JPH0262708B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、燃焼室の中央の上方付近を横断する
１つの頭上カム軸を有する１頭上カム軸式エンジ
ンに関するものである。

（発明の背景） この種の１頭上カム軸式エンジンにおいて、２
つの排気弁と、燃焼室中央付近に着火部が臨むよ
うに配設された点火栓とを備えるものものが公知
である。

例えば英国特許第123658号明細書には、カム軸
のみをケースに収容し、他の動弁系および点火栓
を露出させたものが開示されている。また英国特
許第695546号明細書には、カム軸および動弁系を
複数のカバーで別々に覆い、点火栓をこれらカバ
ーの間から外へ露出させて配置したものが示され
ている。

しかしこの後者のものでは動弁系のカバーが複
数に分割されているため、これらカバーの剛性が
小さくなり、シリンダヘツド単独で十分な剛性を
持たせねばならなくなるから、シリンダヘツド全
体が重くかつ大きくなるという問題があつた。

そこでシリンダヘツドカバーを一体に形成し、
これをシリンダヘツドに被冠して締着することに
より、シリンダヘツドとヘツドカバーとを共働し
て全体の剛性を向上させるようにしたものがあ
る。しかしこのようにヘツドカバーを一体にした
場合には、このヘツドカバーを貫通するように点
火栓着脱孔を形成しなければならない。このため
点火栓の冷却性が悪くなるという問題が生じる。

そこで、このエンジンを排気弁が走行方向に位
置するように搭載した自動二輪車などの車両で
は、走行風を点火栓付近に導くように冷却風通路
をシリンダヘツドに設けることが考えられた（例
えば特開昭55−43228号）。すなわち両排気弁に連
通する排気通路の上方に、シリンダヘツドの前面
から点火栓の根元に至る冷却風通路を形成したも
のである。

しかし排気通路は排気弁から斜上方にのびてい
るため、このように冷却通路を排気通路上方に形
成したのでは、冷却風通路前方開口位置が高く点
火栓根元付近が低くなり折曲した形状になる。こ
のため走行風が円滑に点火栓の根元付近に流入し
ないという問題が生じる。

またこの場合には冷却風通路の前方開口を大き
く形成することが困難で、冷却風は点火栓の根元
だけに導かれるから、点火栓全体の冷却性は不十
分であり、シリンダヘツドの冷却性を向上させる
ことが困難でもあつた。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑みなされたもので
あり、走行風を点火栓全体に当たるように円滑に
導く冷却風通路を無理なく形成でき、その開口も
大きくしてシリンダヘツドの冷却性を十分に向上
させることができる１頭上カム軸エンジンを提供
することを目的とする。

（発明の構成） 本発明によればこの目的は、燃焼室中央付近の
上方を横断する１つの頭上カム軸と、このカム軸
により吸・排気弁を開閉する動弁系とを、シリン
ダヘツドとこれを覆う１つのヘツドカバーとの間
に形成される動弁室に収容した１頭上カム軸式エ
ンジンにおいて、２つの排気弁と、それぞれの排
気弁に接続され互いに独立して前方に開く２つの
排気通路と、着火部が燃焼室中央付近に位置する
よう両排気弁間に配設され前記動弁室を貫通して
着脱される点火栓と、前記両排気通路間から起立
する一対の壁により前方および上方に開くように
形成され前方から点火栓の根元に冷却風を導く冷
却風通路とを備えることを特徴とする１頭上カム
軸式エンジンにより達成される。

またこの同一の目的は、複数の吸気弁に接続さ
れた２つの吸気通路間に設けた間隙に、前記の冷
却風通路を連通させることによつても達成でき
る。

（実施例） 第１図は自動二輪車に適用したこの発明の一実
施例を一部断面した側面図、第２図はそのエンジ
ンの要部を示す中央縦断面図、第３図は第２図に
おけるシリンダヘツドカバーを取外して動弁機構
を示す平面図、また第４図は各ロツカアームの取
付状態を示すためにシリンダヘツドカバーを一部
断面した平面図である。

第１図において符号１０はメインフレーム、１
２は前輪１４を支持するフロントフオーク、１６
は後輪である。１８は４バルブ１頭上カム軸式１
気筒エンジンであつて、その吸気通路２０が車体
後方をまた排気通路２２が車体前方をそれぞれ指
向するようにメインフレーム１０に取付けられて
いる。２４は吸気通路２０へ混合気を供給する気
化器、また２６は排気管であつて、この排気管２
６は排気通路２２から排出される排気をエンジン
１０の前方からエンジン１０の下方を通つて後方
へ導くように折曲されている。

