JP2808472B2 - Ｖ型エンジンのカム軸駆動機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はＶ型エンジンのカム軸駆動機構に係り、特
にクランク歯車の小径化を招くことなく各側カム歯車を
小径化し得るとともに徒に大型化を招くことなく構成し
得るＶ型エンジンのカム軸駆動機構に関する。

〔従来の技術〕

内燃機関たるエンジンには、シリンダの配置形式によ
って、直列型や対向型、Ｖ型等のエンジン等がある。各
側シリンダバンクをＶ字形状に配列したＶ型エンジンと
しては、第６図に示すものがある。図において、102は
Ｖ型エンジン、104−１は一側シリンダバンク、104−２
は他側シリンダバンクである。Ｖ型エンジン102は、Ｖ
字形状のシリンダブロック106に夫々一側バンクシリン
ダ108−１及び他側バンクシリンダ108−２を設けるとと
もにこれら各側バンクシリンダ108−１・108−２の上部
に夫々一側シリンダヘッド110−１及び他側シリンダヘ
ッド110−２を搭載し、各側シリンダバンク104−１・10
4−２をＶ字形状に配列している。

前記シリンダブロック106の下側には、ベアリングキ
ャップ112を組付け、シリンダブロック106に１本のクラ
ンク軸114を軸支している。なお、ベアリングキャップ1
12の下部には、オイルパン116を組付けている。

前記各側バンクシリンダ108−１・108−２には、夫々
各側ピストン118−１・118−２が配設され、各側コネク
チングロッド120−１・120−２により前記１本のクラン
ク軸114を連結されている。

前記各側シリンダヘッド110−１・110−２には、各側
バンクシリンダ108−１・108−２に夫々連通する各側吸
気ポート122−１・122−２及び各側排気ポート124−１
・124−２を設けるとともに、これら各側吸気ポート122
−１・122−２及び各側排気ポート124−１・124−２を
夫々開閉する各側吸気弁126−１・126−２及び各排気弁
128−１・128−２を設けている。前記各側吸気ポート12
2−１・122−２は、各側シリンダバンク104−１・104−
２間の空間130に接近する側に設けられ、この空間130に
配設される図示しない吸気装置が連通される。また、前
記各側排気ポート124−１・124−２は、前記空間130か
ら離間する側に設けられ、図示しない排気装置に連通さ
れる。

前記各側シリンダヘッド110−１・110−２には、各側
吸気弁126−１・126−２及び各排気弁128−１・128−２
を開閉駆動する各側動弁機構132−１・132−２を設けて
いる。各側動弁機構132−１・132−２は、各側シリンダ
ヘッド110−１・110−２に軸支された夫々１本の各側カ
ム軸134−１・134−２と、各側ピボット136−１・136−
２を支点に揺動されて各側吸気弁126−１・126−２を開
閉駆動する各側スイング式ロッカアーム138−１・138−
２と、各側ロッカシャフト140−１・140−２を支点に揺
動されて各側排気弁128−１・128−２を開閉駆動する各
側シーソ式ロッカアーム142−１・142−２と、から構成
される。したがって、各側動弁機構132−１・132−２
は、夫々１本の各側カム軸134−１・134−２によって、
各側シリンダヘッド110−１・110−２の各側吸気弁126
−１・126−２及び各側排気弁128−１・128−２を開閉
駆動するものであり、各側シリンダバンク104−１・104
−２間の空間130を挟んで夫々対称に配置されている。
また、前記各側シリンダヘッド110−１・110−２には、
各側動弁機構132−１・132−２を被包する各側ヘッドカ
バー144−１・144−２を設けている。

このようなＶ型エンジン102においては、通常、各側
動弁機構132−１・132−２の各側カム軸134−１・134−
２をタイミングベルトやチェンにより駆動している。こ
の場合に、各側動弁機構132−１・132−２の各側カム軸
134−１・134−２は、クランク軸114と同方向（例え
ば、矢印Ａ方向）に回転駆動される。あるいは、実開昭
56−5605号公報に開示の如く、Ｖ型エンジンの各側動弁
機構の各側カム軸を歯車列により駆動するものがある。
この公報に開示のカム軸駆動機構は、クランク歯車に各
側カム歯車を夫々噛合させる各側中間歯車列及び減速歯
車列をＶ型エンジンの各側シリンダバンクに対して対称
に配設し、各側カム軸をクランク軸と同方向に回転駆動
するものである。

