JP2002242618A - エンジンのカムシャフトピン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カムシャフトピンを容易かつ確実に係止し得
るようにする。 【解決手段】 エンジンのシリンダヘッド４側に配設さ
れ、動弁用のカムシャフト２８を回転自在に支持するカ
ムシャフトピン６１の端部に、カムシャフトピン６１の
一部を切り欠いてＤ字形断面の係合部６３を形成する。
係合部６３は、シリンダヘッド４の側面から突出して配
設される。シリンダヘッド４の側面には、カムシャフト
ピン６１と偏心した位置にフランジボルト６２が取り付
けられる。フランジボルト６２のフランジ部６７は、係
合部６３と係合してカムシャフトピン６１を係止し、カ
ムシャフトピン６１の軸方向への抜け止めおよび周方向
の回り止めを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのカムシ
ャフトピンに関し、特に、動弁カムをシリンダヘッド側
に配したＯＨＣエンジンにおけるカムシャフトピンの抜
け止めおよび回り止め構造に適用して有効な技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】草刈機や動力噴霧機、発電機等の動力源
として、ＯＨＶ（頭上弁）型やＯＨＣ（頭上カム軸）型
の汎用エンジンが広く用いられている。このうちＯＨＣ
エンジンでは、動弁用のカムシャフトはシリンダヘッド
側に配設され、チェーンやコグベルト等によりクランク
シャフトと同期して駆動される。カムシャフトには動弁
カムが設けられており、シリンダヘッドに取り付けられ
たカムシャフトピンに回転自在に支持されている。動弁
カムにはロッカーシャフトを中心に揺動自在に設けられ
たロッカーアームが摺接しており、動弁カムの回転に伴
ってロッカーアームが揺動して吸排気バルブの開閉が行
われる。

【０００３】従来、このようなＯＨＣエンジンでは、カ
ムシャフトピン自体の抜け止めは、シリンダヘッド上に
取り付けられるロッカカバーによって行われている。そ
こではまず、カムシャフトピンの端部を一部切り欠くこ
とによりＤ形断面を有する係合部を形成し、これをシリ
ンダヘッド側面から突出させる。一方、ロッカカバー側
には、カムシャフトピン突出位置に対応する部位に、ロ
ッカカバーの下縁から下方に向けてカムシャフトピン係
止用の凸部を形成する。この凸部は、ロッカカバーをシ
リンダヘッド上に取り付けると、その先端部がちょうど
カムシャフトピンのＤカット平面部に当接するよう設定
されている。すなわち、カムシャフトピンはロッカカバ
ーの凸部によって係止されてその軸方向の動きが制約さ
れるようになり、これによりカムシャフトピンの抜け止
めが行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ロッカ
カバーの下端にカムシャフトピン係止用の凸部を形成す
る場合、ロッカカバー形状が複雑化するため、板取りや
金型製造などの製造上の面において不利になるという問
題があった。このため、ロッカカバーの単価が上昇し、
エンジンのコストアップの一因ともなるという問題があ
った。

【０００５】本発明の目的は、カムシャフトピンを容易
かつ確実に係止し得るようにすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のエンジンのカム
シャフトピンは、エンジンのシリンダヘッド側に配設さ
れ、動弁用のカムシャフトを回転自在に支持するカムシ
ャフトピンであって、前記カムシャフトピンの端部に前
記カムシャフトピンの一部を切り欠いて形成され、前記
シリンダヘッドの側面から突出して配設される係合部
と、前記シリンダヘッド側面の前記カムシャフトピンと
偏心した位置に設けられ、前記カムシャフトピンの係合
部と係合して、前記カムシャフトピンの軸方向への抜け
止めを行うカムシャフトピン係止部材とを有することを
特徴とする。

【０００７】本発明によれば、カムシャフトピン係止部
材をシリンダヘッドに取り付けるのみで、カムシャフト
ピンの抜け止めおよび回り止めを行うことができる。こ
のため、ロッカカバーにカムシャフトピン係止用の凸部
を設ける必要がなく、ロッカカバーの構成が簡略化さ
れ、コストの低減を図ることが可能となる。

【０００８】この場合、前記係合部を、平面部を有する
Ｄ字形断面に形成し、前記カムシャフトピン係止部材と
して、前記平面部に当接する部位を有するボルト部材を
用いても良い。これにより、Ｄカットとボルトによる簡
易な構成にてカムシャフトピンの抜け止めおよび回り止
めを行うことができ、さらにコスト低減に資することが
可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形
態であるカムシャフトピンを適用したＯＨＣエンジンの
構成を示す説明図、図２は図１のエンジンの外観図、図
３は図１のエンジンにおけるシリンダ軸線方向の断面図
である。