２８はクランクケース、３０はシリンダ、３２
はシリンダヘツド、３４はシリンダヘツドカバー
（以下ヘツドカバーという）である。シリンダヘ
ツド３２とヘツドカバー３４の間には、後記吸・
排気弁５０，６０を開閉する動弁系を収容する動
弁室が形成され、これらシリンダヘツド３２とヘ
ツドカバー３４との接合面間にはカム軸３６が横
向きに軸支され、このカム軸３６の一端に固定さ
れたスプロケツト３８にクランク軸４０との間に
掛け回されたタイミングチエーン４２によつて、
クランク軸４０の半分の速度で回転される。この
カム軸３６は燃焼室４４の中心の上方付近を横断
する。

シリンダヘツド３２には燃焼室４４に開口する
２個の吸気口４６，４６（第２，３図）と、２個
の排気口４８，４８が形成され、各気孔４６，４
６には２個の前記吸気通路２０，２０が連通し、
また各排気口４８，４８には２個の前記排気通路
２２，２２が連通している。なおこの実施列では
前記排気管２６（第１図では一方のみが表われて
いる）を２本備え、各排気通路２２，２２から排
気はこれら２本の排気管２６を経て別々に排出さ
れる。

５０，５０は吸気弁であつて、第２図から明ら
なようにその弁軸５２，５２が後方へ傾斜するよ
うに支持され、弁ばね５４，５４によつてその傘
部５６，５６が吸気口４６，４６を閉じるように
付勢されている。第３図において５８，５８はこ
の吸気弁５０，５０の軸線を示し、この図から明
らかなようにこの軸線５８，５８は前記カム軸３
６と直交する。

６０，６０は排気弁であつて、第３図から明ら
かなようにその弁軸６２，６２が前方へ傾斜する
ように支持され、弁ばね６４，６４によつてその
傘部６６，６６が前記排気口４８，４８を閉じる
ように付勢されている。第３図において６８，６
８はこの排気弁６０，６０の軸線を示し、この図
から明らかなようにこの排気弁６０，６０はその
上部が相互に次第に離れるように支持されてい
る。

シリンダヘツド３２は各弁５０，５０，６０，
６０および各弁ばね５４，５４，６４，６４を組
付けた後、第３図に示す４本のボトル７０によつ
て前記シリンダ３０（第１図）へ固定される。

カム軸３６には、第３図に示すように内側に位
置する２個の吸気側カム７２，７２および外側に
位置する２個の排気側カム７４，７４が形成さ
れ、各１個のカム７２と７４が互いに近接する一
方、内側のカム７２，７２間は離隔している。こ
のカム軸３６はその両端部と中央部が、前記シリ
ンダヘツド３２とヘツドカバー３４の接合面間に
形成される３個のすべり軸受７６，７８，８０に
より軸支される。すなわち前記内側のカム７２，
７２の間が燃焼室４４中心の上方付近に位置する
中央の軸受８０で、軸支される。この軸受８０の
軸受面はカム７２，７４の最大径より小径であ
り、本実施例では各カム７２，７４の最小径部分
よりもさらに小径となつている。このカム軸３６
の一端（第３図で上方）には前記スプロケツト３
８が固定され、また他端（第３図で下方）には回
転速度検出用歯車機構（図示せず）が接続され
る。

シリンダヘツド３２およびヘツドカバー３４に
は第２，３図に示すように冷却風通路８２が形成
されている。すなわち前記排気弁６０，６０の間
にはエンジン１８の前方および上方へ開口する縦
長の間隙が形成され、この実施例ではさらにこの
間隙は前記中央の軸受８０の下方から前記吸気弁
５０，５０間を通つて後方に開口している。この
冷却風通路８２は、両排気弁６０，６０間におい
て前記軸受８０に近接する部分が略円筒状の空間
となつていて、ここが点火栓着脱孔８４となつて
いる。すなわちこの着脱孔８４を形成する壁は軸
受８０と一体となつている。第２，３図において
８６はこの軸受８０に近接するように配設された
点火栓であり、この点火栓８６の着火部は燃焼室
４４の中央付近に位置して、動弁室を上下に貫通
する。

