JP2000248912A - Ｏｈｃエンジンのカム軸駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】エンジン全高を抑え且つ冷却性の向上を図る。 【解決手段】傾斜型エンジンにおいてカム軸１０をクラ
ンク軸７に直交した状態で配設し、カム軸１０を挟んで
対向する排気弁１５と吸気弁１６を水平線上に配設し、
クランク軸７とカム軸１０とを中間軸１１により、互い
に噛合する一対のねじ歯車７ａ，１１ａ（１１ｂ，１０
ａ）を介して連設する。排気弁１５と吸気弁１６とを水
平方向へ配設することができるため、エンジン全高を低
く抑えることができ、又、クランク軸７に固設される冷
却ファンで発生する冷却風の風路上から外れた位置に中
間軸１１を配設することができるため、エンジンの冷却
性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダヘッド上
に設けたカム軸とクランクケースに配設したカム駆動軸
とを中間軸を介して連設したＯＨＣエンジンのカム軸駆
動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種のＯＨＣエンジンでは、
カム軸とクランク軸とをタイミングベルトやチェーン等
の無端伝達部材を介して連設し、カム軸をクランク軸の
１／２の速さで同期回転させるようにしている。

【０００３】しかし、タイミングベルトは、常に一定の
張力を付与するテンションプーリ等のテンショナを必要
とするため構成が複雑化してしまう。

【０００４】又、チェーンは経時的に延びるためアイド
ラスプロケット等のテンション機構により常に張力を付
与しておく必要があり、構造が複雑化してしまう。

【０００５】更に、タイミングベルトやチェーン等の無
端伝達部材は、シリンダブロックの側方にベルトカバー
或いはチェーンカバーに収納された状態で配設されてい
るため、空冷式エンジンでは冷却風の流れを阻害するこ
ととなり、冷却性能の低下を招いてしまう。

【０００６】これに対処するに、例えば特開平６−５８
１９８号公報には、クランク軸に対して直交する中間軸
をクランク室からシリンダブロックを通り動弁室へ延出
し、その両側部に軸着した斜歯歯車を、クランク軸とカ
ム軸とに各々設けた斜歯歯車に噛合させ、クランク軸の
回転を中間軸を介してカム軸に伝達する技術が開示され
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記先行技術
では、クランク軸に対してカム軸がほぼ平行に配設され
ているため、必然的に吸気弁と排気弁はカム軸に直交す
る方向に配設されることになる。従って、例えば吸気弁
と排気弁とがカム軸を挟んで対称な位置に配設されてい
るような傾斜型エンジンでは、上記両弁の一方がエンジ
ンの上方へ突出してしまい、その突出分だけエンジン全
高が高くなってしまう。

【０００８】更に、クランク軸から中間軸を介してカム
軸に直接連設されているため、中間軸に設けたカム軸を
駆動する斜歯歯車が、クランク軸からの駆動力を伝達す
る中間軸に設けた斜歯歯車に対して２倍の大きさになる
ため、動弁室の容積が増大ししてしまう。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑み、簡単な構造
で、動弁室の容積が増大せず、エンジン全高を抑え、し
かもエンジンを効率よく冷却することのできるＯＨＣエ
ンジンのカム軸駆動装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明による第１のＯＨＣエンジンのカム軸駆動装置
は、クランクケースにクランク軸と平行に配設したカム
駆動軸とシリンダヘッド上に設けた動弁室に配設されて
いるカム軸とを中間軸を介して連設したカム軸駆動装置
において、上記カム軸を上記カム駆動軸に対して直交す
る方向へ配設すると共に、上記カム軸に連設する吸気弁
と排気弁とを上記カム駆動軸に沿う方向へ配設したこと
を特徴とする。

【００１１】第２のＯＨＣエンジンのカム軸駆動装置
は、第１のＯＨＣエンジンのカム軸駆動装置において、
前記カム駆動軸が前記クランク軸に対し２倍の減速比に
設定された減速機構を介して連設されていることを特徴
とする請求項１記載のＯＨＣエンジンのカム軸駆動装
置。

【００１２】第３のＯＨＣエンジンのカム軸駆動装置
は、第１或いは第２のＯＨＣエンジンのカム軸駆動装置
において、前記カム駆動軸及び前記カム軸とが前記中間
軸に対してねじ歯車或いは傘歯車を介して連設されてい
ることを特徴とする。

【００１３】第４のＯＨＣエンジンのカム軸駆動装置
は、第１〜第３の何れかに記載のＯＨＣエンジンのカム
軸駆動装置において、前記クランクケースの一側から、
上部に前記動弁室を備えるシリンダブロックが斜め上方
に配設され、前記吸気弁及び前記排気弁が水平方向に配
設され、前記カム軸が上記吸気弁と上記排気弁との間に
下方から臨まされていることを特徴とする。

