JP6932016B2

JP6932016B2 - 多気筒エンジンの動弁装置

Info

Publication number: JP6932016B2
Application number: JP2017059570A
Authority: JP
Inventors: 丈也原田; 清彦真砂; 克河野; 尚也芦田; 圭上田; 耕二勝俣; 荻野　晃一; 晃一荻野; 斎大内
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2017-03-24
Filing date: 2017-03-24
Publication date: 2021-09-08
Anticipated expiration: 2037-03-24
Also published as: CN108625918A; CN108625918B; JP2018162697A; US10626822B2; US20180274478A1

Description

本発明は、各シリンダに設けた一対のバルブを、カムホルダに支持されたカムシャフトに相対移動不能に設けたカムにより作動する一対のロッカアームで開閉駆動する多気筒エンジンの動弁装置に関する。

エンジンの吸気バルブや排気バルブを開閉駆動するエンジンの動弁装置は、クランクシャフトの回転に同期して回転するカムシャフトと、カムシャフトに相対移動不能に設けたカムに当接して揺動運動するロッカアームとを備え、揺動運動するロッカアームで吸気バルブや排気バルブを押圧して開閉駆動するようになっている。

ところで、カムシャフトからロッカアームへの駆動力の伝達は、カムシャフトに相対移動不能に設けたカムとロッカアームに設けたローラとの当接により行われるが、寸法誤差や組付誤差によりロッカアームの長手方向がカムシャフトの軸線に対して正しく直交していないと、カムがローラを押し下げたときの反力荷重でロッカアームからカムシャフトに不均衡なスラスト荷重が作用してしまい、カムシャフトが軸線方向に移動してカムホルダに衝突することで打音が発生したり、接触部の摩耗により信頼性が低下したりする問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、多気筒エンジンの動弁装置においてロッカアームからカムシャフトに作用するスラスト荷重をコントロール可能にすることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、各シリンダに設けた一対のバルブを、カムホルダに支持されたカムシャフトに相対移動不能に設けたカムにより作動する一対のロッカアームで開閉駆動する多気筒エンジンの動弁装置であって、シリンダ軸線方向に見たときに、少なくとも一つの前記シリンダの前記一対のロッカアームは、その長手方向の中心線がカムシャフト軸線に直交する方向に対して相互に逆方向に傾斜することを特徴とする多気筒エンジンの動弁装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、各シリンダに設けた一対のバルブを、カムホルダに支持されたカムシャフトに相対移動不能に設けたカムにより作動する一対のロッカアームで開閉駆動する多気筒エンジンの動弁装置であって、シリンダ軸線方向に見たときに、少なくとも一つの前記シリンダの前記一対のロッカアームは、その長手方向の中心線がカムシャフト軸線に直交する方向に対して相互に同方向に傾斜することを特徴とする多気筒エンジンの動弁装置が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、各シリンダに設けた一対のバルブを、カムホルダに支持されたカムシャフトに相対移動不能に設けたカムにより作動する一対のロッカアームで開閉駆動する多気筒エンジンの動弁装置であって、シリンダ軸線方向に見たときに、前記一対のロッカアームは、その長手方向の中心線がカムシャフト軸線に直交する方向に対して相互に同方向に傾斜し、爆発順序が連続する二つの前記シリンダの前記ロッカアームの傾斜方向は相互に逆方向であることを特徴とする多気筒エンジンの動弁装置が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、各シリンダに設けた一対のバルブを、カムホルダに支持されたカムシャフトに相対移動不能に設けたカムにより作動する一対のロッカアームで開閉駆動する多気筒エンジンの動弁装置であって、シリンダ軸線方向に見たときに、前記一対のロッカアームは、その長手方向の中心線がカムシャフト軸線に直交する方向に対して相互に同方向に傾斜し、爆発順序が連続する二つの前記シリンダの前記ロッカアームの傾斜方向は相互に同方向であることを特徴とする多気筒エンジンの動弁装置が提案される。

また請求項５に記載された発明によれば、各シリンダに設けた一対のバルブを、カムホルダに支持されたカムシャフトに相対移動不能に設けたカムにより作動する一対のロッカアームで開閉駆動する多気筒エンジンの動弁装置であって、シリンダ軸線方向に見たときに、前記一対のロッカアームは、その長手方向の中心線がカムシャフト軸線に直交する方向に対して相互に同方向に傾斜し、吸気側の前記カムシャフトにより駆動される前記ロッカアームの傾斜方向と、排気側の前記カムシャフトにより駆動される前記ロッカアームの傾斜方向とは相互に同方向であり、前記吸気側のカムシャフトに設けた吸気側のヘリカルギヤと、前記排気側のカムシャフトに設けた排気側のヘリカルギヤとが相互に歯合し、前記吸気側のヘリカルギヤにより発生するスラスト荷重は、吸気側の前記ロッカアームにより発生するスラスト荷重に対して逆方向であり、前記排気側のヘリカルギヤにより発生するスラスト荷重は、排気側の前記ロッカアームにより発生するスラスト荷重に対して逆方向であることを特徴とする多気筒エンジンの動弁装置が提案される。

