も前側に位置するシリンダボアに対応する２つのロッカアームのうちレバー比の小さい方のロッカアームの反力に基づく荷重の一部（負担部分）のみである。これに対して、例えばカム軸受部をシリンダボア間位置に配置した従来の直噴式ディーゼルエンジンにおいては、エンジン前端部に位置するカム軸受部には、伝動体からの荷重と、最も前側に位置するシリンダボアに対応する両ロッカアームの反力に基づく荷重の一部（前から２番目のカム軸受部との間における負担部分）とが作用する。したがって、本発明にかかるこの直噴式ディーゼルエンジンでは、従来の直噴式ディーゼルエンジンに比べて、エンジン前端部に位置するカム軸受部に作用する荷重が小さくなり、その分エンジン前端部に位置するカム軸受部の信頼性が高められるとともに、該カム軸受部の径寸法あるいは幅寸法を小さくすることができ、該カム軸受部のコンパクト化、ひいては該ディーゼルエンジンのコンパクト化が図られる。
【００１１】
この第１の基本態様にかかる直噴式ディーゼルエンジンにおいては、吸気用ロッカアームが、吸気用カムに当接する当接部と、平面視で２つの吸気弁の両中心部の中間位置に位置して該２つの吸気弁を同一タイミングで押接する押接部とを備える一方、排気用ロッカアームが、排気用カムに当接する当接部と、平面視で２つの排気弁の両中心部の中間位置に位置して該２つの排気弁を同一タイミングで押接する押接部とを備えていて、両ロッカアームのうちの少なくとも一方については、シリンダボア中心線の伸びる方向にみて押接部が当接部に対してシリンダボア中心部側に偏位しているのが好ましい。具体的には、吸気用ロッカアームにおいてのみ押接部が当接部に対して偏位していてもよい。また、吸気用ロッカアーム及び排気用ロッカアームの両方において、夫々、押接部が当接部に対してシリンダボア中心部側に偏位していてもよく、この場合は吸気用ロッカアームの偏位量が排気用ロッカアームの偏位量よりも大きくなっているのが好ましい。
【００１２】
一般に、各シリンダボア（気筒）に夫々２つの吸気弁と２つの排気弁とが配置され、両吸気弁が１つの吸気用ロッカアームを介してカム軸によって開閉駆動され、両排気弁が１つの排気用ロッカアームを介して上記カム軸によって開閉駆動されるといった基本構成を有する直噴式ディーゼルエンジンにおいて、両吸気弁と両排気弁とが千鳥配置されている場合は、両吸気弁と両排気弁とがともにカム軸の軸線に直交する方向に並列配置されている場合に比べて、両吸気弁の両中心部の中間位置に対応する吸気用ロッカアームの押接部と、両排気弁の両中心部の中間位置に対応する排気用ロッカアームの押接部とが、エンジンの長手方向にみてシリンダボア中心部側に偏位した状態となる。したがって、各ロッカアームが、平面視でカム軸の軸線方向と垂直な方向に伸びる形状である場合、すなわちその押接部と当接部とを結ぶ直線がカム軸の軸線方向と垂直な方向に伸びる形状である場合には、両ロッカアームの当接部同士がカム軸の軸線方向において近接し、これらの間の位置、すなわちボアセンタ対応位置にカム軸受部を配置することが困難となる。また、このような困難さにもかかわらずあえてこのボアセンタ対応位置にカム軸受部を配置したとしても、ヘッドボルト配置構造が６本締め構造である場合は、ヘッドボルト孔とカム軸受部との干渉を回避するために、該カム軸受部をエンジンの幅方向にみてシリンダボア中心部側とは反対方向に大きく離す必要が生じる。
【００１３】
しかしながら、本発明にかかるこれらの直噴式ディーゼルエンジンによれば、吸気用ロッカアームと排気用ロッカアームのうちの少なくとも一方では、その当接部に対して押接部がカム軸の軸線方向においてボアセンタ側に偏位しているので、たとえ両ロッカアームの押接部同士の間隔が狭くても、当接部同士の間隔は広くなる。このため、両当接部の間、すなわちボアセンタ対応位置にカム軸受部を配置することが極めて容易となる。
【００１４】
また、前記したとおり、シリンダボア間位置にカム軸受部を配置した場合は該カム軸受部とヘッドボルト孔との相互干渉が生じるが、本発明にかかるこの直噴式ディーゼルエンジンにおいては、ヘッドボルト孔がカム軸の軸線方向にみてシリンダボアからはずれた位置、すなわち最も前側のシリンダボアのやや前方、シリンダボア間位置、又は最も後側のシリンダボアのやや後方にのみ配置されるだけであるので、カム軸の軸線方向にみてシリンダボア中心部に対応する位置にはヘッドボルト孔は存在しない。したがって、カム軸受部をエンジンの幅方向において可及的にシリンダボアに近づけて配置すること、換言すればカム軸を可及的にシリンダボア中心部側に近づけて配置することが可能となる。
【００１５】
つまり、本発明にかかるこれらの直噴式ディーゼルエンジンによれば、２つの吸気弁と２つの排気弁とを千鳥配置したことにより、エンジンの長手方向にみて吸気用ロッカアームの押接部と排気用ロッカアームの押接部とがともにシリンダボア中心部に接近した構造となるものの、各ロッカアームの押接部が当接部に対してシリンダボア中心部側に偏位しているので、吸気用ロッカアームの当接部と排気用ロッカアームの当接部とは、ボアセンタ対応位置から比較的離れた位置に配置され、カム軸受部のボアセンタ対応位置への配置が容易となる。かくして、ボアセンタ対応位置にカム軸受部を配置することによりカム軸を可及的にシリンダボア中心部側に接近させることができ、もってエンジンの幅方向の寸法を可及的に小さくすることができ、エンジンの幅方向におけるエンジンのコンパクト化を図ることができる。
【００１６】
本発明の第１の基本態様又はその変形例にかかる各直噴式ディーゼルエンジンにおいては、吸気用ロッカアーム及び排気用ロッカアームを揺動可能に支持するロッカ軸が、平面視でシリンダボア中心線の伸びる方向と垂直な方向にみてカム軸よりもシリンダボア中心部側の位置においてカム軸と平行となるように伸びて配置され、かつ、カム軸がロッカ軸よりも低い位置に配置されているのが好ましい。この場合、カム軸は吸気用ロッカアームあるいは排気用ロッカアームの下側に配置される。すなわち、カム軸に設けられた吸気用カム又は排気用カムは、夫々、吸気ロッカアーム又は排気用ロッカアームの下面に当接することになる。このようにすれば、該エンジンの高さが抑制され、該エンジンの上下方向のコンパクト化が図られる。
【００１７】
本発明の第１の基本態様又はその変形例にかかる各直噴式ディーゼルエンジンにおいては、カム軸受部が、シリンダヘッドに対して締結固定されるカムキャップを有するのが好ましい。このようにすれば、カム軸のシリンダヘッドへの取り付け又は取り外しが容易となる。
【００１８】
本発明の第１の基本態様又はその変形例にかかる直噴式ディーゼルエンジンにおいては、吸気用ロッカアームと排気用ロッカアームのうち、押接部の当接部に対する偏位量が小さい方のロッカアームのアーム長が、他方のロッカアームのアーム長よりも短くなっているのが好ましい。このようにすれば、押接部の当接部に対する偏位量が大きい方のロッカアームのアーム長が長くなり、平面視でシリンダボア中心線と垂直な方向に対する該ロッカアームの傾き、ないしは該ロッカアームの曲がりが大きくなり過ぎるのが防止され、該ロッカアームの強度ないしは耐久性が高められる。
【００１９】
