JPWO2005005814A1 - エンジン - Google Patents
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Abstract
Description
また、そのシリンダヘッドには、そのロッカーアームを駆動させるカムシャフトが配設されると共に、このカムシャフトにクランク軸からの駆動力が伝達されるスプロケットが配設されている。このシリンダヘッドには、その吸・排気用バルブ及びスプロケットが外部に露出する開口が形成され、そのシリンダヘッドの上側には、その開口を覆うヘッドカバーが配設されている。そのヘッドカバーを取り外すことにより、タペット調整が行えるようになっている(例えば、特開2000−303906号公報参照)。
しかしながら、このような従来のものにあっては、シリンダヘッドに吸・排気用バルブ及びスプロケットが外部に露出する大きな開口が形成されているため、強度が弱くなることから、この開口の上に別体の補強プレートを取り付け、更に、この上にヘッドカバーを取り付けるようにすると、部品点数が増加すると共に、エンジンの高さが高くなってしまう。
また、吸・排気用バルブを外部に露出させる開口が2ヶ所形成されると共に、この2ヶ所の開口は異なる向きに傾いているため、それら開口を形成するのは大変であった。
かかる課題を達成することのできる本発明のエンジンは、シリンダヘッドに配設されたカムシャフトに回転部材が固定され、該回転部材に、クランク軸からの駆動力が伝達されると共に、該回転部材を収容する収容室の天壁が前記シリンダヘッドに一体形成され、該シリンダヘッドの上面部には、前記天壁に隣接して開口が形成され、該開口から吸気・排気バルブが外部に臨むように構成されると共に、該開口の開口面は、前記天壁の上端より低い位置で、且つ、開口面が同一平面上となるように形成されたエンジンとしたことを特徴とする。
また、本発明のエンジンにおいて、前記シリンダヘッドをシリンダブロックに固定するヘッド締結部材を、前記開口の内側に配設し、該ヘッド締結部材を前記開口を介して外部に臨むように配置することが好ましい。
また、かかる課題を達成することのできる本発明のエンジンは、シリンダヘッドに配設されたカムシャフトに回転部材が固定され、該回転部材に、クランク軸からの駆動力を伝達する巻掛け伝動帯が掛けられると共に、該回転部材が収容される天壁を有する収容室が前記シリンダヘッドに形成され、該シリンダヘッドの上面部には、前記天壁に隣接して開口が形成され、前記シリンダヘッドをシリンダブロックに固定するヘッド締結部材が前記開口から臨むように構成されると共に、前記開口の開口面は、前記天壁の上端より低い位置に形成されたことを特徴とする。
また、本発明のエンジンにおいて、前記開口の周縁部の、該開口を覆うヘッドカバーとの合い面には、前記収容室側の前記回転部材の配設位置と対応した位置が、前記開口の中央寄りに向けて凹むことにより、収容室側凹部が形成されていることが好ましい。
また、本発明のエンジンにおいて、前記開口の周縁部の、該開口を覆うヘッドカバーとの合い面は、前記収容室側と反対側の対向辺部が、前記開口中央寄りに向けて凹むことにより、プラグ側凹部が形成され、該プラグ側凹部内にスパークプラグが配置されていることが好ましい。
また、本発明のエンジンにおいて、前記単一の開口内から前記吸気バルブと前記排気バルブとが外部に臨んでいることが好ましい。
また、本発明のエンジンにおいて、前記開口の開口面は、シリンダ軸心に対して傾斜していることが好ましい。
また、本発明のエンジンにおいて、前記天壁は、前記カムシャフト方向から見て、前記回転部材より大きい円弧形状を呈していることが好ましい。
図2は、同実施の形態に係るシリンダヘッド側の一部を破断した正面図である。
図3は、同実施の形態に係る図2の右側面図である。
図4は、同実施の形態に係るAIS配設状態を示す一部を破断した正面図である。
図5は、同実施の形態に係る吸・排気用バルブを示す断面図である。
図6は、同実施の形態に係るシリンダヘッドの平面図である。
図7は、同実施の形態に係るシリンダヘッドの側面図である。
なお、図中の符号、11はエンジン、13はシリンダヘッド、13aは挿通孔、13bは収容室、13cは天壁、13dは合い面、13eは収容室側凹部、13fはプラグ側凹部、13gは収容室開口、13hは開口、16はカムシャフト、17はスプロケット(回転部材)、19はカムチェーン(巻掛け伝動帯)、22は吸気バルブ、23は排気バルブ、27はヘッドカバー、31はスタッドボルト(ヘッド締結部材)、32は締付けナット(ヘッド締結部材)である。
図1乃至図7に、この発明の実施の形態を示す。
まず構成を説明すると、図1中符号11は、自動二輪車に配設された単気筒4サイクル、4バルブのエンジンで、このエンジン11は、図示省略のシリンダブロックにシリンダヘッド13が取り付けられている。
