JPH0315612A - 動弁機構のバルブタイミング調整装置 - 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ｆ１１用分升） この発明は、例えば、自動二輪重に搭載される４サイク
ルエンジンの動弁機構に関し、より詳しくは、動弁機構
のバルブタイミング調整装置に関する． （従来の技術） ４サイクルエンジンではそのエンジン性能を向上させる
上で、排気行程から吸気行程に移るとき、排気弁の開弁
状態の最終時期と、吸気弁の開弁状態の開始時期とをあ
る程度オーバラップ（以下、これを単にオーバラップと
いう）させてやることが、通常，行われている。

ところで，上記構成において、エンジンを増速させると
、この増速に従って上記オーバラップの期間は短くなる
が、このようにオーバラップの期間が短くなると、所定
の排気や吸気が…害されてエンジンの性能が低下してし
まうというおそれを生じる。

そこで、従来，アクセルグリップの回動騎の増加や、電
気的に検出したエンジンの回転数の増加に応じて、吸気
カムシャフト駆動用のチェーンの一部を撓ませることに
よって、排気弁の開弁状態の最終時期を遅らせ、もしく
は、吸気弁の開弁状態の開始時期を早くさせ、これによ
り、上記オーバラップをクランク角における大きい角度
で行わせるようにし、つまり、高速域になってもオーバ
ラップの期間を所定分確保させるようにしたちのが提案
されている（例えば、特開昭５６−１４６００７号公！
！）． （発明が解決しようとする問題点） しかし、上記従来構成によれば、アクセルグリップの動
作や、エンジンの回転数をチェーンに伝達するものであ
って、その伝達はいずれも間接的なものである。よって
、その分、エンジンの速度変化に対してなされるオーバ
ラップの調整の応答性が不十分となるおそれがあり、こ
のため、タイミングのよい出力が得られないという不都
合がある． （発明の目的） この発明は、上記のような事情に注目してなされたもの
で、オーバラップの調整がエンジンの速度変化に対し、
応答性よく行われるようにすることを目的とする． （発明の構成） 上記目的を達成するためのこの発明の特徴とするところ
は、クランク軸の動力を吸、排気用カム軸の少なくとも
いずれか一方に伝える巻き掛け伝動体を設けた４サイク
ルエンジンの動弁機構において、上記巻き掛け伝動体に
巻き掛けられたカム軸のうち一つのカム軸に対する巻き
掛け伝動体の張り側と緩み側のうちのいずれか一方側と
係合し７て回転する調幣プーリーと、この調撃プーリー
と共に回転する重りとを設け、他方側に所定の張りを与
えるテンショナーを設け、上記調整プーリーが巻き掛け
伝動体に伴って増速するとき、これに伴って回転する重
りの遠心力により上記調整ブリーが巻き掛け伝動体にお
ける上記一方側を押圧するようにした点にある． （作　用） 上記構成による作用は次の如くである．エンジンＩＯの
クランク軸２７から、吸，排気カム軸４２．４３の少な
くともいずれか一方に動力を伝えるＶベルト（巻き掛け
伝動体）４７を設けた場合、このＶベルト（巻き掛け伝
動体）４７は、上記クランク軸２７の増速に伴って高速
で回ることになる，そして、この場合、土記Ｖベルト（
荏き掛け伝動体）４７に係合している調整ブーＪ−５８
も上記Ｖベルト（巻き掛け伝動体）４７に伴って回転し
、つまり、上記調整プーリー５８はエンジン１０の回転
速度に見合った回転をすることになる． そして、上記調整プーリー５８が回転するとき、この調
整プーリー５８と共に回転する重りローラー（重り）６
３には遠心力が生じ、これにより、上記調整プーリー５
８はＶベルト（巻き掛け伝動体）４７の張り側５７と緩
み側６５のうちのいずれか一方側を押圧することになる
．すると、クランク軸２７側から吸、排気カム軸４２．
４３側に至るＶベルト（巻き掛け伝動体）４７の長さが
変化し、前記オーバラップの調整がなされる． 即ち、上記オーバラップの調整は、エンジンｌ０の回転
