(57)【要約】【課題】  動力伝達要素に設けられるマークリンクや刻印等の合いマークを不要とし、また、動力伝達要素の各伝動車への装着作業を容易にして汎用エンジンのコストを低減させることである。【解決手段】  クランク軸１３に固定されるクランクスプロケット３４に車側合いマーク４２を形成し、車側合いマーク４２が合わせられるエンジン側合いマーク４４をクランクケース１２に形成する。カム軸２６に固定されるカムスプロケット３５に車側合いマーク４３を形成し、車側合いマーク４３が合わせられるエンジン側合いマーク４５をシリンダヘッド１７に形成する。これらの合いマーク４２〜４５によりエンジン側を基準として各スプロケット３４，３５を位置合わせした状態のもとでタイミングチェーン３６を各スプロケット３４，３５に掛け渡す。【選択図】    図２
2006200449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸に固定される駆動側伝動車とカム軸に固定される従動側伝動車とに掛け渡される動力伝達要素を備えたカム軸駆動機構に用いられるタイミング合わせ装置であって、
前記駆動側伝動車と前記従動側伝動車とに車側合いマークを形成し、
前記クランク軸が回転自在に装着されるクランクケースと前記カム軸が回転自在に装着されるシリンダヘッドとにエンジン側合いマークを形成し、
前記クランクケースのエンジン側合いマークに前記駆動側伝動車の車側合いマークを合わせるとともに前記シリンダヘッドのエンジン側合いマークに前記従動側伝動車の車側合いマークを合わせた状態のもとで前記駆動側伝動車と前記従動側伝動車とに前記動力伝達要素が掛け渡されることを特徴とするタイミング合わせ装置。
【請求項２】
請求項１記載のタイミング合わせ装置において、焼結により形成される前記駆動側伝動車及び前記従動側伝動車に溝状の前記車側合いマークを形成し、鋳造により形成される前記クランクケース及び前記シリンダヘッドに凸形状あるいは凹形状の前記エンジン側合いマークを形成することを特徴とするタイミング合わせ装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のタイミング合わせ装置において、前記動力伝達要素はタイミングチェーンであり、前記駆動側伝動車及び前記従動側伝動車はスプロケットであることを特徴とするタイミング合わせ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はクランク軸の回転をカム軸に伝達するためのカム軸駆動機構に用いられるタイミング合わせ装置に関し、特に、クランク軸に固定される駆動側伝動車とカム軸に固定される従動側伝動車とに掛け渡される動力伝達要素を備えるものに適用して有効なものである。
【背景技術】
【０００２】
吸気弁と排気弁を備えた４サイクルエンジンの動弁機構には、吸気弁および排気弁とこれらを駆動するカム軸とをシリンダヘッドに配置するようにしたＯＨＣ型があり、このタイプの動弁機構を駆動するために、エンジンにはクランクケースに装着されたクランク軸の回転をカム軸に伝達するカム軸駆動機構が設けられる。カム軸駆動機構としては、クランク軸に固定されるスプロケットとカム軸に固定されるスプロケットとに掛け渡されるタイミングチェーンを動力伝達要素として具備するチェーン駆動タイプや、クランク軸に固定されるプーリとカム軸に固定されるプーリとに掛け渡されるタイミングベルト（歯付きベルト）を動力伝達要素として具備するベルト駆動タイプが有り、いずれのタイプにおいてもクランク軸の回転はタイミングチェーン等を介してカム軸に伝達される。
【０００３】
このようなカム軸駆動機構を備えたエンジンでは、クランク軸に接続されるピストンの往復運動に対して所定のタイミングで吸・排気弁を作動させるために、タイミングチェーンを各スプロケットに、あるいはタイミングベルトを各プーリに掛け渡す際に、クランク軸の位相とカム軸の位相とを合わせる必要がある。
【０００４】
