JP7040979B2 - 内燃機関の油路構造 - Google Patents

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本発明は、シリンダヘッドに設けられる動弁装置にオイルを供給する油路が形成される小型車両に搭載される内燃機関の油路構造に関する。
クランクケースにシリンダブロックとシリンダヘッドを斜め上方に重ねて車両前方に傾け一体に締結されて機関本体が構成される内燃機関において、シリンダヘッドに設けられる動弁装置にオイルを供給する油路は、通常、機関本体の壁面に沿って設けられる(例えば、特許文献1参照)。
特許3954941号公報
特許文献1に開示された内燃機関は、クランクケースからシリンダブロックを経てシリンダヘッドのカムシャフトを軸支する軸受壁の軸受面にオイルが供給される油路が機関本体に形成されている。
クランクケースおよびシリンダブロックに形成される油路は、クランクケースおよびシリンダブロックの前壁を上下方向に延びて形成されている。
小型車両に搭載される内燃機関は、小型軽量化のため、機関本体の前壁、後壁および左右側壁の肉厚は限られている。
したがって、特許文献1のように、クランクケースおよびシリンダブロックの前壁に、油路が上下方向に延びて形成される場合、前壁の前方に膨出して油路が形成されることになり、内燃機関の小型化が妨げられる。
また、油路が前壁の前面に膨出するので、油路を外力から保護することが困難となる。
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、内燃機関の小型化を図り、油路を外力から保護できる内燃機関の油路構造を供する点にある。
上記目的を達成するために、本発明に係る内燃機関の油路構造は、
クランクケースから斜め上方に向け設けられたシリンダブロックにシリンダヘッドを斜め上方に重ねて車両前方に傾け一体に締結されて機関本体が構成され、前記シリンダヘッドに設けられる動弁装置にオイルを供給する油路が前記機関本体に形成される小型車両に搭載される内燃機関の油路構造において、
互いに鈍角をなして谷部を形成する前記クランクケースのケース前壁と前記シリンダブロックのシリンダ前壁の屈曲部の近傍を谷部に沿って左右方向に延びる左右方向油路が形成されることを特徴とする。
この構成によれば、クランクケースから斜め上方に向け設けられたシリンダブロックにシリンダヘッドを斜め上方に重ねて車両前方に傾け一体に締結されて機関本体が構成される内燃機関において、互いに鈍角をなして谷部を形成するクランクケースのケース前壁とシリンダブロックのシリンダ前壁の谷部を形成する屈曲部の近傍を谷部に沿って左右方向に延びる左右方向油路が形成されるので、左右方向油路は谷部に沿って納まりよくコンパクトに形成され、内燃機関の小型化を図ることができるとともに、左右方向油路が谷部に隠れているので、飛び石等の外力から油路を保護することができる。
前記構成において、
前記左右方向油路は、前記ケース前壁に形成されるようにしてもよい。
この構成によれば、左右方向油路は、クランクケースのケース前壁に形成されるので、前傾したシリンダブロックのシリンダ前壁に形成されるよりも外力から保護され易い。
前記構成において、
前記シリンダヘッドから前記クランクケースの下に設けられるオイルパンにオイルを戻す戻り油路が、前記機関本体の前壁に上下方向に延びて形成され、
前記左右方向油路は、前記前壁の前記戻り油路より内側に位置するようにしてもよい。
この構成によれば、左右方向油路は、機関本体の前壁に上下方向に延びて形成される戻り油路よりも前壁において内側(後方)に位置するので、前壁の前面に膨出して形成されることがなく、内燃機関の小型化を図ることができる。
前記構成において、
前記機関本体の左右側壁のうち一方の側壁に前後方向に延びて形成される前後方向油路は、同前後方向油路を形成する油路管が外部に露出する外側配管であるようにしてもよい。
この構成によれば、機関本体の左右側壁のうち一方の側壁に前後方向に延びて形成される前後方向油路は、同前後方向油路を形成する油路管が外部に露出する外側配管であるので、オイルを冷却する効果が期待できる。
前記構成において、
前記前後方向油路は、前記機関本体のカムチェーンが配設される側壁とは左右反対側の側壁に形成されるようにしてもよい。
機関本体のカムチェーンが配設される側壁は、カムチェーンが配設されるカムチェーン室が形成されるので、この構成により、前後方向油路が、機関本体のカムチェーンが配設される側壁とは左右反対側の側壁に形成されることで、カムチェーンが配設される側壁を前後方向油路によりさらに拡大して機関本体が左右一方の側に偏って拡張することを防止し、機関本体を左右バランス良く構成することができる。
前記構成において、
前記機関本体の左右側壁のうち一方の側壁には、同側壁の側壁面に沿って上下方向に延びる本体上下方向油路が形成されるようにしてもよい。
この構成によれば、機関本体の左右側壁のうち一方の側壁には、同側壁の側壁面に沿って上下方向に延びる本体上下方向油路が形成されるので、機関本体の側壁を有効に利用して本体上下方向油路が形成され、内燃機関の小型化が期待できる。
前記構成において、
前記本体上下方向油路は、前記機関本体のカムチェーンが配設される側壁とは左右反対側の側壁に形成されるようにしてもよい。
機関本体のカムチェーンが配設される側壁は、カムチェーンが配設されるカムチェーン室が形成されるので、この構成により、本体上下方向油路が、機関本体のカムチェーンが配設される側壁とは左右反対側の側壁に形成されることで、カムチェーンが配設される側壁を本体上下方向油路によりさらに拡大して機関本体が左右一方の側に偏って拡張することを防止することができる。
前記構成において、
前記動弁装置は、
前記シリンダヘッドに回転自在に設けられた左右車幅方向に指向したカムシャフトと、
前記カムシャフトの外周に、相対回転を禁止され軸方向に摺動可能に嵌合する円筒状部材であって外周面にカムプロファイルの異なる複数のカムロブが軸方向に隣接して形成されたカムキャリアと、
前記カムキャリアを軸方向に移動してバルブに作動するカムロブを切替えるカム切替機構と、を備え、
前記動弁装置にオイルを供給する前記油路は、前記カム切替機構のアクチュエータにオイルを供給する油路であり、
前記シリンダヘッドのヘッド側壁に上下方向に延びたヘッド上下方向油路が形成され、
前記ヘッド上下方向油路は、前記アクチュエータにオイルを給排する一対の給排油路の間に配設されるようにしてもよい。
この構成によれば、動弁装置は、カムシャフトとカムキャリアとカム切替機構とを備える可変動弁装置であり、カム切替機構のアクチュエータにオイルを供給する油路において、シリンダヘッドのヘッド側壁に上下方向に延びて形成されたヘッド上下方向油路がアクチュエータにオイルを給排する一対の給排油路の間に配設されるので、アクチュエータにオイルを給排する一対の給排油路の間を有効に利用してヘッド上下方向油路を配設することで、内燃機関の小型化を図ることができる。
本発明は、クランクケースから斜め上方に向け設けられたシリンダブロックにシリンダヘッドを斜め上方に重ねて車両前方に傾け一体に締結されて機関本体が構成される内燃機関において、互いに鈍角をなして谷部を形成するクランクケースのケース前壁とシリンダブロックのシリンダ前壁の屈曲部の近傍を谷部に沿って左右方向に延びる左右方向油路が形成されるので、左右方向油路は谷部に沿って納まりよくコンパクトに形成され、内燃機関の小型化を図ることができるとともに、左右方向油路が谷部に隠れているので、飛び石等の外力から油路を保護することができる。
本発明の一実施の形態に係る内燃機関を備えたパワーユニットが搭載される自動二輪車の全体側面図である。 同パワーユニットの左側面図である。 同パワーユニットの斜視図である。 同内燃機関のシリンダヘッド等の輪郭を2点鎖線で示して、内部の動弁装置の要部を透かして示した左側面図である。 シリンダヘッドカバーおよびカムシャフトホルダを外して上側シリンダヘッドを上面視した上面図である。 吸気側カム切替機構と排気側カム切替機構の一部省略して主要な要部のみを示す斜視図である。 吸気側切替駆動シャフトに第1切替ピンと第2切替ピンを組付けた斜視図である。 リニアソレノイドバルブが励磁されていない時の吸気側油圧アクチュエータおよび排気側油圧アクチュエータへの圧油給排状態を示す説明図である。 リニアソレノイドバルブが励磁されている時の吸気側油圧アクチュエータおよび排気側油圧アクチュエータへの圧油給排状態を示す説明図である。 上側シリンダヘッドの前側壁の前面の左端合せ面を示す前面図である。 リニアソレノイドバルブの斜視図である。 内燃機関の低速運転時における吸気側カム切替機構の主要部材の動作状態を示す説明図である。 内燃機関の高速運転時における吸気側カム切替機構の主要部材の動作状態を示す説明図である。 内燃機関の前面図である。 内燃機関の機関本体の分解前面図である。 上側クランクケースの上面図である。 シリンダブロックの上面図である。 下側シリンダヘッドの上面図である。 上側シリンダヘッドの上面図である。 上側シリンダヘッドの下面図である。 上側シリンダヘッドの左側壁内のオイルの流路のみを示した斜視図である。 同オイルの流路のみを示した左側面図である。 同オイルの流路のみを示した上面図である。 内燃機関の機関本体の前部を断面で示した左側面図である。 図19のXXV-XXV矢視の上側シリンダヘッドの断面図である。 図19のXXVI-XXVI矢視の上側シリンダヘッドの断面図である。 図19のXXVII-XXVII矢視の上側シリンダヘッドの断面図である。 図19のXXVIII-XXVIII矢視の上側シリンダヘッドの断面図である。 図19のXXIX-XXIX矢視の上側シリンダヘッドの断面図である。 カムシャフトホルダの左側面図である。 同カムシャフトホルダの下面図である。