ところが、各側カム軸134−１・134−２をクランク軸
114と同方向（例えば、矢印Ａ方向）に回転駆動する
と、第５図に示す如く、一側シリンダヘッド110−１に
軸支した一側カム軸134−１の一側カム面146−１が、一
側排気弁128−１を開閉駆動する一側シーソ式ロッカア
ーム142−１の一側スリッパ面148−１を先端側から支点
側に向かって乗り越える際に、この一側スリッパ面148
−１に座屈変形を生じさせることにより、正確なバルブ
リフト両を得難い問題がある。

そこで、第４図に示す如く、シリンダブロック106に
軸支されるクランク軸114にクランク歯車150を設けると
ともに各側シリンダバンク104−１・104−２の各側シリ
ンダヘッド110−１・110−２に軸支される各側カム軸13
4−１・134−２に各側カム歯車152−１・152−２を設
け、前記各側カム軸134−１・134−２を互いに逆方向に
回転駆動すべく前記クランク歯車150に前記各側カム歯
車152−１・152−２を夫々各側中間歯車列154−１・154
−２を介し噛合させて設けたカム軸駆動機構がある。

このようなカム軸駆動機構によれば、各側カム軸134
−１・134−２を互いに逆方向（矢印Ａ方向及び矢印Ｂ
方向）に回転駆動することにより、例えば、第５図に示
す如く、一側シリンダヘッド110−１に軸支した矢印Ｂ
方向に回転駆動される一側カム軸134−１の一側カム面1
46−１は、一側排気弁128−１を開閉駆動する一側シー
ソ式ロッカアーム142−１の一側スリッパ面148−１を支
点側から先端側に向かって乗り越えることになり、一側
スリッパ面148−１に座屈変形を生じさせることもな
く、正確なバルブリフト量を得ることができるものであ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、各側カム軸134−１・134−２の各側カム歯
車152−１・152−２は、クランク軸114のクランク歯車1
50の回転数に対して、1/2の回転数で回転駆動する必要
があるため、各側カム歯車152−１・152−２の径が大径
化する問題がある。このため、前記各側シリンダヘッド
110−１・110−２の各側動弁機構132−１・132−２を被
包する各側ヘッドカバー144−１・144−２を大型化しな
ければならず、この効果、第４図に示す如く、シリンダ
ヘッド周辺部位が大型化してシリンダブロック106の下
端から各側ヘッドカバー144−１・144−２の上端までの
距離がＨが大となり、エンジン高さの増大を招いて車両
搭載上不利となる不都合がある。

このような不都合を解消すべく、各側カム歯車152−
１・152−２の径を小径化すると、クランク歯車150の径
がその２倍の比率で小径化されることになる。このた
め、歯の噛合回数が増大することにより歯面の損傷を招
き、寿命が短くなる不都合がある。また、クランク歯車
150の径が小径化されると、第３図に示す如く、クラン
ク歯車150をクランク軸114と別体に形成してクランク軸
114に装着することが困難となるとともに、クランク歯
車150をクランク軸114に一体加工しなければならない。
このため、歯切り加工が困難となる不都合があるととも
に、クランク歯車150が損傷した場合にクランク軸114と
併せて交換しなければならず、保守管理性を低下させる
不都合がある。

なお、前記公報に開示の歯車列によるカム軸駆動機構
は、クランク歯車に各側カム歯車を夫々噛合させる各側
中間歯車列及び減速歯車列を、Ｖ型エンジンの各側シリ
ンダバンクに対して対称に配設しているため、カム軸駆
動機構が徒に大型化する不都合がある。

