(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドに吸気及び排気用の各バルブ並びに各ポートを設け、前記ポートをシリンダヘッドの側面に開口させ、前記ポートの近傍に前記バルブガイドを取付けるための座面を形成する座面加工部を形成したシリンダヘッドにおいて、吸気ポート又は排気ポートの少なくとも一方を、前記座面加工部近傍で前記バルブの中心から見て、左右いずれか側へ屈曲させ、ポートの中心を座面加工部の裏肉部よりオフセットさせ、ポートの内壁のうち座面加工部近傍で屈曲させた部分を前記座面より高くしたことを特徴とする内燃機関のシリンダヘッド構造。
【請求項２】
前記吸気バルブ及び排気バルブのバルブステムはシリンダヘッド断面視で互いに平行に配置されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のシリンダヘッド構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はシリンダヘッドのポート構造に係り、特に、シリンダヘッドを大型化せずにポートの通路断面積並びに断面形状の変化を少なくしたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
シリンダヘッドの吸入ポート形状は、通常、バルブガイド取付座の加工の裏肉を確保した上で、シリンダヘッドの開口部とバルブガイド取付座の最小裏肉の確保できるラインを繋ぐことで決まる。ここで、一般的には吸入ポートの中心とバルブの中心はバルブステム側から見てほぼ一致している。そのため、ポートは幅方向全域にわたってバルブガイド取付座の加工の裏肉を確保しなければらない。その結果、ポートの形状は、バルブガイド取付座加工の位置によって、上側が決まった形状となっている（なお吸排気ポートを形成したシリンダヘッドの一例として特許第２６２８１３８号がある）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に、ポートの通路断面積は、上記バルブガイド取付座の座面加工部下側が最も小さくなる部位であり、この部分で通路断面積を確保するために、ポートの幅方向を広くとって対応している。しかしながら、幅方向のみでの対応ではシリンダヘッドを大きくしなければならず、自ずから限界がある。またシリンダヘッドを大きくしてもあまり扁平ポートになってしまうと、吸入・充填効率を改善することはできない。一方、吸入・充填効率を優先し、ポートの上下高を充分な量確保すると、バルブガイド取付座の加工位置を上げざるを得ず、エンジン全高が高くなる上、バルブ自体も長く重くなる。特に、クランク軸を車体の前後方向に向けた縦置き形のエンジンのように、全高を詰める必要がある機種のエンジンは、ポートの形状的な制約を受け易い。そこで本願発明は係る問題点の解決を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願発明に係る内燃機関のシリンダヘッド構造は、シリンダヘッドに吸気及び排気用の各バルブ並びに各ポートを設け、前記ポートをシリンダヘッドの側面に開口させ、前記ポートの近傍に前記バルブガイドを取付けるための座面を形成する座面加工部を形成したシリンダヘッドにおいて、吸気ポート又は排気ポートの少なくとも一方を、前記座面加工部近傍で前記バルブの中心から見て、左右いずれか側へ屈曲させ、ポートの中心を座面加工部の裏肉部よりオフセットさせ、ポートの内壁のうち座面加工部近傍で屈曲させた部分を前記座面より高くしたことを特徴とする
【０００５】
【発明の効果】
吸気ポート又は排気ポートの少なくとも一方を、座面加工部近傍で前記バルブの中心から見て、左右いずれか側へ屈曲させ、ポートの中心を座面加工部の裏肉部よりオフセットさせ、ポートの内壁の一部を前記座面より高くし、座面加工部の最小裏肉を確保しつつも、ポートの内壁の一部を座面加工部より高く設定できるので、ポートの通路断面積確保において、ポートの幅だけで対応する必要がなくなり、通路断面積を充分確保し、かつ断面積変化の少ない形状とすることができた。したがって、エンジンの重量増加や良好なバルブ挙動の維持が可能になるとともに、吸気ポートに適用すれば、吸入・充填効率の向上を図ることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて一実施例を説明する。図１は実施例に係る吸気及び排気各ポートをバルブステムの軸線方向から示す模式図、図２はこのエンジンのシリンダヘッド部における吸気・排気各ポートに沿う断面図、図３は排気バルブの中心を通り、排気ポートを横断する断面図、図４は吸排気ポートをシリンダヘッド部に重ねてその上方から示した模式図である。
【０００７】
これらの図において、このエンジンは４サイクル空冷式の縦置き形であり、シリンダヘッド部１には吸気ポート２と排気ポート３が対向して形成され、それぞれが湾曲して燃焼室４と吸気ポート入り口５及び排気ポート出口６を連通し、吸気ポート入り口５で気化器と接続し、排気ポート出口６で排気管と接続する（いずれも不図示）。
【０００８】