また請求項６に記載された発明によれば、各シリンダに設けた一対のバルブを、カムホルダに支持されたカムシャフトに相対移動不能に設けたカムにより作動する一対のロッカアームで開閉駆動する多気筒エンジンの動弁装置であって、シリンダ軸線方向に見たときに、前記一対のロッカアームは、その長手方向の中心線がカムシャフト軸線に直交する方向に対して相互に同方向に傾斜し、吸気側の前記カムシャフトにより駆動される前記ロッカアームの傾斜方向と、排気側の前記カムシャフトにより駆動される前記ロッカアームの傾斜方向とは相互に同方向であり、前記吸気側のカムシャフトに設けた吸気側のヘリカルギヤと、前記排気側のカムシャフトに設けた排気側のヘリカルギヤとが相互に歯合し、前記吸気側のヘリカルギヤにより発生する
スラスト荷重は、吸気側の前記ロッカアームにより発生するスラスト荷重に対して同方向であり、前記排気側のヘリカルギヤにより発生するスラスト荷重は、排気側の前記ロッカアームにより発生するスラスト荷重に対して同方向であることを特徴とする多気筒エンジンの動弁装置が提案される。

また請求項７に記載された発明によれば、請求項１〜請求項６の何れか１項の構成に加えて、前記ロッカアームの支点の位置をカムシャフト軸線方向にずらすことで、前記ロッカアームの長手方向の中心線をカムシャフト軸線に直交する方向に対して傾斜させたことを特徴とする多気筒エンジンの動弁装置が提案される。

また請求項８に記載された発明によれば、請求項１〜請求項６の何れか１項の構成に加えて、前記ロッカアームは前記カムに当接するローラを備え、前記ローラの軸線を前記カムシャフト軸線に対して傾斜させることで、前記ローラを前記カムに当接させる際に、前記ロッカアームの長手方向の中心線をカムシャフト軸線に直交する方向に対して傾斜させたことを特徴とする多気筒エンジンの動弁装置が提案される。

なお、実施の形態の吸気バルブ１３Ｉおよび排気バルブ１３Ｅは本発明のバルブに対応し、実施の形態の吸気ロッカアーム１６Ｉおよび排気ロッカアーム１６Ｅは本発明のロッカアームに対応し、実施の形態の吸気カムシャフト２０Ｉおよび排気カムシャフト２０Ｅは本発明のカムシャフトに対応し、実施の形態の吸気カム２１Ｉおよび排気カム２１Ｅは本発明のカムに対応し、実施の形態の吸気ヘリカルギヤ２２Ｉおよび排気ヘリカルギヤ２２Ｅは本発明のヘリカルギヤに対応する。

請求項１〜請求項６の構成によれば、多気筒エンジンの動弁装置は、各シリンダに設けた一対のバルブを、カムホルダに支持されたカムシャフトに相対移動不能に設けたカムにより作動する一対のロッカアームで開閉駆動する。

特に請求項１の構成によれば、シリンダ軸線方向に見たときに、少なくとも一つのシリンダの一対のロッカアームは、その長手方向の中心線がカムシャフト軸線に直交する方向に対して相互に逆方向に傾斜するので、一対のロッカアームからカムシャフトに作用するスラスト荷重を各シリンダ毎に相殺することで、スラスト荷重を低減してカムシャフトの軸方向の移動を阻止することができる。

特に請求項２の構成によれば、シリンダ軸線方向に見たときに、少なくとも一つのシリンダの一対のロッカアームは、その長手方向の中心線がカムシャフト軸線に直交する方向に対して相互に同方向に傾斜するので、一対のロッカアームからカムシャフトに作用するスラスト荷重の方向を各シリンダ毎に一定にすることで、カムシャフトをカムホルダに押し付けて軸方向の移動を阻止することができる。

特に請求項３の構成によれば、シリンダ軸線方向に見たときに、一対のロッカアームは、その長手方向の中心線がカムシャフト軸線に直交する方向に対して相互に同方向に傾斜し、爆発順序が連続する二つのシリンダのロッカアームの傾斜方向は相互に逆方向であるので、前記二つのシリンダのロッカアームからカムシャフトに作用するスラスト荷重を相殺することで、スラスト荷重を低減してカムシャフトの軸方向の移動を阻止することができる。

特に請求項４の構成によれば、シリンダ軸線方向に見たときに、一対のロッカアームは、その長手方向の中心線がカムシャフト軸線に直交する方向に対して相互に同方向に傾斜し、爆発順序が連続する二つのシリンダのロッカアームの傾斜方向は相互に同方向であるので、前記二つのシリンダのロッカアームからカムシャフトに作用するスラスト荷重の方向を一定にすることで、カムシャフトをカムホルダに押し付けて軸方向の移動を阻止することができる。

特に請求項５の構成によれば、シリンダ軸線方向に見たときに、一対のロッカアームは、その長手方向の中心線がカムシャフト軸線に直交する方向に対して相互に同方向に傾斜し、吸気側のカムシャフトにより駆動されるロッカアームの傾斜方向と、排気側のカムシャフトにより駆動されるロッカアームの傾斜方向とは相互に同方向であり、吸気側のカムシャフトに設けた吸気側のヘリカルギヤと、排気側のカムシャフトに設けた排気側のヘリカルギヤとが相互に歯合し、吸気側のヘリカルギヤにより発生するスラスト荷重は、吸気側のロッカアームにより発生するスラスト荷重に対して逆方向であり、排気側のヘリカルギヤにより発生するスラスト荷重は、排気側のロッカアームにより発生するスラスト荷重に対して逆方向であるので、吸気側のカムシャフトおよび排気側のカムシャフトに作用するスラスト荷重を、それぞれ吸気側のヘリカルギヤおよび排気側のヘリカルギヤにより発生するスラスト荷重で相殺し、スラスト荷重を低減して吸気側のカムシャフトおよび排気側のカムシャフトの軸方向の移動を阻止することができる。