以下、本発明に係る一実施の形態について図面に基づいて説明する。
図1は、本発明を適用した一実施の形態に係る内燃機関が搭載される鞍乗型車両である自動二輪車100の側面図である。
なお、本明細書および特許請求の範囲において、前後左右の向きは、本実施の形態に係る自動二輪車100の直進方向を前方とする通常の基準に従うものとし、図面において、FRは前方を,RRは後方を、LHは左方を,RHは右方を示すものとする。
自動二輪車100の車体フレームは、前輪106を軸支するフロントフォーク105を操向可能に支承するヘッドパイプ102から後方斜め下向きに左右一対のメインフレーム103が左右に分岐して延出している。
メインフレーム103の前部は下方にエンジンハンガー部103aが垂下しており、メインフレーム103の後部は屈曲してピボットフレーム部103bが下方に延出している。
メインフレーム103の中央の後寄りにシートレール104が連結されて後方に延びている。
ピボットフレーム部103bにピボット軸107により前端を軸支されたスイングアーム108が後方に延び、スイングアーム108の後端に後輪109が軸支されている。
スイングアーム108とピボットフレーム部103bとの間にはリンク機構110が設けられ、リンク機構110の一部とシートレール104との間にリヤクッション111が介装されている。
車体フレームには、メインフレーム103のエンジンハンガー部103aとピボットフレーム部103bとの間でパワーユニットPuが懸架されており、パワーユニットPuの変速機Mのカウンタシャフト12である出力軸に嵌着された走行駆動スプロケット112と後輪109の後車軸に嵌着された走行被動スプロケット113との間に走行駆動チェーン114が架渡されている。
メインフレーム103には前半にエアクリーナ122、後半に燃料タンク116が架設されており、燃料タンク116の後方には、メインシート117とピリオンシート118がシートレール104に支持されて設けられている。
パワーユニットPuの前半を占める内燃機関Eは、クランク横置きの直列4気筒の水冷式4ストローク内燃機関であり、シリンダを適度に前傾した姿勢で車体フレームに搭載されている。
内燃機関Eのクランクシャフト10は、車体幅方向(左右方向)に指向してクランクケース1に軸支され、クランクケース1はクランクシャフト10の後方に変速機Mを一体に備えている。
図2を参照して、内燃機関Eは、上記クランクケース1の上に、クランクケース1とは別体の4本のシリンダを直列に配列したシリンダブロック2と、シリンダブロック2の上部にガスケットを介して結合されるシリンダヘッド3と、シリンダヘッド3の上部に被せられるシリンダヘッドカバー4とから構成される機関本体Ehを備える。
シリンダブロック2のシリンダの中心軸線であるシリンダ軸線Lcは、前方に傾いており、クランクケース1の上に重ねられるシリンダブロック2,シリンダヘッド3,シリンダヘッドカバー4は、クランクケース1から若干前傾した姿勢で上方に延出している。
また、クランクケース1の下方には、オイルパン5が下方に膨出して設けられている。
クランクケース1は、上下割りで構成され、上側クランクケース1Uと下側クランクケース1Lの割り面に挟まれてクランクシャフト10が軸支されている。
該クランクケース1は、クランクシャフト10の後方に変速機Mを内蔵しており、変速機Mを構成するメインシャフト11とカウンタシャフト12がクランクシャフト10と平行に車体幅方向に指向してクランクケース1に軸支されている(図2参照)。
クランクケース1のミッション室には、変速機Mのメインシャフト11とカウンタシャフト12とが、クランクシャフト10と平行に左右水平方向に指向して配設されており(図3参照)、カウンタシャフト12はクランクケース1を左方に貫通して外部に突出して出力シャフトとなっている。
シリンダヘッド3の後側面には、各気筒毎に延出する吸気管がスロットルボディ121を介して前記エアクリーナ122に接続されている(図1参照)。
また、シリンダヘッド3の前側面には、各気筒毎に排気管125が延出し、各排気管125は下方に延びて後方に屈曲してオイルパン5の右側を後方に延びている。
本内燃機関Eは、4バルブ方式でDOHC構造の可変動弁装置40をシリンダヘッド3に備えている。
本内燃機関Eのシリンダヘッド3は、シリンダ軸線方向(シリンダ軸線Lcの軸線方向)に上下2分割されており、シリンダブロック2の上に重ねられる下側シリンダヘッド3Lと、同下側シリンダヘッド3Lの上に重ねられる上側シリンダヘッド3Uとからなる(図2,図4参照)。
図4を参照して、下側シリンダヘッド3Lは、気筒毎に、燃焼室30から吸気ポート31iが2本後方に湾曲し斜め上方に延出するとともに、排気ポート31eが2本前方に湾曲して延出している。
下側シリンダヘッド3Lには、吸気ポート31iの燃焼室30への吸気開口および排気ポート31eの燃焼室30への排気開口をそれぞれ開閉する吸気バルブ41と排気バルブ51が、クランクシャフト10の回転に同期して往復摺動可能に支持されている。
この下側シリンダヘッド3Lは、シリンダブロック2とともに上側クランクケース1Uにスタッドボルト7により一体に締結される(図4,図5参照)。
下側シリンダヘッド3Lの上に重ねられる上側シリンダヘッド3Uは、上面視である図5を参照して、前後の左右に長尺の前壁3U,後壁3Uと左右の前後に短尺の左側壁3U,右側壁3Uの4つの側壁により矩形枠壁をなす。
上側シリンダヘッド3Uの矩形枠内は、右側壁3Uに沿って平行に形成された軸受壁3vrにより右側の狭いカムチェーン室3cと左側の動弁室3dに仕切られ、動弁室3dは、さらに左右側壁3U,3Uに平行な4つの軸受壁3vにより5つの室に仕切られている。
各軸受壁3vは、各気筒の燃焼室30の中央の上方に位置し、前後方向中央に点火プラグを嵌挿するプラグ嵌挿筒部3vpが形成されている。
可変動弁装置40は、シリンダヘッド3とシリンダヘッドカバー4により形成される動弁室3d内に設けられる。
図4および図5を参照して、直列4気筒の各気筒に設けられる左右1対の吸気バルブ41,41は、左右方向に直列に4対配列され、この4対の吸気バルブ41,41の上を1本の吸気側カムシャフト42が左右方向に指向して配設されて、上側シリンダヘッド3Uの軸受壁3v,3vrの半円弧面をなす軸受面3vfに嵌合しカムシャフトホルダ33に挟まれるようにして回転自在に軸支される。
同様に、各気筒の左右方向に直列に設けられる左右1対の排気バルブ51,51は、左右方向に直列に4対配列され、この4対の排気バルブ51,51の上を1本の排気側カムシャフト52が左右方向に指向して配設されて、上側シリンダヘッド3Uの軸受壁3v,3vr,3vlの軸受にカムシャフトホルダ33に挟まれるようにして回転自在に軸支される。
排気側カムシャフト52は、吸気側カムシャフト42の前方に平行に配設される。
図5を参照して、吸気側カムシャフト42は、右端近傍に軸受壁3vrに軸支されるジャーナル部(被軸受部)42aを有し、被軸受部42aの両側のフランジにより軸受壁3vrを挟んで軸方向の位置決めがなされ、同被軸受部42aより左側は外周面にスプライン外歯が形成されたスプライン軸部42bが動弁室3dの4つの軸受壁3vを貫通して長尺に延出している。
吸気側カムシャフト42のカムチェーン室3c内に突出した右端のフランジには、吸気側被動ギア47が嵌着されている。
同様に、排気側カムシャフト52は、右端近傍に軸受壁3vrに軸支されるジャーナル部(被軸受部)52aを有し、被軸受部52aの両側のフランジにより軸受壁3vrを挟んで軸方向の位置決めがなされ、同被軸受部52aより左側は外周面にスプライン軸部52bが動弁室3dの4つの軸受壁3vを貫通して長尺に延出している。
排気側カムシャフト52のカムチェーン室3c内に突出した右端のフランジには、排気側被動ギア57が嵌着されている。
吸気側カムシャフト42のスプライン軸部42bには、円筒状部材である吸気側カムキャリア43が4個スプライン嵌合して配列される。
4個の吸気側カムキャリア43は、それぞれ吸気側カムシャフト42に対して相対回転を禁止されて軸方向に摺動可能に嵌合する。
同様に、排気側カムシャフト52のスプライン軸部52bには、円筒状部材である排気側カムキャリア53が4個スプライン嵌合して配列され、4個の排気側カムキャリア53は、それぞれ排気側カムシャフト52に対して相対回転を禁止されて軸方向に摺動可能に嵌合する。
