KR100947005B1

KR100947005B1 - 엔진

Info

Publication number: KR100947005B1
Application number: KR1020077027103A
Authority: KR
Inventors: 쇼헤이 고노; 마나부 하시모토; 쇼우헤이 혼다
Original assignee: 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2005-06-23
Filing date: 2006-06-23
Publication date: 2010-03-11
Also published as: AU2006260106B2; CA2606776A1; AU2006260106A1; TW200704873A; EP1895135A1; BRPI0613155A2; TWI318660B; PA8682301A1; MY142921A; PE20070129A1; WO2006137519A1; AR054794A1; EP1895135B1; ES2337182T3; EP1895135A4; DE602006011315D1; CA2606776C; KR20080007377A

Abstract

크랭크축(12)과 캠축(36) 사이를 구동 회전 부재(45), 종동 회전 부재(46) 및 무단 전동 부재(47)로 이루어지는 타이밍 전동 장치(37)를 통해 연결하고, 실린더 헤드(5)의 외단면(5c)에 종동 회전 부재(46)의 캠축(36)에의 착탈을 행하는 작업창(55)을 개구시키고, 이 작업창(55)을 폐쇄하는 덮개체(57)를 접합한 엔진에 있어서, 실린더 헤드(5)의 덮개체(57)가 접합되는 외단면(5c)을, 구동 회전 부재(45)와 반대측의 종동 회전 부재(46)의 외주부가 작업창(55)으로부터 노출되도록 경사진 경사면(5c)에 형성하였다. 이리하여, 무단 전동 부재의 종동 회전 부재에의 장착이나 캠축에의 종동 회전 부재의 부착 등의 작업성이 양호해지며, 엔진의 콤팩트화에 기여할 수 있다.

엔진, 크랭크 케이스, 크랭크축, 실린더 헤드, 작업창

Description

엔진{ENGINE}

본 발명은 크랭크 케이스에 지지되는 크랭크축과 실린더 헤드에 지지되는 밸브 작동용 캠축 사이를, 크랭크축에 고착되는 구동 회전 부재, 캠축에 고착되는 종동 회전 부재 및 이 양 회전 부재에 감겨지는 무단 전동 부재로 이루어지는 타이밍 전동 장치를 통해 연결하고, 실린더 헤드의 일측에 종동 회전 부재의 캠축에의 착탈을 행하는 작업창을 설치하고, 이 작업창을 폐쇄하는 덮개체를 실린더 헤드에 접합한 엔진의 개량에 관한 것이다.

이러한 엔진은 특허 문헌 1에 개시되는 바와 같이, 이미 알려져 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평성 제10-54296호 공보

종래의 이러한 엔진에 있어서 특허 문헌 1에도 개시되어 있는 바와 같이, 실린더 헤드는 그 작업창이 개구하는 외단면이 종동 회전 부재의 축 방향 외측으로 오도록 형성되어 있기 때문에, 종동 회전 부재는 작업창 안쪽에 배치되게 되며, 이 때문에, 무단 전동 부재의 종동 회전 부재에의 장착이나 캠축에의 종동 회전 부재의 부착을 위한 작업이 종동 회전 부재 둘레의 실린더 헤드에 방해되어 그 작업성이 나쁘다. 또한, 실린더 헤드의 외단면에 접합되는 덮개체는 그 전체가 필연적으로 종동 회전 부재로부터 축 방향으로 크게 이격되어 엔진의 콤팩트화를 방해하게 된다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 무단 전동 부재의 종동 회전 부재에의 장착이나, 캠축에의 종동 회전 부재의 부착 등의 작업성이 양호하고, 콤팩트한 상기 엔진을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 이러한 엔진에 있어서, 캠축을 미리 엔진 본체에 장착한 경우, 크랭크축 및 캠축에 타이밍 전동 장치를 부착할 때, 크랭크축 및 캠축에 소정의 위상 관계를 용이하고, 정확하며 확실하게 부여할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 크랭크 케이스에 지지되는 크랭크축과 실린더 헤드에 지지되는 밸브 작동용 캠축 사이를, 크랭크축에 고착되는 구동 회전 부재, 캠축에 고착되는 종동 회전 부재 및 이 양 회전 부재에 감겨지는 무단 전동 부재로 이루어지는 타이밍 전동 장치를 통해 연결하고, 실린더 헤드의 외단면에 종동 회전 부재의 캠축에의 착탈을 행하는 작업창을 개구시키고, 이 작업창을 폐쇄하는 덮개체를 접합한 엔진에 있어서, 덮개체가 접합되는 실린더 헤드의 외단면을 구동 회전 부재와 반대측의 종동 회전 부재의 외주의 적어도 일부가 상기 작업창으로부터 노출되도록 경사진 경사면에 형성한 것을 제1 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 제1 특징에 덧붙여, 구동회전 부재와 반대측의 둘레 절반 이상에 걸쳐 종동 회전 부재가 상기 작업창으로부터 상기 경사면을 노출되도록 형성한 것을 제2 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 제1 또는 제2 특징에 덧붙여, 크랭크 케이스에 연속하고, 실린더 보어와, 그 일측에 타이밍 전동 장치를 수용하는 타이밍 전동실의 일부를 갖는 실린더 블록에, 실린더 헤드를 가스켓을 통해 중첩하여, 상기 실린더 보어 둘레에 배치되는 복수의 주 연결 볼트에 의해 실린더 헤드를 실린더 블록에 체결하고, 타이밍 전동실의 외측방에도 상기 작업창의 아래쪽에 배치되는 보조 연결 볼트에 의해 실린더 헤드를 실린더 블록에 체결한 것을 제3 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 제1 또는 제2 특징에 덧붙여, 상기 덮개체의 측벽을, 실린더 헤드의 상기 경사면을 따라 경사지게 한 것을 제4 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 제1 특징에 덧붙여, 종동 회전 부재의 외측면에 표시된 제1합인(合印)과, 크랭크축이 소정 회전 위치에 있을 때 제1 합인과 부합되도록 엔진 본체에 표시되는 제2 합인과, 캠축의 일단부에 끼워 맞춰지는 종동 회전 부재의 허브 단벽에 형성되는 볼트 구멍과, 이 볼트 구멍으로부터 반경 방향으로 연장되는 위치 결정 홈와, 캠축의 일단면의, 그 중심으로부터 일정 방향으로 편심한 위치에 돌출 설치되고, 캠축이 상기 소정 회전 위치의 크랭크축에 대하여 소정의 위상 관계에 있을 때 상기 위치 결정 홈에 결합하는 위치 결정 핀과, 동일하게 캠축의 일단면에 설치되며, 캠축이 상기 소정 회전 위치의 크랭크축에 대하여 소정의 위상 관계에 있을 때 상기 볼트 구멍과 일치하는 나사 구멍과, 상기 볼트 구멍을 관통하여 상기 나사 구멍에 나사식 결합하고, 상기 허브를 캠축에 고정하는 부착 볼트를 구비하는 것을 제5 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 제5 특징에 덧붙여, 캠축이 상기 소정 회전 위치의 크랭크축에 대하여 소정의 위상 관계에 있을 때, 크랭크축 및 캠축의 중심을 지나는 직선 상에 상기 제1 합인과 제2 합인, 및 상기 위치 결정 홈과 위치 결정 핀을 정렬시킨 것을 제6 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 제6 특징에 덧붙여, 상기 볼트 구멍 및 나사 구멍을, 상기 허브 및 캠축의 각각의 중심으로부터 편심한 위치에 배치한 것을 제7 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 제7 특징에 덧붙여, 상기 나사 구멍 및 위치 결정 핀을, 캠축의 중심으로부터 서로 반대 방향으로 편심한 위치에 배치한 것을 제8 특징으로 한다.