特に請求項６の構成によれば、シリンダ軸線方向に見たときに、一対のロッカアームは、その長手方向の中心線がカムシャフト軸線に直交する方向に対して相互に同方向に傾斜し、吸気側のカムシャフトにより駆動されるロッカアームの傾斜方向と、排気側のカムシャフトにより駆動されるロッカアームの傾斜方向とは相互に同方向であり、吸気側のカムシャフトに設けた吸気側のヘリカルギヤと、排気側のカムシャフトに設けた排気側のヘリカルギヤとが相互に歯合し、吸気側のヘリカルギヤにより発生するスラスト荷重は、吸気側のロッカアームにより発生するスラスト荷重に対して同方向であり、排気側のヘリカルギヤにより発生するスラスト荷重は、排気側のロッカアームにより発生するスラスト荷重に対して同方向であるので、吸気側のカムシャフトおよび排気側のカムシャフトに作用するスラスト荷重を、それぞれ吸気側のヘリカルギヤおよび排気側のヘリカルギヤにより発生するスラスト荷重で付勢し、吸気側のカムシャフトおよび排気側のカムシャフトをカムホルダに押し付けて軸方向の移動を阻止することができる。

また請求項７の構成によれば、ロッカアームの支点の位置をカムシャフト軸線方向にずらすことで、ロッカアームの長手方向の中心線をカムシャフト軸線に直交する方向に対して傾斜させたので、既存のロッカアームを設計変更することなくロッカアームを傾斜させることができる。

また請求項８の構成によれば、ロッカアームはカムに当接するローラを備え、ローラの軸線をカムシャフト軸線に対して傾斜させることで、ローラをカムに当接させる際に、ロッカアームの長手方向の中心線をカムシャフト軸線に直交する方向に対して傾斜させたので、既存のシリンダヘッドを設計変更することなくロッカアームを傾斜させることができる。

エンジンのシリンダヘッドの縦断面図。（第１の実施の形態）図１の２−２線矢視図。（第１の実施の形態）図１の３−３線矢視図。（第１の実施の形態）ロッカアームにより発生する各シリンダ毎の吸気カムシャフトのスラスト荷重を示すグラフ。（第１の実施の形態）図２に対応する図。（第２の実施の形態）図２に対応する図。（第３および第４の実施の形態）図２に対応する図。（第４の実施の形態）図２に対応する図。（第５の実施の形態）ロッカアームを傾斜させる他の手法の説明図。（第６の実施の形態）

第１の実施の形態

以下、図１〜図４に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。第１の実施の形態は、本願の請求項１の発明に対応する。

図１〜図３に示すように、直列４気筒エンジンのシリンダヘッド１１には、各シリンダ１２毎に一対の吸気ポート１１ａ，１１ａが形成されており、一対の吸気ポート１１ａ，１１ａが一対の吸気バルブ１３Ｉ，１３Ｉで開閉される。吸気バルブ１３Ｉは、吸気ポート１１ａを開閉する傘部１３ａと、シリンダヘッド１１に設けたバルブガイド１４に摺動自在に案内される軸部１３ｂとを備えており、バルブスプリング１５により閉弁方向に付勢される。

吸気バルブ１３Ｉを開閉駆動する吸気ロッカアーム１６Ｉはスイングアーム式のもので、その一端の支点がシリンダヘッド１１の上面に設けた油圧ラッシュアジャスタ１７に揺動自在に枢支され、その他端の作用点が吸気バルブ１３Ｉの軸部１３ｂの先端部に当接し、その長手方向中間部にローラ１８が設けられる。シリンダヘッド１１の上部に一体に形成されたカムホルダ１１ｂと、このカムホルダ１１ｂに締結されたカムキャップ１９との間に、吸気カムシャフト２０Ｉが回転自在に支持される。吸気カムシャフト２０Ｉには吸気カム２１Ｉが相対移動不能に設けられており、吸気カム２１Ｉは吸気ロッカアーム１６Ｉのローラ１８に当接する。

図２から明らかなように、シリンダ軸線Ｌ１方向に見たとき、カムシャフト軸線Ｌ２に直交する方向に対して、各シリンダ１２の一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの長手方向の中心線は相互に逆方向に角度θで傾斜する。従って、シリンダ軸線Ｌ１方向に見たとき、各シリンダ１２の一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉは「ハ」字状に配置される。以下、一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの「ハ」字状の配置を傾斜対称配置と呼ぶ。一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの傾斜対称配置は、一対の油圧ラッシュアジャスタ１７，１７の間隔を広げることで実現される。

