JP4363524B2

JP4363524B2 - Ｏｈｃエンジン

Info

Publication number: JP4363524B2
Application number: JP2004313047A
Authority: JP
Inventors: 賢悟西; 雄策山岡
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2004-10-27
Filing date: 2004-10-27
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2024-10-27
Also published as: JP2006125258A

Description

この発明は、燃焼室の上方に動弁機構を備えるＯＨＣエンジンに関する。

従来より、自動二輪車等においては、燃焼室の上方に動弁機構を備え、クランク軸の回転を動弁機構に伝達する動弁駆動力伝達機構を備えるＯＨＣエンジンを搭載するものがある。この動弁駆動力伝達機構にカセット式ギヤトレインを用いたものは知られている（例えば、特許文献１）。
実公平６−１９８１１号公報（第１頁〜第４頁、図１〜図４）

このカセット式ギヤトレインは、設計の自由度が高く、カセット式であるため、組立性は良いが、カセット式ギヤトレインを支持する部分をエンジンの側部に設ける必要があり、エンジンのクランク軸方向幅をコンパクトにするのが困難であった。特に、鞍乗型車両においては、クランク軸が車幅方向になるため、車両の幅方向が大きくなるといった課題もある。

この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、特別な動弁駆動力伝達機構の支持部材を用いることなく、コンパクトで組立性が良く、エンジンのクランク軸方向幅をコンパクトにすることが可能なＯＨＣエンジンを提供することを目的としている。

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。

請求項１に記載の発明は、一端に燃焼室の一部を形成するシリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドに接合するシリンダボディと、
前記シリンダボディの他端に位置するクランク室の一部を形成し、前記シリンダボディに接合するクランクケースと、
前記クランクケースに回転可能に支持されるクランク軸と、
前記燃焼室の上方に配置される動弁機構のカム軸と、
前記クランク軸の回転を前記カム軸に伝達する動弁駆動力伝達機構と、
を備えるＯＨＣエンジンであって、
前記動弁駆動力伝達機構は、
前記クランクケースに回転可能に支持されたバランサ軸上に配置されたカム駆動ギヤと、
前記シリンダボディと前記クランクケースの接合面に設けられた回転軸に設けられた回転軸上の第１歯車と、
前記シリンダボディと前記シリンダヘッドの接合面に回転可能に支持された回転軸に設けられた第２歯車と、
を含み、
前記カム駆動ギヤと前記第２歯車との距離を、前記クランク軸と前記シリンダボディと前記シリンダヘッドの接合面との距離より近接させ、
前記シリンダボディと前記クランクケースの接合面と、前記シリンダボディと前記シリンダヘッドの接合面との距離を、前記カム駆動ギヤと前記第２歯車との距離より近接させ、
前記カム駆動ギヤと前記第１歯車を噛み合わせ、且つ、前記第１歯車と前記第２歯車を噛み合わせる、
ことを特徴とするＯＨＣエンジンである。

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

請求項１に記載の発明によれば、シリンダボディとシリンダヘッドの接合面、シリンダボディとクランクケースの接合面を利用して動弁駆動力伝達機構の少なくとも一部を支持することで、コンパクトで組立性が良く、エンジンのクランク軸方向幅をコンパクトにすることが可能である。

以下、この発明のＯＨＣエンジンの実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。この実施の形態では、鞍乗型車として自動二輪車を示すが、自動三輪車、あるいはバギー車等にも同様に適用できる。また、並列多気筒４サイクルエンジンとして、４気筒４サイクルエンジンを示すが、２気筒、３気筒、５気筒あるいは６気筒等の４サイクルエンジンにも同様に適用できる。図１は自動二輪車の側面図、図２は並列多気筒４サイクルエンジンの断面図、図３はクランク軸、バランサ軸、メイン軸の配置を示す断面図、図４はクランク軸とバランサ軸の配置を示す断面図、図５は動弁駆動力伝達機構を示す側面図、図６は動弁機構のカム軸部を示す側面図、図７はクランク軸とバランサ軸の配置を示す側面図、図８は動弁機構のカム軸をカム軸方向から見た図である。

この実施の形態の自動二輪車は、図１に示すように、エンジン１が自動二輪車の車体フレーム２に搭載されている。車体フレーム２の前側にはフロントフォーク１０が旋回可能に設けられ、フロントフォーク１０には前輪１１が支持されている。車体フレーム２の後側にはリヤアーム１２がリンク機構４及びリヤクッション５により上下に揺動可能に軸支され、リヤアーム１２には後輪１３が支持されている。

エンジン１は、４個の気筒３ａ〜３ｄを備えた４サイクルエンジンであり、これらの気筒３ａ〜３ｄは、それぞれ前方へ傾斜して車両の進行方向と直交するように、直列に配置されている。それぞれの気筒３ａ〜３ｄの前側には排気管６が接続され、排気管６はエンジン１の前側及び下側を通って車体後方に延びている。また、気筒３ａ〜３ｄの後側には吸気管７が接続され、この吸気管７にはエアクリーナ８が接続されている。エンジン１の４個の気筒３ａ〜３ｄには、それぞれ燃料噴射装置９が備えられている。

次に、このエンジン１は、図２乃至図８に示すように、上下２分割のクランクケース１９上にシリンダボディ２０及びシリンダヘッド２１を積層し、シリンダヘッド２１の上面にヘッドカバー５０を被せた構造のものである。クランクケース１９の下部にはオイルパン５２が設けられている。