さらに、本発明の第１の基本態様又はその変形例にかかる直噴式ディーゼルエンジンにおいては、吸気弁の弁径が排気弁の弁径よりも大きく設定されていて、吸気用ロッカアームのレバー比が排気用ロッカアームのレバー比よりも大きく設定されているのが好ましい。この場合、吸気用ロッカアームのアーム長が排気用ロッカアームのアーム長よりも長くなっているのが好ましい。このようにすれば、吸気弁によって開閉される吸気ポートの通路断面積が大きくなり、燃焼室に供給される空気量が多くなり、エンジン出力が高められる。
【００２４】
本発明の第２の基本態様は、本発明の第１の基本態様にかかる直噴式ディーゼルエンジンにおいて、吸気用ロッカアームが、吸気用カムに当接するカム当接部と、平面視で２つの吸気弁の両中心部の中間位置に位置して該２つの吸気弁を同一タイミングで押接する押接部とを備える一方、排気用ロッカアームが、排気用カムに当接するカム当接部と、平面視で２つの排気弁の両中心部の中間位置に位置して該２つの排気弁を同一タイミングで押接する押接部とを備えていて、両ロッカアームのうちの少なくとも一方においては、シリンダボア中心線の伸びる方向にみて押接部が当接部に対してシリンダボア中心部側に偏位し、吸気用ロッカアーム及び排気用ロッカアームを揺動可能に支持するロッカ軸が、平面視でシリンダボア中心線の伸びる方向と垂直な方向にみてカム軸よりもシリンダボア中心部寄りの位置において該カム軸と平行となるように伸びて配置され、カム軸受部が、シリンダヘッドに対して締結固定されるカムキャップを有し、最も前側に位置するシリンダボアに対応する吸気用ロッカアーム及び排気用ロッカアームのうち、前側に位置するロッカアームのレバー比が後側に位置するロッカアームのレバー比よりも小さく設定されていることを特徴とするものである。
【００２５】
本発明の第２の基本態様にかかる直噴式ディーゼルエンジンにおいては、第１の基本態様にかかる直噴式ディーゼルエンジンで得られる作用・効果に加えて次のような特有の作用効果が得られる。すなわち、基本的にはカム軸受部がボアセンタ対応位置に配置されるとともに、最も前側に位置するシリンダボアに対応する吸気用ロッカアーム及び排気用ロッカアームのうち、前側に位置するロッカアームのレバー比が後側に位置するロッカアームのレバー比よりも小さく設定されるので、カム軸受部がシリンダボア間位置に配置されている従来の直噴式ディーゼルエンジンに比べて、エンジン前端部に位置するカム軸受部にかかる荷重が小さくなり、その分エンジン前端部に位置するカム軸受部がコンパクト化され、ひいては該エンジンがコンパクト化される。また、カム軸受部がカムキャップを用いてシリンダヘッドに締結固定されるので、カム軸のシリンダヘッドへの取り付け又は取り外しが容易となる。なお、本発明の第１の基本態様の変形例にかかる直噴式ディーゼルエンジンの場合と同様に、押接点が当接点に対してシリンダボア中心部側に偏位しているので、カム軸受部のボアセンタ対応位置への配置が容易となる。
【００２６】
本発明の第１又は第２の基本態様にかかる直噴式ディーゼルエンジンにおいては、排気用ロッカアームのレバー比が吸気用ロッカアームのレバー比よりも小さく設定されているのが好ましい。このようにすれば、第１又は第２の基本態様にかかる直噴式ディーゼルエンジンにおける作用・効果に加えて次のような特有の作用・効果が得られる。すなわち、一般にエンジンにおいては、吸気の充填効率を高めるために、吸気ポートの径寸法が排気弁の径寸法よりも大きく設定されている。その結果、必然的に吸気弁の傘径が排気弁の傘径に比べて大きくなり、動弁の駆動力も吸気弁の方が排気弁に比べて大きくなる。したがって、各シリンダボア毎に夫々設けられる排気用ロッカアームと吸気用ロッカアームのうち、動弁の駆動力が小さい排気弁に対応する排気用ロッカアームのレバー比を、動弁の駆動力が大きい吸気用ロッカアームのレバー比よりも小さくし、かつこの排気用ロッカアームをボアセンタ対応位置に配置されたカム軸受部よりも前側に配置することにより、エンジン前端部に位置するカム軸受部にかかる荷重の軽減がさらに促進されることになる。かくして、この直噴式ディーゼルエンジンにおいては、上記構成により、エンジン前端部に位置するカム軸受部の信頼性が一層高められるとともに、該エンジンのコンパクト化がさらに促進される。
【００２７】
本発明にかかる上記各直噴式ディーゼルエンジンにおいて、カム軸受部がシリンダヘッドに対して締結固定されるカムキャップを有している場合においては、ロッカ軸がカムキャップを締結するボルトによって該カムキャップと一体的に共締めで固定される一方、ヘッドボルト孔のうちシリンダボア中心線よりもカム軸側に配置されたヘッドボルト孔が、平面視でロッカ軸と重なり合う位置に配置されるのが好ましい。
【００２８】
このようにすれば、次のような特有の作用・効果が得られる。すなわち、上記構成によれば、ロッカ軸を上記ヘッドボルト孔の存在にかかわらずボアセンタ側に近づけることができる。また、ロッカ軸がカムキャップとは別の取付部材を用いてシリンダヘッドに取り付けられる場合は、カムキャップと取付部材とをエンジンの幅方向に互いに離間させて配置し、これら相互の干渉を回避する必要がある。しかしながら、本発明にかかるこの直噴式ディーゼルエンジンにおいては、ロッカ軸がカムキャップ締結用のボルトで該カムキャップと一体的に共締めで固定されるので、上記のような不具合が起こらず、その分ロッカ軸及びカム軸をシリンダボア中心部側に近づけることができる。これらの相乗効果により、該エンジンの幅方向におけるコンパクト化がより一層促進される。
【００２９】
また、上記の本発明にかかる各直噴式ディーゼルエンジンにおいては、ロッカ軸の前端部が、エンジン前端に位置するカム軸受部に設けられた支持部に対してシリンダボア中心線の伸びる方向に嵌挿・固定されるのが好ましい。
【００３０】
このようにすれば、次のような特有の作用・効果が得られる。すなわち、ロッカ軸の前端部がエンジン前端部に位置するカム軸受部に設けられた支持部に対してロッカ軸の軸線方向に嵌挿・固定されるので、例えばロッカ軸の前端部がボルト締着等によりシリンダヘッドに固定される場合に比べて、その構造が簡素化され、かつ該ロッカ軸を取り付け又は取り外す際の作業性が良好となる。また、例えばロッカ軸の前端部の近傍にヘッドボルトが配置されている場合において、該ロッカ軸の前端部をシリンダヘッドにボルトを用いて締着すると、該ボルトとヘッドボルトとの干渉を回避するために、エンジン前端部に位置するカム軸受部の位置を前方へずらせてボルトを配置するためのスペースを確保する必要があり、その結果エンジンの長手方向の寸法が増大することになる。しかしながら、本発明にかかる直噴式ディーゼルエンジンのように、ロッカ軸の前端部をエンジン前端部に位置するカム軸受部に設けられた支持部に嵌挿固定すれば、このようなボルトを配置するためのスペースを確保する必要がなくなる。したがって、エンジン前端部に位置するカム軸受部を最も前側に位置するシリンダボアに近づけることができ、その分エンジンの長手方向におけるコンパクト化が図られる。
【００３１】
