JP2006144999A - エンジンおよび自動二輪車 - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダヘッドに油圧式テンショナーを設ける構成を採りながら、エンジンの小型化を図る。
【解決手段】クランクケース１９と、シリンダボディ２０と、シリンダヘッド１８とを備える。クランク軸５と、カム軸２，３と、前記クランク軸５の回転を前記カム軸２，３に伝達する無端伝動帯（タイミングチェーン４）と、前記無端伝動帯に張力を付与する油圧式テンショナー２８とを備える。シリンダヘッド１８の側部に油圧式テンショナー２８を装着する取付部４２が形成される。油圧式テンショナー２８にオイルを供給するオイル通路孔６２がシリンダボディ２０とシリンダヘッド１８との合面を横切って取付部４２に接続するように形成される。オイル通路孔６２は、前記合面と前記油圧式テンショナー２８までの間を前記合面に対してシリンダーの中心側に傾斜して形成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、タイミングチェーン用油圧式テンショナーがシリンダヘッドに設けられたエンジンおよび自動二輪車に関するものである。

従来のこの種のエンジンとしては、例えば特許文献１に開示されたものがある。この特許文献１に示されたエンジンは、クランク軸の回転を２本のタイミングチェーンによって吸気カム軸と排気カム軸とに伝達するカム軸用伝動装置が装備されている。この伝動装置は、シリンダヘッドに回転自在に支持された伝動用スプロケットと、この伝動用スプロケットにクランク軸の回転を伝達するための第１のタイミングチェーンと、前記伝動用スプロケットの回転を吸気カム軸側スプロケットと排気カム軸側スプロケットとに伝達するための第２のタイミングチェーンとを備えている。

前記第１のタイミングチェーンは、シリンダボディの一側部に設けられた油圧式テンショナーによって張力が付与され、第２のタイミングチェーンは、シリンダヘッドの一側部に設けられた油圧式テンショナーによって張力が付与されている。これらの油圧式テンショナーは、タイミングチェーンに接触するテンショナシューを押圧部材によってチェーン側へ付勢する構成が採られており、シリンダボディまたはシリンダヘッドのテンショナー用取付部に取付けられている。前記押圧部材は、オイルポンプから供給されたエンジンオイルの圧力によってテンショナシューを押圧する。

前記エンジンオイルを前記取付部に導くオイル通路は、シリンダボディの一側部内をシリンダヘッド側へシリンダーの軸線と平行に延び、シリンダボディとシリンダヘッドとの合面を横切って（合面と交差して）シリンダヘッド内に延びるように形成されている。
なお、本出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に密接に関連する先行技術文献を出願時までに見付け出すことはできなかった。
実公平７−３２８８５号公報（第２−３頁、第１図）

上述したようにシリンダヘッドの側部に油圧式テンショナーを設ける場合、シリンダヘッドをシリンダボディに固定するための固定用ボルトの本数が必要以上に多くなり、エンジンが大型化するという問題があった。このように多くの固定用ボルトが必要になるのは、油圧式テンショナーにエンジンオイルを供給するオイル通路がシリンダヘッドの外側部（シリンダボアから大きく離間した位置）で前記合面を横切るように形成されているからである。すなわち、このオイル通路におけるシリンダボディとシリンダヘッドとの合わせ部分からエンジンオイルが漏洩することを防ぐために、このオイル通路より外側にも前記固定用ボルトを設けなければならないから、上述したようにエンジンのうち特にシリンダボディとシリンダヘッドとの結合部分が大型化することになる。

本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、シリンダヘッドに油圧式テンショナーを設ける構成を採りながら、エンジンの小型化を図ることを目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係るエンジンは、クランクケースと、クランクケースに取付けられたシリンダボディと、シリンダボディに取付けられたシリンダヘッドと、前記クランクケースに支持されたクランク軸と、前記シリンダヘッドに支持されたカム軸と、前記クランク軸の回転を前記カム軸に伝達する無端伝動帯と、前記無端伝動帯に張力を付与する油圧式テンショナーとを備えたエンジンであって、前記シリンダヘッドの側部には前記油圧式テンショナーを装着する取付部が形成され、油圧式テンショナーにオイルを供給するオイル通路孔が前記シリンダボディとシリンダヘッドとの合面を横切って前記取付部に接続するように形成され、前記オイル通路孔は、前記合面と前記油圧式テンショナーまでの間を前記合面に対してシリンダーの中心側に傾斜して形成したものである。

