JP2010048206A - エンジンの動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダヘッドの剛性を向上させるとともに、ロッカーシャフトのたわみを防いでカムやロッカーアームの摺動面の偏摩耗を抑制可能なエンジンの動弁装置を提供する。
【解決手段】シリンダヘッド２２は、吸気用カム軸３７と、排気用カム軸３９と、吸気用ロッカーシャフト４１と、吸気用ロッカーアーム４２と、排気用ロッカーシャフト４３と、排気用ロッカーアーム４４とを備える。吸気用ロッカーシャフト４１および排気用ロッカーシャフト４３は、吸気用カム軸３７および排気用カム軸３９に挟まれた領域Ａよりも外方に設けられる。シリンダヘッド２２には、吸気用ロッカーシャフト４１および排気用ロッカーシャフト４３のそれぞれについて、その両端部が支持されるロッカーシャフト両端軸支部６１ａ、６１ｂと、その中間部分が支持されるロッカーシャフト中間軸支部６２ａ、６２ｂとが設けられる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、自動二輪車に搭載されるエンジンの動弁装置に関する。

一般に、自動二輪車に搭載されるエンジンは、吸気バルブおよび排気バルブを有するシリンダヘッドを備える。

シリンダヘッドは、吸気バルブおよび排気バルブを駆動させる動弁装置を備え、動弁装置の１つにＤＯＨＣ（Ｄｏｕｂｌｅ ＯｖｅｒＨｅａｄ Ｃａｍｓｈａｆｔ）があり、吸気バルブ用のカム軸および排気バルブ用のカム軸と、カム軸の回転によって揺動され、バルブを開閉させる吸気バルブ用のロッカーアームおよび排気バルブ用のロッカーアームと、ロッカーアームを揺動自在に軸支する吸気バルブ用のロッカーシャフトおよび排気バルブ用のロッカーシャフトとを備えたロッカーアーム方式の動弁装置が知られる。

ロッカーアーム方式の動弁装置では、エンジンのシリンダ中心軸線方向視で、吸気バルブ用のカム軸および排気バルブ用のカム軸に囲まれた領域の外方にロッカーシャフトが配置された構成が知られる。

ここで、１気筒当たり、それぞれ２つの吸気バルブおよび排気バルブを備えたエンジンの動弁装置は、吸気バルブ用のロッカーシャフトおよび排気バルブ用のロッカーシャフトに、それぞれ２つのロッカーアームが揺動自在に設けられる。各々のロッカーシャフトの両端部は、シリンダヘッドの端部軸支部で軸支される。２つのロッカーアームに挟まれたロッカーシャフトの中間部分には、ロッカーアームサイドスプリングが遊嵌される。それぞれのロッカーアームは、ロッカーアームサイドスプリングによって端部軸支部に付勢される。（例えば、特許文献１）。
実開平０２−７８７０２号公報

従来の動弁装置のロッカーアームは、その両端部でのみシリンダヘッドに軸支される。一方、２つのロッカーアームに挟まれたロッカーシャフトの中間部は、シリンダヘッドに軸支されない。すなわち、ロッカーシャフトは、その支持位置の間隔が相対的に長くなり、剛性が低くなる。そうすると、ロッカーシャフトが大きくたわみ、ロッカーアームがこじれるように揺動されることとなり、機械的損失が増大するとともに、カムとロッカーアームとの摺動面、並びにロッカーアームとタペットシムとの摺動面が激しく偏磨耗する。他方、シリンダヘッドの剛性が低くなっても、ロッカーシャフトの支持剛性が下がって、ロッカーアームがこじれるように揺動されることとなり、同様な機械的損失や、カムやロッカーアームの摺動面の偏摩耗が起こる。

本発明は、シリンダヘッドの剛性を向上させるとともに、ロッカーシャフトのたわみを防いでカムやロッカーアームの摺動面の偏摩耗を抑制可能なエンジンの動弁装置を提供することを目的とする。

前記の課題を解決するため本発明では、シリンダヘッドと、前記シリンダヘッドに設けられた、それぞれ２つの吸気バルブおよび排気バルブと、前記シリンダヘッドに設けられ、回転自在に軸支された前記吸気バルブ用のカム軸および前記排気バルブ用のカム軸と、前記シリンダヘッドに設けられ、前記両カム軸に挟まれた領域の外方に配置された前記吸気バルブ用のロッカーシャフトおよび前記排気バルブ用のロッカーシャフトと、前記ロッカーシャフトに揺動自在に軸支された、前記吸気バルブ用の２つのロッカーアームおよび前記排気バルブ用の２つのロッカーアームと、前記カム軸に設けられ、前記ロッカーアームを揺動させる前記吸気バルブ用のカムおよび前記排気バルブ用のカムとを備え、前記シリンダヘッドは、前記ロッカーシャフトの両端部をそれぞれ軸支する端部軸支部と、２つの前記ロッカーアームに挟まれた前記ロッカーシャフトの中間部分を軸支する中間軸支部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、シリンダヘッドの剛性を向上させるとともに、ロッカーシャフトのたわみを防いでカムやロッカーアームの摺動面の偏摩耗を抑制可能なエンジンの動弁装置を提供できる。