特許文献１には、クランク軸に固定されるスプロケットとカム軸に固定されるスプロケット及びタイミングチェーン（サイレントチェン）のそれぞれに合マークを刻印し、タイミングチェーンの合マークを各スプロケットの合マークに合わせるように装着してクランク軸とカム軸の位相を合わせるようにした技術が開示されている。また、特許文献２には、カム軸に固定されるプーリの側面にカム軸の回転位相を指示する回転位相指示マークを設けるとともにタイミングベルトの側面に噛み合い指示マークを設け、回転位相指示マークと噛み合い指示マークとを合わせるようにタイミングベルトをプーリに掛け渡すとともにシリンダヘッドカバーに設けられた合いマークに回転位相指示マークを合わせることによりクランク軸とカム軸の位相を合わせるようにした技術が開示されている。さらに、特許文献３には、カム軸に固定されたスプロケットのカム軸の軸心を挟んだ両側の部位に一対の貫通孔を形成し、これらの貫通孔を介して同時にシリンダヘッドの上面を視認することによりクランク軸とカム軸の位相を合わせるようにした技術が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−１３８４１号公報
【特許文献２】実開平１−１０２４０７号公報
【特許文献３】実開平５−１４５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１，２に記載されるように、スプロケットやプーリに対してタイミングチェーンやタイミングベルトの噛み合い位置を合わせることによりクランク軸の位相とカム軸の位相とを同期させるようにすると、タイミングチェーンに特別な識別色を付したマークリンクを設けたり、所定の位置に刻印やペイントを施したりする必要があり、そのコストが高くなる。また、タイミングチェーンやタイミングベルトをスプロケットやプーリに掛け渡す際にマークリンクや刻印等を探す作業が必要となり、カム軸駆動機構の組み立て工数が増加することになる。
【０００６】
一方、特許文献３に示すように、スプロケットに一対の貫通孔を設けるようにすると、スプロケットを製造する際にこれらの貫通孔を形成するための穴あけ工程が必要となり、その分、スプロケットのコストが高くなる。
【０００７】
本発明の目的は、動力伝達要素に設けられるマークリンクや刻印等の合いマークを不要としてタイミング合わせ装置のコストを低減させることにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、動力伝達要素の各伝動車への装着作業を容易にしてカム軸駆動機構の組み立て工数を低減させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のタイミング合わせ装置は、クランク軸に固定される駆動側伝動車とカム軸に固定される従動側伝動車とに掛け渡される動力伝達要素を備えたカム軸駆動機構に用いられるタイミング合わせ装置であって、前記駆動側伝動車と前記従動側伝動車とに車側合いマークを形成し、前記クランク軸が回転自在に装着されるクランクケースと前記カム軸が回転自在に装着されるシリンダヘッドとにエンジン側合いマークを形成し、前記クランクケースのエンジン側合いマークに前記駆動側伝動車の車側合いマークを合わせるとともに前記シリンダヘッドのエンジン側合いマークに前記従動側伝動車の車側合いマークを合わせた状態のもとで前記駆動側伝動車と前記従動側伝動車とに前記動力伝達要素が掛け渡されることを特徴とする。
【００１０】
本発明のタイミング合わせ装置は、焼結により形成される前記駆動側伝動車及び前記従動側伝動車に溝状の前記車側合いマークを形成し、鋳造により形成される前記クランクケース及び前記シリンダヘッドに凸形状あるいは凹形状の前記エンジン側合いマークを形成することを特徴とする。
【００１１】
