JPH07102932A - 縦型頭上カム式エンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】縦型頭上カム式エンジンにおいて、次のように
した。すなわち、動弁室４の内底にオイル溜め溝１５を
凹設し、このオイル溜め溝１５内に溜まったオイル１６
を動弁カム６・７のカムトップ６ａ・７ａで跳ね上げる
ように構成し、動弁室４に椀型の上蓋１８を設け、動弁
カム６・７のオイル跳ね上げ側に位置する上蓋横側壁３
３をアーム枢軸９側に向けて傾斜状に立ち上げられ、こ
の上蓋横側壁３３をアーム枢軸９の上方の上蓋天井壁３
４に連続させた。 【効果】カムトップ６ａ・７ａの跳ね上げによって形成
されたオイルミストの多くは、オイルの跳ね上げ側で動
弁室４内を浮上し、上蓋横側壁３３から上蓋天井壁３４
に沿って案内され、油滴がアーム枢軸９やバルブ連動ア
ーム１０・１１に降り懸かり、バルブ連動アーム１０・
１１の枢支部３５にオイルが侵入し、その潤滑が行われ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、縦型頭上カム式エンジ
ンに関し、詳しくは、動弁カムのカム面やバルブ軸入力
端部の潤滑を十分に行えるものに関する。

【０００２】

【従来技術】縦型頭上カムエンジンの従来技術として、
図４に示すものがある。これは、本発明と同様、次のよ
うな基本構造を備えている。すなわち、シリンダヘッド
１０１の下部に吸排気用のバルブ１０２・１０３を取り
付け、シリンダヘッド１０１の上部に動弁室１０４を設
け、この動弁室１０４をオイル流下通路１０５を介して
クランク室に連通し、この動弁室１０４内の下部に複数
の動弁カム１０６・１０７を備えた動弁カム軸１０８を
横架し、動弁室１０４内の上部に動弁カム軸１０８と平
行なアーム枢軸１０９を横架し、このアーム枢軸１０９
に複数のバルブ連動アーム１１０・１１１を揺動自在に
枢支し、各バルブ連動アーム１１０・１１１の入力端部
１１０ａ・１１１ａを動弁カム１０６・１０７のカム面
に接当し、各バルブ連動アーム１１０・１１１の出力端
部１１０ｂ・１１１ｂを各バルブ１０２・１０３のバル
ブ軸入力端部１０２ｂ・１０３ｂに接当して構成してあ
る。

【０００３】ところで、この従来技術では、動弁室１０
４内を潤滑する潤滑装置は、オイルポンプ１１２と連通
するオイル圧送通路１１３を動弁カム軸１０８とアーム
枢軸１０９とにそれぞれ導入し、これらのオイル圧送通
路１１３を動弁カム軸１０８の軸受け摺動部１１４とバ
ルブ連動アーム１１０・１１１の枢支部１３５にそれぞ
れ接続して構成してある。この潤滑装置では、動弁カム
軸１０８の軸受け摺動部１１４から漏れ出たオイルは動
弁室１０４の内底を伝って直ぐにオイル流下通路１０５
に流れ込む。また、バルブ連動アーム１１０・１１１の
枢支部１３５から漏れ出たオイルは、バルブ連動アーム
１１０・１１１を伝って流れ落ちる際、その揺動によっ
て周囲に跳ね飛ばされ、動弁室１０４の内底に落下し、
ここを伝って直ぐにオイル流下通路１０５に流れ込む。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、動
弁カム軸１０８の軸受け摺動部１１４やバルブ連動アー
ム１１０・１１１の枢支部１３５から漏れ出した潤滑油
の多くは、動弁カム１０６・１０７のカム面やバルブ軸
入力端部１０２ｂ・１０３ｂに至ることなく、直ぐにオ
イル流下通路１０５に流れ込むため、これらの部分の潤
滑が十分でなく、これが動弁カム１０６・１０７、バル
ブ連動アーム１１０・１１１、バルブ１０２・１０３の
耐用寿命を短くする要因となっている。

【０００５】本発明の課題は、縦型頭上カム式エンジン
において、動弁カムのカム面やバルブ軸入力端部の潤滑
を十分に行えるものを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