【００１４】即ち、第１のＯＨＣエンジンのカム軸駆動
装置では、カム軸をカム駆動軸に対して直交する方向へ
配設したので、カム駆動軸から出力されるカム駆動力を
カム軸に伝達する中間軸が、クランク軸に連設する冷却
ファンにて発生する冷却風の風路から外れた位置に配設
することができ、エンジンの冷却効率が良くなる。

【００１５】第２のＯＨＣエンジンのカム軸駆動装置で
は、第１のＯＨＣエンジンのカム軸駆動装置において、
クランク軸の回転速度が減速機構を介して１／２に減速
された状態でカム駆動軸に伝達されるので、カム駆動軸
から出力されるカム駆動力はカム軸に対して等速で伝達
すれば良く、カム駆動軸からカム軸の間に減速機構を設
ける必要が無く、構成の簡素化、動弁室の容積の増大防
止を図ることができる。

【００１６】第３のＯＨＣエンジンのカム軸駆動装置で
は、第１或いは第２のＯＨＣエンジンのカム軸駆動装置
において、カム駆動軸及びカム軸とを中間軸に対してね
じ歯車或いは傘歯車を介して連設することで、伝達効率
が良くなる。

【００１７】第４のＯＨＣエンジンのカム軸駆動装置で
は、第１〜第３の何れかに記載のＯＨＣエンジンのカム
軸駆動装置において、シリンダブロックがクランクケー
スの一側から斜め上方に配設された、いわゆる傾斜型エ
ンジンでは、カム駆動軸に対してカム軸を直交する方向
へ配設することで、吸気弁と排気弁とを水平方向へ配設
することが可能となり、吸気弁或いは排気弁がエンジン
高さ方向へ突出せず、エンジン全高を低く抑えることが
できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施の形態を説明する。図１に、本実施の形態で採用す
る空冷式傾斜型エンジンのメインベアリングカバーを外
した状態の一部断面側面図、図２に図１のII矢視正面
図、図３に図２のIII−III線断面図を示す。

【００１９】図中の符号１はクランクケースで、このク
ランクケース１の一側に斜め上方へ延出するシリンダブ
ロック２が一体形成されており、このシリンダブロック
２の合わせ面にシリンダヘッド３が固設され、このシリ
ンダヘッド３の上部に動弁室４が形成され、この動弁室
４がカムカバー５より閉塞されている。

【００２０】上記クランクケース１の一側は開口されて
おり、この開口部が、図３に示すようにメインベアリン
グカバー６にて閉塞されている。クランクケース１内に
はクランク軸７が横設されており、このクランク軸７の
両端側がクランクケース１及びメインベアリングカバー
６にメインベアリング（図示せず）を介して支承されて
いる。

【００２１】メインベアリングカバー６から突出するク
ランク軸７の軸端に作業機が連設され、又、反メインベ
アリングカバー６側から突出するクランク軸７の軸端に
冷却ファン（図示せず）が軸着されている。

【００２２】クランク軸７のメインベアリングカバー６
側にクランクギヤ８ａが設けられ、このクランクギヤ８
ａに噛合するカム駆動ギヤ８ｂがカム駆動軸９に設けら
れ、この両ギヤ８ａ，８ｂにて減速機構８が構成されて
いる。カム駆動軸９は減速機構８によりクランク軸７の
回転速度に対して１／２に減速された状態で回転するよ
うに設定されている。

【００２３】一方、動弁室４には、カム軸１０が配設さ
れている。このカム軸１０は動弁室４のほぼ中央をシリ
ンダブロック２とシリンダヘッド３との合わせ面に沿っ
てクランク軸７及びカム駆動軸９に直交する方向へ延出
され、その中途がシリンダヘッド３に一体形成されたカ
ム軸支持部４ｂに回動自在に支持されている。

【００２４】又、図３に示すように、同図から見たシリ
ンダヘッド３の左下部に軸遊挿路３ｂが形成され、更
に、このシリンダヘッド３を頂部に固設するシリンダブ
ロック２にも、図１に示すように上記軸遊挿路３ｂに連
通する軸遊挿路２ａが形成されており、シリンダヘッド
３に形成された軸遊挿路３ｂが動弁室４に開口され、
又、シリンダブロック２に形成された軸遊挿路２ａがク
ランクケース１内に開口されている。

【００２５】軸遊挿路２ａ，３ｂには中間軸１１が遊挿
されており、この中間軸１１の両軸端がクランクケース
１の底面に形成された中間軸支持部４ａ、及びシリンダ
ヘッド３に形成されて動弁室４から軸遊挿路３ｂ上に臨
まされている中間軸支持部１ａに回動自在に支持されて
いる。