〔発明の目的〕

そこでこの発明の目的は、クランク歯車の小径化を招
くことなく各側カムを小径化し得るとともに徒に大型化
を招くことなく構成し得て、Ｖ型エンジンのシリンダヘ
ッド周辺部位を小型化し得て、エンジン高さを減少し得
て車両搭載上有利となし得て、クランク歯車の損傷を軽
減し得て寿命を延長し得て、クランク歯車の歯切り加工
を容易とし得て、クランク歯車の保守管理性を向上し得
るＶ型エンジンのカム軸駆動機構を実現することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するためにこの発明は、Ｖ型エンジン
のシリンダブロックに軸支されるクランク軸にクランク
歯車を設けるとともに前記Ｖ型エンジンの各側シリンダ
バンクの各側シリンダヘッドに軸支される各側カム軸に
各側カム歯車を設け、前記各側カム軸を互いに逆方向に
回転駆動すべく前記クランク歯車に前記各側カム歯車を
夫々各側中間歯車列を介し噛合させて設けたＶ型エンジ
ンのカム軸駆動機構において、前記クランク歯車と前記
各側中間歯車列とに噛合され駆動力を減速して伝達する
減速歯車列を設けるとともにこの減速歯車列を前記クラ
ンク歯車に対して前記各側シリンダバンクのいずれか一
側に偏倚させて配設したことを特徴する。

〔作用〕

この発明の構成によれば、クランク歯車と各側中間歯
車列とに噛合され駆動力を減速して伝達する減速歯車列
を設けるとともにこの減速歯車列をクランク歯車に対し
て各側シリンダバンクのいずれか一側に偏倚させて配設
したことにより、減速歯車列による駆動力の減速によっ
てクランク歯車の小径化を招くことなく各側カム歯車を
小径化することができるとともに、徒に大型化を招くこ
となく減速歯車列により駆動力を減速し得るカム軸駆動
機構を構成することができる。

〔実施例〕 次にこの発明の実施例を図に基づいて詳細に説明す
る。

第１・２図は、この発明の実施例を示すものである。
第１図において、２はＶ型エンジン、４−１は一側シリ
ンダバンク、４−２は他側シリンダバンクである。Ｖ型
エンジン２は、Ｖ字形状のシリンダブロック６の上部に
夫々一側シリンダヘッド８−１及び他側シリンダヘッド
８−２を搭載し、各側シリンダバンク４−１・４−２を
Ｖ字形状に配列している。

前記シリンダブロック６の下部には、ベアリングキャ
ップ10を組付け、シリンダブロック６に１本のクランク
軸12を軸支している。なお、ベアリングキャップ10の下
部には、オイルパン14を組付けている。

前記各側シリンダヘッド８−１・８−２には、図示し
ない各側吸気弁及び各側排気弁を開閉駆動する各側動弁
機構16−１・16−２を設けている。この各側動弁機構16
−１・16−２は、各側シリンダヘッド８−１・８−２に
夫々軸支される１本の各側カム軸18−１・18−によって
各側シリンダヘッド８−１・８−２の図示しない各側吸
気弁及び各側排気弁をスイング式ロッカアーム及びシー
ソ式ロッカアームを介して開閉駆動するものであり、各
側シリンダバンク４−１・４−２間の空間20を挟んで夫
々対称に配置されている。また、各側シリンダヘッド８
−１・８−２には、各側動弁機構16−１・16−２を被包
する各側ヘッドカバー22−１・22−２を設けている。

このＶ型エンジン２は、シリンダブロック６に軸支さ
れるクランク軸12にクランク歯車24を設けるとともに各
側シリンダバンク４−１・４−２の各側シリンダヘッド
８−１・８−２に軸支される各側カム軸18−１・18−２
に各側カム歯車26−１・26−２を設け、前記各側カム軸
18−１・18−２を互いに逆方向に回転駆動すべく前記ク
ランク歯車24に各側カム歯車26−１・26−２を夫々各側
中間歯車列28−１・28−２を介し噛合させて設けてい
る。

このようなＶ型エンジン２のカム軸駆動機構におい
て、クランク歯車24と各側中間歯車列28−１・28−２と
に噛合され駆動力を減速して伝達する減速歯車列30を設
けるとともに、この減速歯車列30をクランク歯車24に対
して各側シリンダバンク４−１・４−２のいずれか一側
に偏倚させて配設している。

詳述すれば、前記各側中間歯車列28−１・28−２の一
側中間歯車列28−１は、この実施例においては一側第１
中間歯車28−1aの１個から構成される。前記各側中間歯
車列28−１・28−２の他側中間歯車列28−２は、この実
施例においては他側第１中間歯車28−2a及び他側第２中
間歯車28−2bの２個から構成される。