このシリンダヘッド13には、図1に示すように、径の異なる軸受け14,15を介してカムシャフト16が回転自在に配設され、このカムシャフト16の端部には、「回転部材」としてのスプロケット17がボルト18により取り付けられている。このスプロケット17に「巻掛け伝動帯」としてのカムチェーン19が掛けられ、このカムチェーン19を介してクランク軸からの駆動力がスプロケット17、カムシャフト16に伝達されるように構成されている。
このカムシャフト16には、吸気・排気用のカム部16aが形成され、これらカム部16aに、図5に示すような吸気側ロッカーアーム20及び排気側ロッカーアーム21の一端部20a,21aが当接される一方、他端部20b,21bが吸気バルブ22及び排気バルブ23に当接されるようになっている。これで、カムシャフト16が回転されることにより、各ロッカーアーム20,21が回動軸20c,21cを中心に揺動して、各バルブ22,23が所定のタイミングで作動させられて吸気通路24及び排気通路25が開閉されるように構成されている。
それら吸気バルブ22と排気バルブ23は、それぞれ2本づつ計4本配設され、これら吸気バルブ22及び排気バルブ23の上側には開口13hが形成され、この開口13hに「カバー」としてのヘッドカバー27が取付ねじ28により着脱自在に配設されている(図1及び図6参照)。
また、その開口13h内で、カムシャフト16を挟んだ両側に、図6に示すように、それぞれ2ヶ所づつ「ヘッド締結部材」としてのスタットボルト31及び締付けナット32が配設され、これらスタットボルト31及び締付けナット32により、シリンダヘッド13がシリンダブロックに取り付けられるようになっている。
すなわち、そのシリンダブロックに形成された挿通孔に「締付けボルト」としてのスタッドボルト31が挿入されて固定されることにより、このスタッドボルト31がシリンダブロックから突設されている。このスタッドボルト31は、シリンダヘッド13の挿通孔13aに挿通されるようになっており、シリンダ軸と平行に配置されている。そして、このスタッドボルト31に締付けナット32が螺合されることにより、シリンダヘッド13がシリンダブロックに取り付けられるようになっている。
そして、そのヘッドカバー27を外すことにより、締付けナット32が露出して、この締付けナット32を着脱することができるように構成され、締付けナット32を外すことにより、シリンダヘッド13をシリンダブロックから外すことができるようになっている。
一方、図1に示すように、カムシャフト16の図中左側端部に固定されたスプロケット17には、ブリーザ装置35のブリーザ回転体36が取り付けられ、このブリーザ回転体36に対向してブリーザ固定体37が配設されている。また、このブリーザ回転体36内には、デコンプ装置39の回動部材40が回動軸41を中心に回動自在に配設され、この回動部材40は、スプロケット17の回転時の遠心力により回動するように構成されている。
これらスプロケット17やブリーザ装置35等がシリンダヘッド13の収容室13b内に収容され、この収容室13bの天壁13cがシリンダヘッド13に一体成形されている。この収容室13bは前記開口13hに隣接して形成され、この開口13hの開口面が、前記天壁13cの上端より、低い位置に設定されると共に、天壁13cは、カムシャフト16方向から見て、スプロケット17の径より大きい円弧形状を呈している。
そして、この開口13hの周縁部の、この開口13hを開閉するヘッドカバー27との合い面13dは、収容室13b側のスプロケット17の配設位置と対応した位置に図6に示すように、開口中央寄りに向けて凹んだ収容室側凹部13eが形成されている。この収容室側凹部13eの両側位置に、スタッドボルト31及び締付けナット32が配置されている。
また、その合い面13dは、収容室13b側と反対側の対向辺部に、開口中央寄りに向けて凹んだプラグ側凹部13fが形成され、このプラグ側凹部13fにスパークプラグ43が配置されている。
さらに、その合い面13dには、図4及び図6に示すように、取付面13iが一体成形され、この取付面13iにAIS(エア・インダクション・システム)50が取り付けられている。
さらにまた、前記収容室13bの側方には、収容室開口13gが形成され、この収容室開口13gにウオータポンプ装置47のウオータポンプハウジング48の嵌合部48aがシール状態で嵌合されて取り付けられている。このウオータポンプ装置47は、インペラ軸45及びインペラ46を有し、そのインペラ軸45がカムシャフト16に取り付けられたボルト18に嵌合されることにより、カムシャフト16の回転に伴って、インペラ46が回転するようになっている。