本発明のタイミング合わせ装置は、前記動力伝達要素はタイミングチェーンであり、前記駆動側伝動車及び前記従動側伝動車はスプロケットであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、クランクケースを基準として駆動側伝動車の位相を合わせるとともにシリンダヘッドを基準として従動側伝動車の位相を合わせることにより、各伝動車に対する動力伝達要素の噛み合い位置によらずに、クランク軸とカム軸の位相を合わせられるので、動力伝達要素に各伝動車との噛み合い位置を指示するためのマークリンクや刻印、ペイント等の合いマークを設けることを不要として、タイミング合わせ装置のコストを低減させることができる。また、動力伝達要素を各伝動車に掛け渡す際に、マークリンクや刻印等の合いマークを探す必要がないので、動力伝達要素の各伝動車への装着作業を容易にして、カム軸駆動機構の組み立て工数を低減させることができる。
【００１３】
また、本発明によれば、各伝動車を焼結により形成する際に車側合いマークを同時に形成することができ、クランクケースやシリンダヘッドを鋳造により形成する際にエンジン側合いマークを同時に形成することができるので、合いマークを形成するための工程を不要として、タイミング合わせ装置のコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施の形態であるタイミング合わせ装置を備えた汎用エンジンを示す断面図であり、この汎用エンジン１１は単気筒の４サイクルガソリンエンジンであり、たとえば発電機や圧縮機の動力源等として用いられる。
【００１６】
図１に示すように、汎用エンジン１１は鋳造により形成されたクランクケース１２を有しており、このクランクケース１２にはクランク軸１３が回転自在に装着されている。クランクケース１２は隔壁１２ａを有しており、クランク軸１３はこの隔壁１２ａに設けられた図示しない軸受けに支持されて回転自在となっている。クランクケース１２の上側には鋳造により形成されたシリンダ１４が組み付けられ、シリンダ１４に形成されたシリンダボア１４ａ内にはピストン１５が往復動自在に装着されている。ピストン１５にはコネクティングロッド１６を介してクランク軸１３のクランクピン１３ａに連結されており、ピストン１５の往復動によりクランク軸１３が回転駆動される。クランクケース１２内には潤滑油Ｌが貯留され、クランク軸１３が回転するとコネクティングロッド１６あるいはクランク軸１３に設けられる図示しないスクレーパにより潤滑油Ｌが掻き上げられ、クランク軸１３等の摺動部やシリンダ１４等の高温部の潤滑および冷却が行われる。
【００１７】
シリンダ１４の上側には低圧鋳造により形成されたシリンダヘッド１７が取り付けられ、クランクケース１２とシリンダ１４とシリンダヘッド１７によりエンジン本体が形成されている。ピストン１５とシリンダヘッド１７との間には燃焼室１８が形成され、燃焼室１８に混合気を供給する吸気ポート２１と、燃焼室１８内の燃焼排ガスを排出する排気ポート２２とがシリンダヘッド１７に形成されている。シリンダ１４およびシリンダヘッド１７の外側壁には複数枚の放熱フィン２３が外方に向けて突出して設けられ、これらの放熱フィン２３により燃焼室１８内の熱はシリンダ１４やシリンダヘッド１７を介して外部に放出される。また、燃焼室１８内に供給された混合気に点火するための図示しない点火プラグがシリンダヘッド１７に取り付けられる。
【００１８】
シリンダヘッド１７には吸気ポート２１を開閉する吸気弁つまり吸気バルブ２４と排気ポート２２を開閉する排気弁つまり排気バルブ２５が装着され、これらのバルブ２４，２５を開閉駆動するために、シリンダヘッド１７には動弁カム２６ａを有するカム軸２６が回転自在に装着されている。また、シリンダヘッド１７にはカム軸２６と平行にロッカーシャフト２７が設けられ、動弁カム２６ａの回転により所定のタイミングで吸気バルブ２４を開閉駆動するロッカーアーム２８と排気バルブ２５を開閉駆動するロッカーアーム２９とがロッカーシャフト２７に揺動自在に装着されている。各バルブ２４，２５はバルブスプリング３１により閉方向に付勢されており、カム軸２６が回転すると動弁カム２６ａの形状に沿ってロッカーアーム２８，２９が揺動し、バルブスプリング３１のばね力に抗して吸気バルブ２４や排気バルブ２５が開閉される。このように、吸気バルブ２４と排気バルブ２５とを開閉させる動弁機構は、カム軸２６やロッカーアーム２８，２９がシリンダヘッド１７に装着されて、ＯＨＣ型となっている。