【００１０】図１のエンジンは、単気筒４サイクルガソ
リンエンジンであり、シリンダ軸線ＣＬが天地方向に対
し角度θだけ傾斜したいわゆる傾斜型のＯＨＣエンジン
となっている。当該エンジンでは、エンジン本体１は、
シリンダ２の下側にクランクケース３を一体に成形した
構成となっており、鉄や、アルミニウム合金等の軽合金
によって形成される。シリンダ２の上側にはアルミニウ
ム合金等のシリンダヘッド４が取り付けられている。ま
た、シリンダヘッド４の上側には、板金製若しくは合成
樹脂製のロッカーカバー５が載置されている。

【００１１】クランクケース３は、図１において右側の
側面が大きく開口しており、メインベアリングケース取
付面６となっている。メインベアリングケース取付面６
には、アルミニウム合金等のメインベアリングケース７
が取り付けられる。これにより、クランクケース３内に
クランク室８が形成されると共に、その下部に潤滑オイ
ル９が貯留されるオイルパン１０が形成される。

【００１２】ベアリングケース７には、メインベアリン
グ１１ａが圧入固定され、このベアリング１１ａにより
クランクシャフト１２の一端側が支持される。また、メ
インベアリング１１ａの外側にはオイルシール１３ａが
圧入固定されている。

【００１３】クランクケース３のメインベアリングケー
ス取付面６と反対側の壁面１４には、メインベアリング
１１ｂが圧入固定されている。そして、このメインベア
リング１１ｂによってクランクシャフト１２の他端側が
支持される。また、メインベアリング１１ｂの外側にも
オイルシール１３ｂが配されており、両オイルシール１
３ａ,１３ｂにより、オイルパン１０に貯留されたオイ
ル９がクランクシャフト１２部分からクランクケース３
外に漏出しないようになっている。

【００１４】壁面１４からクランクケース３の外部に延
伸したクランクシャフト１２の端部には、フライホイー
ル１５および冷却ファン１６が取り付けられている。こ
の冷却ファン１６は、クランクケース３の外側、筐体５
７の内側に配置され、クランクシャフト１２と共に回転
して筐体５７外部から冷却風を導入する。そして、この
導入した冷却風によりエンジン本体１やシリンダヘッド
４等の冷却を行う。さらに、筐体５７の外側には、リコ
イル装置１７が配設されており、リコイルレバー１７ａ
を手動にて引っ張ることによりクランクシャフト１２が
回転され、エンジンが始動するようになっている。

【００１５】シリンダ２の内部にはシリンダボア１８が
形成されている。シリンダボア１８内には、ピストン１
９が摺動自在に嵌合されている。シリンダボア１８の上
端側はシリンダヘッド４によって閉塞されており、ピス
トン１９の頂面とシリンダヘッド４の底壁面２０とによ
り燃焼室２１が形成されている。なお、燃焼室２１の上
部には、吸気バルブ２２や、図示しない排気バルブ、点
火プラグ等が臨まされている。

【００１６】ピストン１９には、ピストンピン２３を介
してコンロッド２４の小端部２５が回転自在に連結され
ている。また、コンロッド２４の大端部２６には、クラ
ンクシャフト１２のクランクピン２７が回転自在に連結
されている。これにより、ピストン１９の上下動に伴っ
て、クランクシャフト１２が回転する。一方、シリンダ
ヘッド４内には、シリンダ軸線ＣＬ上に、クランクシャ
フト１２と平行にカムシャフト２８が配設されている。
カムシャフト２８には、動弁カム２９とスプロケット３
１とが一体に形成されており、カムシャフトピン６１に
回転自在に支持されている。そして、調時動弁系３０に
より、動弁カム２９はクランクシャフト１２と同期して
駆動される。

【００１７】ここで、本発明においてはカムシャフトピ
ン６１が、シリンダヘッド４の側面に取り付けられたフ
ランジボルト（カムシャフトピン係止部材、ボルト部
材）６２によって抜け止めおよび回り止めされている。
図４,５は、図１のエンジンにおけるカムシャフトピン
を示す説明図であり、図４はシリンダヘッド上面方向か
ら見た状態を、図５はシリンダヘッド側面方向（図４に
おける矢視Ａ方向）から見た状態を示している。なお、
図５においては、シリンダヘッド４の形状は簡略化して
示されている。

