JP2715323B2 - Ｓｏｈｃエンジンの動弁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は３本の吸気弁及び２本の排気弁を有するSOHC
5バルブエンジンの動弁装置に関し、特にデコンプ装置
を備えた場合に、動弁装置全体のエンジン幅方向寸法を
小型化できるようにしたリフトピンの配置構造に関す
る。

〔従来の技術〕

最近、シリンダヘッドの剛性を確保しながら吸気弁，
排気弁開口面積をより増大するために吸気弁を３本，排
気弁を２本備えた５バルブエンジンが注目されている。
またエンジンの始動時に必要な駆動トルクを軽減するた
めに、圧縮上死点直前で圧縮圧力を適量逃がすようにし
たデコンプ装置を設ける場合がある。このようなデコン
プ装置として、例えば実開昭59−130011号公報に記載さ
れているように、カム軸の排気カム部分にこれの外周面
から半径方向に出没するリフトピンを設け、このリフト
ピンにより、圧縮行程の上死点少し手前で排気ロッカア
ームを突き上げるようにした装置がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで上記公報記載のデコンプ装置を、上述の５バ
ルブエンジンに採用する場合、上記リフトピンの配置設
計の如何によっては動弁装置のエンジン幅方向寸法が大
型化する懸念がある。即ち、上記５バルブエンジンにお
けるカム軸は、その両端だけでなく、その中央部もカム
軸受で軸支するのが一般的であり、しかも多数の弁を駆
動するカムを形成する必要があり、これにさらに上記リ
フトピンを配置するのであるから、その配置位置を何処
に選定するかは、動弁装置の幅，ひいてはエンジン幅の
小型化を達成するうえで極めて重要である。

本発明は上記デコンプ装置採用時の実情に鑑みてなさ
れたもので、動弁装置全体の幅方向寸法の増大を回避し
てエンジン幅を小型化できるようにしたSOHCエンジンの
動弁装置を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、１本のカム軸の一側に３本の吸気弁を、他
側に２本の排気弁を配置し、上記カム軸の略中央部分に
中央カム軸受で軸支し、該カム軸の中央カム軸受を挟む
一側に１本の吸気弁及び１本の排気弁用第１排気ロッカ
アーム及び第１排気ロッカアームを配置するとともに、
該両ロッカアームを駆動する第１吸気カム及び第１排気
カムを形成し、他側に２本の吸気弁及び１本の排気弁用
第2,第３吸気ロッカアーム及び第２排気ロッカアームを
配置するとともに、該ロッカアームを駆動する第2,第３
吸気カム及び第２排気カムを形成し、上記各弁を上記カ
ム軸により上記各ロッカアームを介して駆動するように
したSOHC エンジンの動弁装置において、上記カム軸の
一端にエンジンを始動時に圧縮圧力を逃がすデコンプ装
置を設け、上記第１排気ロッカアーム又は第１吸気ロッ
カアームをリフトさせるリフトピンを上記カム軸の上記
第１排気カム又は第１吸気カムに隣接する位置に出没自
在に配設したことを特徴としている。

ここで本発明におけるリフトピンは、第１排気ロッカ
アーム又は第１吸気ロッカアームをリフトさせるもので
あり、また本発明における第2,第３吸気ロッカアームは
別体又は一体にすることができ、一体にした場合は第2,
第３吸気カムを１つのもので共用することとなる。

