JP2010053748A - 自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造 - Google Patents

Abstract

【課題】カム軸を軸支するカムハウジングを、配置される箇所によってシリンダヘッドと別体化または一体化することで、カムハウジングおよびシリンダヘッドの剛性を向上させるとともに、カム軸の支持剛性を向上させた自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造を提供する。
【解決手段】シリンダヘッド２２は、吸気用カム軸３７および排気用カム軸３９のカムハウジングとして、シリンダヘッド２２に一体化されたカム軸支部７０および別体化されたアッパハウジング７１と、別体化されたアッパ軸受ハウジング７９および別体化されたロア軸受ハウジング８０とを備える。
【選択図】 図４

Description

本発明は、自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造に関する。

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。

シリンダヘッドは、吸気バルブ用のカム軸および排気バルブ用のカム軸を回転自在に軸支するカムハウジングを備える。カムハウジングは、分割自在な複数の部材、具体的にはアッパハウジングと、ロアハウジングとから構成される。ロアハウジングはシリンダヘッドに締結され、シリンダヘッドはヘッドボルトを用いてシリンダブロックに締結される。

ここで、ヘッドボルトのボルトヘッドと、ロアハウジングとの干渉を回避するため、シリンダヘッドに近づくにつれて、幅が狭められたテーパ状に形成されたロアハウジングを備えたカムハウジング構造が知られる（例えば、特許文献１）。

また、吸気バルブ用のカム軸および排気バルブ用のカム軸に挟まれた領域の内方に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が配置され、かつ両ロッカーシャフトがロアハウジングの中央寄りに軸支されたカムハウジング構造が知られる（例えば、特許文献２）。
実開平０２−００１４４１号公報 特開２００７−００９９０４号公報

ロアハウジングがテーパ状に形成された従来のカムハウジング構造では、カムハウジングの剛性が低下し、カム軸の支持剛性が低下することとなり、カム軸に偏心や過度のたわみが生じて、所望のバルブタイミングが得られない虞がある。

また、ロアハウジングの中央寄りにロッカーシャフトが配置された従来のカムハウジング構造では、両ロッカーシャフトに挟まれた領域に点火プラグが挿入されるプラグ挿入孔を形成するために、両カム軸の軸間距離を広げざるをえず、シリンダヘッドの小型化が阻害される。

本発明は、カム軸を軸支するカムハウジングを、配置される箇所によってシリンダヘッドと別体化または一体化することで、カムハウジングおよびシリンダヘッドの剛性を向上させるとともに、カム軸の支持剛性を向上させた自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造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、シリンダブロックと、前記シリンダブロックに締結されたシリンダヘッドと、前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとを締結させるヘッドボルトと、前記シリンダヘッドに設けられた、吸気バルブおよび排気バルブと、前記シリンダヘッドに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、前記カム軸を回転自在に軸支する複数のカム軸受部と、を備えた自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造において、少なくとも１つの前記カム軸受部は、前記ヘッドボルトの挿入方向視で、前記ヘッドボルトの少なくとも一部とオーバーラップして配置されると共に、それぞれ前記シリンダヘッドとは別体に形成されたアッパ軸受ハウジングおよびロア軸受ハウジングで構成される一方、他の前記カム軸受部は、前記シリンダヘッドに一体に形成された一体ロアハウジングに、前記シリンダヘッドとは別体に形成されたアッパハウジングを組付けることで構成されることを特徴とする。

本発明によれば、カム軸が軸支されるカムハウジングを、配置される箇所によってシリンダヘッドと別体化または一体化することで、カムハウジングおよびシリンダヘッドの剛性を向上させるとともに、カム軸の支持剛性を向上させた自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造を提供できる。

本発明に係る自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造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、本発明に係る自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造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、クランクケース２０と、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、本発明に係る自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造を備えたシリンダヘッド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、本発明に係る自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造を備えたシリンダヘッド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、本発明に係る自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造を備えたシリンダヘッド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、本発明に係る自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造を備えたシリンダヘッド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、本発明に係る自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造を備えたシリンダヘッド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。

