(57)【要約】【課題】レイアウト上の制約の下で同一カム軸に設けられた複数のカムロブによりバルブのリフト量に比較的大きな差を持たせることができる内燃機関のカム軸構造を供する。【解決手段】カム機構を介して駆動される動弁機構を備えた内燃機関において、基礎円の径の異なる大径カムロブ６３と小径カムロブ６１，６２とをカム軸本体に備え、前記カム軸本体に前記大径カムロブ６３が一体に形成され、前記カム軸本体に別体の前記小径カムロブ６１，６２が嵌着される内燃機関のカム軸構造。【選択図】　図４
2004116465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カム機構を介して駆動される動弁機構を備えた内燃機関において、
基礎円の径の異なる大径カムロブと小径カムロブとをカム軸本体に備え、
前記カム軸本体に前記大径カムロブが一体に形成され、
前記カム軸本体に別体の前記小径カムロブが嵌着されることを特徴とする内燃機関のカム軸構造。
【請求項２】
前記カム軸はクランクケースに配設され、
大径カムロブに対応するカムフォロアはスリッパタイプであり、
小径カムロブに対応するカムフォロアはローラタイプであることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のカム軸構造。
【請求項３】
前記大径カムロブは、クランクケースに溜まるオイルに一部が浸かっていることを特徴とする請求項２記載の内燃機関のカム軸構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の動弁系に用いられるカム機構のカム軸構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
動弁系に用いられるカム機構は、カム軸に設けられたカムロブの回転によりロッカアームを揺動するもので、このロッカアームの揺動が吸気バルブ、排気バルブその他のバルブを往復動させて開弁・閉弁を行っている。
【０００３】
少ないカム軸で複数のバルブを開閉動させるため同一カム軸に複数のカムロブを設けることがある。
同軸上に複数のカムロブを有するカム軸については、従来各カムロブの基礎円の径を略同一とすることが一般的であった（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭６２−９０９７２号公報（第４図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
要求されるリフト量が同程度のバルブを駆動させる場合には、同一カム軸の同一径の基礎円のカムロブで実現することができるが、バルブのリフト量に比較的大きな違いがあると、基礎円を同一径としたカムロブにより実現するのは困難である。
【０００６】
すなわちカムロブにより従動するロッカアームおよびカム軸は、その配置および大きさにレイアウト上の制約を受け、その制約内でカムロブの基礎円の径が決まるとロッカアームのレバー比も決まり、よってバルブのリフト量も自ずと決まってくる。
【０００７】
そのため同一カム軸の基礎円を同一径としたカムロブによっては種々のバルブリフト量を実現することが難しい。
【０００８】
本発明は、斯かる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、レイアウト上の制約の下で同一カム軸に設けられた複数のカムロブによりバルブのリフト量に比較的大きな差を持たせることができる内燃機関のカム軸構造を供する点にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
上記目的を達成するために、本請求項１記載の発明は、カム機構を介して駆動される動弁機構を備えた内燃機関において、基礎円の径の異なる大径カムロブと小径カムロブとをカム軸本体に備え、前記カム軸本体に前記大径カムロブが一体に形成され、前記カム軸本体に別体の前記小径カムロブが嵌着される内燃機関のカム軸構造とした。
【００１０】
基礎円の径が小径のカムロブよりも大径のカムロブの方が、レイアウト上位置と大きさが制約されたロッカアームのレバー比を大きくしてバルブのリフト量を大きくすることができる。
【００１１】
カム軸本体に大径カムロブを一体に形成し、小径カムロブを嵌着する構造とすることで、カム軸の製造がし易く生産性を向上させることができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関のカム軸構造において、前記カム軸はクランクケースに配設され、大径カムロブに対応するカムフォロアはスリッパタイプであり、小径カムロブに対応するカムフォロアはローラタイプであることを特徴とする。
【００１３】
カム軸をクランクケースに配設することで、シリンダの上方にカム軸を設けず内燃機関の全高を低く抑えることができる。