本発明の第３の基本態様は、前記の本発明の基本態様又はその変形例にかかる直噴式ディーゼルエンジンにおいて、各シリンダボアの周囲に配置された４つのヘッドボルト孔の各中心部を頂点とする四角形の１つの対角線上に、一方の吸気ポートの燃焼室への開口部と、一方の排気ポートの燃焼室への開口部とが配置され、排気ポートと、上記対角線上に位置し該排気ポートと対向するヘッドボルト孔のボルトボス部との間に、ウォータジャケットの底壁からウォータジャケット内に突出するリブが設けられていることを特徴とするものである。この直噴式ディーゼルエンジンにおいては、吸気ポートの壁部が吸気流れ方向上流側でウォータジャケットの上壁に結合される一方、排気ポートの壁部とウォータジャケットの上壁との間には空間部が形成されているのが好ましい。
【００３２】
一般に、直噴式ディーゼルエンジンにおいては、吸気ポート側では吸気ポートの壁部が吸気流れ方向上流側でウォータージャケットの上壁に結合されるので、吸気ポートまわりのウォータジャケット壁の剛性は比較的高い。これに対して、排気ポート側では、排気ポートの壁部とウォータージャケットの上壁との間には空間部が形成されているので、排気ポートまわりのウォータジャケット壁の剛性は比較的低い。そこで、本発明にかかるこれらの直噴式ディーゼルエンジンにおいては、排気ポート側にリブを設けて排気ポートまわりのウォータジャケット壁の剛性を高め、これによって排気ポート側でのシリンダボアのシール性を高めるようにしている。
【００３３】
他方、吸気ポート側では、ヘッドボルトの締結力により、吸気ポートまわりのウォータジャケット壁には引っ張り応力が惹起され、この引っ張り応力によって吸気ポートまわりのウォータジャケット壁にクラックが発生するおそれがある。そこで、吸気ポート側ではかかる引っ張り応力を緩和するために、吸気ポートまわりのウォータジャケット壁の剛性をあまり高めない方がよい。そこで、本発明にかかるこの直噴式ディーゼルエンジンでは、吸気ポート側にはリブを設けないようにしている。これに対して、排気ポート側においては、ヘッドボルトの締結力により、排気ポートまわりのウォータジャケット壁に圧縮応力が惹起される。そして、この圧縮応力はむしろクラックの発生を抑制する作用があるので、排気ポート側にリブを設けてその剛性を高めてもウォータジャケット壁におけるクラックの発生が助長されるおそれはない。
【００３５】
本発明の第４の基本態様は、前記の本発明の基本態様又はその変形例にかかる直噴式ディーゼルエンジンにおいて、平面視でシリンダボア中心部に燃料噴射ノズルが配置され、該燃料噴射ノズルを固定するノズル押さえ部材が、燃料噴射ノズルに対してカム軸と反対側の位置において、吸気弁軸と排気弁軸との間に配置されていることを特徴とするものである。この直噴式ディーゼルエンジンにおいては、ノズル押さえ部材の上方に、燃料噴射ノズルに燃料を供給するインレット配管が配置されているのが好ましく、この場合は平面視でノズル押さえ部材の伸びる方向とインレット配管の伸びる方向とがずれているのがさらに好ましい。また、インレット配管は、燃料噴射ノズル付近ではシリンダボア中心線の伸びる方向と垂直な方向に伸びているのが好ましい。
【００３６】
これらの直噴式ディーゼルエンジンにおいては、ノズル押さえ部材の配置が容易となる。すなわち、燃料噴射ノズルは平面視でシリンダボア中心部付近に配置され、ノズル押さえ部材は燃料噴射ノズルに比較的近い位置に配置される。かくして、本発明にかかる直噴式ディーゼルエンジンでは、ボアセンタ対応位置にはカム軸受部が配置されているので、カム軸側にノズル押さえ部材を配置する場合はそのレイアウトが非常にむずかしい。しかしながら、このようにノズル押さえ部材がカム軸と反対側に配置されているので、該ノズル押さえ部材のレイアウトが極めて容易となる。また、ノズル押さえ部材の上方にインレット配管が配置される場合は、ノズル押さえ部材が該インレット配管と干渉し合わないので、ノズル押さえ部材のレイアウトが一層容易となる。ノズル押さえ部材の伸びる方向とインレット配管の伸びる方向とがずれている場合、あるいはインレット配管が燃料噴射ノズル付近でエンジンの幅方向に伸びている場合は、ノズル押さえ部材のレイアウトがなお一層容易となる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる直噴式ディーゼルエンジンを添付の図面に基づいて具体的に説明する。
【００３８】
図１及び図２に示すように、本発明の実施の形態にかかる自動車用の４気筒直噴式ディーゼルエンジン１（以下、単に「エンジン１」という）には、シリンダブロック２と、該シリンダブロック２の上側に取り付けられるシリンダヘッド３と、該シリンダヘッド３の上側に取り付けられるヘッドカバー４（図３参照）とが設けられている。
なお、以下では便宜上、気筒配列方向、すなわち平面視で各シリンダボア中心部を通る直線であるシリンダボア中心線の伸びる方向、つまりエンジン出力軸の軸線の伸びる方向（図１において左右方向）を「エンジン長手方向」といい、平面視で該エンジン長手方向と垂直な方向を「エンジン幅方向」ということにする。また、エンジン長手方向にみてベルトプーリ４１が配置されている側（図１において左側）を「前」といい、これと反対側を「後」ということにする。さらに、エンジン幅方向にみてカム軸６が配置されている側を「右」といい、これと反対側を「左」ということにする。
【００３９】
このエンジン１は、いわゆるＳＯＨＣ（シングル・オーバー・ヘッド・カム）タイプの多弁直噴式ディーゼルエンジンであって、エンジン幅方向にみてシリンダヘッド３の中央部よりも左側に偏位した位置には、該シリンダヘッド３の長手方向すなわちエンジン長手方向(エンジン前後方向)に所定の間隔でもって４つの気筒５Ａ〜５Ｄが１列に並んで配置される一方、右側へ偏位した位置にはカム軸６が、その軸線がエンジン長手方向を向くようにして、すなわちシリンダボア中心線と平行となるようにして配置されている。そして、このエンジン１は、４本締め構造のヘッドボルト配置構造をもつものであって、各気筒５Ａ〜５Ｄを四角状に取り囲むようにして、シリンダボア間位置に夫々ヘッドボルト２５が配置されている。
【００４０】
また、このシリンダヘッド３の各気筒５Ａ〜５Ｄのシリンダボア中心部に対応する位置には、夫々、燃料噴射弁２６（燃料噴射ノズル）が、その噴孔が燃焼室に臨むようにして、かつその軸線がシリンダ軸線の伸びる方向（上下方向）を向くようにして配置されている。各気筒５Ａ〜５Ｄにおいては、夫々、燃料噴射弁２６の周囲で、２つの排気ポート３３と２つの吸気ポート３４とが燃焼室１３に開口している。この各排気ポート３３には夫々排気弁３５が備えられる一方、各吸気ポート３４には夫々排気弁３５よりも弁径の大きい吸気弁３６が備えられている。そして、各排気弁３５と各吸気弁３６とは、夫々、ロッカ軸１５の該気筒５Ａ〜５Ｄに対応する所定の位置に取り付けられた排気用ロッカアーム１６と吸気用ロッカアーム１９とを介して、カム軸６により開閉駆動されるようになっている。ここで、ロッカ軸１５は、エンジン幅方向にみて、各気筒５Ａ〜５Ｄのシリンダボア中心部とカム軸６との中間位置において、カム軸６と平行となるようにして配置されている。
【００４１】