또한, 상기 구동 회전 부재, 상기 종동 회전 부재 및 무단 전동 부재는 후술하는 본 발명의 실시예 중 구동 풀리(45), 종동 풀리(46) 및 타이밍 벨트(47)에 각각 대응한다.

본 발명의 제1 특징에 의하면, 작업창 밖으로 노출된 종동 풀리의 일부를 실린더 헤드에 방해되지 않고, 공구 등으로 용이하게 파지할 수 있으며, 이것에 의해, 종동 풀리의 캠축에의 부착 작업을 용이하게 행할 수 있고, 그 제거도 용이해진다. 따라서 조립성 및 유지 보수의 향상에 기여할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 특징에 의하면, 종동 풀리의 캠축에의 부착 및 제거 작업을 한층 용이하게 행할 수 있고, 따라서, 조립성 및 유지 보수성을 한층 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 제3 특징에 의하면, 타이밍 전동실의 주위에 있어서도 주 연결 볼트 및 보조 연결 볼트에 의한 실린더 헤드의 실린더 블록에의 체결에 의해, 실린더 블록 및 실린더 헤드의 가스켓에 대한 면압을 충분히 높일 수 있다. 또한, 보조 연결 볼트의 상측에는 상기 경사면의 존재에 의해, 보조 연결 볼트를 조작하는 공구의 수용 스페이스가 충분히 확보되기 때문에, 보조 연결 볼트의 체결 작업을 용이하게 행할 수 있는 동시에, 엔진의 콤팩트화에 기여할 수 있다.

또한, 본 발명의 제4 특징에 의하면, 엔진 본체의 헤드부는 그 옆 폭이 선단측을 향하여 좁아지는 형상이 되며, 엔진의 콤팩트화를 도모할 수 있다.

본 발명의 제5 특징에 의하면, 크랭크축을 피스톤의 특정 위치에 대응하는 회전 위치에 고정하는 것, 종동 회전 부재의 제1 합인을 엔진 본체의 제2 합인에 맞추면서 종동 회전 부재를 구동 회전 부재에 이미 매단 무단 전동 부재 안에 삽입하는 것, 종동 회전 부재의 볼트 구멍에 캠축의 위치 결정 핀을 넣고, 이 위치 결정 핀을 종동 회전 부재의 위치 결정 홈으로 유도하도록 하는 것을 순차적으로 행함으로써, 크랭크축 및 캠축의 중심을 지나는 직선 상에 제1 합인과 제2 합인, 볼트 구멍과 나사 구멍, 및 위치 결정 홈과 위치 결정 핀을 일제히 배열시킬 수 있다. 따라서, 이 상태에서 부착 볼트를 종동 회전 부재의 볼트 구멍에 통과시켜 캠축의 나사 구멍에 나사 결합, 체결하면, 미리 크랭크축 및 캠축을 엔진 본체에 장착한 상태로 이들 크랭크축 및 캠축에, 이들 소정의 위상 관계에 있어서, 타이밍 전동 장치를 부착하게, 그 부착은 작업은 용이하며, 정확하고 확실하다.

본 발명의 제6 특징에 의하면, 제1 합인과 제2 합인, 및 상기 위치 결정 홈 과 위치 결정 핀이 크랭크축 및 캠축의 중심을 지나는 직선 상에 배열된 상태를 육안으로 확인함으로써, 크랭크축 및 캠축이 소정의 위상 관계에 있는 것을 용이하게 확인할 수 있다.