（第１発明）第１発明は、図１（Ｂ）に例示するよう
に、シリンダヘッド１の下部に吸排気用のバルブ２・３
を取り付け、シリンダヘッド１の上部に動弁室４を設
け、図１（Ａ）に例示するように、この動弁室４をオイ
ル流下通路５を介してクランク室に連通し、この動弁室
４内の下部に複数の動弁カム６・７を備えた動弁カム軸
８を横架し、動弁室４内の上部に動弁カム軸８と平行な
アーム枢軸９を横架し、このアーム枢軸９に複数のバル
ブ連動アーム１０・１１を揺動自在に枢支し、図１
（Ｂ）に例示するように、各バルブ連動アーム１０・１
１の入力端部１０ａ・１１ａを動弁カム６・７のカム面
に接当し、各バルブ連動アーム１０・１１の出力端部１
０ｂ・１１ｂを各バルブ２・３のバルブ軸入力端部２ｂ
・３ｂに接当して構成した、縦型頭上カム式エンジンに
おいて、次のようにしたことを特徴とする。

【０００７】すなわち、図１（Ｂ）に例示するように、
動弁室４の内底にオイル溜め溝１５を凹設し、このオイ
ル溜め溝１５内に溜まったオイル１６を動弁カム６・７
のカムトップ６ａ・７ａで跳ね上げるように構成し、動
弁室４に椀型の上蓋１８を設け、動弁カム６・７のオイ
ル跳ね上げ側に位置する上蓋横側壁３３をアーム枢軸９
側に向けて傾斜状に立ち上げ、この上蓋横側壁３３をア
ーム枢軸９の上方の上蓋天井壁３７に連続させたことを
特徴とする。

【０００８】（第２発明）第２発明は、第１発明の縦型
頭上カム式エンジンにおいて、図１（Ｂ）に例示するよ
うに、前記オイル溜め溝１５の内底面を、動弁カム６・
７のカムトップ６ａ・７ａの回転軌跡に沿う円弧面状に
形成したことを特徴とする。

【０００９】（第３発明）第３発明は、第１発明または
第２発明の縦型頭上カム式エンジンにおいて、図２に例
示するように、動弁カム６・７のオイル跳ね上げ側に位
置する動弁室横側壁３６のうち、一部の動弁カム７・７
と対向する部分３７・３７をその動弁カム７・７に向け
て膨出状に湾曲させ、この部分３７・３７に形成される
動弁室横側壁３６の窪み３８・３８に点火プラグ３９・
３９または燃料噴射ノズルを収容したことを特徴とす
る。

【００１０】

【発明の作用及び効果】

（第１発明）第１発明は、図１（Ｂ）に例示するよう
に、次の作用及び効果・を奏する。 オイル溜め溝１５に溜まったオイル１６は、これに浸
漬されたカム面を濡らすとともに、カムトップ６ａ・７
ａで跳ね上げられ、オイルミストとなってバルブ軸入力
端部２ｂ・３ｂに供給される。このため、動弁カム６・
７のカム面やバルブ軸入力端部２ｂ・３ｂの潤滑が十分
に行われ、動弁カム６・７、バルブ連動アーム１０・１
１、バルブ２・３の耐用寿命を長くできる。

【００１１】カムトップ６ａ・７ａの跳ね上げによっ
て形成されたオイルミストの多くは、オイルの跳ね上げ
側で動弁室４内を浮上し、上蓋横側壁３３から上蓋天井
壁３４に沿って案内される。このため、多量のオイルミ
ストがアーム枢軸９の周辺を漂い、また、上蓋天井壁３
４の表面で凝縮した油滴がアーム枢軸９やバルブ連動ア
ーム１０・１１に降り懸かり、バルブ連動アーム１０・
１１の枢支部３５にオイルが侵入するので、アーム枢軸
９にオイル圧送通路を設けなくても、バルブ連動アーム
１０・１１の枢支部３５の潤滑を行うことができ、潤滑
装置の構造を簡素化できる。