以下、各排気弁３５と各吸気弁３６のシリンダボア内における位置関係を説明する。２つの排気弁３５は、エンジン長手方向（気筒配列方向）においてシリンダボア中心部の前側に位置している。そして、両排気弁３５は、平面視で両者の中心部を結ぶ直線がシリンダボア中心線に対して所定の傾斜角をもつようにして、斜めに並んで配置されている。他方、２つの吸気弁３６は、エンジン長手方向においてシリンダボア中心部の後側に位置している。そして、両吸気弁３６は、平面視で両者の中心部を結ぶ直線がシリンダボア中心線に対して所定の傾斜角をもつようにして、斜めに並んで配置されている。ここで、エンジン長手方向にみてシリンダボア中心部をはさむように配置されている両排気弁３５と両吸気弁３６とは、平面視で該シリンダボア中心部を中心にして時計回りに所定の角度だけ回転した位置に配置されている。したがって、これらの両排気弁３５と両吸気弁３６とは、エンジン長手方向（気筒配列方向）に千鳥配置されている。
【００４２】
このように、２つの排気弁３５と２つの吸気弁３６とが千鳥配置されているので、両排気弁３５の中間位置(後記の排気用ロッカアーム１６の押接部１８に対応する位置)は、シリンダボア中心部よりもカム軸６に近い位置(ロッカ軸１５の軸芯から距離Ｒ1だけ離れた位置)にくる。他方、両吸気弁３６の中間位置(後記の吸気用ロッカアーム１９の押接部２１に対応する位置)は、シリンダボア中心部よりもカム軸６から遠い位置(ロッカ軸１５の軸芯から距離Ｒ2だけ離れた位置)にくる。また、両排気弁３５の中間位置と両吸気弁３６の中間位置とは、夫々、両排気弁３５と両吸気弁３６とがともにエンジン幅方向すなわち平面視でシリンダボア中心線と垂直な方向に並んで配置される場合に比べて、エンジン長手方向において所定の寸法だけシリンダボア中心部側に偏位している。
【００４３】
カム軸６には、その軸線方向の所定の位置に所定の間隔でもって、７つのジャーナル部７a〜７gが設けられている。また、このカム軸６には、各気筒５Ａ〜５Ｄのシリンダボア中心部に対応する４つのジャーナル部７b〜７eの前後に、夫々、排気用カム８と吸気用カム９とが設けられている。さらに、このカム軸６の前端部６aには、図示されていないタイミングベルト(特許請求の範囲に記載された「巻掛伝動部材」に該当する)を介して、図示されていないエンジン出力軸によって回転駆動されるベルトプーリ４１(特許請求の範囲中に記載された「伝動体」に該当する)が取り付けられている。また、カム軸６には、その後端部６b近傍においてジャーナル部７fとジャーナル部７gとの間に、駆動ギヤ４４が取り付けられている。ここで、ベルトプーリ４１は、シリンダヘッド３の上面付近においてエンジン前端部から前方に突出している。また、駆動ギヤ４４は、シリンダヘッド３に設けられたたギヤ収納室５０内に収納されている。このような状態でもって、カム軸６は、その軸線がエンジン長手方向すなわち気筒配列方向を向くようにして配置されている。そして、カム軸６は、各ジャーナル部７a〜７gが夫々対応するカム軸受部１０Ａ〜１０Ｇによって回転自在に支持された状態で、シリンダヘッド３に取り付けられている。
【００４４】
以下、第１〜第７カム軸受部１０Ａ〜１０Ｇについて説明する。これらのカム軸受部１０Ａ〜１０Ｇのうち、第１カム軸受部１０Ａはエンジン前端部に配置されている。そして、第２〜第５カム軸受部１０Ｂ〜１０Ｅは、夫々、エンジン長手方向において各気筒５Ａ〜５Ｄのシリンダボア中心部に対応する位置、すなわちボアセンタ対応位置に配置されている。また、第６カム軸受部１０Ｆと第７カム軸受部１０Ｇとは、夫々、ギヤ収納室５０の前後に配置されている。
【００４５】
図３及び図４に示すように、第１カム軸受部１０Ａは、１対のキャップボルト１２を用いてシリンダヘッド３に締結・固定される第１タイプのカムキャップ１１Ａを備えている。この第１タイプのカムキャップ１１Ａは、その下面に、カム軸６を支承する半円状のカム軸支承部２７を備えている。そして、第１カム軸受部１０Ａには、カム軸支承部２７の斜め上方となる位置において、ロッカ軸１５の前端部１５aが圧入により嵌挿・固定される凹穴状の圧入用凹部２８(特許請求の範囲に記載された「支持部」に該当する)が設けられている。この圧入用凹部２８には、シリンダヘッド３内のオイル通路３９に連通するオイル通路２９の一端が開口している。また、第１タイプのカムキャップ１１Ａの弧状の外周面は、ヘッドカバー４に対するシール面となっている。なお、第１タイプのカムキャップ１１Ａの幅方向における圧入用凹部２８の形成位置は、該第１タイプのカムキャップ１１Ａをシリンダヘッド３に締着固定した状態において、該圧入用凹部２８がカム軸６側に位置する各ヘッドボルト２５に近接するような位置に設定されている(図１及び図３参照)。
【００４６】
他方、第２〜第６カム軸受部１０Ｂ〜１０Ｆは、夫々、第２タイプのカムキャップ１１Ｂを備えている。これらの第２タイプのカムキャップ１１Ｂは、図１及び図２に示すように、その下面に、カム軸６を支承する半円状のカム軸支承部１０Ｂaを備えている。さらに、第２タイプのカムキャップ１１Ｂは、その上面側に、ロッカ軸１５を載せて支持するロッカ軸支持部１０Ｂbを備えている。そして、第２タイプのカムキャップ１１Ｂは、１対のキャップボルト１２によって、シリンダヘッド３に締着・固定されている。この１対のキャップボルト１２のうち、エンジン幅方向にみてシリンダボア中心部側に位置する方のキャップボルト１２は、ロッカ軸支持部１０Ｂbの上に載せられたロッカ軸１５を上下方向に貫通するようにして配置され、該該ロッカ軸１５と第２タイプのカムキャップ１１Ｂとを一緒に、シリンダヘッド３に締結するようになっている（共締め構造）。
【００４７】
第７カム軸受部１０Ｇは、駆動ギヤ４４の後側でカム軸６の後端部６bを支承する。そしてこの第７カム軸受部１０Ｇは、第３タイプのカムキャップ１１Ｃを備えている。この第３タイプのカムキャップ１１Ｃの構造は、第１タイプのカムキャップ１１Ａから圧入用凹部２８を削除したものの構造と同一であるので、該第３タイプのカムキャップ１１Ｃの構造の詳細説明は省略する。
【００４８】
さらに、カム軸６の後端部６bには、シリンダヘッド３の後端部に配置されたバキュームポンプ４２が連結され、その結果該バキュームポンプ４２はカム軸６を介してエンジン出力軸によって駆動されるようになっている。また、駆動ギヤ４４には、シリンダヘッド３の後端部に取り付けられたパワーステアリング用の油圧ポンプ４３に連結された従動ギヤ４５がかみ合っており、その結果該油圧ポンプ４３もカム軸６を介してエンジン出力軸によって駆動されるようになっている。
【００４９】
また、ロッカ軸１５は、所定の径のパイプ（中空部材）で構成され、エンジン幅方向にみてカム軸６よりもシリンダボアセンタ中心部側の位置において、エンジン長手方向（気筒配列方向）に伸びるようにして配置されている。そして、このロッカ軸１５の前端部１５aは、第１タイプのカムキャップ１１Ａの圧入用凹部２８に圧入・嵌挿されている。他方、ロッカ軸１５の後端部１５bは、図示していない盲キャップによって閉塞されるとともに、第６カム軸受部１０Ｆのカムキャップ１１Ｂと一緒にシリンダヘッド３に共締めで固定されている。また、エンジン長手方向にみてこのロッカ軸１５の４つの中間部分は、夫々、第２〜第５カム軸受部１０Ｂ〜１０Ｅに対応する位置において、対応する第２タイプのカムキャップ１１Ｂと一緒にシリンダヘッド３に共締めで固定されている。
