JPH073167B2 - ４サイクルエンジンのカム軸駆動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はオーバヘッドカム形の４サイクルエンジンに係
り、特にそのカム軸の駆動装置に関する。

〔従来技術〕

シリンダヘッドにカム軸を設けたエンジンにおいて、従
来、カム軸の駆動手段としてはタイミングチェーンやベ
ルトが用いられているが、最近、動力伝達を確実に行な
い、かつタイミングのずれを無くすため、互いに噛合う
複数の歯車を用いたものが知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、この構成の場合、歯車には強度上、炭素鋼や
合金鋼が用いられるため、エンジンの熱膨張によってカ
ム軸とクランク軸との軸間距離が変化した場合、上記歯
車とエンジン側との材質の違いにより、カム軸又はクラ
ンク軸との噛合い部分のバックラッシが不所望に変動す
ることがあった。

このため、中間歯車が叩き音を発し、歯車騒音が大きく
なる不具合がある。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明においては、カム軸とクランク軸との間
に介在される複数の中間歯車を、軸受部材を介して互い
に一体的に連結し、この軸受部材を、上記カム軸又はク
ランク軸と噛合う中間歯車の回転軸を中心として揺動可
能に枢支するとともに、この軸受部材の揺動中心とは反
対側に位置する中間歯車の回転中心を、クランク軸又は
カム軸と上記軸受部材の回転中心とを結ぶ線に対し偏心
させて設け、かつまた、エンジン側には軸受部材を揺動
変位させて、カム軸又はクランク軸と噛合う中間歯車
を、カム軸又はクランク軸側に押圧するとともに、これ
ら互いに噛合う中間歯車とカム軸又はクランク軸との間
の軸間距離を調整する調整機構を設けたことを特徴とす
る。

〔作用〕

この構成によれば、調整機構を介して軸受部材をカム軸
とクランク軸との間で揺動させれば、互いに噛合う中間
歯車とカム軸又はクランク軸との間の軸間距離を自由に
調整することができる。

このため、たとえエンジンの熱膨張によって、互いに噛
合うカム軸と中間歯車又はクランク軸と中間歯車との軸
間距離が変化した場合でも、噛合い部分のバックラッシ
を最適値に保つことができ、歯車騒音を低く抑えること
ができる。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を、ダブルオーバヘッドカム形
（DOHC）４サイクルエンジンに適用した図面にもとづい
て説明する。

図中符号１はクランクケースであり、このクランクケー
ス１内のクランク室２には、クランク軸３が軸支されて
いる。クランクケース１上には、シリンダブロック４お
よびシリンダヘッド５が被嵌されており、このシリンダ
ブロック４内に収容したピストン６は、コネクティング
ロッド７を介してクランク軸３に連結されている。

なお、本実施例の場合、クランクケース1,シリンダブロ
ック４およびシリンダヘッド５は、アルミ合金によって
構成されている。

また、シリンダヘッド５には、吸気バルブ８および排気
バルブ９が支持されており、これら吸気バルブ８および
排気バルブ９は、吸気用カム軸10および排気用カム軸11
によって個別に開閉される。これら両カム軸10,11はシ
リンダヘッド５とヘッドカバー12との間に形成された動
弁室13内に配置されており、この動弁室13はシリンダヘ
ッド５およびシリンダブロック４内に連続して設けた通
路14を介して、クランク室２内と連通されている。そし
て、この通路14内には、クランク軸３の動力を吸気用カ
ム軸10および排気用カム軸11に伝える歯車機構15が介在
されており、以下この歯車機構15の詳細について第２図
を加えて説明する。

すなわち、上記通路14内には、例えば炭素鋼あるいは合
金鋼からなる第１の中間歯車16、第２の中間歯車17およ
び第３の中間歯車18が収容されており、これら三つの中
間歯車16,17,18は互いに噛合うとともに、上記通路14内
において、同一直線０_１−０_１上に沿って一列に配列さ
れている。中間歯車16,17,18の回転軸19,20,21は、軸受
部材としての歯車ホルダ22を介して回転自在に支持され
ており、この歯車ホルダ22によって三つの中間歯車16,1
7,18が一体的に連結されてユニット化されている。そし
て、この歯車ユニット23は、そのクランクケース１側に
位置する第１の中間歯車16が、クランク軸３上に設けた
カム軸駆動用の駆動歯部24に噛合っているとともに、シ
リンダヘッド５側の第３の中間歯車18が、上記両カム軸
10,11上に固定した駆動歯車25,25に夫々噛合っている。
また、本実施例の場合、第３の中間歯車18の回転軸21
は、通路14の動弁室13内への開口端部にブラケット26,2
6を介して枢支されており、このことにより、歯車ユニ
ット23全体が通路14内において、第３の中間歯車18の回
転軸21を中心として揺動可能に支持されている。さら
に、この歯車ユニット23は上記揺動中心とは反対側に位
置する第１の中間歯車16の回転中心を、クランク軸３の
軸中心と上記回転軸21の軸中心を結ぶ基準線Ｘ_１−Ｘ_１
に対し、吸気用カム軸10側に偏心させた姿勢で設けられ
ており、これら三つの中間歯車16,17,18の噛合い部を始
めとして、第１の中間歯車16と駆動歯部24および第３の
中間歯車18と駆動歯車25,25の噛合い歯面間には、一定
のバックラッシが形成されている。

