JP6458628B2 - 内燃機関の動弁潤滑装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の動弁潤滑装置に関する。

内燃機関には、軸周りに回転するカムシャフトを介して吸排気用のバルブを駆動させる動弁装置が備えられている。

例えば、特許文献１に記載のエンジンは、クランクケース、シリンダーブロックおよびシリンダーヘッドからなるエンジン本体と、シリンダーヘッド内の吸排気弁の頭上で支承されるカム軸を含む動弁装置と、エンジン本体の一側に形成されたタイミング伝動室でクランクケースに支承されるクランク軸とカム軸との間を連結するタイミングベルト（カムチェーン）と、を備えている。カム軸の両端部は、シリンダーヘッドの他方の壁に形成された袋状の軸受孔と、タイミング伝動室に隣接する隔壁とに嵌装されたボールベアリングと、に軸支されている。

特許文献１に記載のエンジンの動弁潤滑装置は、タイミング伝動室の底部に設けられたオイルスリンガと、隔壁に形成された通油孔と、を含んで構成されている。オイルスリンガに貯留したオイルは、タイミングベルトの下部に付着し、タイミングベルトの作動によって上部で振り切られて飛散する。飛散したオイルは、通油孔を通ってシリンダーヘッド内にオイルミストを生成する。このオイルミストが、カム軸を含む動弁装置を潤滑する。

特開２００7−００２７４７号公報

ところで、特許文献１に記載のエンジンでは、カム軸は、タイミングベルトの作動によって下方に引っ張られる。このため、カム軸の他側は、ボールベアリングとの嵌合部分を支点として浮き上がる。一方、タイミングベルトの作動が低下または停止すると、カム軸の他側は、自重で落下する。このようなタイミングベルトの作動状況によって、カム軸が袋状の軸受孔の内面に衝突することで打音を発生させていた。なお、仮に、軸受孔にボールベアリング（以下、単に「ベアリング」ともいう。）を嵌合させ、ベアリングにカム軸の他側を軸支させた場合、ベアリングが軸受孔の内面に衝突することで打音を発生させる。

また、特許文献１に記載のエンジンの動弁潤滑装置は、タイミングベルト側に配置されたボールベアリングに対して十分なオイルを供給することができる。しかしながら、上記の動弁潤滑装置は、タイミングベルトから離れた軸受孔（またはベアリング）に十分なオイルを供給することについて、何ら考慮されていなかった。このため、上記の動弁潤滑装置では、カム軸の他側（またはベアリング）と軸受孔との間で発生する打音を抑制することができなかった。

ここで、例えば、カム軸の他側（またはベアリング）と軸受孔との嵌め合いをきつくすることで、上記の打音を抑制することができる。しかしながら、当該嵌め合いをきつくすると、軸受孔に対するカム軸（またはベアリング）の組み付け性が悪化すると共にカム軸の回転抵抗が増加するという別の問題が発生する。

本発明は、上記した課題を解決すべく、伝動装置から離れた軸受部における打音を抑制すると共に、カムシャフトや軸受部の組み付け性を良好に維持しつつカムシャフトの円滑な回転を担保する内燃機関の動弁潤滑装置を提供することを目的とする。

本発明の内燃機関の動弁潤滑装置は、クランクシャフトを軸支するクランクケースに傾斜姿勢で立設されるシリンダーと、前記シリンダーを構成するシリンダーヘッドの内部に設けられ、前記シリンダーの傾斜方向に直交する幅方向に延びるカムシャフトを介して吸気バルブと排気バルブとを駆動する動弁装置と、前記シリンダーの前記幅方向一側に形成される伝動室に配置され、前記クランクシャフトと前記カムシャフトの前記幅方向一側とを連結する伝動装置と、前記シリンダーヘッドの内部にオイルを噴射して前記カムシャフトを含む前記動弁装置を潤滑する潤滑機構と、を備え、前記動弁装置は、前記伝動室の前記幅方向他側に配置されて前記カムシャフトの前記幅方向両側を軸支すると共に前記シリンダーヘッドに嵌め合いによって固定される一対の軸受部を有し、前記潤滑機構は、前記動弁装置の潤滑に用いられたオイルを前記カムシャフトの前記幅方向他側を軸支する前記軸受部に導くように前記シリンダーヘッドに形成されるガイド通路を有している。

この構成によれば、シリンダーヘッド内に噴射されたオイルは、動弁装置を潤滑した後に、ガイド通路を通って幅方向他側の軸受部に供給される。この軸受部に供給されたオイルは、この軸受部とシリンダーヘッドとの僅かな隙間に入り込む。ここで、この軸受部は、伝動装置の作動状況に応じてシリンダーヘッドに対して移動する。しかし、当該隙間に入り込んだオイルが緩衝材として機能するため、軸受部がシリンダーヘッドに衝突するときに発生させる打音を抑制することができる。また、シリンダーヘッドに対する軸受部の嵌め合いをきつくする必要がないため、シリンダーヘッドに対して軸受部を容易に組み付けることができる。さらに、軸受部を変形させることなくシリンダーヘッドに嵌合させることができるため、軸受部に軸支されるカムシャフトの円滑な回転を担保することができる。