前記減速歯車列30は、大径の第１減速歯車30a及び小
径の第２減速歯車30bの２個から構成され、軸心32を一
致させて設けるとともにこの軸心32を各側シリンダバン
ク４−１・４−２のいずれか一側、例えば一側シリンダ
バンク４−１側に偏倚させて配設している。この場合
に、Ｖ型エンジン２においては、例えば、一側シリンダ
バンク４−１の軸線方向一側端面34−１に対して他側シ
リンダバンク４−２の軸線方向一側端面34−２が突設さ
れることになる。そこで、他側シリンダバンク４−２側
の軸線方向一側端面34−２に対して軸線方向内奥側に位
置する一側シリンダバンク４−１側の軸線方向の一側端
面34−１に減速歯車列30を配設することにより、減速歯
車列30を徒に突設させることなく配設できる。また、こ
の減速歯車列30によって駆動力が減速されることによ
り、クランク歯車24の小径化を招くことなく大径化し、
各側カム歯車26−１・26−２を小径化して設けている。

これら各歯車は、以下の如く噛合している。

前記クランク歯車24には、一側シリンダバンク４−１
側に偏倚させて配設した減速歯車列30の大径の第１減速
歯車30aを噛合させて設ける。減速歯車列30の小径の第
２減速歯車30bには、一側シリンダバンク４−１側に配
設される一側中間歯車28−１の一側第１中間歯車28−1a
を噛合させて設け、この一側第１中間歯車28−1aを一側
カム軸18−１の一側カム歯車26−１に噛合させて設け
る。

前記減速歯車列30の小径の第２減速歯車30bには、ま
た、他側シリンダバンク４−２側に配設される他側中間
歯車列28−２の他側第１中間歯車28−2aを噛合させて設
け、この他側第１中間歯車28−1aに他側第２中間歯車28
−2bを噛合させて設けるとともにこの他側第２中間歯車
28−2bを他側カム軸18−２の他側カム歯車26−２に噛合
させて設ける。

これにより、クランク歯車24を、例えば、矢印Ａ方向
に回転させると、減速歯車例30により減速して伝達され
る駆動力は、一側中間歯車列28−１を介して一側カム歯
車26−１を矢印Ｂ方向に回転させるとともに、他側中間
歯車列28−２を介して他側カム歯車26−２を矢印Ａ方向
に回転させる。

このため、各側カム軸18−１・18−２を互いに逆方向
（矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向）に回転駆動することがで
きる。これにより、例えば、各側シリンダバンク４−１
・４−２間の空間20を挟んで各側動弁機構16−１・16−
２が夫々対称に配置され、各側シリンダヘッド８−１・
８−２に夫々軸支された１本の各側カム軸18−１・18−
２によって各側シリンダヘッド８−１・８−２の図示し
ない各側吸気弁及び各側排気弁をスイング式ロッカアー
ム及びシーソ式ロッカアームを介して開閉駆動する場合
に、前記シーソ式ロッカアームのスリッパ面に座屈変形
を生じさせることなくもなく、正確なバルブリフト量を
得ることができるものである。

また、クランク歯車24と各側中間歯車列28−１・28−
２とに噛合され駆動力を減速して伝達する減速歯車列30
を設けるとともにこの減速歯車列30をクランク歯車24に
対して前記各側シリンダバンク４−１・４−２のいずれ
か一側、この実施例においては一側シリンダバンク４−
１側に偏倚させて配設したことにより、減速歯車列30に
よる駆動力の減速によってクランク歯車24の小径化を招
くことなく大径化し得て、各側カム歯車26−１・26−２
を小径化することができるとともに、他側シリンダバン
ク４−２の軸方向一側端面34−２に対して軸線方向内奥
側に位置する一側シリンダバンク４−１側の軸線方向一
側端面34−１に減速歯車列30を配設することにより、減
速歯車列30を徒に突設させることなく配設でき、徒に大
型化を招くことなく減速歯車列30により駆動力を減速し
得るカム軸駆動機構を構成することができる。

このため、各側シリンダヘッド４−１・４−２の各側
動弁機構16−１・16−２を被包する各側ヘッドカバー22
−１・22−２を小型化することができ、シリンダヘッド
周辺部位を小型化し得て、シリンダブロック６の下端か
ら各側ヘッドカバー22−１・22−２の上端までの距離
Ｈ′を小とし得て、エンジン高さを減少し得て車両搭載
上有利とすることができる。