【００１８】図４に示すように、カムシャフトピン６１
の端部には、ピンの一部を切り欠いて係合部６３が形成
されている。この係合部６３は、図５に示すように、断
面がＤ字形に形成されたＤカット形状となっており、弦
状に形成され軸方向に延在する平面部６４と、平面部６
４の最奥部に形成され径方向に延在する断面部６５とか
ら構成されている。また、係合部６３は、カムシャフト
ピン取付孔６６からシリンダヘッド４の側面に突出して
配設され、このとき断面部６５は、カムシャフトピン取
付孔６６の開口面と面一若しくは若干内側に位置するよ
う設定されている。

【００１９】これに対し、シリンダヘッド４の側面に
は、カムシャフトピン６１と距離ｅだけ偏心した位置
に、フランジボルト６２が取り付けられている。このフ
ランジボルト６２にはフランジ部６７が形成されてお
り、フランジボルト６２をシリンダヘッド４に取り付け
ると、フランジ部６７がカムシャフトピン取付孔６６に
かかるようになっている。従って、フランジ部６７は、
図４に示すように、その下面側が係合部６３の断面部６
５に当接し、フランジ部６７と係合部６３が係合する形
となる。すなわち、カムシャフトピン６１は、フランジ
部６７によって係止されて軸方向の動きが規制され、シ
リンダヘッド４から抜け出ないよう抜け止めされる。

【００２０】また、フランジ部６７は、カムシャフトピ
ン６１が回転すると、図５に一点鎖線にて示すように、
係合部６３の平面部６４と当接し係合する位置関係にあ
る。すなわち、カムシャフトピン６１は、フランジ部６
７によって係止されて回転方向の動きも規制され、カム
シャフト２８と共に連れ回りしないよう回り止めされ
る。

【００２１】このように本発明においては、フランジボ
ルト６２をシリンダヘッド４に取り付けるのみで、カム
シャフトピン６１の抜け止めおよび回り止めを行うこと
ができる。従って、ロッカカバー５にカムシャフトピン
係止用の凸部を設ける必要がなく、ロッカカバー５の構
成が簡略化され、コストの低減を図ることが可能とな
る。

【００２２】一方、クランクシャフト１２には、スプロ
ケット３２が固着されている。また、シリンダ２とシリ
ンダヘッド４には、チェーン室５０,５１が形成されて
おり、両スプロケット３１,３２の間は、これらのチェ
ーン室５０,５１内に配設されたチェーン３３にて連結
されている。そして、これらのスプロケット３１,３２
およびチェーン３３により調時動弁系３０が形成され
る。なお、スプロケット３１の歯数は、スプロケット３
２の歯数の２倍となっており、クランクシャフト１２が
２回転すると動弁カム２９が１回転するようになってい
る。また、チェーン３３は、チェーンテンショナ５５に
よって適宜張力が付与されている。

【００２３】動弁カム２９にはカム面２９ａが形成され
ており、このカム面２９ａにはロッカーアーム３４の一
端側に形成されたスリッパ３５が摺接している。ロッカ
ーアーム３４は、揺動式のものが吸気用と排気用に２個
設けられている。これらのロッカーアーム３４は、それ
ぞれロッカーサポート５９に支持されたロッカーシャフ
ト３６を中心として揺動自在に取り付けられている。ロ
ッカーアーム３４の他端側は、吸気バルブ２２や図示し
ない排気バルブの先端部とアジャストスクリュウ５６を
介して接続されている。そして、動弁カム２９によりロ
ッカーアーム３４が揺動すると、吸気バルブ２２や排気
バルブが駆動される。また、吸気バルブ２２や排気バル
ブは、バルブスプリング３７により閉弁方向に付勢され
ており、これにより、吸気バルブ２２等が動弁カム２９
の回転に伴って開閉される。

【００２４】次に、調時動弁系３０は、コンロッド２４
の大端部２６に設けられたスクレーパ３８によって潤滑
される。スクレーパ３８は、図３に示すように、大端部
２６の下側部材３９から下方、すなわち、クランクシャ
フト１２の径方向に延伸形成され、図３に一点鎖線にて
示すような軌跡を描きつつ、クランクシャフト１２の回
転に伴って揺動運動する。そしてこれにより、オイルパ
ン１０に溜まったオイル９が掻き上げられ、スクレーパ
３８が油面４０から出る際にオイル９がチェーン３３に
跳ねかけられ、調時動弁系３０の潤滑が行われる。