以上の構成により、吸気カムシャフト２０Ｉはクランクシャフトが２回転する間に１回転し、吸気カムシャフト２０Ｉが１回転する間に吸気カム２１Ｉ，２１Ｉのカム山がローラ１８，１８を１回押圧すると、吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉが油圧ラッシュアジャスタ１７，１７を支点として一方向に揺動することで、一対の吸気バルブ１３Ｉ，１３Ｉがバルブスプリング１５，１５を圧縮しながら開弁する。吸気カム２１Ｉ，２１Ｉのカム山がローラ１８，１８を通過すると、圧縮されたバルブスプリング１５，１５の弾発力で一対の吸気バルブ１３Ｉ，１３Ｉが閉弁する。なお、本実施の形態において、４個のシリンダ１２…の爆発順序、つまり吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの作動順序は、♯１シリンダ→♯３シリンダ→♯４シリンダ→♯２シリンダの順序である。

次に、上記構成を備えた本発明の第１の実施の形態の作用を説明する。

吸気カムシャフト２０Ｉの回転により、各シリンダ１２の一対の吸気カム２１Ｉ，２１Ｉが一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉのローラ１８，１８をバルブスプリング１５，１５の弾発力に抗して押圧すると、一対の吸気カム２１Ｉ，２１Ｉはローラ１８，１８からの反力荷重を受けることになる。このとき、図３に示すように、各シリンダ１２の一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉは「ハ」字状の傾斜対称配置に配置されるため、一方の吸気ロッカアーム１６Ｉのローラ１８から吸気カムシャフト２０Ｉに伝達される荷重ｆ１と、他方の吸気ロッカアーム１６Ｉのローラ１８から吸気カムシャフト２０Ｉに伝達される荷重ｆ２とは、同じ大きさで相互に逆方向となり、二つの反力荷重ｆ１，ｆ２が相殺される。このようにして、各シリンダ１２毎に二つの反力荷重ｆ１，ｆ２が相殺されることで、吸気ロッカアーム１６Ｉ…の傾斜角度のばらつきにより吸気カムシャフト２０Ｉにスラスト荷重が作用することが防止され、吸気カムシャフト２０Ｉの軸方向位置が安定する。その結果、吸気カムシャフト２０Ｉがカムホルダ１１ｂに衝突して打音が発生することが防止される。

上述した一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの傾斜対称配置は４個のシリンダ１２…の全てに適用する必要はなく、４個のシリンダ１２…のうちの特定のシリンダ１２…だけに適用することができる。

図４（Ａ）〜図４（Ｆ）のグラフにおいて、横軸がクランクシャフトの回転角で、縦軸が吸気カムシャフト２０Ｉのスラスト荷重であり、スラスト荷重の四つのピークは左側から順番に♯１シリンダによるスラスト荷重、♯３シリンダによるスラスト荷重、♯４シリンダによるスラスト荷重および♯２シリンダによるスラスト荷重である。

図４（Ａ）は、一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの傾斜対称配置を全く適用しない場合であり、各シリンダ１２による吸気カムシャフト２０Ｉのスラスト荷重は全て大きくなっている。図４（Ｆ）は、一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの傾斜対称配置を全てのシリンダ１２…に適用した場合であり、各シリンダ１２による吸気カムシャフト２０Ｉのスラスト荷重は全て小さくなっている。

図４（Ｂ）は、４個のシリンダ１２…のうちの１個のシリンダ１２（♯２シリンダ）に一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの傾斜対称配置を適用したもので、♯１シリンダにより発生するスラスト荷重が低減していることが分かる。図４（Ｃ）は、４個のシリンダ１２…のうちの爆発順序が連続する２個のシリンダ１２，１２（つまり吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの作動順序が連続する♯４シリンダおよび♯２シリンダ）に一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの傾斜対称配置を適用したもので、♯１シリンダおよび♯２シリンダにより発生するスラスト荷重が低減していることが分かる。

図４（Ｄ）は、４個のシリンダ１２…のうちの爆発順序が連続しない２個のシリンダ１２，１２（つまり吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの作動順序が連続しない♯２シリンダおよび♯３シリンダ）に一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの傾斜対称配置を適用したもので、♯１シリンダおよび♯４シリンダにより発生するスラスト荷重が低減していることが分かる。図４（Ｅ）は、４個のシリンダ１２…のうちの３個のシリンダ１２…（♯２シリンダ、♯３シリンダおよび♯４シリンダ）に一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの傾斜対称配置を適用したもので、♯１シリンダ、♯２シリンダおよび♯４シリンダにより発生するスラスト荷重が低減していることが分かる。

図４（Ｇ）のグラフは、傾斜対称配置の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉを適用したシリンダ１２…の数と、吸気カムシャフト２０Ｉに作用するスラスト荷重のピーク値との関係を示すものである。スラスト荷重のピーク値は、吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの傾斜対称配置を適用していないシリンダ１２…において発生することは明らかであるが、そのスラスト荷重のピーク値は、吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの傾斜対称配置を適用したシリンダ１２…の数が増加するほど減少する。

その理由は、シリンダ１２…の爆発順序が、傾斜対称配置を適用したシリンダ１２→傾斜対称配置を適用しないシリンダ１２の順序であると、前者の傾斜対称配置を適用したシリンダ１２によるスラスト荷重の減少効果が、後者の傾斜対称配置を適用しないシリンダ１２に及ぶことで、そのシリンダ１２のスラスト荷重のピーク値が減少するためである。