【００５０】
なお、このロッカ軸１５の取付構造においては、図１、図３及び図４から明らかなとおり、ロッカ軸１５の下側に所定間隔をもってヘッドボルト２５が配置されている。また、ロッカ軸１５は、動弁機構への潤滑油の供給通路として機能する。かくして、シリンダブロック２のオイル通路３９から、第１タイプのカムキャップ１１Ａのオイル通路２９を介してロッカ軸１５内に導入された潤滑油は、該ロッカ軸１５の内部（中空部）を通して、各気筒５Ａ〜５Ｄに設けられた各ロッカアーム１６、１９等に分配供給される。
【００５１】
エンジン長手方向にみて、ロッカ軸１５の各気筒５Ａ〜５Ｄと対応する所定の位置の夫々には、各気筒毎に設けられる排気用ロッカアーム１６と吸気用ロッカアーム１９とが揺動可能に取り付けられている。排気用ロッカアーム１６と吸気用ロッカアーム１９とは、その基本構造が共通であるので、以下ではまず排気用ロッカアーム１６を例にとってその具体的な構造を説明し、次にこれを援用しつつ吸気用ロッカアーム１９の構造を説明し、この後両ロッカアーム１６、１９の相互間の相対的な位置関係等を説明する。
【００５２】
図１と図２とに示すように、排気用ロッカアーム１６の一端（右端部）には、カム軸６に設けられた排気用カム８と当接するカムローラ１７(特許請求の範囲に記載された「当接部」に該当する)が設けられ、他端（左端部）には押圧部材２３を介して２つの排気弁３５を一緒に押接する押接部１８が設けられている。
【００５３】
図５〜図７に拡大して示すように、この排気用ロッカアーム１６においては、カムローラ１７は、一方の端部６１に取り付けられた軸部材６２によって回転自在に支持されている。そして、排気用ロッカアーム１６のほぼ中央部にはロッカ軸１５を嵌挿するための孔部６４が設けられている。さらに、排気用ロッカアーム１６には、一端が孔部６４に開口し、該排気用ロッカアーム１６のもう一方の端部６３に向かって伸びるオイル通路６５が設けられている。
【００５４】
再び、図１と図２とに示すように、押圧部材２３は略Ｔ字状の形状を有し、２つの排気弁３５の両軸芯間の中央位置でシリンダヘッド３に立設配置されたガイド軸２４に案内されて、上下方向に往復移動できるようになっている。そして、押圧部材２３の両端部は、夫々、両排気弁３５中の対応する１つの頭部に当接している。したがって、排気用ロッカアーム１６がカム軸６の回転に伴って揺動すると、各排気弁３５が同一タイミングで一緒に開閉駆動される。
【００５５】
他方、吸気用ロッカアーム１９の一端（右端部）には、カム軸６に設けられた吸気用カム９と当接するカムローラ２０(特許請求の範囲に記載された「当接部」に該当する)が設けられ、他端（左端部）には排気用ロッカアーム１６の場合と同様の構造及び機能を有する押圧部材（図示せず）を介して２つの吸気弁３６を一緒に押接する押接部２１が設けられている。
【００５６】
図８〜図１０に拡大して示すように、この吸気用ロッカアーム１９においては、カムローラ２０は、一方の端部６７に取り付けられた軸部材６８によって回転自在に支持されている。そして、吸気用ロッカアーム１９のほぼ中央部にはロッカ軸１５を嵌挿するための孔部７０が設けられている。さらに、吸気用ロッカアーム１９には、一端が孔部７０に開口し、該吸気用ロッカアーム１９のもう一方の端部６９に向かって伸びるオイル通路７１が設けられている。
かくして、吸気用ロッカアーム１９がカム軸６の回転に伴って揺動すると、各吸気弁３６が同一タイミングで一緒に開閉駆動される。
【００５７】
そして、この排気用ロッカアーム１６と吸気用ロッカアーム１９とは、図１から明らかなとおり、各押接部１８、２１が、夫々、各カムローラ１７、２０に対してエンジン長手方向すなわちロッカ軸１５の軸線方向にみてシリンダボア中心部側に偏位した平面形状を有している。
【００５８】
かかる構造を備えた本発明にかかるエンジン１は、従来の同一タイプのエンジンが有していない次のような特有の利点を有する。
【００５９】
すなわち、第１に、このエンジン１においては、各気筒５Ａ〜５Ｄ毎に夫々設けられた２つの排気弁３５と２つの吸気弁３６とがエンジン長手方向（カム軸６の軸線方向）において千鳥配置され、かつ両排気弁３５と両吸気弁３６とが、夫々、１つの排気用ロッカアーム１６と１つの吸気用ロッカアーム１９とを介して、カム軸６によって駆動される基本構成となっている。かくして、各ロッカアーム１６、１９においては、夫々、両排気弁３５の軸芯間の中間位置又は両吸気弁３６の軸芯間の中間位置に配置された各押圧部材２３を押接する各押接部１８、２１のエンジン長手方向における位置が、両排気弁３５及び両吸気弁３６がいずれもエンジン幅方向（平面視でカム軸６の軸線方向に垂直な方向）に並んで配置される場合に比べて、シリンダボア中心部側に偏位した状態となる。したがって、もし各ロッカアーム１６、１９が、平面視でエンジン幅方向に伸びるように配置されたとき、すなわち押接部１８、２１とカムローラ１７、２０とを結ぶ直線がエンジン幅方向に伸びるように配置されたときには、両ロッカアーム１６、１９のカムローラ１７、２０同士がエンジン長手方向において近接し、これらの間、すなわちボアセンタ対応位置に第２〜第５カム軸受部１０Ｂ〜１０Ｅを配置することが困難となる。また、かかる困難にもかかわらずあえてボアセンタ対応位置に第２〜第５カム軸受部１０Ｂ〜１０Ｅを配置しようとする場合において、もしヘッドボルト２５の配置構造が６本締め構造であると、各ヘッドボルト２５と各カム軸受部１０Ｂ〜１０Ｅとの相互干渉を回避する必要上、該カム軸受部１０Ｂ〜１０Ｅをエンジン幅方向にみてシリンダボア中心部とは反対方向に大きく離す必要が生じることになる。
なお、各ヘッドボルト２５は、ヘッドボルト座３０を用いてヘッドボルト孔３８に螺入されている。
【００６０】
しかしながら、この実施の形態にかかるエンジン１においては、排気用ロッカアーム１６及び吸気用ロッカアーム１９の押接部１８、２１が、夫々、カムローラ１７、２０に対して、エンジン長手方向においてシリンダボア中心部側に偏位しているので、両カムローラ１７、２０間の間隔が広くなる。したがって、ボアセンタ対応位置にカム軸受部１０Ｂ〜１０Ｅを配置することが容易となる。
【００６１】
また、このようにボアセンタ対応位置に第２〜第５カム軸受部１０Ｂ〜１０Ｅを配置する場合、もしヘッドボルト２５の一部がボアセンタ対応位置に配置されていると、第２〜第５カム軸受部１０Ｂ〜１０Ｅとヘッドボルト２５とが干渉し合うといった不具合が生じる。しかしながら、この実施の形態にかかるエンジン１では、ヘッドボルト２５の配置位置が、エンジン長手方向にみてシリンダボアからはずれた位置、すなわち最も前側に位置する第１気筒５Ａのやや前方と、シリンダボア間位置と、最も後側に位置する第４気筒５Ｄのやや後方とにのみ配置されるだけであるので、エンジン長手方向（カム軸６の軸線方向）にみてシリンダボア中心部に対応する位置にはヘッドボルト２５は存在しない。
【００６２】
したがって、第２〜第５カム軸受部１０Ｂ〜１０Ｅをエンジン幅方向において可及的にシリンダボア中心部側に近づけて配置すること、換言すればカム軸６を可及的にシリンダボア中心部側に近づけて配置することが可能となる。このため、エンジン１の幅方向の寸法を可及的に小さくすることはでき、エンジン幅方向における該エンジン１のコンパクト化を図ることができる。