図6は、吸気側カム切替機構と排気側カム切替機構の一部省略して主要な要部のみを示す斜視図である。
同図6(および図5)を参照して、各吸気側カムキャリア43は、外周面にカムプロファイルの異なる一対のリフト量の大きい高速側カムロブ43Aとリフト量の小さい低速側カムロブ43Bが軸方向左右に隣接したものが、軸方向で所定幅の被軸受円筒部43Cを間に挟んで左右に1組ずつそれぞれ形成されている。
隣接する高速側カムロブ43Aと低速側カムロブ43Bは、カムプロファイルの基礎円の外径は互いに等しく同じ周方向位置にある(図4,図5参照)。
各吸気側カムキャリア43は、右側の高速側カムロブ43Aと低速側カムロブ43Bの組のうち右側の高速側カムロブ43Aより右側に、リード溝44が周回するように形成されたリード溝円筒部43Dを有する。
リード溝円筒部43Dの外径は、高速側カムロブ43Aと低速側カムロブ43Bの同径の基礎円の外径より僅かに小さい。
リード溝円筒部43Dのリード溝44は、軸方向所定位置で円環状に周方向に一周する環状リード溝44cが形成されるとともに、環状リード溝44cから左右に枝分かれして軸方向左右に所定距離離れた位置まで螺旋状に右シフトリード溝44rと左シフトリード溝44lが形成されている(図5参照)。
この吸気側カムキャリア43が、吸気側カムシャフト42のスプライン軸部42bに、4個順次スプライン嵌合されて、所定間隔を空けて吸気側カムシャフト42上に配列される。
こうして4個の吸気側カムキャリア43が配設された吸気側カムシャフト42が、図5に示されるように、上側シリンダヘッド3Uの軸受壁3vrおよび4つの軸受壁3vの後側の各軸受面3vfに軸支される。
吸気側カムシャフト42の被軸受部42aが軸受壁3vrに支持され、各吸気側カムキャリア43の被軸受円筒部43Cが各軸受壁3vに支持される。
他方、排気側カムシャフト52のスプライン軸部52bにスプライン嵌合する排気側カムキャリア53も、吸気側カムキャリア43と同様に、外周面にカムプロファイルの異なる一対の高速側カムロブ53Aと低速側カムロブ53Bが軸方向左右に隣接したものが、軸方向で所定幅の被軸受円筒部53Cを間に挟んで左右に1組ずつそれぞれ形成され、右側の高速側カムロブ53Aと低速側カムロブ53Bの組のうち右側の高速側カムロブ53Aより右側にリード溝円筒部53Dが形成されている。
リード溝円筒部53Dに形成されるリード溝54は、周方向に一周する環状リード溝54cから左右に枝分かれして軸方向左右に所定距離離れた位置まで螺旋状に右シフトリード溝54rと左シフトリード溝54lが形成されている(図5参照)。
この排気側カムキャリア53が4個順次スプライン軸部52bにスプライン嵌合した排気側カムシャフト52が、図5に示されるように、上側シリンダヘッド3Uの軸受壁3vrおよび4つの軸受壁3vの前側の各軸受面3vfに軸支される。
排気側カムシャフト52の被軸受部52aが軸受壁3vrに支持され、各排気側カムキャリア53の被軸受円筒部53Cが各軸受壁3vに支持される。
以上のようにして、上側シリンダヘッド3Uの軸受壁3vrおよび4つの軸受壁3vに、吸気側カムシャフト42(および吸気側カムキャリア43)と排気側カムシャフト52(および排気側カムキャリア53)が支持されると、軸受壁3vrおよび4つの軸受壁3vの上にそれぞれ重ねられるカムシャフトホルダ33(図4参照)により、吸気側カムシャフト42(および吸気側カムキャリア43)と排気側カムシャフト52(および排気側カムキャリア53)が挟まれて回転自在に軸受される。
すなわち、4個の吸気側カムキャリア43は吸気側カムシャフト42とともに回転しながら軸方向に摺動可能に軸支され、4個の排気側カムキャリア53も排気側カムシャフト52とともに回転しながら軸方向に摺動可能に軸支される。
吸気側カムシャフト42の右端に取り付けられた吸気側被動ギア47と排気側カムシャフト52の右端に取り付けられた排気側被動ギア57は、同径であり、カムチェーン室3cに後と前に並んで配設されており、図4に示されるように、吸気側被動ギア47と排気側被動ギア57の双方に噛合する大径のアイドルギア61が、両者の間の下方に回転自在に軸支されている。
図4および図5を参照して、アイドルギア61には同じ中心軸のアイドルチェーンスプロケット62が一体に回転可能に設けられ、アイドルチェーンスプロケット62にはカムチェーン66が巻き掛けられ、同カムチェーン66は、一方で、下方のクランクシャフト10に嵌着された小径の駆動チェーンスプロケット(図示せず)に巻き掛けられている。
したがって、クランクシャフト10の回転が、カムチェーン66を介してアイドルチェーンスプロケット62に伝達されて、アイドルチェーンスプロケット62と一体のアイドルギア61の回転がアイドルギア61と噛合する吸気側被動ギア47と排気側被動ギア57を回転させるので、吸気側被動ギア47が吸気側カムシャフト42を一体に回転し、排気側被動ギア57が排気側カムシャフト52を一体に回転する。
図6を参照して、吸気側カムシャフト42の前斜め下方に吸気側カム切替機構70の吸気側切替駆動シャフト71が吸気側カムシャフト42と平行に配設されるとともに、排気側カムシャフト52の前斜め下方に排気側カム切替機構80の排気側切替駆動シャフト81が排気側カムシャフト52と平行に配設される。
吸気側切替駆動シャフト71および排気側切替駆動シャフト81は、上側シリンダヘッド3Uに支持される。
図5,図6および図12を参照して、上側シリンダヘッド3Uには、動弁室3dに左右方向に指向した筒状部3Aが、中央より若干後寄りの位置に軸受壁3vrから4つの軸受壁3vを貫いて一直線に形成されている。
同様に、上側シリンダヘッド3Uには、動弁室3dに左右方向に指向した筒状部3Bが、前壁3Uの内面に軸受壁3vrから4つの軸受壁3vを貫いて一直線に形成されている(図5参照)。
筒状部3Aの軸孔に吸気側切替駆動シャフト71が軸方向に摺動自在に嵌挿され、筒状部3Bの軸孔に排気側切替駆動シャフト81が軸方向に摺動自在に嵌挿される。
筒状部3Aにおける軸受壁3vを挟んだ両側位置で、左右の吸気バルブ41,41にそれぞれ対応する2カ所が欠損して吸気側切替駆動シャフト71が露出しており、この吸気側切替駆動シャフト71の露出した部分に吸気ロッカアーム72,72が揺動自在に軸支される(図5,図12参照)。
すなわち、吸気側切替駆動シャフト71はロッカアームシャフトを兼ねる。
図4および図6を参照して、吸気ロッカアーム72の先端部は、吸気バルブ41の上端部に当接し、吸気ロッカアーム72の湾曲した上端面には吸気側カムキャリア43の軸方向の移動により高速側カムロブ43Aまたは低速側カムロブ43Bのいずれかが摺接する。
したがって、吸気側カムキャリア43が回転すると、高速側カムロブ43Aまたは低速側カムロブ43Bのいずれかが、そのプロファイルに従って吸気ロッカアーム72を揺動し、吸気バルブ41を押圧して燃焼室30の吸気弁口を開く。
同様に、筒状部3Bにおける軸受壁3Vを挟んだ両側位置で、左右の排気バルブ51,51にそれぞれ対応する2カ所が欠損して排気側切替駆動シャフト81が露出しており、この排気側切替駆動シャフト81の露出した部分に,排気ロッカアーム82が揺動自在に軸支される(図5,図6参照)。
すなわち、排気側切替駆動シャフト81はロッカアームシャフトを兼ねる。
図4および図6を参照して、排気ロッカアーム82の先端部は、排気バルブ51の上端部に当接し、排気ロッカアーム82の湾曲した上端面には排気側カムキャリア53の移動により高速側カムロブ53Aまたは低速側カムロブ53Bのいずれかが摺接する。
したがって、排気側カムキャリア53が回転すると、高速側カムロブ53Aまたは低速側カムロブ53Bのいずれかが、そのプロファイルに従って排気ロッカアーム82を揺動し、排気バルブ51を押圧して燃焼室30の排気弁口を開く。
図12を参照して、筒状部3Aにおける吸気側カムキャリア43のリード溝円筒部43Dに対応する箇所に、左右に隣接して2つの円筒ボス部3As,3Asがリード溝円筒部43Dに向けて突出して形成されている。
円筒ボス部3Asの内側の孔は、筒状部3Aを貫通している。
この左右の円筒ボス部3As,3Asの各内側の孔には、それぞれ第1切替ピン73と第2切替ピン74が摺動自在に嵌挿される。
図7を参照して、第1切替ピン73は、先端円柱部73aと基端円柱部73bとを中間連結棒部73cが一直線に連結している。
先端円柱部73aより基端円柱部73bは外径が小さい。
また、先端円柱部73aには縮径した係合端73aeがさらに突出している。
基端円柱部73bの中間連結棒部73c側の端面は円錐状をした円錐端面73btを形成している。
第2切替ピン74も同じ形状をしており、先端円柱部74aと基端円柱部74bとを中間連結棒部74cが一直線に連結している。
一方で、吸気側切替駆動シャフト71は、図7に示されるように、軸中心を貫通する長孔71aが形成され、
長孔71aの幅は、第1切替ピン73の中間連結棒部73cの径より若干大きいが、基端円柱部73bの径より小さい。
吸気側切替駆動シャフト71の長孔71aの一方の開口端面には、所定の形状に凹んで形成された凹曲面71Cvが2つ平坦面71Cpを介して左右に連続して形成されるカム面71Cが構成されている。