本発明に係るエンジンの動弁装置の実施形態について、図１から図９を参照して説明する。

図１は、本発明に係るエンジンの動弁装置を備えた自動二輪車の一例を示した右側面図である。

図１に示すように、自動二輪車１は、車体フレーム２を備える。車体フレーム２の前部には、バーハンドル３で操向されるフロントフォーク４が設けられる。フロントフォーク４の下端部には、フロントフェンダ５で覆われた前輪６が懸架される。前輪６には、ディスクブレーキ７が設けられる。

他方、車体フレーム２の後部には、リアフェンダ８が設けられる。リアフェンダ８の下部には、スイングアーム９によって後輪１０が懸架される。車体フレーム２とスイングアーム９との間には、リアサスペンション（図示省略）が設けられる。

車体フレーム２の上部にはフューエルタンク１１が載置される。フューエルタンク１１を覆い、かつリアフェンダ８の一部にかかる位置には、シート１２が延設される。

車体フレーム２の中央内部空間には、エンジン１３が搭載される。エンジン１３の斜め上前方にはラジエータ１４が配置される。

エンジン１３は、ＤＯＨＣ式のエンジンであり、シリンダブロック２１の上方にシリンダヘッド２２と、ヘッドカバー２３とを備える。

図２は、本発明に係るエンジンの動弁装置を備えたシリンダブロックを示した断面図である。なお、図２は、図３のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図であり、後述のアッパハウジングを省略して示した図である。

図２に示すように、シリンダヘッド２２の下部には、シリンダブロック２１との間に形成された燃焼室２５が設けられる。燃焼室２５には、２つの吸気ポート２７（図２中には、一方の吸気ポート２７のみ示される。）と、２つの排気ポート２８（図２中には、一方の排気ポート２８のみ示される。）とが設けられる。吸気ポート２７は、燃焼室２５の内部と吸気通路２９とを連通させる。排気ポート２８は、燃焼室２５の内部と排気通路３０とを連通させる。吸気ポート２７および排気ポート２８には、それぞれバルブシート３２、３３が設けられる。

シリンダヘッド２２は、その内部に、２つの吸気バルブ３５と、２つの排気バルブ３６と、吸気用カム軸３７（吸気バルブ用のカム軸）と、吸気用カム軸３７に設けられた２つの吸気用カム３８（吸気バルブ用のカム）と、排気用カム軸３９（排気バルブ用のカム軸）と、排気用カム軸３９に設けられた２つの排気用カム４０（排気バルブ用のカム）と、吸気用ロッカーシャフト４１（吸気バルブ用のロッカーシャフト）と、吸気用ロッカーシャフト４１に揺動自在に軸支された２つの吸気用ロッカーアーム４２（吸気バルブ用のロッカーアーム）と、排気用ロッカーシャフト４３（排気バルブ用のロッカーシャフト）と、排気用ロッカーシャフト４３に揺動自在に軸支された２つの排気用ロッカーアーム４４（排気バルブ用のロッカーアーム）とを備える。

吸気バルブ３５は、吸気ポート２７を開閉させる。吸気バルブ３５は、傘部３５ａと、傘部３５ａから略上方に向かって延設されたステム３５ｂとを備える。傘部３５ａは、吸気ポート２７のバルブシート３２に当接させて配置される。ステム３５ｂは、シリンダヘッド２２に設けられたステムガイド４７に摺動自在に挿通される。

吸気バルブ３５のステム３５ｂの上端部には、スプリングリテーナ４８が設けられ、ステムガイド４７には、シリンダヘッド２２に支持されたスプリングシート４９が遊嵌される。スプリングリテーナ４８とスプリングシート４９との間には、バルブスプリング５０が挟まれて配設される。バルブスプリング５０は、スプリングリテーナ４８を介して吸気バルブ３５を閉じる方に付勢させる。

排気バルブ３６は、排気ポート２８を開閉させる。排気バルブ３６は、傘部３６ａと、傘部３６ａから略上方に向かって延設されたステム３６ｂとを備える。傘部３６ａは、排気ポート２８のバルブシート３３に当接させて配置される。ステム３６ｂは、シリンダヘッド２２に設けられたステムガイド５２に摺動自在に挿通される。そして、シリンダヘッド２２の側面視において、吸気バルブ３５と排気バルブ３６とは、そのステム３５ｂ、３６ｂが略Ｖ字形状に配設される。

排気バルブ３６のステム３６ｂの上端部には、スプリングリテーナ５３が設けられ、ステムガイド５２には、シリンダヘッド２２に支持されたスプリングシート５４が遊嵌される。スプリングリテーナ５３とスプリングシート５４との間には、バルブスプリング５５が挟まれて配設される。バルブスプリング５５は、スプリングリテーナ５３を介して排気バルブ３６を閉じる方に付勢させる。