速度を直接的に入力した調整プーリー５８によりなされ
ることとなる． （実施例） 以下、この発明の実施例を図面により説明する． 第２図において、ｌは自動二輪車で、この自動二輪市ｌ
の車体フレーム２はその前部にヘッドバイブ３を有し、
このヘッドパイプ３から後下方に向って主フレーム４が
延びている．また、この主フレーム４の下部は更に後方
に向って延び，その後端からは上方に向って左右一対の
後部フレーム５が延び、更に、この後部フレーム５の上
端側は後方に向って延びている． 上記ヘッドバイブ３にはフロントフォーク６が操向自在
に支承されている。そして、このフロントフォーク６の
下端には前輸７が支承され、方、上端にはハンドル８が
取り付けられている．ｌＯはエンジンで、このエンジン
１０の後部には変速装置１１が連設され、エンジン１０
は上記後部フレーム５に枢支軸ｌ２により枢支されてい
る．この場合、上記変速装置１ｌの後端側は上記枢支軸
ｌ２により上下揺動自在とされており、その揺動端と上
記後部フレーム５の後端との間に緩衝器ｌ３が架設され
ている．そして、上記変速装置１１の揺動端に後＠１４
が支承され、この後輪ｌ４はエンジンｌＯからの動力を
変速装置１１を介して人力し、これによって、この自動
二輪車ｌが走行できるようになっている． 上記後部フレーム５上にはブラケットｌ６によりシ一ト
ｌ７が支持されており、このシ一トｌ７上にライダーｌ
８が着座している．また、上記主フレーム４の後部と後
部フレーム５の前部とによりＩｌ１面視Ｕ字状をなす凹
部ｌ５か形成されており、この凹部ｌ５に上方に開口す
る収納ケースｌ９が設けられ、かつ、この収納ケースｌ
９の上部開口を開閉するカバープレート２０が枢支軸２
ｌにより上下回動自在に枢支されている．そして、この
収納ケースｌ９の内部にはライダー１８用のヘルメット
２２が収納可能とされている．また、２３はカウリング
で、このカウリング２３のサイドカウル２４は上記車体
フレーム２の前部や収納ケースｌ９の側方を覆っている
． ところで、上記自動二輪車ｌの車体フレーム２や、エン
ジン１０を取り付けた構成は、スクータ型のものである
．しかし、このスクータ型のフートレスト部に相当する
前記凹部ｌ５には前記したように収納ケースｌ９が設け
られ、かつ、カウリング２３により側方から覆われてお
り、しかも、ライダーｌ８はシ一トｌ７に跨って着座す
るようになっている．このため、この自動二輪車１は基
本的にスクータ型の構造を有するものでありながら、外
観上、鞍乗型のものとなっている．第１図から第４図に
おいて、上記エンジン１０は４サイクルエンジンで、こ
のエンジン１０はクランク軸２７を支承するクランクケ
ース２８を有している．また、このクランクケース２８
から前上方に向ってシリンダ２９が突出し，このシリン
ダ２９に嵌入されたピストン３０と上記クランク軸２７
とが連接棒３ｌで連動連結されている．第１図において
、上記シリンダ２９のシリンダヘッド３３には吸気ポー
ト３４と排気ボート３５とが形成され、吸気ボート３４
を開閉する吸気弁３６と、排気ボート３５を開閉する排
気弁３７とが設けられ、これら各弁３６．３７は対応す
るポート３４．３５を閉じるようにそれぞればね３８で
付勢されている． 第１図、第３図、および第５図において、エンジン１０
の作動時に、上記各弁３６．３７を所定のタイミングで
開閉させる動弁機構４０が設けられる．この動弁機横４
０は，上記シリンダヘッド３３土に動弁カム室４ｌを有
し、この動弁カム室４ｌ内には、吸気弁３６に対応して
吸気カム軸４２が設けられ、また、排気弁３７に対応し
て排気カム軸４３が設けられている． 上記クランク軸２７の右端側には駆動歯車４５が取り付
けられ、一方、吸気カム軸４２には従動歯車４６が取り
付けられ、これら駆動歯車４５と従動歯車４６とに対し
，巻き掛け伝動体たる歯付きのＶベルト４７が噛合状態
で巻き掛けられている．そして、これらＶベルト４７等
