JP2008106648A - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸、排気カム軸を、互いにより接近させることにより、内燃機関をコンパクトにできるようにする。
【解決手段】内燃機関１の動弁装置５は、吸、排気カム軸８，９をシリンダヘッド２に支持させるカムキャップ１７と、吸、排気カム軸８，９を互いに連動連結させる無端帯２０と、両カムキャップ１７の間に配置され、作動油３８に基づいて無端帯２０に引張力を与えるテンショナー２５と、このテンショナー２５をシリンダヘッド２に支持させる支持具２６とを備える。シリンダヘッド２とテンショナー２５とに跨るように作動油３８用の油孔３７を形成する。支持具２６が、シリンダヘッド２に対しテンショナー２５を位置決めするようこれら２，２５に跨って油孔３７に嵌入されると共に、油孔３７における作動油３８の流動を許容する位置決めピン４１と、シリンダヘッド２にテンショナー２５を締結する単一のボルト４２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、吸、排気カム軸を互いに連動連結させる無端帯に対し、外部から供給される作動油の圧力に基づき引張力を与えるテンショナーを備えた内燃機関の動弁装置に関するものである。

上記内燃機関の動弁装置には、従来、下記特許文献１に示されるものがある。この公報のものによれば、上記内燃機関の動弁装置は、互いに並設されて吸、排気カム軸をそれぞれシリンダヘッドに支持させるカムキャップと、上記吸、排気カム軸にそれぞれ取り付けられる鎖車と、これら両鎖車に巻き掛けられて上記吸、排気カム軸を互いに連動連結させる無端帯であるチェーンと、上記両カムキャップの間に配置され、外部から供給される作動油の圧力に基づいて上記チェーンに引張力を与えるテンショナーと、このテンショナーを上記シリンダヘッドに支持させる支持具とを備えている。この支持具は、上記テンショナーを上記シリンダヘッドに締結により支持させる２本のボルトを備えている。

上記内燃機関の駆動時には、そのクランク軸に連動して吸気カム軸が回転させられる。また、上記テンショナーによって適度に引張力を与えられたチェーンにより、上記吸気カム軸に排気カム軸が連動して回転させられる。そして、これら吸、排気カム軸の各回転により吸、排気弁が、適宜、開閉弁動作して、所望の吸、排気が行われる。これにより内燃機関の駆動が続けられる。
特開２００３−１２９８０４号公報

ところで、上記内燃機関を、走行用駆動源として自動車や自動二輪車など車両に搭載する場合には、上記内燃機関には、特に、これを、よりコンパクトにさせることが求められる。そこで、上記吸、排気カム軸を互いに、より接近させることが考えらる。しかし、前記したように、これら吸、排気カム軸をシリンダヘッドに支持させる両カムキャップの間には、テンショナーと、支持具が備える２本のボルトとが配置され、これらの組み合わせ体の外形は大きいものとなっている。このため、内燃機関をコンパクトにさせようとして、上記吸、排気カム軸を互いに接近させる、ということは上記組み合わせ体の存在により容易でない。

また、上記シリンダヘッドに対するテンショナーの組み付け作業時には、上記した２本のボルトに対しそれぞれ捻回作業をすることが要求されるが、このような複数ボルトに対する捻回作業は煩雑である。つまり、上記テンショナーの組み付け作業は煩雑となりがちである。

本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、吸、排気カム軸を、互いにより接近させることにより、内燃機関をコンパクトにできるようにすることである。

また、本発明の他の目的は、シリンダヘッドに対するテンショナーの組み付け作業が、より容易にできるようにすることである。

請求項１の発明は、互いに並設されて吸、排気カム軸８，９をそれぞれシリンダヘッド２に支持させるカムキャップ１７と、上記吸、排気カム軸８，９を互いに連動連結させる無端帯２０と、上記両カムキャップ１７の間に配置され、外部から供給される作動油３８の圧力に基づいて上記無端帯２０に引張力を与えるテンショナー２５と、このテンショナー２５を上記シリンダヘッド２に支持させる支持具２６とを備え、上記シリンダヘッド２とテンショナー２５とに跨るように形成された油孔３７を通して、上記作動油３８をテンショナー２５に供給可能とした内燃機関の動弁装置において、
上記支持具２６が、上記シリンダヘッド２に対しテンショナー２５を位置決めするようこれら２，２５に跨って上記油孔３７に嵌入されると共に、この油孔３７における作動油３８の流動を許容する位置決めピン４１と、上記シリンダヘッド２に上記テンショナー２５を締結する単一のボルト４２とを備えたものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明に加えて、上記位置決めピン４１を、断面円形のパイプ形状にし、その内孔を油路４３にしたものである。