軸受８０の軸受面はカム７２，７４の最大径よ
りも小径であるから点火栓８６は一層カム軸３６
に接近させて配設できる。すなわちカム軸３６の
中央すなわち燃焼室４４中心の上方付近にカムが
あると、このカムの最大径部分との干渉を避ける
ように動弁機構を収容する動弁室の壁（この壁は
点火栓着脱孔８４ともなる）を設けねばならず、
この壁がカム軸３６の中心から遠くなるのに対
し、本願によればこの位置にはカムは無く軸受８
０があり、その軸受面はカム７２，７４の最大径
より小径なので動弁室の壁をカム軸３６の中心に
接近させることができる。このため点火栓８６は
エンジン全高を低く保ちつつ大きく傾けることな
く最も垂直に近い角度に配設でき、良好な燃焼を
得るのに好ましい位置となる。

なおシリンダヘツド３２、ヘツドカバー３４に
は冷却風流入側に補助用のリブ８８，９０が形成
されている。特にシリンダヘツド３２のリブ８８
内には油路９９２（第２図）が形成され、この油
路９２は、第３図で下方に位置する排気弁６０を
潤滑した後の潤滑油を、同図上方に位置する排気
弁６０の弁ばね６４の装填室内を通つて前記スプ
ロケツト３８収容室９４（第３図）へ導く。

一方、両排気弁６０，６０は上部が互いに離れ
るように拡開しているので、冷却風通路８０の流
入側および点火栓着脱孔８４を大きく確保でき、
点火栓８６の冷却性と着脱性が一層向上する。

なおシリンダヘツド３２およびヘツドカバー３
４に形成された点火栓着脱孔８４の壁は一種の柱
としての機能を持ち、この壁と一体に軸受８０が
形成されているので、シリンダヘツド３２および
ヘツドカバー３４の剛性も向上する。

ヘツドカバー３４は第３図に示すように、多数
のボルト９６〜１０２によつてシリンダヘツド３
２に固定される。すなわち軸受７６，７８がボル
ト９６，９６，９８，９８で、また中央の軸受８
０が３本のボルト１００でさらに接合面の外周が
多数のボルト１０２で、それぞれ締付けられてい
る。

１０４，１０４は前記内側のカム７２，７２に
上方から摺接して揺動する内側ロツカアームであ
る。この内側ロツカアーム１０４，１０４は、カ
ム軸３６と平行となるようにヘツドカバー３４の
内面に挿入されたロツカアーム軸１０６に軸支さ
れている（第４図）。このロツカアーム１０４，
１０４は各一方の腕１０８，１０８が内側カム７
２，７２に上方から摺接し、他方の腕１１０，１
１０が前記各吸気弁５０，５０の軸端を押圧す
る。なお第４図において１１２は、ロツカアーム
軸１０６を貫通するようにヘツドカバー３４の内
面側から螺入された位置決め用ボルトである。す
なわちこのロツカアーム軸１０６には、前記多数
のボルト９６〜１０２のうちの２本９８，１００
（第４図）が干渉する位置に凹部１１４，１１４
が形成されているので、この凹部１１４，１１４
の位置を固定してヘツドカバー３４をシリンダヘ
ツド３２に取付ける際にボルト９８，１００を挿
通し易くするために、位置決め用ボルト１１２が
必要になるのである。

１１６，１１６は、外側のカム７４，７４に上
方から摺接する外側ロツカアームである。これら
のロツカアーム１１６，１１６は、カム軸と平行
となるようにヘツドカバー３４に保持された２本
のロツカアーム軸１１８，１１８に軸支されてい
る。このロツカアーム１１６，１１６は、一方の
腕１２０，１２０が外側のカム７４，７４に上方
から摺接し、他方の腕１２２，１２２が前記各排
気弁６０，６０の軸端を押圧する。なお１２４，
１２４は各ロツカアーム軸１１８，１１８を貫通
する位置決め用ボルト、１２６，１２６はボルト
１００との干渉を避けるための凹部である。なお
前記カム軸３６は、各ロツカアーム軸１０６，１
１８より低い位置に配設されている。この実施例
ではこのように排気側のロツカアーム１１６，１
１６を燃焼室４４に対して外側に配置するばかり
でなく、外側ロツカアーム１１６，１１６を第
３，４図に示すようにその腕１２０，１２０側が
腕１２２，１２２に比べて広がるように形成して
いるので、２本のロツカアーム軸１１８，１１８
の間隔を広げることができ、その結果点火栓着脱
孔８４を十分に拡大するこをが可能になる。ここ
に排気弁６０，６０を前記したようにその上部の
間隔が次第に広がるように傾斜して設けた点も、
点火栓着脱孔８４の拡大に寄与していることは勿
論である。