【００１２】（第２発明）第２発明は、上記第１発明の
作用及び効果・に加え、図１（Ｂ）に示すように、
次の作用及び効果をも奏する。 オイル溜め溝１５に溜まったオイル１６が、円弧面状
の内底面の案内で上方に高く跳ね上げられるので、オイ
ルミストが，効率よく形成され、各部の潤滑が促進され
る。

【００１３】（第３発明）第３発明は、上記第１発明の
作用及び効果・または、上記第２発明の作用及び効
果〜に加え、図２に例示するように、次の作用及び
効果・をも奏する。 動弁カム７・７のカムトップ７ａ・７ａによりオイル
溜め溝１５から動弁室横側壁３６に向けて跳ね上げられ
たオイルの一部は、動弁カム７・７に向けられて膨出さ
れた部分３７・３７に高速で衝突し、その周囲に分散す
るため、オイルミストの形成が促進され、各部の潤滑が
促進される。

【００１４】点火プラグ３９・３９または燃料噴射ノ
ズルが動弁室横側壁３６の窪み３８・３８に収容される
ので、これらの張り出しがなくなり、エンジンがコンパ
クト化される。

【００１５】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１〜図３は本発明の実施例に係るエンジンを説明する
図である。この実施例のエンジンは、縦型頭上カム式の
水冷二気筒ガソリンエンジンである。

【００１６】図１（Ｂ）に示すように、このエンジンの
シリンダヘッド１には、その下部に気筒毎に吸排気用の
一対のバルブ２・３が取り付けられている。左側が吸気
用のバルブ２、右側が排気用のバルブ３である。この一
対のバルブ２・３は、左右に振り分けて配置され、各弁
頭２ａ・３ａがシリンダ中心部を向くように、傾斜させ
てある。シリンダヘッド１の上部には動弁室４が設けら
れている。

【００１７】動弁室４は、シリンダヘッド１の上部に組
み付けられた椀型の上蓋１８で上側から覆われている。
そして、図１（Ａ）に示すように、動弁室４はオイル流
下通路５を介してクランク室（図外）に連通してある。
図２（Ａ）に示すように、オイル流下通路５は、動弁室
４の内底の４隅に設けられている。

【００１８】図１（Ａ）に示すように、動弁室４内の下
部には二対の動弁カム６・７を備えた動弁カム軸８が横
架されている。この動弁カム軸８は前後ジャーナル部１
９・２０及び中央ジャーナル部２１を備え、これらが動
弁室４内に設けられた前後軸受けボス２２・２３及び中
央軸受けボス２４に内嵌されて、動弁カム軸８が軸受け
されている。動弁室４内の上部には動弁カム軸８と平行
なアーム枢軸９が横架されている。このアーム枢軸９
は、前後軸受けボス２２・２３及び中央軸受けボス２４
上でボルト締めにより固定されている。このアーム枢軸
９に二対のバルブ連動アーム１０・１１が揺動自在に枢
支されている。

【００１９】図１（Ｂ）に示すように、各バルブ連動ア
ーム１０・１１の入力端部１０ａ・１１ａは動弁カム６
・７のカム面に接当させ、各バルブ連動アーム１０・１
１の出力端部１０ｂ・１１ｂは各バルブ２・３のバルブ
軸入力端部２ｂ・３ｂに接当させてある。

【００２０】この実施例では、動弁カム６・７のカム面
やバルブ軸入力端部２ｂ・３ｂの潤滑を十分に行わせる
ため、次のような構成が採用されている。すなわち、図
１（Ａ）に示すように、オイルポンプ１２と連通するオ
イル圧送通路１３を動弁カム軸８の各軸受け摺動部１４
に接続してある。オイル圧送通路１３は、オイルポンプ
１２の吐出口２５から導出されたオイル吐出通路２６
と、動弁カム軸８の中心部に一連に内設された軸通路２
７とで構成されている。

【００２１】オイル吐出通路２６は中央ジャーナル部２
１に周設されたリング溝２８に連通させて、中央軸受け
ボス２４の軸受け摺動部１４に接続してある。そして、
リング溝２８の内底から中央ジャーナル部２１の径方向
に沿ってオイル孔２９が設けられ、このオイル孔２９を
介してオイル吐出通路２６と軸通路２７とが連通してあ
る。軸通路２７の両端部には前後ジャーナル部１９・２
０の径方向に沿ってオイル導出孔３０が設けられ、これ
を前後軸受けボス２２・２３の各軸受け摺動部１４に接
続してある。オイルポンプ１２のオイル吸い込み口３１
はオイルパン３２内のオイルに浸漬させてある。