以上、エンジンの吸気側の動弁装置について説明したが、第１の実施の形態の技術思想は、エンジンの排気側の動弁装置、つまり排気カムシャフトで排気ロッカアームを介して
排気バルブを駆動する動弁装置に対しても、そのまま適用することができる。

また第１の実施の形態では、全てのシリンダ１２…に吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの傾斜対称配置を適用しているが、特定のシリンダ１２だけに吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの傾斜対称配置を適用しても良い。

第２の実施の形態

以下、図５に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。第２の実施の形態は、本願の請求項２の発明に対応する。

第２の実施の形態は、全てのシリンダ１２…の一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの長手方向の中心線が、シリンダ軸線Ｌ１方向に見たとき、カムシャフト軸線Ｌ２に直交する方向に対して、相互に同方向に同角度で傾斜する。すなわち、リンダ軸線Ｌ１方向に見たとき、各シリンダ１２の一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉは傾斜平行状態に配置される。一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの傾斜平行配置は、一対の油圧ラッシュアジャスタ１７，１７の位置をカムシャフト軸線Ｌ２方向の同方向に移動させることで実現される。

この構成により、吸気カムシャフト２０Ｉの回転により、各シリンダ１２の一対の吸気カム２１Ｉ，２１Ｉが一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉのローラ１８，１８をバルブスプリング１５，１５の弾発力に抗して押圧し、一対の吸気カム２１Ｉ，２１Ｉがローラ１８，１８からの反力荷重を受けるとき、各シリンダ１２の一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉは傾斜平行配置されているため、一方の吸気ロッカアーム１６Ｉのローラ１８から吸気カムシャフト２０Ｉに伝達される荷重ｆ１と、他方の吸気ロッカアーム１６Ｉのローラ１８から吸気カムシャフト２０Ｉに伝達される荷重ｆ２とが同方向に作用する。しかも各シリンダ１２の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉから吸気カムシャフト２０Ｉに作用するスラスト荷重の方向が同方向であるため、吸気カムシャフト２０Ｉがシリンダヘッド１１のカムホルダ１１ｂに対して常に一定の方向に押し付けられることで、吸気カムシャフト２０Ｉの位置を安定させて打音の発生を防止することができる。

以上、エンジンの吸気側の動弁装置について説明したが、第２の実施の形態の技術思想は、エンジンの排気側の動弁装置、つまり排気カムシャフトで排気ロッカアームを介して排気バルブを駆動する動弁装置に対しても、そのまま適用することができる。

また第２の実施の形態では、全てのシリンダ１２…に吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの傾斜平行配置を適用しているが、特定のシリンダ１２だけに吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの傾斜平行配置を適用しても良い。

第３の実施の形態

次に、図６に基づいて本発明の第３の実施の形態を説明する。第３の実施の形態は、本願の請求項３あるいは請求項４の発明に対応する。

第１の実施の形態では、各シリンダ１２の一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの長手方向の中心線が「ハ」字状に配置されているが、第３の実施の形態では、各シリンダ１２の一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの長手方向の中心線が、カムシャフト軸線Ｌ２に直交する方向に対して同方向に平行に同角度ずつ傾斜している。この一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの傾斜平行配置の傾斜方向はシリンダ１２…毎に異なっており、図６において、♯１シリンダは時計方向、♯２シリンダは反時計方向、♯３シリンダは反時計方向、♯４シリンダは時計方向に設定される。

４個のシリンダ１２…の爆発順序は、♯１シリンダ→♯３シリンダ→♯４シリンダ→♯
２シリンダであるため、♯１シリンダおよび♯３シリンダは連続して爆発するが、♯１および♯３シリンダの一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの長手方向の中心線の傾斜方向は相互に逆方向であるため、♯１および♯３シリンダの吸気ロッカアーム１６Ｉ…により発生する吸気カムシャフト２０Ｉのスラスト荷重が相互に打ち消し合い、吸気カムシャフト２０Ｉの軸方向位置が安定する。

同様に、♯３シリンダおよび♯４シリンダは連続して爆発するが、♯３および♯４シリンダの一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの長手方向の中心線の傾斜方向は相互に逆方向であるため、♯３および♯４シリンダの吸気ロッカアーム１６Ｉ…により発生する吸気カムシャフト２０Ｉのスラスト荷重が相互に打ち消し合い、吸気カムシャフト２０Ｉの軸方向位置が安定する。

以上のように、多気筒エンジンの各シリンダ１２の一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉを傾斜平行配置とし、連続して爆発する二つのシリンダ１２，１２の各一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの長手方向の中心線の傾斜方向を逆方向とすれば、スラスト荷重を相殺して吸気カムシャフト２０Ｉの移動を抑制することができ、また連続して爆発する二つのシリンダ１２，１２の各一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの長手方向の中心線の傾斜方向を同方向とすれば、スラスト荷重を加算して吸気カムシャフト２０Ｉをシリンダヘッド１１のカムホルダ１１ｂに押し付けて打音の発生を防止することができる。