吸気用カム軸３７は、吸気バルブ３５の上方に設けられる。吸気用カム軸３７の軸芯は、吸気バルブ３５のステム３５ｂの略延長線上に配置される。

排気用カム軸３９は、排気バルブ３６の上方に設けられる。排気用カム軸３９の軸芯は、排気バルブ３６のステム３６ｂの略延長線上に配置される。

吸気用カム軸３７および排気用カム軸３９は、相互の軸芯が略平行になるよう配置される。

２つの吸気用カム３８は、それぞれの吸気バルブ３５に対応させて吸気用カム軸３７の適宜の位置に設けられる。吸気用カム３８は、吸気用カム軸３７と一体的に回転される。

２つの排気用カム４０は、それぞれの排気バルブ３６に対応させて排気用カム軸３９の適宜の位置に設けられる。排気用カム４０は、排気用カム軸３９と一体的に回転される。

吸気用ロッカーシャフト４１は、吸気用カム軸３７および排気用カム軸３９に挟まれた領域Ａよりも外方に設けられる。また、吸気用ロッカーシャフト４１は、吸気用カム軸３７よりも下方に配置される。

排気用ロッカーシャフト４３は、領域Ａよりも外方に設けられる。また、排気用ロッカーシャフト４３は、排気用カム軸３９よりも下方に配置される。

吸気用ロッカーシャフト４１および排気用ロッカーシャフト４３は、管状に形成され、その内部にオイル通路５７を有する。

吸気用カム軸３７と、排気用カム軸３９と、吸気用ロッカーシャフト４１と、排気用ロッカーシャフト４３とは、相互の軸芯が略平行になるよう配置される。

２つの吸気用ロッカーアーム４２は、それぞれの吸気バルブ３５に対応させて吸気用ロッカーシャフト４１の適宜の位置に設けられる。吸気用ロッカーアーム４２の上部には、吸気用カム３８が配置され、吸気用ロッカーアーム４２の下部には、吸気バルブ３５のステム３５ｂが配置される。吸気用ロッカーアーム４２の上面は、吸気用カム３８の周面に当接され、吸気用ロッカーアーム４２の下面は、ステム３５ｂの上部先端に設けられたシム５８に当接される。すなわち、吸気用ロッカーアーム４２は、吸気用カム３８と、ステム３５ｂとに挟まれて配置される。

２つの排気用ロッカーアーム４４は、それぞれの排気バルブ３６に対応させて排気用ロッカーシャフト４３の適宜の位置に設けられる。排気用ロッカーアーム４４の上部には、排気用カム４０が配置され、排気用ロッカーアーム４４の下部には、排気バルブ３６のステム３６ｂが配置される。排気用ロッカーアーム４４の上面は、排気用カム４０の周面に当接され、排気用ロッカーアーム４４の下面は、ステム３６ｂの上部先端に設けられたシム５９に当接される。すなわち、排気用ロッカーアーム４４は、排気用カム４０と、ステム３６ｂとに挟まれて配置される。

なお、吸気用カム軸３７は、吸気用カム３８のカムノーズが吸気用ロッカーアーム４２の自由端側から揺動軸側（吸気用ロッカーシャフト４１）に摺動される方向に回転される（図２中、実線矢Ｒｉ方向）。また、排気用カム軸３９は、排気用カム４０のカムノーズが排気用ロッカーアーム４４の揺動軸側（排気用ロッカーシャフト４３）から自由端側に摺動される方向に回転される（図２中、実線矢Ｒｏ方向）。

吸気用カム３８は、吸気用カム軸３７と一体的に回転し、吸気用ロッカーシャフト４１に軸支された吸気用ロッカーアーム４２を介して吸気バルブ３５を開かせる。他方、排気用カム４０は、排気用カム軸３９と一体的に回転し、排気用ロッカーシャフト４３に軸支された排気用ロッカーアーム４４を介して排気バルブ３６を開かせる。

図３および図４は、本発明に係るエンジンの動弁装置を備えたシリンダブロックを示した平面図である。

図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図であり、本発明に係るエンジンの動弁装置を備えたシリンダブロックを示した断面図である。

図６は、図３のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図であり、本発明に係るエンジンの動弁装置を備えたシリンダブロックを示した断面図である。

図７は、図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図であり、本発明に係るエンジンの動弁装置を備えたシリンダブロックを分解して示した断面図である。

なお、図３は、後述のアッパハウジングと、吸気用カム軸３７と、吸気用カム３８と、排気用カム軸３９と、排気用カム４０とを省略して示した図であり、図４は、後述のアッパハウジングを省略して示した図である。

図３から図７に示すように、シリンダヘッド２２には、吸気用ロッカーシャフト４１および排気用ロッカーシャフト４３のそれぞれについて、その両端部が支持されるロッカーシャフト両端軸支部６１ａ、６１ｂと、その中間部分が支持されるロッカーシャフト中間軸支部６２ａ、６２ｂとが設けられる。ロッカーシャフト中間軸支部６２ａは、２つの吸気用ロッカーアーム４２に挟まれた吸気用ロッカーシャフト４１の中間部分に位置される。他方、ロッカーシャフト中間軸支部６２ｂは、２つの排気用ロッカーアーム４４に挟まれた排気用ロッカーシャフト４３の中間部分に配置される。

ロッカーシャフト両端軸支部６１ａは、吸気用ロッカーシャフト４１に軸支された吸気用ロッカーアーム４２の側面まで延設される。また、ロッカーシャフト中間軸支部６２ａも、吸気用ロッカーシャフト４１に軸支された吸気用ロッカーアーム４２の側面まで延設される。なお、ロッカーシャフト両端軸支部６１ａと吸気用ロッカーアーム４２の側面との間、およびロッカーシャフト中間軸支部６２ａと吸気用ロッカーアーム４２の側面との間には、いずれも吸気用ロッカーアーム４２が揺動可能な程度の微小な隙間が形成される。