본 발명의 제7 특징에 의하면, 편심한 1개의 부착 볼트를 통해 종동 회전 부재의 회전을 캠축에 확실하게 전달할 수 있고, 이 부착 볼트의 느슨함을 방지할 수 있다.

본 발명의 제8 특징에 의하면, 종동 회전 부재의 허브의 좁은 단벽에 형성된 볼트 구멍 및 위치 결정 홈에, 각각 충분한 편심량을 부여할 수 있고, 따라서 위치 결정 홈의 위치 결정 핀에 대한 위치 결정 효과와, 부착 볼트의 토크 용량을 높일 수 있다.

본 발명의 상기, 그 밖의 목적, 특징 및 이점은 첨부한 도면을 따라 이하에 상세하게 설명하는 적합한 실시예의 설명으로부터 명백하다.

도 1은 본 발명에 따른 범용 4 사이클 엔진의 종단 평면도이다(제1 실시예).

도 2는 도 1의 2-2 선을 따라 취한 단면도이다(제1 실시예).

도 3은 도 1의 3-3 선을 취한 단면도이다(제1 실시예).

도 4는 도 1의 크랭크축 주변부의 확대도이다(제1 실시예).

도 5는 도 4의 화살표 5로부터 본 도면이다(제1 실시예).

도 6은 도 2의 6-6 선을 따라 취한 단면도이다(제1 실시예).

도 7은 도 2의 7-7 선을 따라 취한 단면도이다(제1 실시예).

도 8은 도 6의 8-8 선을 따라 취한 단면도이다(제1 실시예).

도 9는 도 7의 9-9 선을 따라 취한 단면도이다(제1 실시예).

도 10은 도 8의 화살표 10으로부터 본 도면이다(제1 실시예).

도 11은 종동 풀리를 제거한 상태에서 도시한 도 10과의 대응도이다(제1 실시예).

도 12는 종동 풀리의 캠 샤프트에의 부착 요령 설명도이다(제1 실시예).

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

E : 엔진 1 : 엔진 본체

3 : 실린더 블록 3a : 실린더 보어

4 : 가스켓 5 : 실린더 헤드

5c : 외단면＝경사면 6 : 주 연결 볼트

7 : 보조 연결 볼트 12 : 크랭크축

35 : 밸브 작동 장치 36 : 캠축

37 : 타이밍 전달 장치 45 : 구동 회전 부재(구동 풀리)

46 : 종동 회전 부재(종동 풀리) 46a : 허브

47 : 무단 전동 부재(타이밍 벨트) 48 : 타이밍 전동실

48a : 하부실 48b : 중간실

48c : 상부실 55 : 작업창

57 : 덮개체 60 : 볼트 구멍

61 : 위치 결정 홈 62a : 제1 합인

62b : 제2 합인 66 : 나사 구멍

67 : 위치 결정 핀 68 : 부착 볼트

이하, 첨부 도면에 기초하여 본 발명의 적합한 실시예에 대해서 설명한다.

실시예 1

우선, 도 1 내지 도 4에 있어서, 범용 4 사이클 엔진(E)의 엔진 본체(1)는 하부에 설치시트(2a)를 갖는 크랭크 케이스(2)와, 이 크랭크 케이스(2)에 일체로 연달아 설치되며, 상측을 향해 경사진 실린더 보어(3a)를 갖는 실린더 블록(3)과, 이 실린더 블록(3)의 상단면에 가스켓(4)을 통해 접합되는 실린더 헤드(5)를 구성 요소로하고 있으며, 실린더 헤드(5)의 실린더 블록(3)에의 접합, 즉 체결에는 실린더 보어(3a) 둘레의 4 개소에 배치되는 4개의 주 연결 볼트(6, 6 …)와, 후술하는 2개의 보조 연결 볼트(7, 7)가 사용된다.

크랭크 케이스(2)는 일측면을 개방하고 있으며, 그 개방면으로부터 약간 안쪽 근방의 내주벽에는 상기 개방측 면측을 향하여 둘레 방향으로 배열되는 복수의 단부(8, 8 …)가 일체로 형성되고, 이들 단부(8, 8 …)에 베어링 브래킷(10)이 복수의 볼트(11, 11 …)에 의해 고착된다. 이 베어링 브래킷(10)과 크랭크 케이스(2)의 타측 벽과 수평 자세의 크랭크축(12)의 양단부가 베어링(13, 13′)을 통해 지지된다. 또한, 크랭크축(12)과 평행하게 인접 배치되는 밸런서 축(14)의 양단부가 동일하게 베어링 브래킷(10)과 크랭크 케이스(2)의 타측벽과 베어링(15, 15)을 통해 지지된다.

도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 크랭크 케이스(2)의 외주면에는 상기 복수의 단부(8, 8 …)를 둘러싸도록 연속한 보강 리브(16)가 일체로 형성되고, 이 보강 리브(16)의 단부는 크랭크 케이스(2)와 일체의 실린더 블록(3)의 외측벽에 일체로 접속된다.

