JPH02146209A - ４サイクルエンジンのカム軸駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、クランク軸の回転を互いに噛み合う複数のギ
ヤを介してカム軸に伝える４サイクルエンジンのカム軸
駆動装置に係り、特にそのギヤのバックラッシュを調整
するための構造に関する。

［従来技術］ シリンダヘッドにカム軸を設けた４サイクルエンジンに
おいて、そのカム軸の駆動手段としてはタイミングチェ
ーンやベルトが一般的であるが、最近ではこのタイミン
グチェーンやベルトに代って、クランク軸上に設けたク
ランクギヤとカム軸上に設けたカムギヤとの間に、これ
ら両ギヤに噛み合う中間ギヤを介在させ、これら互いに
噛み合う複数のギヤを用いてクランク軸の回転をカム軸
に伝えることが行なわれている。

ところで１．互いに噛み合う複数のギヤでカム軸を駆動
する場合には、組み立て誤差によるギヤの切損や噛み合
い騒音等を防止するために、バックラッシュを調整する
必要がある。このため、従来では歯の大きさが異なる数
種類の中間ギヤを用意し、これら中間ギヤの中からクラ
ンクギヤおよびカムギヤに対するバックラッシが適正と
なるような中間ギヤを選択して組み付けていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、中間ギヤはクランク軸およびカム軸側の
両方のギヤに噛み合っているため、バックラッシュも上
記両方のギヤに対して夫々適正となるように設定しなく
てはならない。このため、従来のように数種類の中間ギ
ヤの中から適当なものを選択していたのでは、バックラ
ッシュの調整作業に多大な手間と労力を要することにな
り、この点においていま一歩改善の余地があった。

本発明はこのような事情にもとづいてなされたもので、
クランク軸およびカム軸側の二つのギヤに対するバック
ラッシュの調整作業を簡単に行なえる４サイクルエンジ
ンのカム軸駆動装置の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ そこで、本発明においては、クランク軸上に設けたクラ
ンクギヤとカム軸上に設けたカムギヤとの間に、これら
両ギヤに噛み合う中間ギヤを介在させ、これら互いに噛
み合うギヤを介して上記クランク軸の回転をカム軸に伝
えるようにした４サイクルエンジンにおいて、 上記中間ギヤの回転中心部に、軸受を介して第１の調整
軸を軸回り方向に回動可能に挿通し、この第１の調整軸
の軸心から偏心した位置に、第２の調整軸を軸回り方向
に回動可能に挿通するとともに、この第２の調整軸の軸
心から偏心した位置に、エンジン側に固定される固定軸
を軸回り方向に回動可能に挿通してなることを特徴とし
ている。

［作用］ この構成によれば、第１の調整軸および第２の調整軸を
軸回り方向に回動させた際には、これら画調整軸は互い
に異なる軸心を中心として円弧状に移動するので、上記
中間ギヤを固定軸回りの広い範囲に亙って自由に移動さ
せることができる。

このため、クランク軸およびカム軸側のギヤに対し、バ
ックラッシュが適正となるような位置を同時に選択する
ことができ、このバックラッシュの調整作業を容易に行
なうことができる。

［実施例］ 以下本発明の第１実施例を、第１図ないし第９図にもと
づいて説明する。

第３図中符号ｌはクランクケース、２はシリンダブロッ
ク、３はシリンダヘッド、４はヘッドカバーであり、シ
リンダヘッド３はヘッド本体３ａとカムケース３ｂとに
上下に二分割されている。ヘッド本体３ａの下面には、
シリンダブロック２内の気筒２ａに対応して凹部５が形
成されており、この四部５はピストン６との間で燃焼室
７を形作っている。

そして、凹部５には第９図に概略的に示すように、四個
の吸気口８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄと二個の排気口９ａ、
９ｂが開口されている。これら吸気口８ａ、８ｂ。

８ｃ、８ｄと排気口９ａ、９ｂとは、気筒２ａのボア中
心Ｘ１を通り、かつクランク軸１ａの軸方向に延びる軸
線Ａ、を挾んで設けられている。吸気口８ａ、８ｂ。

８ｃ、８ｄのうち、一つの吸気口８ａはボア中心Ｘ１上
に設けられており、残りの他の吸気口８ｂ、８ｃ、８ｄ
は上記軸線Ａ１の一側方において、吸気口８ａの周囲に
配置されている。また、排気口９ａ、９ｂは軸線Ａ１の
他側方に位置されており、この軸線Ａ１の軸方向に沿っ
て並置されている。