またカム軸やロッカアームのレイアウト上の制約が比較的緩和されバルブのリフト量を大きくすることが可能である。
【００１４】
小径カムロブに対応するカムフォロアをローラタイプとして円滑なカム動作とし、大径カムロブに対応するカムフォロアをスリッパタイプとすることでカムロブの基礎円の径を可及的に大きくすることができる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の内燃機関のカム軸構造において、前記大径カムロブが、クランクケースに溜まるオイルに一部が浸かっていることを特徴とする。
【００１６】
大径カムロブの一部がクランクケースに溜まるオイルに浸かっているので、カム摺動面に常に油膜を形成して摩擦による焼付きを防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る一実施の形態について図１ないし図５に基づき説明する。
本実施の形態に係る内燃機関１は、単気筒４ストロークサイクル内燃機関であり、自動二輪車にクランク軸２を車体左右方向に指向させて横置きに搭載される。
【００１８】
図１は、内燃機関１の部分的に省略し一部断面とした右側面図であり、クランクケース３から略前方に向かってシリンダブロック７、シリンダヘッド８が順次重ね合わされ一体に固着されて突出しており、シリンダヘッド８にはシリンダヘッドカバー９が被せられている。
【００１９】
クランクケース３は、図２に示すようにクランクセンタケース４をプレート状の左クランクサイドケース５と右クランクサイドケース６とが左右両側から挟むようにし周縁部を複数のボルト１０によって締結されて合体し構成されている。
【００２０】
クランク軸２は、クランクケース３の中央より若干上方に位置し、クランク軸２の上方となるクランクセンタケース４の上壁部は２層の円弧状空隙が形成され、左右のクランクサイドケース５，６に左右開口を塞がれてラビリンス構造のブリーザ室１１が構成されている。
【００２１】
同ブリーザ室１１にはブリーザ管１２が貫通して上方に突出しており、ブリーザ管１２よりブリーザ室１１が外部と連通している。
【００２２】
このように別途ブリーザ室を形成するケースを用意することなく、クランクケース３に簡単にブリーザ室１１を形成することができ、部品点数および組付工数の削減を図ることができる。
【００２３】
クランクセンタケース４の前記ブリーザ管１２が突設された位置より斜め前方箇所にマウントブラケット１３が上方に突出している。
【００２４】
図２を参照して、クランク軸２は、左右のクランクサイドケース５，６に主軸受１４，１４を介して軸支されて、左右に突出しており、その左側部にベルト伝動制御機構の駆動プーリ１５が設けられ、右側部にはＡＣジェネレータ１６が冷却ファン１７とともに配設されている。
【００２５】
駆動プーリ１５の周囲所要部を覆って左クランクサイドケース５に左側から当接されるプーリケース１８の上部にマウントブラケット１９が上方へ突出形成されており、同マウントブラケット１９と前記クランクセンタケース４のマウントブラケット１３とを支軸２０が貫通して同支軸２０によりラバーブッシュ２１，２２を介して内燃機関１が車体に懸架される。
【００２６】
水平近くまで前傾したシリンダブロック７のシリンダライナ２５にピストン２６が摺動自在に嵌合し、ピストン２６のピストンピン２６ａとクランク軸２のクランクピン２ａとをコネクティングロッド２７が連結している。
【００２７】
図１および図３を参照してピストン２６が対向するシリンダヘッド８の燃焼室３０には、吸気ポート３１ａ，排気ポート３２ａ，加給ポート３３ａの３つのポートが開口し、点火プラグ３４の先端が突出している。
【００２８】
吸気ポート３１ａ，排気ポート３２ａ，加給ポート３３ａの各開口からは吸気ポートライナ３１，排気ポートライナ３２，加給ポートライナ３３が延出しており、吸気ポートライナ３１と排気ポートライナ３２は左右互いに反対方向に延出している（図３参照）。
【００２９】
吸気ポート３１ａ，排気ポート３２ａ，加給ポート３３ａの各開口は、同一面上にあって左右に並ぶ吸気ポート３１ａと排気ポート３２ａとその両者の中央下方に位置する加給ポート３３ａとが互いに略正三角形の頂点の位置関係で形成されている。
【００３０】
このシリンダヘッド８において吸気ポート３１ａ，排気ポート３２ａ，加給ポート３３ａの各開口中心より垂直方向に挿着されたバルブガイド３４，３５，３６にガイドされて摺動自在に吸気バルブ４１，排気バルブ４２，加給バルブ４３が互いに平行に支持され、該吸気バルブ４１，排気バルブ４２，加給バルブ４３により吸気ポート３１ａ，排気ポート３２ａ，加給ポート３３ａの各開口が開閉される。
【００３１】
吸気バルブ４１，排気バルブ４２，加給バルブ４３は、それぞれバルブステムの上端に設けられたアッパリテーナ４１ａ，４２ａ，４３ａとシリンダヘッド８との間にバルブスプリング３７，３８，３９が介装されて閉弁方向に付勢されている。