他方、ロッカーシャフト両端軸支部６１ｂは、排気用ロッカーシャフト４３に軸支された排気用ロッカーアーム４４の側面まで延設される。また、ロッカーシャフト中間軸支部６２ｂも、排気用ロッカーシャフト４３に軸支された排気用ロッカーアーム４４の側面まで延設される。なお、ロッカーシャフト両端軸支部６１ｂと排気用ロッカーアーム４４の側面との間、およびロッカーシャフト中間軸支部６２ｂと排気用ロッカーアーム４４の側面との間には、いずれも排気用ロッカーアーム４４が揺動可能な程度の微小な隙間が形成される。

すなわち、それぞれの吸気用ロッカーアーム４２は、その揺動軸である吸気用ロッカーシャフト４１が、ロッカーシャフト両端軸支部６１ａと、ロッカーシャフト中間軸支部６２ａとを支持位置として、両持ち支持される。他方、それぞれの排気用ロッカーアーム４４も、その揺動軸である排気用ロッカーシャフト４３が、ロッカーシャフト両端軸支部６１ｂと、ロッカーシャフト中間軸支部６２ｂとを支持位置として、両持ち支持される。

ロッカーシャフト両端軸支部６１ａ、６１ｂおよびロッカーシャフト中間軸支部６２ａ、６２ｂの縁部には、吸気用ロッカーシャフト４１、または排気用ロッカーシャフト４３の側面に対向させて切欠き６４ａ、６４ｂが形成される。吸気用ロッカーシャフト４１側の切欠き６４ａは、吸気用カム軸３７に対向させて配置される。また、切欠き６４ａは、吸気用ロッカーアーム４２を挟んで吸気用カム３８よりも幅広く切り欠かれる。他方、排気用ロッカーシャフト４３側の切欠き６４ｂは、排気用カム軸３９に対向させて配置される。また、切欠き６４ｂは、排気用ロッカーアーム４４を挟んで排気用カム４０よりも幅広く切り欠かれる。

吸気用ロッカーシャフト４１および排気用ロッカーシャフト４３は、切欠き６４ａ、６４ｂに対応させて、オイル通路５７に連通された連通孔６５を有する。連通孔６５は、切欠き６４ａ、６４ｂと、オイル通路５７とを連通させる。

シリンダヘッド２２の側面のうち、吸気用ロッカーシャフト４１と、排気用ロッカーシャフト４３との長手軸方向と交差する一方の側面部２２ａは、吸気用ロッカーシャフト４１または排気用ロッカーシャフト４３の挿入口６７を有する。挿入口６７は、吸気用ロッカーシャフト４１または排気用ロッカーシャフト４３の抜止用ボルト６８で閉塞される。他方、シリンダヘッド２２の側面のうち、吸気用ロッカーシャフト４１と、排気用ロッカーシャフト４３との長手軸方向と交差する他方の側面部２２ｂ（側壁部）は、シリンダヘッド２２の上下方向に貫通されたカムチェーントンネル６９を有する。側面部２２ｂは、吸気用カム軸３７および排気用カム軸３９の軸方向一端にカムチェーントンネル６９を区画する。

また、シリンダヘッド２２には、２つの吸気用ロッカーアーム４２に挟まれた部分から２つの排気用ロッカーアーム４４に挟まれた部分に亘って、吸気用カム軸３７および排気用カム軸３９を軸支するカム軸支部７１が形成される。カム軸支部７１と、ロッカーシャフト中間軸支部６２ａとは相互に連結され、かつカム軸支部７１と、ロッカーシャフト中間軸支部６２ｂとは相互に連結される。カム軸支部７１には、アッパハウジング７２が締結される。カム軸支部７１およびアッパハウジング７２の中央部は、プラグ挿入孔７３を有する。アッパハウジング７２とカム軸支部７１との分割面は、シリンダヘッド２２とヘッドカバー２３との分割面と略同じ面に配置される。

カム軸支部７１およびアッパハウジング７２には、吸気用カム軸３７または排気用カム軸３９の軸受部７４ａ、７４ｂが形成される。軸受部７４ａ、７４ｂの近傍には、アッパハウジング７２が締結されるボルト孔７５が形成される。ボルト孔７５のうち、吸気用ロッカーシャフト４１または排気用ロッカーシャフト４３の近傍に位置する外方側のボルト孔７５ａは、そのボルト挿入方向視において吸気用ロッカーシャフト４１または排気用ロッカーシャフト４３にオーバーラップさせて配置される。また、ボルト孔７５ａは、吸気用ロッカーシャフト４１または排気用ロッカーシャフト４３の長手軸方向視において、ボルト孔７５ａに挿入された締結ボルト７６がオーバーラップされず、締結ボルト７６と吸気用ロッカーシャフト４１または排気用ロッカーシャフト４３とは、相互に干渉されない。他方、ボルト孔７５のうち、プラグ挿入孔７３の近傍に位置する内方側のボルト孔７５ｂは、軸受部７４ａまたは軸受部７４ｂに形成されたオイル導入溝７８に連通される。