なお、この項において、上記各用語に付記した符号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。

本発明による効果は、次の如くである。

請求項１の発明は、互いに並設されて吸、排気カム軸をそれぞれシリンダヘッドに支持させるカムキャップと、上記吸、排気カム軸を互いに連動連結させる無端帯と、上記両カムキャップの間に配置され、外部から供給される作動油の圧力に基づいて上記無端帯に引張力を与えるテンショナーと、このテンショナーを上記シリンダヘッドに支持させる支持具とを備え、上記シリンダヘッドとテンショナーとに跨るように形成された油孔を通して、上記作動油をテンショナーに供給可能とした内燃機関の動弁装置において、
上記支持具が、上記シリンダヘッドに対しテンショナーを位置決めするようこれらに跨って上記油孔に嵌入されると共に、この油孔における作動油の流動を許容する位置決めピンと、上記シリンダヘッドに上記テンショナーを締結する単一のボルトとを備えている。

つまり、上記両カムキャップの間に配置されるテンショナーは、上記シリンダヘッドに対し上記位置決めピンと単一のボルトとにより支持される。ここで、上記位置決めピンはボルトよりも径寸法が小さいものであるため、上記支持具が２本のボルトを備えていた従来の技術に比べ、上記テンショナーと支持具との組み合わせ体の外形はより小さくできる。

よって、上記したように組み合わせ体の外形を小さくできる分、上記両カムキャップと共に吸、排気カム軸を互いに、より接近させることができる。この結果、上記内燃機関をよりコンパクトにできる。

また、シリンダヘッドに対するテンショナーの組み付け作業時には、まず、上記油孔に位置決めピンを嵌入させた状態で、上記シリンダヘッドに対しテンショナーを設置する。次に、上記位置決めピンを中心として上記テンショナーを単に回動させれば、上記シリンダヘッドに対するテンショナーの位置決めができる。そして、このように両者の位置決めができた後は、上記ボルトを単に捻回することにより、上記シリンダヘッドへのテンショナーの締結作業ができる。すると、上記テンショナーは、上記位置決めピンとボルトとによってシリンダヘッドに対し支持される。

即ち、上記シリンダヘッドに対するテンショナーの位置決め作業は油孔に嵌入した位置決めピンの利用により容易にでき、しかも、上記締結作業における捻回という煩雑な作業は単一のボルトに対してのみすれば足りる。よって、上記シリンダヘッドに対するテンショナーの組み付け作業はより容易にできる。

また、上記シリンダヘッドに対するテンショナーの位置決めは、油孔を利用して、この油孔に位置決めピンを嵌入させることにより達成される。つまり、位置決めピンの嵌入用としてのピン孔を別途に形成しないで足りる分、上記組み付け作業は簡単な構成で達成される。

請求項２の発明は、上記位置決めピンを、断面円形のパイプ形状にし、その内孔を油路にしている。

このため、上記位置決めピンの油路を流動する作動油が、上記シリンダヘッドとテンショナーとの間の隙間を通し、カム室内に漏出する、ということは、上記油路と隙間との間に介在する上記位置決めピンによって防止される。よって、上記作動油の無用な漏出が防止されて、上記テンショナーに対し所定の作動油が供給され、このテンショナーに所定の機能が確保される。

本発明の内燃機関の動弁装置に関し、吸、排気カム軸を、互いにより接近させることにより、内燃機関をコンパクトにできるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための最良の形態は、次の如くである。

即ち、内燃機関１の動弁装置５は、互いに並設されて吸、排気カム軸をそれぞれシリンダヘッドに支持させるカムキャップと、上記吸、排気カム軸を互いに連動連結させる無端帯と、上記両カムキャップの間に配置され、外部から供給される作動油の圧力に基づいて上記無端帯に引張力を与えるテンショナーと、このテンショナーを上記シリンダヘッドに支持させる支持具とを備えている。上記シリンダヘッドとテンショナーとに跨るように形成された油孔を通して、上記作動油がテンショナーに供給可能とされている。

上記支持具が、上記シリンダヘッドに対しテンショナーを位置決めするよう上記シリンダヘッドとテンショナーとに跨って上記油孔に嵌入されると共に、この油孔における作動油の流動を許容する位置決めピンと、上記シリンダヘッドに上記テンショナーを締結する単一のボルトとを備えている。

