JPH0521603Y2

JPH0521603Y2 -

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Publication number: JPH0521603Y2
Application number: JP13130787U
Authority: JP
Priority date: 1987-08-27
Filing date: 1987-08-27
Publication date: 1993-06-03
Anticipated expiration: 2002-08-27
Also published as: JPS6436506U

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。[Detailed Description of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to a valve train for a SOHC engine.

（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。(Prior art) In general, in an OHC engine, the spark plug is installed facing the center of the ceiling of the combustion chamber. It is known that this results in better combustion performance.

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。 By the way, among OHC engines, in the case of DOHC engines that do not have a camshaft directly above the combustion chamber, it is relatively easy to arrange the spark plug in an upright position in the center of the combustion chamber due to its structure. In the case of a SOHC engine in which a camshaft is disposed directly above the combustion chamber, in order to avoid mutual interference between the camshaft and the spark plug, the ignition The plug must be installed at an angle from the side of the camshaft, and in this respect SOHC
The combustion performance of the engine will be inferior to that of a DOHC engine.

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。 Therefore, in order to make the combustion performance of a SOHC engine as close as possible to that of a DOHC engine, it is necessary to make the spark plug as close to upright as possible.

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。 However, even in SOHC engines, especially in the case of a two-valve exhaust engine such as the above-mentioned known example, in which a spark plug is provided between the two exhaust valves, the gap between the exhaust valves is relatively narrow and the gap between the exhaust valves is relatively narrow. The exhaust valve is equipped with a valve spring, and it is necessary to avoid mutual interference between the valve spring and the spark plug, so in reality there is still sufficient space between the spark plug and the camshaft. However, the spark plug had to be placed at a large angle, which naturally placed a limit on the improvement of combustion performance.

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。 On the other hand, in general, in engines, as disclosed in the above-mentioned known example, it is customary to use the same specification for the intake side valve spring provided on the intake valve and the exhaust side valve spring provided on the exhaust valve. . This means that when setting the spring constant of the valve spring, the spring constant is set based on the intake valve side, which has a larger inertial mass between the intake valve and the exhaust valve.
This is due to the way the valve springs are set, in which the intake valve side is used as is for the exhaust valve side, regardless of the size of its inertial mass. Therefore, strictly speaking, it can be said that the exhaust side valve spring is of higher quality than necessary (that is, excessive quality).

（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。(Purpose of the invention) The present invention is an attempt to solve the problems pointed out in the above section of the prior art.
The purpose is to improve combustion performance by promoting the upright arrangement of the spark plug, and to optimize the quality of the valve spring.

（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。(Technical background of the invention) In the process of researching means to achieve the above object, the inventors of the present application decided to (1) place the spark plug in a state as close to upright as possible; in other words, place the spark plug as close to the camshaft as possible; (2) Simply reduce the coil diameter of the valve springs by reducing the coil diameter of the pair of exhaust-side valve springs placed on both sides of the spark plug to increase the space between them. (i.e., when only the coil diameter is reduced without changing the number of turns or the wire diameter), the spring constant will increase, so in order to reduce the coil diameter while keeping the spring constant at the current level or below, (3) In order to prevent excessive quality of the exhaust valve spring and optimize its quality, it is necessary to adjust the spring constant of the exhaust valve spring to that of the intake valve spring. Focusing on the fact that the spring constant should be smaller than the spring constant, we set the coil diameter and spring constant of the exhaust side valve spring smaller than those of the intake side valve spring to make the spark plug stand upright. The idea was to promote the arrangement and optimize the quality of the exhaust side valve spring.

（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。(Means for Achieving the Object) The present invention is based on the above technical background, and as a means for achieving the above object, a camshaft is disposed above the combustion chamber of the cylinder head, and the camshaft is At least one intake valve and two exhaust valves are arranged on both sides thereof, and an ignition plug insertion hole facing the combustion chamber is placed outside at a position between a pair of exhaust ports that are opened and closed by the pair of exhaust valves. In a SOHC engine formed in an upwardly inclined state, the coil diameter and spring constant of the exhaust side valve spring provided on the exhaust valve are set smaller than those of the intake side valve spring provided on the intake valve. It is.