【００６３】
第２に、一般に、この実施の形態にかかるエンジン１のように、カム軸６の前端部６aに、エンジン出力軸とタイミングベルトを介して駆動連結されるベルトプーリ４１が配置される場合、エンジン前端部に位置する第１カム軸受部１０Ａには、ベルトプーリ４１を介してエンジン出力軸側から引張力が作用する。さらに、第１カム軸受部１０Ａには、第２カム軸受部１０Ｂよりも前側に位置するロッカアームの反力によって惹起される荷重の一部（負担部分）が作用する。このため、第１カム軸受部１０Ａの荷重条件は、その他のカム軸受部１０Ｂ〜１０Ｇのそれに比べて苛酷となる。
【００６４】
かくして、この実施の形態にかかるエンジン１においては、第２カム軸受部１０Ｂがボアセンタ対応位置に配置されるとともに、第１気筒５Ａに対応する排気用ロッカアーム１６及び吸気用ロッカアーム１９のうち、前側に位置する排気用ロッカアーム１６のレバー比が後側に位置する吸気用ロッカアーム１９のレバー比よりも小さく設定されている。かかる構成によれば、第１気筒５Ａの排気用ロッカアーム１６は、第２カム軸受部１０Ｂよりも前側に位置するので、該排気用ロッカアーム１６の反力に基づく荷重は第１カム軸受部１０Ａに作用する。しかしながら、第１気筒５Ａの吸気用ロッカアーム１９は、第２カム軸受部１０Ｂよりも後側に位置するので、該吸気用ロッカアーム１９の反力に基づく荷重は第１カム軸受部１０Ａには作用しない。さらに、排気用ロッカアーム１６のレバー比は吸気用ロッカアーム１９のレバー比よりも小さいので、該排気用ロッカアーム１６の反力に基づく荷重は比較的小さくなる。しかも、この排気用ロッカアーム１６の反力に基づく荷重は、第１カム軸受部１０Ａと第２カム軸受部１０Ｂとによって分担して受け止められる。このため、第１気筒５Ａの排気用ロッカアーム１６の反力に基づいて第１カム軸受部１０Ａに作用する荷重は非常に小さくなる。
【００６５】
つまり、第１カム軸受部１０Ａにかかる全荷重は、ベルトプーリ４１からの荷重と、第１気筒５Ａの２つのロッカアーム１６、１９のうちのレバー比の小さい排気用ロッカアーム１６の反力に基づく荷重の一部（負担部分）のみである。これに対して、従来のエンジンのようにカム軸受部がシリンダボア間位置に配置されている場合は、第１カム軸受部１０Ａには、ベルトプーリ４１からの荷重と、第１気筒５Ａの２つのロッカアーム１６、１９の反力に基づく荷重の一部（負担部分）とが作用することになる。したがって、この実施の形態にかかるエンジン１では、従来のエンジンに比べて、第１カム軸受部１０Ａに作用する荷重が小さくなり、その分第１カム軸受部１０Ａの信頼性が高められるとともに、該第１カム軸受部１０Ａの径寸法あるいは幅寸法を小さくすることができ、該第１カム軸受部１０Ａひいては該エンジン１のコンパクト化が図られる。
【００６６】
第３に、この実施の形態にかかるエンジン１では、各気筒５Ａ〜５Ｄにおいて、排気用ロッカアーム１６と吸気用ロッカアーム１９のうち、前側に位置する排気用ロッカアーム１６のレバー比が、後側に位置する吸気用ロッカアーム１９のレバー比よりも小さく設定され、そして排気弁３５の傘径が吸気弁３６の傘径よりも小さく設定されている。したがって、吸気弁３６によって開閉される吸気ポート３４の通路断面が大きくなり、吸気の充填効率ひいてはエンジン出力が高められる。
【００６７】
第４に、この実施の形態にかかるエンジン１においては、エンジン幅方向にみてカム軸６側に位置するヘッドボルト２５が、ロッカ軸１５の下方に配置されている。このため、ロッカ軸１５をヘッドボルト２５の存在にかかわらずシリンダボア中心部側に近づけることができる。
ところで、もしロッカ軸１５が、カムキャップ１１Ｂとは別の取付部材を用いてシリンダヘッド３に締結されているすれば、該カムキャップ１１Ｂと該取付部材とをエンジン幅方向に離間させて配置し、両者間の相互の干渉を回避する必要が生じる。しかしながら、このエンジン１では、ロッカ軸１５がキャップボルト１２によってカムキャップ１１Ｂと一緒に共締めで固定されている。したがって、上記のような不具合が起こらず、その分ロッカ軸１５及びカム軸６をエンジン幅方向にみてシリンダボア中心部側に近づけることができる。これらの相乗効果により、該エンジン１の幅方向におけるコンパクト化が一層促進される。
【００６８】
第５に、この実施の形態にかかるエンジン１では、ロッカ軸１５の前端部１５aが、第１カム軸受部１０Ａに設けられた圧入用凹部２８に、該ロッカ軸１５の軸線方向（エンジン長手方向）に嵌挿・固定されている。したがって、該前端部１５aがシリンダヘッド３にボルト締着されるような従来のエンジンに比べて、その構造が簡素化されるとともに、ロッカ軸１５の取り付け時又は取り外し時における作業性が良好となる。
また、例えばロッカ軸１５の前端部１５ａの近傍にヘッドボルト２５が配置されている場合において、該前端部１５ａをシリンダヘッド３に締結用ボルト等を用いて締着すると、該締結用ボルトとヘッドボルト２５との相互干渉を回避するために、第１カム軸受部１０Ａの位置を前方へずらせて該締結用ボルトを配置するためのスペースを確保する必要があり、その結果エンジン１の長手方向の寸法が大きくなることになる。しかしながら、このエンジン１では、ロッカ軸１５の前端部１５ａが第１カム軸受部１０Ａに設けられた圧入用凹部２８に嵌挿・固定されるので、このような締結用ボルトを配置するためのスペースを確保する必要がなくなる。このため、エンジン長手方向にみて第１カム軸受部１０Ａを第１気筒５Ａ側へ近づけることができる。したがって、図１に示すように、第１カム軸受部１０Ａと第２カム軸受部１０Ｂとの間隔Ｌ1を、ボア間距離Ｌ2よりも可及的に小さくすることができ、その結果エンジン１の長手方向における一層のコンパクト化が図られる。
【００６９】
ところで、この実施の形態にかかるエンジン１のシリンダヘッド３では、各気筒５Ａ〜５Ｄ付近におけるシリンダヘッド壁ないしはウォータジャケット壁の強度あるいは耐久性を高めるために、種々の工夫がこらされているが、以下これについて説明する。
図１１〜図１５に示すように、エンジン１のシリンダヘッド３においては、エンジン長手方向（すなわち、シリンダヘッド長手方向）にみて、シリンダボアからはずれた位置にのみ夫々シリンダボア中心線をはさむようにして１対のヘッドボルト孔３８が設けられ、これにより平面視で各シリンダボアの周囲に夫々４つのヘッドボルト孔３８が位置するようになっている。ここで、各気筒５Ａ〜５Ｄにおいては、そのシリンダボアの周囲に位置する４つのヘッドボルト孔３８は、平面視でこれらの中心部を頂点として四角形を描くとほぼ正方形となるような位置に配置されている。なお、これらのヘッドボルト孔３８には夫々ヘッドボルト２５が螺入される。
【００７０】
