JPH0352971Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本考案はエンジンの吸排気弁装置、特に１気筒
について２個の排気ポートを有し、これらの間に
点火プラグが配置されるエンジンにおける吸排気
弁を保持するバルブガイドの改良に関する。

（従来技術） 一般にエンジンのシリンダヘツド１に備えられ
て、燃焼室への吸気の導入と該燃焼室からの排気
ガスの排出をコントロールする吸気弁及び排気弁
は、バルブスプリングにより常時閉方向に付勢さ
れていると共に、クランク軸に同期して回転する
カム軸により所定の時期に上記バルブスプリング
に抗して夫々間動されるように構成されたもので
あるが、こられの弁の開閉動作を円滑に行わせる
ため、該弁のステム部はシリンダヘツド１に固着
された筒状のバルブガイドにより夫々摺動自在に
保持される。

一方、吸気弁と排気弁のエンジン性能に与える
影響について考えた場合、これらの弁は燃焼室へ
の開口面積をできるだけ大きくすることが望まし
いのであるが、特に吸気弁については開口面積を
大きくして吸気充填量を多くすることがエンジン
の出力を増大させる上で重要である。このような
考え方に基づくものとして、例えば特開昭57−
102506号公報に開示されたエンジンがある。この
エンジンは、第４，５図に示すように、シリンダ
ヘツド１に１つの燃焼室２について２個の吸気ポ
ート３，３と２個の排気ポート４，４とを設け、
これらの各ポート３，３，４，４の燃焼室２への
開口部３ａ，３ａ，４ａ，４ａを夫々開閉する２
個の吸気弁５，５と２個の排気弁６，６とを備え
ると共に、特に吸気ポートの開口部３ａ，３ａな
いし吸気弁５，５の径を排気ポートの開口部４
ａ，４ａないし排気弁６，６の径より大きくした
ものである。これによれば、吸排気効率、特に吸
気充填率が向上し、出力性能に優れたエンジンが
実現されることになる。

しかし、このエンジンは、比較的熱負荷の小さ
い単気筒エンジンであるから特に熱的な問題を生
じることが少ないが、熱負荷の大きい多気筒エン
ジンに上記の如き吸、排気弁の構成を採用して出
力の向上を図つた場合、高温の排気ガスが周辺を
通過する排気弁が過熱し易くなり、該排気弁の熱
的劣化や耐久性の低下等を生じることになる。ま
た、第４，５図に示すエンジンのように、２個の
排気ポート間に点火プラグを配置する場合、該点
火プラグの配設スペースの余裕が十分でないた
め、該点火プラグのレイアウトが制約される、と
いつた問題もある。

（考案の目的） 本考案はエンジンの吸排気弁装置に関する上記
のような問題に対処するもので、燃焼熱や排気ガ
スの熱によつて過熱され易い排気弁からシリンダ
ヘツドへの放熱を十分に行わせることにより該排
気弁の過熱を防止し、もつて該排気弁の熱的劣化
や耐久性の低下等を防止し、併せて２個の排気ポ
ート間に点火プラグが配置される場合に、該プラ
グのレイアウトの自由度を向上させることを目的
とする。

（考案の構成） 即ち、本考案に係るエンジンの吸排気弁装置
は、シリンダヘツドに１気筒について２個の排気
ポートが設けられ、且つこれらの排気ポート間に
排気弁と交差するうに点火プラグが配置されてい
ると共に、該シリンダヘツドに吸、排気弁のステ
ム部を摺動自在に保持するバルブガイドが固着さ
れたエンジンにおいて、上記排気弁のバルブガイ
ドを、その外径を小さくすることにより吸気弁の
バルブガイドよりも肉厚を薄くしたことを特徴と
し、これによつて燃焼熱や排気ガスの熱によつて
過熱され易い排気弁からシリンダヘツドへの放熱
が良好に行われることになる。

