JPH082403Y2 - カムシャフトおよび組付ライン共用のためのスラスト軸受構造 - Google Patents

カムシャフトおよび組付ライン共用のためのスラスト軸受構造

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JPH082403Y2
JPH082403Y2 JP1989058077U JP5807789U JPH082403Y2 JP H082403 Y2 JPH082403 Y2 JP H082403Y2 JP 1989058077 U JP1989058077 U JP 1989058077U JP 5807789 U JP5807789 U JP 5807789U JP H082403 Y2 JPH082403 Y2 JP H082403Y2
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thrust
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、吸、排気バルブの配列順序がエンジン長手
方向に互いに逆転している2種類のシリンダヘッドに、
同じカムシャフト製造ラインから製造されたカムシャフ
ト、したがってカム部、スラストフランジ部等の位置、
相互間ピッチが本質的に同じカムシャフトを、共用し
て、同じ組付ラインにて、装着できるようにするため
の、カムシャフト用スラスト軸受構造に関する。
〔従来の技術〕
ある一つのエンジンを、エンジンの基本的構成、すな
わち燃焼室構成を変えないで吸、排気系のとりまわしの
みをエンジン長手方向中心線に対して反転させたい場合
がある。たとえば右ハンドル車に搭載するエンジンを左
ハンドル車に搭載するような場合にそのような要求が生
じる。
このような場合、エンジン全体を長手方向に反転させ
ることができれば問題がないのであるが、エンジン全体
を反転させるとパワートレインへの連結部やカムシャフ
トへの駆動力伝達機構部までもが反転するので車両に搭
載不可能となる。したがって、パワートレインへの連結
部やカムシャフトへの駆動力伝達機構部の位置(第6図
のXの部分)はそのままにして、シリンダ部(第6図の
Yの部分)だけをエンジン長手方向に反転させた構造が
とられる。すなわち、第6図に示すように、吸気バルブ
INと排気バルブEXの配列順序は、2種類のシリンダヘッ
ドA1、A2について、互いに逆転しているが、シリンダボ
アの中心位置B、およびクランクシャフトからカムシャ
フトC1、C2に駆動力を伝達するスプロケットSの位置
は、2種類のシリンダヘッドA1、A2について、互いに同
じである。
このような2種類のシリンダヘッドA1、A2にカムシャ
フトC1、C2を搭載する場合、従来は、2種類のカムシャ
フトC1、C2は別々のカムシャフト製造ラインにて製造さ
れた2種類のカムシャフトとされねばならなかった。す
なわち、同一のカムシャフト製造ラインで製造されたカ
ムシャフトを2種類のシリンダヘッドA1、A2に共用する
ことはできなかった。何となれば、吸、排気バルブIN、
EXの配列順序が2種類のシリンダヘッドA1、A2について
互いに逆転すると、吸気バルブINと排気バルブEXの大き
さが互いに異なるから、カムシャフトC1、C2のカム位置
N1、N2はエンジン軸方向にδだけ互いにずれ、一方スラ
ストフランジF1、F2、スプロケット歯位置Sはずれない
ので、同じカムシャフトを用いれなかったからである。
このようにカム位置N1、N2、したがってジャーナル位置
(カムの間に位置してカムシャフトを回転自在に支持す
るジャーナルベアリング位置)と、スラストフランジ位
置とのピッチが、互いに異なる2種類のカムシャフト
C1、C2をそれぞれのシリンダヘッドA1、A2に組み付ける
場合、ジャーナルやスラストのベアリングキャップ取付
けのためのシリンダヘッドへのボルト穴加工はシリンダ
ヘッドA1、A2について異なるピッチで行なわなければな
らないので、同じ組付けラインでシリンダヘッドA1、A2
にボルト穴加工を施すことはできない。すなわち、いっ
