JPH055203Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はシリンダヘツド上方より見て各気筒を
千鳥状に配置したダブルオーバーヘツドカムシヤ
フト型エンジン（以下DOHCエンジンと呼ぶ）
に関する。

〔従来技術と課題〕

例えば複数の気筒をクランクシヤフトを中心と
して左右にＶ型に配置したエンジン（Ｖ型エンジ
ン）は、直列型エンジンに比較してエンジン全長
が短くなる反面、エンジン幅寸法が大きくなり、
その方向でのエンジン搭載上、種々の制約を受け
易い。そのため例えば実開昭59−9003号公報に開
示されているような狭角タイプのＶ型エンジン
や、エンジンを縦断してクランクシヤフトを通る
シリンダブロツク中央軸に対し各気筒軸を左右平
行に若干、オフセツトしたエンジンが提案されて
いる。これらのエンジンにおいて各気筒は、クラ
ンクシヤフト軸方向に対し左右に千鳥状に配置さ
れており、シリンダヘツド上部には２本のカムシ
ヤフトが平行に配置され、各カムシヤフトは、
夫々直下に位置する気筒のバルブと反対側に位置
する気筒のバルブを駆動する、所謂交差型バルブ
配置構造となつている。従つてこれらエンジンに
おける各気筒の燃焼室形状は、気筒の千鳥状配置
及びそれに伴うバルブの傾斜配置により、気筒軸
に対し非対称形となり、カムシヤフトより下方ス
トレートに延びるバルブ（以下、カムシヤフト直
下型バルブと呼ぶ）を吸気バルブとした場合と、
カムシヤフトより斜め下方に延びるバルブ（以
下、カムシヤフト斜方型バルブと呼ぶ）を吸気バ
ルブとした場合とでは、燃焼室に対するバルブ傾
斜角が異なるためそれら気筒における燃焼条件が
異なりトルク変動バラツキも大きくなる。従つて
現状では各気筒間における燃焼条件を一定にする
ため、例えばカムシヤフト直下型バルブを吸気バ
ルブ、カムシヤフト斜方型バルブを排気バルブに
統一し、加えてこれら吸・排気バルブに対応する
吸・排気ポートも千鳥状の気筒配置関係からシリ
ンダヘツドの両側部に混在して延び、又吸・排気
ポートに接続される吸・排気マニホールドもシリ
ンダヘツド両側部に交互に配置されることとな
り、吸排気系のとりまわしが複雑で、かつ重量増
加の傾向にある。さらにこの様に吸排気マニホー
ルドが両側部において隣接する構造であると、吸
気が排気マニホールドによつて熱せられることと
なり吸気充填効率が低下し、出力が低下するとい
う問題も発生する。本考案はかかる現状に鑑み、
なされるものであつて、吸排気系統をシンプルに
して重量を低減し、排気による吸気温度の上昇を
抑制したDOHCエンジンの提供を目的とするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため本考案によれば、 複数の気筒をクランクシヤフト軸方向に沿つて
左右に千鳥状に配置し、各気筒の燃焼室上部に設
けられる単一のシリンダヘツドにクランクシヤフ
ト軸方向に沿つて２本のカムシヤフトを並設し、
夫々のカムシヤフトにその直下に位置する気筒の
バルブと、反対側に位置する気筒のバルブとを駆
動させた、交差型バルブ配置構造を有するダブル
オーバーヘツドカムシヤフト型エンジンにおい
て、 各気筒内で往復動するピストンの各頂面を、そ
の気筒に対応して異なるカムシヤフトによつて駆
動される２つのバルブの成す角度を二分する直線
に対して略垂直に形成し、さらに全ての吸気ポー
トを燃焼室上壁よりシリンダヘツドの一側部に指
向させ、全ての排気ポートを燃焼室上壁よりシリ
ンダヘツドの他側部に指向させることを特徴とす
るダブルオーバーヘツドカムシヤフト型エンジン
が提供される。

〔作用〕

ピストンの頂面を、カムシヤフト直下型バルブ
とカムシヤフト斜方型バルブの成す角度を二分す
る直線に対し略垂直に形成することでピストン上
死点で形成される燃焼室を、バルブ傾斜角が等し
いペントルーフ形とし、カムシヤフト直下型バル
ブを吸気バルブとした気筒と、カムシヤフト斜方
型バルブを吸気バルブとした気筒とにおける燃焼
状態を一定にする（気筒間のトルク変動バラツキ
は無くす）。