この場合、前記ガイド通路は、前記シリンダーヘッドの底面と、前記底面から立設されるガイドリブと、前記シリンダーヘッドの前記傾斜方向上側から前記幅方向他側に亘る内壁面と、を含んで構成されていることが好ましい。

この構成によれば、シリンダーヘッド内に噴射されたオイルは、動弁装置を潤滑した後に、シリンダーヘッドの底面に落下する。落下したオイルの一部は、傾斜した底面に形成されるガイド通路に捕集される。捕集されたオイルは、ガイド通路に沿って傾斜方向上側から下方に流れ、幅方向他側の軸受部に供給される。つまり、ガイド通路は、シリンダーの傾斜を利用して軸受部にオイルを導くことができる。また、軸受部にオイルを導くための分配構造を必要とせず、シリンダーヘッドの底面にガイドリブを設けるだけでガイド通路を簡単に構成することができる。

この場合、前記シリンダーヘッドには、前記動弁装置を支持する一対のカムハウジングが前記幅方向に離間して立設され、前記一対のカムハウジングには、それぞれ、前記一対の軸受部を嵌合させる軸受保持穴が形成され、前記一対のカムハウジングの前記傾斜方向両端部には、前記シリンダーの組み立てに用いられる４つの固定ボスが形成され、前記動弁装置は、前記吸気バルブと前記排気バルブとに当接する一対のロッカーアームと、前記一対のロッカーアームを揺動可能に支持する一対のロッカーシャフトと、を更に有し、前記潤滑機構は、前記４つの固定ボスの少なくとも１つの固定ボス内に形成されるオイル通路と、前記オイル通路に連通するように前記一対のロッカーシャフトの少なくとも１つのロッカーシャフト内に形成されるシャフト内通路と、前記シャフト内通路に連通するように前記一対のロッカーアームの少なくとも１つのロッカーアームに形成され、前記オイル通路から前記シャフト内通路を介して供給されたオイルを前記カムシャフトに向けて噴射する噴射口と、を更に有し、前記ガイドリブは、前記シリンダーヘッドの前記傾斜方向上側の内壁面と、前記幅方向他側に設けられる前記固定ボスの前記傾斜方向上側と、の間で一体に形成される捕集リブと、前記シリンダーヘッドの前記幅方向他側の内壁面と、前記幅方向他側に立設される前記カムハウジングと、の間で一体に形成される導入リブと、を有し、前記導入リブは、前記軸受保持穴の前記傾斜方向下側縁部に接続されていることが好ましい。

この構成によれば、捕集リブおよび導入リブは、シリンダーヘッドと一体に形成されているため、シリンダーヘッドを鋳造する際に同時に形成することができる。これにより、ガイドリブの形成に特別な加工を必要とせず、ガイドリブを簡単且つ安価に形成することができる。

この場合、前記捕集リブは、前記シリンダーヘッドの前記傾斜方向上側の内壁面から前記傾斜方向下側に向けて膨らむように湾曲して形成されていることが好ましい。

この構成によれば、捕集リブとシリンダーヘッドの傾斜方向上側の内壁面とで囲まれる領域が広く確保される。これにより、ガイド通路の上流側の領域が広く確保されるため、噴射されてシリンダーヘッドの底面に落下したオイルを有効に集めることができる。

この場合、前記シリンダーヘッドは、前記傾斜方向上側に設けられる吸気ポートに連通する吸気口と、前記傾斜方向下側に設けられる排気ポートに連通する排気口と、前記吸気バルブを挿通させる吸気側挿通穴と、前記排気バルブを挿通させる排気側挿通穴と、を有し、前記動弁装置は、前記吸気側挿通穴の周縁部を座面にして前記吸気口を閉止する方向に前記吸気バルブを付勢する吸気側スプリングと、前記排気側挿通穴の周縁部を座面にして前記排気口を閉止する方向に前記排気バルブを付勢する排気側スプリングと、を有し、前記捕集リブは、前記吸気側挿通穴に隣接して設けられると共に、前記吸気側挿通穴の座面の最上部よりも低い位置に形成されていることが好ましい。

ところで、一般的に、クランクケースやシリンダーは、鋳造によって成形される。例えば、シリンダーヘッドを鋳造した後に、吸排気バルブを取り付けるための挿通穴等が切削加工によって形成される。この構成によれば、吸気側挿通穴に隣接する捕集リブは、吸気側挿通穴の座面の最上部よりも低く形成されているため、捕集リブが吸気側挿通穴の加工の邪魔になることがない。これにより、吸気側挿通穴の加工を簡単且つ適切に行うことができる。

本発明によれば、伝動装置から離れた軸受部における打音を抑制することができる。また、本発明によれば、カムシャフトや軸受部の組み付け性を良好に維持しつつカムシャフトの円滑な回転を担保することができる。

本発明の一実施形態に係る自動二輪車を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係るエンジンを示す側方断面図である。 本発明の一実施形態に係るエンジンのシリンダーヘッド周りを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るエンジンの動弁装置の一部と潤滑機構の一部とを示す斜視図である。 図３のＶ−Ｖ断面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ断面図である。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について説明する。

図１を参照して、自動二輪車１の全体構成について説明する。図１は自動二輪車１を示す側面図である。なお、以下、自動二輪車１に搭乗した乗員を基準に各方向を設定し、各図に示す方向を基準に説明する。