〔作用〕

本発明に係るSOHC エンジンの動弁装置によれば、カ
ム軸の中央カム軸受を挟む一側に、５本の弁用カムのう
ち２本分のカムを、他側に３本分のカムを形成したの
で、カム軸の一側は他側に比較して長さ方向に余裕があ
ることとなる。本発明ではこの余裕のある一側にリフト
ピンを配設したので、空きスペースを有効利用でき、カ
ム軸長の一側，他側におけるバランスをとりつつ、動弁
装置のエンジン幅方向寸法の増加を回避して全体を小型
４化できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第７図は本発明の一実施例によるSOHC
エンジンの動弁装置を説明するための図であり、第１図
は該装置の平面図、第２図はデコンプ装置の正面図、第
３図，第４図はそのリフトピン部分の断面図、第５図，
第６図は第１図のＶ−Ｖ線断面図,VI−VI線断面図、第
７図は吸，排気通路付近の断面平面図、第８図は本実施
例エンジンを搭載した自動二輪車の右側面図である。な
お、平面図，側面図では図示右側が車両前方であり、以
下、特記なき場合は車両後側から前方を見た状態で説明
する。

図において、１は本実施例エンジンが搭載された自動
二輪車であり、該自動二輪車１の車体フレーム２は、ヘ
ッドパイプ2aの上部，下部に１本のメインパイプ2b,ダ
ウンチューブ2cの前端を溶接接続し、メインパイプ2bの
後端にシートピラー2dの上端を溶接接続してなるいわゆ
るダイヤモンド型のものである。なお、2gはクランクケ
ースを保護するアンダーガード、2eはメインパイプ2bと
ダウンチューブ2cの途中に架け渡されたエンジン懸架用
の支持パイプ、2fはシートレールである。

上記ヘッドパイプ2aには下端で前輪を軸支する前フォ
ーク３が左右に操向自在に軸支されており、上記リヤパ
イプ2dには後端で後輪４を軸支するリヤアーム５が上下
に揺動自在に軸支されている。またこのリヤアーム５は
図示しないリンク機構及び１本のショックアブソーバ８
を介して上記メインパイプ2bの後端付近に連結されてい
る。なお、６は燃料タンク、７はシート、9aはタンク側
面を覆うエアスクープ、9bはシート下方を覆うサイドカ
バー、9cは車両後部を覆うリヤカバーである。

上記車体フレーム２内にエンジンユニット10が懸架支
持されている。このエンジンユニット10は水冷式４サイ
クル単気筒５バルブエンジンであり、クランクケース11
の前部上面にシリンダボディ12,シリンダヘッド13及び
ヘッドカバー14を僅かに前傾させて積層した構造のもの
である。上記シリンダヘッド13の下面の略中央には１つ
の燃焼室壁面13aが凹設されている。該壁面13aは上記シ
リンダボディ12のシリンダライナ12a内に摺動自在に挿
入されたピストン（図示せず）の頭部とで燃焼室15を構
成する。上記燃焼室壁面13aの略中央にはプラグねじ孔1
3bが形成されており、該プラグねじ孔13bは該シリンダ
ヘッド13,ヘッドカバー14に形成されたプラグ挿入孔13
c,14aによってシリンダ軸線に対して排気側（前側）に
傾斜するように外方に導出されている。また上記プラグ
ねじ孔13bには点火プラグ16が螺挿されている。

上記シリンダヘッド13の燃焼室壁面13aの上記プラグ
ねじ孔13bを挟んだ一側の周縁には、左，中央，右吸気
弁開口17,18,19が、他側の周縁には左，右排気弁開口2
0,21が形成されており上記プラグ挿入孔13cは上記左，
右排気弁開口20,21間を上方に延びている。また上記左
吸気弁開口17は後述するカム軸42の軸線と平面視で略直
交するように車両後方に延びる左吸気通路22でシリンダ
ヘッド後壁に導出されており、上記中央，右吸気弁開口
18,19は上記カム軸42に対して車幅方向右方に延びる中
吸気通路23a及び略直角に延びる右吸気通路23bによって
後方に導出され、該両吸気通路23a,23bの合流通路23は
全体として車幅方向右方に延びている。上記左吸気通路
22,及び合流通路23の後端開口には左，右キャブジョイ
ント24,25を介して左，右気化器26,27が接続されてい
る。