このようなものにあっては、スプロケット17が収容される収容室13bの天壁13cをシリンダヘッド13に一体成形することにより、このシリンダヘッド13の強度を向上させることができる。しかも、上記のようにシリンダヘッド13の剛性を確保できるため、開口13hの開口面を天壁13cの上端より低い位置に形成することにより、シリンダヘッド13の高さを低くすることができる。すなわち、開口13hを収容室13b側まで連続して形成すると、剛性が弱くなるため、開口13hの上面に別体の補強プレートを配設する必要があり、更に、この上にヘッドカバー27を固定すると、シリンダヘッド13の高さが高くなってしまう。これに対して、この発明では、天壁13cを一体成形することによりシリンダヘッド13の強度が向上しているため、その別体の補強プレートを配設する必要がないと共に、天壁13cより低い位置に開口13hが形成されているため、この開口13hにヘッドカバー27を取り付けた場合でも、シリンダヘッド13の高さを低くすることができる。
また、この収容室13bには、スプロケット17の側方に収容室開口13gが形成され、この収容室開口13gがウオータポンプハウジング(閉塞部材)48で閉じられるようになっている場合でも、その天壁13cがシリンダヘッド13に一体成形されているため、その収容室開口13gの周縁部(合わせ面)が、途中でずれたりすることなく、そのウオータポンプハウジング48の嵌合部48aの合わせ面と確実に接触させることができ、シール性を確保することができる。
すなわち、天壁13c側がシリンダヘッド13と別体となっていると、収容室開口13gの周縁部(シール部分)が不連続となるため、成形誤差や組付け誤差等により、シール部分が天壁13c側との間でずれ、シール不良等が生じる虞がある。これに対して、この発明のように天壁13cをシリンダヘッド13と一体に形成すると、そのようなシール不良等が生じる虞がない。
さらに、開口13hの開口面が同一平面上に形成されているため、傾きの異なる複数の開口を成形する場合より、容易に成形できる。
さらにまた、スタッドボルト31及び締付けナット32を開口13hの内側に配置することにより、スタッドボルト31を短くでき、軸力を安定させることができると共に、スタッドボルト31及び締付けナット32がヘッドカバー27の上側に突出していないため、エンジン11の高さを低くできる。また、ヘッドカバー27を外すことにより、タペット調整を行うことができると共に、そのスタッドボルト31及び締付けナット32を着脱できて、シリンダヘッド13をシリンダブロックに対して着脱できる。
また、開口13hの周縁部の合い面13dは、収容室13b側のスプロケット17の配設位置と対応した位置が、開口13h中央寄りに向けて凹んで、収容室側凹部13eが形成されているため、スプロケット17を各バルブ22,23側に接近させることができ、シリンダヘッド13側(エンジン11上部)のカムシャフト16方向の幅をよりコンパクトな形状に形成できる。
さらに、開口13hの周縁部の合い面13dのプラグ側凹部13fに、スパークプラグ43を配置することにより、このスパークプラグ43を各バルブ22,23の間で、より立たせて配置できるため、シリンダヘッド13側のカムシャフト16方向の幅をよりコンパクトにできる。
さらにまた、単一の開口13h内から吸気バルブ22と排気バルブ23とが外部に臨んでいるため、この開口13hを覆うヘッドカバー27を外すことにより、吸気バルブ22側と排気バルブ23側との何れの調整も行うことができる。
しかも、天壁13cは、カムシャフト16方向から見て、スプロケット17より大きい円弧形状を呈しているため、この天壁13c内にスプロケット17を配設した状態で、この天壁13c内における無駄な空間を極力狭くできることから、この天壁13cの外形を極力、コンパクトにできる。
また、その合い面13dには、図4及び図6に示すように、AIS(エア・インダクション・システム)50が取り付けられる取付面13iが一体成形されているため、その取付面13iを容易に成形できると共に、AIS50をヘッドカバー27に配設することにより、ヘッドカバー27をその合い面13dに取り付けるだけで、AIS50の配設も簡単に行うことができる。
ところで、その開口13hは、開口面が図1中二点鎖線Aに示すように、天壁13c側と反対側が低くなるようにシリンダ軸に対して傾斜させることができる。このようにすれば、この開口13hから工具を挿入して、スタッドボルト31及び締付けナット32の側方側から着脱作業を行うことができることから、メンテナンスの作業がし易い。
なお、上記実施の形態では、自動二輪車用のエンジン11に、この発明を適用しているが、勿論他の用途に用いられるエンジンにも適用できる。また、エンジンの種類も、単気筒、4バルブのものに限らず、他のタイプのものでも良い。さらに、「回転部材」としてスプロケット17を適用しているが、これに限らず、スプロケット17の代わりにプーリを適用し、「巻掛け伝動帯」としてカムチェーン19の代わりにベルトを用いることもできる。また、スプロケット17の代わりにギヤを適用し、クランク軸からの駆動力を複数のギヤを用いて伝達するようにすることもできる。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2003年7月10日出願の日本特許出願(特願2003−195211)、2004年6月15日出願の日本特許出願(特願2004−176406)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