自動二輪車１は、車体フレーム２と、エンジン３と、を備えて概略構成されている。

車体フレーム２は、鋼材またはアルミニウム合金材等から成るチューブを溶接して構成されている。車体フレーム２の前部には、左右一対のフロントフォーク１０を操舵可能に支持するヘッドパイプ４が固定されている。フロントフォーク１０の下部には、前輪１１が回転可能に支持されている。フロントフォーク１０の上部には、ハンドルバー１２が設けられている。

車体フレーム２の前側上部には、燃料（例えばガソリン）を貯留するための燃料タンク１３が設けられている。車体フレーム２の後側上部には、乗員が搭乗するためのライダーシート１４が設けられている。車体フレーム２の後側下部には、スイングアーム１５が上下方向に揺動可能に支持されている。スイングアーム１５は、ピボットボルト（図示せず）によってエンジン３と共締めされている。スイングアーム１５の後端部には、後輪１６が回転可能に支持されている。

内燃機関としてのエンジン３は、燃料タンク１３の下方で車体フレーム２に搭載されている。エンジン３は、複数の懸架ブラケット（図示せず）を介して車体フレーム２に固定されることによって車体フレーム２の構造部材として機能する。

次に、図１ないし図６を参照して、エンジン３について説明する。図２はエンジン３を示す側方断面図である。図３はシリンダーヘッド３１周りを示す斜視図である。図４は動弁装置２２の一部と潤滑機構２４の一部とを示す斜視図である。図５は、図３のＶ−Ｖ断面図である。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ断面図である。

図１および図２に示すように、エンジン３は、クランクケース２０と、シリンダー２１と、動弁装置２２と、伝動装置２３（図６参照）と、潤滑機構２４と、を含んで構成されている。このエンジン３は、例えば、ＯＨＣ（Ｏｖｅｒ Ｈｅａｄ Ｃａｍｓｈａｆｔ）型の単気筒４サイクルエンジンである。

図２に示すように、クランクケース２０の内部には、左右方向に延びるクランクシャフト２５が軸支されている。クランクシャフト２５は、コンロッド２６を介してピストン２７に連結されている。また、クランクシャフト２５は、クランクケース２０に内設された変速機を介してドライブシャフト（図示せず）に接続されている。ドライブシャフトと後輪１６との間には、ドライブチェーン（図示せず）が掛け回されている。

図１および図２に示すように、シリンダー２１は、クランクケース２０に傾斜（前傾）姿勢で立設されている。なお、以下の説明では、「傾斜方向」との用語は、シリンダー２０の傾斜方向を指し、「幅方向」との用語は、傾斜方向に直交する方向（左右方向）を指す。

シリンダー２１は、シリンダーブロック３０と、シリンダーヘッド３１と、ヘッドカバー３２と、を有している。シリンダーブロック３０は、クランクケース２０の前側上面から斜め前上方に延設されている。シリンダーヘッド３１は、シリンダーブロック３０の上部に設けられている。ヘッドカバー３２は、シリンダーヘッド３１の上端面を覆うように設けられている。

図２に示すように、シリンダーブロック３０の内部には、ピストン２７が上下方向に摺動可能に設けられている。シリンダーブロック３０とシリンダーヘッド３１との間には、燃焼室Ｃが形成されている。シリンダーブロック３０とシリンダーヘッド３１との左側（幅方向一側）には、クランクケース２０に連通する伝動室Ｒ１が形成されている（図３参照）。シリンダーヘッド３１には、動弁装置２２を配設するための動弁室Ｒ２が形成されている。動弁室Ｒ２は、伝動室Ｒ１の右側（幅方向他側）に構成されている（図３参照）。

シリンダーヘッド３１は、プラグ装着部３３（図３参照）と、吸気口３４と、吸気ポート３５と、排気口３６と、排気ポート３７と、吸気側挿通穴３８と、排気側挿通穴３９と、を有している。

プラグ装着部３３は、シリンダーヘッド３１の右側面（幅方向他側）に形成されている（図３参照）。プラグ装着部３３には、点火プラグ（図示せず）が取り付けられている。吸気口３４は、傾斜方向上側に設けられる吸気ポート３５と燃焼室Ｃとを連通させるように形成されている。排気口３６は、傾斜方向下側に設けられる排気ポート３７と燃焼室Ｃとを連通させるように形成されている。吸気側挿通穴３８は、吸気ポート３５に連通し、後述する吸気バルブ５０を挿通させるために形成されている。排気側挿通穴３９は、排気ポート３７に連通し、後述する排気バルブ５１を挿通させるために形成されている。

吸気ポート３５には、燃料噴射装置を介してエアークリーナー（いずれも図示せず）が接続されている。燃料供給装置は、燃料タンク１３から供給された燃料とエアークリーナーで清浄化された外気とを混合した混合気をシリンダー２１内に供給する。図１に示すように、排気ポート３７には、下方にＵターンするように湾曲する排気管１７が接続されている。排気管１７は、クランクケース２０の下側を通って後方に延設されている。排気管１７の後端部には、排気マフラー１８が接続されている。