シリンダヘッド２２のカムチェーントンネル６９の縁部には、吸気用カム軸３７および排気用カム軸３９が軸支されるアッパ軸受ハウジング８０（アッパカムハウジング）と、ロア軸受ハウジング８１（ロアカムハウジング、別体式ロアハウジング）とが設けられる。アッパ軸受ハウジング８０とロア軸受ハウジング８１との分割面は、シリンダヘッド２２とヘッドカバー２３との分割面と略同じ面に配置されるとともに、吸気用カム軸３７および排気用カム軸３９の軸中心を通る。アッパ軸受ハウジング８０およびロア軸受ハウジング８１には、吸気用カム軸３７が回転自在に保持された軸受８２ａと、排気用カム軸３９が回転自在に保持された軸受８２ｂとが設けられる。アッパ軸受ハウジング８０と、ロア軸受ハウジング８１と、軸受８２ａと、軸受８２ｂとは、カムチェーントンネル６９を挟む側面部２２ｂの反対側で吸気用カム軸３７および排気用カム軸３９を軸支するカムチェーン側カム軸支部を構成する。ロア軸受ハウジング８１の下面と、シリンダヘッド２２との間には、隙間Ｓが形成される。また、ロア軸受ハウジング８１の下方には、シリンダヘッド２２をシリンダブロック２１に締結させるヘッドボルト（図示省略）のヘッドボルト座面８３が形成される。

なお、アッパ軸受ハウジング８０は、アッパハウジング７２と一体的に形成される。

吸気用カム軸３７は、軸受部７４ａと、軸受８２ａとの２ヶ所で回転自在に保持される。他方、排気用カム軸３９は、軸受部７４ｂと、軸受８２ｂとの２ヶ所で回転自在に保持される。

吸気用カム軸３７の端部のうち、カムチェーントンネル６９側に配置された端部には、吸気カムドリブンスプロケット８５が設けられる。他方、排気用カム軸３９の端部のうち、カムチェーントンネル６９側に配置された端部には、排気カムドリブンスプロケット８６が設けられる。吸気カムドリブンスプロケット８５と、排気カムドリブンスプロケット８６と、エンジン１３のクランク軸（図示省略）とには、カムチェーン８７が巻き掛けられる。カムチェーン８７は、クランク軸の回転を吸気用カム軸３７と、排気用カム軸３９とに伝達させて、吸気用カム軸３７および排気用カム軸３９を回転させる。吸気用カム軸３７および排気用カム軸３９は、吸気カムドリブンスプロケット８５と、排気カムドリブンスプロケット８６と、カムチェーン８７とを介して、クランク軸の回転に連動させて、その２倍の周期で回転される。

なお、吸気用カム軸３７の端部のうち、カムチェーントンネル６９から遠い側に配置された自由端部には、吸気用カム３８の一方が配置され、排気用カム軸３９の端部のうち、カムチェーントンネル６９から遠い側に配置された自由端部には、排気用カム４０の一方が配置される。

吸気用カム３８は、吸気用ロッカーアーム４２よりも幅広く形成される。吸気用カム３８が回転されると、そのカムノーズは切欠き６４ａに入り込んで、吸気用ロッカーシャフト４１の長手軸方向視において、ロッカーシャフト両端軸支部６１ａおよびロッカーシャフト中間軸支部６２ａとオーバーラップされる。他方、排気用カム４０は、排気用ロッカーアーム４４よりも幅広く形成される。排気用カム４０が回転されると、そのカムノーズは切欠き６４ｂに入り込んで、排気用ロッカーシャフト４３の長手軸方向視において、ロッカーシャフト両端軸支部６１ｂおよびロッカーシャフト中間軸支部６２ｂとオーバーラップされる。

ここで、シリンダヘッド２２は、シリンダブロック２１からアッパハウジング７２にオイルが案内される供給路８８を有する。供給路８８に案内されたオイルは、アッパハウジング７２に形成されたオイル通路（図示省略）を通ってボルト孔７５ｂに案内される。ボルト孔７５ｂに案内されたオイルの一部は、オイル導入溝７８に案内される。オイル導入溝７８に案内されたオイルは、吸気用カム軸３７と軸受部７４ａとの摺動部または排気用カム軸３９と軸受部７４ｂとの摺動部を潤滑させる。また、ボルト孔７５ｂに案内されたオイルの他の部分は、オイル連通路（図示省略）を通って、アッパ軸受ハウジング８０に案内される。アッパ軸受ハウジング８０に案内されたオイルの一部は、軸受８２ａ、８２ｂを潤滑させる。アッパ軸受ハウジング８０に案内されたオイルの他の部分は、ロア軸受ハウジング８１に形成されたオイル通路（図示省略）を通って、吸気用ロッカーシャフト４１および排気用ロッカーシャフト４３のオイル通路５７に案内される。オイル通路５７に案内されたオイルは、連通孔６５を通って切欠き６４ａ、６４ｂから吸気用カム３８および排気用カム４０の摺動面に供給される。軸受部７４ａ、軸受部７４ｂ、軸受８２ａ、８２ｂ、吸気用カム３８、および排気用カム４０を潤滑したオイルは、ロア軸受ハウジング８１の下面と、シリンダヘッド２２との間の隙間Ｓを通って、カムチェーントンネル６９に流れ込み、クランクケースに戻される。

