JPH0774606B2 - 三弁・ｓｏｈｃ型内燃機関 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 （１） 産業上の利用分野 本発明は、三弁・SOHC型内燃機関、特に各シリンダ当り
シリンダヘッドに設けられる一対の吸気弁と一本の排気
弁とをシリンダの軸線の両側に配置し、これら吸、排気
弁の間に配設される一本のカム軸の上方に、該軸と吸、
排気弁との各間を連動する吸、排気ロッカアームをそれ
ぞれ枢支する吸、排気ロッカ軸をカム軸と平行に配設
し、シリンダヘッドに燃焼室及び排気ポート周りを冷却
する水ジャケットを形成した内燃機関の改良に関する。

（２） 従来の技術 従来、この種内燃機関では、点火プラグは、燃焼室の天
井面のスペース上の理由から吸気弁と対向する側で排気
弁と並列して配設される（特開昭59−105926号公報参
照）。

（３） 発明が解決しようとする問題点 従来の上記機関では、点火栓の電極が燃焼室の天井面中
心部に位置していないため、その電極から燃焼室の各周
縁部までの火炎伝播距離が不同で、混合気の燃焼時間が
長くかかり、機関の高速運転への対応に限界があり、ま
た特に高温となる排気ポート周りは充分な冷却を要求さ
れるにも拘らず、排気弁に並列する点火プラグに邪魔さ
れて排気ポート周りの水ジャケットを大容量に形成する
ことが困難である等の欠点がある。

本発明は、そのような欠点を解消した前記内燃機関を提
供することを目的とする。

B.発明の構成 （１） 問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は、シリンダの軸線
を横切るようにシリンダヘッドに一体成形された軸受壁
とそれに固着されるホルダとの間に形成される軸受によ
りカム軸を支承すると共に、該ホルダにより吸、排気ロ
ッカ軸を支承し、シリンダヘッドには燃焼室の天井面中
心部に電極を臨ませて点火プラグを装着するためのプラ
グ装着孔を、また軸受壁及びホルダには吸気弁とカム軸
との間を通ってプラグ装着孔と連通する、点火プラグを
収容するための一連のプラグ収容孔を設けたことを特徴
とする。

（２） 作用 上記構成によれば、点火プラグの電極を燃焼室の天井面
中心部に臨ませながら、点火プラグのシリンダ軸線への
近接装置が可能となるので、その電極から燃焼室の各周
縁部までの火炎伝播距離は実質的に等しくなり、したが
って混合気の燃焼時間が最小となって、機関の高速、高
出力運転に対応し得る。

また、点火プラグは排気ポートから離れた配置となるの
で、排気ポート周りの水ジャケットを大容積に形成で
き、高温となる排気ポート周りを効果的に冷却すること
ができる。

さらに、軸受壁及びホルダに設けられた一連のプラグ収
容孔に点火プラグを収容するようにしたので、それ専用
のプラグ収容筒が不要である。

（３） 実 施 例 以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
先ず第１実施例を示す第１図ないし第３図において、複
数本のシリンダ1,1…を有するシリンダブロック２の上
面にはガスケット４を介してシリンダヘッド３が結着さ
れる。各シリンダ１にはピストン５が摺合され、このピ
ストン５に対向するシリンダヘッド３の底面には燃焼室
６が凹設される。

各燃焼室６の天井面７は、複数本のシリンダ1,1…の配
列方向に延びる稜線Ｌ（第３図）からその両側に向って
下る２つの斜面7a,7bにより山形に形成され、一方の斜
面7aには一対の吸気ポート8,8の一端が、前記稜線Ｌに
沿って並んで開口し、他方の斜面7bには一つの吸気ポー
ト９の他端が開口する。一対の吸気ポート8,8の他端側
はシリンダヘッド３内で一本に合流してシリンダヘッド
３の一方の外側面に開口し、そこに図示しない吸気マニ
ホールドが接続される。また排気ポート９の他端側はシ
リンダヘッド３の他の外側面に開口し、そこに図示しな
い排気マニホールドが接続される。

上記燃焼室６及び排気ポート９をそれぞれ取囲むように
水ジャケットＷがシリンダヘッド３が形成される。

一対の吸気ポート8,8及び一つの排気ポート９を開閉す
るための一対の吸気弁10,10及び一本の排気弁11は、シ
リンダヘッド３に嵌着された弁ガイド12,12及び13にそ
れぞれ摺動自在に支承される。その際、相対向する吸、
排気弁10,11は、シリンダ１の軸線Ｙの両側で相互に弁
頭を遠ざけるようにＶ字状に配置される（第１図参
照）。

これら吸、排気弁10,11には、これらを閉弁方向に付勢
する弁ばね14,15がそれぞれ装着される。

吸気弁10,10…群と排気弁11,11…群との間には、複数の
シリンダ1,1…の配列方向に延びる一本のカム軸16がシ
リンダ軸線Ｙから吸気弁11側に偏位して配設される。

このカム軸16の上方には、カム軸16と平行な吸気ロッカ
軸17がカム軸16より吸気弁10側に、また同じくカム軸16
と平行な排気ロッカ軸18がカム軸16より排気弁11側にそ
れぞれ偏位して配設される。