ヘツドカバー３４にはロツカアーム１０４，１
０４，１１６，１１６、ロツカアーム軸１０６，
１１８，１１８を予め組付け、さらに位置決め用
ボルト１１２，１２４，１２４によつて各凹部１
１４，１２６，１２６を第４図の位置に位置決め
した後、シリンダヘツド３２に被冠し、各ボルト
９６〜１０２で締付ける。

このエンジン１８の運転中にはカム軸２６が回
転しカム７２，７２，７４，７４がロツカアーム
１０４，１０４，１１６，１１６を揺動して吸気
弁５０，５０、排気弁６０，６０を所定の吸・排
気タイミングに従つて開閉する。車両走行中にお
いては排気弁６０，６０間に形成された冷却風通
路８２へ走行風が流入し、点火栓８６の螺着部付
近を特に十分に冷却する。そして冷却風はその一
部が吸気弁５０，５０間を通つてエンジン１８の
後方へ、外の一部は点火栓着脱孔８４からエンジ
ン１８の上方へ流出する。

（発明の効果） 本発明の第１の発明は以上のように、２つの排
気通路を独立させ、両排気通路間から起立する一
対の壁により前方および上方に開く冷却風通路を
形成し、冷却風をこの冷却風通路によつて点火栓
全体に導くものであるから、冷却風通路は縦長状
になり、その前方開口の下縁も低くなるから、点
火栓の根元付近から点火栓全体に走行風が滑らか
に導かれる。従つて点火栓の冷却性が向上する。
また、排気通路の壁も同時に冷却され、シリンダ
ヘツドの冷却性が向上する。

冷却風通路は両排気通路間隔を広げることによ
り十分大き開口面積を確保でき、十分な冷却風を
導くことができる。

また第２の発明によれば、２つの吸気通路を独
立させ、両吸気通路間の壁に冷却風通路に連通す
る間隙を形成したので、燃焼室の熱の発散する面
積即ち空気への伝熱面積が増大し、シリンダヘツ
ドの冷却性が一層向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を適用した自動二
輪車の一部断面図、第２図はその要部の中央縦断
側面図、第３図は第２図におけるヘツドカバー取
外し状態を示す平面図、また第４図はヘツドカバ
ーの一部断面平面図である。 １８……エンジン、３６……カム軸、５０……
吸気弁、６０……排気弁、７２，７４……カム、
７６，７８……軸受、８０……中央の軸受、８２
……冷却風通路、８４……点火栓着脱孔、８６…
…点火栓、１０４……内側ロツカアーム、１１６
……外側ロツカアーム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃焼室中央付近の上方を横断する１つの頭上
   カム軸と、このカム軸により吸・排気弁を開閉す
   る動弁系とを、シリンダヘツドとこれを覆う１つ
   のヘツドカバーとの間に形成される動弁室に収容
   した１頭上カム軸式エンジンにおいて、 ２つの排気弁と、それぞれの排気弁に接続され
   互いに独立して前方に開く２つの排気通路と、着
   火部が燃焼室中央付近に位置するよう両排気弁間
   に配設され前記動弁室を貫通して着脱される点火
   栓と、前記両排気通路間から起立する一対の壁に
   より前方および上方に開くように形成され前方か
   ら点火栓の根元に冷却風を導く冷却風通路とを備
   えることを特徴とする１頭上カム軸式エンジン。 ２ 燃焼室中央付近の上方を横断する１つの頭上
   カム軸と、このカム軸により吸・排気弁を開閉す
   る動弁系とを、シリンダヘツドとこれを覆う１つ
   のヘツドカバーとの間に形成される動弁室に収容
   した１頭上カム軸式エンジンにおいて、 ２つの排気弁と、それぞれの排気弁に接続され
   互いに独立して前方に開く２つの排気通路と、着
   火部が燃焼室中央付近に位置するよう両排気弁間
   に配設され前記動弁室を貫通して着脱される点火
   栓と、前記両排気通路間から起立する一対の壁に
   より前方および上方に開くように形成され前方か
   ら点火栓の根元に冷却風を導く冷却風通路と、複
   数の吸気弁と、それらの吸気弁に接続され互いに
   独立して後方に開口する２つの吸気通路とを備
   え、前記冷却風通路は前記カム軸の下方から両吸
   気通路間の壁に設けた間隙に連通していることを
   特徴とする１頭上カム軸式エンジン。