このように配置された吸気口８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄは
、四本の吸気バルブｌＯａ、　ｌＯｂ、　ｌｏｃ、　１
０ｄによって個別に開閉されるとともに、排気口９ａ、
９ｂも二本の排気バルブｌｌａ、ｌｌｂによって個別に
開閉される。吸気バルブ！Ｄａ、　ＩＯｂ、　１０ｃ、
　１０ｄおよび排気バルブｌｌａ。

ｆｌｂのバルブステム１２はヘッド本体３ａに支持され
ており、その先端部がカムケース３ｂとヘッドカバー４
との間の動弁室１３に導かれている。

なお、シリンダヘッド３の凹部５には、第９図に示すよ
うにボア中心Ｘ】の吸気口８ａの両側に位置して点火プ
ラグ１４が装着されている。

また、動弁室１３には吸気バルブｌｏａ、　１０ｂ、　
ｌＯｃ。

１０ｄを開閉駆動する二本の吸気用カム軸１５ａ、　１
５ｂと、排気バルブｌｌａ、　ｌｌｂを開閉駆動する一
本の排気用カム軸１Ｂが設けられている。これら三本の
カム軸１５ａ、１５ｂ、１Ｂはクランク軸１ａの軸方向
に沿って互いに平行をなしており、カムケース３ｂの上
面と、この上面に二本のボルト１７によって締付けられ
たカムキャップ１８との間で回転自在に軸支されている
。そして、このカムキャップ１８を締付けるボルト１７
の一部は、第８図に示すようにカムケース３ｂを貫通し
てヘッド本体３ａにねじ込まれており、このヘッド本体
３ａとカムケース３ｂとを結合している。

なお、カムキャップ１８とカムケース３ｂとの合せ部に
は、ボルト１７が貫通するスリーブ２０が設けられてお
り、このスリーブ２０がノックピンとしての機能を兼用
しているが、最も端のカムキャップ１８とカムケース３
ｂとの合せ部には、一方のボルト１７に隣接して中実の
ノックピン１９が設けられているとともに、軸受３２が
介在されている。

二本の吸気用カム軸１５ａ、１５ｂのうちの一方のカム
軸１５ａは、ボア中心Ｘｌ上に位置する吸気バルブｌＯ
ａを除く他の三本の吸気バルブ１０ｂ、　ｌＯｃ、　１
０ｄを開閉駆動するものであり、このカム軸１５ａ上に
設けた三個の吸気カム２１が夫々バルブリフタ２２を介
して吸気バルブ１０ｂ、　ｌＯｃ、　ｌＯｄのバルブス
テム１２に接している。これに対し他方の吸気用カム軸
１５ｂは、ボア中心Ｘｌ上に位置する吸気バルブ１０ａ
を開閉駆動するもので、その外周に設けた単一の吸気カ
ム２３がバルブリフタ２４を介して吸気バルブ１０ａの
バルブステム１２に接している。また、排気用カム軸１
６の外周には二つの排気カム２５が設けられており、こ
れら排気カム２５がバルブリフタ２６を介して排気バル
ブ１１ａ、ｌｌｂのバルブステム１２に接している。

なお、図中符号３１はバルブスプリングを示す。

吸気用カム軸１５ｂと排気用カム軸１６の下方には、ヘ
ッド本体３ａとシリンダブロック２とに跨がるスタッド
ボルト２７が設けられており、このスタッドボルト２７
はカムケース３ｂ側がらナツト２８によって締付けられ
ているとともに、このカムケース３ｂとヘッド本体３ａ
とは、三本のカム軸１５ａ、１５ｂ、１Ｂの周囲に分散
配置した複数の通しボルト２９によって結合されている
。また、カムケース３ｂの外周部には、ヘッドカバー４
を締付ける複数の他の通しボルト３０がねじ込まれてお
り、これら通しボルト３ｏのうちの一本３０ａは、カム
ケース３ｂを貫通してヘッド本体３ａにねじ込まれてい
る。

ところで、上記三本のカム軸１５ａ、１５ｂ、１Ｂはク
ランク軸１ａからの動力伝達により回転駆動されるもの
であり、以下この駆動経路について説明する。

すなわち、三本のカム軸１５ａ、　１５ｂ、　１Ｂのう
ち、両側に位置する一方の吸気用カム軸１Ｂと排気用カ
ム軸Ｉ６の一端には、夫々カムギヤ３５．３６が固定さ
れている。これらカムギヤ３５．３８は互いに噛み合っ
ており、この排気用カム軸１６側のカムギヤ３６は一対
の中間ギヤ３７．３８を介してクランク軸ｌａ上に設け
たクランクギヤ３９と噛み合っている。また、排気用カ
ム軸１６と他方の吸気用カム軸１５ｂも、互いに噛み合
うタイミングギヤ４０．４１によって連動されている。