【００１９】
シリンダヘッド１７の上側には板金製若しくは合成樹脂製のロッカーカバー３２が取り付けられ、動弁機構はロッカーカバー３２により覆われている。
【００２０】
図２は図１に示すカム軸を駆動するためのカム軸駆動機構を示す断面図であり、この汎用エンジン１１にはクランク軸１３の回転をカム軸２６に伝達してカム軸２６つまり動弁機構を駆動するために、カム軸駆動機構３３が設けられている。
【００２１】
図２に示すように、カム軸駆動機構３３はクランクケース１２の隔壁１２ａから突出するクランク軸１３の端部に固定される駆動側伝動車としてのクランクスプロケット３４と、カム軸２６の端部に固定される従動側伝動車としてのカムスプロケット３５とを有しており、本実施の形態においては、これらのスプロケット３４，３５は焼結により形成されている。クランクスプロケット３４とカムスプロケット３５とにはクランク軸１３の動力をカム軸２６に伝達する動力伝達要素としてのタイミングチェーン３６が掛け渡され、クランク軸１３が回転するとその動力がタイミングチェーン３６を介してカム軸２６に伝達され、カム軸２６が回転駆動される。カムスプロケット３５はクランクスプロケット３４の２倍の歯数を有しており、クランク軸１３が２回転するとカム軸２６が１回転し、これによりピストン１５の往復運動に同期した所定のタイミングで吸気バルブ２４と排気バルブ２５が駆動される。このように、クランクスプロケット３４とカムスプロケット３５およびタイミングチェーン３６によりカム軸駆動機構３３が構成され、つまり、カム軸駆動機構３３はチェーン駆動式となっている。
【００２２】
クランク軸１３が図２において矢印Ａの方向に回転すると、タイミングチェーン３６のカムスプロケット３５からクランクスプロケット３４に向けて走行する部分は張り側３６ａとなり、タイミングチェーン３６のクランクスプロケット３４からカムスプロケット３５に向けて走行する部分は緩み側３６ｂとなる。タイミングチェーン３６の張り側３６ａの走行ラインを保持するために、シリンダ１４にはタイミングチェーン３６の張り側３６ａに接触する樹脂製のチェーンガイド３７が固定され、タイミングチェーン３６の緩みを防止するために、シリンダ１４にはタイミングチェーン３６の緩み側３６ｂを張り側３６ａに向けて付勢するテンショナレバー３８が揺動自在に取り付けられている。
【００２３】
図３はクランクスプロケット側の合いマークの詳細を示す斜視図であり、図４はカムスプロケット側の合いマークの詳細を示す斜視図である。
【００２４】
カム軸駆動機構３３には、汎用エンジン１１の組み立て時あるいは整備時等において、クランクスプロケット３４とカムスプロケット３５とにタイミングチェーン３６を掛け渡す際に、クランク軸１３とカム軸２６の位相を所定のタイミングに合わせるために、タイミング合わせ装置４１が設けられている。このタイミング合わせ装置４１は、図３、図４に示すように、クランクスプロケット３４及びカムスプロケット３５に形成される車側合いマーク４２，４３と、クランクケース１２及びシリンダヘッド１７に形成されるエンジン側合いマーク４４，４５とにより構成されている。
【００２５】
クランクスプロケット３４に設けられる車側合いマーク４２は、図３に示すように、当該クランクスプロケット３４の側面に径方向に延びる溝状に形成されており、同様に、カムスプロケット３５に設けられる車側合いマーク４３は、図４に示すように、当該カムスプロケット３５の側面に径方向に延びる溝状に形成されている。車側合いマーク４２はクランクスプロケット３４を焼結により形成する際に同時に形成され、車側合いマーク４３はカムスプロケット３５を焼結により形成する際に同時に形成されており、各スプロケット３４，３５に車側合いマーク４２，４３を形成するための後工程を不要としている。つまり、焼結工程の前工程において金属粉末等の材料をクランクスプロケット３４あるいはカムスプロケット３５の形状に加圧成形する際に車側合いマーク４２，４３に対応する溝を形成しておき、これにより焼結された各スプロケット３４，３５の側面に同時に車側合いマーク４２，４３を形成するようにしている。したがって、焼結段階において各スプロケット３４，３５に車側合いマーク４２，４３を形成することができ、これら車側合いマーク４２，４３を形成するための後工程を不要として、このタイミング合わせ装置４１のコストを低減することができる。