請求項２に記載した発明に係るエンジンは、請求項１に記載した発明に係るエンジンにおいて、前記シリンダボディの前記シリンダヘッドとの合面には、前記カム軸にオイルを供給するためのオイル供給用凹部が形成され、前記オイル通路孔は、前記オイル供給用凹部に連通させたものである。

請求項３に記載した発明に係るエンジンは、請求項１に記載した発明に係るエンジンにおいて、前記合面に対するオイル通路孔は、その中心線と前記合面とのなす角度がシリンダボディの外側方向に鋭角になるように傾斜して形成されたものである。

請求項４に記載した発明に係る自動二輪車は、車体フレームと、この車体フレームに形成され、請求項１に記載したエンジンを懸架するエンジン懸架用ブラケットとを備えた自動二輪車であって、前記油圧式テンショナーは、前記エンジンの前記シリンダヘッドに着脱自在に取付け、前記油圧式テンショナーの上方に前記エンジン懸架用ブラケットを配設したものである。

請求項５に記載した発明に係る自動二輪車は、請求項４に記載した発明に係る自動二輪車において、前記シリンダボディの気筒軸は前方に傾斜し、前記油圧式テンショナーの中心軸は車体後方に傾斜し、前記エンジン懸架用ブラケットは、前記シリンダボディと油圧式テンショナーの間に配置されたものである。

本発明によれば、シリンダヘッドに油圧式テンショナーが装着されているから、油圧式テンショナー取付部の加工を容易に行うことができる。
また、本発明によれば、油圧式テンショナーにオイルを供給するオイル通路におけるシリンダボディとシリンダヘッドとの合わせ部分を横切る部分は、油圧式テンショナーの外端部よりシリンダーの中心側に傾斜して設けられる。このため、シリンダ孔の周囲で固定用ボルトによりシリンダヘッドをシリンダボディに固定する構成を採りながら、シリンダボディとシリンダヘッドの合わせ部分からオイルが漏洩することを確実に防ぐことができる。したがって、前記オイル通路より外側にてシリンダヘッドをシリンダボディに固定可能になるから、従来のエンジンに較べて小型化・軽量化を図ることができる。

請求項２記載の発明によれば、カム軸にオイルを供給するための既存の凹部にオイル通路孔を連通させ開口させているから、オイル通路孔の加工を容易に行うことができる。
請求項３記載の発明によれば、油圧式テンショナーにオイルを供給するオイル通路におけるシリンダボディとシリンダヘッドとの合わせ部分を横切る部分を一層シリンダーに近接できる。

請求項４記載の発明によれば、エンジンを車体フレームに搭載した状態で車体フレームに干渉することなく油圧式テンショナーをエンジンから着脱することができる。したがって、油圧式テンショナーのメンテナンスを容易に行うことができる。
請求項５記載の発明によれば、車体フレームの高さを低く抑えながら着脱可能な油圧式テンショナーを装備することができる。

以下、本発明に係るエンジンおよび自動二輪車の一実施の形態を図１ないし図３によって詳細に説明する。
図１は本発明に係るエンジンの構成を示す側面図で、同図はカムチェーン室が露出するようにシリンダヘッドを破断するとともにシリンダボディのカムチェーン用カバーを取外した状態で描いてある。図２は本発明の要部を拡大して示す断面図、図３はヘッドガスケットが装着されたシリンダヘッドの一部の底面図で、同図は吸・排気弁および点火プラグを省略した状態で描いてある。

これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態による自動二輪車用エンジンを示す。このエンジン１は、いわゆるＤＯＨＣ型のエンジンで、吸気カム軸２と排気カム軸３とに１本のタイミングチェーン４によってクランク軸５の回転を伝達する伝動装置６を装備している。この伝動装置６は、クランク軸５に設けられた駆動スプロケット（図示せず）と、前記両カム軸２，３にそれぞれ設けられた従動スプロケット７，８と、これらのスプロケット７，８に巻掛けられた前記タイミングチェーン４とによって構成されている。このタイミングチェーン４によって、本発明でいう無端伝動帯が構成されている。

このエンジン１は、クランク軸５の軸線が図示していない自動二輪車の車体の左右方向を指向する状態で車体フレーム１１に搭載されている。前記車体フレーム１１は、フロントフォーク（図示せず）を操舵自在に支持するヘッドパイプ部１２と、このヘッドパイプ部１２から後下がりに延びる左右一対のメインフレーム１３と、このメインフレーム１３の後端部にそれぞれ設けられたリヤアームブラケット１４などによって構成されている。