各気筒３ａ〜３ｄは、図２及び図３に示すように、上ケース１７と下ケース１８とからなるクランクケース１９上に載置されたシリンダボディ２０及びシリンダヘッド２１で構成される。各気筒３ａ〜３ｄのシリンダ孔３ａ１〜３ｄ１には、ピストン２２ａ〜２２ｄが摺動自在に嵌合されている。このピストン２２ａ〜２２ｄの頭部とシリンダヘッド２１の凹部２１ａ〜２１ｄとの間に燃焼室８０ａ〜８０ｄが形成されている。

この燃焼室８０ａ〜８０ｄには、それぞれ３つの吸気弁開口８１ｂ，８１ａ，８１ｂと、２つの排気弁開口８２ａ，８２ａが開口している。左，右，及び中央の吸気弁開口８１ｂ，８１ｂ，及び８１ａは三股状の吸気通路８１ｃでシリンダヘッド２１の後壁に導出され、左，右の排気弁開口８２ａ，８２ａは二股状の排気通路８２ｂでシリンダヘッド２１の前壁に導出されている。

左，右吸気弁開口８１ｂ，中央吸気弁開口８１ａには左，右吸気弁８３，中央吸気弁８４が、また排気弁開口８２ａには排気弁８５がそれぞれ配設されている。各弁８３〜８５は所定の挟み角度をなすように上方に延びており、その上端に固着されたリテーナ８６ａ１，８６ａ２とばね座８６ｂ１，８６ｂ２との間に介設された弁ばね８６ｃ１，８６ｃ２によって閉方向に付勢されている。各吸気弁８３，８４，８３の上部には吸気リフタ８７ａ１が装着されており、この吸気リフタ８７ａ１は吸気側カム軸８８ａのカム８８ａ１，８８ａ１，８８ａ１に当接している。各排気弁８５，８５の上部には排気リフタ８７ｂ１が装着されており、この排気リフタ８７ｂ１は排気側カム軸８８ｂのカム８８ｂ１，８８ｂ１に当接している。

この実施の形態では、エンジン１がＯＨＣエンジンであり、動弁機構Ｇが吸気側カム軸８８ａと排気側カム軸８８ｂとを有し、この吸気側カム軸８８ａと排気側カム軸８８ｂの回転によって吸気と排気を行う構成である。この吸気側カム軸８８ａと排気側カム軸８８ｂはクランク軸２４と平行に配置され、シリンダヘッド２１の軸受部に回動可能に支持されている。この実施の形態の動弁機構Ｇは、吸気側カム軸８８ａを吸気弁８３，８４の上方に寄せて配置し、吸気側カム軸８８ａの回転によってカム８８ａ１，８８ａ１，８８ａ１が吸気弁８３，８４，８３を吸気リフタ８７ａ１を介して駆動する。同様に、排気側カム軸８８ｂを排気弁８５，８５の上方に寄せて配置し、排気側カム軸８８ｂの回転によってカム８８ｂ１，８８ｂ１が排気弁８５，８５を排気リフタ８７ｂ１を介して駆動する。動弁機構Ｇは、吸気弁８３，８４，８３及び排気弁８５，８５の駆動をロッカアームなどによって行うものでもよい。

各気筒３ａ〜３ｄのシリンダ孔３ａ１〜３ｄ１には、ピストン２２ａ〜２２ｄが摺動自在に嵌合されている。各ピストン２２ａ〜２２ｄはコンロッド２３ａ〜２３ｄを介してクランク軸２４のクランクピン２５ａ〜２５ｄに連結されている。クランクピン２５ａ〜２５ｄはそれぞれの気筒３ａ〜３ｄに対応するクランク軸２４の一対のクランクウェブ２６ａ〜２６ｄ間に架設されている。クランク軸２４はクランクケース１９の５箇所の軸受支持部１９ａ１〜１９ｅ１にそれぞれ軸受２７ａ〜２７ｅを介して回動自在に支持されている。

クランクケース１９内には、バランサ軸３２がクランク軸２４と平行に配置されている。バランサ軸３２はクランクケース１９の４箇所の軸受支持部１９ａ〜１９ｄにそれぞれの軸受２８ａ〜２８ｄを介して回動自在に支持されている。バランサ軸３２の軸受２８ａ〜２８ｄは、クランク軸２４の軸受２７ａ〜２７ｄに対応して配置され、クランクケース１９の４箇所の軸受支持部１９ａ〜１９ｄを共用できる。

このバランサ軸３２の中央部に設けた被動歯車３３は、クランク軸２４の中央部に設けた駆動歯車３４と噛合している。被動歯車３３と駆動歯車３４とは同じ径にされ、クランク軸２４とバランサ軸３２とが同じ回転速度で互いに反対の方向に回転するようになっている。バランサ軸３２の両端よりの部分にバランスウエイト３５、３６が被動歯車３３の両側にそれぞれ設けられている。

また、この実施の形態では、図３及び図４に示すように、バランサ軸３２のバランスウエイト３５，３６の間の中間部に、クランク軸２４から動力を取り出して入力する動力入力部Ｃを設け、この動力入力部Ｃは、駆動歯車３４と噛み合う被動歯車３３で構成される。駆動歯車３４は、クランクウェブ２６ｂに一体に形成され、被動歯車３３は、バランサ軸３２に圧入して設けられ、バランサ軸３２やクランク軸２４を長くすることなく動力を取り出すことができる。バランサ軸３２の軸受２８ｂを、バランスウエイト３５と動力入力部Ｃの間に配置し、軸受２８ｃを、バランスウエイト３６と動力入力部Ｃの間に配置しており、バランサ軸３２を確実に支持できる。また、バランサ軸３２の軸受２８ｂ，２８ｃを、動力入力部Ｃの両側に配置しており、バランサ軸３２を確実に支持できる。