図８および図９は、本発明に係るエンジンの動弁装置を備えたシリンダブロックの他の例を示した平面図である。

図８および図９に示すように、シリンダヘッド２２Ａは、その側面のうち、吸気用ロッカーシャフト４１と、排気用ロッカーシャフト４３との長手軸方向と交差し、且つカムチェーントンネル６９が形成された他方の側面部２２ｂに、吸気用ロッカーシャフト４１または排気用ロッカーシャフト４３が挿通される挿通口９０をそれぞれ有する。吸気用ロッカーシャフト４１または排気用ロッカーシャフト４３は、挿通口９０からロッカーシャフト両端軸支部６１ａ、６１ｂとロッカーシャフト中間軸支部６２ａ、６２ｂとに挿入されて配置される。ロア軸受ハウジング８１は、吸気用ロッカーシャフト４１および排気用ロッカーシャフト４３のカムチェーントンネル６９側の端面に当接される当接面を有する。すなわち、吸気用ロッカーシャフト４１および排気用ロッカーシャフト４３は、ロア軸受ハウジング８１によって拘束され、抜け止められる。

シリンダヘッド２２Ａによれば、吸気用ロッカーシャフト４１または排気用ロッカーシャフト４３をシリンダヘッド２２に挿通した後に、ロア軸受ハウジング８１をシリンダヘッド２２Ａに組み付けることで、ロア軸受ハウジング８１の側面で吸気用ロッカーシャフト４１または排気用ロッカーシャフト４３の抜止めが成されるので、抜止用ボルト等が不要となる。

なお、挿通口９０は、吸気用ロッカーシャフト４１および排気用ロッカーシャフト４３が挿入された後、閉止ボルト９１によって閉塞される。

本実施形態に係るエンジン１３のシリンダヘッド２２、２２Ａに設けられたエンジンの動弁装置によれば、シリンダヘッド２２にロッカーシャフト中間軸支部６２ａ、６２ｂが設けられたことによって、それぞれの吸気用ロッカーアーム４２の揺動軸、およびそれぞれの排気用ロッカーアーム４４の揺動軸を安定的に両持ち支持できるので、吸気用ロッカーシャフト４１および排気用ロッカーシャフト４３のたわみを防ぐことができる。また、ロッカーシャフト中間軸支部６２ａ、６２ｂは、吸気用カム軸３７および排気用カム軸３９が軸支されるカム軸支部７１と相互に連結されることで、シリンダヘッド２２、２２Ａの剛性が向上され、吸気用ロッカーシャフト４１および排気用ロッカーシャフト４３の支持剛性も向上される。したがって、吸気用ロッカーシャフト４１および排気用ロッカーシャフト４３のたわみが低減され、吸気用ロッカーアーム４２、排気用ロッカーアーム４４、吸気用カム３８、および排気用カム４０の摺動面における偏摩耗は、極めて抑制されるとともに、機械的損失が低減される。

また、本実施形態に係るエンジン１３のシリンダヘッド２２、２２Ａに設けられたエンジンの動弁装置によれば、吸気用ロッカーアーム４２および排気用ロッカーアーム４４は、ロッカーシャフト両端軸支部６１ａ、６１ｂおよびロッカーシャフト中間軸支部６２ａ、６２ｂの対向側面によって吸気用ロッカーシャフト４１および排気用ロッカーシャフト４３の長手軸方向の位置決めがなされる。したがって、従来の動弁装置のようにロッカーアームをロッカーシャフトの長手軸方向に付勢させる位置決めスプリングを必要とせず、吸気用ロッカーアーム４２および排気用ロッカーアーム４４は、スムーズに揺動される。

さらに、本実施形態に係るエンジン１３のシリンダヘッド２２、２２Ａに設けられたエンジンの動弁装置によれば、切欠き６４ａ、６４ｂを有するので、吸気用カム３８および排気用カム４０の回転にともなってロッカーシャフト両端軸支部６１ａ、６１ｂおよびロッカーシャフト中間軸支部６２ａ、６２ｂにカムノーズが干渉することがなく、吸気用カム軸３７と吸気用ロッカーシャフト４１との離間距離、および排気用カム軸３９と排気用ロッカーシャフト４３との離間距離を極力、狭くできる。したがって、シリンダヘッド２２を小型化できる。

さらにまた、本実施形態に係るエンジン１３のシリンダヘッド２２、２２Ａに設けられたエンジンの動弁装置によれば、切欠き６４ａ、６４ｂに連通されたオイル通路５７を有し、吸気用ロッカーアーム４２と吸気用カム３８との摺動面、および排気用ロッカーアーム４４と排気用カム４０との摺動面に向けて、切欠き６４ａ、６４ｂからオイルを噴射や飛沫などによって供給できるので、動弁装置の潤滑性能を向上できる。