たんラインを止めてボルト穴加工機の工具のピッチを調
節したりコンピュータへのボルト穴位置記憶を変えたり
しなければならず、同じ運転に係る組付ラインでボルト
穴加工を施すことはできない。
製造工程からみると、従来は、第5図に示すように、
カムシャフト製造工程M2では、互いに別々の2種類のカ
ムシャフトが製作され、シリンダヘッド製造工程M3では
スラスト面が2種類のシリンダヘッドについて軸方向に
同位置に形成され、スラストベアリングのベアリングキ
ャップ製造工程M1では軸方向中心にボルト通し穴を穿設
したベアリングキャップが製作されていた。そして、こ
れらを組付ラインM4にて搬入して互いに組付けるに際
し、まずシリンダヘッドにボルト穴加工し、次にカムシ
ャフトを搭載し、次にベアリングキャップを装着して動
弁系を組み立てていた。したがって、カムシャフトには
2種類のカムシャフトが用意されねばならず、2つのシ
リンダヘッドに対して異なるピッチのボルト穴加工を施
さなければならないので組付ラインは共用できなかっ
た。
〔考案が解決しようとする課題〕
しかし、同じ組付けライン(したがってボルト穴加工
位置不変のライン)で、2種類のシリンダヘッドA1、A2
に動弁機構を組付けることができれば、組付けコストを
大幅に低減できる。この場合、同じ製造ラインから供給
されたカムシャフト(鋳造段階が同じで削り出し加工の
みが削り仕様のコンピュータへの記憶調整によって若干
異変されているかもしれないカムシャフト)を、2種類
のシリンダヘッドに共用できれば、カムシャフト製造コ
ストもさらに大幅に軽減できる。
本考案は、2種類のシリンダヘッドに対してカムシャ
フトを共用するとともに同じ組付ラインでカムシャフト
の組付けができるようにするための、スラスト軸受部の
構造を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、本考案によれば、つぎのカムシャフトお
よび組付ライン共用のためのスラスト軸受構造によっ
て、達成される。すなわち、 吸、排気バルブの配列順序がエンジン長手方向に互い
に逆転しておりボアセンタ位置がエンジン長手方向に互
いに一致している2種類のシリンダヘッドに、同じカム
シャフト製造ラインからのカムシャフトを、エンジン長
手方向に互いにδだけずらして搭載して共用するに用い
る、スラスト軸受構造であって: 2種類のシリンダヘッドのそれぞれに形成されるスラ
スト軸受部の一対のスラスト面が、2種類のシリンダヘ
ッドについて、軸方向にδだけ互いに位置をずらせて加
工されており; スラスト軸受ベアリングキャップに穿設されるボルト
通し穴が、前記ずれ量δの1/2だけ、ベアリングキャッ
プ幅方向中心より隔たった位置に形成されており; シリンダヘッドに加工される、前記スラスト軸受ベア
リングキャップの取付け用のボルトねじ穴が、前記2種
類のシリンダヘッドについて互いに反対方向に、前記ず
れ量δの1/2だけ、前記一対のスラスト面間の中心位置
より隔たった位置に加工されているとともに、前記2種
類のシリンダヘッドについてエンジン長手方向にエンジ
ン端から同距離の位置に加工されており、前記スラスト
ベアリングキャップは、ボルト通し穴とボルトねじ穴と
が一致するように、前記2種類のシリンダヘッドについ
て互いに反転させて、スラスト軸受部に締結されるこ
と、を特徴とするカムシャフトおよび組付ライン共用の
ためのスラスト軸受構造。
〔作用〕
上記のように構成された構造では、例えば第1図に示
すように、カムシャフトのジャーナル間ピッチP1、P2
P3が2種類のシリンダヘッドA1、A2について互いに同じ
であり、かつスラストフランジF1、F2と隣接カムジャー
ナルとの間隔P(以下ピッチPともいう)も2種類のシ
リンダヘッドA1、A2について同じ(スラスト面の位置を
変えてあるため)であるので、カムシャフトCをδだけ
互いに軸方向に変位させても、カムシャフトCには同じ
カムシャフト製造ラインからのカムシャフトCが共用で
きる。(従来は前記ピッチPが2種類のカムシャフト
C1、C2について異なるので、共用できなかった。) また、シリンダヘッドA1、A2に加工される、ベアリン