【００２５】スクレーパ３８は、略Ｌ字形の断面を有し
ており、底壁４１と、底壁４１の一端側に底壁４１と一
体に立設された側壁４２とから構成されている。なお、
本実施の形態では、底壁４１と側壁４２との間の角度は
９０°に形成されているが、両者の角度は直角には限定
されず、６０°〜９０°程度の間で適宜選択し得る。

【００２６】このようなスクレーパ３８の揺動運動に伴
い、底壁４１によってオイル９が掻き上げられると共
に、底壁４１によって掻き上げられたオイル９が、側壁
４２に案内されて側壁４２とは反対側に跳ね上げられ
る。すなわち、スクレーパ３８の側方にもオイル９の飛
沫が３次元的に斜めに跳ね上げられ、チェーンテンショ
ナ５５の根本部分近傍方向へ飛ばされる。また、その一
部はクランクケース３の内壁に当たってチェーン３３方
向に跳ね返る。従って、スクレーパ３８に対し、メイン
ベアリングケース７側にオフセットして配置されたチェ
ーン３３にオイル９の飛沫をかけることができ、チェー
ン３３にオイル９を確実に供給できる。

【００２７】このようにしてチェーン３３に跳ねかけら
れたオイル９は、チェーン３３の移動と共にシリンダヘ
ッド４側に運ばれ、スプロケット３１の潤滑も行われ
る。また、スプロケット３２もチェーン３３に付着した
オイル９によって潤滑される。

【００２８】ところで、チェーン３３に付着したオイル
９は、その一部がシリンダヘッド４側にて遠心力によっ
て振り飛ばされる。すなわち、チェーン３３がスプロケ
ット３１に巻き付く際に、その一部がスプロケット３１
の円周方向に飛ばされチェーン３３から分離する。当該
エンジンでは、スプロケット３１の上方にはロッカーカ
バー５が配設されており、オイル９の飛沫はロッカーカ
バー５の天井面５３に当たる。そして、天井面５３に付
着したオイル９は、天井面５３に沿って下方に流れ、チ
ェーン室５１,５０を伝ってオイルパン１０に戻され
る。

【００２９】また、ロッカーカバー５の天井面５３の一
部には、図１に示すように、凸部５４が形成されてお
り、天井面５３に付着したオイル９がこの凸部５４から
滴下するようにもなっている。この凸部５４は、動弁カ
ム２９とスリッパ３５との摺接部の上方に位置してお
り、ここから滴下するオイル９によって前記摺接部が潤
滑されるようになっている。

【００３０】シリンダヘッド４の内部にはさらに、チェ
ーン室５１とは別に気液分離室４３が設けられている。
また、ロッカーカバー５内には、この気液分離室４３と
リードバルブ４４を介して連通した気液分離室４５が形
成されている。さらに、気液分離室４５は、ブローバイ
通路４６を介してエアクリーナ４７に接続されている。
なお、エアクリーナ４７は、気化器４８を介してシリン
ダヘッド４内の吸気ポート４９に接続されている。

【００３１】これらの気液分離室４３,４５は、クラン
ク室８内に貯留されるブローバイガスをエアクリーナ４
７に還流させる際に、ブローバイガスに含まれるオイル
９のミスト分を分離させるためのものである。当該エン
ジンでは、気液分離室４３は、シリンダボア１８とは別
に形成されたチェーン室５０に開口している。すなわ
ち、シリンダ２のチェーン室５０上端部には、ガス導入
口５２が設けられており、チェーン室５０に流入したブ
ローバイガスは、ガス導入口５２を介して気液分離室４
３内に流入する。そして、気液分離室４３内を流通する
ことにより、その中のオイルミスト分が気液分離室４３
の壁面に付着し、ブローバイガスとオイルミストの分離
が行われる。この際、気液分離室４３内にて分離された
オイル分は、気液分離室４３およびチェーン室５０の壁
面を伝ってオイルパン１０に戻される。

【００３２】また、リードバルブ４４を経てロッカーカ
バー５内に流入したブローバイガスは、さらに、気液分
離室４５内にてオイルミスト分の分離が行われる。つま
り、気液分離室４５に入ったブローバイガス中のオイル
ミスト分が、気液分離室４５の壁面に付着し、さらに気
液分離が行われる。なお、ロッカーカバー５の下面側に
は、図示しないオイルリターン孔が設けられており、気
液分離室４５の壁面に付着したオイル分は、そこからチ
ェーン室５１,５０に流出し、チェーン室５１,５０の壁
面を伝ってオイルパン１０に戻される。