このため、二本の吸気用カム軸１５ａ。

１５ｂはいずれも排気用カム軸１Ｂからの動力伝達によ
り、互いに等速度で同方向に回転駆動される。

そして、上記中間ギヤ３７．３８はヘッド本体３ａおよ
びシリンダブロック２の一側に設けたギヤ通路４２内に
収容されて、夫々回転自在に支持されており、ヘッド本
体３ａに支持された中間ギヤ３７は上記カムギヤ３６お
よびクランク軸ｌａ側の中間ギヤ３８に対するバックラ
ッシュを調整し得るように、ヘッド本体３ａに位置調整
可能に取付けられている。この取付は構造の詳細につい
ては、第１図および第２図に示されている。

すなわち、中間ギヤ３７の回転中心のボス部３７ａには
、ボールベアリング４５を介して第１の調整軸４Ｂの一
端が回転自在に挿通されている。第１の調整軸４Ｂはヘ
ッド本体３ａの側壁４７に設けた開口部４８を隙間４８
ａを以て貫通しており、その外方への導出端には第１の
フランジ部４９が形成されている。

第１のフランジ部４９は紙製のガスケット５０を介して
ヘッド本体３ａの外側面に重ね合わされており、その周
方向に離間した三箇所において、ボルト５１を介して位
置決め固定されている。そして、第１の調整軸４６の挿
通先端部の外周には、ボールベアリング４５のインナレ
ース４５ａを押えるワッシャ５９が設けられている。こ
のワッシャ５９はインナレース４５ａとギヤ通路４２の
内面との間に挾み込まれており、ビン６０を介して第１
の調整１ｔｈ４Ｂの端面に位置決め固定されている。

第１の調整軸４６の軸心から偏心した位置には、断面円
形の通孔５３が形成されており、この通孔５３の中心０
１は中間ギヤ３７の回転中心０２に対して偏心している
。第１の調整軸４Ｂの通孔５３内には、円柱状をなす第
２の調整軸５４が軸回り方向に回動可能に挿通されてい
る。第２の調整軸５４の端部は第１のフランジ部４９の
外方に導出されており、この導出端には、上記フランジ
部４９の端面に重ね合わされる第２のフランジ部５５が
形成されている。

第２のフランジ部５５は第１のフランジ部４９に対し、
その一箇所にてボルト５Ｂを介して位置決め固定されて
いる。そして、第２の調整軸５４は、その軸心０１から
偏心した位置に断面円形のボルト孔５８を備えている。

ボルト孔５８の軸心０３は第２の調整軸５４の軸心０１
に対し偏心しており、このボルト孔５８にはヘッド本体
３ａの外方から固定軸としての固定ボルト８１が挿通さ
れている。固定ボルト６１の挿通先端部は、ギヤ通路４
２の内面に形成したねじ孔６２にねじ込まれており、こ
のねじ込みにより第１および第２の調整軸４８　、５４
が軸方向に締付けられて、ヘッド本体３ａに固定されて
いる。

なお、上記ポル）　５１．５６が挿通する貫通孔５２．
５７は、夫々第１および第２の調整軸４６．５４の偏心
した回動を許容するため、ボルト５１．５８の外径より
もやや大径に形成されているとともに、画調整軸４８．
５４の周方向に沿う円弧状をなしている。

次に、上記構成の作用について説明する。

中間ギヤ３７の噛み合い部分のバックラッシュを調整す
るには、まず、固定ボルト６１を弛め、ヘッド本体３ａ
に対する第１および第２の調整軸４Ｇ、５４の締付けを
解除する。そして、ボルト５１．５６を弛めて第１の調
整軸４Ｇおよび第２の調整軸５４の位置決めを解除し、
夫々軸回り方向へ任意な角度回動させる。すると、第１
の調整軸４６の軸心０２は、０□を中心として円弧状に
移動するとともに、第２の調整軸５４の軸心０１は０３
を中心として円弧状に移動する。すなわち、二本の調整
軸４６　、５４は互いに異なる軸心０１および０３を中
心として円弧状に移動するから、中間ギヤ３７を固定ボ
ルト６１の周囲の広い範囲に亙って自由に移動させるこ
とができる。このため、中間ギヤ３７にはクランク軸ｌ
ａ側の中間ギヤ３８および排気用カム軸１Ｇ側のカムギ
ヤ３６の二つが噛み合っているにも拘らず、これら両ギ
ヤ３８．３６に対するバックラッシュが適正となるよう
な位置を同時に選択することができ、従来に比べてバッ
クラッシュの調整作業を簡単かつ確実に行なうことがで
きる。