カム軸16は、各シリンダ１当り一つのジャーナル19と、
その一側に隣接する一つの排気カム21と、これらジャー
ナル19及び排気カム21を挟むように並ぶ一対の吸気カム
20,20とを有する。

吸気ロッカ軸17には各シリンダ１当り一対の吸気ロッカ
アーム22,22が摺動自在に枢支され、これらの一端は前
記吸気カム20,20に、他端は調節ボルト24,24を介して前
記吸気弁10,10の頭部にそれぞれ係合される。

また排気ロッカ軸18には各シリンダ１当り一本の排気ロ
ッカアーム23が揺動自在に枢支され、その一端は前記排
気カム21に、他端は調節ボルト25を介して前記排気弁11
の頭部にそれぞれ係合される。

前記ジャーナル19は、シリンダ軸線Ｙを横切るようにシ
リンダヘッド３に一体成形された軸受壁26と、これに３
本のボルト27,28,29で固着されるホルダ30（第４図ない
し第６図参照）との接合面間に形成される軸受31に回転
自在に支承され、またロッカ軸17,18はホルダ30に一体
に形成されたボス32,33にそれぞれ支承される。その
際、特に排気ロッカ軸18は、その外周の半円状切欠34と
前記ボルト27の外周面との係合により回止めされる。

前記ボルト27,28,29のうち、２本のボルト27,28はカム
軸16及び排気ロッカ軸18を挟むようにその両側に隣接配
置され、残る１本のボルト29は後述のプラグ収容孔38を
挟んでボルト28と反対側に配置される。

シリンダヘッド３には、各燃焼室６の天井面中心部に開
口するプラグ収容孔37がねじ孔として穿設され、この孔
37に点火プラグ39が螺着される。こうして点火プラグ39
の電極は天井面７の中心部に臨まれる。

点火プラグ39は、シリンダ軸線Ｙと吸気弁10,10との間
を通るように配置されるが、これをシリンダ軸線Ｙに可
及的近接させるために、カム軸16はシリンダ軸線Ｙから
点火プラグ39と反対側、即ち排気弁11側に偏位して配置
されるのである。

前記各軸受壁26及びホルダ30には、プラグ装着孔37に連
なり点火プラグ39を収容する一連のプラグ収容孔38が設
けられ、軸受壁26とホルダ30との接合面間には、シール
部材40が介装される。

この場合、吸気ロッカ軸17に干渉されることなくプラグ
収容孔38をシリンダ軸線Ｙに極力近接させるために、プ
ラグ収容孔38の通る部分で吸気ロッカ軸17は分割され
る。

カム軸16は、第２図に示すように、その端部にもジャー
ナル19′を有し、このジャーナル19′はシリンダヘッド
３の両端壁と、これに２本のボルト41,42で固着される
ホルダ43との接合面間に形成される軸受44に回転自在に
支承され、またこのホルダ43によって吸気ロッカ軸17の
最外端部が支承される。

吸気ロッカ軸17には、相隣る吸気ロッカアーム22,22間
に介装されるウェーブワッシャ45と、外側位置の吸気ロ
ッカアーム22及びホルダ43間に介装されるウェーブワッ
シャ45′とが装着され、これらによって各吸気ロッカア
ーム22は隣接するホルダ30に弾発保持される。

また排気ロッカ軸18には、排気ロッカアーム23とその隣
りのシリンダ１のホルダ30との間に介装されるコイルス
プリング46が装着され、これによって各排気ロッカアー
ム23は隣接するホルダ30に弾発保持される。

第１図に示すように、シリンダヘッド３の上端には、前
記カム軸16、ロッカ軸17,18及びロッカアーム22,23等か
らなる動弁機構を覆うヘッドカバー47がシール部材48を
介して接合される。このヘッドカバー47にはプラグ収容
孔38と連通するプラグ挿入口49が設けられ、このプラグ
挿入口49を囲繞するようにシール部材50がヘッドカバー
47と軸受壁26との対向面間に介装される。

プラグ収容孔38には、図示しない点火コイルに連なる高
圧コード51を点火プラグ39に接続すべく該プラグ51に被
着されるプラグキャップ52が収納され、該キャップ52の
上端部はプラグ挿入口49に気密に嵌装される。

次にこの実施例の作用を説明すると、機関の運転中、カ
ム軸16は図示しない調時伝動装置を介してクランク軸か
ら回転駆動される。そして各シリンダ１において吸気行
程が開始されると、吸気カム20,20がリフト作用を発揮
して吸気ロッカアーム22,22を吸気弁10,10の開弁方向へ
揺動させるので、吸気弁10,10は弁ばね14,14の力に抗し
て開弁し、図示しない気化器等の混合気生成装置で生成
された混合気が吸気ポート8,8を通してシリンダ１内に
吸入される。

