JP2005061274A

JP2005061274A - 車両用エンジン

Info

Publication number: JP2005061274A
Application number: JP2003290203A
Authority: JP
Inventors: Goichi Okazawa; 悟一岡澤
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2003-08-08
Filing date: 2003-08-08
Publication date: 2005-03-10
Also published as: EP1505265A3; US20050045131A1; US6973902B2; EP1505265A2

Abstract

【課題】他部品に制約を生じないレイアウトで、かつ部品点数を減らしたコストダウンを図り、さらにカムチェーンテンショナへの高圧力の確保を可能にする車両用エンジンを提供する。
【解決手段】潤滑油の圧力で作動してカムチェーン２３の挙動を一定に保つカムチェーンテンショナ６０と、シリンダヘッド４のカム軸１８，１９に潤滑油を供給するための潤滑油通路５０〜５３と、この潤滑油通路５２から分岐してカムチェーンテンショナ６０へ油圧を供給する分岐潤滑油通路５６を備え、分岐潤滑油通路５６は、シリンダヘッド４より上流部に位置する潤滑油通路５２中の絞り部５５より上流側の潤滑油通路５２から分岐させてカムチェーンテンショナ６０へ連通する。
【選択図】図３

Description

この発明は、潤滑油の圧力で作動してカムチェーンの挙動を一定に保つカムチェーンテンショナを備える車両用エンジンに関するものである。

クランク軸の回転をカム軸に伝達する車両用エンジンにおいて、カムチェーンの挙動を一定に保つために、油圧で押し出されるプランジャを用いたカムチェーンテンショナを設けたものが知られている。

このカムチェーンテンショナに潤滑油を供給する通路は、クランクケースから別体のデリバリーパイプを設け、このデリバリーパイプによって潤滑油をカムチェーンテンショナに供給するものがある。このように、別体のデリバリーパイプ等の配管をするものでは、他部材と干渉しないようにする必要があり、レイアウト上に制約があるとともに、部品点数が増えるため、製作コストが嵩む。

また、ヘッドシリンダにカムチェーンテンショナを取り付け、ヘッドシリンダに形成した潤滑油通路からカムチェーンテンショナに潤滑油を供給するものがあるが（例えば、特許文献１）、下流側のヘッドシリンダの潤滑油通路からカムチェーンテンショナに潤滑油が供給されるために潤滑油の圧力が低下し、あるいは潤滑油に混入する空気によって潤滑油の圧力が低下する等の問題がある。
特開２０００−２４０７４３号公報

この発明が解決しようとする課題は、他部品に制約を生じないレイアウトで、かつ部品点数を減らしたコストダウンを図り、さらにカムチェーンテンショナへの高圧力の確保を可能にする車両用エンジンを提供する。

前記課題を解決するために、この発明は、以下のように構成した。

請求項１に記載の発明は、潤滑油の圧力で作動してカムチェーンの挙動を一定に保つカムチェーンテンショナと、シリンダヘッドのカム軸に潤滑油を供給するための潤滑油通路と、この潤滑油通路から分岐して前記カムチェーンテンショナへ油圧を供給する分岐潤滑油通路を備え、
前記分岐潤滑油通路は、前記シリンダヘッドより上流部に位置する前記潤滑油通路中の絞り部より上流側の前記潤滑油通路から分岐させて前記カムチェーンテンショナへ連通することを特徴とする車両用エンジンである。

請求項２に記載の発明は、前記カムチェーンテンショナをシリンダブロックに取り付け、このシリンダブロックに前記分岐潤滑油通路を形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用エンジンである。

請求項３に記載の発明は、シリンダ軸線方向から視て、前記シリンダヘッドへの前記潤滑油通路に対し前記カムチェーンから遠ざかる方向に、前記カムチェーンテンショナを取り付けるテンショナ取付座面が位置することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用エンジンである。

請求項４に記載の発明は、前記テンショナ取付座面の取付開口側から前記分岐潤滑油通路を加工したことを特徴とする請求項３に記載の車両用エンジンである。

請求項５に記載の発明は、前記分岐潤滑油通路は、前記テンショナ取付座面の取付開口側から所定距離奥まった部位に開口することを特徴とする請求項３に記載の車両用エンジンである。

請求項６に記載の発明は、潤滑油の圧力で作動してカムチェーンの挙動を一定に保つカムチェーンテンショナと、シリンダヘッドのカム軸に潤滑油を供給するための潤滑油通路と、この潤滑油通路から分岐して前記カムチェーンテンショナへ油圧を供給する分岐潤滑油通路を備え、
前記カムチェーンテンショナは、テンショナシューに推力を加えるプランジャと、このプランジャに圧力を与える潤滑油室とを有し、
前記潤滑油室の最高位置に連通するエア抜き通路を有することを特徴とする車両用エンジンである。