例えば第１気筒５Ａについては、４つのヘッドボルト孔３８のうち、左前に位置するヘッドボルト孔３８の中心部と右後に位置するヘッドボルト孔３８の中心部とを通る直線Ｙ（前記の正方形の一方の対角線）の上に、第１の吸気ポート３４の燃焼室１３への開口部と、第１の排気ポート３３の燃焼室１３への開口部とが配置されている。ここで、上記第１の吸気ポート３４は、２つの吸気ポート３４のうち、エンジン幅方向にみてシリンダヘッド３の左側側面すなわち吸気側側面から遠い位置にある方の吸気ポート３４である。また、上記第１の排気ポート３３は、２つの排気ポート３３のうち、エンジン幅方向にみてシリンダヘッド３の右側側面すなわち排気側側面から遠い位置にある方の排気ポート３３である。なお、両吸気ポート３４へは吸気通路３２から燃焼用空気が供給されるようになっている。また、排気ガスは両排気ポート３３から排気通路３１に排出されるようになっている。
なお、その他の気筒５Ｂ〜５Ｄも同様の構造を備えている。
【００７１】
そして、シリンダヘッド３内には、エンジン１を冷却するために、クロスドリル孔７４等を通して冷却水が導入（又は排出）されるウォータジャケット７２が形成されている。また、シリンダヘッド３には、平面視でシリンダボア中心部に対応する位置において、燃料噴射弁２６（燃料噴射ノズル）が嵌挿される燃料噴射弁挿入孔７３が形成されている。さらに、シリンダヘッド３には、ウォータジャケット７２内での冷却水の流れを好ましく調節するために、ウォータジャケット内に膨出する排気ポート側縦壁部７５と吸気ポート側縦壁部７７とが設けられている。
【００７２】
さらに、図１６に示すように、シリンダヘッド３には、吸気弁３６の弁軸を通すための軸穴７９と、排気弁３５の弁軸を通すための軸穴８０とが形成されている。また、シリンダヘッド３には、潤滑油を通すための潤滑油通路８２が設けられている。
【００７３】
また、図１２及び図１７に示すように、このシリンダヘッド３においては、吸気ポート３４ないしは吸気通路３２の壁部は、吸気流れ方向上流側でウォータージャケット７２の上壁（ミドルデッキ）に結合されている。他方、図１２及び図１８に示すように、排気ポート３３ないしは排気通路３１の壁部とウォータージャケット７２の上壁（ミドルデッキ）との間にはウォータジャケット空間部が形成されている。
【００７４】
シリンダヘッド３には、各気筒５Ａ〜５Ｄ付近において、第１の排気ポート３３と、該排気ポート３３と対向する位置に配置された左前のヘッドボルト孔３８のボルトボス部との間にわたって、ウォータジャケット７２の底壁（ロアデッキ）から上向きに突出するリブ７６が設けられている。これに対して、第１の吸気ポート３４と、該吸気ポート３４と対向する位置に配置された右後のヘッドボルト孔３８のボルトボス部との間には、このようなリブ７６は設けられていない。
【００７５】
前記したとおり、このエンジン１においては、吸気ポート側では吸気ポート３４ないしは吸気通路３２の壁部が吸気流れ方向上流側でウォータージャケット７２の上壁に結合されているので、吸気ポート３４まわりのウォータジャケット壁の剛性は比較的高い。これに対して、排気ポート側では、排気ポート３３ないしは排気通路３１の壁部とウォータージャケット７２の上壁との間には空間部が存在するので、排気ポート３３まわりのウォータジャケット壁の剛性は比較的低い。そこで、排気ポート側にはリブ７６を設けて排気ポート３３まわりのウォータジャケット壁の剛性を高め、これによって排気ポート側でのシリンダボアのシール性を高めるようにしている。
【００７６】
他方、吸気ポート側では、ヘッドボルト２５の軸力（締結力）により、吸気ポート３４まわりのウォータジャケット壁には引っ張り応力が惹起され、この引っ張り応力によって吸気ポート３４まわりのウォータジャケット壁にクラックが発生するおそれがある。そこで、吸気ポート側ではかかる引っ張り応力を緩和するために、吸気ポート３４まわりのウォータジャケット壁の剛性をあまり高めない方がよい。そこで、このエンジン１では、吸気ポート側にはリブを設けないようにしている。
【００７７】
以下、排気ポート側にのみリブ７６を設ける理由をさらに詳しく説明する。
すなわち、図１６〜図１８に示すように、このシリンダヘッド３においては、排気ポート側では排気ポート３３ないしは排気通路３１の上壁とウォータジャケット７２の上壁（ミドルデッキ）とはつながっていない。すなわち、両壁部間にはウォータジャケット空間部が存在するので、排気ポート３３まわりではウォータジャケット壁ないしはシリンダヘッド壁の剛性が比較的低くなる。そこで、排気ポート側では該壁部の剛性を高める必要がある。
【００７８】
他方、吸気ポート側では、吸気ポート３４ないしは吸気通路３２の上壁とウォータジャケット７２の上壁とは途中からつながっているので、吸気ポート３４まわりではウォータジャケット壁ないしはシリンダヘッド壁の剛性がもともと高い。したがって、基本的には、吸気ポート側ではあえてリブまで設ける必要性は低い。そればかりか、吸気ポート側のウォータジャケット壁ないしはシリンダヘッド壁の剛性を高め過ぎると、次のような不具合が生じてしまう。
【００７９】
すなわち、図１６及び図１９に示すように、シリンダヘッド３に対しては、矢印Ｆ1、Ｆ2で示すように、ヘッドボルト２５の軸力が作用する。このとき、吸気ポート３４まわりではシリンダボアの外周側に側壁が立っており、また該ヘッドボルト２５（ヘッドボルト孔３８）のすぐ右側（外側）には潤滑油通路８２が設けられているので、該ヘッドボルト２５が嵌挿されているヘッドボルト孔３８のボルトボス部は右方向（外方）への剛性が高くなり、このため該ボルトボス部は矢印Ｆ4で示す方向に倒れる傾向がある。その結果、ウォータジャケット７２の上壁（ミドルデッキ）は必然的に矢印Ｆ3で示す方向に押され、図１９に誇張して示されているような形状に変形してしまう。
なお、図１９において、破線は、シリンダヘッド３にヘッドボルト２５の軸力がかかっていない状態（変形していない状態）を示し、実線はヘッドボルト２５の軸力がかかっている状態（変形している状態）を示している。
【００８０】
かくして、第１の吸気ポート３４のスロート部は、矢印Ｈ1で示すようにその容積が拡大する方向に変形する。このため、ウォータジャケット壁のコーナー部には、クラックの発生を助長する引っ張り応力が惹起される。ここで、ウォータジャケット壁の剛性が高いとかかる引っ張り応力が強くなり、クラックが発生しやすくなる。したがって、もしこの部分に仮想線で示すようにリブ７８（図１７参照）を設けると、かかる引っ張り応力が非常に大きくなり、クラックがさらに発生しやすくなる。そこで、この実施の形態にかかるエンジン１のシリンダヘッド３においては、この部分にはかかるリブ７８を設けず、その剛性が過剰に高められるのを防止して、クラックの発生を防止するようにしている。
【００８１】
これに対して、シリンダヘッド３の排気ポートまわりにおいては、ウォータジャケット壁ないしはシリンダヘッド壁に惹起される矢印Ｆ3方向の押圧力は、第１の排気ポート３３の周壁のコーナー部に対して、矢印Ｈ2で示すように圧縮方向に作用し、この部分には圧縮応力が惹起される。そして、かかる圧縮応力はクラックの発生を招かない。そこで、この部分にはリブ７６を設けてその剛性を高め、シリンダボアのシール性を高めるようにしている。なお、このリブ７６はクラックの発生に対して何ら悪影響を与えないばかりか、むしろクラックの発生を抑制する。
【００８２】
