JPH0521603Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はSOHCエンジンの動弁装置に関するも
のである。

（従来技術） 一般にOHCエンジンにおいては、燃焼室の天
井中央部に臨んで設けられる点火プラグは、これ
をできるだけ直立状態（即、ピストン摺動方向に
平行な方向）に設けるほど燃焼室内における火炎
伝播が良好となり燃焼性能が良好となることが知
られている。

ところで、OHCエンジンの内でも、燃焼室の
直上方にカムシヤフトが存在しないDOHCエン
ジンの場合には、その構造上点火プラグを燃焼室
の中央部において直立状態で配置することは比較
的容易であるが、燃焼室の直上方位置にカムシヤ
フトが配置されるSOHCエンジンにあつては、該
カムシヤフトと点火プラグとの相互干渉を避ける
必要上、例えば実開昭62−20149号公報に開示さ
れる如く、点火プラグをカムシヤフトの側方から
傾斜状態で設けざる得ず、この点においてSOHC
エンジンはDOHCエンジンに比して燃焼性能が
劣ることになる。

従つて、SOHCエンジンにおいてその燃焼性能
を可及的にDOHCエンジンのそれに近づけるた
めには、点火プラグをできるだけ直立に近づける
ことが要求される。

ところが、SOHCエンジンでも特に上掲公知例
の如く排気２弁式エンジンでしかもこの２つの排
気弁間に点火プラグを設ける形式のエンジンにあ
つては、排気弁相互間の隙間が比較的せまくしか
も該排気弁にはバルブスプリングが設けられてお
り該バルブスプリングと点火プラグとの相互干渉
を回避する必要がある等の点から、実際には点火
プラグとカムシヤフト相互間にはまだスペースが
十分あるにもかかわらず、点火プラグを大きく傾
斜させて配置しなければならず、このことから燃
焼性能の向上には自ずと限界があつた。

一方、一般にエンジンにおいては上掲公知例に
も開示される如く、吸気弁に設けられる吸気側バ
ルブスプリングと排気弁に設けられる排気側バル
ブスプリングとを同一仕様のものを使用するのが
通例である。これは、バルブスプリングのバネ定
数を設定する際、吸気弁と排気弁のうち慣性質量
が大きい吸気弁側を基準としてバネ定数を定め、
排気弁側にはその慣性質量の大きさにかかわりな
くそのまま吸気弁側のものを流用するというバル
ブスプリングの設定要領によるものである。従つ
て、厳密にいえば、排気側バルブスプリングは必
要以上の品質のものが使用されている（即ち、過
剰品質）といえる。

（考案の目的） 本考案は上記従来技術の項で指摘した問題点を
解決しようとするもので、排気ポート間に点火プ
ラグ挿入孔を形成したSOHCエンジンにおいて、
点火プラグの直立配置を促進しもつて燃焼性能の
向上を図るとともに、バルブスプリングの品質の
適正化を図ることを目的とするものである。

（考案の技術的背景） 本願考案者らは上記目的を達成すべき手段を研
究する過程において、 (1) 点火プラグをできるだけ直立に近い状態に配
置すること、換言すれば、点火プラグをできる
だけカムシヤフトに近づけるためには、該点火
プラグの両側に配置される一対の排気側バルブ
スプリングのコイル径を小さくして両者間のス
ペースを拡大すればよいこと、 (2) バルブスプリングのコイル径を単に小さくし
た場合（即ち、巻数あるいは線径を変えずにコ
イル径のみを小さくした場合）には、バネ定数
が高くなるため、バネ定数を現状又はこれ以下
に保持したままコイル径を小さくするためには
巻数あるいは線径の調整が必要であること、 (3) 排気側バルブスプリングの過剰品質を防いで
その品質の適正化を図るためには排気側バルブ
スプリング側のバネ定数を吸気側バルブスプリ
ング側のバネ定数よりも小さく設定すればよい
こと、 等の点に着目し、このことから排気側バルブスプ
リングのコイル径及びバネ定数を吸気側バルブス
プリングのそれよりも小さく設定することによ
り、点火プラグの直立配置の促進及び排気側バル
ブスプリングの品質の適正化を図ることに想到し
たものである。

（目的を達成するための手段） 本考案は、このような技術背景に立脚し、上記
の目的を達成するための手段として、シリンダヘ
ツドの燃焼室上方位置にカムシヤフトを配置する
一方、該カムシヤフトを挟んでその両側に少なく
とも１個の吸気弁と２個の排気弁をそれぞれ配置
するとともに、該一対の排気弁により開閉される
一対の排気ポート間位置に上記燃焼室に臨む点火
プラグ挿入孔を外側上方へ傾斜させた状態で形成
してなるSOHCエンジンにおいて、上記排気弁に
設けられる排気側バルブスプリングのコイル径及
びバネ定数を、上記吸気弁に設けられる吸気側バ
ルブスプリングのそれより小さく設定したもので
ある。