は右側ケース４８によって覆われている６なお．土記Ｖ
ベルト４７は、第５図で示すように軟質の樹脂材に多数
のコードを埋め込んだもので、通常のタイミングベルト
をＶ形に形成したものである。

上記クランク軸２７の左端側には駆動鎖車４９が取り付
けられ、一方、前記排気カム軸４３には従動鎖車５０が
取り付けられ、これら駆動鎖車４９と従動鎖車５０とに
対し、チェーン５１が巻き掛けられている．また、これ
らチェーン５１等は左側ケース５２によって覆われてい
る．そして、エンジンｌＯの作動時には、上記Ｖベルト
４７やチェーン５ｌを介して、クランク軸２７の動力が
吸気カム軸４２や排気カム軸４３に伝えられ、これらに
カム係合する前記吸気弁３６や排気弁３７がばね３８の
付勢力に抗して各ボート３４．３５を所定のタイミング
で開閉させる．なお，この場合、前記したようにＶベル
ト４７は歯付きであり、これが駆動歯車４５や従動歯車
４６に噛合状態で巻き掛けられていることから、クラン
ク軸２７の回転は吸気カム軸４２に正確に伝えられる．
また、チェーン５ｌによっても同上クランク軸２７の回
転が排気カム軸４３に正確に伝えられる． 第２図と第３図において，前記変速装置１１は、上記ク
ランク軸２７の左端に取り付けられる駆動プーリー５３
と、変速装置１１の出力側に設けられる従動プーリー５
４と、これら両プーリー５３．５４に巻き掛けられるＶ
ベルト５５とで構成されている．そして、エンジンｌＯ
が増速するときには、これに伴い駆動プーリー５３に対
するＶベルト５５の掛合径が大きくなる一方、従動プー
リー５４に対するＶベルト５５の掛合径が小さくなって
、減速比が自動的に減少するようになっている． 第１図、第３図，ｉ３よび第４図において、前記Ｖベル
ト４７は、第１図中矢印Ｈの方向に回るようになってい
る．そして、上記吸気カム軸４２に対するＶベルト４７
の張り側５７に係合して回転する調整プーリー５８が設
けられている．この調整プーリー５８は前記右側ケース
４８に回転自在に支承された支軸５９を有し、この支軸
５９に固定フェース６０が固定され、また，同上支軸５
９に可動フェース６ｌが軸方向摺動自在に支承されてい
る．そして、これら両フェース６０．６１の対向面間に
は上記張り側５７を掛合させるＶベルト溝が形成されて
いる． 上記可動フェース６ｌの背面側には押え板６２が設けら
れ、この押え板６２は上記支軸５９に固定されている．
また、上記可動フェース６１と押え板６２との間に重り
ローラー６３が挿入され、この重りローラー６３は可動
フェース６ｌの径方向に移動自在とされている． そして、上記調整プーリー５８が回転するときには、こ
れに伴って重りローラー６３が回転し、この際、この重
りローラー６３に生じる遠心力で、この重りローラー６
３が可動フェース６ｌの径方向外方寄りに移動する．す
ると、この移動に伴い重りローラー６３が、第３図と第
４図中一点鎖線で示すように、可動フェース６ｌを固定
フェース６０側に押動する．つまり、調整プーリー５８
が増速するに従って、重りローラー６３の遠心力が増大
し、この重りローラー６３によって調整プーリー５８に
対するＶベルト４７の掛合径が増大させられるようにな
っており，この際、調整プーリー５８が張り側５７を押
圧するようになっている． 一方、前記吸気カム軸４２に対するＶベルト４７の緩み
側６５に掛合して、この緩み側６５に所定の張りを与え
るテンショナーたるテンションプーリー６６が設けられ
ている。このテンションプーリー６６は前記右側ケース
４８に回転自在に支承される支軸６７を有し、この支軸
６７に固定フェース６８が固定され、また、同上支軸６
７に可動フェース６９が軸方向摺動自在に支承されてい
る。そして、これら両フェース６８．６９の対向面間に
は上記緩み側６５を掛合させるＶベルト溝が形成されて
いる。また、上記可動フェース６９は固定フェース６８
側に向うようばね７０で付勢され、つまり、このばね７
０はテンションプーリ−６６に対するＶベルト４７の掛