以上、エンジンの吸気側の動弁装置について説明したが、第３の実施の形態の技術思想は、エンジンの排気側の動弁装置、つまり排気カムシャフトで排気ロッカアームを介して排気バルブを駆動する動弁装置に対しても、そのまま適用することができる。

第４の実施の形態

次に、図７に基づいて本発明の第４の実施の形態を説明する。第４の実施の形態は、本願の請求項５の発明に対応する。

第４の実施の形態は、吸気側の動弁装置に加えて、排気バルブ１３Ｅ，１３Ｅ、排気カムシャフト２０Ｅ、排気カム２１Ｅ，２１Ｅおよび排気ロッカアーム１６Ｅ，１６Ｅを含む排気側の動弁装置を備え、吸気側の動弁装置および排気側の動弁装置の協働によって作用効果を発揮するものである。

各シリンダ１２の一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉは傾斜平行配置されており、かつ全てのシリンダ１２…の吸気ロッカアーム１６Ｉ…の長手方向の中心線の傾斜方向は同一であるため、吸気ロッカアーム１６Ｉ…からの反力荷重で吸気カムシャフト２０Ｉは矢印Ａ方向に付勢される。また各シリンダ１２の一対の排気ロッカアーム１６Ｅ，１６Ｅは傾斜平行配置されており、かつ全てのシリンダ１２…の排気ロッカアーム１６Ｅ…の長手方向の中心線の傾斜方向は同一であるため、排気ロッカアーム１６Ｅ…からの反力荷重で排気カムシャフト２０Ｅは矢印Ａ´方向に付勢される。すなわち、吸気カムシャフト２０Ｉの付勢方向Ａと、排気カムシャフト２０Ｅの付勢方向Ａ´とは、相互に逆方向である。

吸気カムシャフト２０Ｉの軸端に固設された吸気ヘリカルギヤ２２Ｉと、排気カムシャフト２０Ｅの軸端に固設された排気ヘリカルギヤ２２Ｅとが相互に歯合しており、吸気カム２１Ｉおよび排気カム２１Ｅは同速度で矢印Ｃ，Ｃ′で示すように相互に逆方向に回転する。このとき、吸気ヘリカルギヤ２２Ｉおよび排気ヘリカルギヤ２２Ｅは傾斜する歯筋で歯合するため、吸気カムシャフト２０Ｉには矢印Ｂ方向の歯合反力が作用し、排気カム２１Ｅには矢印Ｂ´方向の歯合反力が作用する。

吸気ロッカアーム１６Ｉ…から吸気カムシャフト２０Ｉに作用するスラスト荷重Ａと、
吸気ヘリカルギヤ２２Ｉから吸気カムシャフト２０Ｉに作用するスラスト荷重Ｂとは相互に逆方向であるため、それらが相殺することで吸気カムシャフト２０Ｉに作用するトータルのスラスト荷重が低減する。また排気ロッカアーム１６Ｅ…から排気カムシャフト２０Ｅに作用するスラスト荷重Ａ´と、排気ヘリカルギヤ２２Ｅから排気カムシャフト２０Ｅに作用するスラスト荷重Ｂ´とは相互に逆方向であるため、それらが相殺することで排気カムシャフト２０Ｅに作用するトータルのスラスト荷重が低減する。

このようにして吸気カムシャフト２０Ｉおよび排気カムシャフト２０Ｅに作用するスラスト荷重が低減することで、吸気カムシャフト２０Ｉおよび排気カムシャフト２０Ｅの軸方向位置が安定し、吸気カムシャフト２０Ｉおよび排気カムシャフト２０Ｅの移動による打音の発生が防止される。

第５の実施の形態

次に、図８に基づいて本発明の第５の実施の形態を説明する。第５の実施の形態は、本願の請求項６の発明に対応する。

第５の実施の形態は、第４の実施の形態の変形であって、吸気ヘリカルギヤ２２Ｉおよび排気ヘリカルギヤ２２Ｅの歯筋の傾斜方向が逆方向になっており、そのために吸気ヘリカルギヤ２２Ｉが受ける歯合反力よりなるスラスト荷重Ｂの方向が、吸気カムシャフト２０Ｉが吸気ロッカアーム１６Ｉ…から受けるスラスト荷重Ａの方向に一致し、かつ排気ヘリカルギヤ２２Ｅが受ける歯合反力よりなるスラスト荷重Ｂ´の方向が、排気カムシャフト２０Ｅが排気ロッカアーム１６Ｅ…から受けるスラスト荷重Ａ´の方向に一致する。

その結果、吸気カムシャフト２０Ｉは両スラスト荷重Ａ，Ｂの合力でシリンダヘッド１１のカムホルダ１１ｂに押し付けられて軸方向の位置が安定し、かつ排気カムシャフト２０Ｅは両スラスト荷重Ａ´，Ｂ´の合力でシリンダヘッド１１のカムホルダ１１ｂに押し付けられて軸方向の位置が安定する。

第６の実施の形態

次に、図９に基づいて本発明の第６の実施の形態を説明する。

上述した第１〜第５の実施の形態では、油圧ラッシュアジャスタ１７の位置を移動させることで吸気ロッカアーム１６Ｉ（あるいは排気ロッカアーム１６Ｅ）を傾斜させているが、第６の実施の形態は他の手法で吸気ロッカアーム１６Ｉ（あるいは排気ロッカアーム１６Ｅ）を傾斜させるものである。