請求項７に記載の発明は、前記エア抜き通路は、前記カムチェーンテンショナの取付孔に連通することを特徴とする請求項６に記載の車両用エンジンである。請求項８に記載の発明は、前記取付孔は、前記カムチェーンを配置するカムチェーン室に開口し、この開口部上縁に面取りを形成したことを特徴とする請求項７に記載の車両用エンジンである。

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

請求項１に記載の発明では、カムチェーンテンショナへ油圧を供給する分岐潤滑油通路を、シリンダヘッドより上流の潤滑油通路中の絞り部より上流側から分岐させてカムチェーンテンショナへ連通させたことで、絞り部によって圧力が低下することがなく高圧力の確保を可能である。

請求項２に記載の発明では、シリンダブロックに分岐潤滑油通路を形成することで、特に自動二輪車等の車両に搭載する場合、シリンダヘッドやクランクケース周りと比較して、他部品に制約を生じないレイアウトが可能で、かつシリンダブロックに直接分岐潤滑油通路を加工して形成することで部品点数を減らしたコストダウンを図ることができる。

請求項３に記載の発明では、カムチェーンテンショナを取り付けるテンショナ取付座面が、シリンダヘッドへの潤滑油通路に対しカムチェーンから遠ざかる方向に位置することで、カムチェーンテンショナの取付が外方へ突出した位置であり、しかも潤滑油通路が邪魔にならず加工が容易である。

請求項４に記載の発明では、テンショナ取付座面の取付開口側から取付開口を利用して分岐潤滑油通路を加工することで、加工孔の埋め栓等が不要である。

請求項５に記載の発明では、分岐潤滑油通路がテンショナ取付座面の取付開口側から所定距離奥まった部位に開口することで、カムチェーンテンショナはＯリング等でのシールが可能である。

請求項６に記載の発明では、カムチェーンテンショナは、プランジャに圧力を与える潤滑油室の最高位置に連通するエア抜き通路を有することから、カムチェーンテンショナの取付角度に制限なく潤滑油室のエア抜きを行なうことができ、高圧力の確保が可能である。

請求項７に記載の発明では、エア抜き通路がカムチェーンテンショナの取付孔に連通することで、カムチェーンテンショナにエア抜き通路を加工すればよく、エア抜き通路の加工が容易である。

請求項８に記載の発明では、取付孔がカムチェーンを配置するカムチェーン室に開口し、この開口部上縁に面取りを形成することで、取付孔から出てきたエアを確実にチェーン室へ排出することができる。

以下、この発明の車両用エンジンの実施の形態を図面にもとづいて説明するが、この発明は、この実施の形態に限定されない。また、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明の用語はこれに限定されない。

図１は直列多気筒エンジンの車両搭載姿勢における側面図、図２は直列多気筒エンジンのカムチェーン室の断面図、図３は直列多気筒エンジンのカムチェーン室の側面図、図４はカムチェーンテンショナの取付部の平面図、図５は図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図、図６は潤滑油通路の絞り部を示す断面図である。

この実施の形態の車両用エンジン１は、クランクケース２、シリンダブロック３及びシリンダヘッド４を有する。クランクケース２は、ロアケース２ａとアッパーケース２ｂから構成され、ロアケース２ａの下面にオイルパン５が接合され、アッパーケース２ｂの上面にシリンダブロック３が接合されている。シリンダブロック３には、複数のシリンダ３ａを直列に列設され、このシリンダブロック３の上面にシリンダヘッド４が接合されている。

ロアケース２ａとアッパーケース２ｂとの接合面には、公知のエンジンと同様に、クランク軸１０が軸支されている。このクランク軸１０に複数のシリンダ３ａに配置したピストン１１がコンロッド１２を介して連結されている。シリンダ３ａとピストン１１の頭部とシリンダヘッド４の凹部とで燃焼室１３を形成し、シリンダヘッド４には燃焼室１３に開口する吸気通路１４と排気通路１５が形成されている。

シリンダヘッド４には、吸気バルブ１６が吸気通路１４の開口１４ａを開閉可能に設けられ、また排気バルブ１７が排気通路１５の開口１５ａを開閉可能に設けられている。この吸気バルブ１６及び排気バルブ１７は、それぞれ対応して配置されるカム軸１８，１９のカム１８ａ，１９ａによって開閉作動する。シリンダヘッド４は、ヘッドカバー３０で覆われている。