〔実施例〕

以下、本考案を５気筒20バルブDOHCエンジ
ンに例をとり説明する。

第１，２，３図に示すように、この実施例に係
るエンジン１は、シリンダブロツク２と該ブロツ
ク２の上面に取付けられた単一のシリンダヘツド
３とで構成され、かつピストン４を夫々嵌装した
５つの気筒５ａ〜５ｅを有し、各気筒５ａ〜５ｅ
はクランクシヤフト軸Ｘ方向により見て、その気
筒軸Ａ（第２図）及びＢ（第３図）がシリンダブロ
ツク２の中央軸Ｙに対し平行で、かつ若干左右に
オフセツトされるように配置されている。又、各
気筒５ａ〜５ｅはクランクシヤフト軸Ｘ方向に沿
つて左右に千鳥状に配置されている。

シリンダヘツド３には２本のカムシヤフト６及
び７がクランクシヤフト軸Ｘに対し、平行に並設
されており、カムシヤフト６及び７は駆動ギヤ８
及び、それに噛合する被駆動ギヤ９により連動す
るようになつている。

第２図及び第３図を参照してエンジン１のバル
ブ配置を説明する。

第１図−線及び−線に沿つたこれらの
断面図からも明かなように、カムシヤフト６又は
７は夫々、真下に位置する気筒５ａ、又は５ｂを
開閉するバルブ１０ａ又は１１ｂを駆動してお
り、さらに、シリンダブロツク中央軸Ｙ及び
Y′をはさんでその反対側に位置する気筒５ｂ、
又は５ａに開閉するバルブ１０ｂ又は１１ａを駆
動している。即ち、このエンジン１はクランクシ
ヤフト軸Ｘ方向より見て、所謂、交差型バルブ配
置構造を有することになり、この関係は他の気筒
５ｃ，５ｄ及び５ｅにおいても同様となる。（気
筒５ｃ及び５ｅのバルブ配置は第２図、気筒５ｄ
のバルブ配置は第３図に代表される。） 次に第２，３図に示される気筒５ａ及び５ｂに
代表して本考案の特徴を説明する。

本考案によれば気筒５ａに嵌装されるピストン
４の頂面１２は、カムシヤフト６より真下に延び
るバルブ１０ａと、カムシヤフト７より斜め下方
に延びるバルブ１１ａとの成す角度θを二分する
直線１３ａに対し略垂直となるように形成され
る。その結果、ピストン上死点において形成され
る燃焼室１４ａは所謂、ペントルーフ形となり、
燃焼室断面形状は直線１３ａに対し線対称とな
る。

このピストン形状は第３図に示す気筒５ｂにつ
いても同じであり、直線１３ｂに対し略垂直にピ
ストン頂面を形成することで燃焼室はペントルー
フ形となる。従つて気筒５ａのバルブ１１ａを吸
気バルブと設定し、かつ気筒５ｂのバルブ１１ｂ
を吸気バルブと設定しても双方の燃焼室形状は同
一であるため両気筒間における燃焼状態には差が
なく、従つて気筒間のトルク変動バラツキも無く
なることになる。

本実施例によればカムシヤフト６を排気バルブ
駆動用カムシヤフトとし、それより延びる直下型
バルブ１０ａ及び斜方型バルブ１０ｂを排気バル
ブに統一し、各バルブに対応する排気ポート１５
ａ及び１５ｂは燃焼室上壁１４a′及び１４b′より
シリンダヘツド３の側部３ａに指向して形成され
る。又、カムシヤフト７は吸気バルブ駆動用カム
シヤフトであつて、斜行型バルブ１１ａ及び直下
型バルブ１１ｂは吸気バルブであり、各吸気ポー
ト１６ａ及び１６ｂは燃焼室上壁１４a′及び１４
b′よりシリンダヘツド３の側部３ｂに指向してい
る。当然、これら吸・排気ポートの配置構造はそ
の断面を図示しない気筒５ｃ，５ｄ及び５ｅに関
しても同様であつて、気筒５ｃ及び５ｅは第２図
断面と、又気筒５ｄは第３図断面と同一である。
即ち、このエンジン１において全ての吸気ポート
はシリンダヘツド一側部３ｂに開口し、全ての排
気ポートは他側部３ａに集中することになり、従
つて吸気マニホールド（図示せず）はシリンダヘ
ツド一側部３ｂに取り付けられ、排気マニホール
ド（図示せず）はシリンダヘツド他側部３ａに取
り付けられることになる。これはシリンダヘツド
一側部３ｂに吸・排気マニホールド混在して取り
付けた従来のエンジンと異なり、構造上、シンプ
ルで、かつマニホールドそれ自体の重量も低減す
ることができ、又排気マニホールドによる吸気加
熱もかなり低減され吸気充填効率も向上すること
ができる（出力向上）。