（作用） 本考案では上記の手段により、 (1) 点火プラグ挿入孔の両側に位置する排気側バ
ルブスプリングのコイル径が従来よりも小径と
されるところから、該排気側バルブスプリング
相互間のスペースが拡大され、それだけ点火プ
ラグ挿入孔をより直立に近い状態に形成するこ
とが可能となる、 (2) 吸気弁側よりも慣性質量の小さい排気弁側の
バルブスプリングのバネ定数を該吸気側バルブ
スプリングのそれよりも小さくしているため、
各バルブスプリングはそれぞれ対応する弁の慣
性質量に応じた適正なバネ定数を有することと
なり、各弁の作動が適正ならしめられる、 等の作用が得られる。

（実施例） 以下、第１図及び第２図を参照して本考案の好
適な実施例を説明する。

第１図には本考案の実施例に係る動弁装置を備
えた自動車用SOHCエンジンの要部が示されてお
り、同図において符号１はシリンダヘツド、２は
燃焼室、３は吸気通路、４は排気通路、５は吸気
弁７により開閉される吸気ポート、６は排気弁８
により開閉される排気ポートである。

このエンジンは、１気筒当り吸気弁７及び排気
弁８をそれぞれ２個づつ備えた４弁式エンジンで
あり、一対の吸気弁７，７と排気弁８，８はそれ
ぞれ気筒配列方向に列設されている。尚、第１図
においては吸・排気弁ともそれぞれ一方側のもの
のみを示し、他方側のものの図示は省略してあ
る。この吸気弁７と排気弁８は、それぞれ吸気側
バルブスプリング１１と排気側バルブスプリング
１２を備えており、燃焼室２の直上方に位置する
カムシヤフト９とこれら各バルブスプリング１
１，１２との相互干渉を避けるように該カムシヤ
フト９の両側から燃焼室２側に向けて傾斜して配
置されている。

また、気筒配列方向（カムシヤフト９の軸方
向）に並んで配置される左右一対の排気弁８，８
の間には、点火プラグ挿入孔１０がシリンダヘツ
ド１の排気側側面１ａから上記燃焼室２に向けて
下降傾斜状態（傾斜角θ）で形成されている。

ところで、このように左右一対の排気弁８，８
相互間に形成される点火プラグ挿入孔１０は、カ
ムシヤフト９及び左右一対の排気側バルブスプリ
ング１２，１２との相互干渉という点からその最
大傾斜角が制約されるが、この内でも特に排気側
バルブスプリング１２，１２との相互干渉回避と
いう点での制約が最も大きく、この排気側バルブ
スプリング１２，１２との相互干渉を可及的に抑
制する策を講じればより一層点火プラグ挿入孔１
０の傾斜角θを大きくして点火プラグの直立化を
促進しもつてエンジンの燃焼性能の向上を図り得
ることは既述の通りである。

このため、この実施例では、本考案を適用し
て、従来は吸気側バルブスプリング１１と同径
（コイル径D₁）とされるのが通例であつた排気側
バルブスプリング１２のコイル径（コイル径D₂）
を、該吸気側バルブスプリング１１のそれよりも
小径（D₂＜D₁）に設定している。このようにす
ることにより、該排気側バルブスプリング１２の
コイル径が減少した分だけ左右一対の排気側バル
ブスプリング１２，１２相互間のスペースが拡大
し、それだけ点火プラグ挿入孔１０をより一層カ
ムシヤフト９側に近づけて（傾斜角θを大きくし
て）形成することが可能となる。従つて、点火プ
ラグの直立化が促進されるものである。

ところで、このように排気側バルブスプリング
１２のコイル径を小さくする場合、その巻数及び
線径を変化させなかつた場合にはコイル径の縮小
につれてそのバネ定数が上昇するが、これは吸気
側バルブスプリング１１と排気側バルブスプリン
グ１２の要求バネ定数から考えて不適当である。
即ち、上掲「従来技術」の項でも述べたように、
吸気側バルブスプリング１１側は排気側バルブス
プリング１２側より一般に慣性質量が小さいため
慣性質量との対応性という点からいえば排気側バ
ルブスプリング１２のバネ定数は少なくとも吸気
側バルブスプリング１１のそれよりも小さく設定
されていなければならない。