【００２６】又、図３に示すように、中間軸１１はカム
駆動軸９とカム軸１０との双方に対して直交する方向へ
延出されており、カム駆動軸９と交差する位置に入力側
ねじ歯車１１ａが設けられ、又カム軸１０と交差する位
置に出力側ねじ歯車１１ｂが設けられている。

【００２７】更に、カム駆動軸９及びカム軸１０の中間
軸１１に交差する位置に、各ねじ歯車１１ａ，１１ｂに
噛合するカム駆動ねじ歯車９ａ、カムねじ歯車１０ａが
それぞれ設けられている。

【００２８】又、動弁室４に配設されているカム軸１０
のカムねじ歯車１０ａの反対側の端部に吸気カム１０ｂ
と排気カム１０ｃとが設けられており、更に、吸気カム
１０ｂと排気カム１０ｃとの上方に、両端が動弁室４の
壁面とカム軸支持部４ｂとに支持されているロッカ軸１
２が横設されている。

【００２９】ロッカ軸１２には排気側ロッカアーム１３
と吸気側ロッカアーム１４とのほぼ中央が回動自在に軸
支されており、この両ロッカアーム１３，１４の一端が
吸気カム１０ｂと排気カム１０ｃに摺接され、又、他端
に排気弁１５、吸気弁１６の軸端部が当接されている。

【００３０】排気弁１５と吸気弁１６とは、カム軸１０
を挟む線対称な位置に配設されており、従って、両弁１
５，１６とは水平線上に配設されることになる。更に、
図３に示すように、シリンダヘッド３に形成された燃焼
室３ｃに対して、排気弁１５と吸気弁１６がＶ字状に臨
まされている。尚、同図には排気弁１５が明示されてい
ないが排気弁１５は軸支持部４ｂを挟んで線対称な位置
に配設されている。

【００３１】次に、上記構成による本実施の形態の作用
について説明する。クランク軸７が回転すると、このク
ランク軸７に連結されている作業機が駆動され、同時
に、クランク軸７と平行に配設されているカム駆動軸９
が、互いに噛合するクランクギヤ８ａとカム駆動ギヤ８
ｂとからなる減速機構８により、１／２に減速された回
転速度で回転する。

【００３２】中間軸１１はカム駆動軸８とカム軸１０と
に対して直交方向へ延出されており、中間軸１１とカム
駆動軸８とに設けた互いに噛合する一対のねじ歯車９
ａ，１１ａ、及び中間軸１１とカム軸１０とに設けた互
いに噛合する一対のねじ歯車１１ｂ，１０ａにより、カ
ム駆動軸９から出力されるカム駆動力がカム軸１０に伝
達され、このカム軸１０をクランク軸７に対し、１／２
に減速された回転数で同期回転させる。

【００３３】カム軸１０はシリンダヘッド３の、図２に
示すように下方から上方へシリンダブロック２とシリン
ダヘッド３との合わせ面に沿って延出されているため、
先端に設けた吸気カム１０ｂと排気カム１０ｃを挟んで
両側に配設される排気弁１５と吸気弁１６とは水平線上
に配設することが可能となり、排気弁１５と吸気弁１６
とが燃焼室３ｃに対してＶ字状に臨まされて、弁軸の後
端が拡開されても、エンジンの高さ方向に影響を及ぼす
ことが無く、傾斜型エンジンの全高を低く抑えることが
できる。

【００３４】又、クランク軸７の一端に固定されている
冷却ファン（図示せず）にて発生した冷却風は、図２の
右側から左側へ流れるが、この冷却風の風路から外れた
位置に中間軸１１が配設されているため、中間軸１１を
覆うシリンダブロック及びシリンダヘッドの各部位にて
冷却風の流れが阻害されず、エンジンの冷却性が向上す
る。

【００３５】更に、カム駆動軸９とカム軸１０とを、中
間軸１１、及び各軸間を連結する各一対のねじ歯車９
ａ，１１ａ（１１ｂ，１０ａ）により連結したので、組
立の際には、予め両側にねじ歯車１１ａ，１１ｂを設け
た中間軸１１をシリンダブロック２に形成した軸遊挿路
２ａに対して、シリンダブロック２の合わせ面側から挿
通して、軸端をクランクケース１の底部に形成した中間
軸支持部１ａに支持させ、且つ入力側ねじ歯車１１ａを
カム駆動軸９に設けたカム駆動ねじ歯車９ａに噛合させ
て仮止めし、次いで、シリンダヘッド３をシリンダブロ
ック２の合わせ面に固定することで、出力側ねじ歯車１
１ｂがカム軸１０に設けたカムねじ歯車１０ａと噛合
し、且つ、軸端がシリンダヘッド３に形成された中間軸
支持部４ａに支持されて、中間軸１１が固定されるた
め、組付けが容易となり、組立作業性が向上する。