【００３２】
一方でクランク軸２の下方に平行にバランサ軸５３とカム軸６０が、左右のクランクサイドケース５，６に軸受５３ａ，６０ａを介して回転自在に軸支されており（図４参照）、図１および図４に示すようにクランク軸２に嵌着された大径ギア５１とバランサ軸５３に嵌着された同径の大径ギア５２が噛合し、バランサ軸５３に嵌着された小径ギア５５とカム軸６０に嵌着された大径ギア５６が噛合して、クランク軸２の２回転に対してカム軸６０が１回転するように構成されている。
【００３３】
なおカム軸６０は、右クランクサイドケース６に突設された水ポンプ５９の駆動軸に連結されている（図４参照）。
【００３４】
バランサ軸５３にはバランサ５４が嵌着されている。
カム軸６０のカム軸本体には大径カムロブ６３が一体に形成され、その両側に別体の小径カムロブ６１，６２が圧入により嵌着されている。
【００３５】
基礎円の径を同じくする小径カムロブ６１，６２に対して大径カムロブ６３は、基礎円の径が約２倍程大きい。
バランサ軸５３に嵌着されたバランサ５４は、大径カムロブ６３と干渉しないように一方の小径カムロブ６２と軸方向位置を略同じくして大径カムロブ６３とは軸方向にずれた位置に設けられている。
【００３６】
また大径カムロブ６３は、クランクケース３の底部に溜まるオイルに一部が浸かっている（図１参照）。
図１に油面Ｓを２点鎖線で示している。
【００３７】
図１に示すように右クランクサイドケース６の下部前方位置にオイルレベルゲージ８０が設けられている。
すなわち右クランクサイドケース６の下部前方の所定位置に円孔が穿設され、図５に示すように同円孔にゴム製のプラグ８１が嵌合され、同プラグ８１をオイルレベルゲージ８０が貫通している。
【００３８】
オイルレベルゲージ８０は、小径の金属棒で、一端に円環状に屈曲させた把持部８０ａが形成され、他端は把持部８０ａと同一平面上で直角に屈曲されて屈曲先端部８０ｂを形成しており、該オイルレベルゲージ８０の中間直線部をプラグ８１が支持している。
【００３９】
図５に示すように右クランクサイドケース６の下部前方の所定位置の円孔に嵌合されたプラグ８１にオイルレベルゲージ８０が貫通され所定姿勢で支持されると、クランクケース３の内部の屈曲先端部８０ｂがクランクケース３の底に溜まったオイルに浸かって油面の状態を調べることができる。
【００４０】
実際油量を調べるときは、オイルレベルゲージ８０をプラグ８１とともに引き抜いてオイルレベルゲージ８０の屈曲先端部８０ｂに付着したオイルの付着状態から油量を判断する。
なおプラグ８１が嵌合される右クランクサイドケース６の円孔から給油が可能である。
【００４１】
カム軸６０の前方には第１ロッカアーム軸６５が、カム軸６０と平行に左右のクランクサイドケース５，６に架設されており、同第１ロッカアーム軸６５に同軸に第１吸気ロッカアーム６６、第１排気ロッカアーム６７、第１加給ロッカアーム６８が揺動自在に軸支されている。
【００４２】
第１吸気ロッカアーム６６と第１排気ロッカアーム６７が第１加給ロッカアーム６８を間に挟むような配置で、第１吸気ロッカアーム６６と第１排気ロッカアーム６７は一端に回転ローラ６６ａ，６７ａを備えるローラタイプで同回転ローラ６６ａ，６７ａが前記小径カムロブ６２，６３の周面にころがり自在に当接し、第１加給ロッカアーム６８は一端がスリッパ６８ａを形成するスリッパタイプで同スリッパ６８ａが大径カムロブ６４の周面に摺接する。
【００４３】
図１に示すように第１吸気ロッカアーム６６，第１排気ロッカアーム６７，第１加給ロッカアーム６８の他端は、それぞれ吸気プルロッド６９，排気プルロッド７０（図示せず），加給プルロッド７１の一端に係合している。
【００４４】
カム軸６０と第１ロッカアーム軸６５は平行で一定の距離離れた所定の位置関係にあり、カム軸６０に小径カムロブ６１，６２と大径カムロブ６３が同軸に設けられ、一方で第１ロッカアーム軸６５に第１吸気ロッカアーム６６と第１排気ロッカアーム６７と第１加給ロッカアーム６８が同軸に軸支されているので、大径カムロブ６３に対する第１加給ロッカアーム６８は、支点である第１ロッカアーム軸６５からスリッパ６８ａまでの距離が短くなるのでレバー比（支点からスリッパ６８ａまでの距離に対する支点から加給プルロッド７１との係合部までの距離の比）が大きい。
【００４５】
他方シリンダヘッド８側では、第２ロッカアーム軸７５に、同軸に吸気バルブ４１を開弁駆動する第２吸気ロッカアーム７６，排気バルブ４２を開弁駆動する第２排気ロッカアーム７７（図示せず），加給バルブ４３を開弁駆動する第２加給ロッカアーム７８がそれぞれ一端を軸支されている。
【００４６】
第２吸気ロッカアーム７６，第２排気ロッカアーム，第２加給ロッカアーム７８の各他端は、それぞれ前記吸気プルロッド６９，排気プルロッド７０，加給プルロッド７１の一端に係合し、吸気プルロッド６９，排気プルロッド７０，加給プルロッド７１により第１吸気ロッカアーム６６，第１排気ロッカアーム６７，第１加給ロッカアーム６８と第２吸気ロッカアーム７６，第２排気ロッカアーム，第２加給ロッカアーム７８がそれぞれ連接されている。