그렇게 하여, 상기 보강 리브(16)는 크랭크 케이스(2)의 외주면에서 그 내측 복수의 단부(8, 8 …)를 서로 연결하게 되기 때문에, 이들 단부(8, 8 …)에 의해 지지되는 베어링 브래킷(10)의 지지 강성, 나아가서는 이 베어링 브래킷(10)에 의한 크랭크축(12)의 지지 강성을 효과적으로 강화할 수 있고, 그 결과, 크랭크 케이스(2)의 박육, 경량화를 도모할 수 있다. 특히, 보강 리브(16)의 단부를 실린더 블록(3)의 외측벽에 일체로 접속함으로써, 보강 리브(16)의 보강 기능이 높아지며, 베어링 브래킷(10)의 지지 강성을 보다 강화할 수 있다.

또한, 크랭크 케이스(2)에는 그 일측의 개방면을 폐쇄하는 사이드 커버(17)가 복수의 볼트(24, 24 …)에 의해 접합된다. 크랭크축(12)의 일단부는 출력 축부로서, 이 사이드 커버(17)를 관통하여 외측으로 돌출되고, 이 출력 축부의 외주면에 밀접하는 오일 시일(18)이 사이드 커버(17)에 부착된다.

다시, 도 1에 있어서, 크랭크축(12)의 타단부는 크랭크 케이스(2)의 타측벽을 관통하고, 이 크랭크축(12)의 타단부에 밀접하는 오일 시일(19)이 상기 베어링(13′)의 외측에 인접하여 크랭크 케이스(2)의 타측벽에 부착된다. 크랭크축(12)의 타단부에는 발전기(20)의 로터를 겸하는 플라이휠(21)이 고착되고, 플라이휠(21)의 외측면에는 냉각 팬(22)이 부착 설치된다. 또한, 크랭크축(12)의 타단부에는 크랭크 케이스(2)에 지지되는 리코일식 스타터(23)가 대치된다.

도 1 및 도 3에 있어서, 크랭크축(12)에는 실린더 보어(3a)에 끼워 장착되는 피스톤(25)이 콘 로드(26)를 통해 연접된다. 실린더 헤드(5)에는 실린더 보어(3a)에 연속해 있는 연소실(27)과, 이 연소실(27)에 각각 개구하는 흡기 포트(28i) 및 배기 포트(28e)가 형성되고, 이들 흡기 및 배기 포트(28i, 28e)의 연소실(27)에의 개구단을 각각 개폐하는 흡기 밸브(29i) 및 배기 밸브(29e)가 부착된다. 또한, 이들 흡기 및 배기 밸브(29i, 29e)에는 이들을 폐쇄 방향으로 압박하는 밸브 스프링(30i, 30e)이 각각 장착된다. 그리고, 이들 밸브 스프링(30i, 30e)과 협동하는 밸브 작동 장치(35)에 의해 흡기 및 배기 밸브(29i, 29e)는 개폐 구동된다.

그 밸브 작동 장치(35)에 대해서, 도 3, 도 4, 도 6 내지 도 12를 참조하면서 설명한다.

우선 도 3, 도 4, 도 6에 있어서, 밸브 작동 장치(35)는 크랭크축(12)과 평행하게 실린더 헤드(5)에 지지되어 흡기캠(36i) 및 배기캠(36e)을 구비하는 캠축(36)과, 크랭크축(12) 및 캠축(36) 사이를 연결하는 타이밍 전동 장치(37)와, 흡기캠(36i) 및 흡기 밸브(29i) 사이를 연동시키는 흡기 로커 아암(38i)과, 배기캠(36e) 및 배기 밸브(29e) 사이를 연동시키는 배기 로커 아암(38e)으로 구성된다.

캠축(36)은 실린더 헤드(5)의 일측벽(5a)에 형성된 주머니형 베어링 구멍(39)과, 실린더 헤드(5) 중간부의 칸막이 벽(5b)의 베어링 장착 구멍(40)에 끼워 장착된 볼 베어링(41)에 의해 양단부가 지지된다. 또한, 흡기 및 배기 로커 아암(38i, 38e)을 요동 가능하게 지지하는 공통 일체의 로커축(42)은 상기 일측벽(5a)과 칸막이 벽(5b)에 각각 형성된 제1 및 제2 지지 구멍(43', 43)에 의해 양 단부가 지지된다. 일측벽(5a)의 제1 지지 구멍(43′)은 주머니형, 칸막이 벽(5b)의 제2 지지 구멍(43)은 관통 구멍형으로 되어 있으며, 제2 지지 구멍(43)의 외단부에 로커축(42)의 외단에 선단을 접촉시키는 고정 볼트(44)가 칸막이 벽(5b)에 나사식 부착된다. 그렇게 하여, 로커축(42)은 주머니형 제1 지지 구멍(43′)과 고정 볼트(44)에 의해 스러스트 방향의 이동이 저지되게 된다.

상기 고정 볼트(44)는 캠축(36)을 지지하는 볼 베어링(41)의 외륜(41a)의 외단면에 접촉하는 비교적 대직경의 플랜지좌(44a)를 헤드부에 일체로 구비하고 있다.

그런데, 볼 베어링(41)의 내륜(41b)은 캠축(36)에 압입되는 것이며, 따라서, 고정 볼트(44)의 플랜지좌(44a)가 상기한 바와 같이 외륜(41a)의 외단에 접촉하면, 캠축(36)은 주머니형의 베어링 구멍(39)과 플랜지좌(44a)에 의해 스러스트 방향의 이동이 저지되게 된다.

따라서, 1개의 고정 볼트(44)에 의해, 로커축(42) 및 캠축(36) 양방의 스러스트 방향의 이동을 저지하는 것이 가능해지고, 밸브 작동 장치(35)의 부품 개수의 삭감 및 구조의 간소화를 도모하며, 그 콤팩트화에 기여하고, 밸브 작동 장치(35)의 조립성 향상에도 기여할 수 있다.