本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。

図において、符号１は４サイクル内燃機関であり、自動車や自動二輪車などの車両に走行駆動源として搭載される。また、図中矢印Ｆｒは、この車両の進行方向の前方を示している。

上記内燃機関１は、不図示のシリンダの上方への突出端部に支持されるシリンダヘッド２と、上記シリンダの突出方向における上記シリンダヘッド２の突出端側の面を覆うシリンダヘッドカバー３と、これらシリンダヘッド２とシリンダヘッドカバー３との間に形成されるカム室４に内有される動弁装置５とを備えている。

上記動弁装置５は、上記カム室４で互いに平行に並設される吸、排気カム軸８，９と、これら吸、排気カム軸８，９をそれぞれその軸心１０，１１回りに回転可能となるよう上記シリンダヘッド２に支持させる軸受１２，１３とを備えている。上記吸、排気カム軸８，９は、車両の長手方向（前後方向）に延び、つまり、上記内燃機関１は縦置きとされている。

上記各軸受１２，１３は、それぞれ上記シリンダヘッド２の突出端側の面に形成されて、上記吸、排気カム軸８，９の下半分をその下方から支持する基部１５と、上記吸、排気カム軸８，９の上半分に嵌合して、それぞれ一対の締結具１６により上記基部１５に締結され、上記吸、排気カム軸８，９を支持するカムキャップ１７とを備えている。上記吸、排気カム軸８，９の軸方向における各端部をそれぞれ支持する軸受１２，１３は、左右で互いに隣り合うよう並設されている。

上記軸受１２，１３により支持された上記吸、排気カム軸８，９の端部における各自由端部には、互いに同じピッチ径の鎖車で例示される動伝プーリー１９がそれぞれ取り付けられている。これら両動伝プーリー１９にチェーンで例示される動伝用無端帯２０が巻き掛けられている。この無端帯２０により、上記各動伝プーリー１９を介し上記吸、排気カム軸８，９が互いに連動連結されている。上記吸気カム軸８の上記自由端部には、鎖車で例示される他の動伝プーリー２１が取り付けられている。この他の動伝プーリー２１と不図示のクランク軸に取り付けられた動伝プーリーとにチェーンで例示される動伝用の他の無端帯２２が巻き掛けられている。

上記無端帯２０に引張力を与えるテンショナー２５と、このテンショナー２５を上記シリンダヘッド２に支持させる支持具２６とが設けられている。上記テンショナー２５は、上記無端帯２０の引張側２０ａと緩み側２０ｂとの間に配置されて、これら２０ａ，２０ｂに直交する方向に伸長可能とされるテンショナー本体２８と、上記支持具２６によりシリンダヘッド２に支持されて、上記テンショナー本体２８を支持するブラケット２９と、上記テンショナー本体２８における上記引張側２０ａの方向の端部および緩み側２０ｂの方向の端部にそれぞれ取り付けられる樹脂製の一対の押圧体３０とを備えている。これら押圧体３０は、上記引張側、緩み側２０ａ，２０ｂをそれぞれ押圧し、かつ、これら２０ａ，２０ｂをそれぞれ摺動可能とさせる。

上記テンショナー本体２８は、上記緩み側２０ｂの方向に向かって開口し、上記ブラケット２９と一体的に形成されるシリンダ３２と、このシリンダ３２に軸方向摺動可能に嵌入されるピストン３３と、このピストン３３を上記シリンダ３２から突出する方向（下方）に付勢するばね３４とを備えている。上記シリンダ３２の上記引張側２０ａの方向の端部と上記ピストン３３の上記緩み側２０ｂの方向の端部とにそれぞれ上記押圧体３０が取り付けられている。

上記シリンダ３２とピストン３３とで囲まれた空間が油圧室３６とされている。上記シリンダヘッド２と、上記テンショナー２５のブラケット２９およびシリンダ３２とに跨るように断面円形の油孔３７が形成されている。この油孔３７の一端部は上記油圧室３６に連通し、上記油孔３７の上記シリンダヘッド２側の他端部に対し油圧ポンプにより作動油３８が供給される。この作動油３８は、上記油孔３７を通し油圧室３６に供給可能とされる。上記油孔３７から油圧室３６にのみ作動油３８を供給可能とする一方向弁３９が設けられている。

なお、上記油圧ポンプは、内燃機関１の不図示のクランク軸に連動連結されており、内燃機関１の駆動に伴い上記油圧ポンプから吐出される潤滑油の一部が上記動弁装置５などを潤滑し、上記潤滑油の他部が上記作動油３８とされる。