【００４７】
第２吸気ロッカアーム７６，第２排気ロッカアーム，第２加給ロッカアーム７８は、第２ロッカアーム軸７５による支点から吸気プルロッド６９，排気プルロッド７０，加給プルロッド７１が係合された端部までの間で係合端部寄りの部分で吸気バルブ４１，排気バルブ４２，加給バルブ４３に作用する。
【００４８】
以上の動弁駆動機構によりクランク軸２の２回転毎に１回転するカム軸６０のカムロブ６１，６２，６３の回転が、第１ロッカアーム６６，６７，６８を揺動し、同第１ロッカアーム６６，６７，６８の揺動によりプルロッド６９，７０，７１を介して第２ロッカアーム７５，７６，７７が揺動され、同第２ロッカアーム７５，７６，７７の揺動により吸気バルブ４１，排気バルブ４２，加給バルブ４３が駆動され各吸気ポート３１ａ，排気ポート３２ａ，加給ポート３３ａの燃焼室３０への開口を所定タイミングで開閉する。
【００４９】
本実施の形態のカム軸６０は、基礎円の径が異なる小径カムロブ６１，６２と大径カムロブ６３とを同軸に設けているので、レイアウト上の制約の下で一定の距離離れた第１ロッカアーム軸６５に同軸に軸支された第１ロッカアーム６６，６７，６８を作動する場合、大径カムロブ６３に対する第１加給ロッカアーム６８のレバー比を小径カムロブ６１，６２に対する第１吸気ロッカアーム６６と第１排気ロッカアーム６７のレバー比より各段に大きくし、よって加給バルブ４３のリフト量も吸気バルブ４１，排気バルブ４２より大きくすることができる。
【００５０】
第１加給ロッカアーム６８において、支点である第１ロッカアーム軸６５からスリッパ６８ａまでの距離が短くなり、回転ローラを取付けることができないので、スリッパタイプとして対応している。
【００５１】
スリッパタイプとすることでカムロブの基礎円の径を可及的に大きくすることができる。
【００５２】
そして大径カムロブ６３の一部がクランクケース３に溜まるオイルに浸かっているので、カム摺動面に常に油膜を形成して摩擦による焼付きを防止している。
【００５３】
カム軸本体に大径カムロブ６３を一体に形成し、小径カムロブ６１，６２を嵌着する構造とすることで、カム軸６０の製造がし易く生産性を向上させることができる。カム軸６０はクランクケース３に配設され、シリンダの上方にカム軸を設けないので、内燃機関１の全高を低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る内燃機関１の部分的に省略し一部断面とした右側面図である。
【図２】図１においてＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図３】図１においてＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図４】図１においてＩＶ−ＩＶ線に沿って切断した断面図である。
【図５】図１においてＶ−Ｖ線に沿って切断した断面図である。
【符号の説明】
１…内燃機関、２…クランク軸、３…クランクケース、４…クランクセンタケース、５…左クランクサイドケース、６…右クランクサイドケース、７…シリンダブロック、８…シリンダヘッド、９…シリンダヘッドカバー、１０…ボルト、１１…ブリーザ室、１２…ブリーザ管、１３…マウントブラケット、１４…主軸受、１５…駆動プーリ、１６…ＡＣジェネレータ、１７…冷却ファン、１８…プーリケース、１９…マウントブラケット、２０…支軸、２１，２２…ラバーブッシュ、２５…シリンダライナ、２６…ピストン、２７…コネクティングロッド、
３０…燃焼室、３１…吸気ポートライナ、３２…排気ポートライナ、３３…加給ポートライナ、３４，３５，３６…バルブガイド、３７，３８，３９…バルブスプリング、４１…吸気バルブ、４２…排気バルブ、４３…加給バルブ、
５１，５２…大径ギア、５３…バランサ軸、５４…バランサ、５５…小径ギア、５６…大径ギア、６０…カム軸、６１…大径カムロブ、６２，６３…小径カムロブ、６５…第１ロッカアーム軸、６６…第１吸気ロッカアーム、６７…第１排気ロッカアーム、６８…第１加給ロッカアーム、６９…吸気プルロッド、７０…排気プルロッド、７１…加給プルロッド、７５…第２ロッカアーム軸、７６…第２吸気ロッカアーム、７７…第２吸気ロッカアーム、７８…第２加給ロッカアーム、
８０…オイルレベルゲージ、８１…プラグ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004116465.tif 000005
【図４】
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【図５】
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