【００３６】又、カム駆動軸９の回転がクランク軸７の
回転に対して、減速機構８により１／２に減速されるて
いるため、中間軸の両端に設けたねじ歯車１１ａ，１１
ｂのギヤ比は１：２に設定する必要が無く、従って、ね
じ歯車１１ｂを収容する動弁室４の容積を必要以上に増
大させる必要がなく、相対的に動弁室４の容積を縮小さ
せることが可能となる。

【００３７】尚、本発明は上記実施の形態に限るもので
はなく、例えばカム駆動軸９及びカム軸１０と中間軸１
１とは、ねじ歯車に代えて一対の傘歯車で連設されてい
ても良い。

【００３８】又、クランク軸７とカム駆動軸９とを連設
する減速機構８は、両軸７，９に設けたスプロケット
と、この両スプロケット間に巻装するチェーンで構成さ
れていても良い。

【００３９】更に、カム軸１１は、排気弁１５と吸気弁
１６とを直接開閉動作させる、いわゆる直動式であって
も良い。更に、エンジン形式は縦型エンジン、水平型エ
ンジンの何れでもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
カム軸をカム駆動軸に対して直交する方向へ配設したの
で、カム駆動軸から出力されるカム駆動力をカム軸に伝
達する中間軸が、クランク軸等に連設する冷却ファンに
て発生する冷却風の風路から外れた位置に配設すること
が可能となり、エンジンの冷却性を向上させることがで
きる。

【００４１】又、カム駆動軸に対してカム軸を直交する
方向へ配設したので、シリンダブロックがクランクケー
スの一側から斜め上方に配設された、いわゆる傾斜型エ
ンジンでは、カム軸にて駆動される吸気弁と排気弁とを
水平方向へ配設することが可能となり、吸気弁或いは排
気弁がエンジン高さ方向へ突出せず、その分、エンジン
全高を低く抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】空冷式傾斜型エンジンのメインベアリングカバ
ーを外した状態の側面図

【図２】図１のII矢視正面図

【図３】図２のIII−III線断面図

【図４】シリンダヘッドを図２のIV−IV線断面で表した
側面図

【符号の説明】

１…クランクケース ３…シリンダヘッド ４…動弁室 ７…クランク軸 ８…減速機構 ９…カム駆動軸 ９ａ…カム駆動ねじ歯車 １０…カム軸 １０ａ…カムねじ歯車 １１…中間軸 １１ａ…入力側ねじ歯車 １１ｂ…出力側ねじ歯車 １５…排気弁 １６…吸気弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｆ 1/24 Ｆ０２Ｆ 1/24 Ｆ Ｆターム(参考） 3G016 AA06 AA09 AA19 BA21 BA23 BA30 CA13 CA17 CA22 CA42 CA43 CA44 CA57 GA00 3G024 AA14 AA15 AA18 AA19 DA04 DA08 EA01 FA00

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クランクケースにクランク軸と平行に配設
   したカム駆動軸とシリンダヘッド上に設けた動弁室に配
   設されているカム軸とを中間軸を介して連設したＯＨＣ
   エンジンのカム軸駆動装置において、 上記カム軸を上記カム駆動軸に対して直交する方向へ配
   設すると共に、 上記カム軸に連設する吸気弁と排気弁とを上記カム駆動
   軸に沿う方向へ配設したことを特徴とするＯＨＣエンジ
   ンのカム駆動装置。
2. 【請求項２】前記カム駆動軸が前記クランク軸に対し２
   倍の減速比に設定された減速機構を介して連設されてい
   ることを特徴とする請求項１記載のＯＨＣエンジンのカ
   ム軸駆動装置。
3. 【請求項３】前記カム駆動軸及び前記カム軸とが前記中
   間軸に対してねじ歯車或いは傘歯車を介して連設されて
   いることを特徴とする請求項１或いは２記載のＯＨＣエ
   ンジンのカム軸駆動装置。
4. 【請求項４】前記クランクケースの一側から、上部に前
   記動弁室を備えるシリンダブロックが斜め上方に配設さ
   れ、 前記吸気弁及び前記排気弁が水平方向に配設され、 前記カム軸が上記吸気弁と上記排気弁との間に下方から
   臨まされていることを特徴とする請求項１〜３の何れか
   に記載のＯＨＣエンジンのカム軸駆動装置。