第1切替ピン73は、中間連結棒部73cが吸気側切替駆動シャフト71の長孔71aを貫通し、コイルばね75により付勢されて基端円柱部73bの円錐端面73btが吸気側切替駆動シャフト71の長孔71aの開口端面であるカム面71Cに押圧され係合された状態に組付けられるので、吸気側切替駆動シャフト71が軸方向に移動すると、軸方向定位置にあって軸方向と直交する方向に摺動する第1切替ピン73の基端円柱部73bの円錐端面73btが当接するカム面71Cが摺動し、カム面71Cの形状に案内されて第1切替ピン73が軸方向と直角方向に進退する直動カム機構Caが構成されている。
図7に示されるように、第1切替ピン73と第2切替ピン74は、吸気側切替駆動シャフト71の共通の長孔71aを貫通して互いに平行に並んで配設される。
図7は、吸気側切替駆動シャフト71のカム面71Cのうち凹曲面71Cvの中央が、第1切替ピン73の位置にある状態を示しており、第1切替ピン73が凹曲面71Cvに円錐端面73btを当接して進行した位置にあり、第2切替ピン74はカム面71Cのうち平坦面71Cpに当接して退行した位置にある。
この状態から吸気側切替駆動シャフト71が右方に移動すると、第1切替ピン73は円錐端面73btが凹曲面71Cvの中央から凹曲面71Cvの傾斜面を上り退行して平坦面71Cpに当接し、第2切替ピン74は円錐端面74btが平坦面71Cpから凹曲面71Cvの傾斜面を下り進行して凹曲面71Cvの中央に当接する。
このように、吸気側切替駆動シャフト71の軸方向の移動により第1切替ピン73と第2切替ピン74を交互に進退させることができる。
なお、排気側切替駆動シャフト81が軸方向に摺動自在に嵌挿される筒状部3Bには、図示されないが、筒状部3Aと同様に、第1切替ピン83と第2切替ピン84が摺動自在に嵌挿される2つの円筒ボス部3Bs,3Bsが左右に隣接して形成されており、第1切替ピン83と第2切替ピン84は、排気側切替駆動シャフト81の共通の長孔81aを貫通して互いに平行に並んで配設される(図5,図6参照)。
排気側切替駆動シャフト81の軸方向の移動で、長孔81aのカム面81C(カム面71Cと同じ形状のカム面、図8参照)により第1切替ピン83と第2切替ピン84が軸方向と直角方向に交互に進退する直動カム機構Cbが構成されている。
図5に示されるように、クランクケース1にシリンダブロック2とシリンダヘッド3を重ね一体に締結するスタッドボルト7のうち前側(排気側)の右側4本のスタッドボルト7の軸方向延長上に少なくとも一部が重なるように、排気側切替駆動シャフト81および円筒ボス部3Bs,3Bs内の第1,第2切替ピン83,84が配置されている。
図5および図6を参照して、上側シリンダヘッド3Uの左側壁3Uには、吸気側切替駆動シャフト71を軸方向に移動させる吸気側油圧アクチュエータ77が動弁室3d内に突出して設けられるとともに、排気側切替駆動シャフト81を軸方向に移動させる排気側油圧アクチュエータ87が動弁室3d内に吸気側油圧アクチュエータ77の前方に並んで突出して設けられる。
すなわち、吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87は、上側シリンダヘッド3Uに一体に形成されている。
図5に示されるように、クランクケース1にシリンダブロック2とシリンダヘッド3を重ね一体に締結する10本のスタッドボルト7のうち最も左側の2本のスタッドボルト7,7のそれぞれの軸方向延長上に、少なくとも一部が重なるように吸気側油圧アクチュエータ77および排気側油圧アクチュエータ87が配置されている。
図8および図9を参照して、吸気側油圧アクチュエータ77は、吸気側アクチュエータハウジング78の円孔状のハウジング内室に、有底円筒状をなす吸気側アクチュエータ駆動体79が吸気側切替駆動シャフト71の軸方向(左右方向)に往復摺動可能に嵌合されており、吸気側切替駆動シャフト71の左端部が吸気側アクチュエータ駆動体79に嵌着されて一体に移動する。
吸気側アクチュエータハウジング78のハウジング内室は、左方開口を蓋部材76により閉塞され、吸気側アクチュエータ駆動体79により左右に仕切られて左側の高速側油圧室78と右側の低速側油圧室78が構成されている。
同様に、排気側油圧アクチュエータ87は、排気側アクチュエータハウジング88の円孔状のハウジング内室に、有底円筒状をなす排気側アクチュエータ駆動体89が左右方向に往復摺動可能に嵌合されており、排気側切替駆動シャフト81の左端部が排気側アクチュエータ駆動体89に嵌着されて一体に移動する。
排気側アクチュエータハウジング88のハウジング内室は、左方開口を蓋部材86により閉塞され、排気側アクチュエータ駆動体89により左右に仕切られて左側の高速側油圧室88と右側の低速側油圧室88が構成されている。
図8および図9を参照して、上側シリンダヘッド3Uの左側壁3Uには、吸気側油圧アクチュエータ77の高速側油圧室78と排気側油圧アクチュエータ87の高速側油圧室88とを連通する高速側給排油路90が形成されるとともに、吸気側油圧アクチュエータ77の低速側油圧室78と排気側油圧アクチュエータ87の低速側油圧室88とを連通する低速側給排油路90が形成されている。
高速側給排油路90は、排気側油圧アクチュエータ87の高速側油圧室88を前方に貫通して上側シリンダヘッド3Uの前壁3Uの前面の左端部の左端合せ面3UFLに開口しており(図10)、低速側給排油路90は、排気側油圧アクチュエータ87の低速側油圧室88を前方に貫通して前壁3Uの左端合せ面3UFLに開口している(図10)。
吸気側油圧アクチュエータ77の有底円筒状をなす吸気側アクチュエータ駆動体79の高速側給排油路90に対向する円筒部には、軸方向に長尺の長孔79hが形成されるので、吸気側アクチュエータハウジング78内に穿孔される高速側給排油路90のハウジング内室に開口する連通口が、吸気側アクチュエータ駆動体79が移動しても、常に円筒部の長孔79hと対向して、高速側給排油路90と高速側油圧室78を常に連通状態とすることができる。
また、排気側油圧アクチュエータ87の有底円筒状をなす排気側アクチュエータ駆動体89の高速側給排油路90に対向する円筒部の前後には、軸方向に長尺の長孔89h,89hが形成されるので、排気側アクチュエータハウジング88内に穿孔される高速側給排油路90のハウジング内室に開口する連通口が、排気側アクチュエータ駆動体89が移動しても、常に円筒部の長孔89h,89hと対向して、高速側給排油路90と高速側油圧室88を常に連通状態とすることができる。
なお、低速側給排油路90は、吸気側油圧アクチュエータ77の吸気側アクチュエータ駆動体79および排気側油圧アクチュエータ87の排気側アクチュエータ駆動体89が左右のいずれに移動しても、常に吸気側油圧アクチュエータ77の低速側油圧室78および排気側油圧アクチュエータ87の低速側油圧室88と連通状態にある。
図10は、上側シリンダヘッド3Uの前壁3Uの前面の左端合せ面3UFLを示しており、同左端合せ面3UFLに、高速側給排油路90と低速側給排油路90がそれぞれ開口しているとともに、各開口から右方斜め若干上に長溝90HH,90LLが形成されている。
上側シリンダヘッド3Uの前壁3Uの前面の左端合せ面3UFLには、リニアソレノイドバルブ91が取り付けられる。
図8および図9を参照して、リニアソレノイドバルブ91は、電磁コイル92c内をプランジャ92pが移動する電磁ソレノイド92の延長にスリーブ93が設けられている。
スリーブ93内にスプール弁94が摺動自在に嵌挿されており、スプリング95に付勢されてスプール弁94がプランジャ92pに同軸に当接している。
リニアソレノイドバルブ91は、電磁ソレノイド92のプランジャ92pと同軸のスプール弁94が左右水平方向に指向する姿勢で、上側シリンダヘッド3Uの前面の左端部である左端合せ面3UFLに取り付けられる(図2,図3参照)。
図8および図9に示されるように、リニアソレノイドバルブ91は、スプール弁94が、吸気側切替駆動シャフト71および排気側切替駆動シャフト81と平行で左右方向に指向して、左右方向に移動する。
したがって、電磁コイル92cが励磁されると、プランジャ92pがスリーブ93内のスプール弁94とともにスプリング95の付勢力に抗して左方(LH)に突出し(図9参照)、電磁コイル92cの励磁が解除されると、スプリング95の付勢力によりスプール弁94は右方(RH)に後退する(図8参照)。
スリーブ93には、中央の油圧供給ポート93と、その両側に位置する高速側給排ポート93および低速側給排ポート93と、それら両給排ポート93,93の両側に位置する一対のドレンポート93,93が形成されている。
一方、スリーブ93内を摺動するスプール弁94は、中央の油圧供給グルーブ94と、その両側にランドを介して一対のドレングルーブ94,94が軸方向に並んで形成されている。
なお、図8および図9には、リニアソレノイドバルブ91のスリーブ93が模式的に図示されている。