上記ピストン３３は、上記ばね３４により上記シリンダ３２から突出させられるよう付勢される。そして、上記ピストン３３は押圧体３０を介し上記無端帯２０の緩み側２０ｂを常に押圧する。この際、上記シリンダ３２からピストン３３が突出することにより膨張する油圧室３６には、上記油孔３７と一方向弁３９とを通して作動油３８が供給される。一方、上記ピストン３３が上記緩み側２０ｂからの外力でシリンダ３２内に押し戻されようとすることは、上記一方向弁３９が油圧室３６からの作動油３８の逆流を阻止することにより防止される。これにより、上記無端帯２０の緩み側２０ｂには、常時、適度の引張力が与えられる。

上記油孔３７のうち、上記シリンダヘッド２からテンショナー２５のブラケット２９への遷移油孔部３７ａは、この遷移油孔部３７ａの上、下流端にそれぞれ連なる他の一般油孔部３７ｂよりも径大とされている。上記支持具２６は、上記シリンダヘッド２に対しテンショナー２５を位置決めするよう上記遷移油孔部３７ａに嵌入されると共に、上記油孔３７における作動油３８の流動を許容する位置決めピン４１と、上記シリンダヘッド２に上記テンショナー２５のブラケット２９を締結する単一のボルト４２とを備えている。

上記位置決めピン４１は断面円形のパイプ形状とされている。上記遷移油孔部３７ａの内径寸法と位置決めピン４１の外径寸法とは互いにほぼ同じとされている。また、上記遷移油孔部３７ａと位置決めピン４１との各軸方向長さは互いにほぼ同じとされている。つまり、上記遷移油孔部３７ａに対し位置決めピン４１はがたつきなく、特に、径方向で密嵌状に嵌入されている。また、上記位置決めピン４１の内孔が油路４３とされている。この油路４３と上記一般油孔部３７ｂとの各内径寸法は互いにほぼ同じとされている。

上記内燃機関１の駆動時には、上記他の動伝プーリー２１と他の無端帯２２とを介しクランク軸に連動して吸気カム軸８が回転させられる（図３中矢印Ａ）。また、上記テンショナー２５によって適度に引張力を与えられた無端帯２０と各動伝プーリー１９とにより、上記吸気カム軸８に排気カム軸９が連動して回転させられる（図３中矢印Ｂ）。そして、これら吸、排気カム軸８，９の各回転（Ａ，Ｂ）により、不図示の吸、排気弁が、適宜、開閉弁動作して、所望の吸、排気が行われる。これにより、内燃機関１の駆動が続けられる。

上記ボルト４２は、上記テンショナー２５のブラケット２９に形成されたボルト孔４５を貫通し、上記シリンダヘッド２における軸受１２の基部１５側に形成されたねじ孔４６にねじ付けられている。

上記構成によれば、支持具２６が、上記シリンダヘッド２に対しテンショナー２５を位置決めするよう上記シリンダヘッド２とテンショナー２５とに跨って上記油孔３７に嵌入されると共に、この油孔３７における作動油３８の流動を許容する位置決めピン４１と、上記シリンダヘッド２に上記テンショナー２５を締結する単一のボルト４２とを備えている。

つまり、上記両カムキャップ１７の間に配置されるテンショナー２５は、上記シリンダヘッド２に対し上記位置決めピン４１と単一のボルト４２とにより支持される。ここで、上記位置決めピン４１はボルト４２よりも径寸法が小さいものであるため、上記支持具が２本のボルトを備えていた従来の技術に比べ、上記テンショナー２５と支持具２６との組み合わせ体（２５，２６）の外形はより小さくできる。

よって、上記したように組み合わせ体（２５，２６）の外形を小さくできる分、上記両カムキャップ１７と共に吸、排気カム軸８，９を互いに、より接近させることができる。この結果、上記内燃機関１をよりコンパクトにできて、車両への搭載性が向上する。

また、シリンダヘッド２に対するテンショナー２５の組み付け作業時には、まず、上記油孔３７の遷移油孔部３７ａに位置決めピン４１を嵌入させた状態で、上記シリンダヘッド２に対しテンショナー２５を設置する。次に、上記位置決めピン４１を中心として上記テンショナー２５を単に回動させ、上記ボルト孔４５をねじ孔４６に合致させれば、上記シリンダヘッド２に対するテンショナー２５の位置決めができる。そして、このように両者２，２５の位置決めができた後は、上記ボルト４２を単に上記ボルト孔４５に挿通させて捻回すれば、上記ボルト４２はねじ孔４６にねじ付けられて、上記シリンダヘッド２へのテンショナー２５の締結作業ができる。すると、上記テンショナー２５は、上記位置決めピン４１とボルト４２とによってシリンダヘッド２に対し支持される。