（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。(Function) In the present invention, by the above means, (1) Since the coil diameter of the exhaust side valve springs located on both sides of the spark plug insertion hole is made smaller than before, the space between the exhaust side valve springs is reduced. (2) The spring constant of the valve spring on the exhaust valve side, which has a smaller inertial mass than the intake valve side, is adjusted to the same value as that of the intake valve. Because it is smaller than that of the spring,
Each valve spring has an appropriate spring constant according to the inertial mass of the corresponding valve, so that the operation of each valve is made appropriate.

（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。(Embodiment) Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

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。 FIG. 1 shows the main parts of an automotive SOHC engine equipped with a valve train according to an embodiment of the present invention, in which reference numeral 1 is a cylinder head, 2 is a combustion chamber, 3 is an intake passage, 4 is an exhaust passage, 5 is an intake port that is opened and closed by an intake valve 7, and 6 is an exhaust valve 8.
This is an exhaust port that is opened and closed by the

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。 This engine is a four-valve engine with two intake valves 7 and two exhaust valves 8 per cylinder, and each pair of intake valves 7, 7 and exhaust valves 8, 8 are arranged in line in the cylinder arrangement direction. ing. In FIG. 1, only the intake and exhaust valves on one side are shown, and the illustration of the other side is omitted. The intake valve 7 and the exhaust valve 8 each include an intake side valve spring 11 and an exhaust side valve spring 12, and a camshaft 9 located directly above the combustion chamber 2 and each of these valve springs 1.
1 and 12 so as to be inclined from both sides of the camshaft 9 toward the combustion chamber 2 side.

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。 In addition, a pair of left and right exhaust valves 8, 8 are arranged side by side in the cylinder arrangement direction (the axial direction of the camshaft 9).
In between, a spark plug insertion hole 10 is formed in a downwardly inclined state (incline angle θ) from the exhaust-side side surface 1a of the cylinder head 1 toward the combustion chamber 2.

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。 By the way, as shown above, the pair of left and right exhaust valves 8, 8
The maximum inclination angle of the spark plug insertion hole 10 formed between the two is limited due to mutual interference with the camshaft 9 and the pair of left and right exhaust side valve springs 12, 12. The biggest restriction is to avoid mutual interference with the springs 12, 12, and if measures are taken to suppress mutual interference with the exhaust side valve springs 12, 12 as much as possible, the spark plug insertion hole 1
As described above, the combustion performance of the engine can be improved by increasing the angle of inclination θ at 0 to promote the upright position of the spark plug.

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。 Therefore, in this embodiment, by applying the present invention, the coil diameter (coil diameter D 1 ) of the exhaust side valve spring 12, which has conventionally been the same diameter (coil diameter D ₁ ) as the intake side valve spring 11, has been changed. Diameter _D2 )
is set to a smaller diameter than that of the intake valve spring 11 (D ₂ <D ₁ ). By doing this, the space between the pair of left and right exhaust side valve springs 12, 12 is expanded by the amount that the coil diameter of the exhaust side valve spring 12 is reduced, and the spark plug insertion hole 10 is further made closer to the camshaft 9. It becomes possible to form it closer to the side (by increasing the inclination angle θ). Therefore, the upright position of the spark plug is promoted.

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。 By the way, when reducing the coil diameter of the exhaust valve spring 12 in this way, if the number of turns and wire diameter are not changed, the spring constant will increase as the coil diameter decreases, but this is due to the fact that the spring constant of the exhaust valve spring 12 increases. 11 and the required spring constant of the exhaust side valve spring 12, this is inappropriate.
That is, as stated in the "Prior Art" section above,
The intake valve spring 11 side generally has a smaller inertial mass than the exhaust valve spring 12 side, so in terms of compatibility with the inertial mass, the spring constant of the exhaust valve spring 12 is at least higher than that of the intake valve spring 11. Must be set small.