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７０（一体ロアハウジング）が形成される。カム軸支部７０は、シリンダヘッド２２に一体に形成される。カム軸支部７０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７０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７０には、アッパハウジング７１が締結される。カム軸支部７０およびアッパハウジング７１の中央部には、点火プラグ７２が挿入されたプラグ挿入孔７３を有する。プラグ挿入孔７３は、燃焼室２５に連通される。また、プラグ挿入孔７３は、シリンダブロック２１を上下に往復動可能なシリンダ（図示省略）の中心線と略同心に配置される。アッパハウジング７１とカム軸支部７０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７０およびアッパハウジング７１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（第１のカム軸受部）が形成される。軸受部７４ａ、７４ｂの近傍には、アッパハウジング７１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に挿入されたハウジング締結ボルト７６がオーバーラップされず、ハウジング締結ボルト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７９（アッパカムハウジング）と、ロア軸受ハウジング８０（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７９およびロア軸受ハウジング８０には、吸気用カム軸３７が回転自在に保持された軸受８１ａと、および排気用カム軸３９が回転自在に保持された軸受８１ｂとが設けられる（第２のカム軸受部）。ロア軸受ハウジング８０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、シリンダヘッド２２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８２のヘッドボルト座面８３と、ヘッドボルト挿入孔８４とが形成される。ヘッドボルト座面８３と、ヘッドボルト挿入孔８４とは、ロア軸受ハウジング８０の下方に配置される。ロア軸受ハウジング８０の下面と、ヘッドボルト座面８３とは、互いに離間させて配置される。すなわち、ロア軸受ハウジング８０は、ヘッドボルト８２がヘッドボルト座面８３に配置され、ヘッドボルト８２によりシリンダヘッド２２がシリンダブロック２１に締結された後に、ヘッドボルト８２の挿入方向視で、少なくともヘッドボルト８２の一部がロア軸受ハウジング８０とオーバーラップするように配置される。そして、吸気用カム軸３７および排気用カム軸３９の軸方向視において、ロア軸受ハウジング８０はヘッドボルト座面８３およびヘッドボルト８２の上方に離間して配置される。ヘッドボルト８２により、シリンダヘッド２２およびシリンダブロック２１の両方をクランクケース２０に締結する構造であっても良い。

なお、アッパ軸受ハウジング７９は、アッパハウジング７１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８１ａ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８１ｂとの２ヶ所で回転自在に保持される。すなわち、シリンダヘッド２２は、吸気用カム軸３７および排気用カム軸３９のカムハウジングとして、シリンダヘッド２２に一体化されたカム軸支部７０および別体化されたアッパハウジング７１と、別体化されたアッパ軸受ハウジング７９および別体化されたロア軸受ハウジング８０とを備える。

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７１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７１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７９に案内される。アッパ軸受ハウジング７９に案内されたオイルの一部は、軸受８１ａ、８１ｂを潤滑させる。アッパ軸受ハウジング７９に案内されたオイルの他の部分は、ロア軸受ハウジング８０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８１ａ、８１ｂ、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８０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２０に戻される。

図８および図９は、本発明に係る自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造を備えたシリンダヘッド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。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８０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８０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８０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に設けられた自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造によれば、吸気用カム軸３７および排気用カム軸３９のカムハウジングであるカム軸支部７０およびアッパハウジング７１と、アッパ軸受ハウジング７９およびロア軸受ハウジング８０とが、分割可能に構成され、かつヘッドボルト８２の挿入方向視では、シリンダヘッド２２、２２Ａのヘッドボルト座面８３と、ヘッドボルト挿入孔８４の上方にロア軸受ハウジング８０が配置される。これによって、ロア軸受ハウジング８０には、ヘッドボルト挿入孔８４を加工するための逃げ凹部を設ける必要はなく、ロア軸受ハウジング８０の剛性を確保してカムハウジングの剛性を向上できる。

ここで、アッパ軸受ハウジング７９およびロア軸受ハウジング８０には、吸気カムドリブンスプロケット８５および排気カムドリブンスプロケット８６に巻き掛けられたカムチェーン８７による過大な曲げモーメントが作用する。そこで、アッパ軸受ハウジング７９およびロア軸受ハウジング８０、すなわち、カムチェーントンネル６９側に配置されたカムハウジング（第２のカム軸受部側のカムハウジング）の剛性を向上できるので、両カム軸３７、３９の傾きやたわみを防止できるとともに、機械的損失を低減できる。

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に設けられた自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造によれば、シリンダヘッド２２、２２Ａとは別体のロア軸受ハウジング８０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８０との間に隙間Ｓを形成できる。これによって、ヘッドボルト８２のボルトヘッドを隙間Ｓに配置させて、ロア軸受ハウジング８０の剛性を確保しつつ、ヘッドボルト８２と、カムハウジングとを近接させて設けることが可能となり、両カム軸３７、３９の軸方向におけるシリンダヘッド２２、２２Ａの幅寸法を極力短縮可能となり、シリンダヘッド２２、２２Ａを小型化できる。

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に設けられた自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造によれば、シリンダヘッド２２、２２Ａとは別体のロア軸受ハウジング８０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８０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２０へのオイル戻し性能を向上できる。

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に設けられた自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造によれば、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７０を、シリンダヘッド２２、２２Ａに一体に形成できるとともに、アッパハウジング７１とカム軸支部７０との分割面を、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できるため、シリンダヘッド２２、２２Ａ全体の剛性を向上できる。また、アッパハウジング７１とカム軸支部７０との分割面を、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できるため、シリンダヘッド２２、２２Ａの加工性を向上できる。さらに、シリンダヘッド２２、２２Ａの側面部２２ｂは、シリンダヘッド２２とヘッドカバー２３との分割面まで設けられているので、ロア軸受ハウジング８０が別体に形成されて剛性が不足しがちになるカムチェーントンネル６９の周辺部の剛性を向上できる。