即ち、上記シリンダヘッド２に対するテンショナー２５の位置決め作業は油孔３７に嵌入した位置決めピン４１の利用により容易にでき、しかも、上記締結作業における捻回という煩雑な作業は単一のボルト４２に対してのみすれば足りる。よって、上記シリンダヘッド２に対するテンショナー２５の組み付け作業はより容易にできる。

また、上記シリンダヘッド２に対するテンショナー２５の位置決めは、油孔３７を利用して、この油孔３７に位置決めピン４１を嵌入させることにより達成される。つまり、位置決めピン４１の嵌入用としてのピン孔を別途に形成しないで足りる分、上記組み付け作業は簡単な構成で達成される。

なお、上記したようにシリンダヘッド２に対しテンショナー２５は単一のボルト４２により締結されて支持される。しかも、上記シリンダヘッド２とテンショナー２５のブラケット２９との間にはシール材が設けられていない。このため、上記組み付け作業は、より容易にできる。しかし、その一方、上記シリンダヘッド２とテンショナー２５のブラケット２９との間の隙間を通し、上記カム室４内に油孔３７内の作動油３８が漏出するおそれがある。

ここで、元来、上記カム室４には別途に潤滑油が供給されて、動弁装置５が潤滑されるようになっている。このため、上記のように作動油３８が漏出したとしても何ら支障がなく、この作動油３８は潤滑後の上記潤滑油と共に前記オイルポンプの吸入側に戻される。

また、前記したように、位置決めピン４１を、断面円形のパイプ形状にし、その内孔を油路４３にしている。

このため、上記位置決めピン４１の油路４３を流動する作動油３８が、上記シリンダヘッド２とテンショナー２５のブラケット２９との間の隙間を通し、カム室４内に漏出する、ということは、上記油路４３と隙間との間に介在する上記位置決めピン４１によって防止される。よって、上記作動油３８の無用な漏出が防止されて、上記テンショナー２５に対し所定の作動油３８が供給され、このテンショナー２５に所定の機能が確保される。

なお、以上は図示の例によるが、上記無端帯２０はタイミングベルトであってもよい。また、上記無端帯２０は、それぞれ動伝プーリーを介し、上記吸、排気カム軸８，９と、クランク軸もしくは他の中間軸とに巻き掛けられるものであってもよい。また、上記位置決めピン４１は、中実の円柱体の外周面に軸方向に延びる単数や複数の油路溝を形成したものであってもよい。

図２のI−I線矢視断面図である。 内燃機関の部分平面図である。 内燃機関の部分正面図である。 図２のIV−IV線矢視断面図である。

符号の説明

１ 内燃機関
２ シリンダヘッド
３ シリンダヘッドカバー
４ カム室
５ 動弁装置
８ 吸気カム軸
９ 排気カム軸
１０ 軸心
１１ 軸心
１２ 軸受
１３ 軸受
１５ 基部
１６ 締結具
１７ カムキャップ
１９ 動伝プーリー
２０ 無端帯
２０ａ 引張側
２０ｂ 緩み側
２５ テンショナー
２６ 支持具
３７ 油孔
３７ａ 遷移油孔部
３７ｂ 一般油孔部
３８ 作動油
４１ 位置決めピン
４２ ボルト
４３ 油路

Claims (2)

1. 互いに並設されて吸、排気カム軸をそれぞれシリンダヘッドに支持させるカムキャップと、上記吸、排気カム軸を互いに連動連結させる無端帯と、上記両カムキャップの間に配置され、外部から供給される作動油の圧力に基づいて上記無端帯に引張力を与えるテンショナーと、このテンショナーを上記シリンダヘッドに支持させる支持具とを備え、上記シリンダヘッドとテンショナーとに跨るように形成された油孔を通して、上記作動油をテンショナーに供給可能とした内燃機関の動弁装置において、
   上記支持具が、上記シリンダヘッドに対しテンショナーを位置決めするようこれらに跨って上記油孔に嵌入されると共に、この油孔における作動油の流動を許容する位置決めピンと、上記シリンダヘッドに上記テンショナーを締結する単一のボルトとを備えたことを特徴とする内燃機関の動弁装置。
2. 上記位置決めピンを、断面円形のパイプ形状にし、その内孔を油路にしたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の動弁装置。

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