前記メインフレーム１３の長手方向の中央部の下面には、エンジン１の上部を支持するためのエンジン懸架用ブラケット１５が下方に向けて突設されている。このブラケット１５は、側面視において下方に向けて凸になる三角形状に形成されており、頂部にエンジン懸架用ボルト１６を介してエンジン１のマウント用部材１７が取付けられている。このマウント用部材１７は、エンジン１のシリンダヘッド１８の後端部であって車幅方向の両端部に後方に向けて突出するように一体に形成されている。

このエンジン１は、図１に示すように、上下方向に分割可能に形成されたクランクケース１９と、このクランクケース１９の上半部に一体に形成されたシリンダボディ２０と、このシリンダボディ２０の上端部に取付けられた前記シリンダヘッド１８およびヘッドカバー２１などによって構成されている。シリンダヘッド１８は、図３に示すように、シリンダ孔２２の周囲に設けられたヘッドボルト２３によってシリンダボディ２０に固定されている。

このエンジン１の車体右側の端部には、図１に示すように、前記タイミングチェーン４を収容するためのチェーン室２４が形成されている。このチェーン室２４は、クランクケース１９とシリンダボディ２０の車体右側の側壁に取付けられたカバー（図示せず）の内側に形成された空間２５と、シリンダヘッド１８の車体右側の端部内に下方に向けて開放するように形成された空間２６（図３参照）とによって構成されており、クランク軸側から両カム軸側まで一連に延びるように形成されている。この実施の形態によるエンジン１は、前記チェーン室２４内をタイミングチェーン４が図１に示す側面視において時計方向に回転するように構成されている。

前記チェーン室２４内であって車体前側（図１においては右側）の端部には、タイミングチェーン用ガイド２７が設けられ、車体後側には、後述するテンショナー２８と協働してタイミングチェーン４に張力を付与するテンショナシュー２９が設けられている。
前記タイミングチェーン用ガイド２７は、上下方向に延びる棒状に形成されており、シリンダボディ２０とシリンダヘッド１８とに保持されている。

前記テンショナシュー２９は、エンジン１の内側に向けて凸になるように弓状に形成されており、その下端部を貫通する支軸によってシリンダボディ２０に車体の左右方向の軸線回りに揺動自在に支持されている。このテンショナシュー２９の上端部には、後述する油圧式テンショナー２８の押圧力を受けるプラスチック製の受圧部材３０が取付けられている。

前記油圧式テンショナ２８は、タイミングチェーン４に張力を付与するとともにタイミングチェーン４の振動を減衰させるためのもので、図１および図２に示すように、前記受圧部材３０を押圧するプランジャ３１と、このプランジャ３１を支持するプランジャボディ３２などによって構成されている。
前記プランジャ３１は、前記受圧部材３０に接触する底壁３３を有する有底円筒状に形成され、プランジャボディ３２の円形孔３４内に移動自在に嵌合されている。プランジャ３１の前記底壁３３には、プランジャ３１の軸線方向と平行に延びる貫通孔３５が穿設されるとともに、この貫通孔３５の内端部を開閉するボールチェック弁３６が設けられている。このボールチェック弁３６は、ボール３７と圧縮コイルばね３８とを備え、プランジャ３１の内部の油圧が圧縮コイルばね３８の弾発力からなる押圧力より大きくなったときにプランジャ３１内のエンジンオイルが前記貫通孔３５に排出され、それ以外の場合は前記貫通孔３５とプランジャ３１内との連通が絶たれるように構成されている。

前記プランジャボディ３２は、前記プランジャ３１と対向する底壁４１を有する有底円筒状に形成され、シリンダヘッド１８のテンショナー用取付座４２に固定されている。この取付座４２は、チェーン室２４内とシリンダヘッド１８の外とを連通する円筒状に形成されており、その中空部内に前記プランジャボディ３２が嵌挿されている。この取付座４２は、図１に示すように、車体フレーム１１にエンジン１が搭載された状態で側面視においてエンジン懸架用ブラケット１５の下方近傍に位置付けられ、プランジャボディ３２が後上方から着脱できるように形成されている。この実施の形態においては、図１中に二点鎖線で示すように、側面視において、油圧式テンショナー２８が前記エンジン懸架用ブラケット１５の下面に沿って着脱できるように構成されている。

前記プランジャボディ３２は、前記取付座４２に挿入された状態で、図示していない固定用ボルトによってシリンダヘッド１８に固定されている。この取付座４２によって、本発明でいう取付部が構成されている。プランジャボディ３２の外周部における取付座４２内に嵌挿される部分には、オイルのシリンダヘッド１８外への漏洩を防ぐためにＯリング４３が装着されている。