バランサ軸３２は、図２及び図８に示すように、バランサ軸３２の一方のバランスウエイト３５を気筒３ａのクランクピン２５ａの両側のクランクウェブ２６ａ、２６ａ間に対応させて配置している。バランサ軸３２の他方のバランスウエイト３６を気筒３ｄのクランクピン２５ｃの両側のクランクウェブ２６ｃ、２６ｃ間に対応させて配し、バランスウエイト３５、３６の半径方向の先端部分がクランクウェブ２６ａ、２６ａ及びクランクウェブ２６ｃ、２６ｃの外周部より内側の部分間を通過して回転するようになっている。このように、バランサ軸３２は、バランサ軸３２上に設けられたバランスウエイト３５、３６の回転軌跡ＬＯ１とクランクウェブ２６ａ、２６ａ及びクランクウェブ２６ｃ、２６ｃの回転軌跡ＬＯ２がクランク軸方向視で重なるように支持しており、これによりバランサ軸３２とクランク軸２４との軸間距離を短縮でき、エンジン全体をコンパクトにできる。

この実施の形態では、図２及び図３に示すように、バランサ軸３２から動弁機構Ｇへ動力を伝達する動弁駆動力伝達機構Ｈが備えられ、この動弁駆動力伝達機構Ｈによってバランサ軸３２と連動して動弁機構Ｇの吸気側カム軸８８ａと排気側カム軸８８ｂを回転して所定のタイミングで吸気と排気を行う。

この動弁駆動力伝達機構Ｈの動力入側Ｈ１は、バランサ軸３２上のバランスウエイト３５，３６の間に配置されるカム駆動ギヤ７０により構成される。このカム駆動ギヤ７０は被動歯車３３より小径であり、バランサ軸３２上で減速する減速機構Ｊを有している。この減速機構Ｊは、被動歯車３３より小径であるカム駆動ギヤ７０で構成される。この動弁駆動力伝達機構Ｈの動力出側Ｈ２は、動弁機構Ｇの吸気側カム軸８８ａと排気側カム軸８８ｂで構成されるカム軸上に配置されている吸気側被動歯車７１と排気側被動歯車７２により構成される。吸気側被動歯車７１と排気側被動歯車７２が噛み合い連動して回転する。

この動弁駆動力伝達機構Ｈは、動力入側Ｈ１と動力出側Ｈ２との間に中間ギヤ群Ｈ３を有する。中間ギヤ群Ｈ３は、第１歯車７３、第２歯車７４、第３歯車７５、第４歯車７６からなり、これらは噛み合い連動して回転する。第１歯車７３は回転軸９０上に形成され、回転軸９０は軸受９１ａにより回動可能に軸支されている。第２歯車７４及び第３歯車７５は回転軸９２上に形成され、回転軸９２は軸受９３ａにより回動可能に軸支されている。第４歯車７６は歯車ケース９４に回転可能に支持されている。第１歯車７３がカム駆動ギヤ７０と噛み合い、第４歯車７６が吸気側被動歯車７１と噛み合っており、バランサ軸３２の動力がカム駆動ギヤ７０から第１歯車７３、第２歯車７４、第３歯車７５、第４歯車７６に伝達され、さらに動弁機構Ｇの吸気側被動歯車７１と排気側被動歯車７２に伝達され、吸気側カム軸８８ａと排気側カム軸８８ｂを回転する。この実施の形態では、動弁駆動力伝達機構Ｈを歯車群で構成しているが、チェーン、ベルト等で構成してもよい。

このように、バランサ軸３２から動弁機構Ｇへ動力を伝達する動弁駆動力伝達機構Ｈを備え、動弁機構Ｇへ動力の取り出しをクランク軸２４からは行わないことで、安定した動弁駆動力伝達機構Ｈの駆動を確保しながら、しかも運転感覚が非常に良好なエンジンをコンパクトにできる。

また、動弁駆動力伝達機構Ｈの動力入側Ｈ１を、バランサ軸３２上のバランスウエイト３５，３６の間に配置したことで、バランサ軸３２のよじれを軽減できて回転変動が小さく、より安定した動弁駆動力伝達機構Ｈの駆動を確保することができる。

また、バランサ軸３２上に、クランク軸２４からの動力を入力する動力入力部Ｃを備え、この動力入力部Ｃの近傍に、動弁駆動力伝達機構Ｈの動力入側Ｈ１のカム駆動ギヤ７０を配置したことで、バランサ軸３２のよじれを軽減できて回転変動が小さく、より安定した動弁駆動力伝達機構Ｈの駆動を確保することができる。また、この動力入力部Ｃを、複数のバランスウエイト３５，３６の間に配置したことで、バランサ軸３２のよじれを軽減できて回転変動が小さく、より安定した動弁駆動力伝達機構Ｈの駆動を確保することができる。また、動力入力部Ｃは、クランク軸２４の中央から取り出した動力を入力することで、クランク軸２４のよじれを軽減できて回転変動が小さくすることができる。

さらに、動弁駆動力伝達機構Ｈを、図２に示すように、シリンダ軸方向視でシリンダ孔３ａ１〜３ｄ１の外側に配置することで、図５に示すように、シリンダ孔３ａ１〜３ｄ１の間隔Ｗ１を詰めることができ、クランク軸方向に短縮してエンジンをコンパクトにできる。

また、動弁駆動力伝達機構Ｈの動力出側Ｈ２は、図６に示すように、吸気側カム軸８８ａにフランジ部８８ａ２を形成し、このフランジ部８８ａ２に吸気側被動歯車７１がボルト８８ａ３によって締付固定されている。排気側カム軸８８ｂにフランジ部８８ｂ２を形成し、このフランジ部８８ｂ２に排気側被動歯車７２にボルト８８ｂ３によって締付固定されている。このように吸気側被動歯車７１と排気側被動歯車７２を、特別な部材を用いることなく動弁機構Ｇのカム軸上に配置することで、カム軸方向に短縮してエンジンをコンパクトにできる。