カム軸１８，１９の端部には、それぞれスプロケット２０，２１が設けられ、このスプロケット２０，２１とクランク軸１０に設けた駆動スプロケット２２とにカムチェーン２３が掛け渡され、クランク軸１０の回転に連動してカム軸１８，１９が回転し、カム軸１８，１９のカム１８ａ，１９ａによって吸気バルブ１６及び排気バルブ１７を所定のタイミングで開閉する。

この実施の形態の車両用エンジン１では、図２及び図３に示すように、クランクケース２、シリンダブロック３及びシリンダヘッド４の側部に、カムチェーン２３を配置するカムチェーン室３１が配置され、このカムチェーン室３１は側部カバー３２で覆われている。

クランク軸１０の動力は、クラッチ装置４０を介して変速機４１に伝達され、変速機４１から動力伝達機構を介して駆動輪に伝達される。変速機４１には、オイルポンプ駆動スプロケット４２が設けられ、このオイルポンプ駆動スプロケット４２はオイルポンプ駆動チェーン４３を介してオイルポンプ４４を駆動する。オイルポンプ４４は、図１に示すように、ロアケース２ａの側部に配置され、このオイルポンプ４４は吸入口４４ａと吐出口４４ｂを有する。オイルポンプ４４の吸入口４４ａには、オイルパン５に配置される吸い上げ管４５が接続され、吐出口４４ｂには送出し管４６が接続され、この送出し管４６はオイルクーラ４７に接続され、オイルポンプ４４の駆動によってオイルパン５に貯留する潤滑油を吸い上げてオイルクーラ４７へ送る。

オイルクーラ４７で冷却された潤滑油は、ロアケース２ａに形成された潤滑油通路５０によってクランク軸１０の軸受部等へ送り、さらに、ピストン１１やコンロッド１２の潤滑部へ送り、各部を潤滑する。さらに、潤滑油は、潤滑油通路５１からシリンダブロック３に形成された潤滑油通路５２に送られ、この潤滑油通路５２からシリンダヘッド４に形成された潤滑油通路５３へ送られ、潤滑油通路５３によってカム軸１８，１９の軸受部へ送られ、各軸受部を潤滑する。

シリンダブロック３とシリンダヘッド４との間には、図６に示すように、ガスケット５４が配置されている。このガスケット５４には、絞り部５５が形成され、この絞り部５５によって潤滑油通路５２と潤滑油通路５３の間が小径になって絞られている。この絞り部５５の上流側では、潤滑油通路５０，５１，５２の潤滑の圧力が低下しないようになっており、クランク軸１０の軸受部等、さらに、ピストン１１やコンロッド１２の潤滑部を確実に潤滑することができる。

この実施の形態の車両用エンジン１では、潤滑油の圧力で作動してカムチェーン２３の挙動を一定に保つカムチェーンテンショナ６０と、シリンダヘッド４のカム軸１８，１９に潤滑油を供給するための潤滑油通路５０，５１，５２，５３と、この潤滑油通路５２から分岐してカムチェーンテンショナ６０へ油圧を供給する分岐潤滑油通路５６を備えている。

カムチェーン２３には、テンショナシュー７０，７１，７２が当接している。テンショナシュー７０はヘッドカバー３０に固定され、テンショナシュー７１は、側部カバー３２に固定され、テンショナシュー７２は側部カバー３２に支持軸７３を支点にして開閉作動可能に設けられている。

カムチェーンテンショナ６０は、図４乃至図５に示すように、プランジャボディ６１とプランジャ６２とを有している。シリンダブロック４には取付部４ａがボス状に突出して形成され、この取付部４ａには取付孔４ａ１が形成されている。

また、プランジャボディ６１の頭部６１ａには鍔部６１ａ１が形成され、軸部６１ｂには、環状凹部６１ｂ２が形成され、この環状凹部６１ｂ２にＯリング６３が係合されている。プランジャボディ６１の軸部６１ｂを取付孔４ａ１に挿入し、取付部４ａのテンショナ取付座面４ａ５に鍔部６１ａ１を当接し、締付ボルト９０によって鍔部６１ａ１を取付部４ａに締付固定する。プランジャボディ６１と取付孔４ａ１との間は、Ｏリング６３でシールされている。

プランジャ６２はプランジャボディ６１に摺動可能に設けられ、プランジャ６２とプランジャボディ６１とによってプランジャ６２に圧力を与える潤滑油室６４が形成される。プランジャ６２にはサークリップ６５が設けられている。

潤滑油室６４には支持体６６が配置され、この支持体６６によって潤滑油室６４が第１室６４ａと第２室６４ｂに区画される。支持体６６とプランジャ６２との間にスプリング６７が圧縮して配置され、プランジャ６２を常に先端部６２ａがテンショナシュー７２の受体７４に当接するように付勢し、プランジャ６２には、吐出通路６２ｂが形成されている。