상기 타이밍 전동 장치(37)는 크랭크축(12)에 고착되는 톱니가 형성된 구동 풀리(45)와, 캠축(36)에 고착되는 톱니가 형성되어 있으며, 그 톱니 수가 구동 풀리(45)의 2배인 종동 풀리(46)와, 이들 구동 및 종동 풀리(45, 46)에 감겨지는 무단 타이밍 벨트(47)로 구성된다. 그렇게 하여, 크랭크축(12)의 회전은 이 타이밍 전동 장치(37)에 의해 1/2로 감속되어 캠축(36)에 전달된다. 그리고 캠축(36)의 회전에 의해, 흡기 및 배기캠(36i, 36e)이 흡기 및 배기 로커 아암(38i, 38e)을 각각 밸브 스프링(30i, 30e)의 압박력에 대항하여 요동시키기 때문에, 흡기 및 배기 밸브(29i, 29e)를 각각 개폐할 수 있다.

이 타이밍 전동 장치(37)는 베어링 브래킷(10) 및 사이드 커버(17) 사이에 구획되는 하부실(48a)과, 실린더 보어(3a)의 일측에서 실린더 블록(3)에 형성되는 중간실(48b)과, 실린더 헤드(5)의 일측에 형성되는 상부실(48c)이 순차적으로 연결되어 이루어지는 타이밍 전동실(48)에 수용된다. 즉, 구동 풀리(45)는 하부실(48a)에 배치되고, 종동 풀리(46)는 상부실(48c)에 배치되며, 타이밍 벨트(47)는 중간실(48b)을 통과하도록 배치된다. 이렇게 해서, 베어링 브래킷(10) 및 사이드 커버(17) 사이의 스페이스를 타이밍 전동 장치(37)의 설치에 유효하게 이용함으로써, 엔진(E)의 콤팩트화를 도모할 수 있다.

한편, 실린더 헤드(5)에는, 그 일측벽(5a)과 칸막이 벽(5b) 사이에, 상면을 개방한 이동 밸브실(49)이 형성되고, 이 이동 밸브실(49)에 캠축(36)의 흡기 및 배기캠(36i, 36e), 흡기 및 배기 로커 아암(38i, 38e) 등이 수용된다. 이 이동 밸브실(49)의 개방 상면은 실린더 헤드(5)에 볼트(53)에 의해 접합되는 헤드 커버(52)에 의해 폐쇄된다.

타이밍 전동실(48)의 상부실(48c)과 이동 밸브실(49)은 칸막이 벽(5b)에 형성된 기름 통과 구멍(75)(도 8 및 도 11 참조)과, 상기 베어링 장착 구멍(40)의 내주면에 형성된 복수의 기름 통과 홈(76)(도 6 및 도 11 참조)을 통해 서로 연통된 다.

도 6 내지 도 9에 있어서, 실린더 헤드(5)의 외단면(5c)에는 종동 풀리(46)의 외측면을 향하도록 상부실(48c)을 개방하는 작업창(55)이 설치되고, 이 작업창(55)을 통하여 종동 풀리(46)의 타이밍 벨트(47) 안으로 삽입, 및 캠축(36)에의 종동 풀리(46)의 부착 작업이 행하여진다. 상기 외단면(5c)에는 작업창(55)을 폐쇄하는 덮개체(57)가 시일 부재(56)를 통해 복수의 볼트(58)에 의해 접합된다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 덮개체(57)가 접합되는 실린더 헤드(5)의 외단면(5c)은 구동 풀리(45)와 반대측의, 종동 풀리(46)의 외주의 적어도 일부가 상기 작업창(55)으로부터 노출되도록, 바람직하게 구동 풀리(45)와 반대측의, 종동 풀리(46)의 둘레 절반 이상에 걸쳐 상기 작업창(55)으로부터 노출되도록 경사진 경사면(5c)에 형성된다.

여기서, 캠축(36)에의 종동 풀리(46)의 부착 구조에 대해서 설명한다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 종동 풀리(46)는 바닥이 있는 원통형의 허브(46 a)와, 이 허브(46a)에서 반경 방향으로 넓어지는 웹(46b)과, 이 웹(46b)의 외주에 형성된 톱니가 부착된 림(46c)으로 이루어져 있으며, 허브(46a)는 상부실(48c)측으로 돌출된 캠축(36)의 외단부 외주에 끼워 맞춰지도록 되어 있다. 이 허브(46a) 단벽에는 그 중심으로부터 편심한 위치를 차지하는 볼트 구멍(60)과, 이 볼트 구멍(60)의 일측으로부터 상기 편심 방향과 정반대측으로 연장되는 위치 결정 홈(61)이 형성된다. 또한, 림(46c)의 외측면에는 제1 합인(62a)이 새겨져 형성되고, 이 제1 합인(62a)에 대응하는 제2 합인(62b)이 실린더 헤드(5)의 상기 외단면(5c)에 새겨져 형성된다. 또한, 웹(46b)에는 그것을 관통하는 복수의 관통 구멍(64, 64)이 형성된다.

한편, 캠축(36)의 외단부에는 도 6 및 도 11에 도시하는 바와 같이, 상기 볼트 구멍(60)에 대응하는 나사 구멍(66)과, 위치 결정 홈(61)에 대응하는 위치 결정 핀(67)이 설치된다.