【００３３】以上、本発明を実施の形態に基づき具体的
に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。たとえば、前述の実施の
形態では、カムシャフトピン係止部材としてフランジボ
ルトを使用した例を示したが、フランジ部に代えてワッ
シャを使用しても良く、さらに、他の板状や棒状の係止
部材を適用することもできる。また、カムシャフトピン
係止部材をシリンダヘッドに取り付ける形態もネジには
限定されず、ピン形状の係止部材を打ち込む形態など、
他の方式を採用することも可能である。

【００３４】一方、前述の実施の形態では、傾斜型エン
ジンに本発明を適用したものを示したが、シリンダ軸線
が天地方向に沿って配置された通常のエンジンに本発明
を適用することも勿論可能である。また、単気筒の空冷
エンジンを例として示したが、本発明を多気筒の空冷エ
ンジンや、単気筒または多気筒の水冷エンジンに適用す
ることも可能である。

【００３５】さらに、シリンダ２とクランクケース３を
一体に形成した例を示したがこれらを分離形成すること
も可能であり、シリンダヘッド４とシリンダ２とを一体
に形成するようにしても良い。加えて、調時動弁系３０
を、スプロケット３１,３２とチェーン３３にて構成し
た例を示したが、これをコグプーリとコグベルトやタイ
ミングプーリとタイミングベルトなど、他の公知の調時
動弁系を適用することも可能である。

【００３６】

【発明の効果】本発明のカムシャフトピンによれば、カ
ムシャフトピンの端部に係合部を形成すると共に、シリ
ンダヘッド側面に設けられ係合部と係合するカムシャフ
トピン係止部材を設けたので、カムシャフトピン係止部
材をシリンダヘッドに取り付けるだけで、カムシャフト
ピンの抜け止めおよび回り止めを行うことができる。従
って、従来のようにロッカカバーにカムシャフトピン係
止用の凸部を設ける必要がなく、ロッカカバーの構成が
簡略化され、コストの低減を図ることが可能となる。

【００３７】また、係合部を平面部を有するＤ字形断面
に形成すると共に、カムシャフトピン係止部材として、
平面部に当接する部位を有するボルト部材を用いること
により、Ｄカットとボルトによる簡易な構成にてカムシ
ャフトピンの抜け止めおよび回り止めを行うことがで
き、さらにコスト低減を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態であるカムシャフトピン
を適用したＯＨＣエンジンの構成を示す説明図である。

【図２】図１のエンジンの外観図である。

【図３】図１のエンジンにおけるシリンダ軸線方向の断
面図である。

【図４】図１のエンジンにおけるカムシャフトピンを示
す説明図であり、シリンダヘッド上面方向から見た状態
を示している。

【図５】図１のエンジンにおけるカムシャフトピンを示
す説明図であり、シリンダヘッド側面方向（図４におけ
る矢視Ａ方向）から見た状態を示している。

【符号の説明】

４ シリンダヘッド ２８ カムシャフト ２９ 動弁カム ６１ カムシャフトピン ６２ フランジボルト（カムシャフトピン係止部材、
ボルト部材） ６３ 係合部 ６４ 平面部 ６７ フランジ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G016 AA02 AA07 AA19 BA18 BA23 BA30 BA31 BA33 BB11 BB18 CA02 CA04 CA22 CA31 CA32 CA52 CA57 DA13 EA02 EA08 FA27 FA37 FA38 GA01 3G024 AA18 DA03 DA09 DA22 FA14

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのシリンダヘッド側に配設さ
   れ、動弁用のカムシャフトを回転自在に支持するエンジ
   ンのカムシャフトピンであって、 前記カムシャフトピンの端部に前記カムシャフトピンの
   一部を切り欠いて形成され、前記シリンダヘッドの側面
   から突出して配設される係合部と、 前記シリンダヘッド側面の前記カムシャフトピンと偏心
   した位置に設けられ、前記カムシャフトピンの係合部と
   係合して、前記カムシャフトピンの軸方向への抜け止め
   を行うカムシャフトピン係止部材とを有することを特徴
   とするエンジンのカムシャフトピン。
2. 【請求項２】 請求項１記載のエンジンのカムシャフト
   ピンにおいて、前記係合部は、平面部を有するＤ字形断
   面に形成され、前記カムシャフトピン係止部材は、前記
   平面部に当接する部位を有するボルト部材であることを
   特徴とするエンジンのカムシャフトピン。