この実施の形態では、バランサ軸３２にバランスウエイト３５，３６を、バランサ軸３２の中心に対して非対称に設けている。一次慣性による偶力を消去するバランサの場合、クランク中心に対して非対称に配置することができるので、動弁駆動力伝達機構Ｈの位置を自由に配置しても、バランサ機能が損なわれることはない。

各気筒３ａ〜３ｄのクランクウェブは、各々一対のクランクウェブ２６ａ〜２６ｄを有しており、第１気筒３ａの一対のクランクウェブ２６ａの往復質量と回転質量の比率は互いに異なり、第２気筒３ｂの一対のクランクウェブ２６ｂの往復質量と回転質量の比率も互いに異なるが、第１気筒３ａと第２気筒３ｂの往復質量と回転質量の比率は等しくなるように形成し、動弁駆動力伝達機構Ｈが設けられていても、バランサ機能を落とさずにエンジンをコンパクトにできる。

また、この実施の形態では、図３及び図４に示すように、バランサ軸３２の長さＬ１をクランク軸２４上の両端のクランクウェブ２６ａ，２６ｄの間隔Ｌ２より小さくし、クランク軸方向一側に偏位させて配置しており、このバランサ軸３２の配置によってクランク軸２４に隣接したバランサ軸３２の隣に空間Ｋが確保できる。また、バランサ軸３２の一方端のバランスウエイト３５を一方端の気筒３ａのクランクウェブ２６ａに対応する位置に設け、他方端のバランスウエイト３６を他方端の気筒３ｄの隣の気筒３ｃのクランクウェブ２６ｃに対応する位置に配置したことで、他方端の気筒３ｄに対応したバランサ軸３２の隣に空間Ｋが確保できる。バランサ軸３２の偏位させた側３２ａと反対側３２ｂの端部に動力伝達部Ｄを設けている。この動力伝達部Ｄは、バランサ軸３２の端部に一体に形成した出力ギヤ３８で構成している。

また、クランクケース１９には、シフト機構４３とクラッチ機構４４が設けられ、このシフト機構４３とクラッチ機構４４の構成を、図３に基づいて説明する。バランサ軸３２の出力ギヤ３８は、多板式のクラッチ機構４４を介してメイン軸４１に連結される。メイン軸４１には、多段の変速ギヤ４９が装着され、この各変速ギヤ４９は、これに対応してドライブ軸４２上に装着した変速ギヤ４２０に噛合っている。これらの変速ギヤ４９と変速ギヤ４２０は、選択された変速ギヤ以外は、いずれか一方又は両方がメイン軸４１またはドライブ軸４２に対し遊転状態で装着される。したがって、メイン軸４１からドライブ軸４２への回転伝達は選択された一対の変速ギヤのみを介して行われる。ドライブ軸４２から後輪駆動用チェーン１３ａを介して後輪１３に伝達される。

変速ギヤ４９と変速ギヤ４２０を選択して変速比を変えるシフト動作はシフト入力軸であるシフトカム４２１により行われる。シフトカム４２１は、複数のカム溝４２１ａを有し、各カム溝４２１ａにシフトフォーク４２２が装着される。各シフトフォーク４２２は、それぞれメイン軸４１およびドライブ軸４２の所定の変速ギヤ４９と変速ギヤ４２０に係合している。シフトカム４２１の回転により、シフトフォーク４２２がカム溝４２１ａにしたがって各軸方向に移動し、シフトカム４２１の回転角度に応じた位置の一対の変速ギヤ４９と変速ギヤ４２０のみがメイン軸４１およびドライブ軸４２に対し両方ともスプラインによる固定状態となってこれらにより回転伝達が行われ変速ギヤ位置が定まる。

このシフト機構４３は、シフトアクチュエータ６１の駆動によりシフトリンク機構４２５を介してシフトカム４２１を所定角度だけ回転させる。これによりカム溝４２１ａにしたがってシフトフォーク４２２が所定量だけ軸方向に移動し一対の変速ギヤ４９と変速ギヤ４２０を順番にメイン軸４１およびドライブ軸４２に固定状態として各減速比の回転を伝達する。

この実施の形態のクラッチ機構４４は、例えば多板摩擦クラッチであり、バランサ軸３２に一体的に形成されている出力ギヤ３８に噛合しているバランサ軸３２に対して回転自在に設けられているギヤ４４１に一体的に設けられることによって、バランサ軸３２からトルクを伝達されるアウタードライバ４４３と、このアウタードライバ４４３に一体的に設けられている摩擦板である複数のフリクションディスク４４５と、インナードライバ４４７に一体的に設けられている摩擦板である複数のクラッチプレート４４９と、複数のフリクションディスク４４５と複数のクラッチプレート４４９との間に生じる摩擦力によって、アウタードライバ４４３からトルクを伝達されるインナードライバ４４７とを具備する。

ギヤ４４１は、メイン軸４１の一端部側でメイン軸４１に回動自在に設けられており、アウタードライバ４４３は、ギヤ４４１のボス部に一体的に設けられることによって、メイン軸４１の回転軸方向への移動を規制されつつ、メイン軸４１に対して回転自在である。また、インナードライバ４４７は、メイン軸４１の一端部側（ギヤ４４１よりも更に端部側）で、メイン軸４１に一体的に設けられている。

インナードライバ４４７は、筒状のアウタードライバ４４３の内側に設けられており、また、ギヤ４４１とアウタードライバ４４３とインナードライバ４４７とメイン軸４１との回転中心は一致し、同心上に存在する。