特に、吸気用カム軸３７に対して、吸気用ロッカーシャフト４１が外方に配置されるため、吸気用カム３８の摺動面は、吸気用カム３８のカムノーズが吸気用ロッカーアーム４２を押下げた直後に、オイルが供給される。ここで、吸気用カム３８は、吸気用ロッカーアーム４２の自由端側を巻込むようにして吸気用ロッカーアーム４２を揺動させるので、吸気用カム３８および吸気用ロッカーアーム４２の摺動面で生じる摩擦熱が大きい。本実施形態に係る切欠き６４ａは、吸気用ロッカーアーム４２を押下げた直後の吸気用カム３８の摺動面にオイルを供給することで、吸気用カム３８の摺動面を効率良く冷却できる。

他方、排気用カム軸３９に対して、排気用ロッカーシャフト４３が外方に配置されるため、排気用カム４０の摺動面は、排気用カム４０のカムノーズが排気用ロッカーアーム４４を押下げる直前に、オイルが供給される。ここで、排気バルブ３６は、排気ガスに晒されるので、吸気バルブ３５に比べて高温になるため、排気用カム４０は、排気バルブ３６を押下げている間に排気用ロッカーアーム４４を介して排気バルブ３６からの熱伝達を受けて高温になり易い。本実施形態に係る切欠き６４ｂは、熱伝達を受ける直前に排気用カム４０の摺動面にオイルを供給することで、排気用カム４０の摺動面に確実に油膜を形成させて、排気用カム４０に熱伝達を受け難くできる。

また、本実施形態に係るエンジン１３のシリンダヘッド２２、２２Ａに設けられたエンジンの動弁装置によれば、吸気用ロッカーシャフト４１または排気用ロッカーシャフト４３の近傍に配置されたボルト孔７５ａが、そのボルト挿入方向視において吸気用ロッカーシャフト４１または排気用ロッカーシャフト４３にオーバーラップさせて配置されるので、シリンダヘッド２２の平面視において、吸気用カム軸３７と吸気用ロッカーシャフト４１との離間距離、および排気用カム軸３９と、排気用ロッカーシャフト４３との離間距離を極力、狭くできる。したがって、シリンダヘッド２２を小型化できる。

特に、吸気用カム軸３７および排気用カム軸３９に囲まれた領域Ａの外方に吸気用ロッカーシャフト４１および排気用ロッカーシャフト４３が配置され、かつ吸気用カム軸３７と吸気用ロッカーシャフト４１との離間距離、および排気用カム軸３９と、排気用ロッカーシャフト４３との離間距離を極力、狭くできるため、吸気用ロッカーシャフト４１および排気用ロッカーシャフト４３の近傍に設けられる吸気通路２９や排気通路３０は、配置の自由度が高められる。

さらに、本実施形態に係るエンジン１３のシリンダヘッド２２、２２Ａに設けられたエンジンの動弁装置によれば、吸気用カム軸３７および排気用カム軸３９が軸支されるカム軸支部７１がシリンダヘッド２２に一体的に形成されるので、カムチェーントンネル６９から遠い側に配置され、吸気用カム３８および排気用カム４０の一方が設けられた吸気用カム軸３７および排気用カム軸３９の自由端部の支持剛性を十分に確保できる。

さらにまた、本実施形態に係るエンジン１３のシリンダヘッド２２、２２Ａに設けられたエンジンの動弁装置によれば、シリンダヘッド２２、２２Ａとは別体のロア軸受ハウジング８１を有することで、ロア軸受ハウジング８１にヘッドボルト（図示省略）孔加工用の逃げを形成しないで済む。これにより、カムチェーン８７が巻き掛けられた吸気用カム軸３７の吸気カムドリブンスプロケット８５側、および排気用カム軸３９の排気カムドリブンスプロケット８６側を支持するロア軸受ハウジング８１の剛性低下を防止できる。

また、本実施形態に係るエンジン１３のシリンダヘッド２２、２２Ａに設けられたエンジンの動弁装置によれば、シリンダヘッド２２、２２Ａとは別体のロア軸受ハウジング８１を有することで、シリンダヘッド２２、２２Ａとロア軸受ハウジング８１との間に隙間Ｓを形成できる。これにより、シリンダヘッド２２、２２Ａ内の摺動部分を潤滑したオイルをカムチェーントンネル６９にスムーズに導いて、シリンダヘッド２２、２２Ａからクランクケースへのオイル戻し性能を向上できる。

本発明に係るエンジンの動弁装置を備えた自動二輪車の一例を示した右側面図。 本発明に係るエンジンの動弁装置を備えたシリンダブロックを示した断面図。 本発明に係るエンジンの動弁装置を備えたシリンダブロックを示した平面図。 本発明に係るエンジンの動弁装置を備えたシリンダブロックを示した平面図。 図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図であり、本発明に係るエンジンの動弁装置を備えたシリンダブロックを示した断面図。 図３のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図であり、本発明に係るエンジンの動弁装置を備えたシリンダブロックを示した断面図。 図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図であり、本発明に係るエンジンの動弁装置を備えたシリンダブロックを分解して示した断面図。 本発明に係るエンジンの動弁装置を備えたシリンダブロックの他の例を示した平面図。 本発明に係るエンジンの動弁装置を備えたシリンダブロックの他の例を示した平面図。