また上記左，右排気弁開口18,19は、ハの字状に拡が
りながら車両前方に延びる左，右排気通路28,29によっ
てシリンダヘッド前壁に導出され、該各通路の前端開口
には排気装置30の左，右の排気管31,32が接続されてい
る。この両排気管31,32は上述のダウンチューブ2cの
左，右側方を通った後右側に屈曲され、ここで合流した
後車両後方に延びており、該延長端にはバックステーを
兼ねる消音器33が接続されている。

そして上記左，中央，右吸気弁開口17,18,19にはこれ
を開閉する左，中央，右吸気弁34,35,36の弁板34a,35a,
36aが、上記左，右排気弁開口20,21にはこれを開閉する
左，右排気弁37,38の弁板37a,38aがそれぞれ配置されて
いる。上記各弁34〜38の弁棒34b〜38bは上記各吸気，排
気通路22,23a,23b,28,29の天井壁を貫通して該シリンダ
ヘッド13の合面より上方に突出している。

ここで上記排気弁37,38の弁棒37b,38bは平面から見る
とカム軸42と直角に、つまり相互に平行になっており、
カム軸42方向に見ると前方に同一角度で傾斜して相互に
重なっている。そして該各排気弁37,38は、これの上端
に固着された上ストッパ39とシリンダボディ13のばね座
に配設された下ストッパ40との間に介設された付勢ばね
41によって上記開口20,21を閉じるよう付勢されてい
る。

また上記各吸気弁34〜36の弁棒34b〜36bも平面視でカ
ム軸42と直角をなしており、カム軸方向に見ると左，右
吸気弁34,36は上記排気弁37,38と略同一角度で後方に傾
斜して相互に重なっている。また中央吸気弁35の弁棒35
bは左，右吸気弁34,36に比べてより起立した状態に配置
されている。そして上記左，右弁棒34b,36bの上端は中
吸気弁35の弁棒35bの上端より下方に位置しており、か
つこれらの軸線A,Bの交点Ｃは高所に位置する左，右弁
棒34b,36bの上端よりさらに上方に位置している。また
この各吸気弁34〜36は上，下ストッパ39,40間に介設さ
れた付勢ばね41で閉方向に付勢されている。

また上記カム軸42は、上記吸気，排気弁間で、かつシ
リンダ軸線Ｄより吸気弁側にL1だけ偏位した位置を横切
るように配設されている。このカム軸42はその左，右端
部及び中央部が左，右カム軸受，中央カム軸受73で軸支
されており、左，右カム軸受はシリンダヘッド13の合面
部に形成された左，右下軸受13d,13fとヘッドカバー14
の合面部に形成された左，右上軸受（図示せず）とから
構成されている。また上記中央カム軸受73はシリンダヘ
ッド13の中央に形成された中央下軸受13eとヘッドカバ
ー14の中央に形成された中央上軸受14bとから構成され
ており、この中央上軸受14bは後述する右吸気ロッカア
ーム52のボス部52fとの干渉を避けるためにシリンダ軸
線Ｄから左吸気カム42b側に距離L2だけ偏位している。

ここで上記左，右，中央カム軸受は２分割型のもので
あり、ヘッドカバー14をシリンダヘッド13に固定するこ
とによって構成されるわけであるが、このヘッドカバー
14とシリンダヘッド13とは、その開口周縁部（合面
部），上記各カム軸受部，及び上記プラグ挿入口13cの
両縁部が固定ボルトで固定されている（第１図にハッチ
ングを付して示す）。この開口周縁部のうち、排気側部
分については後述するキャップ56,56間の外側に形成さ
れたフランジ部14gが固定ボルト50aで固定されているの
に対し、吸気側については上記各吸気弁間２ヵ所の内側
に形成されたフランジ部14hが固定ボルト50bで固定され
ている。なお、この固定ボルト50bは上記キャップ57を
外すと外方に臨むようになっている。また上記固定ボル
トのうち50は上記シリンダヘッドとヘッドカバーとの固
定と後述のロッカ軸回り止めとに兼用されている。但し
50cは回り止め専用ボルトである。