合径を大きくするよう作用している． 上記エンジンＩＯが低中速域にある場合には、第１図中
二点鎖線、および第３図から第５図中実緯で示すように
、土記ばね７０の作用により，■ベルト４７の緩み側６
５はテンションプーリー６６に大きい掛合径で掛合する
。このため、これとは逆に同上Ｖベルト４７の張り側５
７は調整ブーＩＪ　−　５　８に小さい掛合径で掛合す
る．そして、この低中速時での吸気弁３６と排気弁３７
の開弁範囲は第６図で示される如くであり、この際、ク
ランク角θにおけるオーバラップの角度αはこの低中速
時において、好適とされている。

上記状態から、エンジンＩＯが高速域に向って増速する
ときには、これに伴いＶベルト４７が高速で回り，この
Ｖベルト４７に掛合している調整プーリー５８も上記Ｖ
ベルト４７に伴って回転する。つまり、調整プーリー５
８はエンジンＩＯの回転速度に見合った回転をすること
になる。

そして、上記調整プーリー５８が回転するとき、この調
整プーリー５８と共に回転する重りローラー６３には遠
心力が生じ、これにより、可動フェース６１は，第３図
と第４図中一点鎖綿で示すように固定フェース６０側に
押動され，このとき、調整プーリー５８が張り側５７を
押圧することになる．すると、これに伴い，第１図、第
３図、および第４図中一点鎖線で示すように、上記張り
側５７が、調整プーリー５８に大きい掛合径で掛合させ
られることとなる． また、上記のように張り側５７が調整プーリー５８に大
きい掛合径で掛合させられることから、その分、緩み側
６５がばね７０に抗してテンションプーリー６６の可動
フェース６９を固定フェース６８から離すように押圧す
る．このため、第１図と第４図中一点鎖線で示すように
、緩み側６５がテンションプーリー６６に小さい掛合径
で掛合させられることになり、これによって、緩み側６
５は所定の張り状態に保たれる． そして、上記の状態になると、第１図で示すように、こ
の高速域においては、クランク軸２７例の駆動歯車４５
から吸気カム軸４２側の従動歯車４６に至る張り側５７
の長さ（図中一点鎖線で示した弓長り側５７の長さに相
当するもの）は、前記低中速域における同上の距ｌＭ（
図中二点鎖線で示した張り側５７の長さに相当するもの
）に比べて長くなる． すると、第６図で示すように、高速域では、吸気弁３６
の開弁動作が早められ、よって、同上第６図で示すよう
に、この際のクランク角θにおけるオーバラップの角度
βは前記低中速域でのオーバラップの角度αよりち大き
くなる．つまり、高速域においても、才一バラップの期
間が所定分確保されることになる． なお、以上は図示の例によるが，調整プーリー５８とテ
ンションプーリー６６は張り側５７と緩み側６５のいず
れに掛合させてもよい．また、チェーン５ｌをＶベルト
４７に代えて、これのみに、もしくは、これにも調整プ
ーリー５８やテンションプーリー６６を掛合させてもよ
い．要するに、例えば、高速域では、低中速域に比べて
吸気弁３６の開弁時期を早め、もしくは排気弁３７の閉
弁時期を遅くするなどして、クランク角θにおけるオー
バラップの角度を変化させればよい．また、上記テンシ
ョンプーリー６６は、これに代え、ばねで付勢されてＶ
ベルト４７を押圧する単なるローラーやスライダーであ
ってもよい．また、■ベルト４７は歯付きに限定される
ものでもない。更に、■ベルト４７はクランク軸２７や
各カム軸４２．４３に直接的に連結されるものでなくて
もよく、これらの間に他の連動手段が介設されていても
よい． 第７図から第１３図は他の実施例を示している。なお、
これら各実施例は前記実施例と基本構成や作用は同じで
あるため、異なる構成についてのみ説明する． 第７図では、調整プーリー５８とテンションプーリー６
６が共にＶベルト４７の外側に掛合している．また、第
８図では、調整プーリー５８がＶベルト４７の内側にテ
ンションプーリー６６が外側に掛合している．更に、第