グキャップ取付けのためのボルトねじ穴のピッチP、
P1、P2、P3は、2種類のシリンダヘッドA1、A2について
同じであり、かつスラストベアリングのベアリングキャ
ップ取付けのためのボルトねじ穴は、第2図に示すよう
に、2種類のシリンダヘッドA1、A2について、軸方向に
同じ位置とされているので、同じ組付ラインにてボルト
ねじ穴を加工できる。
このようにした場合、第2図に示すように、ボルトね
じ穴は、2種類のシリンダヘッドA1、A2について、スラ
スト軸受部の幅方向中心線から互いに反対方向に(一方
は右方向、他方は左方向に)δ/2だけずれて加工される
ことになる。しかし、第3図に示すように、ベアリング
キャップのボルト通し穴も、ベアリングキャップの幅方
向中心からδ/2だけ左右にずらして穿設してあるので、
δ/2だけ左右にずれたボルトねじ穴と位置が一致でき、
ボルトを締めることができる。このようなベアリングキ
ャップは、2種類のシリンダヘッドA1、A2への組付時に
反転させてとりつけるだけで、同一の形状のベアリング
キャップを用いることができる。
すなわち、2種類のシリンダヘッドA1、A2に対して、
カムシャフトCを共用しかつ組付ラインを共用するに際
して要求される従来構造からの変更点は、ベアリングキ
ャップのボルト通し穴のキャップ幅方向中心線からのず
れた穿設、およびシリンダヘッドのスラスト軸受部のス
ラスト面の互いにずれた形成、シリンダヘッドのボルト
ねじ穴のスラスト軸受部中心線からのずれた加工(何れ
もスラスト軸受に関する構造)のみであり、これらは本
質的にコストアップを招くものではない。これらの変更
のみによって、カムシャフト組付ラインの共用化、カム
シャフトの共用化をはかることが可能となり、大幅な製
造、組付コストの低減がはかられる。
〔実施例〕
以下に、本考案に係る、カムシャフトおよび組付ライ
ン共用のためのスラスト軸受構造の、望ましい実施例
を、第1図から第5図までの図面を参照して説明する。
第1図において、2種類のシリンダヘッドA1、A2にお
ける、吸気バルブINと排気バルブEXの配列は、エンジン
長手方向に互いに逆転されており、吸、排気系のとりま
わしをエンジン長手方向中心線に対し逆転してある。吸
気バルブINと排気バルブEXの大きさは互いに異なる(通
常吸気バルブINの径の方が排気バルブEXの径よりも大)
から、吸気バルブIN用カムと排気バルブEX用カムとの間
のジャーナルの幅方向中心位置は、ボアセンタ位置Bか
ら、互いに反対方向にδ/2ずれる。(全量でδずれ
る。)ただし、ボアセンタ位置Bはエンジ、エンジンの
基本的構成上の制約より2種類のシリンダヘッドA1、A2
について、互いに一致させてある。また、動弁系駆動用
のスプロケットも、動弁系駆動系からの制約より2種類
のシリンダヘッドA1、A2について、エンジン長手方向に
同じ側に配置され、かつスプロケット歯位置Sは、2種
類のシリンダヘッドA1、A2について、エンジン長手方向
に互いに一致させてある。このような2種類のシリンダ
ヘッドA1、A2は、第5図に符号M3で示した同じシリンダ
製造工程で製作され得る。
上記の2種類のシリンダヘッドA1,A2には、同じカム
シャフト製造工程(第5図のM2参照)で製作された共通
のカムシャフトCが搭載される。したがって、カムシャ
フトCのカム間ピッチおよびカムとスラストフランジ間
ピッチは、2種類のシリンダヘッドA1、A2について、本
質的には同じである。
また、それぞれのカムシャフトCにおいて、吸気用カ
ムと排気用カムは一般に異なるカムプロフィルを有する
が、カム位置のピッチが同じであるため、カムの削り量
または研磨量を変えるだけで、同じカム研削ラインで、
したがって同じカム製造ラインでそれぞれのカムシャフ
トCを製造することができる。
上記カムシャフトCを2種類のシリンダヘッドA1、A2
に搭載するとき、第1図に示すように、カムシャフトC
もエンジン長手方向に、シリンダヘッドA1、A2につい
て、互いにδだけずらして搭載される。このため、シリ
ンダヘッドA1に搭載されたカムシャフトCのスラストフ
ランジF1と、シリンダヘッドA2に搭載されたカムシャフ