ところで、前記したとおり、シリンダヘッド３には、その排気側側面（右側側面）から概ね第１の吸気ポート３４に向かってシリンダヘッド内方に伸び、ウォータージャケット７２に冷却水を供給（又は排出）するクロスドリル孔７４が設けられている。このため、第１の吸気ポート３４と、該吸気ポート３４と対向する右後のヘッドボルト孔３８のボルトボス部との間にリブが設けられていなくても、クロスドリル孔７４の周壁によって吸気ポート３４まわりのウォータジャケット壁が補強される。
なお、かかるクロスドリル孔７４は、シリンダヘッド３の吸気側側面（左側側面）には設けられていない。これは、副室式（渦流室式）ディーゼルエンジンとシリンダブロックを共通化するためである。
【００８３】
また、この実施の形態にかかるエンジン１では、第２〜第５カム軸受部１０Ｂ〜１０Ｅがボアセンタ対応位置に配置されている関係上、本来的には燃料噴射弁２６（燃料噴射ノズル）を固定するためのノズル押さえ部材のレイアウトがむずかしくなる。そこで、このエンジン１ではかかるノズル押さえ部材の配置に工夫をこらしてそのレイアウトを容易にし、もってシリンダヘッド３のコンパクト化を図っているが、以下これについて説明する。
図２０〜図２３に示すように、このエンジン１においては、燃料ポンプ８４から高圧で吐出された燃料が、第１〜第４インレット配管８６Ａ〜８６Ｄを通して、夫々、第１〜第４気筒５Ａ〜５Ｄの燃料噴射弁２６に供給されるようになっている。そして、各気筒５Ａ〜５Ｄの燃料噴射弁２６で噴射されなかった余剰の燃料は、燃料戻り配管８５を通して燃料タンク（図示せず）又は燃料ポンプ８４に戻されるようになっている。ここで、第１〜第４インレット配管８６Ａ〜８６Ｄは、燃料噴射弁２６に近接した位置ではエンジン幅方向に伸びている。
【００８４】
このエンジン１の各気筒５Ａ〜５Ｄにおいては、平面視でシリンダボア中心部に燃料噴射弁２６が配置されている。そして、該燃料噴射弁２６を固定するノズル押さえ部材９０が、エンジン幅方向にみて該燃料噴射弁２６に対してカム軸６とは反対側の位置において、吸気弁３６の弁軸と排気弁３５の弁軸との間に配置されている。つまり、各気筒５Ａ〜５Ｄにおいては、ノズル押さえ部材９０は燃料噴射弁２６のすぐ左側に配置されている。なお、ノズル押さえ部材９０は、取付ボルト９１によりシリンダヘッド３に固定されている。また、このエンジン１においては、ノズル押さえ部材９０の上方に、インレット配管８６Ａ〜８６Ｄが配置されている。そして、平面視でノズル押さえ部材９０の伸びる方向とインレット配管８６Ａ〜８６Ｄの伸びる方向とはややずれている。
【００８５】
かくして、このエンジン１においては、ノズル押さえ部材９０の配置が容易となる。すなわち、一般に、燃料噴射弁２６は平面視でシリンダボア中心部付近に配置され、ノズル押さえ部材９０はこの燃料噴射弁２６ノズルに近接して配置される。そして、このディーゼルエンジン１では、ボアセンタ対応位置にはカム軸受部１０Ｂ〜１０Ｅが配置されているので、従来のエンジンのようにノズル押さえ部材９０をエンジン幅方向にみて燃料噴射弁２６よりカム軸６側、すなわち燃料噴射弁２６の右側に配置しようとすれば、そのレイアウトは非常にむずかしくなる。しかしながら、このエンジン１では、ノズル押さえ部材９０が燃料噴射弁２６に対してカム軸６とは反対側、すなわち燃料噴射弁２６の左側に配置されるので、該ノズル押さえ部材９０のレイアウトが極めて容易となる。また、ノズル押さえ部材９０の上方にインレット配管８６Ａ〜８６Ｄが配置されているので、ノズル押さえ部材９０とインレット配管８６Ａ〜８６Ｄとがレイアウト上互いに干渉し合わない。したがって、ノズル押さえ部材９０のレイアウトが一層容易となる。なお、ノズル押さえ部材９０の伸びる方向とインレット配管８６Ａ〜８６Ｄの伸びる方向とがずれているので、ノズル押さえ部材９０のレイアウトがなお一層容易となる。
ノズル押さえ部材９０をこのように配置することにより、シリンダヘッド３ひいてはエンジン１のコンパクト化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかる直噴式ディーゼルエンジンの、ヘッドカバーを取り除いた状態における平面図である。
【図２】  図１のII−II線要部断面図である。
【図３】  図１のIII−III線拡大断面図である。
【図４】  図３のIV−IV線矢視図である。
【図５】  排気用ロッカアームの平面図である。
【図６】  図５に示す排気用ロッカアームの側面図である。
【図７】  図５のＪ−Ｊ線断面図である。
【図８】  吸気用ロッカアームの平面図である。
【図９】  図８に示す吸気用ロッカアームの側面図である。
【図１０】  図８のＫ−Ｋ線断面図である。
【図１１】  図１に示すエンジンのシリンダヘッドの平面断面図である。
【図１２】  図１１に示すシリンダヘッドの燃料噴射弁挿入孔まわりにおける立面断面図である。
【図１３】  図１１に示すシリンダヘッドのクロスドリル孔まわりにおける立面断面図である。
【図１４】  図１１に示すシリンダヘッドの排気ポート側ウォータジャケットまわりにおける立面断面図である。
【図１５】  図１１に示すシリンダヘッドの吸気ポート側ウォータジャケットまわりにおける立面断面図である。
【図１６】図１１に示すシリンダヘッドの１つの気筒付近におけるウォータジャケット上部位置における平面断面図である。
【図１７】  図１６のＭ−Ｍ線断面図である。
【図１８】  図１６に示すシリンダヘッドの排気ポートまわりにおける立面断面図である。
【図１９】  図１６のＬ−Ｌ線断面図であって、ヘッドボルトの軸力により変形が生じた状態を誇張して示している。
【図２０】  図１に示すエンジンの燃料供給系統の平面図である。
【図２１】  図２０に示す燃料供給系統の側面図である。
【図２２】  図２０に示す燃料供給系統の正面図である。
【図２３】  燃料噴射弁及びノズル押さえ部材の一部断面立面図である。
【符号の説明】
１…エンジン、２…シリンダブロック、３…シリンダヘッド、４…ヘッドカバー、５Ａ〜５Ｄ…第１〜第４気筒、６…カム軸、７a〜７g…ジャーナル部、８…排気用カム、９…吸気用カム、１０Ａ〜１０Ｇ…第１〜第７カム軸受部、１１Ａ〜１１Ｃ…カムキャップ、１２…キャップボルト、１３…燃焼室、１５…ロッカ軸、１６…排気用ロッカアーム、１７…カムローラ、１８…押接部、１９…吸気用ロッカアーム、２０…カムローラ、２１…押接部、２３…押圧部材、２４…ガイド軸、２５…ヘッドボルト、２６…燃料噴射弁、２７…カム軸支承部、２８…圧入用凹部、２９…オイル通路、３０…ヘッドボルト座、３１…排気通路、３２…吸気通路、３３…排気ポート、３４…吸気ポート、３５…排気弁、３６…吸気弁、３８…ヘッドボルト孔、３９…オイル通路、４１…ベルトプーリ、４２…バキュームポンプ、４３…油圧ポンプ、４４…駆動ギヤ、４５…従動ギヤ、５０…ギヤ収納室、７２…ウォータジャケット、７４…クロスドリル孔、７６…リブ、７９…吸気弁の弁軸の軸穴、８０…排気弁の弁軸の軸穴、８４…燃料ポンプ、８５…燃料戻り配管、８６Ａ〜８６Ｄ…第１〜第４インレット配管、９０…ノズル押さえ部材、９１…取付ボルト。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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