【００２２】更に、図１（Ａ）に示すように、隣合う軸
受け摺動部１４・１４の間で、動弁室４の内底にオイル
溜め溝１５が凹設され、このオイル溜め溝１５内に溜ま
ったオイル１６に動弁カム６・７の一部が浸漬されるよ
うにし、図１（Ｂ）に示すように、動弁カム軸８の回転
１７によりカム面がオイル１６で濡らされるようにする
とともに、カムトップ６ａ・７ａでオイル１６が跳ね上
げられるようにしてある。

【００２３】このような構成によれば、図１（Ａ）に示
すように、オイルパン３２内のオイルがオイルポンプ１
２の圧送力でオイル吐出通路２６を経て中央ジャーナル
部２１のリング溝２８内に供給され、その一部が中央軸
受けボス２４の軸受け摺動部１４に供給されてこれを潤
滑し、残部がオイル孔２９から軸通路２７に流入し、オ
イル導出孔３０から前後軸受けボス２２・２３の軸受け
摺動部１４に供給されてこれを潤滑する。そして、各軸
受け摺動部１４から漏れ出たオイルはオイル溜め溝１５
に速やかに溜まり、図１（Ｂ）に示すように、これに浸
漬されたカム面を濡らすとともに、カムトップ６ａ・７
ａで跳ね上げられ、オイルミストとなってバルブ軸入力
端部２ｂ・３ｂに供給される。このため、動弁カム６・
７のカム面やバルブ軸入力端部２ｂ・３ｂの潤滑が十分
に行われ、動弁カム６・７、バルブ連動アーム１０・１
１、バルブ２・３の耐用寿命を長くできる。

【００２４】また、図１（Ｂ）に示すように、この実施
例では、動弁カム６・７のオイル跳ね上げ側に位置する
上蓋横側壁３３がアーム枢軸９側に向けて傾斜状に立ち
上げられ、この上蓋横側壁３３をアーム枢軸９上方の上
蓋天井壁３４に連続させてある。

【００２５】このような構成によれば、カムトップ６ａ
・７ａの跳ね上げによって形成されたオイルミストの多
くは、オイルの跳ね上げ側で動弁室４内を浮上し、上蓋
横側壁３３から上蓋天井壁３４に沿って案内される。こ
のため、多量のオイルミストがアーム枢軸９の周辺を漂
い、また、上蓋天井壁３４の表面で凝縮した油滴がアー
ム枢軸９やバルブ連動アーム１０・１１に降り懸かり、
バルブ連動アーム１０・１１の枢支部３５にオイルが侵
入するので、アーム枢軸９にオイル圧送通路を設けなく
ても、バルブ連動アーム１０・１１の枢支部３５の潤滑
を行うことができ、潤滑装置の構造を簡素化できる。

【００２６】また、図１（Ｂ）に示すように、この実施
例では、オイル溜め溝１５の内底面は、動弁カム６・７
のカムトップ６ａ・７ａの回転軌跡に沿う円弧面状に形
成されている。このため、オイル溜め溝１５に溜まった
オイル１６が、円弧面状の内底面の案内で上方に高く跳
ね上げられるので、オイルミストが効率よく形成され、
各部の潤滑が促進される。

【００２７】また、この実施例では、図２（Ａ）・
（Ｂ）に示すように、動弁カム６・７のオイル跳ね上げ
側に位置する動弁室横側壁３６のうち、一部の動弁カム
７・７と対向する部分３７・３７がその動弁カム７・７
に向けて膨出状に湾曲して形成され、この部分３７・３
７に形成される動弁室横側壁３６の窪み３８・３８に点
火プラグ３９・３９が収容されている。このため、動弁
カム７・７のカムトップ７ａ・７ａによりオイル溜め溝
１５から動弁室横側壁３６に向けて跳ね上げられたオイ
ルの一部は、動弁カム７・７に向けられて膨出された部
分３７・３７に高速で衝突し、その周囲に分散するた
め、オイルミストの形成が促進され、各部の潤滑が促進
される。また、点火プラグ３９・３９が動弁室横側壁３
６の窪み３８・３８に収容されるので、これらの張り出
しがなくなり、エンジンがコンパクト化される。