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に設けられた自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造によれば、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７０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、本実施形態に係るエンジン１３のシリンダヘッド２２、２２Ａに設けられた自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造によれば、シリンダ中心軸線視において、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を配置したので、吸気用カム軸３７および排気用カム軸３９の軸間距離を近づけても、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がプラグ挿入孔７３と干渉することは起こらない。これによって、吸気用カム軸３７および排気用カム軸３９と直交する方向におけるシリンダヘッド２２、２２Ａの幅寸法を小さくでき、シリンダヘッド２２、２２Ａを小型化できる。また、吸気用カム軸３７および排気用カム軸３９の軸間距離を近づけることで、吸気バルブ３５と排気バルブ３６とのステム３５ｂ、３６ｂ間の角度を狭く、すなわちバルブ挟角化を図ることが可能となり、エンジン１３の圧縮比を高めて、その出力を増大できる。

したがって、本実施形態に係るエンジン１３のシリンダヘッド２２、２２Ａに設けられた自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造によれば、吸気用カム軸３７および排気用カム軸３９を軸支するカムハウジングを、配置される箇所によってシリンダヘッド２２、２２Ａと別体化または一体化することで、カムハウジングおよびシリンダヘッド２２、２２Ａの剛性を向上させるとともに、吸気用カム軸３７および排気用カム軸３９の支持剛性を向上できる。

本発明に係る自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造を備えた自動二輪車の一例を示した右側面図。 本発明に係る自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造を備えたシリンダヘッドを示した断面図。 本発明に係る自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造を備えたシリンダヘッドを示した平面図。 本発明に係る自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造を備えたシリンダヘッドを示した平面図。 図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図であり、本発明に係る自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造を備えたシリンダヘッドを示した断面図。 図３のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図であり、本発明に係る自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造を備えたシリンダヘッドを示した断面図。 図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図であり、本発明に係る自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造を備えたシリンダヘッドを分解して示した断面図。 本発明に係る自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造を備えたシリンダヘッドの他の例を示した平面図。 本発明に係る自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造を備えたシリンダヘッド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
２０ クランクケース
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
７０ カム軸支部
７１ アッパハウジング
７２ 点火プラグ
７３ プラグ挿入孔
７４ａ 軸受部
７４ｂ 軸受部
７５、７５ａ、７５ｂ ボルト孔
７６ ハウジング締結ボルト
７８ オイル導入溝
７９ アッパ軸受ハウジング
８０ ロア軸受ハウジング
８１ａ 軸受
８１ｂ 軸受
８２ ヘッドボルト
８３ ヘッドボルト座面
８４ ヘッドボルト挿入孔
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 (5)

1. シリンダブロックと、
   前記シリンダブロックに締結されたシリンダヘッドと、
   前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとを締結させるヘッドボルトと、
   前記シリンダヘッドに設けられた、吸気バルブおよび排気バルブと、
   前記シリンダヘッドに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、前記カム軸を回転自在に軸支する複数のカム軸受部と、を備えた自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造において、
   少なくとも１つの前記カム軸受部は、前記ヘッドボルトの挿入方向視で、前記ヘッドボルトの少なくとも一部とオーバーラップして配置されると共に、それぞれ前記シリンダヘッドとは別体に形成されたアッパ軸受ハウジングおよびロア軸受ハウジングで構成される一方、
   他の前記カム軸受部は、前記シリンダヘッドに一体に形成された一体ロアハウジングに、前記シリンダヘッドとは別体に形成されたアッパハウジングを組付けることで構成されることを特徴とする自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造。
2. 前記シリンダヘッドは、前記カム軸に巻き掛けられる駆動力伝達用のカムチェーンが配置されたカムチェーントンネルが区画され、
   前記アッパ軸受ハウジングおよび前記ロア軸受ハウジングは、前記カムチェーントンネルに最も近く配置された前記カム軸受部であることを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造。
3. 前記シリンダヘッドには、前記ヘッドボルトの座面が形成され、
   前記座面と前記ロア軸受ハウジングの下面とは離間させて配置され、
   前記シリンダヘッドと前記ロア軸受ハウジングとの間には隙間が設けられたことを特徴とする請求項２に記載の自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造。
4. 前記シリンダヘッドの上部を覆うヘッドカバーと、前記シリンダヘッドとの合面は、前記アッパハウジングと、前記一体ロアハウジングとの合面と略同じ面に配置されたことを特徴とする請求項２または３に記載の自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造。
5. 前記シリンダヘッドは、燃焼室の略中央部に連通されたプラグ挿入孔を有し、
   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ロッカーアームおよび前記排気バルブ用のロッカーアームと、を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の自動二輪車用エンジンのカムハウジング構造。

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