符号の説明

１ 自動二輪車
２ 車体フレーム
３ バーハンドル
４ フロントフォーク
５ フロントフェンダ
６ 前輪
７ ディスクブレーキ
８ リアフェンダ
９ スイングアーム
１０ 後輪
１１ フューエルタンク
１２ シート
１３ エンジン
１４ ラジエータ
２１ シリンダブロック
２２、２２Ａ シリンダヘッド
２２ａ 側面部
２２ｂ 側面部
２３ ヘッドカバー
２５ 燃焼室
２７ 吸気ポート
２８ 排気ポート
２９ 吸気通路
３０ 排気通路
３２ バルブシート
３３ バルブシート
３５ 吸気バルブ
３５ａ 傘部
３５ｂ ステム
３６ 排気バルブ
３６ａ 傘部
３６ｂ ステム
３７ 吸気用カム軸
３８ 吸気用カム
３９ 排気用カム軸
４０ 排気用カム
４１ 吸気用ロッカーシャフト
４２ 吸気用ロッカーアーム
４３ 排気用ロッカーシャフト
４４ 排気用ロッカーアーム
４７ ステムガイド
４８ スプリングリテーナ
４９ スプリングシート
５０ バルブスプリング
５２ ステムガイド
５３ スプリングリテーナ
５４ スプリングシート
５５ バルブスプリング
５７ オイル通路
５８ シム
５９ シム
６１ａ ロッカーシャフト両端軸支部
６１ｂ ロッカーシャフト両端軸支部
６２ａ ロッカーシャフト中間軸支部
６２ｂ ロッカーシャフト中間軸支部
６４ａ 切欠き
６４ｂ 切欠き
６５ 連通孔
６７ 挿入口
６８ 抜止用ボルト
６９ カムチェーントンネル
７１ カム軸支部
７２ アッパハウジング
７３ プラグ挿入孔
７４ａ 軸受部
７４ｂ 軸受部
７５、７５ａ、７５ｂ ボルト孔
７６ 締結ボルト
７８ オイル導入溝
８０ アッパ軸受ハウジング
８１ ロア軸受ハウジング
８２ａ 軸受
８２ｂ 軸受
８３ ヘッドボルト座面
８５ 吸気カムドリブンスプロケット
８６ 排気カムドリブンスプロケット
８７ カムチェーン
８８ 供給路
９０ 挿通口
９１ 閉止ボルト

Claims (7)

1. シリンダヘッドと、
   前記シリンダヘッドに設けられた、それぞれ２つの吸気バルブおよび排気バルブと、
   前記シリンダヘッドに設けられ、回転自在に軸支された前記吸気バルブ用のカム軸および前記排気バルブ用のカム軸と、
   前記シリンダヘッドに設けられ、前記両カム軸に挟まれた領域の外方に配置された前記吸気バルブ用のロッカーシャフトおよび前記排気バルブ用のロッカーシャフトと、
   前記ロッカーシャフトに揺動自在に軸支された、前記吸気バルブ用の２つのロッカーアームおよび前記排気バルブ用の２つのロッカーアームと、
   前記カム軸に設けられ、前記ロッカーアームを揺動させる前記吸気バルブ用のカムおよび前記排気バルブ用のカムとを備え、
   前記シリンダヘッドは、
   前記ロッカーシャフトの両端部をそれぞれ軸支する端部軸支部と、２つの前記ロッカーアームに挟まれた前記ロッカーシャフトの中間部分を軸支する中間軸支部とを有することを特徴とするエンジンの動弁装置。
2. 前記中間軸支部は、それぞれの前記ロッカーアームの側面まで延設されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの動弁装置。
3. 前記シリンダヘッドは、
   ２つの前記ロッカーアームの間の部分に配置され、前記カム軸を軸支するカム軸支部を有し、
   前記カム軸支部と、前記中間軸支部とは互いに連結されたことを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの動弁装置。
4. 前記端部軸支部および前記中間軸支部は、前記ロッカーアームの側面に対向された縁部に切欠きが形成され、
   前記切欠きは、前記カム軸に対向させて配置されたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のエンジンの動弁装置。
5. 前記ロッカーシャフトは、その内部にオイル通路と、前記オイル通路と前記切欠きとを連通させる連通孔とが形成されたことを特徴とする請求項４に記載のエンジンの動弁装置。
6. 前記シリンダヘッドは、
   前記カム軸の軸中心を通る分割面で結合されたロアハウジングおよびアッパハウジングと、
   前記ロアハウジングと前記アッパハウジングとを締結させる複数のボルトとを備え、
   前記中間軸支部の近傍に配置された前記ボルトは、その挿入方向視で前記ロッカーシャフトにオーバーラップされたことを特徴とする請求項３に記載のエンジンの動弁装置。
7. 前記シリンダヘッドは、
   前記カム軸の軸方向一端にカムチェーントンネルを区画するための側壁部と、
   前記カムチェーントンネルを挟み前記側壁部の反対側で前記カム軸を軸支するカムチェーン側カム軸支部と、を備え、
   前記カムチェーン側カム軸支部は、前記カム軸の軸中心を通る分割面で互いに結合されると共に前記シリンダヘッドとは別体に形成されるロアハウジングおよびアッパハウジングにより主に構成され、
   前記ロアハウジングは、前記側壁部に形成した挿通口から挿通されるロッカーシャフトの一端面に当接して抜け止め機能を有する当接面
   を備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のエンジンの動弁装置。

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