そして上記カム軸42と左，右排気弁37,38との間には
左，右排気ロッカ軸46a,46bがカム軸42と平行に配置さ
れており、上記ヘッドカバー14の内面に一体形成された
軸受部14eで支持され、かつ上記固定ボルト50で回り止
めされている。この左，右排気ロッカ軸46a,46bによっ
て左，右排気ロッカアーム47,48が揺動自在に軸支され
ている。該各ロッカアーム47,48の後端に形成された摺
動部47a,48aは上記カム軸42の左，右排気カム42a,42dに
摺接しており、また前端47b,48bに螺挿されたアジャス
トスクリュー49の下端は上記左，右排気弁棒37b,38bの
上端に当接している。

また上記カム軸42と吸気弁34〜36との間には上記左，
右カム軸受に渡る長さの吸気ロッカ軸45がカム軸42と平
行に配置されており、該ロッカ軸45はその両端部及び中
央部がヘッドカバー14に一体形成された軸受部14fで支
持され、かつ上記固定ボルト50で回り止めされている。
そして該ロッカ軸45の上記中央カム軸受73より左側部分
に左吸気ロッカアーム51が、右側部分に右吸気ロッカア
ーム52が揺動自在に軸支されている。上記左吸気ロッカ
アーム51の前端に形成された摺動部51aは上記カム軸42
の中央カム軸受73の左隣に形成された左吸気カム42bに
摺接しており、後端51bに螺挿されたアジャストスクリ
ュー53の下端は上記左吸気弁棒34bの上端に当接してい
る。また上記右吸気ロッカアーム52の前端に形成された
摺動部52cは上記カム軸42の中央カム軸受73の右隣に形
成された右吸気カム42cに摺接している。この右吸気ロ
ッカアーム52の後半部は中央アーム部52aと右アーム部5
2bとに分岐されており、それぞれの後端部52d,52eに螺
挿されたアジャストスクリュー54,53は中央，右吸気弁
棒35b,36bの上端に当接している。ここで上記中央吸気
弁棒35bの上端は左，右吸気弁棒34b,36bの上端よりカム
軸方向に見ると上方に位置し、かつシリンダ軸方向に見
ると後方に位置している。つまりロッカ軸45から中央吸
気弁35の弁棒35bの上端までの平面撮影距離l2′は左，
右吸気弁34,36の平面撮影距離l1′より長くなってい
る。そのため中央吸気弁35のアーム長（ロッカ軸から軸
線Ａまでの垂直距離）l2も左，右吸気弁34,36のアーム
長l1より長くなっている。

また上記ヘッドカバー14の排気弁側には上記左，右排
気弁37,38のアジャストスクリュー49を調整するための
２つの調整口14cが形成されており、これは別個のキャ
ップ56で開閉可能となっている。また吸気弁側には上記
各吸気弁34〜36のアジャストスクリュー53,54を調整す
るための１つの調整口14dが形成されており、これは１
つのキャップ57で開閉可能となっている。

そして上記カム軸42の左端は、シリンダヘッド13の左
側壁に一体形成されたスプロケット室13h内に突出して
おり、該突出端部にカムスプロケット43が固着されてい
る。該カムスプロケット43の外面に円形状に凹設された
取付凹部43a内にデコンプ装置44が装着されている。こ
のデコンプ装置44は一対の重錘プレート66と、該プレー
ト66で駆動されるデコンプ軸67と、該軸67でリフトされ
るリフトピン68とから構成されている。上記重錘プレー
ト66は、その外周形状が上記取付凹部43aの内周壁に沿
う円弧状に形成された大略長方形状のもので、その１つ
のコーナ部66aが支持ピン69で上記カムスプロケット43
に摺動自在に軸支されている。また該両重錘プレート66
の、内側辺の上記コーナ部66a近傍に形成された係止部6
6b同士が相互に復帰ばね70で連結されており、これによ
りカム軸側に回動付勢されている。また該重錘プレート
66の上記コーナ部66a,係止部66b間部分には、駆動ギヤ6
6cが扇形に形成されている。