プランジャボディ３２の内部は、チェック弁４４が設けられており、このチェック弁４４によって、前記プランジャ３１が装填されたプランジャ側油室４５と入口側油室４６とに画成されている。このチェック弁４４は、プランジャボディ３２内に嵌挿された隔壁部材４７と、この隔壁部材４７の貫通孔４７ａを開閉するボール４８と、このボール４８を覆うキャップ４９を介してボール４８を閉方向に付勢する圧縮コイルばね５０とによって構成されている。

この圧縮コイルばね５０は、前記キャップ４９と前記プランジャ３１との間に弾装されており、上述したようにボール４８を付勢するとともに、プランジャ３１をテンショナシュー２９側へ付勢している。すなわち、このチェック弁４４は、プランジャボディ３２内の前記入口側油室４６の油圧が圧縮コイルばね５０の弾発力からなる押圧力より大きくなったときに開き、入口側油室４６からプランジャ側油室４５にエンジンオイルが流入するように構成されている。

プランジャボディ３２内の前記入口側油室４６は、図２に示すように、プランジャボディ３２の径方向に延びる連通路５１と、プランジャボディ３２の外周部に形成された環状溝５２とを介して後述するシリンダヘッド１８のオイル孔５３に接続されている。このオイル孔５３の一端部は、前記円筒状の取付座４２の内周面に開口し、他端部は、シリンダヘッド１８におけるシリンダボディ２０との合面５４に形成された凹部５５に接続されている。この凹部５５は、下方（シリンダボディ側）へ向けて開口するように形成されている。

この実施の形態においては、プランジャボディ３２を取付座４２に固定することによって、前記環状溝５２の一部が前記オイル孔５３の開口と重なり、環状溝５２とオイル孔５３とが互いに連通される。このオイル孔５３は、図１に示すように、前記合面５４から離間するにしたがって次第にシリンダーの軸線Ｃ１から離間するように傾斜している。この実施の形態によるオイル孔５３は、図２に示すように、その中心線Ｃ２と前記合面５４とのなす角度が鋭角になるように形成されている。

前記凹部５５は、図３に示すように、シリンダヘッド１８におけるシリンダボディ２０側の端部に車体の後側（図３においては上側）へ突設された突部５６に形成されている。この突部５６は、図２に示すように、前記取付座４２の一部を構成している。また、前記凹部５５は、図２および図３に示すように、ヘッドガスケット５７に形成された連通孔５８によって、シリンダボディ２０におけるカム軸にオイルを供給するためのオイル供給用凹部５９（図２参照）に接続されている。

このオイル供給用凹部５９は、シリンダボディ２０の上端面に上方に向けて開口するように形成されている。この凹部５９の一端部には、シリンダーの軸線Ｃ１と略並行にクランク軸側へ延びる縦孔６０が接続されている。また、この縦孔６０の下端部には傾斜孔６１の一端部が接続されている。この傾斜孔６１の他端部には、クランク軸等を潤滑するオイル孔を介して図示していないオイルポンプからエンジンオイルが供給される。シリンダヘッド１８の前記凹部５５と、シリンダボディ２０の前記凹部５９および縦孔６０は、それぞれシリンダヘッド１８またはシリンダボディ２０を鋳造する型（図示せず）により鋳造によって成形される。前記オイル孔５３と傾斜孔６１は、ドリルによって穿設される。

このように構成された油圧式テンショナー２８は、プランジャ３１が圧縮コイルばね５０の弾発力と油圧とによって付勢され、受圧部材３０を介してテンショナシュー２９を押すことによって、このテンショナシュー２９がタイミングチェーン４を押し、タイミングチェーン４に張力を付与する。前記油圧は、図示していないオイルポンプからシリンダボディ２０内の傾斜孔６１と、縦孔６０と、凹部５９と、ヘッドガスケット５７の連通孔５８と、シリンダヘッド１８の凹部５５およびオイル孔５３と、プランジャボディ３２の環状溝５２と、連通孔５１と、入口側油室４６と、チェック弁４４とからなるオイル通路孔６２によってプランジャ３１内に伝達される。

一方、この油圧式テンショナー２８は、エンジン１の負荷変動などによりタイミングチェーン４によってテンショナシュー２９が押し戻されたときには、プランジャ３１に設けられているボールチェック弁３６が開き、プランジャ３１内のエンジンオイルがボールチェック弁３６と、プランジャ３１と押圧部材３０との間の隙間とを通ってチェーン室２４内に排出される。すなわち、このテンショナー２８においては、上述したようにエンジンオイルが排出されるときに減衰力が発生することになり、タイミングチェーン４の振動を減衰させることができる。