プランジャボディ６１には、分岐潤滑油通路５６の開口５６ａに対向して凹部６１ｃが形成され、この凹部６１ｃから導入通路６１ｄが第１室６４ａに連通して形成されている。

この実施の形態のカムチェーンテンショナ６０は、潤滑油が分岐潤滑油通路５６、導入通路６１ｄを介して第１室６４ａに供給され、第１室６４ａから第２室６４ｂに供給される。

この潤滑油の供給によって第２室６４ｂ内の圧力が上昇してプランジャボディ６１が前進し、プランジャ６２の先端部６２ａがテンショナシュー７２の受体７４を押し、テンショナシュー７２に推力を加える。

プランジャ６２は、スプリング６７の荷重で押し出され、テンショナシュー７２から力を受けたプランジャ６２は、油に満たされた第２室６４ｂのダンピング効果で、カムチェーン２３の挙動を安定させる。第２室６４ｂが所定圧力以上になると、潤滑油がプランジャ６２の吐出通路６２ｂからカムチェーン室３１に吐出する。このように、カムチェーンテンショナ６０は、潤滑油の圧力で作動してカムチェーン２３の挙動を一定に保つことができる。

このプランジャ６２に圧力を与える潤滑油室６４には、図３に示すように、第１室６４ａの潤滑油室６４の最高位置に連通するエア抜き通路８０がプランジャボディ６１の軸部６１ｂに径方向外方に向けて形成され、このエア抜き通路８０は軸部６１ｂの外部に開口８０ａし、エア抜き通路８０がカムチェーンテンショナ６０の取付孔４ａ１に連通している。

プランジャボディ６１の軸部６１ｂには、エア抜き通路８０の開口８０ａから先端側を小径にすることで取付孔４ａ１との間に僅かな隙間８１が形成され、エアがエア抜き通路８０の開口８０ａから隙間８１に排出される。

取付孔４ａ１は、カムチェーン２３を配置するカムチェーン室３１に開口し、この開口部上縁に面取り４ｆが形成されている。この面取り４ｆは、プランジャボディ６１の軸部６１がエア抜き通路８０の開口８０ａの近傍まで開放するように形成され、エア抜き通路８０から取付孔４ａ１に形成される隙間８１に出てきたエアを確実にチェーン室３１へ排出することができる。

この実施の形態のカムチェーンテンショナ６０の配置状態によってプランジャ６２に圧力を与える潤滑油室の最高位置がプランジャ６２の先端部６２ａとなる場合は、潤滑油に混入するエアは吐出通路６２ｂを通ってチェーン室３１へ排出することができる。

このカムチェーンテンショナ６０の配置状態によっては、プランジャ６２に圧力を与える潤滑油室の最高位置がプランジャ６２の先端部６２ａとならないで、プランジャ６２に圧力を与える潤滑油室６４の第１室６４ａが最高位置になることがあっても、この最高位置の第１室６４ａに連通するエア抜き通路８０を有することから、潤滑油に混入するエアが第１室６４ａに溜ると、このエアがエア抜き通路８０を通って取付孔４ａ１の隙間８１に抜け、この取付孔４ａ１の隙間８１から出てきたエアは開口部上縁の面取り４ｆによって確実にチェーン室３１へ排出することができる。

また、カムチェーンテンショナ６０の配置状態によっては、潤滑油室６４の第２室６４ｂが最高位置になる場合には、第２室６４ｂに連通するエア抜き通路を形成することで、カムチェーンテンショナ６０の取付角度に制限なく潤滑油室６４のエア抜きを行なうことができ、エアによって潤滑油の圧力低下が防止でき、高圧力の確保が可能である。

また、エア抜き通路８０が取付孔４ａ１の隙間８１に連通することで、プランジャボディ６１にエア抜き通路８０を加工すればよく、エア抜き通路８０の加工が容易である。カムチェーンテンショナ６０の取付角度によっては、プランジャ６２にエア抜き通路を加工する場合もある。

この実施の形態の分岐潤滑油通路５６は、図６に示すように、シリンダヘッド４より上流の潤滑油通路５２中の絞り部５５より上流側の潤滑油通路５２から分岐させてカムチェーンテンショナ６０へ連通しており、カムチェーンテンショナ６０の潤滑油室６４は、絞り部５５によって圧力が低下することがなく高圧力の確保を可能である。このため、オイルポンプ４４を大型にすることなくカムチェーンテンショナ６０を作動させることができる。