【００２６】
一方、クランクケース１２に設けられるエンジン側合いマーク４４は、図３に示すように、クランクケース１２の隔壁１２ａにクランクスプロケット３４の径方向に延びるとともにクランク軸１３の軸方向に突出する凸形状に形成されており、シリンダヘッド１７に設けられるエンジン側合いマーク４５は、シリンダヘッド１７の上面にカム軸２６の軸方向に延びる凹形状に形成されている。エンジン側合いマーク４４はクランクケース１２を鋳造する際に同時に形成され、エンジン側合いマーク４５はシリンダヘッド１７を低圧鋳造する際に同時に形成されており、エンジン側合いマーク４４，４５を形成するための後工程を不要としている。つまり、クランクケース１２あるいはシリンダヘッド１７を鋳造するための鋳型に予めエンジン側合いマーク４４，４５に対応する溝もしくは突起を形成しておき、これにより鋳造されたクランクケース１２あるいはシリンダヘッド１７に同時にエンジン側合いマーク４４，４５を形成するようにしている。したがって、鋳造段階においてクランクケース１２あるいはシリンダヘッド１７にエンジン側合いマーク４４，４５を形成することができ、これらエンジン側合いマーク４４，４５を形成する後工程を不要として、このタイミング合わせ装置４１のコストを低減することができる。
【００２７】
図５はクランクスプロケットを位置合わせした状態を示す正面図であり、図６はカムスプロケットを位置合わせした状態を示す正面図である。
【００２８】
次に、このような構成のタイミング合わせ装置４１を用いたカム軸駆動機構３３のタイミング合わせ方法について図５、図６に基づいて説明する。
【００２９】
まず、図５に示すように、タイミングチェーン３６を掛け渡す前に、クランクスプロケット３４を回転させてクランクスプロケット３４の車側合いマーク４２をクランクケース１２のエンジン側合いマーク４４に合わせる。これにより、クランク軸１３は所定の位相（図示する場合では、ピストン１５を圧縮上死点とする位置）に合わせられる。このとき、クランクケース１２のクランクスプロケット３４を覆うカバー（不図示）は外されている。
【００３０】
次に、図６に示すように、シリンダヘッド１７からロッカーカバー３２を取り外し、カムスプロケット３５を回転させてカムスプロケット３５の車側合いマーク４３をシリンダヘッド１７のエンジン側合いマーク４５に合わせる。これにより、カム軸２６は前述の作業により所定の位相に合わせられたクランク軸１３の位相に対応する位相に合わせられる。
【００３１】
そして、この状態のもとでクランクスプロケット３４とカムスプロケット３５にタイミングチェーン３６を掛け渡す。このとき、まず、クランクスプロケット３４あるいはカムスプロケット３５のいずれか一方にのみタイミングチェーン３６を掛け渡し、タイミングチェーン３６に張力を加えてその張り側をチェーンガイド３７に接触させる。次いで、テンショナレバー３８を開放側に押し込んでタイミングチェーン３６の緩み側に緩みを生じさせた状態とし、クランクスプロケット３４あるいはカムスプロケット３５のいずれか他方にタイミングチェーン３６を掛け渡す。これにより、クランクスプロケット３４とカムスプロケット３５の位相が合わせられるとともにタイミングチェーン３６の張り側が所定の長さとされ、タイミングチェーン３６装着後のクランク軸１３とカム軸２６の位相を同期させることができる。
【００３２】