ところで、第４，５図に示すエンジンのよう
に、１つの燃焼室に吸、排気弁を各２個備え、且
つこれらの弁を１本の頭上カム軸で駆動する所謂
４弁１頭上カム軸式エンジンにおいては、点火プ
ラグがカム軸との干渉を避ける必要上、２つの排
気弁間に傾斜状に設けられることになるが、本考
案においては、このように２個の排気ポート間に
点火プラグが配置される場合、特に該プラグが排
気弁に交差するように配置される場合に、排気弁
のバルブガイドの肉厚をその外径を小さくするこ
とによつて薄くするようにしたので、シリンダヘ
ツド１の排気弁側の側部にスペースの余裕が生
じ、２個の排気弁間における点火プラグのレイア
ウトが容易化され、また水冷式エンジンの場合に
は、排気弁のステム部周辺でウオータージヤケツ
トの容積を拡大することが可能となつて、これに
よつても排気弁の過熱が防止されることになる。

（考案の効果） 以上のように本考案によれば、２個の排気ポー
ト間に排気弁と交差するように点火プラグが配置
されたエンジンにおいて、排気弁のバルブガイド
を、その外径を小さくすることによつて、吸気弁
のバルブガイドより肉厚を薄くしたことにより、
排気弁から該バルブガイドを介してシリンダヘツ
ドへの放熱が良好に行われることになり、これに
より排気弁の過熱やこれに伴う該弁の耐久性の低
下等の不具合が防止されることになる。また、２
つの排気ポート間に排気弁を交差するように配置
される点火プラグのレイアウトが容易化されると
共に、排気弁のステム部周辺のウオータージヤケ
ツトの容積を拡大させること可能となつて、排気
弁の過熱を一層効果的に防止することができるよ
うになる。

（実施例） 以下、本考案の実施例について説明する。尚、
この実施例は、１気筒について吸、排気弁を各２
個備え、これらを１本の頭上カム軸で駆動するよ
うにした４弁１頭上カム軸式エンジンに関するも
のである。

第１，２図に示すように、エンジン１０は複数
のシリンダを列状に配置したシリンダブロツク１
１と、該ブロツク１１の上面にガスケツト１２を
介して設置されたシリンダヘツド１３とを有し、
シリンダブロツク１１におけるシリンダ１４の内
周面と、該シリンダ１４内に嵌合されたピストン
１５の上面と、シリンダヘツド１３の上方に窪ま
された下面１３ａとで燃焼室１６が画成されてい
る。また、シリンダヘツド１３には、一方の側面
１３ｂから上記燃焼室１６に通じる２つの排気ポ
ート１７，１７と、他方の側面１３ｃから燃焼室
１６に通じる２つの排気ポート１８，１８とが設
けられ、これら各ポートの燃焼室１６への開口部
１７ａ，１７ａ，１８ａ，１８ａがシリンダヘツ
ド下面１３ａに四角形状に配設されていると共
に、各開口部１７ａ，１７ａ，１８ａ，１８ａを
夫々開閉する２個の吸気弁１９，１９と２個の排
気弁２０，２０とが備えられている。ここで、排
気ポート１８，１８の開口部１８ａ，１８ａの径
は吸気ポート１７，１７の開口部１７ａ，１７ａ
よりも小さく、これに伴つて排気弁２０，２０は
吸気弁１９，１９より小径で質量も少なくなつて
いる。そして、これら各弁の上方に延びるステム
部１９ａ，１９ａ，２０ａ，２０ａはシリンダヘ
ツド１３の上面１３ｄから上方に突出され、その
上端部に夫々固着されたスプリングリテーナ２
１，２１，２２，２２と、シリンダヘツド１３の
上面１３ｄにおける各ステム部１９ａ，１９ａ，
２０ａ，２０ａの突出部に形成されたスプリング
シート部２３，２３，２４，２４との間には、各
バルブ１９，１９，２０，２０を夫々閉方向に付
勢するバルブスプリング２５，２５，２６，２６
が装着されている。