筒状のアウタードライバ４４３の開口部の一端部側には、ギヤ４４１のボス部に設けられている円形状の係合突出部４４１Ａと係合している係合孔４４３Ａを具備する係合部４４３Ｂが設けられ、この係合部４４３Ｂと係合孔４４３Ａとを用いて、アウタードライバ４４３がギヤ４４１に芯出しされて固定されている。各フリクションディスク４４５はリング状の薄板であり、各フリクションディスク４４５の板の平面が、メイン軸４１の回転軸の方向に対してほぼ直角になるように、各フリクションディスク４４５の外周縁が、筒状のアウタードライバ４４３の筒状部の内周に支持されている。この支持により、各フリクションディスク４４５は、アウタードライバ４４３に対して、メイン軸４１の回転軸の方向へ相対的に僅かに移動自在になっており、また、アウタードライバ４４３に対して、メイン軸４１の回転方向へは相対的に回転できないように規制されている。

また、各フリクションディスク４４５の上記各平面の間は、所定の間隔（クラッチプレート４４９の厚さより僅かに大きい距離）を空けてある。

インナードライバ４４７は筒状であり、開口部の一端部側に、外径がクラッチプレート４４９の外径とほぼ等しい円形のフランジ部４４７Ａを具備し、筒状になっている部分の外周には、複数のクラッチプレート４４９が支持されている。この支持により、各クラッチプレート４４９は、インナードライバ４４７に対して、メイン軸４１の回転軸の方向へ相対的に僅かに移動自在になっており、また、インナードライバ４４７に対して、メイン軸４１の回転方向へは相対的に回転できないように規制されている。

また、インナードライバ４４７は、フランジ部４４７Ａがアウタードライバ４４３の係合部４４３Ｂ側になるように、メイン軸４１の一端部側に固定されている。

各クラッチプレート４４９はリング状の薄板であり、各クラッチプレート４４９の板の平面が、メイン軸４１の回転軸の方向に対してほぼ直角になるように、各クラッチプレート４４９の内周縁が、筒状のインナードライバ４４７の筒状部の外周に支持されている。

また、各クラッチプレート４４９の上記各平面の間は、所定の間隔（フリクションディスク４４５の厚さより僅かに大きい距離）を空けてある。

各クラッチプレート４４９の外径は、上記筒状のアウタードライバ４４３の筒状部の内径よりもやや小さく、各フリクションディスク４４５の内径は、筒状のインナードライバ４４７の筒状部の外径よりもやや大きくなっている。そして、各フリクションディスク４４５と、各クラッチプレート４４９とは、メイン軸４１の回転軸方向に交互に配置され、各フリクションディスク４４５、各クラッチプレート４４９それぞれの間には、メイン軸４１の回転軸方向の僅かな隙間が存在する。

交互に配置された各フリクションディスク４４５と、各クラッチプレート４４９との外側であって、メイン軸４１の回転軸方向の外側のうちで、アウタードライバ４４３の係合部４４３Ｂの側には、インナードライバ４４７のフランジ部４４７Ａで構成された押圧部４４７Ｂが存在する。この押圧部４４７Ｂは、各フリクションディスク４４５と、各クラッチプレート４４９とを、プレッシャプレート４５１と共に、メイン軸４１の回転軸方向で挟み込んで、各フリクションディスク４４５と、各クラッチプレート４４９との間に摩擦力を発生させるものである。

プレッシャプレート４５１は、メイン軸４１の回転軸方向に、インナードライバ４４７に対して相対的に移動自在に設けられ、しかも、インナードライバ４４７と同時に回転するようになっている。また、プレッシャプレート４５１は、平面状の押圧部４５１Ｂを有し、この押圧部４５１Ｂは、上記各フリクションディスク４４５と、各クラッチプレート４４９の平面とほぼ平行である。

インナードライバ４４７には、プレッシャプレート４５１をガイドする筒状の複数のガイド部４４７Ｃを有し、このガイド部４４７Ｃのそれぞれを囲むように、複数の圧縮ばね４５０が設けられており、これらの各圧縮ばね４５０は、プレッシャプレート４５１の押圧部４５１Ｂが、インナードライバ４４７の押圧部４４７Ｂに近づく方向に、プレッシャプレート４５１を付勢している。

さらに、クラッチ機構４４が係合接続された状態では、圧縮ばね４５０によって、プレッシャプレート４５１が、インナードライバ４４７のフランジ部４４７Ａの方向に移動されしかも付勢され、インナードライバ４４７の押圧部４４７Ｂとプレッシャプレート４５１の押圧部４５１Ｂとによって、各フリクションディスク４４５と各クラッチプレート４４９とが挟み込まれてさらに押圧され、各フリクションディスク４４５と各クラッチプレート４４９との間に摩擦力が発生し、アウタードライバ４４３からインナードライバ４４７へトルク伝達が可能になっている。

一方、クラッチ機構４４が係合されていない状態（非接続状態であって、トルクを伝達しない状態）では、後述するプッシュロッド４５５によって、プレッシャプレート４５１が移動し、プレッシャプレート４５１の押圧部４５１Ｂがプレッシャプレート４５１の押圧部４５１Ｂに最も近いところに位置するフリクションディスク４４５と離反している。

したがって、各フリクションディスク４４５と各クラッチプレート４４９とが挟まれておらず、これらのそれぞれの間には、メイン軸４１の回転軸の方向で僅かな隙間が存在し、各フリクションディスク４４５と各クラッチプレート４４９との間には、トルクを伝達できる摩擦力は発生していない。なお、プレッシャプレート４５１は、クラッチアクチュエータ６０によって、移動し制御されるようになっている。