トCのスラストフランジF2とは、エンジン長手方向にδ
だけ位置がずれる。
これに対応して、第1図に示すように、2種類のシリ
ンダヘッドA1、A2のそれぞれに形成されるスラスト軸受
部の一対のスラスト面F1、F1、F2、F2(シリンダヘッド
A1のスラスト面をF1、F1、シリンダヘッドA2のスラスト
面をF2、F2とする)も、2種類のシリンダヘッドA1、A2
について、軸方向にδだけ互いに位置をずらして加工さ
れている。このスラスト面F1、F1、F2、F2の加工は、第
5図のM3のシリンダヘッド製造工程で予め行なわれてい
る。このスラスト面F1、F1、F2、F2の位置をずらした加
工は、シリンダヘッドの鋳造段階においてスラスト軸受
部を同じ位置に広幅に形成しておいて機械加工時に切削
量を左右に変えることによって、機械加工にみを変える
ことで容易に達成でき、シリンダヘッド製造工程M3に本
質的な変更やコストアップを伴なうことなく達成でき
る。
また、スラスト軸受のベアリングキャップWの製造工
程(第5図のM1)において、そのボルト通し穴R(ベア
リングキャップWを第4図に示すようにスラスト軸受部
Gに締め付けるボルトTを通すための穴)を、第3図
(イ)、(ロ)に示すようにベアリングキャップWの幅
方向中心線より、前記ずれ量δの1/2だけ隔たった位置
に穿設する。このようにすることによって、ベアリング
キャップWは、取付け時において反転させるだけで、2
種類のシリンダヘッドA1、A2について、共用できる。す
なわち、1種類のベアリングキャップWを用意しさえす
ればよい。
これらの共通のベアリングキャップW、2種類のシリ
ンダヘッドA1、A2、共通のカムシャフトCは、同じエン
ジン組付ライン(第5図のM4)に搬入され、以下のよう
にして組み付けられる。
まず、シリンダヘッドA1、A2に、スラスト軸受ベアリ
ングキャップWやジャーナル軸受ベアリングキャップの
取付用のボルトねじ穴Qが加工される。この場合、スラ
スト軸受ベアリングキャップW取付用のボルトねじ穴Q
は、第2図に示すように、2種類のシリンダヘッドA1
A2について、エンジン長手方向に互いに反対方向に、前
記ずれ量δの1/2だけ、一対のスラスト面間の中間位置
より隔たった位置に加工される。こうすることによっ
て、一方のシリンダヘッドA1に加工されるボルトねじ穴
Qと、他方のシリンダヘッドA2に加工されるボルトねじ
穴Qとは、エンジン長手方向に同位置となり、シリンダ
ヘッドA1、A2のある基準点(たとえばシリンダヘッドの
端点)からの距離dが2種類のシリンダヘッドA1、A2
ついて一致し、同じ組付ラインでボルトねじ穴加工を施
すことができる。この場合、寸法dがシリンダヘッド
A1、A2について変わると、同じ組付ラインでボルトねじ
穴加工をすることができなくなるが、本考案では、寸法
dがシリンダヘッドA1、A2について一致するので、同じ
組付ラインで加工が可能となる。ジャーナルベアリング
キャップ取付用のボルトねじ穴加工は、前記のピッチ
P、P1、P2、P3で共通に、2種類のシリンダヘッドA1
A2に加工すればよい。
つぎに、共通のカムシャフト製造工程M2からのカムシ
ャフトCを軸受上にセットし、その上からスラストベア
リングキャップW、ジャーナルベアリングキャップを装
着する。スラストベアリングキャップWを装着するとき
には、シリンダヘッドA1に対しては第3図(イ)の状態
で装着し、シリンダヘッドA2に対しては第3図(ロ)の
状態、すなわち第3図(イ)の状態を反転させた状態、
で装着する。さらに詳しくは、シリンダヘッドA1では、
第2図の上半分に示すように、ボルトねじ穴Qが一対の
スラスト面F1、F1の中心より右方向にδの1/2だけずれ
た位置にあるので、第3図(イ)の状態でスラストベア
リングキャップWを装着し、シリンダヘッドA2では、第
2図の下半分に示すように、ボルトねじ穴Qが一対のス
ラスト面F2、F2の中心より左方向にδの1/2だけずれた
位置にあるので、第3図(ロ)の状態でスラストベアリ
ングキャップWを装着する。このようにすることによっ
て、ボルトねじ穴Qとボルト通し穴Rの位置が一致し