ここで、図２を参照して、エンジン３の作用について簡単に説明する。燃料供給装置の作動によって、混合気は、吸気ポート３５から吸気口３４を通って燃焼室Ｃに供給される。混合気は、点火プラグによって着火され、燃焼室Ｃ内で燃焼する。混合気の燃焼圧に押し出されたピストン２７は、シリンダーブロック３０内を往復運動する。ピストン２７の往復運動は、クランクシャフト２５の回転運動に変換され、変速機やドライブチェーン等を介して後輪１６を回転させる。燃焼後の排気は、排気口３６から排気ポート３７に向けて排出され、排気管１７を通って排気マフラー１８から外部に排出される（図１参照）。

図２および図３に示すように、シリンダーヘッド３１の内部（動弁室Ｒ２）には、動弁装置２２が設けられている。シリンダーヘッド３１の動弁室Ｒ２には、動弁装置２２を支持する左右一対のカムハウジング４０Ｌ，４０Ｒが幅方向に離間して立設されている。左右一対のカムハウジング４０Ｌ，４０Ｒには、それぞれ、左右一対のボールベアリング６４Ｌ，６４Ｒを嵌合させる軸受保持穴４１Ｌ，４１Ｒが形成されている（図６参照）。また、カムハウジング４０Ｌの上部には、前後一対のシャフト挿通穴４２が穿設されている（図６参照）。カムハウジング４０Ｒの上部には、袋状の前後一対のシャフト受け穴４３が凹設されている（図５および図６参照）。

図３に示すように、左右一対のカムハウジング４０Ｌ，４０Ｒの傾斜方向（前後方向）両端部には、シリンダー２１の組み立てに用いられる４つの固定ボス４４が一体に形成されている。４つの固定ボス４４は、平面視で２行２列の格子状に配列されている。各固定ボス４４は、略円筒状に形成され、シリンダーヘッド３１の底部から略上方に向けて延設されている。各固定ボス４４の中心部には、ボルトＢ１を遊挿するためのボルト挿通穴４５が形成されている（図５参照）。

なお、各ボルト挿通穴４５は、シリンダーヘッド３１からシリンダーブロック３０まで貫通するように形成されている（図５参照）。各ボルト挿通穴４５を貫通したボルトＢ１の先端部は、クランクケース２０のナット部（図示せず）に螺合する。これにより、シリンダーブロック３０とシリンダーヘッド３１とが、クランクケース２０に固定される（図１参照）。

図３に示すように、シリンダーヘッド３１の外周部には、４つのカバー固定部４６が形成されている。４つのカバー固定部４６は、平面視でシリンダーヘッド３１の角部分に配設されている。カバー固定ボス４６の中心部には、雌ネジ（図示せず）が形成されている。ヘッドカバー３２は、各カバー固定部４６にカバーボルト（図示せず）を螺合させることでシリンダーヘッド３１に固定される（図１参照）。

次に、動弁装置２２について説明する。図２ないし図４に示すように、動弁装置２２は、吸気バルブ５０と、排気バルブ５１と、カムシャフト５２と、吸気カム５３と、排気カム５４と、吸気ロッカーシャフト５５と、排気ロッカーシャフト５６と、吸気ロッカーアーム５７と、排気ロッカーアーム５８と、を有している。

図２に示すように、吸気バルブ５０は、吸気側挿通穴３８に嵌合する吸気側バルブガイド６０に挿設されている。吸気バルブ５０には、吸気側スプリング６１が巻回している。吸気側スプリング６１は、吸気側挿通穴３８の周縁部を座面３８ａにして吸気口３４を閉止する方向に吸気バルブ５０を付勢する。同様に、排気バルブ５１は、排気側挿通穴３９に嵌合する排気側バルブガイド６２に挿設されている。吸気バルブ５０に巻回した排気側スプリング６３は、排気側挿通穴３９の周縁部を座面３９ａにして排気口３６を閉止する方向に排気バルブ５１を付勢する。

図２および図４に示すように、カムシャフト５２は、略中空円筒状に形成され、幅方向（左右方向）に延設されている。カムシャフト５２は、軸受部としての左右一対のボールベアリング６４Ｌ，６４Ｒに軸周りに回転可能に支持されている（図４参照）。左右一対のボールベアリング６４Ｌ，６４Ｒは、左右一対のカムハウジング４０Ｌ，４０Ｒの軸受保持穴４１Ｌ，４１Ｒに嵌め合いによって固定されている（図６参照）。左右一対のボールベアリング６４Ｌ，６４Ｒは、動弁室Ｒ２（伝動室Ｒ１の幅方向他側）に配置されてカムシャフト５２の幅方向両側を軸支している（図６参照）。なお、左側のボールベアリング６４Ｌ（軸受保持穴４１Ｌ）は、右側のボールベアリング６４Ｒ（軸受保持穴４１Ｒ）よりも大径に形成されている（図４参照）。

吸気カム５３と排気カム５４とは、カムシャフト５２の中央領域に並設されている。吸気カム５３と排気カム５４とは、所謂偏心カムであって、略同一形状に形成されている。

吸気ロッカーシャフト５５と排気ロッカーシャフト５６とは、略中空円筒状に形成されている。吸気ロッカーシャフト５５の左右両端部は、後側のシャフト挿通穴４２と後側のシャフト受け穴４３とに軸支されている（図６参照）。吸気ロッカーシャフト５５は、ボルトＢ２によって左側のカムハウジング４０Ｌに固定されている（図３参照）。同様に、排気ロッカーシャフト５６の左右両端部は、前側のシャフト挿通穴４３と前側のシャフト受け穴４３とに軸支されている（図６参照）。排気ロッカーシャフト５６は、ボルトＢ３によって右側のカムハウジング４０Ｒに固定されている（図３参照）。