上記デコンプ軸67は上記カム軸42の軸心に形成された
ガイド孔42i内に回動自在に挿入されており、該デコン
プ軸67の左端は上記取付凹部43aの底面から僅かに突出
している。該突出端部には従動ギヤ67aが固着されてお
り、該ギヤ67aには上記重錘プレート66の駆動ギヤ66cに
噛合している。またこのデコンプ軸67の右端は上記左吸
気カム42b付近まで延びており、該デコンプ軸67の左吸
気カム42bと左排気カム42a間部分には、その外縁部分を
切り欠いてなる没入カム部67bが凹設されており、さら
に該没入カム部67bの縁部には上記切欠量を少なくする
とともに切欠方向を変えてなる突出カム部67cが形成さ
れている。

また上記カム軸42の上記没入カム部67bに対応する部
分には、リフト孔42jが上記ガイド孔42iと直交するよう
に形成されており、これの上部は小径のリフトガイド部
42kとなっている。このリフト孔42i内に上記リフトピン
68が挿入され、その上部が上記リフトガイド部42k内に
摺動自在に挿入されており、その上端68aはその稜線が
カム軸方向に延びるかまぼこ状になっている。また上部
に形成された平坦部68cには回り止めピン72が摺接して
いる。また該リフトピン68の下端に形成されたフランジ
部68bは上記デコンプ軸67の没入カム部67bあるいは突出
カム部67cに当接しており、さらにこのフランジ部68bと
上記リフトガイド部42の段部との間に該リフトピン68を
下方に付勢する復帰ばね71が配設されている。これによ
り、上記デコンプ軸67の回動によってリフトピン68の上
端68aが左排気カム42a,左吸気カム42b間部分にて出没す
るようになっている。なお、本実施例の左排気ロッカア
ーム47の摺動部47aは上記リフトピン68に当接可能なよ
うに左吸気カム42b側に拡げられている。

次に本実施例の作用効果について説明する。

本実施例の動弁装置では、エンジン停止時，及び極低
速回転時には、デコンプ装置44の重錘プレート66は、第
２図に実線で示すように、復帰ばね70の付勢力でカム軸
側に回動した低速時位置に保持されている。そのためこ
れの駆動ギヤ66cにその従動ギヤ67aが噛合しているデコ
ンプ軸67も、低速時位置に回動して保持されている。そ
のため該デコンプ軸67の突出カム部67cがリフトピン68
のフランジ部68bに当接しており、リフトピン68の上端6
8aが左排気カム42aの外周面より若干突出している。こ
れにより左排気ロッカアーム47の摺動部47aが圧縮行程
の終わり（上死点直前）付近で上方に突き上げられ、そ
の結果圧縮圧力を少し逃がすデコンプ作用が行われる。

一方、エンジンが始動すると上記重錘プレート66はそ
の遠心力によって、上記付勢ばね70の付勢力に抗して外
方に回動し、その外周面がカムスプロケット43の取付凹
部43aの周壁に当接する高速時位置に保持される。この
重錘プレート66の回動に伴って、駆動ギヤ66c,従動ギヤ
67aを介してデコンプ軸67が第２図反時計方向に回動
し、その没入カム部67bがリフトピン68のフランジ部68b
に当接することとなる。そのため該リフトピン68の先端
68aが左排気カム42aの内方に没入し、その結果、圧縮圧
力が逃げることのない通常運転が行われる。