て、ボルトTを通すことが可能となる。最後にボルトT
によってベアリングキャップWをスラスト軸受部Gに締
結する。
つぎに、作用について説明する。
本考案のスラスト軸受構造には2つの大きな作用があ
る。第1は2種類のシリンダヘッドA1、A2に組み付けら
れるカムシャフトCの共用化であり、第2はこの共通カ
ムシャフトの同じ組付ラインにおける2種類のシリンダ
ヘッドA1、A2への組付可能化である。本考案は上記第
1、第2の作用を可能にするためのスラスト軸受構造で
ある。
まず、第1の作用であるカムシャフトCの共用化につ
いて説明すると、2種類のシリンダヘッドA1、A2のボア
センタBはエンジン長手方向に一致していて、ジャーナ
ル位置とスラストベアリング位置だけが共に、吸、排気
バルブの大きさの違いによって生じるずれ量δだけ、エ
ンジン長手方向に互いにずれる。したがって、カムシャ
フトCのシリンダヘッドA1、A2への搭載にあたり、基本
的にはカムシャフトCを前記ずれ量δだけエンジン長手
方向にずらす。この場合問題になるのは、エンジン長手
方向位置が厳しく制限されるスラストベアリングのスラ
スト面F1、F2の位置である。これは、ずれ量δがそれ程
大きな値ではないことに着目し、スラスト軸受部Gを少
し広幅に鋳造しておき、機械加工における削り量をシリ
ンダヘッドA1、A2について変えることによって達成する
(第5図のM3の工程参照)。ジャーナルベアリングの方
は、そのベアリング軸受部と、吸気バルブ駆動用のカム
および排気バルブ駆動用カムとの間に、十分な隙間があ
るので、この隙間によって前記ずれ量δを吸収できるの
で、シリンダヘッドA1、A2について特に鋳造や削り量を
変える必要はない(しかし、変えてもよい)。上記によ
って、第5図のM2の工程に示すように、同じカムシャフ
ト製造工程ラインで、前記共通のカムシャフトCを、製
造できる。
第2の作用である組付ラインの共用化について説明す
る。組付ラインを共用化するには、ボルトねじ穴Qが、
2種類のシリンダヘッドA1、A2について、エンジン長手
方向に同位置になければならない。何となればエンジン
のある一点を基準にして、特定のピッチをもって多数
の、ボルトねじ穴を含む、穴が加工されるからである。
ボルトねじ穴Qを、2種類のシリンダヘッドA1、A2につ
いて同位置とするために、一方のシリンダヘッドA1にお
いては、ボルトねじ穴Qの位置が、一対のスラスト面
F1、F1の中心より一方向(第2図の例では右方向)にず
らしてあり、他方のシリンダヘッドA2においては、ボル
トねじ穴Qの位置が、一対のスラスト面F2、F2の中心よ
り他方向(第2図の例では左方向)にずらしてある。こ
れによって、同一組付ラインにおける、2種類のシリン
ダヘッドA1、A2へのボルトねじ穴加工を可能としてい
る。今、もしも第2図において、ボルトねじ穴を一対の
スラスト面の中心に加工するならば、ボルトねじ穴は2
種類のシリンダヘッドA1、A2についてδだけ位置がずれ
てしまい、同一組付ラインにおけるボルトねじ穴加工が
不可能になる。このことから、本考案におけるδの1/2
だけずらした穴加工の意義が明確になるであろう。
また、もしも第2図において、ボルトねじ穴を一方の
シリンダヘッドA1において一対のスラスト面F1、F2の中
心に加工し、他方のシリンダヘッドA2においてエンジン
長手方向に同位置(一対のスラスト面F2、F2の中心から
δずれた位置)に加工したとすると、同一組付ラインに
おけるボルトねじ穴加工は可能になっても、ベアリング
キャップWへのボルト通し穴Rの加工位置が、一方のシ
リンダヘッドA1装着分に対してはベアリングキャップ幅
方向中心に、他方のシリンダヘッドA2装着分に対しては
ベアリングキャップ幅方向中心からδずれた位置に、そ
れぞれ穿設しなければならず、結局2種類のベアリング
キャップを用意しなければならなくなる。しかし、本考
案においては、ボルトねじ穴Qを、2種類のシリンダヘ
ッドA1、A2について、スラスト面F1、F2およびF2、F2
それぞれの中心から、前記ずれ量δの1/2だけづつ、互
いに反対方向にずらしてあるので、ベアリングキャップ