図11には、実際のリニアソレノイドバルブ91が図示されており、スリーブ93の後側側面は合せ面93Rとなっており、同合せ面93Rには、油圧供給ポート93,高速側給排ポート93,低速側給排ポート93,ドレンポート93の各開口が開いている。を介して
このリニアソレノイドバルブ91のスリーブ93の後側側面である合せ面93Rが、図10に示した上側シリンダヘッド3Uの前壁3Uの前面の左端部である左端合せ面3UFLに合されて、上側シリンダヘッド3Uにリニアソレノイドバルブ91が取り付けられる。
したがって、図10に示される上側シリンダヘッド3Uの前壁3Uの左端合せ面3UFLには、スリーブ93の油圧供給ポート93,高速側給排ポート93,低速側給排ポート93,ドレンポート93の各開口に対向して、それぞれ油圧供給路90の長溝90II,高速側給排油路90の長溝90HH,低速側給排油路90の長溝90LL,ドレン油路90の長溝90DDの各開口が形成されている。
図8に示す状態は、リニアソレノイドバルブ91の電磁ソレノイド92が非励磁でスプール弁94がスプリング95の付勢力により右方(RH)に後退しており、そのため、油圧供給路90から長溝90IIを介してスリーブ93の油圧供給ポート93に流入された圧油が、油圧供給グルーブ94を経て低速側給排ポート93から上側シリンダヘッド3Uの左側壁3Uの低速側給排油路90に長溝90LLを介して流入して、排気側油圧アクチュエータ87の低速側油圧室88および低速側油圧室88を経て吸気側油圧アクチュエータ77の低速側油圧室78に供給されることで、吸気側油圧アクチュエータ77の吸気側アクチュエータ駆動体79および排気側油圧アクチュエータ87の排気側アクチュエータ駆動体89が左方(LH)に押圧されて移動する。
吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87の各アクチュエータ駆動体79,89が左方に移動するので、吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87の各高速側油圧室78,88から高速側給排油路90に圧油が流出し、さらに高速側給排油路90から長溝90HHを介してリニアソレノイドバルブ91のスリーブ93の高速側給排ポート93に流出され、ドレングルーブ94を介してドレンポート93から長溝90DDを介してドレン油路90に排出される。
このように、リニアソレノイドバルブ91の電磁ソレノイド92が励磁されていないときは、図8に示すように、吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87の各低速側油圧室78,88に圧油が供給され、各高速側油圧室78,88から圧油が流出されて、吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87の各アクチュエータ駆動体79,89が、同時に左方(LH)に移動するので、各アクチュエータ駆動体79,89にそれぞれ一体に嵌着された吸気側切替駆動シャフト71と排気側切替駆動シャフト81も同時に左方(LH)に移動している。
リニアソレノイドバルブ91の電磁ソレノイド92が励磁されると、図9に示すように、スプール弁94がスプリング95の付勢力に抗して左方(LH)に突出し、スリーブ93の油圧供給ポート93に流入された圧油が、油圧供給グルーブ94を経て高速側給排ポート93から上側シリンダヘッド3Uの左側壁3Uの高速側給排油路90に長溝90HHを介して流入して、排気側油圧アクチュエータ87の高速側油圧室88および高速側油圧室88を経て吸気側油圧アクチュエータ77の高速側油圧室78に供給されることで、吸気側油圧アクチュエータ77の吸気側アクチュエータ駆動体79および排気側油圧アクチュエータ87の排気側アクチュエータ駆動体89が右方(RH)に押圧されて移動する。
なお、吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87の各低速側油圧室78,88から低速側給排油路90に圧油が流出し、さらに低速側給排油路90から長溝90LLを介してリニアソレノイドバルブ91の電磁ソレノイド92の低速側給排ポート93に流出され、ドレングルーブ94を介してドレンポート93からドレン油路90に排出される。
このように、リニアソレノイドバルブ91の電磁ソレノイド92が励磁されたときは、図9に示すように、吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87の各高速側油圧室78,88に圧油が供給され、各低速側油圧室78,88から圧油が流出されて、吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87の各アクチュエータ駆動体79,89が、同時に右方に移動するので、各アクチュエータ駆動体79,89にそれぞれ一体に嵌着された吸気側切替駆動シャフト71と排気側切替駆動シャフト81も同時に右方(RH)に移動している。
以上のように、リニアソレノイドバルブ91の電磁ソレノイド92が非励磁で、吸気側切替駆動シャフト71および排気側切替駆動シャフト81が左方(LH)に移動すると、図12に示される吸気側カム切替機構70において、各直動カム機構Caの第1切替ピン73が吸気側切替駆動シャフト71の凹曲面71Cvに当接して進行した位置にあり、第2切替ピン74はカム面71Cのうち平坦面71Cpに当接して退行した位置にある。
進行した第1切替ピン73は、右側に移動した吸気側カムキャリア43のリード溝円筒部43Dの環状リード溝44cに係合して、吸気側カムキャリア43は、軸方向に移動せず右側所定位置に維持される。
吸気側カムキャリア43が右側所定位置(低速側位置)にあるときは、図12に示されるように、低速側カムロブ43Bが吸気ロッカアーム72に作用して、低速側カムロブ43Bのカムプロファイルに設定された低速側バルブ作動特性に従って吸気バルブ41が動作される。
すなわち、内燃機関Eは低速運転状態にある。
この状態からリニアソレノイドバルブ91の電磁ソレノイド92が励磁され、吸気側切替駆動シャフト71が右方に移動すると、図13を参照して、第1切替ピン73は円錐端面73btが凹曲面71Cvの中央から凹曲面71Cvの傾斜面を上り退行して平坦面71Cpに当接し、第2切替ピン74は円錐端面74btが平坦面71Cpから凹曲面71Cvの傾斜面を下り進行して凹曲面71Cvの中央に当接する。
したがって、退行した第1切替ピン73は、吸気側カムキャリア43の環状リード溝44cから抜け、進行した第2切替ピン74は、左シフトリード溝44lに係合するので、吸気側カムキャリア43は、左シフトリード溝44lに案内されて回転しながら軸方向左側に移動し、図13に示すように、第2切替ピン74は、左シフトリード溝44lから環状リード溝44cに移行して係合し、吸気側カムキャリア43は、左側所定位置に維持される。
吸気側カムキャリア43が左側所定位置(高速側位置)にあるときは、図13に示されるように、高速側カムロブ43Aが吸気ロッカアーム72に作用して、高速側カムロブ43Aのカムプロファイルに設定された高速側バルブ作動特性に従って吸気バルブ41が動作される。
すなわち、内燃機関Eは高速運転状態にある。
なお、この高速運転状態から吸気側切替駆動シャフト71が左方に移動されると、第2切替ピン74が退行して環状リード溝44cから抜け、第1切替ピン73が進行して右シフトリード溝44rに係合するので、吸気側カムキャリア43は、右シフトリード溝44rに案内されて回転しながら軸方向右側に移動し、図12に示すように、吸気側カムキャリア43は、右側所定位置(低速側位置)に維持され、低速側カムロブ43Bが吸気ロッカアーム72に作用する低速運転状態となる。
上記のようなリニアソレノイドバルブ91の電磁ソレノイド92の励磁・非励磁による吸気側切替駆動シャフト71の移動による吸気側カム切替機構70の動作と同様に、排気側カム切替機構80も排気側切替駆動シャフト81の移動により動作する。
以下、動弁装置へのオイルの供給油路について、図2,図3および図14ないし図24に基づいて説明する。
下側クランクケース1Lの後部のオイルパン5寄りにオイルポンプ20が配設されている(図2参照)。
図2および図3を参照して、クランクケース1の上側クランクケース1Uの上に重ねられるシリンダブロック2,シリンダヘッド3,シリンダヘッドカバー4は、クランクケース1から若干前傾した姿勢でシリンダ軸線Lcに沿って上方に延出している。
したがって、図24に示されるように、上側クランクケース1Uのケース前壁1Uの略鉛直壁とシリンダブロック2の前傾したシリンダ前壁2が形成する屈曲部1vに沿って、谷部Vが左右方向に指向して形成されている。
図3を参照して、下側クランクケース1Lの前面には、右寄りの下部にオイルフィルタ21が取り付けられている。
前記オイルポンプ20は、オイルパン5に溜まったオイルを汲み上げて、図示しない油路を介してオイルフィルタ21にオイルが圧送される。
図3および図14を参照して、オイルフィルタ21からは、下側クランクケース1Lのケース前壁1Lおよび上側クランクケース1Uのケース前壁1Uの前面に沿って上方に、上側クランクケース1Uのケース前壁1Uの前面の谷部Vの内側に向けて、第1給油路a1が形成されている。