クラッチアクチュエータ６０と圧縮ばね４５０とによってプレッシャプレート４５１が、メイン軸４１の回転軸方向に移動し、この移動に応じてクラッチが接続係合し（動力を伝達できる状態になり）、または、非接続状態（動力を伝達できない状態）になる。

プッシュロッド４５５が、図３の左方向であるメイン軸４１の回転軸方向であって、プレッシャプレート４５１の押圧部４５１Ｂが、インナードライバ４４７の押圧部４４７Ｂから離反する方向に、圧縮ばね４５０の付勢力よりも大きな力で移動すると、プレッシャプレート４５１はプッシュロッド４５５に押されて同様に移動する。

逆に、プッシュロッド４５５が、図３の左方向に移動すると、プレッシャプレート４５１は、圧縮ばね４５０の付勢力でプッシュロッド４５５を押して同様に移動する。また、筒状のメイン軸４１の内部には、プッシュロッド４５５の他端部に隣接して球状のボール４５９が設けられ、さらに、このボール４５９に隣接して、プッシュロッド４６１が設けられている。

プッシュロッド４６１の一端部側４６１Ａには、操作ロッド４６１Ａ１が当接し、この操作ロッド４６１Ａ１は、筒状のメイン軸４１の他端部から突出している。プッシュロッド４６１の上記突出した操作ロッド４６１Ａ１には、クラッチアクチュエータ６０を構成するピストン４６３が一体的に設けられ、このピストン４６３は、シリンダ本体４６５によってガイドされて、メイン軸４１の回転軸の方向に摺動自在になっている。

ピストン４６３とシリンダ本体４６５とで囲繞されている空間４６７に圧縮された流体の例である作動油が供給されると、ピストン４６３が図２の右に押されて移動し、操作ロッド４６１Ａ１、プッシュロッド４６１、ボール４５９、プッシュロッド４５５を介して、プレッシャプレート４５１を図３の右方向に押すようになっている。このように、プレッシャプレート４５１が図３の右方向に押され、プレッシャプレート４５１の押圧部４５１Ｂがフリクションディスク４４５から離反すると、クラッチは非接続状態になる。

次に、クラッチ機構４４を、非接続状態から接続係合状態にする場合について説明する。クラッチ機構４４が非接続になっている状態では、クラッチアクチュエータ６０のピストン４６３が、操作ロッド４６１Ａ１、プッシュロッド４６１、ボール４５９、プッシュロッド４５５を介して、プレッシャプレート４５１を図２の右方向に押し、プレッシャプレート４５１の押圧部４５１Ｂが、フリクションディスク４４５から離反する状態を保っている。なお、この状態においても、圧縮ばね４５０により、プレッシャプレート４５１は、図３の左方向に付勢されているので、ピストン４６３は、プッシュロッド４５５、ボール４５９、プッシュロッド４６１、操作ロッド４６１Ａ１を介して、図３の左方向へ付勢されている。

クラッチ機構４４の非接続の状態から、クラッチアクチュエータ６０が作動油の移動によって、プレッシャプレート４５１や圧縮ばね４５０により付勢されているピストン４６３が、図３の左方向へ除々に移動し、これに伴って、プレッシャプレート４５１も図３の左方向へ除々に移動し、やがてクラッチ機構４４が接続係合を開始し（動力の伝達を開始し）、プレッシャプレート４５１が図３の左方向へ更に移動すると、圧縮ばね４５０の付勢力によりフリクションディスク４４５とクラッチプレート４４９との間に発生する摩擦力が大きくなり、フリクションディスク４４５とクラッチプレート４４９との間の滑りはほとんどなくなり、クラッチの接続係合が完了する。

次に、動弁駆動力伝達機構の支持構造と潤滑構造を、図９乃至図２５に基づいて説明する。図９はクランクケースの分解した側面図、図１０は分解した下ケースの上面図、図１１は分解した上ケースの上面図、図１２は分解した上ケースの下面図、図１３は図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図、図１４は軸受キャップの側面図、図１５はオイルパンのオイルポンプ部の断面図、図１６はオイルパンから軸受部への潤滑油の供給通路の断面図、図１７は図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿う断面図、図１８はシリンダボディの側面図、図１９はシリンダボディの上面図、図２０は図１９のＸＸ−ＸＸ線に沿う断面図、図２１は図１９のＸＸＩ−ＸＸＩ線に沿う断面図、図２２は図１９のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿う断面図、図２３は軸受キャップの側面図である。

このエンジン１は、図２、図３及び図５に示すように、一端に燃焼室８０ａ〜８０ｄを有するシリンダの一部を形成するシリンダボディ２０と、燃焼室８０ａ〜８０ｄの一部を形成し、シリンダボディ２０に接合するシリンダヘッド２１と、シリンダの他端に位置するクランク室８０ａ１〜８０ｄ１の一部を形成し、シリンダボディ２０に接合するクランクケース１９と、クランクケース１９に回転可能に支持されるクランク軸２４と、燃焼室８０ａ〜８０ｄの上方でシリンダヘッド２１に回転可能に支持される動弁機構Ｇの吸気側カム軸８８ａと排気側カム軸８８ｂであるカム軸と、クランク軸２４の回転をバランサ軸３２を介してカム軸に伝達する動弁駆動力伝達機構Ｈを備えている。この実施の形態では、クランク軸２４の回転をバランサ軸３２を介してカム軸に伝達しているが、バランサ軸３２を用いないでクランク軸２４のから直接動弁駆動力伝達機構Ｈを介してカム軸に伝達するものでもよい。