また、この収容室には、回転部材の側方に収容室開口が形成され、この収容室開口が閉塞部材で閉じられるようになっている場合でも、その天壁がシリンダヘッドに一体成形されていることにより、その収容室開口の周縁部(合わせ面)が、途中でずれたりすることなく、その閉塞部材の合わせ面と確実に当接させることができ、シール性を確保することができる。
さらに、開口面が同一平面上に形成されていることにより、傾きの異なる複数の開口を成形する場合より、容易に成形できる。
また、本発明によれば、ヘッド締結部材を開口の内側に配置することにより、ヘッド締結部材の位置を低くできるため、ヘッド締結部材(例えば締結ボルト)を短くでき、軸力を安定させることができると共に、ヘッド締結部材がヘッドカバーの上側に突出していないため、エンジンの高さを低くできる。また、ヘッドカバーを外すことにより、タペット調整を行うことができると共に、そのヘッド締結部材も着脱できて、シリンダヘッドをシリンダブロックに対して着脱できる。
また、開口の周縁部の合い面には、収容室側の回転部材の配設位置と対応した位置に収容室側凹部が形成されていることにより、回転部材をバルブ側に接近させることができ、シリンダヘッド側のカムシャフト方向の幅をよりコンパクトにできる。
また、開口の周縁部の合い面の、開口中央寄りに向けて凹むプラグ側凹部内にスパークプラグを配置することにより、スパークプラグを各バルブの間で、より立たせて配置できるため、シリンダヘッド側のカムシャフト方向の幅をよりコンパクトにできる。
また、単一の開口内から吸気バルブと排気バルブとが外部に臨んでいることにより、この開口を覆うカバーを外すことにより、吸気バルブ側と排気バルブ側との何れの調整も行うことができる。
また、開口の開口面が傾斜していることにより、この開口から工具を挿入して、ヘッド締結部材の側方側から着脱作業を行うことができることから、メンテナンスがし易い。
また、円形の回転部材に対応させて天壁が円弧形状に形成されていることにより、この天壁内に回転部材を配設した状態で、この天壁内における無駄な空間を極力狭くできることから、この天壁の外形を極力、コンパクトにできる。
Claims (8)
- シリンダヘッドに配設されたカムシャフトに回転部材が固定され、該回転部材に、クランク軸からの駆動力が伝達されると共に、該回転部材を収容する収容室の天壁が前記シリンダヘッドに一体形成され、
該シリンダヘッドの上面部には、前記天壁に隣接して開口が形成され、該開口から吸気・排気バルブが外部に臨むように構成されると共に、該開口の開口面は、前記天壁の上端より低い位置で、且つ、開口面が同一平面上となるように形成されたことを特徴とするエンジン。 - 前記シリンダヘッドをシリンダブロックに固定するヘッド締結部材を、前記開口の内側に配設し、該ヘッド締結部材を前記開口を介して外部に臨むように配置したことを特徴とする請求の範囲第1項に記載のエンジン。
- シリンダヘッドに配設されたカムシャフトに回転部材が固定され、該回転部材に、クランク軸からの駆動力を伝達する巻掛け伝動帯が掛けられると共に、該回転部材が収容される天壁を有する収容室が前記シリンダヘッドに形成され、
該シリンダヘッドの上面部には、前記天壁に隣接して開口が形成され、前記シリンダヘッドをシリンダブロックに固定するヘッド締結部材が前記開口から臨むように構成されると共に、前記開口の開口面は、前記天壁の上端より低い位置に形成されたことを特徴とするエンジン。 - 前記開口の周縁部の、該開口を覆うヘッドカバーとの合い面には、前記収容室側の前記回転部材の配設位置と対応した位置が、前記開口の中央寄りに向けて凹むことにより、収容室側凹部が形成されていることを特徴とする請求の範囲第1項乃至第3項の何れか一つに記載のエンジン。
- 前記開口の周縁部の、該開口を覆うヘッドカバーとの合い面は、前記収容室側と反対側の対向辺部が、前記開口中央寄りに向けて凹むことにより、プラグ側凹部が形成され、該プラグ側凹部内にスパークプラグが配置されていることを特徴とする請求の範囲第1項乃至第3項の何れか一つに記載のエンジン。
- 前記単一の開口内から前記吸気バルブと前記排気バルブとが外部に臨んでいることを特徴とする請求の範囲第1項乃至第3項の何れか一つに記載のエンジン。
- 前記開口の開口面は、シリンダ軸心に対して傾斜していることを特徴とする請求の範囲第1項乃至第3項の何れか一つに記載のエンジン。
- 前記天壁は、前記カムシャフト方向から見て、前記回転部材より大きい円弧形状を呈していることを特徴とする請求の範囲第1項乃至第3項の何れか一つに記載のエンジン。
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