【００２８】また、この実施例では、図１（Ａ）及び図
２（Ａ）に示すように、上から見て、隣合う気筒４０・
４１の隣合う動弁カム６・６の間で、動弁室天井壁３４
にブリーザ室４２が設けられ、図１（Ｂ）に示すよう
に、動弁カム６・７のオイル跳ね上げ側と反対側のブリ
ーザ室端部４３に、リード弁４４を備えたブローバイガ
ス入口４５が設けられ、図２（Ａ）に示すように、オイ
ル跳ね上げ側にブローバイガス出口４８が設けられてい
る。図３に示すように、ブリーザ室４２は、上蓋１８の
上蓋天井壁３４から垂設された周側壁４６と、その下側
に取り付けられるブリーザ室下側壁４７で囲まれて形成
される。リード弁４４を備えたブローバイガス入口４５
は、ブリーザ室下側壁４７に設けられている。ブリーザ
室４２内には上蓋天井壁３４から垂設された複数の迂回
案内壁４９が設けられている。

【００２９】このような構成によれば、図１（Ｂ）に示
すように、カムトップ６ａ・７ａの跳ね上げによって形
成されたオイルミストの多くは、オイル跳ね上げ側で動
弁室４内を浮上するため、これと反対側に形成されてい
るブリーザ室４２のブローバイガス入口４５には流入し
にくい。このため、動弁室４内で多量にオイルミストが
形成されているにも拘わらず、ブリーザ室４２へのオイ
ルの侵入量を少なくできる。尚、オイルミストを含むブ
ローバイガスは、ブローバイガス入口４５から流入し、
リード弁４４によりオイル分離される。そして、図３
（Ａ）に示すように、未分離のオイルミストを含むブロ
ーバイガスは、迂回案内壁４９の案内でブリーザ室４２
内を蛇行しながら通過し、迂回案内壁４９や周側壁４６
と接触し、未分離のオイルミストが凝縮してブローバイ
ガスから除去される。

【００３０】また、この実施例では、図１（Ａ）及び図
２（Ａ）に示すように、上から見て、隣合う気筒４０・
４１の隣合うバルブ連動アーム１０・１１の間で、ブリ
ーザ室４２の周側壁４６が動弁室天井壁を構成する上蓋
天井壁３４から垂設されている。このような構成によれ
ば、ブリーザ室４２の周囲に浮上してきたオイルミスト
は、ブリーザ室４２の周側壁４６で堰止められ、ブロー
バイガス入口４５のあるブリーザ室４７の下側壁の下方
への流入が妨げられる。

【００３１】このため、動弁室４内で多量のオイルミス
トが形成されるにも拘わらず、ブリーザ室４２へのオイ
ルの侵入量を少なくできる。更に、ブリーザ室４２の周
囲に浮上してきたオイルミストは、ブリーザ室４２の周
側壁４６で堰止められ、上蓋天井壁３４のブリーザ室４
２の周囲部分やブリーザ室４２の周側壁４６の表面で凝
縮し、その油滴が下方にあるアーム枢軸９やバルブ連動
アーム１０に降り懸かり、バルブ連動アーム１０の枢支
部３５に侵入するので、その潤滑が促進される。

【００３２】本発明の実施例の内容は以上の通りである
が、本発明の内容は上記実施例の内容に限定されるもの
ではない。例えば、上記実施例は、縦型頭上カム式の水
冷二気筒ガソリンエンジンで説明したが、本発明は、縦
型頭上カム式エンジンであれば、適用することができ
る。このため、油冷その他の液冷エンジン、空冷エンジ
ン、単気筒エンジン、３気筒以上の多気筒エンジン、ガ
スエンジン、ディーゼルエンジン等の各種形式のエンジ
ンにも適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の動弁室を説明する図で、図１
（Ａ）はシリンダヘッドと動弁室上蓋の縦断側面図、図
１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