그렇게 하여, 크랭크축(12)이 피스톤(25)의 특정 위치(예컨대 상사점)에 대응한 소정 회전 위치에 있으며, 캠축(36)이 상기 크랭크축(12)에 대한 소정의 위상 관계 위치에 있을 때, 상기 제1 합인(62a)과 제2 합인(62b), 볼트 구멍(60)과 나사 구멍(66), 위치 결정 홈(61)과 위치 결정 핀(67)은 양축(12, 36)의 중심을 지나는 직선(L) 상에서 각각 합치되도록 되어 있다.

그래서, 캠축(36)에 종동 풀리(46)를 부착하는 데 있어서는, 우선, 크랭크축(12)을 피스톤(25)의 상기 특정 위치에 대응하는 회전 위치에 고정한다. 다음에 도 12의 (a)에 도시하는 바와 같이, 림(46c)의 제1 합인(62a)을 실린더 헤드(5)의 제2 합인(62b)에 맞추면서 종동 풀리(46)를 구동 풀리(45)에 이미 매단 타이밍 벨트(47) 내에 삽입한다. 다음에, 도 12의 (b)에 도시하는 바와 같이, 종동 풀리(46)의 볼트 구멍(60)에 캠축(36)의 위치 결정 핀(67)을 넣고, 그리고 이 위치 결정 핀(67)을 위치 결정 홈(61)에 유도하도록 종동 풀리(46)를 타이밍 벨트(47)와 함께 움직이게 하면, 그것에 따라 캠축(36)이 회전하고, 위치 결정 핀(67)이 위치 결정 홈(61)의 선단부까지 오면, 도 12의 (c)에 도시하는 바와 같이, 캠축(36)과 허브(46a)가 동축 상에 배열되는 동시에, 볼트 구멍(60)과 나사 구멍(66)이 서로 합 치되게 된다.

이와 같이 볼트 구멍(60)에 들어간 위치 결정 핀(67)을 위치 결정 홈(61)으로 유도하는 매우 간단한 조작에 의해, 크랭크축(12) 및 캠축(36)의 중심을 지나는 직선(L) 상에 제1 합인(62a)과 제2 합인(62b), 볼트 구멍(60)과 나사 구멍(66), 및 위치 결정 홈(61)과 위치 결정 핀(67)이 일제히 배열되게 된다. 그리고 이 상태를 육안으로 확인함으로써, 크랭크축(12) 및 캠축(36)이 소정의 위상 관계에 있는 것을 용이하게 확인할 수 있다.

그래서, 도 6에 도시하는 바와 같이, 부착 볼트(68)를 볼트 구멍(60)을 통해 나사 구멍(66)에 나사 결합, 체결함으로써, 허브(46a)를 캠축(36)에 고정한다. 이렇게 해서, 미리 크랭크 케이스(2) 및 실린더 헤드(5)에 장착되는 크랭크축(12) 및 캠축(36)에 이들 소정의 위상 관계에 있어서, 타이밍 전동 장치(37)가 부착된다.

이 경우, 볼트 구멍(60) 및 나사 구멍(66)을 상기 허브(46a) 및 캠축(36)의 각각의 중심으로부터 편심한 위치에 배치되어 있기 때문에, 편심한 1개의 부착 볼트(68)를 통해 종동 풀리(46)의 회전을 캠축(36)에 확실하게 전달할 수 있는 동시에, 이 부착 볼트(68)의 느슨함을 방지할 수 있다.

또한, 상기 나사 구멍(66) 및 나사 위치 결정 핀(67)은 캠축(36)의 중심에서 서로 반대 방향으로 편심한 위치에 배치되기 때문에, 종동 풀리(46)의 허브(46a)가 좁은 단벽에 형성되는 볼트 구멍(60) 및 위치 결정 홈(61)에, 각각 충분한 편심량을 부여할 수 있고, 이것에 이해 위치 결정 홈(61)의 위치 결정 핀(67)에 대한 위치 결정 효과와, 부착 볼트(68)의 토크 용량을 높일 수 있다.

그런데, 전술한 바와 같이, 작업창(55)이 개구하는 실린더 헤드(5)의 외단면이 경사면(5c)으로 되어 있고, 종동 풀리(46) 외주의 일부가 작업창(55)으로부터 노출되어 있기 때문에, 작업창(55) 밖으로 노출된 종동 풀리(46)의 일부를 실린더 헤드(5)에 방해되지 않고, 공구 등으로 용이하게 파지할 수 있으며, 이것에 의해 종동 풀리(46)의 캠축(36)에의 부착 작업을 용이하게 행할 수 있고, 그 제거도 용이해진다. 따라서 조립성 및 유지 보수성의 향상에 기여할 수 있다.

실린더 헤드(5)의 외단면(5c), 즉 경사면(5c)에 접합되는 덮개체(57)의 측벽(73)은 상기 경사면(5c)을 따라 경사지도록 형성된다. 이렇게 함으로써, 엔진 본체(1)의 헤드부는 그 옆폭이 선단측을 향하여 좁아지는 형상이 되며, 엔진(E)의 콤팩트화를 도모할 수 있다.

도 7 내지 및 도 9에 도시하는 바와 같이, 실린더 헤드(5)에는 작업창(55)의 하측에서 작업창(55)의 외측으로 돌출되는 한 쌍의 돌출부(70, 70)가 형성되어 있으며, 이들 돌출부(70, 70)는 상기 가스켓(4)을 통해 실린더 블록(3)의 상기 중간실(48b)의 외측 상단면에 중첩되고, 보조 연결 볼트(7, 7)에 의해 실린더 블록(3)에 체결된다.