このため、この実施例では本考案を適用して、
排気側バルブスプリング１２のコイル径の縮小に
合わせて、同時にそのバネ定数も上記吸気側バル
ブスプリング１１のバネ定数より小さくなるよう
に設定している。これにより、排気側バルブスプ
リング１２のコイル径の縮小に伴うバネ定数の上
昇という不具合を防止すると同時に、該排気側バ
ルブスプリング１２のバネ定数を排気弁８側の慣
性質量に対応した適正な値に設定しその品質の適
正化を図ることができる。即ち、排気側バルブス
プリング１２のコイル径は、点火プラグ挿入孔１
０の直立化のためのスペース確保という点と排気
弁８の慣性質量に対応したバネ定数の設定という
２点について最も合理的に設定されることにな
る。

さらに、この実施例においては、この他に下記
する如き新規な構成を備えている。即ち、従来は
第２図において符合２１′（鎖線図示）で示すよ
うに燃焼室２のしかも吸気ポート５と排気ポート
６の間に位置する天井面２１′は、該吸気ポート
５と排気ポート６とを略直線状に結ぶ平面で構成
されるのが一般的であつた。このため、第２図に
示す如く吸気弁７が開弁した時、該吸気弁７の弁
傘部７１の表面に沿つて燃焼室２内に流入した吸
気流A₁はそのまま排気ポート６側に流れて排気
弁８の弁傘部８１と干渉し、吸気抵抗の増大ある
いはスワール生成の阻害というような不具合を招
くおそれがあつた。

このため、この実施例では第２図において実線
図示する如く上記天井面２１を吸気ポート５と排
気ポート６を結ぶ線よりも上方に凹入する曲面で
構成している。このようにすることにより、吸気
弁７の開弁に伴つてその弁傘部７１に沿つて燃焼
室２側に流入した吸気流は矢印A₂で示す如く上
記天井面２１の曲面に案内され燃焼室２の中央側
に向つて偏流せしめられ、上記排気弁８の弁傘部
８１との干渉が可及的に防止されるものである。
従つて、吸気抵抗が減少し且つスワール生成作用
も促進されることになり、エンジンの燃焼性能上
より好都合である。

（考案の効果） 本考案は、シリンダヘツドの燃焼室上方位置に
カムシヤフトを配置する一方、該カムシヤフトを
挟んでその両側に少なくとも１個の吸気弁と２個
の排気弁をそれぞれ配置するとともに、該一対の
排気弁により開閉される一対の排気ポート間位置
に上記燃焼室に臨む点火プラグ挿入孔を外側上方
へ傾斜させた状態で形成してなるSOHCエンジン
において、上記排気弁に設けられる排気側バルブ
スプリングのコイル径及びバネ定数を、上記吸気
弁に設けられる吸気側バルブスプリングのそれよ
り小さく設定したことを特徴とするものである。

従つて、本考案のSOHCエンジンの動弁装置に
よれば、 (1) 点火プラグ挿入孔の両側に位置する排気側バ
ルブスプリングのコイル径が従来よりも小径と
されるところから、該排気側バルブスプリング
相互間のスペースが拡大され、それだけ点火プ
ラグ挿入孔をより直立に近い状態に形成するこ
とが可能となり、点火プラグの直立化によりエ
ンジンの燃焼性能が向上する、 (2) 吸気弁側よりも慣性質量の小さい排気弁側の
バルブスプリングのバネ定数を該吸気側バルブ
スプリングのそれよりも小さくしているため、
各バルブスプリングはそれぞれ対応する弁の慣
性質量に応じた適正なバネ定数を有することと
なり、該バルブスプリングの品質の適正化が促
進される、 等の実用的効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係る動弁装置を備え
たSOHCエンジンの要部縦断面図、第２図は第１
図の部拡大図である。 １……シリンダヘツド、２……燃焼室、３……
吸気通路、４……排気通路、５……吸気ポート、
６……排気ポート、７……吸気弁、８……排気
弁、９……カムシヤフト、１０……点火プラグ挿
入孔、１１……吸気側バルブスプリング、１２…
…排気側バルブスプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダヘツドの燃焼室上方位置にカムシヤフ
   トを配置する一方、該カムシヤフトを挟んでその
   両側に少なくとも１個の吸気弁と２個の排気弁を
   それぞれ配置するとともに、該一対の排気弁によ
   り開閉される一対の排気ポート間位置に上記燃焼
   室に臨む点火プラグ挿入孔を外側上方へ傾斜させ
   た状態で形成してなるSOHCエンジンにおいて、
   上記排気弁に設けられる排気側バルブスプリング
   のコイル径及びバネ定数が、上記吸気弁に設けら
   れる吸気側バルブスプリングのそれより小さく設
   定されていることを特徴とするSOHCエンジンの
   動弁装置。