なお、本発明は上記第１実施例に特定されるものではな
く、第１０図および第１１図に本発明の第２実施例を示
す。

この第２実施例には、三個の吸気ロア０ａ、７０ｂ。

７０ｃを夫々吸気バルブ７１ａ、７１ｂ、７１ｃによっ
て個別に開閉するエンジンが示されている。これら吸気
ロア０ａ、７０ｂ、７０ｃのうち、一つの吸気ロア０ａ
はボア中心Ｘｌ上に位置されており、このボア中心Ｘｌ
上の吸気バルブ７０ａは排気用カム軸１Ｂ上に設けた吸
気カム７２により開閉駆動される。吸気カム７２は排気
カム２５の間に位置されており、ロッカアーム７３を介
してボア中心Ｘ１上の吸気バルブ７０ａのバルブステム
１２に接している。

すなわち、カムケース３Ｆの上面にはロッカアーム７３
を支持するロッカ軸７４が配置されており、このロッカ
軸７４はカムケース３ｂの上面に突設した一対の支持突
部７５の間に架設されている。そして、このロッカ軸７
４の外周にロッカアーム７３のボス部７６が軸支されて
おり、このロッカアーム７３の一端が吸気カム７２に接
しているとともに、他端がバルブステム１２に当接して
いる。

したがって、本実施例の場合は、吸気用カム軸１５が一
本となっており、この吸気用カム軸１５と排気用カム軸
１６の一端に夫々互いに噛み合うカムギヤ３５．３１３
が取付けられている。

なお、上記実施例では、中間ギヤを排気用カム軸側のカ
ムギヤに噛み合せたが、本発明はこれに限らず、吸気用
カム軸側のカムギヤに噛み合せたり、両方のカム軸のカ
ムギヤに噛み合せるようにしても良い。

また、吸気カムと排気カムも夫々別のカム軸上に設ける
必要はなく、−本の共通のカム軸上に設けても良い。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、二本のｆＡ整軸は互いに
異なる軸心を中心として円弧状に移動するから、中間ギ
ヤを固定軸の周囲の広い範囲に亙って自由に移動させる
ことができる。このため、中間ギヤにクランク軸側のギ
ヤおよびカム軸側のギヤの二つが噛み合っているにも拘
らず、これら両ギヤに対するバックラッシュが適正とな
るような位置を容易に選択することができ、従来に比べ
てバックラッシュの調整作業を簡単かつ確実に行なえる
といった利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図は本発明の第１実施例を示し、第１
図は中間ギヤの取付は部分の断面図、第２図は第１図中
■−■線に沿う断面図、第３図はカム軸の駆動経路を一
部断面した側面図、第４図は第５図中ＩＶ−ＩＶ線に沿
う断面図、第５図はシリンダヘッドの平面図、第６図は
シリンダヘッドの断面図、第７図はヘッド本体の平面図
、第８図は第５図中■−■線に沿う断面図、第９図は吸
気バルブと排気バルブの配置状態を示す平面図、第１０
図および第１１図は本発明の第２実施例を示し、第１０
図はシリンダヘッドの断面図、第１１図はシリンダヘッ
ドの平面図である。 ｌａ・・・クランク軸、１５．１５ａ、１５ｂ・・・吸
気用カム軸、１６・・・排気用カム軸、３５．３６・・
・カムギヤ、３７．３８・・・中間ギヤ、３９・・・ク
ランクギヤ、４５・・・軸受（ボールベアリング）、４
Ｂ・・・第１の調整軸、５４・・・第２の調整軸、６■
・・・固定軸（固定ボルト）。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ３６−−−−カムキ°ヤ ３７．３Ｂ−−−一中間キ′ア ４５−−−−ホ゛−ルτアリンデ ４６−−−−第１の言周艷軸 ５４−一−−第２ｎ調贅軸 ６１−−−一圓足ホ゛ルト 第２図 第 図 第 図 第 図 第 図 Ａ１ 【 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クランク軸上に設けたクランクギヤとカム軸上に設けた
   カムギヤとの間に、これら両ギヤに噛み合う中間ギヤを
   介在させ、これら互いに噛み合うギヤを介して上記クラ
   ンク軸の回転をカム軸に伝えるようにした４サイクルエ
   ンジンにおいて、上記中間ギヤの回転中心部に、軸受を
   介して第１の調整軸を軸回り方向に回動可能に挿通し、
   この第１の調整軸の軸心から偏心した位置に、第２の調
   整軸を軸回り方向に回動可能に挿通するとともに、この
   第２の調整軸の軸心から偏心した位置に、エンジン側に
   固定される固定軸を軸回り方向に回動可能に挿通してな
   ることを特徴とする４サイクルエンジンのカム軸駆動装
   置。