吸気カム20,20が吸気ロッカアーム22,22を解放すると、
吸気弁10,10は弁ばね14,14の力で開弁し、機関は圧縮行
程に移る。

圧縮行程の終期には点火プラグ39の火花放電により燃焼
室６内の圧縮ガスが着火され、膨脹行程へと進む。この
とき、点火プラグ39はシリンダ軸線Ｙに近接し、且つ電
極を燃焼室６の天井面７中心部に位置させているので、
着火点から燃焼室６の周縁までの火炎伝播距離は実質的
に等しく、したがって燃焼時間が最小となるので、機関
の高回転、高出力の発揮に有利な良好な燃焼状態が得ら
れる。

次に圧縮行程が開始されると、排気カム21がリフト作用
を発揮して排気ロッカアーム23を排気弁11の開弁方向へ
揺動させるので、排気弁11は弁ばね15の力に抗して開弁
し、燃焼室６から排ガスを排気ポート９へ排出する。排
気カム21が排気ロッカアーム23を解放すれば、排気弁11
は弁ばね15の力で閉弁する。

かかる内燃機関において、点火プラグ39は排気ポート９
から離れた配置となるので、排気ポート９周りの水ジャ
ケットＷの容積を大きく取り、特に高温となる排気ポー
ト９周りを効果的に冷却することができる。

上記点火プラグ39は、軸受壁26及びホルダ30に設けられ
た一連のプラグ収容孔38に収容されるので、それ専用の
プラグ収容筒をシリンダヘッド３に取付ける必要がな
い。

第７図は本発明の第２実施例を示すもので、複数シリン
ダ1,1…を２本１組宛に分け、各組毎に一本の短い排気
ロッカ軸18を配設し、このロッカ軸18に、その組の排気
ロッカアーム23,23を対向して枢支し、これらロッカア
ーム23,23間にコイルばね46を介装した点を除けば、前
実施例と略同様構成であり、図中、前実施例と対応する
部分には同一の符号を付す。

C.発明の効果 以上のように本発明によれば、シリンダの軸線を横切る
ようにシリンダヘッドに一体成形された軸受壁とそれに
固着されるホルダとの間に形成される軸受によりカム軸
を支承すると共に、該ホルダにより吸、排気ロッカ軸を
支承し、シリンダヘッドには燃焼室の天井面中心部に電
極を臨ませて点火プラグを装着するためのプラグ装着孔
を、また軸受壁及びホルダには吸気弁とカム軸との間を
通ってプラグ装着孔と連通する、点火プラグを収容する
ための一連のプラグ収容孔を設けたので、点火プラグの
電極を燃焼室の天井面中心部に臨ませつつ、点火プラグ
のシリンダ軸線への近接配置が可能となり、燃焼室での
燃焼が良好となって機関の高速、高出力性能の向上に大
いに寄与することができる。また排気ポート周りには、
点火プラグに何等干渉されることなく大容積の水ジャケ
ットを形成でき、高温となる排気ポート周りの冷却性を
高めることができる。さらに軸受壁及びホルダはカム軸
を支承するだけでなく、点火プラグを収容する機能をも
持つので、専用のプラグ収容筒が不要となり構造の簡素
化及び組立性の向上にも寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の第１実施例を示すもの
で、第１図は内燃機関の縦断側面図、第２図は第１図の
II−II矢視平面図、第３図は第１図のIII−III線矢視底
面図、第４図、第５図及び第６図はホルダの側面図、平
面図及び底面図、第７図は本発明の第２実施例を示す、
第２図と同様の平面図である。 Ｙ……シリンダ軸線、Ｗ……水ジャケット、３……シリ
ンダヘッド、６……燃焼室、７……天井面、８……吸気
ポート、９……排気ポート、10……吸気弁、11……排気
弁、16……カム軸、17……吸気ロッカ軸、18……排気ロ
ッカ軸、19……ジャーナル、20……吸気カム、21……排
気カム、22……吸気ロッカアーム、23……排気ロッカア
ーム、26……軸受壁、30……ホルダ、31……軸受、37…
…プラグ装着孔、38……プラグ収容孔、39……点火プラ
グ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各シリンダ当りシリンダヘッドに設けられ
   る一対の吸気弁と一本の排気弁とをシリンダの軸線の両
   側に設置し、これら吸、排気弁の間に配設される一本の
   カム軸の上方に、該軸と吸、排気弁との各間を連動する
   吸、排気ロッカアームをそれぞれ枢支する吸、排気ロッ
   カ軸をカム軸と平行に配設し、シリンダヘッドに燃焼室
   及び排気ポート周りを冷却する水ジャケットを形成し
   た、三弁・SOHC型内燃機関において、シリンダの軸線を
   横切るようにシリンダヘッドに一体成形された軸受壁と
   それに固着されるホルダとの間に形成される軸受により
   カム軸を支承すると共に、該ホルダにより吸、排気ロッ
   カ軸を支承し、シリンダヘッドには燃焼室の天井面中心
   部に電極を臨ませて点火プラグを装着するためのプラグ
   装着孔を、また軸受壁及びホルダには吸気弁とカム軸と
   の間を通ってプラグ装着孔と連通する、点火プラグを収
   容するための一連のプラグ収容孔を設けたことを特徴と
   する、三弁・SOHC型内燃機関。