吸気ロッカアーム１６Ｉを例にとって説明すると、図９（Ａ）に示すように、カムシャフト軸線Ｌ２に対してローラ１８の軸線Ｌ３が予め角度αだけ傾斜している。図９（Ｂ）に示すように、この吸気ロッカアーム１６Ｉのローラ１８に吸気カム２１Ｉが当接すると、ローラ１８が吸気カム２１Ｉから受ける荷重で、吸気ロッカアーム１６Ｉの長手方向の中心線は遊びの範囲内でカムシャフト軸線Ｌ２に直交する方向に対して角度θで傾斜するため、第１〜第５の実施の形態と同様に、吸気ロッカアーム１６Ｉから吸気カムシャフト２０Ｉに積極的にスラスト荷重を作用させることができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、本発明の多気筒エンジンは実施の形態の直列４気筒エンジンに限定されず、４気筒以外の直列多気筒エンジンや、各バンクが多気筒であるＶ型多気筒エンジン等に対しても適用することができる。

また本発明のロッカアームは、実施の形態の一端に油圧ラッシュアジャスタに当接する支点を備え、他端にバルブに当接する作用点を備え、中間部にカムに当接する力点を備えるスイングアーム式のものに限定されず、中間部に支点を備え、両端に力点および作用点を備えるシーソ式のものであっても良い。

また一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉの傾斜対称配置を実現するために、一対の吸気バルブ１３Ｉ，１３Ｉ間の距離を、一対の油圧ラッシュアジャスタ１７，１７間の距離よりも大きくしても良い。一対の排気ロッカアーム１６Ｅ，１６Ｅの傾斜対称配置についても同様である。

また一対の吸気ロッカアーム１６Ｉ，１６Ｉあるいは一対の排気ロッカアーム１６Ｅ，１６Ｅの傾斜対称配置において、２本のロッカアームの傾斜角度θは一致している必要はなく、また傾斜平行配置においても、２本のロッカアームの傾斜角度θは一致している必要はない。

また本発明のロッカアームは、実施の形態のローラ１８を備えるものに限定されず、ローラ１８の代わりにスリッパを備えるものであっても良い。

また実施の形態ではロッカアームの支点として油圧ラッシュアジャスタ１７，１７を用いているが、それに限定されるものではない。

１１ｂカムホルダ
１２シリンダ
１３Ｉ吸気バルブ（バルブ）
１３Ｅ排気バルブ（バルブ）
１６Ｉ吸気ロッカアーム（ロッカアーム）
１６Ｅ排気ロッカアーム（ロッカアーム）
１８ローラ
２０Ｉ吸気カムシャフト（カムシャフト）
２０Ｅ排気カムシャフト（カムシャフト）
２１Ｉ吸気カム（カム）
２１Ｅ排気カム（カム）
２２Ｉ吸気ヘリカルギヤ（ヘリカルギヤ）
２２Ｅ排気ヘリカルギヤ（ヘリカルギヤ）
Ｌ１シリンダ軸線
Ｌ２カムシャフト軸線
Ｌ３ローラの軸線