吸気ロッカーアーム５７と排気ロッカーアーム５８とは、傾斜方向（前後方向）に長く形成されている。吸気ロッカーアーム５７と排気ロッカーアーム５８とは、互いに前後対称となるように配置されている。

吸気ロッカーアーム５７の長手方向略中央には、吸気ボス部５７ａが形成されている。吸気ロッカーアーム５７は、吸気ボス部５７ａを貫通する吸気ロッカーシャフト５５に揺動可能に支持されている。吸気ロッカーアーム５７の前端部には、吸気カム５３に当接する吸気スリッパ部５７ｂが設けられている。吸気ロッカーアーム５７の後端部には、吸気バルブ５０の上端部に当接する吸気タペット５７ｃが固定されている。同様に、排気ロッカーアーム５８は、排気ボス部５８ａを貫通する排気ロッカーシャフト５６に揺動可能に支持されている。排気ロッカーアーム５８の後端部には、排気カム５４に当接する排気スリッパ部５８ｂが設けられている。排気ロッカーアーム５８の前端部には、排気バルブ５１の上端部に当接する排気タペット５８ｃが固定されている。

図６に示すように、伝動装置２３は、伝動室Ｒ１に配置され、クランクシャフト２５とカムシャフト５２の左側（幅方向一側）とを連結している。伝動装置２３は、クランクスプロケット（図示せず）と、カムスプロケット６５と、カムチェーン６６と、を有している。

クランクスプロケットは、クランクシャフト２５の左端部（幅方向一側）に固定されている。カムスプロケット６５は、ボールベアリング６４Ｌを貫通して伝動室Ｒ１まで延びるカムシャフト５２の左端部に固定されている。カムチェーン６６は、クランクスプロケットとカムスプロケット６５との間に掛け回されている。なお、カムチェーン６６に代えて、可撓性を有する無端状のベルトを用いてもよい。

ここで、図２を参照して、カムシャフト５２を介して吸気バルブ５０と排気バルブ５１とを駆動する動弁装置２２の作用について説明する。

エンジン３（クランクシャフト２５）の回転力は、カムチェーン６６を介してカムシャフト５２を回転させる。カムシャフト５２と共に回転する各カム５３，５４は、各ロッカーアーム５７，５８の各スリッパ部５７ｂ，５８ｂに対して押圧と押圧解除とを繰り返す。これにより、各ロッカーアーム５７，５８は、それぞれ、各ロッカーシャフト５５，５６を中心に揺動する。揺動する吸気ロッカーアーム５７は、吸気タペット５７ｃを介して吸気バルブ５０の押圧と押圧解除とを繰り返す。同様に、揺動する排気ロッカーアーム５８は、排気タペット５８ｃを介して排気バルブ５１の押圧と押圧解除とを繰り返す。各バルブ５０，５１は、各ロッカーアーム５７，５８からの押圧力とスプリング６１，６３の付勢力とによって軸方向に往復移動する。これにより、吸気口３４および排気口３６が開閉駆動され、燃焼室Ｃに対する吸排気が行われる。

次に、潤滑機構２４について説明する。潤滑機構２４は、シリンダーヘッド３１の内部にオイルを噴射してカムシャフト５２を含む動弁装置２２を冷却および潤滑するために設けられている。なお、潤滑機構２４は、上記したシリンダー２１（シリンダーヘッド３１）、動弁装置２２および伝動装置２３と共にエンジン３の動弁潤滑装置２８を構成している。

図６に示すように、潤滑機構２４は、オイル通路７０と、シャフト内通路７１と、噴射口７２と、ガイド通路７３と、を有している。オイル通路７０は、右後側の固定ボス４４の内部に形成されている。シャフト内通路７１は、オイル通路７０に連通するように吸気ロッカーシャフト５５の内部に形成されている。噴射口７２は、シャフト内通路７１に連通するように吸気ロッカーアーム５７に形成されている。ガイド通路７３は、シリンダーヘッド３１の底面３１ａの右側且つ傾斜方向上側に形成されている。なお、以下の説明では、便宜上、オイル通路７０が形成された固定ボス４４を「通路ボス４４Ａ」とも呼ぶ。

図５および図６に示すように、オイル通路７０は、通路ボス４４Ａのボルト挿通穴４５とこれを貫通するボルトＢ１との隙間によって構成されている。シャフト内通路７１は、吸気ロッカーシャフト５５の軸方向に延設されている。オイル通路７０の上端部には、シャフト内通路７１に連通する連通通路７５が形成されている。

図６に示すように、シャフト内通路７１の内面には、吸気ロッカーアーム５７の揺動部分（摺動部分）に対応する位置にシャフト内連通穴７６が穿設されている。吸気ロッカーアーム５７の吸気ボス部５７ａには、吸気ロッカーシャフト５５との揺動部分に吸気側オイル貯留部７７が形成されている。シャフト内連通穴７６は、シャフト内通路７１と吸気側オイル貯留部７７とを連通させている。つまり、シャフト内通路７１は、吸気ロッカーアーム５７の揺動部分にオイルを供給するように構成されている。