シリンダボディ２０とクランクケース１９の接合面による動弁駆動力伝達機構の支持構造を、図９乃至図１４に基づいて説明する。クランクケース１９は、上ケース１７と下ケース１８とからなり、上ケース１７は下接合面１７ａと上接合面１７ｂを有し、下ケース１８は上接合面１８ａを有する。上ケース１７の下接合面１７ａと下ケース１８の上接合面１８ａを接合して締付ボルト１００とナット１０１とによって締付固定される。クランク軸２４は、上ケース１７と下ケース１８とに形成される５箇所の軸受支持部１９ａ１〜１９ｅ１に、それぞれ軸受２７ａ〜２７ｅを介して回動自在に支持される。バランサ軸３２は、上ケース１７と下ケース１８とに形成される４箇所の軸受支持部１９ａ〜１９ｄにそれぞれの軸受２８ａ〜２８ｄを介して回動自在に支持される。

クランクケース１９の上ケース１７の上接合面１７ｂには、図１８乃至図２３のシリンダボディ２０の下接合面２０ａを接合して締付ボルト１１０とナット１１１とによって締付固定される。この上ケース１７の上接合面１７ｂには、支持部１７ｃが図１２乃至図１４に示すように、上ケース１７の中央部で、かつ側方へ延出して形成されている。この支持部１７ｃに回転軸９０の軸受９１ａを当てがい、図１３に示す軸受キャップ１１２ａ，１１２ｂを取付ボルト１１３により締付固定して回転軸９０が軸受９１ａにより回動可能に軸支されている。

この支持部１７ｃには、軸受回り止部１７ｃ１が設けられている。この軸受回り止部１７ｃ１が穴状に形成されている。軸受９１ａには係止ピン９１ａ１が形成され、この係止ピン９１ａ１を軸受回り止部１７ｃ１に係合して軸受９１ａを支持部１７ｃに組み付けることで、軸受９１ａの回り止を行い潤滑を確実に行うことができ、信頼性も向上できる。

シリンダボディ２０とシリンダヘッド２１の接合面による動弁駆動力伝達機構の支持構造を、図１８乃至図２３に基づいて説明する。シリンダボディ２０は、下接合面２０ａと上接合面２０ｂを有する。シリンダボディ２０の上接合面２０ｂにシリンダヘッド２１の下接合面２１ａに接合して締付固定される。

シリンダボディ２０の上接合面２０ｂには、中央部で、かつ側方へ延出して支持部２０ｃが形成されている。この支持部２０ｃに回転軸９２の軸受９３ａを当てがい、図２３に示す軸受キャップ１２２ａ，１２２ｂを取付ボルト１２３により締付固定して回転軸９２が軸受９３ａにより回動可能に軸支されている。

この支持部２０ｃには、軸受回り止部２０ｃ１が設けられている。この軸受回り止部２０ｃ１が穴状に形成されている。軸受９３ａには係止ピン９３ａ１が形成され、この係止ピン９３ａ１を軸受回り止部２０ｃ１に係合して軸受９３ａを支持部２０ｃに組み付けることで、軸受９３ａの回り止を行い潤滑を確実に行うことができ、信頼性も向上できる。

このように、シリンダボディ２０とシリンダヘッド２１の接合面及びシリンダボディ２０とクランクケース１９の接合面を利用して動弁駆動力伝達機構Ｈの一部を各々支持することで、コンパクトで組立性が良く、エンジン１のクランク軸方向幅をコンパクトにすることが可能である。なお、シリンダボディ２０とクランクケース１９の接合面のみを利用して動弁駆動力伝達機構Ｈの少なくとも一部を支持するようにしてもよく、シリンダボディ２０とシリンダヘッド２１の接合面のみを利用して動弁駆動力伝達機構Ｈの少なくとも一部を支持するようにしてもよい。このように、特別な動弁駆動力伝達機構Ｈの支持部材を用いることなくシリンダボディ２０とシリンダヘッド２１の接合面及びシリンダボディ２０とクランクケース１９の接合面を利用して支持でき、コンパクトで組立性が良く、エンジン１のクランク軸方向幅をコンパクトにすることが可能な鞍乗型車両である。

次に、ＯＨＣエンジンの潤滑油の供給経路を図９乃至図２３に基づいて説明する。クランクケース１９の下ケース１８の下部には、オイルパン５２が設けられている。オイルパン５２にはエンジン１の各潤滑部を潤滑する潤滑油が貯留され、内部にオイルストレーナ５３が配置され、側部にはオイルフィルタ５４が設けられている。

また、オイルパン５２の側壁には、図１６に示すように、潤滑油の戻り通路５２ａが形成され、下ケース１８の戻り通路１８ｍを落下する潤滑油が、オイルパン５２の戻り通路５２ａを流れてオイルパン５２の内部に戻される。下ケース１８には、オイルポンプ１２０が設けられ、このオイルポンプ１２０は図示しない連動機構によりクランク軸２４と連動して回転し、オイルパン５２内の潤滑油をオイルストレーナ５３を介して吸い上げ、下ケース１８に形成した供給通路１８ｃに供給する。潤滑油は供給通路１８ｃからオイルパン５２の側壁に形成した供給通路５２ｂを流れてオイルフィルタ５４を通り、さらに供給通路５２ｃを流れて下ケース１８の供給通路１８ｃへ送られる。