一方、シリンダヘツド１３の上部中央における
上記吸気弁１９，１９と排気弁２０，２０とに挾
まれた位置には、エンジン１０のクランク軸方向
に延びる１本のカム軸２７が配設されている。こ
のカム軸２７のジヤーナル部２７ａ…２７ａは、
シリンダヘツド１３の上面中央部における隣接気
筒間及びヘツド両端部に立設された軸受壁２８…
２８と、各軸受壁２８…２８に夫々２本のボルト
２９，２９を用いて固着された軸受キヤツプ３０
…３０とで形成された軸受孔によつて回転自在に
軸承されていると共に、該カム軸２７における隣
接ジヤーナル部２７ａ，２７ａ間には、１気筒分
の２個の吸気カム２７ｂ，２７ｂと２個の排気カ
ム２７ｃ，２７ｃとが形成されている。そして、
該カム軸２７の上部両側には２本のロツカーアー
ム軸３１，３２が平行に架設されていると共に、
これらの軸３１，３２に１気筒について各２個の
吸気弁用ロツカーアーム３３，３３及び排気弁用
ロツカーアーム３４，３４が揺動自在に支持さ
れ、各ロツカーアーム３３，３３，３４，３４の
両端が対応するカム２７ｂ，２７ｂ，２７ｃ，２
７ｃの周面と吸排気弁のステム部１９ａ，１９
ａ，２０ａ，２０ａの上端とに夫々対接されてい
ることにより、クランク軸に同期するカム軸２７
の回転によつて該ロツカーアーム３３，３３，３
４，３４を介して各弁１９，１９，２０，２０が
所定のタイミングで開動されるようになつてい
る。ここで、上記ロツカーアーム軸３１，３２は
軸受キヤツプ３０…３０の上面に押え部材３５…
３５を用いて上記ボルト２９…２９により固着さ
れている。

また、シリンダヘツド１３には点火プラグ挿入
孔３６が設けられ、該孔３６内に点火プラグ３７
が装着されている。この挿入孔３６は、各気筒に
おける２個の排気ポート１８，１８間において排
気弁２０，２０に交差するように傾斜状に設けら
れ、その先端部３６ａがシリンダヘツド１３の下
面１３ａにおける各ポートの開口部１７ａ，１７
ａ，１８ａ，１８ａに囲まれた位置、即ち燃焼室
１６の上部中央に開口されていると共に、該孔３
６の後端部３６ｂは、シリンダヘツド１３の一側
面１３ｃにおける排気ポート１８，１８の後端開
口部と、該ヘツド１３の上面１３ｄにおける排気
弁２０，２０のスプリングシート部２４，２４と
の間から該ヘツド１３の上部外側方を臨むように
開口されている。そして、該挿入孔３６の先端部
３６ａに続く部分はメネジ部３６ｃとされ、該メ
ネジ部３６ｃに点火プラグ３７のオネジ部３７ａ
を螺合した時に該プラグ先端の着火部３７ｂが燃
焼室１６の上部中央に突出するようになつてい
る。

然して、第３図に拡大して示すように、上記吸
気弁１９，１９及び排気弁２０，２０のステム部
１９ａ，１９ａ，２０ａ，２０ａはシリンダヘツ
ド１３に固着された筒状のバルブガイド３８，３
８，３９，３９に夫々嵌合されて、上下摺動自在
に保持されている。これらのバルブガイド３８，
３８，３９，３９は、シリンダヘツド１３の上面
１３ｄにおける上記スプリングシート部２３，２
３，２４，２４の中央から各ポート１７，１７，
１８，１８に貫通する取付孔４０，４０，４１，
４１に夫々嵌挿固定されているが、第３図に明ら
かなように、排気弁２０，２０用のバルブガイド
３９，３９は吸気弁１９，１９用のバルブガイド
３８，３８より外径を小さくすることによつて肉
厚が薄くされている。ここで、この実施例におい
ては吸、排気弁のステム部１９ａ，１９ａ，２０
ａ，２０ａの径は等しくされ、これにより吸排気
弁のスプリングリテーナ２１，２１，２２，２２
及び該リテーナをステム部上端に結合するコツタ
４２…４２の共通化が図られている。また、排気
弁２０，２０については、質量が小さいことに伴
つてバルブスプリング２６，２６が各１本とされ
ている。