この油圧式テンショナー２８を備えたエンジン１においては、シリンダヘッド１８のオイル孔５３が前記合面５４に対して傾斜しているから、前記オイル通路孔６２におけるシリンダボディ２０とシリンダヘッド１８との合わせ部分を横切る部位は、油圧式テンショナー２８の外端部よりシリンダーの中心側に位置付けられる。
したがって、このエンジン１においては、シリンダ孔２２の周囲に配設されたヘッドボルト２３のみによってシリンダボディ２０とシリンダヘッド１８との合わせ部分からのオイルの漏洩を防ぐことができる。このため、この実施の形態によるエンジン１は、前記オイル通路孔６２よりエンジン１の外側にヘッドボルト（シリンダヘッド固定用のボルト）を設ける必要がないから、従来のエンジンに較べて小型化、軽量化を図ることができた。

この実施の形態によるエンジン１のオイル孔５３は、その中心線Ｃ２と前記合面５４とのなす角度が鋭角になるように穿設されているから、油圧式テンショナー２８にエンジンオイルを供給するオイル通路孔６２におけるシリンダボディ２０とシリンダヘッド１８との合わせ部分を横切る部位をより一層シリンダーの中心に接近させることができる。
この実施の形態においては、前記シリンダヘッド１８の後端部に油圧式テンショナー２８が車体の後方から着脱されるように取付けられ、この油圧式テンショナー２８の上方に、メインフレーム１３のエンジン懸架用ブラケット１５が設けられているから、エンジン１を車体フレーム１１に搭載した状態で車体フレーム１１に干渉されることなく油圧式テンショナー２８をエンジン１に対して着脱することができる。このため、この実施の形態による油圧式テンショナー２８を装備した自動二輪車においては、油圧式テンショナー２８のメンテナンスを容易に行うことができる。

本発明に係るエンジンの構成を示す側面図である。 本発明の要部を拡大して示す断面図である。 ヘッドガスケットが装着されたシリンダヘッドの一部の底面図である。

符号の説明

１…エンジン、４…タイミングチェーン、１１…車体フレーム、１５…エンジン懸架用ブラケット、１８…シリンダヘッド、２０…シリンダボディ、２３…ヘッドボルト、２８…油圧式テンショナー、３１…プランジャ、３２…プランジャボディ、４２…取付座、５３…オイル孔、５４…合面、６２…オイル通路孔。

Claims (5)

1. クランクケースと、クランクケースに取付けられたシリンダボディと、シリンダボディに取付けられたシリンダヘッドと、前記クランクケースに支持されたクランク軸と、前記シリンダヘッドに支持されたカム軸と、前記クランク軸の回転を前記カム軸に伝達する無端伝動帯と、前記無端伝動帯に張力を付与する油圧式テンショナーとを備えたエンジンであって、前記シリンダヘッドの側部には前記油圧式テンショナーを装着する取付部が形成され、油圧式テンショナーにオイルを供給するオイル通路孔が前記シリンダボディとシリンダヘッドとの合面を横切って前記取付部に接続するように形成され、前記オイル通路孔は、前記合面と前記油圧式テンショナーまでの間を前記合面に対してシリンダーの中心側に傾斜して形成したことを特徴とするエンジン。
2. 請求項１記載のエンジンにおいて、前記シリンダボディの前記シリンダヘッドとの合面には、前記カム軸にオイルを供給するためのオイル供給用凹部が形成され、前記オイル通路孔は、前記オイル供給用凹部に連通させたことを特徴とするエンジン。
3. 請求項１記載のエンジンにおいて、前記合面に対するオイル通路孔は、その中心線と前記合面とのなす角度がシリンダボディの外側方向に鋭角になるように傾斜して形成されたことを特徴とするエンジン。
4. 車体フレームと、この車体フレームに形成され、請求項１に記載したエンジンを懸架するエンジン懸架用ブラケットとを備えた自動二輪車であって、前記油圧式テンショナーは、前記エンジンの前記シリンダヘッドに着脱自在に取付け、前記油圧式テンショナーの上方に前記エンジン懸架用ブラケットを配設したことを特徴とする自動二輪車。
5. 請求項４記載の自動二輪車において、前記シリンダボディの気筒軸は前方に傾斜し、前記油圧式テンショナーの中心軸は車体後方に傾斜し、前記エンジン懸架用ブラケットは、前記シリンダボディと油圧式テンショナーの間に配置されたことを特徴とする自動二輪車。
   

Images