尚、本実施例によれば上述した特徴に加え、各
ピストン頂面１２には、往復動する各吸・排気バ
ルブ１０ａ，１０ｂ，１１ａ及び１１ｂとの干渉
を防ぐため、バルブ傘面に平行なで凹部１２ａ及
び１２ｂが形成される（第２，３図参照）。又、
各気筒５ａ〜５ｅに対応して設けられる点火プラ
グ１７ａ〜１７ｅは、その軸線がクランクシヤフ
ト軸Ｘ方向より見て（第２，３図）、直線１３ａ
及び１３ｂと夫々一致するように装着されてお
り、一方シリンダヘツド３には軸Ｘに沿つてこれ
ら各点火プラグ１７ａ〜１７ｅを支持するリブ３
ｃ（第１図）が形成される。尚、このリブ３ｃは
従来の千鳥状気筒配置型エンジンにありがちなシ
リンダヘツド中央部（軸Ｘに沿つた部分）の剛性
低下を防止すると共に、シリンダヘツド３外周に
沿つて、シリンダヘツド３とシリンダブロツク２
とを固定するヘツドボルト１８の締め付けに伴う
シリンダヘツド３の歪の増加を抑制している。

〔効果〕

以上説明したように本考案によれば全ての気筒
において、その燃焼室形状をペントルーフ形にす
ることにより、気筒間トルク変動バラツキを増や
すことなく全ての吸気ポートをシリンダヘツドの
一側部に集中し、全ての排気ポートをシリンダヘ
ツドの他側部に集中することができ、従つて各ポ
ートに対応する吸・排気マニホールドの配置もシ
ンプルで、かつその重量も低減することができ
る。加えて排気マニホールド熱による吸気温の上
昇も抑えられ吸気充填効率の向上と共にエンジン
出力も増大する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるDOHCエンジンのシリ
ンダヘツドカバーを取り外したシリンダヘツド上
視図、第２図は第１図−線に沿うエンジン断
面図、第３図は第１図−線に沿うエンジン断
面図。 １……エンジン、２……シリンダブロツク、３
……シリンダヘツド、４……ピストン、５ａ〜５
ｅ……気筒、６，７……カムシヤフト、１０ａ，
１０ｂ……排気バルブ、１１ａ，１１ｂ……吸気
バルブ、１４ａ，１４ｂ……燃焼室、１５ａ，１
５ｂ……排気ポート、１６ａ，１６ｂ……吸気ポ
ート。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 複数の気筒をクランクシヤフト軸方向に沿つて
   左右に千鳥状に配置し、各気筒の燃焼室上部に設
   けられる単一のシリンダヘツドにクランクシヤフ
   ト軸方向に沿つて２本のカムシヤフトを並設し、
   夫々のカムシヤフトにその直下に位置する気筒の
   バルブと、反対側に位置する気筒のバルブとを駆
   動させた、交差型バルブ配置構造を有するダブル
   オーバーヘツドカムシヤフト型エンジンにおい
   て、 各気筒内で往復動するピストンの各頂面を、そ
   の気筒に対応して異なるカムシヤフトによつて駆
   動される２つのバルブの成す角度を二分する直線
   に対して略垂直に形成し、さらに全ての吸気ポー
   トを燃焼室上壁よりシリンダヘツドの一側部に指
   向させ、全ての排気ポートを燃焼室上壁よりシリ
   ンダヘツドの他側部に指向させることを特徴とす
   るダブルオーバーヘツドカムシヤフト型エンジ
   ン。