そして、上側クランクケース1Uの谷部Vの内側に至った第1給油路a1の下流端から谷部Vを形成する屈曲部1vの近傍を谷部Vに沿って左方に、左右方向油路である第2給油路a2が延びて上側クランクケース1Uのケース前壁1Uに形成されている。
図15の上側クランクケース1Uおよび図16を参照して、第2給油路a2の下流端である左端からは、上側クランクケース1Uの左側壁1Uに沿って後方に延びる前後方向油路である第3給油路a3が形成されている。
第3給油路a3は、同第3給油路a3を形成する油路管Pa3が外部に露出する外側配管として構成されている。
第3給油路a3は、カムチェーン66が配設されるカムチェーン室3cが形成される上側クランクケース1Uの右側壁とは反対側の左側壁1Uに沿って形成される。
この第3給油路a3の下流端である後端からは、上側クランクケース1Uの左側壁1Uの内側に向かう第4給油路a4が形成されている。
第4給油路a4からは、上方に延びる第5給油路a5が上側クランクケース1Uの左側壁1Uに形成されており、第5給油路a5は上側クランクケース1Uのシリンダブロック2との合せ面に開口している。
シリンダブロック2の左側壁2には、上下方向に延びた本体上下方向油路である第6給油路a6が形成され、第6給油路a6は、上側クランクケース1Uとの合せ面に下端が開口しており、上側クランクケース1Uの第5給油路a5の上端開口と合わされて、第5給油路a5と連通する。
第6給油路a6は、シリンダブロック2の下側シリンダヘッド3Lとの合せ面に上端が開口している。
下側シリンダヘッド3Lの左側壁3Lには、上下方向に延びた本体上下方向油路である第7給油路a7が形成され、第7給油路a7は、シリンダブロック2との合せ面に下端が開口しており、シリンダブロック2の第6給油路a6の上端開口と合わされて、第6給油路a6と連通する。
第7給油路a7は、下側シリンダヘッド3Lの上側シリンダヘッド3Uとの合せ面に上端が開口している。
上側シリンダヘッド3Uの左側壁3Uには、上下方向に延びたヘッド上下方向油路である第8給油路a8が形成され、第8給油路a8は、下側シリンダヘッド3Lとの合せ面に下端が開口しており、下側シリンダヘッド3Lの第7給油路a7の上端開口と合わされて、第7給油路a7と連通する。
第8給油路a8は、下端は合せ面に開口しているが、上端は前方に屈曲して第9給油路a9が形成されている。
第9給油路a9は、第8給油路a8の上端から前方に略水平に延びて、前記した上側シリンダヘッド3Uの前側壁3Frの前面の左端合せ面3UFLに前端を開口している。
すなわち、図10を参照して、第9給油路a9は、前記油圧供給路90に相当し、上側シリンダヘッド3Uの前面のリニアソレノイドバルブ91が取り付けられる左端合せ面3UFLに開口している。
本体上下方向油路である第6給油路a6と第7給油路a7は、シリンダブロック2と下側シリンダヘッド3Lの各左側壁2,3Lに沿って上下方向に延びて形成されている。
本体上下方向油路である第6給油路a6と第7給油路a7は、シリンダブロック2と下側シリンダヘッド3Lのカムチェーン66が配設される右側壁とは反対側の左側壁2,3Lに形成されている。
図21ないし図23は、上側シリンダヘッド3Uの左側壁3URH内のオイルの流路のみを示したものである。
排気側油圧アクチュエータ87の低速側油圧室88と高速側油圧室88および吸気側油圧アクチュエータ77の低速側油圧室78と高速側油圧室78が、前後に並んで配設されており、各低速側油圧室78,88を低速側給排油路90が連通し、各高速側油圧室78,88を高速側給排油路90が連通している。
低速側給排油路90と高速側給排油路90は、それぞれ前方に延びて上側シリンダヘッド3Uの左端合せ面3UFLに開口した長溝90LLと長溝90HHにそれぞれ連通する。
低速側給排油路90と高速側給排油路90は、前後方向に指向して左右に平行に配置されており、前記第8給油路a8は、低速側給排油路90と高速側給排油路90の間を上下方向に貫通して配設されている。
第8給油路a8の上端から前方に延びた第9給油路a9(油圧供給路90)が、上側シリンダヘッド3Uの左端合せ面3UFLに開口した長溝90IIに連通している。
また、左端合せ面3UFLに開口した長溝90DDからドレン油路90が後方に延びている。
以上のアクチュエータへの給油路構造により、オイルフィルタ21からろ過されて流出したオイルは、上側クランクケース1Uの前壁1Uの第1給油路a1を上方に流れた後に、谷部Vに沿って第2給油路a2を左方に流れ、その後、上側クランクケース1Uの左側壁1Uに沿って第3給油路a3を後方に流れ、次に第4給油路a4および第5給油路a5を流れ、次いで第5給油路a5からシリンダブロック2の左側壁2Lの第6給油路a6、下側シリンダヘッド3Lの左側壁3Lの第7給油路a7、上側シリンダヘッド3Uの左側壁3Uの第8給油路a8を順次上方に流れる。
そして、上側シリンダヘッド3Uの左側壁3Uにおいて、第8給油路a8の上端に至ったオイルは、第9給油路a9(油圧供給路90)を前方に流れてリニアソレノイドバルブ91のスリーブ93内に流入する。
リニアソレノイドバルブ91のスリーブ93内に流入したオイルは、リニアソレノイドバルブ91に制御されて、低速側給排油路90または高速側給排油路90により吸気側油圧アクチュエータ77および排気側油圧アクチュエータ87にオイルが供給され、吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87が駆動される。
上側シリンダヘッド3Uのドレン油路90は、長溝90DDから幾らか後方に延びた処で、下方に屈曲してオイル排出孔(第1戻り油路)b1として下方に開口している(図20参照)。
オイル排出孔b1から排出されたオイルは、図18に示す下側シリンダヘッド3Lの燃焼室30を形成する上蓋壁3Ltの上面に注がれる。
下側シリンダヘッド3Lは前傾しており、上蓋壁3Ltは前下がりに傾斜しているので、上蓋壁3Ltの上面に排出されたオイルは、前方に流れ、上蓋壁3Ltと前壁3Lとで形成される角部に溜まる。
図15および図18を参照して、下側シリンダヘッド3Lの上蓋壁3Ltと前壁3Lとで形成される角部に開口して前壁3Lを下方に延びる第2戻り油路b2が、左右に2本形成されている。
図15および図17を参照して、下側シリンダヘッド3Lの下に連接されるシリンダブロック2には、前壁2に第2戻り油路b2と連通する第3戻り油路b3が左右に2本下方に延びて形成されている。
図15および図16を参照して、シリンダブロック2の下に連接される上側クランクケース1Uには、前壁1Uに第3戻り油路b3と連通する第4戻り油路b4が左右に2本下方に延びて形成されている。
図24に示されるように、第2,第3、第4戻り油路b2,b3,b4は、機関本体の前壁に沿って前傾した斜め上下方向に形成されている。
シリンダブロック2の前傾した第3戻り油路b3に対して、上側クランクケース1Uの第4戻り油路b4は、さらに鉛直近くまで屈曲して下方に延びており、第4戻り油路b4は下端がクランク室内に開放されている。
したがって、上側シリンダヘッド3Uのオイル排出孔(第1戻り油路)b1から排出されたオイルは、下側シリンダヘッド3Lの第2戻り油b2、シリンダブロック2の第3戻り油b3、上側クランクケース1Uの第4戻り油路b4を流れてクランク室からオイルパン5に戻る。
なお、図24に示されるように、上側クランクケース1Uにおいて、この第4戻り油路b4よりも内側(後方)に、谷部Vに沿って左右方向に延びる左右方向油路である第2給油路a2が位置する。
次に、可変動弁装置40の吸気側カムシャフト42と排気側カムシャフト52の軸受にオイルを供給する油路構造について説明する。
互いに平行な吸気側カムシャフト42と排気側カムシャフト52は、左右方向に指向して上側シリンダヘッド3Uの複数の軸受壁3v,3vrの半円弧面をなす軸受面3vfに嵌合しカムシャフトホルダ33に挟まれるようにして回転自在に軸支される。
図3を参照して、下側クランクケース1Lの前面に取り付けられたオイルフィルタ21から下側クランクケース1Lのケース前壁1Lおよび上側クランクケース1Uのケース前壁1Uの前面に沿って上方に延出して形成された第1給油路a1の途中から枝分かれして、上側クランクケース1Uのケース前壁1Uを右方に第1給油路c1が延びている。
上側クランクケース1Uの第1給油路c1は右端で屈曲して上方に第2給油路c2として延びている。
上側クランクケース1Uの第2給油路c2は、シリンダブロック2との合せ面に上端を開口している。
シリンダブロック2の前壁2の右部には、上下方向に延びた第3給油路c3が形成され、第3給油路c3は、上側クランクケース1Uとの合せ面に下端が開口しており、上側クランクケース1Uの第2給油路a2の上端開口と合わされて、第2給油路a2と連通する。
第3給油路c3は、シリンダブロック2の下側シリンダヘッド3Lとの合せ面に上端が開口している。
下側シリンダヘッド3Lのカムチェーン室3cの内側壁3Lcには、上下方向に延びた第4給油路c4が形成され、第4給油路c4は、シリンダブロック2との合せ面に下端が開口しており、シリンダブロック2の第3給油路a3の上端開口と合わされて、第3給油路a3と連通する。