Claims

各シリンダ（１２）に設けた一対のバルブ（１３Ｉ）を、カムホルダ（１１ｂ）に支持されたカムシャフト（２０Ｉ）に相対移動不能に設けたカム（２１Ｉ）により作動する一対のロッカアーム（１６Ｉ）で開閉駆動する多気筒エンジンの動弁装置であって、
シリンダ軸線（Ｌ１）方向に見たときに、少なくとも一つの前記シリンダ（１２）の前記一対のロッカアーム（１６Ｉ）は、その長手方向の中心線がカムシャフト軸線（Ｌ２）に直交する方向に対して相互に逆方向に傾斜することを特徴とする多気筒エンジンの動弁装置。
各シリンダ（１２）に設けた一対のバルブ（１３Ｉ）を、カムホルダ（１１ｂ）に支持されたカムシャフト（２０Ｉ）に相対移動不能に設けたカム（２１Ｉ）により作動する一対のロッカアーム（１６Ｉ）で開閉駆動する多気筒エンジンの動弁装置であって、
シリンダ軸線（Ｌ１）方向に見たときに、少なくとも一つの前記シリンダ（１２）の前記一対のロッカアーム（１６Ｉ）は、その長手方向の中心線がカムシャフト軸線（Ｌ２）に直交する方向に対して相互に同方向に傾斜することを特徴とする多気筒エンジンの動弁装置。
各シリンダ（１２）に設けた一対のバルブ（１３Ｉ）を、カムホルダ（１１ｂ）に支持されたカムシャフト（２０Ｉ）に相対移動不能に設けたカム（２１Ｉ）により作動する一対のロッカアーム（１６Ｉ）で開閉駆動する多気筒エンジンの動弁装置であって、
シリンダ軸線（Ｌ１）方向に見たときに、前記一対のロッカアーム（１６Ｉ）は、その長手方向の中心線がカムシャフト軸線（Ｌ２）に直交する方向に対して相互に同方向に傾斜し、爆発順序が連続する二つの前記シリンダ（１２）の前記ロッカアーム（１６Ｉ）の傾斜方向は相互に逆方向であることを特徴とする多気筒エンジンの動弁装置。
各シリンダ（１２）に設けた一対のバルブ（１３Ｉ）を、カムホルダ（１１ｂ）に支持されたカムシャフト（２０Ｉ）に相対移動不能に設けたカム（２１Ｉ）により作動する一対のロッカアーム（１６Ｉ）で開閉駆動する多気筒エンジンの動弁装置であって、
シリンダ軸線（Ｌ１）方向に見たときに、前記一対のロッカアーム（１６Ｉ）は、その長手方向の中心線がカムシャフト軸線（Ｌ２）に直交する方向に対して相互に同方向に傾斜し、爆発順序が連続する二つの前記シリンダ（１２）の前記ロッカアーム（１６Ｉ）の傾斜方向は相互に同方向であることを特徴とする多気筒エンジンの動弁装置。
各シリンダ（１２）に設けた一対のバルブ（１３Ｉ，１３Ｅ）を、カムホルダ（１１ｂ）に支持されたカムシャフト（２０Ｉ，２０Ｅ）に相対移動不能に設けたカム（２１Ｉ，２１Ｅ）により作動する一対のロッカアーム（１６Ｉ，１６Ｅ）で開閉駆動する多気筒エンジンの動弁装置であって、
シリンダ軸線（Ｌ１）方向に見たときに、前記一対のロッカアーム（１６Ｉ，１６Ｅ）は、その長手方向の中心線がカムシャフト軸線（Ｌ２）に直交する方向に対して相互に同方向に傾斜し、吸気側の前記カムシャフト（２０Ｉ）により駆動される前記ロッカアーム（１６Ｉ）の傾斜方向と、排気側の前記カムシャフト（２０Ｅ）により駆動される前記ロッカアーム（１６Ｅ）の傾斜方向とは相互に同方向であり、前記吸気側のカムシャフト（２０Ｉ）に設けた吸気側のヘリカルギヤ（２２Ｉ）と、前記排気側のカムシャフト（２０Ｅ）に設けた排気側のヘリカルギヤ（２２Ｅ）とが相互に歯合し、前記吸気側のヘリカルギヤ（２２Ｉ）により発生するスラスト荷重は、吸気側の前記ロッカアーム（１６Ｉ）により発生するスラスト荷重に対して逆方向であり、前記排気側のヘリカルギヤ（２２Ｅ）により発生するスラスト荷重は、排気側の前記ロッカアーム（１６Ｅ）により発生するスラスト荷重に対して逆方向であることを特徴とする多気筒エンジンの動弁装置。
各シリンダ（１２）に設けた一対のバルブ（１３Ｉ，１３Ｅ）を、カムホルダ（１１ｂ）に支持されたカムシャフト（２０Ｉ，２０Ｅ）に相対移動不能に設けたカム（２１Ｉ，２１Ｅ）により作動する一対のロッカアーム（１６Ｉ，１６Ｅ）で開閉駆動する多気筒エンジンの動弁装置であって、
シリンダ軸線（Ｌ１）方向に見たときに、前記一対のロッカアーム（１６Ｉ，１６Ｅ）は、その長手方向の中心線がカムシャフト軸線（Ｌ２）に直交する方向に対して相互に同方向に傾斜し、吸気側の前記カムシャフト（２０Ｉ）により駆動される前記ロッカアーム（１６Ｉ）の傾斜方向と、排気側の前記カムシャフト（２０Ｅ）により駆動される前記ロッカアーム（１６Ｅ）の傾斜方向とは相互に同方向であり、前記吸気側のカムシャフト（２０Ｉ）に設けた吸気側のヘリカルギヤ（２２Ｉ）と、前記排気側のカムシャフト（２０Ｅ）に設けた排気側のヘリカルギヤ（２２Ｅ）とが相互に歯合し、前記吸気側のヘリカルギヤ（２２Ｉ）により発生するスラスト荷重は、吸気側の前記ロッカアーム（１６Ｉ）により発生するスラスト荷重に対して同方向であり、前記排気側のヘリカルギヤ（２２Ｅ）により発生するスラスト荷重は、排気側の前記ロッカアーム（１６Ｅ）により発生するスラスト荷重に対して同方向であることを特徴とする多気筒エンジンの動弁装置。
前記ロッカアーム（１６Ｉ，１６Ｅ）の支点の位置をカムシャフト軸線（Ｌ２）方向にずらすことで、前記ロッカアーム（１６Ｉ，１６Ｅ）の長手方向の中心線をカムシャフト軸線（Ｌ２）に直交する方向に対して傾斜させたことを特徴とする、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の多気筒エンジンの動弁装置。
前記ロッカアーム（１６Ｉ，１６Ｅ）は前記カム（２１Ｉ，２１Ｅ）に当接するローラ（１８）を備え、前記ローラ（１８）の軸線（Ｌ３）を前記カムシャフト軸線（Ｌ２）に対して傾斜させることで、前記ローラ（１８）を前記カム（２１Ｉ，２１Ｅ）に当接させる際に、前記ロッカアーム（１６Ｉ，１６Ｅ）の長手方向の中心線をカムシャフト軸線（Ｌ２）に直交する方向に対して傾斜させたことを特徴とする、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の多気筒エンジンの動弁装置。