下ケース１８の供給通路１８ｃは、図１６及び図１７に示すように、上ケース１７の供給通路１７ｅに連通し、この供給通路１７ｅはクランク軸方向に形成されたメインギャラリ１７ｆに連通している。このメインギャラリ１７ｆから分岐供給通路１７ｆ１〜１７ｆ５が分岐し、潤滑油が分岐供給通路１７ｆ１〜１７ｆ５を流れて軸受支持部１９ａ１〜１９ｅ１のそれぞれ軸受２７ａ〜２７ｅに供給されて潤滑する。さらに、分岐供給通路１７ｆ２には分岐供給通路１７ｆ２１，１７ｆ２２が連通され、潤滑油が分岐供給通路１７ｆ２１，１７ｆ２２を流れてクランクピン２５ａ，２５ｂに供給されて潤滑する。分岐供給通路１７ｆ４には分岐供給通路１７ｆ４１，１７ｆ４２が連通され、潤滑油が分岐供給通路１７ｆ４１，１７ｆ４２を流れてクランクピン２５ｃ，２５ｄに供給されて潤滑する。

メインギャラリ１７は、図９、図１１に示すように、渡し通路１７ｇを介してサブギャラリ１７ｋに連通されている。このサブギャラリ１７ｋから分岐通路１７ｋ１〜１７ｋ５が形成され、分岐通路１７ｋ１〜１７ｋ５は上ケース１７の上接合面１７ｂに開口している。

上ケース１７の供給通路１７ｅには、図１２に示すように、供給通路１７ｎが連通され、この供給通路１７ｎはシリンダボディ２０の供給通路２０ｎに連通している。また、上ケース１７の分岐通路１７ｋ１〜１７ｋ３はシリンダボディ２０の供給通路２０ｋ１〜２０ｋ３に連通している。シリンダボディ２０の供給通路２０ｎ、供給通路２０ｋ１〜２０ｋ３はシリンダボディ２０の下接合面２０ａと上接合面２０ｂに開口している。

供給通路２０ｋ１はシリンダヘッド２１の供給通路２１ｋ１に連通し、潤滑油をシリンダヘッド２１側へ供給する。供給通路２０ｋ２，２０ｋ３は潤滑油を軸受９３ａに供給して潤滑する。

このように、シリンダボディ２０とクランクケース１９の接合面に、動弁駆動力伝達機構Ｈに供給される潤滑油の供給経路の一部を形成しており、潤滑を確実に行うことができ、信頼性も向上でき、しかも接合面から供給経路を容易に形成することができる。また、シリンダボディ２０とシリンダヘッド２１の接合面に、動弁駆動力伝達機構Ｈに供給される潤滑油の供給経路の一部を形成しており、潤滑を確実に行うことができ、信頼性も向上でき、しかも接合面から供給経路を容易に形成することができる。

この発明は、シリンダボディとシリンダヘッドの接合面、シリンダボディとクランクケースの接合面を利用して動弁駆動力伝達機構の少なくとも一部を支持することで、コンパクトで組立性が良く、エンジンのクランク軸方向幅をコンパクトにすることが可能である。

自動二輪車の側面図である。並列多気筒４サイクルエンジンの断面図である。クランク軸、バランサ軸、メイン軸の配置を示す断面図である。クランク軸とバランサ軸の配置を示す断面図である。動弁駆動力伝達機構を示す側面図である。動弁機構のカム軸部を示す側面図である。クランク軸とバランサ軸の配置を示す側面図である。動弁機構のカム軸をカム軸方向から見た図である。クランクケースの分解した側面図である。分解した下ケースの上面図である。分解した上ケースの上面図である。分解した上ケースの下面図である。図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。軸受キャップの側面図である。オイルパンのオイルポンプ部の断面図である。オイルパンから軸受部への潤滑油の供給通路の断面図である。図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿う断面図である。シリンダボディの側面図である。シリンダボディの上面図である。図１９のＸＸ−ＸＸ線に沿う断面図である。図１９のＸＸＩ−ＸＸＩ線に沿う断面図である。図１９のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線に沿う断面図である。軸受キャップの側面図である。

符号の説明

１エンジン
３ａ〜３ｄ気筒３
１９クランクケース
１９ａ〜１９ｄクランクケース１９の４箇所の軸受支持部
２０シリンダボディ
２１シリンダヘッド
２４クランク軸
２７ａ〜２７ｅクランク軸２４の軸受
２８ａ〜２８ｄバランサ軸３２の軸受２８ａ〜２８ｄ
３２バランサ軸
３５，３６バランスウエイト
Ｇ動弁機構
Ｈ動弁駆動力伝達機構

Claims

一端に燃焼室の一部を形成するシリンダヘッドと、
前記シリンダヘッドに接合するシリンダボディと、
前記シリンダボディの他端に位置するクランク室の一部を形成し、前記シリンダボディに接合するクランクケースと、
前記クランクケースに回転可能に支持されるクランク軸と、
前記燃焼室の上方に配置される動弁機構のカム軸と、
前記クランク軸の回転を前記カム軸に伝達する動弁駆動力伝達機構と、
を備えるＯＨＣエンジンであって、
前記動弁駆動力伝達機構は、
前記クランクケースに回転可能に支持されたバランサ軸上に配置されたカム駆動ギヤと、
前記シリンダボディと前記クランクケースの接合面に設けられた回転軸に設けられた回転軸上の第１歯車と、
前記シリンダボディと前記シリンダヘッドの接合面に回転可能に支持された回転軸に設けられた第２歯車と、
を含み、
前記カム駆動ギヤと前記第２歯車との距離を、前記クランク軸と前記シリンダボディと前記シリンダヘッドの接合面との距離より近接させ、
前記シリンダボディと前記クランクケースの接合面と、前記シリンダボディと前記シリンダヘッドの接合面との距離を、前記カム駆動ギヤと前記第２歯車との距離より近接させ、
前記カム駆動ギヤと前記第１歯車を噛み合わせ、且つ、前記第１歯車と前記第２歯車を噛み合わせる、
ことを特徴とするＯＨＣエンジン。