Wに穿設するボルト通し穴Rをδの1/2だけ中心からず
らして穿設することにより(第5図の工程M1参照)、取
付けに際しベアリングキャップWをシリンダヘッドA1
A2について反転させるだけで、ベアリングキャップWを
共用化できる(第5図の工程M4参照)。このことから
も、本考案におけるδの1/2だけずらした穴加工の意義
が明確になるであろう。
〔考案の効果〕
本考案によれば、吸、排気バルブの配列順序を逆転さ
せかつスプロケット位置を同じ側とした2種類のシリン
ダヘッドにおいて、 (イ)同じカムシャフト製造工程からのカムシャフトC
を2種類のシリンダヘッドA1、A2に共用でき、 (ロ)組付ラインの運転を止めて調節することなく同じ
組付ラインで、ボルトねじ穴Qの加工を施してカムシャ
フト、カムシャフトスラスト軸受等の組立てを行なうこ
とができ、 (ハ)しかも、スラスト軸受のベアリングキャップW
を、2種類のシリンダヘッドのスラスト軸受について、
共用化できる、 という種々の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の一実施例に係る、カムシャフトおよび
組付ライン共用のためのスラスト軸受構造、を有する2
種類のシリンダヘッドの概略平面図、 第2図は第1図のスラスト軸受の近傍の概略平面図、 第3図(イ)は第1図の構造に装着されるスラストベア
リングキャップの平面図、 第3図(ロ)は第3図(イ)と同じスラストベアリング
キャップを反転させた場合の平面図、 第4図はスラスト軸受構造の一部断面正面図、 第5図はベアリングキャップ、カムシャフト、2種類の
シリンダヘッドのそれぞれの製作工程およびそれらの組
付工程の関係を示すブロック図(ただし、従来技術と本
考案とを対比して示してある図)、 第6図は従来の2種類のシリンダヘッドの概略平面図、 である。 A1、A2……2種類のシリンダヘッド B……ボアセンタ位置 S……スプロケット歯位置 IN……吸気バルブ EX……排気バルブ C……カムシャフト Q……ボルトねじ穴 W……スラストベアリングキャップ R……ボルト通し穴 F1……シリンダヘッドA1のスラスト軸受のスラスト面 F2……シリンダヘッドA2のスラスト軸受のスラスト面 δ……スラスト面F1とスラスト面F2のずれ量

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】吸、排気バルブの配列順序がエンジン長手
    方向に互いに逆転しておりボアセンタ位置がエンジン長
    手方向に互いに一致している2種類のシリンダヘッド
    に、同じカムシャフト製造ラインからのカムシャフト
    を、エンジン長手方向に互いにδだけずらして搭載して
    共用するに用いる、スラスト軸受構造であって: 2種類のシリンダヘッドのそれぞれに形成されるスラス
    ト軸受部の一対のスラスト面が、2種類のシリンダヘッ
    ドについて、軸方向にδだけ互いに位置をずらして加工
    されており; スラスト軸受ベアリングキャップに穿設されるボルト通
    し穴が、前記ずれ量δの1/2だけ、ベアリングキャップ
    幅方向中心より隔たった位置に形成されており; シリンダヘッドに加工される、前記スラスト軸受ベアリ
    ングキャップの取付け用のボルトねじ穴が、前記2種類
    のシリンダヘッドについて互いに反対方向に、前記ずれ
    量δの1/2だけ、前記一対のスラスト面間の中心位置よ
    り隔たった位置に加工されているとともに、前記2種類
    のシリンダヘッドについてエンジン長手方向にエンジン
    端から同距離の位置に加工されており、前記スラストベ
    アリングキャップは、ボルト通し穴とボルトねじ穴とが
    一致するように、前記2種類のシリンダヘッドについて
    互いに反転させて、スラスト軸受部に締結されること、
    を特徴とするカムシャフトおよび組付ライン共用のため
    のスラスト軸受構造。
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