이러한 보조 연결 볼트(7, 7)의 체결에 의하면, 타이밍 벨트(47)를 수용하는 중간실(48b)의 외측에서도 실린더 블록(3) 및 실린더 헤드(5)의 가스켓(4)에 대한 면압을 충분히 높일 수 있다. 또한, 보조 연결 볼트(7, 7)의 상측에는 상기 경사면(5c)의 존재에 의해, 보조 연결 볼트(7, 7)를 조작하는 공구의 수용 스페이스가 충분히 확보되기 때문에, 보조 연결 볼트(7, 7)의 체결 작업을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 이러한 것은 상기 돌출부(70, 70)의 작업창(55) 외측으로 돌출량을 적게 하여 얻는 것을 의미하고, 이것도 엔진(E)의 콤팩트화에 기여하는 것이 된다.

또한, 보조 연결 볼트(7, 7)의 조작은 덮개체(57)의 부착 전에 행하는 것이다.

다음에, 상기 밸브 작동 장치(35)의 윤활에 대해서 설명한다.

도 1 내지 도 3, 도 6 및 도 8에 있어서, 상기 타이밍 전동실(48)의 하부실(48a)은 상기 베어링 브래킷(10)을 지지하는 크랭크 케이스(2) 내벽의 복수 단부(8, 8 …) 사이를 통하여 크랭크 케이스(2) 내부, 즉 크랭크실(9)과 연통하고 있으며, 이들 크랭크실(9) 및 하부실(48a)에는 공통의 윤활 오일(71)이 일정량 저류된다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 하부실(48a)에는 크랭크축(12)으로부터 기어(74, 74′)를 통해 구동되는 임펠러형 오일 슬링거(72)가 그 일부를 하부실(48a)의 저류 오일(71)에 침지시키도록 하여 배치된다. 이 오일 슬링거(72)는 그 회전에 의해 오일(71)을 주위에 비산시킴으로써, 그 비산 오일을 타이밍 벨트(47)측으로 유도하기 위한 오일 유도벽(73)이 오일 슬링거(72) 및 구동 풀리(45)측의 타이밍 벨트(47)의 주위를 둘러싸도록 하여 베어링 브래킷(10)의 외측면에 일체로 형성된다. 베어링 브래킷(10)은 비교적 소부품이기 때문에, 이것을 오일 유도벽(73)과 함께 용이하게 주조할 수 있다. 또한, 베어링 브래킷(10)은 이 오일 유도벽(73)을 일체로 가짐으로써, 그 강성이 강화되고, 크랭크축(12)의 지지 강성을 높이기 위해서도 유효해진다.

그렇게 하여, 하부실(48a)에서는 오일 슬링거(72)로부터의 비산 오일이 오일 유도벽(73)에 의해 타이밍 벨트(47)측으로 유도되고, 그 타이밍 벨트(47)에 부착된 오일은 이 벨트(47)에 의해 상부실(48c)로 이송되며, 타이밍 벨트(47)가 종동 풀리(46)에 감길 때, 원심력에 의해 털어져 주위에 비산되고, 주위의 벽에 충돌하여 오일 미스트를 생성하며, 이 오일 미스트가 상부실(48c)을 채우게 되기 때문에, 그것에 의해 타이밍 전동 장치(37) 전체뿐만 아니라, 캠축(36)의 볼 베어링(41)을 윤활할 수 있다.

특히, 상부실(48c)에서는 타이밍 벨트(47)로부터 털려져 오일의 일부가 덮개체(57)의 경사진 내면에 충돌하면, 종동 풀리(46)의 웹(46b)측으로 튀어 오른다. 그리고 이 오일은 종동 풀리(46)의 관통 구멍(64, 64)을 통과하여, 상기 볼 베어링(41)에 뿌려지기 때문에, 이것에 의해서도 상기 볼 베어링(41)을 윤활한다. 또한, 상기 볼 베어링(41)에 뿌려진 오일의 일부는 이 베어링(41) 외주의 기름 통과 홈(76)을 통과하여 이동 밸브실(49)로 이동하고, 이동 밸브실(49)측으로부터도 상기 볼 베어링(41)을 윤활하게 된다. 따라서 볼 베어링(41)의 윤활은 매우 양호하게 행해진다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 이동 밸브실(49)의 바닥부는 실린더 보어(3a)의 일측을 따라 실린더 헤드(5) 및 실린더 블록(3)에 형성된 일련의 오일 복귀 통로(77)를 통해 크랭크실(9)에 연통된다. 그 오일 복귀 통로(77)는 이동 밸브실(49)로부터 크랭크실(9)에 오일이 흘러 들어가도록 크랭크실(9)을 향하여 내려가 있다.

그런데, 엔진(E)의 운전 중 크랭크실에서는 피스톤(25)의 승강에 따른 압력 의 맥동이 발생하고, 그 맥동 압력이 오일 복귀 통로(77), 기름 통과 구멍(75) 및 기름 통과 구멍(76)을 통과시켜 이동 밸브실(49) 및 타이밍 전동실(48)에 전달할 때, 이동 밸브실(49) 및 타이밍 전동실(48) 사이에서 오일 미스트의 왕래가 발생하기 때문에, 밸브 작동 장치(35) 전체를 효과적으로 윤활할 수 있다.

그리고 윤활 후, 이동 밸브실(49)에 저장된 오일은 오일 복귀 통로(77)를 흘러 들어가 크랭크실(9)로 복귀한다. 또한, 타이밍 전동실(48)의 바닥면도 하부실(48a)을 향하여 내려가 있기 때문에, 상부실(48c)에 저장된 오일은 중간실(48b)을 흘러 들어가 하부실(48a)로 복귀한다.