また、カムチェーンテンショナ６０をシリンダブロック３の取付部４ａに取り付け、このシリンダブロック３に分岐潤滑油通路５６を形成しており、特に自動二輪車等の車両に搭載する場合、シリンダヘッド４やクランクケース２周りと比較して、他部品に制約を生じないレイアウトが可能で、かつシリンダブロック３に直接分岐潤滑油通路５６を加工して形成することで部品点数を減らしたコストダウンを図ることができる。

また、図３に示すように、シリンダ軸線方向から視て、シリンダヘッド４への潤滑油通路５２に対しカムチェーン２３から遠ざかる方向に、カムチェーンテンショナ６０を取り付けるテンショナ取付座面４ａ５が位置しており、カムチェーンテンショナ６０の取付が外方へ突出した位置であり、しかも潤滑油通路５２が邪魔にならず加工が容易である。

また、分岐潤滑油通路５６は、図５に示すように、テンショナ取付座面４ａ５の取付開口側から工具によって加工され、カムチェーンテンショナ６０を取り付ける取付孔４ａ１の取付開口を利用して分岐潤滑油通路５６を加工することで、加工孔の埋め栓等が不要である。また、分岐潤滑油通路５６の開口５６ａがテンショナ取付座面４ａ５の取付開口側から所定距離奥まった部位であり、カムチェーンテンショナ６０はＯリング等でのシールが可能である。

また、この実施の形態では、エア抜き通路８０をプランジャボディ６１に小さな孔加工によって形成しているが、これに限定されずスクリュー孔を形成し、このスクリュー孔にスクリューを螺着し、このスクリュー孔とスクリューの僅かな隙間をエア抜き通路としてもよい。

潤滑油の圧力で作動してカムチェーンの張力を一定に保つカムチェーンテンショナを備える車両用エンジンに適用できる。

直列多気筒エンジンの側面図である。直列多気筒エンジンのカムチェーン室の断面図である。直列多気筒エンジンのカムチェーン室の側面図である。カムチェーンテンショナの取付部の平面図である。図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。潤滑油通路の絞り部を示す断面図である。

符号の説明

１車両用エンジン
２クランクケース
３シリンダブロック
４シリンダヘッド
２３カムチェーン
３１カムチェーン室
３２側部カバー
４４オイルポンプ
５０〜５３潤滑油通路
５６分岐潤滑油通路
６０カムチェーンテンショナ
６１プランジャボディ
６２プランジャ
６４潤滑油室
７０〜７２テンショナシュー

Claims

潤滑油の圧力で作動してカムチェーンの挙動を一定に保つカムチェーンテンショナと、シリンダヘッドのカム軸に潤滑油を供給するための潤滑油通路と、この潤滑油通路から分岐して前記カムチェーンテンショナへ油圧を供給する分岐潤滑油通路を備え、
前記分岐潤滑油通路は、前記シリンダヘッドより上流部に位置する前記潤滑油通路中の絞り部より上流側の前記潤滑油通路から分岐させて前記カムチェーンテンショナへ連通することを特徴とする車両用エンジン。
前記カムチェーンテンショナをシリンダブロックに取り付け、このシリンダブロックに前記分岐潤滑油通路を形成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用エンジン。
シリンダ軸線方向から視て、前記シリンダヘッドへの前記潤滑油通路に対し前記カムチェーンから遠ざかる方向に、前記カムチェーンテンショナを取り付けるテンショナ取付座面が位置することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用エンジン。
前記テンショナ取付座面の取付開口側から前記分岐潤滑油通路を加工したことを特徴とする請求項３に記載の車両用エンジン。
前記分岐潤滑油通路は、前記テンショナ取付座面の取付開口側から所定距離奥まった部位に開口することを特徴とする請求項３に記載の車両用エンジン。
潤滑油の圧力で作動してカムチェーンの挙動を一定に保つカムチェーンテンショナと、シリンダヘッドのカム軸に潤滑油を供給するための潤滑油通路と、この潤滑油通路から分岐して前記カムチェーンテンショナへ油圧を供給する分岐潤滑油通路を備え、
前記カムチェーンテンショナは、テンショナシューに推力を加えるプランジャと、このプランジャに圧力を与える潤滑油室とを有し、
前記潤滑油室の最高位置に連通するエア抜き通路を有することを特徴とする車両用エンジン。
前記エア抜き通路は、前記カムチェーンテンショナの取付孔に連通することを特徴とする請求項６に記載の車両用エンジン。
前記取付孔は、前記カムチェーンを配置するカムチェーン室に開口し、この開口部上縁に面取りを形成したことを特徴とする請求項７に記載の車両用エンジン。