上記の構成によれば、燃焼室１６の上部中央に
配設された１本のカム軸２７により、ロツカーア
ーム３３，３３，３４，３４を介して１気筒毎に
ついて各２個の吸気弁１９，１９及び排気弁２
０，２０が夫々バルブスプリング２５，２５，２
６，２６に抗して所定の時期に開動され、これに
より排気ポート１７，１７から燃焼室１６への空
気の吸入と、該燃焼室１６から排気ポート１８，
１８への排気ガスの排出とが行われる。その場合
に、吸気弁１９及び排気弁２０が各２個備えられ
ているから上記の如き吸排気動作が効率良く行わ
れ、特に排気ポート１７，１７の開口部１７ａ，
１７ａの面積が大きくされているから吸気充填量
が増大され、これらによりエンジンの優れた出力
性能が得られることになる。

然して、上記排気弁２０，２０は、燃焼室１６
からの燃焼熱に加えて、排気ポート１８，１８を
通過する高温の排気ガスからも熱を受けるため過
熱され易く、特にこのエンジンのように高出力化
したエンジンの場合には排気弁２０，２０に作用
する熱負荷が更に大きくなる。しかし、シリンダ
ヘツド１３に固着されて排気弁２０，２０のステ
ム部２０ａ，２０ａを摺動案内するバルブガイド
３９，３９が吸気弁用バルブガイド３８，３８よ
り肉厚が薄くされているため、排気弁２０，２０
に伝わつた熱が該バルブガイド３９，３９を介し
てシリンダヘツド１３に効率良く放熱されること
になる。これにより、排気弁２０，２０の過熱
や、これに伴う熱的劣化ないし耐久性の低下等が
防止されることになる。

そして、特に上記バルブガイド３９，３９は、
その外径を小さくすることによつて肉厚を薄くし
ているから、第３図に示すように外径を小さくし
た分だけ該バルブガイド３９，３９を保持するシ
リンダヘツド１３のボス部１３ｅを鎖線ｘ，ｘで
示す状態より細くすることができる。その結果、
該ボス部１３ｅの周囲のウオータージヤケツト４
３を該バルブガイド３９，３９ないし排気弁２
０，２０のステム部２０ａ，２０ａに近接させる
ことが可能となり、これにより排気弁２０，２０
の過熱が一層効果的に防止されることになる。ま
た、点火プラグ３７がカム軸２７との干渉を避け
るために２個の排気弁２０，２０の間に、これら
の弁２０，２０と交差するように傾斜状に配置さ
れているにも拘わらず、排気弁用バルブガイド３
９，３９の外径が小さくされていることにより、
点火プラグ３７の配設用スペースが拡大されるこ
とになり、該プラグ３７の配設位置の自由度が増
す。

ここで、排気弁２０，２０は吸気弁１９，１９
より質量が小さく、且つバルブスプリング２６が
１本とされて荷重が低減されているから、これに
対応してバルブガイド３９，３９に作用する応力
も吸気弁用バルブガイド３８，３８より小さく、
従つて排気弁用バルブガイド３９，３９の肉厚を
薄くしても強度上の問題を生じることはない。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本考案の１実施例を示すもので、
第１図は燃焼室の中央で切断したシリンダヘツド
及びその周辺の縦断正面図、第２図は第１図−
線で切断したシリンダヘツド単体の横断平面
図、第３図は吸排気弁の周辺を示す要部拡大縦断
正面図である。第４，５図は従来例を示すシリン
ダヘツド及びその周辺の縦断正面図及び横断平面
図である。 １３……シリンダヘツド、１８……排気ポー
ト、１９……吸気弁、２０……排気弁、１９ａ，
２０ａ……ステム部、３７……点火プラグ、３８
……吸気弁用バルブガイド、３９……排気弁用バ
ルブガイド。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダヘツドに１気筒について２個の排気ポ
   ートが設けられ、且つこれらの排気ポート間に排
   気弁と交差するうに点火プラグが配置されている
   と共に、該シリンダヘツドに吸、排気弁のステム
   部を摺動自在に保持するバルブガイドが固着され
   たエンジンの吸排気弁装置であつて、上記排気弁
   のバルブガイドがその外径を小さくすることによ
   つて吸気弁のバルブガイドより肉厚が薄くされて
   いることを特徴とするエンジンの吸排気弁装置。