【図２】本発明の実施例の動弁室を説明する図で、図２
（Ａ）はシリンダヘッドの平面図、図２（Ｂ）は図２
（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

【図３】本発明の実施例のブリーザ室を説明する図で、
図３（Ａ）は動弁室上蓋の底面図、図３（Ｂ）はブリー
ザ室下側壁の底面図、図３（Ｃ）は図３（Ｂ）のＣ−Ｃ
線断面図である。

【図４】従来技術の図１（Ｂ）相当図である。

【符号の説明】

１…シリンダヘッド、２・３…バルブ、２ｂ・３ｂ…バ
ルブ軸入力端部、４…動弁室、５…オイル流下通路、６
・７…動弁カム、６ａ・７ａ…カムトップ、８…動弁カ
ム軸、９…アーム枢軸、１０・１１…バルブ連動アー
ム、１０ａ・１１ａ…入力端部、１０ｂ・１１ｂ…出力
端部、１５…オイル溜め溝、１６…オイル、１８…上
蓋、３３…上蓋横側壁、３４…上蓋天井壁、３６…動弁
室横側壁、３７…部分、３８…窪み、３９…点火プラ
グ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｆ 1/24 Ｑ 8109−3Ｇ (72)発明者 井上 直樹 大阪府堺市石津北町64 株式会社クボタ堺 製造所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダヘッド(１)の下部に吸排気用の
   バルブ(２)・(３)を取り付け、シリンダヘッド(１)の上
   部に動弁室(４)を設け、この動弁室(４)をオイル流下通
   路(５)を介してクランク室に連通し、この動弁室(４)内
   の下部に複数の動弁カム(６)・(７)を備えた動弁カム軸
   (８)を横架し、動弁室(４)内の上部に動弁カム軸(８)と
   平行なアーム枢軸(９)を横架し、このアーム枢軸(９)に
   複数のバルブ連動アーム(１０)・(１１)を揺動自在に枢
   支し、各バルブ連動アーム(１０)・(１１)の入力端部
   (１０ａ)・(１１ａ)を動弁カム(６)・(７)のカム面に接
   当し、各バルブ連動アーム(１０)・(１１)の出力端部
   (１０ｂ)・(１１ｂ)を各バルブ(２)・(３)のバルブ軸入
   力端部(２ｂ)・(３ｂ)に接当して構成した、縦型頭上カ
   ム式エンジンにおいて、 動弁室(４)の内底にオイル溜め溝(１５)を凹設し、この
   オイル溜め溝(１５)内に溜まったオイル(１６)を動弁カ
   ム(６)・(７)のカムトップ(６ａ)・(７ａ)で跳ね上げる
   ように構成し、動弁室(４)に椀型の上蓋(１８)を設け、
   動弁カム(６)・(７)のオイル跳ね上げ側に位置する上蓋
   横側壁(３３)をアーム枢軸(９)側に向けて傾斜状に立ち
   上げ、この上蓋横側壁(３３)をアーム枢軸(９)の上方の
   上蓋天井壁(３４)に連続させた、ことを特徴とする縦型
   頭上カム式エンジン。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した縦型頭上カム式エン
   ジンにおいて、前記オイル溜め溝(１５)の内底面を、動
   弁カム(６)・(７)のカムトップ(６ａ)・(７ａ)の回転軌
   跡に沿う円弧面状に形成した、ことを特徴とする縦型頭
   上カム式エンジン。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載した縦型
   頭上カム式エンジンにおいて、動弁カム(６)・(７)のオ
   イル跳ね上げ側に位置する動弁室横側壁(３６)のうち、
   一部の動弁カム(７)・(７)と対向する部分(３７)・(３
   ７)をその動弁カム(７)・(７)に向けて膨出状に湾曲さ
   せ、この部分(３７)・(３７)に形成される動弁室横側壁
   (３６)の窪み(３８)・(３８)に点火プラグ(３９)・(３
   ９)または燃料噴射ノズルを収容した、ことを特徴とす
   る縦型頭上カム式エンジン。