このような動作を行うデコンプ装置44において、本実
施例では、上記リフトピン68を左排気カム42aに隣接さ
せて配置したので、カム軸42の中央カム軸受73の左，右
部分における寸法バランスを良好にできるとともに、動
弁装置幅、ひいてはエンジン幅を小型にできる。即ち、
本実施例では、カム軸42に吸気弁３本，排気弁２本用の
カムを形成するに当たって、中央カム軸受73の一側（左
側）に排気弁１本，吸気弁１本分の左排気カム42a,左吸
気カム42bを設け、他側（右側）に吸気弁２本，排気弁
１本分の右吸気カム42c,右排気カム42dを設けている。
そのため必要な合計カム幅は、右側より左側の方が狭く
て済み、従ってカム軸42の長さは左側の方に余裕がある
こととなる。本実施例では、この左側にリフトピン68を
配設したので、該配設スペースを確保するためにカム軸
を長くする必要はなく、むしろ利用されずに空いていた
スペースを有効利用でき、その結果左，右のバランスが
良好になるとともに、動弁装置全体の大型化を回避で
き、結果的にエンジンの小型化に寄与できる。

なお上記実施例では、リフトピンを排気カムに隣接す
るように配設したが、これは吸気カムに隣接させても勿
論よい。また上記実施例では中央吸気弁及び右吸気弁用
の右吸気ロッカアームが一体の場合を説明したが、これ
は別体であっても勿論よい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係るSOHC エンジンの動弁装置
によれば、５本の弁用カムのうち２本分のカムを中央カ
ム軸受の一側に、３本分用カムを他側に形成したので、
該一側が他側よりカム軸長について余裕が生じ、この余
裕のある一側にリフトピンを設けたので、カム軸の左，
右バランスを良好にできるとともに、動弁装置の寸法拡
大を回避してエンジンの小型化に寄与できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は本発明の一実施例によるSOHC エ
ンジンの動弁装置を説明するための図であり、第１図は
該装置の平面図、第２図はデコンプ装置の正面図、第３
図，第４図はリフトピン部分の断面正面図，断面側面
図、第５図，第６図はそれぞれ第１図のＶ−Ｖ線断面
図,VI−VI線断面図、第７図は吸気，排気通路部分を示
す断面平面図、第８図は該実施例エンジンが搭載された
自動二輪車の右側面図である。 図において、10はSOHC エンジン、34〜36は吸気弁、37,
38は排気弁、42はカム軸、42aは左排気カム（第１排気
カム）、42bは左吸気カム（第１吸気カム）、42cは右吸
気カム（第2,第３吸気カム）、42dは右排気カム（第２
排気カム）、44はデコンプ装置、47は左排気ロッカアー
ム（第１排気ロッカアーム）、48は右排気ロッカアーム
（第２排気ロッカアーム）、51は左吸気ロッカアーム
（第１吸気ロッカアーム）、52は右吸気ロッカアーム
（第2,第３吸気ロッカアーム）、68はリフトピン、73は
中央カム軸受、である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１本のカム軸の一側に３本の吸気弁を、他
   側に２本の排気弁を配置し、上記カム軸の略中央部分を
   中央カム軸受で軸支し、該カム軸の中央カム軸受を挟む
   一側に１本の吸気弁用第１吸気ロッカアーム及び１本の
   排気弁用第１排気ロッカアームを配置するとともに、該
   両ロッカアームを駆動する第１吸気カム及び第１排気カ
   ムを形成し、他側に２本の吸気弁用第2,第３吸気ロッカ
   アーム及び１本の排気弁用第２排気ロッカアームを配置
   するとともに、該各ロッカアームを駆動する第2,第３吸
   気カム及び第２排気カムを形成し、上記各弁を上記カム
   軸により上記各ロッカアームを介してリフトするように
   したSOHC エンジンの動弁装置において、上記カム軸の
   一端にエンジン始動時に圧縮圧力を逃がすデコンプ装置
   を設け、該デコンプ装置の上記第１排気ロッカアーム又
   は第１吸気ロッカアームをリフトさせるリフトピンを上
   記カム軸の上記第１排気カム又は第１吸気カムに隣接す
   る位置に出没自在に配設したことを特徴とするSOHC エ
   ンジンの動弁装置。