이와 같이 오일 슬링거(72) 및 타이밍 전동 장치(37)의 작동 및 크랭크실(9)의 맥동 압력을 이용하여, 상호 구획되는 타이밍 전동실(48) 및 이동 밸브실(49) 안을 오일 미스트에 의해 윤활할 수 있기 때문에, 윤활 전용 오일 펌프가 불필요해지며, 엔진(E) 구조의 간소화 및 콤팩트화 및 비용 저감에 도움이 될 수 있다. 또한, 캠축(36)은 흡기 및 배기 밸브(29i, 29e)에 대한 오버헤드 배치를 유지할 수 있기 때문에, 엔진의 원하는 출력 성능을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 설계 변경이 가능하다. 예컨대, 벨트식 타이밍 전동 장치(37)를 체인식으로 대체할 수도 있다.

Claims

크랭크 케이스(2)에 지지되는 크랭크축(12)과 실린더 헤드(5)에 지지되는 밸브 작동용 캠축(36) 사이를, 크랭크축(12)에 고착되는 구동 회전 부재(45), 캠축(36)에 고착되는 종동 회전 부재(46) 및 이 양 회전 부재(45, 46)에 감겨지는 무단 전동 부재(47)로 이루어지는 타이밍 전동 장치(37)를 통해 연결하고, 실린더 헤드(5)의 외단면(5c)에 종동 회전 부재(46)의 캠축(36)에의 착탈을 행하는 작업창(55)을 개구시키고, 이 작업창(55)을 폐쇄하는 덮개체(57)를 접합한 엔진에 있어서,

덮개체(57)가 접합되는 실린더 헤드(5)의 외단면(5c)을, 종동 회전 부재(46)의 외주 중 적어도 구동 회전 부재(45)와 반대되는 측의 외주 일부가 상기 작업창(55)으로부터 노출되도록 경사진 경사면(5c)으로 형성하고,

종동 회전 부재(46)의 외측면에 표시된 제1 합인(合印)(62a)과, 크랭크축(12)이 소정 회전 위치에 있을 때 제1 합인(62a)과 부합되도록 엔진 본체(1)에 표시된 제2 합인(62b)과, 캠축(36)의 일단부에 끼워 맞춰지는 종동 회전 부재(46)의 허브(46a) 단벽에 형성되는 볼트 구멍(60)과, 이 볼트 구멍(60)으로부터 반경 방향으로 연장되는 위치 결정 홈(61)과, 캠축(36)의 일단면의, 그 중심으로부터 일정 방향으로 편심한 위치에 돌출 설치되고, 캠축(36)이 상기 소정 회전 위치의 크랭크축(12)에 대하여 소정의 위상 관계에 있을 때 상기 위치 결정 홈(61)에 결합하는 위치 결정 핀(67)과, 동일하게 캠축(36)의 일단면에 설치되며, 캠축(36)이 상기 소정 회전 위치의 크랭크축(12)에 대하여 소정의 위상 관계에 있을 때 상기 볼트 구멍(60)과 일치하는 나사 구멍(66)과, 상기 볼트 구멍(60)을 관통하여 상기 나사 구멍(66)에 나사 결합하고, 상기 허브(46a)를 캠축(36)에 고정하는 부착 볼트(68)를 구비하는 것을 특징으로 하는 엔진.
제1항에 있어서,

구동 회전 부재(45)와 반대되는 측의 외주 절반 이상에 걸쳐 종동 회전 부재(46)가 상기 작업창(55)으로부터 노출되도록, 상기 경사면(5c)을 형성한 것을 특징으로 하는 엔진.
제1항 또는 제2항에 있어서,

크랭크 케이스(2)에 연속하고, 실린더 보어(3a)와, 그 일측에 있어서 타이밍 전동 장치(37)를 수용하는 타이밍 전동실(48)의 일부(48b)를 갖는 실린더 블록(3)에, 실린더 헤드(5)를 가스켓(4)을 통해 중첩하고, 상기 실린더 보어(3a) 둘레에 배치되는 복수의 주 연결 볼트(6)에 의해 실린더 헤드(5)를 실린더 블록(3)에 체결하며, 타이밍 전동실(48)의 외측방에서도 상기 작업창(55)의 아래쪽에 배치되는 보조 연결 볼트(7)에 의해 실린더 헤드(5)를 실린더 블록(3)에 체결한 것을 특징으로 하는 엔진.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 덮개체(57)의 측벽을, 실린더 헤드(5)의 상기 경사면(5c)을 따라 경사지게 한 것을 특징으로 하는 엔진.
제1항 또는 제2항에 있어서,

캠축(36)이 상기 소정 회전 위치의 크랭크축(12)에 대하여 소정의 위상 관계에 있을 때, 크랭크축(12) 및 캠축(36)의 중심을 지나는 직선(L) 상에 상기 제1 합인(62a)과 제2 합인(62b), 및 상기 위치 결정 홈(61)과 위치 결정 핀(67)을 정렬시킨 것을 특징으로 하는 엔진.
제5항에 있어서,

상기 볼트 구멍(60) 및 나사 구멍(66)을, 상기 허브(46a) 및 캠축(36)의 각각의 중심으로부터 편심한 위치에 배치한 것을 특징으로 하는 엔진.
제6항에 있어서,

상기 나사 구멍(66) 및 위치 결정 핀(67)을, 캠축(36)의 중심으로부터 서로 반대 방향으로 편심한 위치에 배치한 것을 특징으로 하는 엔진.
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