図２、図４および図６に示すように、噴射口７２は、吸気側オイル貯留部７７に連通するように吸気ロッカーアーム５７の吸気ボス部５７ａの下側に形成されている。噴射口７２は、吸気カム５３と吸気ロッカーアーム５７の吸気スリッパ部５７ｂとの接触部分に向けて開口している。噴射口７２は、オイル通路７０からシャフト内通路７１を介して供給されたオイルをカムシャフト５２に向けて噴射する。

図３および図６に示すように、ガイド通路７３は、シリンダーヘッド３１の底面３１ａと、ガイドリブ８０と、シリンダーヘッド３１の傾斜方向上側から右側（幅方向他側）に亘る内壁面３１ｂ，３１ｃと、を含んで構成されている。

ガイドリブ８０は、底面３１ａから立設される捕集リブ８１と導入リブ８２とを有している。捕集リブ８１は、シリンダーヘッド３１の傾斜方向上側の内壁面３１ｂと、通路ボス４４Ａの傾斜方向上側と、の間で一体に形成されている。導入リブ８２は、シリンダーヘッド３１の右側の内壁面３１ｃと、右側に立設されるカムハウジング４０Ｒと、の間で一体に形成されている。つまり、ガイド通路７３は、平面視で略Ｌ字状に屈曲する溝状に形成されている。

捕集リブ８１は、平面視で、内壁面３１ｂから傾斜方向下側に向けて膨らむように湾曲して形成されている。また、捕集リブ８１は、吸気側挿通穴３８の後側（傾斜方向上側）に隣接して設けられている。捕集リブ８１は、吸気側挿通穴３８の座面３８ａの最上部Ｔよりも低い位置に形成されている（図２参照）。

ところで、一般的に、クランクケース２０やシリンダー２１は、鋳造によって成形される。例えば、シリンダーヘッド３１を鋳造した後に、各バルブ５０，５１を取り付けるための各挿通穴３８，３９やその座面３８ａ，３９ａ等が切削加工によって形成される。この点、吸気側挿通穴３８に隣接する捕集リブ８１は、吸気側挿通穴３８の座面３８ａの最上部Ｔよりも低く形成されているため（図２参照）、捕集リブ８１が吸気側挿通穴３８等の加工の邪魔になることがない。これにより、例えば、吸気側挿通穴３８等の加工を簡単且つ適切に行うことができる。

導入リブ８２は、内壁面３１ｃから左方向に直線的に延び、軸受保持穴４１Ｒの傾斜方向下側縁部に接続されている。すなわち、導入リブ８２は、傾斜に沿って流れ落ちるオイルを塞き止めるように配設されている。導入リブ８２は、シリンダーヘッド３１の上端面（カバー固定部４６の形成面）よりも低く形成されている（図３参照）。また、導入リブ８２は、ボールベアリング６４Ｒ（吸気側挿通穴３８）の軸心よりも低く形成されている。

次に、図３ないし図６を参照して、潤滑機構２４（動弁潤滑装置２８）におけるオイルの流れについて説明する。

オイルは、クランクシャフト２５の回転によって駆動されるオイルポンプ（図示せず）によって圧送され、オイル通路７０に供給される（図５参照）。

オイル通路７０に供給されたオイルは、連通通路７５を通ってシャフト内通路７１に流入する（図５および図６参照）。シャフト内通路７１に供給されたオイルは、シャフト内連通穴７６を通って吸気側オイル貯留部７７に流入する（図６参照）。吸気側オイル貯留部７７内のオイルは、吸気ロッカーアーム５７の吸気ボス部５７ａを潤滑する。

吸気側オイル貯留部７７内のオイルは、噴射口７２からカムシャフト５２に向けて噴射される（図２および図４参照）。ここで、シリンダー２１は前傾姿勢に設けられているため、噴射されたオイルは、上側（吸気ロッカーシャフト５５側）から下側（排気ロッカーシャフト５６側）に向けて落下しながら拡散する。このため、噴射口７２から噴射されたオイルは、各ボールベアリング６４Ｌ，６４Ｒ、各カム５３，５４と各スリッパ部５７ｂ，５８ｂとの当接部分および各バルブ５０，５１と各タペット５７ｃ，５８ｃとの当接部分等を潤滑する。また、オイルは、回転する各カム５３，５４や揺動する各ロッカーアーム５７，５８等に衝突することで飛散し、オイルミストとなってシリンダーヘッド３１内に充満する。

ところで、例えば、自動二輪車１が走行中である場合、クランクシャフト２５の回転に伴ってカムチェーン６６が作動（回転走行）するため、カムシャフト５２は、カムチェーン６６の作動によって下方に引っ張られる。したがって、カムシャフト５２の右側（他側）は、ボールベアリング６４Ｌとの軸支部分を支点として浮き上がる。すなわち、ボールベアリング６４Ｒが、軸受保持穴４１Ｒ内で浮き上がる。一方、例えば、自動二輪車１が信号待ち等で停車し、エンジン３がアイドリング中である場合、クランクシャフト２５（カムチェーン６６）の回転が低下するため、カムシャフト５２の右端部やボールベアリング６４Ｒは、自重で落下する。すなわち、カムシャフト５２の右端部やボールベアリング６４Ｒは、カムチェーン６６の作動状況に応じてシリンダーヘッド３１（軸受保持穴４１Ｒ）に対して移動するため、打音を発生させる場合があった。