燃焼室４に臨む各ポートの開口部は、吸気バルブ７及び排気バルブ８で開閉される。吸気バルブ７及び排気バルブ８のステム９，１０は、対応する吸排気ポートを横断して上方へ延び、シリンダヘッドカバー１１内に設けられたロッカーアーム１２により駆動され、かつバルブスプリング１３，１４により閉じ方向へ付勢されている。バルブスプリング１３，１４の一端はそれぞれバルブガイド１５，１６でバネ受けされ、他端はステム９，１０の各端部に取付けられたリテーナ１７でバネ受けされる。
【０００９】
バルブガイド１５，１６の各バネ受け部分１５ａ，１６ａはシリンダヘッド部１の上方より加工されたバルブスプリングホール１８，１９内の底部に形成された座面２０，２１上へ支持されている。これらバルブスプリングホール１８，１９の底部に形成された座面２０，２１はそれぞれバルブガイドを取付けるために機械加工で設けられ、本願発明の座面加工部に相当する。
【００１０】
これらの座面２０，２１の下方となる吸気ポート２及び排気ポート３の各部分には、略階段状に変化する逃げ部２２，２３が形成されている。これらの逃げ部２２，２３により、座面２０と吸気ポート２及び座面２１と排気ポート３の間に形成される肉厚部をそれぞれ裏肉部２４，２５とし、最小肉厚を確保するようになっている。
【００１１】
特に、吸気ポート２においては、図２に示すように、逃げ部２２を形成せずに吸気ポート２を滑らかな曲線でつないだ場合における仮想線Ａで示したとき、この仮想線Ａは、座面２０と一部でオーバーラップしている（丸囲み部Ｂ参照）。このオーバーラップ部は、吸気ポート２の内壁の一部が座面２０より上方に存在している部分である。
【００１２】
すなわち、図１に示すように、各吸気ポート２及び排気ポート３は、吸気バルブ９の中心Ｏ１、及び排気バルブ１０の中心Ｏ２をそれぞれ吸気ポート入り口５及び排気ポート出口６の各中心と直線Ｌ１，Ｌ２で結んだとき、この線Ｌ１、Ｌ２に対してバルブ近傍部分である曲り部２６，２７で左右いずれか方向へ大きな曲がりを生じている。
【００１３】
このうち、線Ｌ１，Ｌ２より外方へ曲がる曲り部は２６，２７は、逃げ部２２，２３に相当する部分でもある。すなわち、曲り部は２６，２７においてそれぞれ線Ｌ１，Ｌ２に沿う直交断面をとれば、この断面における各ポートの上側が階段状に低くなった逃げ部２２，２３となる。
【００１４】
外方へ曲がることによりポートの中心を左右いずれか側へオフセットすることになり、逃げ部２２，２３を形成し、その上に前記裏肉部２４，２５を確保している。また、吸気ポート２では、オフセットによりポートの中心を座面２０の下から横へずらしてあるので、その上部を座面２０よりも高い位置にすることができる。図１におけるハッチングで示すＣ部がこの部分に相当する。このような設定はオフセット程度によって調整できる。
【００１５】
なお、図３に示す排気ポート３は、排気バルブ８におけるステム１０の中心に対して左右対称であり、オフセットされていない。しかしこれは排気バルブ８の中心と排気ポート３の中心が一致する場所の断面であるためであり、ここから出口６方向へすすむにつれてオフセットが生じる。図示を省略してあるが、吸気ポート２側も同様になっている。
【００１６】
このように、吸気ポート２及び排気ポート３を吸気バルブ７、排気バルブ８の各ステム９及び１０の中心方向から見て左右いずれか方向へ屈曲させ、座面２０，２１の各下方部分から吸気ポート２及び排気ポート３の中心をずらせたので、裏肉部２４及び２５に必要十分な肉厚を確保できる。しかも、吸気ポート２及び排気ポート３の各断面積を変更せず、かつ断面形状をそれほど扁平にしないでも済む。
【００１７】
このため、吸気ポート２及び排気ポート３の通路断面積を少なくすることもなく、裏肉部２４及び２５の最小肉厚を確保するためにシリンダヘッド部１を高くする必要もないので、吸気バルブ７や排気バルブ８を大きくしないでも済む。特に、吸気ポート２においてはポートの内壁の一部を座面２０より高くしたので、ポートの中心部を図２に仮想線Ａで示す理想的な曲線に近似できるから、吸入・充填効率を向上できる。
【００１８】
そのうえ、ポートの通路断面積確保において、ポートの幅だけで対応する必要がなくなり、通路断面積を充分確保し、かつ断面積変化の少ない形状とすることができる。したがって、エンジンの重量増加や良好なバルブ挙動の維持が可能になり、同一性能の従来構造と比較すれば、軽量・小型化を可能にした。また、縦置き形のエンジンに採用したので、全高に制約のある形式にもかかわらず、ポート形状を理想的なものに近づけやすく、この種車両に有効なポート構造となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例に係る吸排気ポートの模式図
【図２】  シリンダヘッドの断面図
【図３】  排気バルブ中心の断面図
【図４】  吸排気ポート配置を重ねたシリンダヘッドの上面図
【符号の説明】
１：シリンダヘッド部１、２：吸気ポート、３：排気ポート、７：吸気バルブ、８：排気バルブ、１８：バルブスプリングホール、１９：バルブスプリングホール、、２０：座面、２１：座面、２２：逃げ部、２３：逃げ部、２５：裏肉部、２４：裏肉部、２６：曲がり部分、２７：曲がり部分
【図１】
0004318813.tif 000002
【図２】
0004318813.tif 000003
【図３】
0004318813.tif 000004
【図４】
0004318813.tif 000005