第4給油路c4は、下側シリンダヘッド3Lの上側シリンダヘッド3Uとの合せ面に上端が開口している。
上側シリンダヘッド3Uは、相対する前壁3Uと後壁3Uの間に5つの軸受壁3v(3vr)が左右に並んで架設されており、この5つの軸受壁3v(3vr,3vl)の前後の軸受面3vfに左右方向に指向した吸気側カムシャフト42と排気側カムシャフト52が嵌合して、カムシャフトホルダ33に挟まれるようにして回転自在に軸支される(図 参照)。
図15の上側シリンダヘッド3Uおよび図19、図20を参照して、この上側シリンダヘッド3Uのカムチェーン室3cに沿った最も右側の軸受壁3vrには、下面から上方に延びた第5給油路c5が形成され、第5給油路c5は、下側シリンダヘッド3Lとの合せ面に下端が開口しており、下側シリンダヘッド3Lの第4給油路c4の上端開口と合わされて、第4給油路a4と連通する。
第5給油路c5は、上端が閉塞され、その上端部から後方に第6給油路c6が後壁3Uまで延びている。
上側シリンダヘッド3Uの後壁3Uには、最も右側の軸受壁3vrから左方に最も左側の軸受壁3vlまで延びる第7給油路c7が形成されている。
すなわち、第7給油路c7は、排気管125が延出する前壁3UFと反対側の後壁3Uに形成される。
第7給油路c7の右端が前記第6給油路c6と連通する。
この第7給油路c7は、図25および図27に示されるように、軸受壁3vの半円弧状の軸受面3vfよりも下方に配設されている。
最も左側の軸受壁3rlの前後の軸受面3vfには、円弧面に沿って円弧溝3vvが形成されている。
図27を参照して、この軸受壁3rlにおいて、第7給油路c7から枝分かれして、第8給油路c8が斜め上方に延びて、後側の軸受面3vfの円弧溝3vvに上端を開口している。
図19を参照して、第7給油路c7が形成された後壁3Uから前壁3UFに連結油路管Pc9が架設され、連結油路管Pc9は後壁3Uと前壁3UFに一体に形成されている。
連結油路管Pc9は、最も左側の軸受壁3rlの右隣りに形成されており、図19および図25に示されるように、第7給油路c7から枝分かれした第9給油路c9が連結油路管Pc9に形成されている。
図25に示されるように、第9給油路c9は、後壁3U側の第7給油路c7から前壁3UFにまで若干前下がりに延びている。
図26に示されるように、後壁3Uには、第9給油路c9の前端から左方斜め上に、第10給油路c10が軸受壁3rlまで延びている。
第10給油路c10の上端から下方に第11給油路c11が延びている(図26参照)。
図27を参照して、第11給油路c11の下端から第12給油路c12が斜め上方に延びて、軸受壁3rlの前側の軸受面3vfの円弧溝3vvに上端を開口している。
上述のように、第9給油路c9、第10給油路c10,第11給油路c11、第12給油路c12は、いずれも上側シリンダヘッド3Uに一体に形成されている。
図5に示されるように、上側シリンダヘッド3Uの5つの軸受壁3v(3vr,3vl)に軸支される吸気側カムシャフト42と排気側カムシャフト52が軸支され、吸気側カムシャフト42に軸方向に摺動自在に嵌合する吸気側カムキャリア43のカムロブ43A,43Bに隣接するリード溝円筒部43Dおよび排気側カムシャフト52に軸方向に摺動自在に嵌合する排気側カムキャリア53のカムロブ53A,53Bに隣接するリード溝円筒部53Dの下方に、前記連結油路管Pc9が位置している。
図19を参照して、上側シリンダヘッド3Uの軸受壁3vrに上下方向に指向して形成された第5給油路c5から枝分かれして第13給油路c13が斜め上方に延びて、軸受壁3vrの合せ面3aに上端を開口している。
この軸受壁3vrの上にカムシャフトホルダ33が合せ面33aを合わせて重ねられて吸気側カムシャフト42と排気側カムシャフト52が挟まれて軸支される。
図30および図31を参照して、カムシャフトホルダ33は、軸受壁3vrの半円弧面をなす前後の軸受面3vf,3vfに対向する半円弧面の軸受面33f,33fを備えている。
軸受面33f,33fには、円弧面に沿って円弧溝33fv,33fvが形成されている。
カムシャフトホルダ33の前後の軸受面33f,33fの間の合せ面33aには、前後の円弧溝33fv,33fvを連通する連通溝33avが形成されている。
連通溝33avの一部が左方に膨出して膨出部33apを形成している。
このカムシャフトホルダ33を軸受壁3vrの上に重ね合わせると、軸受壁3vrの合せ面3aに開口した第13給油路c13の上端開口に、カムシャフトホルダ33の連通溝33avの膨出部33apが対向している。
したがって、第13給油路c13からオイルがカムシャフトホルダ33の膨出部33apに流出し、膨出部33apから連通溝33avを流れて、前後の円弧溝33fv,33fvに供給されて、吸気側カムシャフト42と排気側カムシャフト52の各ジャーナル部を潤滑する。
以上のカムシャフトの軸受への給油路構造により、オイルフィルタ21からろ過されて上側クランクケース1Uの前壁1Uの第1給油路a1に流出したオイルは、第1給油路a1を上方に流れ、第1給油路a1から右方に枝分かれした第1給油路c1を右方に流れ、その右端で第2給油路c2を上方に流れ、次いでシリンダブロック2の第3給油路c3、下側シリンダヘッド3Lの第4給油路c4、上側シリンダヘッド3Uの第5給油路c5を順次上方に流れる。
そして、上側シリンダヘッド3Uにおいて、第5給油路c5の上端に至ったオイルは、軸受壁3vrに形成された第6給油路c6を後方に流れた後に、後壁3UBに形成された第7給油路c7を左方に流れる。
第7給油路c7を流れたオイルは、左側の軸受壁3vlで分岐した第8給油路c8に流れ、軸受壁3vlの後側の軸受面3vfの円弧溝3vvに流出して後側の軸受面3vfを潤滑する。
また、第7給油路c7を流れたオイルは、途中の連結油路管Pc9に形成された第9給油路c9に分岐して前方に流れ、前壁3U側に至り、前壁3U側に形成された第10給油路c10,第11給油路c11を順次流れた後、軸受壁3vlに形成された第12給油路c12に流れ、軸受壁3vlの前側の軸受面3vfの円弧溝3vvに流出して前側の軸受面3vfを潤滑する。
さらに、上側シリンダヘッド3Uの右側の軸受壁3vrでは、第5給油路c5から枝分かれした第13給油路c13からカムシャフトホルダ33の連通溝33avに流れたオイルが、前後の円弧溝33fv,33fvに分流してカムシャフトホルダ33の前後の軸受面33f,33fおよび軸受壁3vrの前後の軸受面3vf,3vfを潤滑する。
以上、詳細に説明した本発明に係る内燃機関の油路構造の一実施の形態では、以下に記す効果を奏する。
図3に示されるように、クランクケース1にシリンダブロック2とシリンダヘッド3を斜め上方に重ねて車両前方に傾け一体に締結されて機関本体Ehが構成される内燃機関Eにおいて、互いに鈍角をなして谷部Vを形成するクランクケースのケース前壁1Uとシリンダブロック2のシリンダ前壁2の合せ面の近傍を谷部Vに沿って左右方向に延びる第2給油路(左右方向油路)a2が形成されるので、第2給油路(左右方向油路)a2は谷部Vに沿って納まりよくコンパクトに形成され、内燃機関Eの小型化を図ることができるとともに、第2給油路(左右方向油路)a2が谷部Vに隠れているので、飛び石等の外力から油路を保護することができる。
図24に示されるように、第2給油路(左右方向油路)a2は、クランクケース1のケース前壁1Uに形成されるので、前傾したシリンダブロック2のシリンダ前壁2に形成されるよりも外力から保護され易い。
図24に示されるように、第2給油路(左右方向油路)a2は、機関本体Ehの前壁1Uに上下方向に延びて形成される戻り油路b4よりも前壁1Uにおいて内側(後方)に位置するので、前壁1Uの前面に膨出して形成されることがなく、内燃機関Eの小型化を図ることができる。
図3に示されるように、機関本体Ehの左右側壁のうち一方の左側壁1Uに前後方向に延びて形成される第3給油路(前後方向油路)a3は、同第3給油路(前後方向油路)a3を形成する油路管Pa3が外部に露出する外側配管であるので、オイルを冷却する効果が期待できる。
図3および図5を参照して、第3給油路(前後方向油路)a3は、機関本体Ehのカムチェーン66が配設される右側壁とは左右反対側の左側壁1Uに形成されることで、カムチェーン66が配設される右側壁を前後方向油路によりさらに拡大して機関本体Ehが右側に偏って拡張することを防止し、機関本体Ehを左右バランス良く構成することができる。
図3に示されるように、機関本体Ehの左右側壁のうち一方の左側壁2,3L,3Uに、同左側壁2,3L,3Uの側壁面に沿って上下方向に延びる第6,第7,第8供給油路(本体上下方向油路)a6,a7,a8が形成されるので、機関本体Ehの左側壁2,3L,3Uを有効に利用して第6,第7,第8供給油路(本体上下方向油路)a6,a7,a8が形成され、内燃機関Eの小型化が期待できる。