９図では、上記第８図と逆になっている。

第ｌＯ図から第１３図のものは、従動鎖車５０が駆動歯
車４５や従動歯車４６と同じように歯車とされ、これら
にＶベルト４７が巻き掛けられている．そして、第ｌＯ
図では、■ベルト４７の外側に調整プーリー５８とテン
ションプーリー６６とが掛合している．また，第１１図
では、■ベルト４７の内側に調整プーリー５８とテンシ
ョンプーリー６６とが掛合している．更に、第１２図で
は調整プーリー５８がＶベルト４７の外側に、テンショ
ンプーリー６６が内側に掛合している．また、第１３図
では上記第１２図と逆になっている． なお，第ｌＯ図から第１３図で示すものにおいて，従動
歯車４６と従動鎖車５０とを逆にしてもよい． （発明の効果） この発明によれば、クランク軸の動力を、吸、排気用カ
ム軸の少なくともいずれか一方に伝える巻き掛け伝動体
を設けた４サイクルエンジンの動弁機横において、上記
巻き掛け伝動体に巻き掛けられたカム軸のうち一つのカ
ム軸に対する巻き掛け伝動体の張り側と緩み側のうちの
いずれか一方側と係合して回転する調整プーリーと、こ
の調整プーリーと共に回転する重りとを設け、他方側に
所定の張りを与えるテンショナーを設け、上記調整プー
リーが巻き掛け伝動体に伴って増速するとき、これに伴
って回転する重りの遠心力により上記調整プーリーが巻
き掛け伝動体における上記一方側を押圧するようにした
ため、例えば、エンジンが増速するときには、調整プー
リーがこのエンジンの回転速度に見合った回転をし、そ
して、この調整プーリーと共に回転する重りの遠心力に
より、上記調整プーリーが巻き掛け伝動体の張り側と緩
み側のうちのいずれか一方側を押圧して、クランク軸側
から吸，排気カム軸側に至る巻き掛け伝動体の長さを変
化させることになる。

そして、このように上記長さを変化させることにより、
オーバラップを、例えば、低中速の場合に比べて、クラ
ンク角においてより大きい角度で行わせれば、高速域に
おいても、このオーバラップの期間を所定分確保させる
ことができる．即ち、このようなオーバラップの調整は
エンジンの回転速度を直接的に入力した調整プーリーに
よりなされるため、このオーバラップの調整は、エンジ
ンの速度変化に応答よく追従してなされるのであり、よ
って、タイミングのよい出力が得られて好ましい． （以下余白）

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図は第２図の部分拡
大断面図、第２図は自動二輪車の全体側面図，第３図は
第１図のＩＩＩ　−　ＩＩＩ線矢視断面図、第４図は同
上第１図のＩＶ　−　ＩＶ線矢視断面図、第５図は第３
図の部分拡大図、第６図はグラフ図、第７図から第１３
図はそれぞれ他の実廊例を示す簡略線図である。 ＩＯ・・エンジン、２７・・クランク軸、４０・・動弁
機構、４２・・吸気カム軸、４３・排気カム軸、４７・
・Ｖベルト（巻き掛け伝動体）、５７・・張り側、５８
・・調整プーリー、６３・　・重りローラー（重り）、
６５・緩み側、６６・・テンションプーリー（テンショ
ナー）． 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、クランク軸の動力を吸、排気用カム軸の少なくとも
   いずれか一方に伝える巻き掛け伝動体を設けた４サイク
   ルエンジンの動弁機構において、上記巻き掛け伝動体に
   巻き掛けられたカム軸のうち一つのカム軸に対する巻き
   掛け伝動体の張り側と緩み側のうちのいずれか一方側と
   係合して回転する調整プーリーと、この調整プーリーと
   共に回転する重りとを設け、他方側に所定の張りを与え
   るテンショナーを設け、上記調整プーリーが巻き掛け伝
   動体に伴って増速するとき、これに伴って回転する重り
   の遠心力により上記調整プーリーが巻き掛け伝動体にお
   ける上記一方側を押圧するようにした動弁機構のバルブ
   タイミング調整装置。