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。 Therefore, in this example, the present invention is applied,
As the coil diameter of the exhaust valve spring 12 is reduced, its spring constant is also set to be smaller than the spring constant of the intake valve spring 11. This prevents the problem of an increase in the spring constant due to the reduction in the coil diameter of the exhaust side valve spring 12, and at the same time sets the spring constant of the exhaust side valve spring 12 to an appropriate value corresponding to the inertial mass of the exhaust valve 8 side. settings and optimize its quality. That is, the coil diameter of the exhaust side valve spring 12 is the same as that of the spark plug insertion hole 1.
This is the most rational setting in terms of two points: ensuring space for the exhaust valve 8 to stand upright, and setting a spring constant corresponding to the inertial mass of the exhaust valve 8.

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。 Furthermore, this embodiment also includes the following new configurations. That is, conventionally, as shown by reference numeral 21' (indicated by chain lines) in FIG. Generally, it was composed of a plane connecting the two in a substantially straight line. Therefore, when the intake valve 7 is opened as shown in _FIG . This may flow and interfere with the valve head portion 81 of the exhaust valve 8, leading to problems such as an increase in intake resistance or inhibition of swirl generation.

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。 Therefore, in this embodiment, as shown by the solid line in FIG. 2, the ceiling surface 21 is constituted by a curved surface recessed above the line connecting the intake port 5 and the exhaust port 6. By doing this, the intake air flow that flows into the combustion chamber 2 side along the valve head portion 71 when the intake valve 7 is opened is guided to the curved surface of the ceiling surface 21 as shown by arrow A ₂ and is combusted. The flow is biased toward the center of the chamber 2, and interference with the valve head portion 81 of the exhaust valve 8 is prevented as much as possible.
Therefore, the intake resistance is reduced and the swirl generation effect is promoted, which is more advantageous in terms of engine combustion performance.

（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。(Effects of the invention) The present invention arranges a camshaft above the combustion chamber of the cylinder head, and at least one intake valve and two exhaust valves are arranged on both sides of the camshaft. In a SOHC engine in which a spark plug insertion hole facing the combustion chamber is formed at a position between a pair of exhaust ports that are opened and closed by a pair of exhaust valves and is inclined outwardly and upwardly, the exhaust side valve is provided in the exhaust valve. The present invention is characterized in that the coil diameter and spring constant of the spring are set smaller than those of the intake side valve spring provided in the intake valve.

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。 Therefore, according to the valve train of the SOHC engine of the present invention, (1) Since the coil diameter of the exhaust side valve springs located on both sides of the spark plug insertion hole is smaller than that of the conventional one, the exhaust side valve The space between the springs is expanded, which makes it possible to form the spark plug insertion hole in a more upright state, and by making the spark plug more upright, the combustion performance of the engine improves. (2) Compared to the intake valve side. Because the spring constant of the valve spring on the exhaust valve side, which has a smaller inertial mass, is smaller than that of the valve spring on the intake side,
Each valve spring has an appropriate spring constant depending on the inertial mass of the corresponding valve, and practical effects such as promoting optimization of the quality of the valve spring can be obtained.

[Brief explanation of the drawing]

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。 Fig. 1 is a vertical cross-sectional view of the essential parts of a SOHC engine equipped with a valve train according to an embodiment of the present invention, and Fig.
It is an enlarged view of the part shown in the figure. 1... Cylinder head, 2... Combustion chamber, 3...
Intake passage, 4...Exhaust passage, 5...Intake port,
6... Exhaust port, 7... Intake valve, 8... Exhaust valve, 9... Camshaft, 10... Spark plug insertion hole, 11... Intake side valve spring, 12...
...Exhaust side valve spring.

Claims

[Scope of utility model registration request]

A SOHC engine has a camshaft disposed above a combustion chamber of a cylinder head, at least one intake valve and two exhaust valves disposed on either side of the camshaft, and an ignition plug insertion hole facing the combustion chamber is formed in a position between a pair of exhaust ports opened and closed by the pair of exhaust valves, and is inclined outward and upward,
A valve train for an SOHC engine, characterized in that the coil diameter and spring constant of an exhaust side valve spring provided on the exhaust valve are set smaller than those of an intake side valve spring provided on the intake valve.