図3および図5を参照して、第6,第7,第8供給油路(本体上下方向油路)a6,a7,a8は、機関本体Ehのカムチェーン66が配設される右側壁とは左右反対側の左側壁2,3L,3Uに形成されることで、カムチェーン66が配設される右側壁を本体上下方向油路によりさらに拡大して機関本体Ehが右側に偏って拡張することを防止し、機関本体Ehを左右バランス良く構成することができる。
動弁装置40は、カムシャフト42,52とカムキャリア43,53とカム切替機構70,80とを備える可変動弁装置であり、カム切替機構70,80のアクチュエータ77,87にオイルを供給する油路において、図23に示されるように、シリンダヘッド3Uのヘッド左側壁3Uに上下方向に延びて形成された第8給油路(ヘッド上下方向油路)a8が、アクチュエータにオイルを給排する一対の低速側給排油路90と高速側給排油路90の間に配設されるので、アクチュエータにオイルを給排する低速側給排油路90と高速側給排油路90の間を有効に利用して第8給油路(ヘッド上下方向油路)a8を配設することで、内燃機関Eの小型化を図ることができる。
以上、本発明に係る一実施の形態に係る内燃機関の油路構造について説明したが、本発明の態様は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲で、多様な態様で実施されるものを含むものである。
本発明は、前記実施の形態の内燃機関の機関本体が、上側クランクケース1Uとシリンダブロック2が別体であったが、上側クランクケース1Uとシリンダブロック2が一体に形成された機関本体でも適用される。
また、本発明の車両は、実施形態の鞍乗型の自動二輪車1に限らず、スクータ型および3輪、4輪のバギー車等、多様な鞍乗型車両であってよく、請求項1の要件を備える車両であればよい。
Pu…パワーユニット、E…内燃機関、Eh…機関本体、M…変速機、V…谷部、
a1…第1給油路、a2…第2給油路(左右方向油路)、a3…第3給油路(前後方向油路)、a4,a5…第4,第5給油路、a6,a7,a8…第6,第7,第8給油路(本体上下方向油路)、a9…第9給油路、Pa3…油路管、
b1,b2,b3,b4…第1,第2,第3,第4戻り油路、
c1,c2,c3,c4,c5,c6…第1,第2,第3,第4,第5,第6給油路、c7…第7給油路、c8…第8給油路、c9…第9給油路、c10…第10給油路、c11…第11給油路、c12…第12給油路、c13…第13給油路、Pc9…連結油路管、
1…クランクケース、1L…下側クランクケース、1L…ケース前壁、1U…上側クランクケース、1U…ケース前壁、1v…屈曲部、1U…左側壁、
2…シリンダブロック、2…前壁、2…左側壁、
3…シリンダヘッド、3L…下側シリンダヘッド、3L…前壁、3U…上側シリンダヘッド、3U…前壁、3U…後壁、3U…左側壁、3UFL…左端合せ面、3v,3vr,3vl…軸受壁、3c…カムチェーン室、
4…シリンダヘッドカバー、5…オイルパン、7…スタッドボルト、
10…クランクシャフト、11…メインシャフト、12…カウンタシャフト、
20…オイルポンプ、21…オイルフィルタ、
30…燃焼室、33…カムシャフトホルダ、
40…可変動弁装置、
41…吸気バルブ、42…吸気側カムシャフト、43…吸気側カムキャリア、43A…高速側カムロブ、43B…低速側カムロブ、43D…リード溝円筒部、44…リード溝、44c…環状リード溝、44l…左シフトリード溝、44r…右シフトリード溝、47…吸気側被動ギア、
51…排気バルブ、52…排気側カムシャフト、53…排気側カムキャリア、53A…高速側カムロブ、53B…低速側カムロブ、53D…リード溝円筒部、54…リード溝、54c…環状リード溝、54l…左シフトリード溝、54r…右シフトリード溝、57…排気側被動ギア、61…アイドルギア、62…アイドルチェーンスプロケット、66…カムチェーン、
70…吸気側カム切替機構、71…吸気側切替駆動シャフト、72…吸気ロッカアーム、Ca…カム機構、73…第1切替ピン、74…第2切替ピン、75…コイルばね、76…蓋部材、77…吸気側油圧アクチュエータ、78…吸気側アクチュエータハウジング、79…吸気側アクチュエータ駆動体、79h…長孔、
80…排気側カム切替機構、81…排気側切替駆動シャフト、82…排気ロッカアーム、Cb…カム機構、83…第1切替ピン、84…第2切替ピン、86…蓋部材、87…排気側油圧アクチュエータ、88…排気側アクチュエータハウジング、89…排気側アクチュエータ駆動体、89h…長孔、
90…高速側給排油路、90HH…長溝、90…低速側給排油路、90RR…長溝、
91…リニアソレノイドバルブ、92…電磁ソレノイド、92c…電磁コイル、92p…プランジャ、93…スリーブ、93R…合せ面、93…油圧供給ポート、93…高速側給排ポート、93…低速側給排ポート、93…ドレンポート、94…スプール弁、94…油圧供給グルーブ、94…ドレングルーブ、95…スプリング、
100…自動二輪車、101…、102…ヘッドパイプ、103…メインフレーム、104…シートレール、105…フロントフォーク、106…前輪、107…ピボット軸、108…スイングアーム、109…後輪、110…リンク機構、111…リヤクッション、112…走行駆動スプロケット、113…走行被動スプロケット、114…走行駆動チェーン、116…燃料タンク、117…メインシート、118…ピリオンシート、121…スロットルボディ、122…エアクリーナ、125…排気管。

Claims (7)

  1. クランクケース(1)から斜め上方に向け設けられたシリンダブロック(2)にシリンダヘッド(3)を上方に重ねて車両前方に傾け一体に締結されて機関本体(Eh)が構成され、前記シリンダヘッド(3)に設けられる動弁装置(40)にオイルを供給する油路が前記機関本体(Eh)に形成される小型車両に搭載される内燃機関の油路構造において、
    互いの間で鈍角をなして谷部(V)を形成する前記クランクケース(1)のケース前壁(1UF)と前記シリンダブロック(2)のシリンダ前壁(2F)の屈曲部(1v)の近傍を谷部(V)に沿って左右方向に延びる左右方向油路(a2)が形成され
    前記動弁装置(40)は、
    前記シリンダヘッド(3)に回転自在に設けられた左右車幅方向に指向したカムシャフト(42,52)と、
    前記カムシャフト(42,52)の外周に、相対回転を禁止され軸方向に摺動可能に嵌合する円筒状部材であって外周面にカムプロファイルの異なる複数のカムロブ(43A,43B,53A,53B)が軸方向に隣接して形成されたカムキャリア(43,53)と、
    前記カムキャリア(43,53)を軸方向に移動してバルブ(41,51)に作動するカムロブ(43A,43B,53A,53B)を切替えるカム切替機構(70,80)と、を備え、
    前記動弁装置(40)にオイルを供給する前記油路は、前記カム切替機構(70,80)のアクチュエータ(77,87)にオイルを供給する油路であり、
    前記シリンダヘッド(3)のヘッド側壁(3U L )に上下方向に延びたヘッド上下方向油路が形成され、
    前記ヘッド上下方向油路は、前記アクチュエータ(77,87)にオイルを給排する一対の給排油路の間に配設されることを特徴とする内燃機関の油路構造。
  2. 前記左右方向油路(a2)は、前記ケース前壁(1UF)に形成されることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の油路構造。
  3. 前記シリンダヘッド(3)から前記クランクケース(1)の下に設けられるオイルパン(5)にオイルを戻す戻り油路(b4)が、前記機関本体(Eh)の前壁(1UF)に上下方向に延びて形成され、
    前記左右方向油路(a2)は、前記前壁(1UF)の前記戻り油路(b4)より内側に位置することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関の油路構造。
  4. 前記機関本体(Eh)の左右側壁のうち一方の側壁(1UL)に前後方向に延びて形成される前後方向油路(a3)は、同前後方向油路(a3)を形成する油路管(Pa3)が外部に露出する外側配管であることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の内燃機関の油路構造。
  5. 前記前後方向油路(a3)は、前記機関本体(Eh)のカムチェーン(66)が配設される側壁とは左右反対側の側壁(1UL)に形成されることを特徴とする請求項4に記載の内燃機関の油路構造。
  6. 前記機関本体(Eh)の左右側壁のうち一方の側壁(2L,3LL,3UL)には、同側壁(2L,3LL,3UL)の側壁面に沿って上下方向に延びる本体上下方向油路(a6,a7,a8)が形成されることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の内燃機関の油路構造。
  7. 前記本体上下方向油路(a6,a7,a8)は、前記機関本体(Eh)のカムチェーン(66)が配設される側壁とは左右反対側の側壁(2L,3LL,3UL)に形成されることを特徴とする請求項6に記載の内燃機関の油路構造。
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