一方、エンジンのシリンダブロック４には、上記歯車ユ
ニット23を揺動変位させて、第１の中間歯車16と駆動歯
部24との間のバックラッシを調整するための調整機構27
が設けられている。この調整機構27について説明を加え
ると、シリンダブロック４の壁部には、上記通路14内に
突出する押圧ロッド27aが摺動可能に支持されており、
この押圧ロッド27aの先端部は、歯車ホルダ22の揺動端
側の側面に当接されている。そして、この押圧ロッド27
aはスプリング28によって常時歯車ホルダ22を押圧する
方向、つまり、第１の中間歯車16を駆動歯部24に対し押
圧する方向に付勢されており、この押圧ロッド27aの通
路14内への突出量は、ボルト29のねじ込み量を変えるこ
とで増減調整される。

なお、この調整機構27は、シリンダブロック４の壁部内
に、押圧ロッド27aが通路14内から抜け出る方向に戻る
のを阻止するラチェット機構30を備えている。

このような構成によれば、歯車ユニット23を通路14内に
おいて揺動可能に枢支するとともに、クランク軸３の駆
動歯部24と噛合う第１の中間歯車16を、クランク軸３の
軸中心を通る基準線Ｘ_１−Ｘ_１に対し偏心させて設けた
ので、調整機構27の押圧ロッド27aを介して歯車ホルダ2
2を揺動させれば、第１の中間歯車16とクランク軸３と
の軸間距離を自由に調整することができる。

したがって、中間歯車17〜18とシリンダヘッド５等のエ
ンジン側の構成部材との材質の違いにより、カム軸10,1
1とクランク軸３との軸間距離が変化した場合でも、第
１の中間歯車16と駆動歯部24との間のバックラッシを最
適値に保つことができ、このため、歯面相互の叩き音が
発生し難くなり、騒音を低く抑えることができる。

なお、本発明に係る４サイクルエンジンは、カム軸を二
本設けたDOHCエンジンに限らず、吸気カムと排気カムを
一本のカム軸上に設けた、いわゆるSOHCエンジンであっ
ても良く、この場合は、歯車ユニットの揺動中心をクラ
ンク軸側の中間歯車とし、カム軸の駆動歯車と中間歯車
との間でバックラッシの調整を行なうようにしても良
い。

〔発明の効果〕

以上詳述した本発明によれば、中間歯車とカム軸又はク
ランク軸との噛合い部分のバックラッシを最適値に調整
することができ、歯車騒音を低く抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はエンジンの断
面図、第２図はクランク軸からカム軸への動力伝達経路
を示す一部断面した側面図、第３図はラチェット機構の
断面図である。 ３……クランク軸、５……シリンダヘッド、10,11……
カム軸（吸気用カム軸、排気用カム軸）、16,17,18……
中間歯車、19,20,21……回転軸、22……軸受部材（歯車
ホルダ）、27……調整機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クランク軸の動力を、互いに噛合う複数の
   金属製の中間歯車を介してシリンダヘッドのカム軸に伝
   えるようにした４サイクルエンジンにおいて、 上記複数の中間歯車を、軸受部材を介して互いに一体的
   に連結し、この軸受部材を、上記カム軸又はクランク軸
   と噛合う中間歯車の回転軸を中心として揺動可能に枢支
   するとともに、この軸受部材の揺動中心とは反対側に位
   置する中間歯車の回転中心を、クランク軸又はカム軸と
   上記軸受部材の回転中心とを結ぶ線に対し偏心させて設
   け、かつ、上記エンジン側には軸受部材を揺動変位させ
   て、カム軸又はクランク軸と噛合う中間歯車を、カム軸
   又はクランク軸側に押圧するとともに、これら互いに噛
   合う中間歯車とカム軸又はクランク軸との間の軸間距離
   を調整する調整機構を設けたことを特徴とする４サイク
   ルエンジンのカム軸駆動装置。