このように、このタイミング合わせ装置４１では、各スプロケット３４，３５に対してタイミングチェーン３６の噛み合い位置を合わせることなく、クランクケース１２やシリンダヘッド１７などのエンジン本体側を基準として各スプロケット３４，３５の回転位置を合わせることでクランク軸１３とカム軸２６の位相を合わせられるので、タイミングチェーン３６に各スプロケット３４，３５との噛み合い位置を指示するためのマークリンクや刻印、ペイント等の合いマークを設けることを不要として、タイミング合わせ装置４１のコストを低減させることができる。また、タイミングチェーン３６を各スプロケット３４，３５に掛け渡す際に、マークリンクや刻印等の合いマークを探す必要がないので、タイミングチェーン３６の装着作業を容易にして、カム軸駆動機構３３の組み立て工数を低減させることができる。
【００３３】
さらに、各スプロケット３４，３５を焼結により形成する際に車側合いマーク４２，４３を同時に形成することができ、また、クランクケース１２やシリンダヘッド１７を鋳造により形成する際にエンジン側合いマーク４４，４５を同時に形成することができるので、合いマークを形成するための後工程を不要として、タイミング合わせ装置４１のコストを低減することができる。
【００３４】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、本実施の形態においては、動力伝達要素としてタイミングチェーン３６が用いられているが、これに限らず、タイミングベルト（歯付きベルト）を用いるようにしてもよい。この場合、クランク軸１３とカム軸２６には伝動車としてプーリが取り付けられる。
【００３５】
また、本実施の形態においては、車側合いマーク４２，４３は各スプロケット３４，３５の側面に形成され、エンジン側合いマーク４４，４５はクランクケース１２の隔壁１２ａ及びシリンダヘッド１７の上面に形成されているが、これに限らず、各スプロケット３４，３５の回転位置をクランクケース１２、シリンダヘッド１７を基準として位置合わせができれば、これらの合いマークが形成される位置は問わない。
【００３６】
さらに、本実施の形態においては、車側合いマーク４２，４３は溝状に、エンジン側合いマーク４４，４５は凸形状あるいは凹形状に形成されているが、これに限らず、各スプロケット３４，３５の回転位置をクランクケース１２、シリンダヘッド１７を基準として位置合わせができれば、その形状は問わない。
【００３７】
さらに、本実施の形態においては、各スプロケット３４，３５は焼結により形成され、クランクケース１２及びシリンダヘッド１７は鋳造により形成されているが、これに限らず、他の製法により形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施の形態であるタイミング合わせ装置を備えた汎用エンジンを示す断面図である。
【図２】図１に示すカム軸を駆動するためのカム軸駆動機構を示す断面図である。
【図３】クランクスプロケット側の合いマークの詳細を示す斜視図である。
【図４】カムスプロケット側の合いマークの詳細を示す斜視図である。
【図５】クランクスプロケットを位置合わせした状態を示す正面図である。
【図６】カムスプロケットを位置合わせした状態を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１１  汎用エンジン
１２  クランクケース
１３  クランク軸
１７  シリンダヘッド
２６  カム軸
３３  カム軸駆動機構
３４  クランクスプロケット（駆動側伝動車）
３５  カムスプロケット（従動側伝動車）
３６  タイミングチェーン（動力伝達要素）
４１  タイミング合わせ装置
４２，４３  車側合いマーク
４４，４５  エンジン側合いマーク
【図１】
2006200449.tif 000003
【図２】
2006200449.tif 000004
【図３】
2006200449.tif 000005
【図４】
2006200449.tif 000006
【図５】
2006200449.tif 000007
【図６】
2006200449.tif 000008