そこで、本実施形態に係る動弁潤滑装置２８のガイド通路７３は、動弁装置２２の潤滑に用いられたオイルをカムシャフト５２の右端部（幅方向他側）を軸支するボールベアリング６４Ｒに導くように構成されている。

具体的には、シリンダーヘッド３１内に噴射されたオイルは、動弁装置２２等を潤滑した後に、シリンダーヘッド３１の底面３１ａに落下する。落下したオイルの一部は、傾斜した底面３１ａに形成されるガイド通路７３に捕集される。例えば、捕集リブ８１とシリンダーヘッド３１の内壁面３１ｂとで囲まれた範囲に捕集される。

そして、捕集されたオイルは、ガイド通路７３に沿って傾斜方向上側から下方に流れる（図３および図６の破線太矢印参照）。流下したオイルは、導入リブ８２に塞き止められることで右方向に導かれる。つまり、オイルは、右側のボールベアリング６４Ｒに供給される（図３および図６の破線太矢印参照）。ボールベアリング６４Ｒに供給されたオイルは、ボールベアリング６４Ｒとカムハウジング４０Ｒの軸受保持穴４１Ｒとの僅かな隙間に入り込む。当該隙間に入り込んだオイルが緩衝材として機能するため、ボールベアリング６４Ｒがカムハウジング４０Ｒの軸受保持穴４１Ｒの内周面に衝突するときに発生させる打音を抑制することができる。

以上説明した本実施形態に係るエンジン３の動弁潤滑装置２８によれば、動弁装置２２等を潤滑したオイルは、ガイド通路７３を通ってボールベアリング６４Ｒに供給される。このように、動弁装置２２等の潤滑を終えたオイルを利用することで、軸受保持穴４１Ｒの内周面に対するボールベアリング６４Ｒの衝突音（打音）を低減することができる。また、シリンダーヘッド３１（軸受保持穴４１Ｒ）に対するボールベアリング６４Ｒの嵌め合いをきつくする必要がないため、軸受保持穴４１Ｒに対してボールベアリング６４Ｒを容易に組み付けることができる。さらに、ボールベアリング６４Ｒを変形させることなく軸受保持穴４１Ｒに嵌合させることができるため、ボールベアリング６４Ｒに軸支されるカムシャフト５２の円滑な回転を担保することができる。

また、本実施形態に係るエンジン３の動弁潤滑装置２８によれば、ガイド通路７３は、傾斜するシリンダーヘッド３１の底面３１ａに形成されているため、シリンダー２１の傾斜を利用してボールベアリング６４Ｒにオイルを導くことができる。また、ボールベアリング６４Ｒにオイルを導くための分配構造を必要とせず、シリンダーヘッド３１の底面３１ａにガイドリブ８０を設けるだけでガイド通路７３を簡単に構成することができる。

また、本実施形態に係るエンジン３の動弁潤滑装置２８によれば、捕集リブ８１および導入リブ８２は、シリンダーヘッド３１（の底面３１ａ）と一体に形成されているため、シリンダーヘッド３１を鋳造する際に同時に形成することができる。これにより、ガイドリブ８０の形成に特別な加工を必要とせず、ガイドリブ８０を簡単且つ安価に形成することができる。

さらに、本実施形態に係るエンジン３の動弁潤滑装置２８によれば、捕集リブ８１は、内壁面３１ｂから傾斜方向下側に向けて凸となる円弧状に形成されている。このため、捕集リブ８１と内壁面３１ｂ，３１ｃとで囲まれる領域が広く確保される。これにより、ガイド通路７３の上流側の領域が広く確保されるため、噴射されてシリンダーヘッド３１の底面３１ａに落下したオイルを有効に集めることができる。なお、捕集リブ８１は、湾曲していなくてもよく、直線状に形成されてもよいし、折れ曲げられた形状であってもよい。また、導入リブ８２は、湾曲して形成されていてもよい。

なお、本実施形態に係るエンジン３の動弁潤滑装置２８では、オイル通路７０が１つの固定ボス４４（通路ボス４４Ａ）に形成され、シャフト内通路７１が吸気ロッカーシャフト５５に形成され、噴射口７２が吸気ロッカーアーム５７に形成されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、オイル通路７０は、４つの固定ボス４４の少なくとも１つに形成されていればよい。シャフト内通路７１は、一対のロッカーシャフト５５，５６の少なくとも１つに形成されていればよい。噴射口７２は、一対のロッカーアーム５７，５８の少なくとも１つに形成されていればよい。

なお、本実施形態の説明では、一例として、本発明を自動二輪車１に適用した場合を示したが、これに限らず、例えば、四輪車等の内燃機関に本発明を適用してもよい。

なお、上記実施形態の説明は、本発明に係る内燃機関の動弁潤滑装置における一態様を示すものであって、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態における構成要素は、適宜、既存の構成要素等との置き換えや組み合わせが可能であって、上記実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