また、クランク歯車24が小径化されず大径化し得るこ
とにより、歯数を増加させることができる。このため、
歯の噛合回数を減少することができ、歯面の損傷を軽減
し得て寿命を延長することができる。

さらに、クランク歯車24が小径化されず大径化し得る
ことにより、クランク歯車24をクランク軸と別体に形成
し得るので、第２図に示す如く、この別体に形成したク
ランク歯車24をクランク軸にスプライン36により噛合さ
せて装着することが可能となるとともに、クランク歯車
24をクランク軸に一体加工する必要がない。このため、
歯切り加工を容易とし得てコストダウンを果たし得ると
ともに、クランク歯車24が損傷した場合にクランク歯車
24のみを交換すればよく、保守管理性を向上させること
ができる。

〔発明の効果〕

このようにこの発明によれば、減速歯車列による駆動
力の減速によってクランク歯車の小径化を招くことなく
大径化して各側カム歯車を小径化することができるとと
もに、徒に大型化を招くことなく減速歯車列により駆動
力を減速し得るカム軸駆動機構を構成することができ
る。

このため、各側シリンダヘッドの各側動弁機構を被包
する外側ヘッドカバーを小型化することができ、シリン
ダヘッド周辺部位を小型化してエンジン高さを減少し得
て、車両搭載上有利とすることができる。また、クラン
ク歯車が小径化されず大径化し得ることにより、歯車の
噛合回数を減少することができ、歯面の損傷を軽減し得
て寿命を延長することができる。さらに、クランク歯車
が小径化されず大径化し得ることにより、クランク歯車
をクランク軸と別体に形成し得て、この別体に形成した
クランク歯車をクランク軸に装着することが可能となる
とともに、クランク歯車をクランク軸に一体加工する必
要がない。このため、歯切り加工を容易とし得てコスト
ダウンを果たし得るとともに、クランク歯車が損傷した
場合にクランク歯車のみを交換すればよく、保守管理性
を向上させ得る。

【図面の簡単な説明】

第１〜２図はこの発明の実施例を示し、第１図はＶ型エ
ンジンのカム軸駆動機構の正面図、第２図はクランク軸
と別体に形成したクランク歯車の半断面図である。 第３・４図は従来例を示し、第３図はクランク軸に一体
に設けたクランク歯車の半断面図、第４図はＶ型エンジ
ンのカム軸駆動機構の正面図である。 第５・６図はＶ型エンジンを示し、第５図はＶ型エンジ
ンの一側シリンダヘッドに設けた一側動弁機構の拡大断
面図、第６図はＶ型エンジンの断面図である。 図において、２はＶ型エンジン、４−１は一側シリンダ
バンク、４−２は他側シリンダバンク、６はシリンダブ
ロック、８−１は一側シリンダヘッド、８−２は他側シ
リンダヘッド、12はクランク軸、16−１は一側動弁機
構、16−２は他側動弁機構、18−１は一側カム軸、18−
２は他側カム軸、20は空間、22−１は一側ヘッドカバ
ー、22−２は他側ヘッドカバー、24はクランク歯車、26
−１は一側カム歯車、26−２は他側カム歯車、28−１は
一側中間歯車列、28−２は側中間歯車列28−１、30は減
速歯車列、32は軸心、34−１は一側シリンダバンク４−
１の軸線方向一側端面、34−２は他側シリンダバンク４
−２の軸線方向一側端面である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｖ型エンジンのシリンダブロックに軸支さ
   れるクランク軸にクランク歯車を設けるとともに前記Ｖ
   型エンジンの各側シリンダバンクの各側シリンダヘッド
   に軸支される各側カム軸に各側カム歯車を設け、前記各
   側カム軸を互いに逆方向に回転駆動すべく前記クランク
   歯車に前記各側カム歯車を夫々各側中間歯車列を介し噛
   合させて設けたＶ型エンジンのカム軸駆動機構におい
   て、前記クランク歯車と前記各側中間歯車列とに噛合さ
   れ駆動力を減速して伝達する減速歯車列を設けるととも
   にこの減速歯車列を前記クランク歯車に対して前記各側
   シリンダバンクのいずれか一側に偏倚させて配設したこ
   とを特徴するＶ型エンジンのカム軸駆動機構。