３ エンジン（内燃機関）
２０ クランクケース
２１ シリンダー
２２ 動弁装置
２３ 伝動装置
２４ 潤滑機構
２５ クランクシャフト
２８ 動弁潤滑装置
３１ シリンダーヘッド
３１ａ 底面
３１ｂ，３１ｃ 内壁面
３４ 吸気口
３５ 吸気ポート
３６ 排気口
３７ 排気ポート
３８ 吸気側挿通穴
３８ａ 座面
３９ 排気側挿通穴
３９ａ 座面
４０Ｌ，４０Ｒ カムハウジング
４１Ｌ，４１Ｒ 軸受保持穴
４４ 固定ボス
４４Ａ 通路ボス
５０ 吸気バルブ
５１ 排気バルブ
５２ カムシャフト
５５ 吸気ロッカーシャフト
５６ 排気ロッカーシャフト
５７ 吸気ロッカーアーム
５８ 排気ロッカーアーム
６１ 吸気側スプリング
６３ 排気側スプリング
６４Ｌ，６４Ｒ ボールベアリング（軸受部）
７０ オイル通路
７１ シャフト内通路
７２ 噴射口
７３ ガイド通路
８０ ガイドリブ
８１ 捕集リブ
８２ 導入リブ
Ｒ１ 伝動室
Ｔ 最上部

Claims (4)

1. クランクシャフトを軸支するクランクケースに傾斜姿勢で立設されるシリンダーと、
   前記シリンダーを構成するシリンダーヘッドの内部に設けられ、前記シリンダーの傾斜方向に直交する幅方向に延びるカムシャフトを介して吸気バルブと排気バルブとを駆動する動弁装置と、
   前記シリンダーの前記幅方向一側に形成される伝動室に配置され、前記クランクシャフトと前記カムシャフトの前記幅方向一側とを連結する伝動装置と、
   前記シリンダーヘッドの内部にオイルを噴射して前記カムシャフトを含む前記動弁装置を潤滑する潤滑機構と、を備え、
   前記動弁装置は、前記伝動室の前記幅方向他側に配置されて前記カムシャフトの前記幅方向両側を軸支すると共に前記シリンダーヘッドに嵌め合いによって固定される一対の軸受部を有し、
   前記潤滑機構は、前記動弁装置の潤滑に用いられたオイルを前記カムシャフトの前記幅方向他側を軸支する前記軸受部に導くように前記シリンダーヘッドに形成されるガイド通路を有し、
   前記ガイド通路は、前記シリンダーヘッドの底面と、前記底面から立設されるガイドリブと、前記シリンダーヘッドの前記傾斜方向上側から前記幅方向他側に亘る内壁面と、を含んで構成され、
   前記シリンダーヘッドには、前記動弁装置を支持する一対のカムハウジングが前記幅方向に離間して立設され、
   前記一対のカムハウジングには、それぞれ、前記一対の軸受部を嵌合させる軸受保持穴が形成され、
   前記一対のカムハウジングの前記傾斜方向両端部には、前記シリンダーの組み立てに用いられる４つの固定ボスが形成され、
   前記ガイドリブは、
   前記シリンダーヘッドの前記傾斜方向上側の内壁面と、前記幅方向他側に設けられる前記固定ボスの前記傾斜方向上側と、の間で一体に形成される捕集リブと、
   前記シリンダーヘッドの前記幅方向他側の内壁面と、前記幅方向他側に立設される前記カムハウジングと、の間で一体に形成される導入リブと、を有し、
   前記導入リブは、前記軸受保持穴の前記傾斜方向下側縁部に接続されていることを特徴とする内燃機関の動弁潤滑装置。
2. 前記動弁装置は、
   前記吸気バルブと前記排気バルブとに当接する一対のロッカーアームと、
   前記一対のロッカーアームを揺動可能に支持する一対のロッカーシャフトと、を更に有し、
   前記潤滑機構は、
   前記４つの固定ボスの少なくとも１つの固定ボス内に形成されるオイル通路と、
   前記オイル通路に連通するように前記一対のロッカーシャフトの少なくとも１つのロッカーシャフト内に形成されるシャフト内通路と、
   前記シャフト内通路に連通するように前記一対のロッカーアームの少なくとも１つのロッカーアームに形成され、前記オイル通路から前記シャフト内通路を介して供給されたオイルを前記カムシャフトに向けて噴射する噴射口と、を更に有することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の動弁潤滑装置。
3. 前記捕集リブは、前記シリンダーヘッドの前記傾斜方向上側の内壁面から前記傾斜方向下側に向けて膨らむように湾曲して形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の動弁潤滑装置。
4. 前記シリンダーヘッドは、
   前記傾斜方向上側に設けられる吸気ポートに連通する吸気口と、
   前記傾斜方向下側に設けられる排気ポートに連通する排気口と、
   前記吸気バルブを挿通させる吸気側挿通穴と、
   前記排気バルブを挿通させる排気側挿通穴と、を有し、
   前記動弁装置は、
   前記吸気側挿通穴の周縁部を座面にして前記吸気口を閉止する方向に前記吸気バルブを付勢する吸気側スプリングと、
   前記排気側挿通穴の周縁部を座面にして前記排気口を閉止する方向に前記排気バルブを付勢する排気側スプリングと、を有し、
   前記捕集リブは、前記吸気側挿通穴に隣接して設けられると共に、前記吸気側挿通穴の座面の最上部よりも低い位置に形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の内燃機関の動弁潤滑装置。

Images