(57)【要約】【課題】エンジンの小型化を図りながら、可変バルブタイミング機構をカム軸に設ける。【解決手段】オイルコントロールバルブ３８をシリンダヘッド１４の上面におけるタイミングベルト３１の外側に設ける。前記オイルコントロールバルブ３８を軸線方向が前記上面に沿うように配設した。【選択図】　　　　図３
2004060603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気カム軸と排気カム軸とを備え、これらのカム軸のうち少なくとも一方のカム軸とカム軸駆動用巻掛け式伝動手段との間に可変バルブタイミング機構を設け、この可変バルブタイミング機構を制御するオイルコントロールバルブを備えた船外機用エンジンにおいて、前記オイルコントロールバルブをシリンダヘッドの上面におけるカム軸駆動用巻掛け式伝動手段の外側に軸線方向が前記上面に沿うように配設したことを特徴とする船外機用エンジン。
【請求項２】
請求項１記載の船外機用エンジンにおいて、オイルコントロールバルブと可変バルブタイミング機構とを接続するオイル通路をシリンダヘッドの上壁内に形成したことを特徴とする船外機用エンジン。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の船外機用エンジンをＶ型とするとともに、可変バルブタイミング機構をカム軸の上端部に設けたことを特徴とする船外機用エンジン。
【請求項４】
請求項３記載の船外機用エンジンにおいて、Ｖバンクの外側に吸気カム軸を位置付けてこの吸気カム軸の上端部に可変バルブタイミング機構を設け、シリンダヘッドにおけるＶバンクの外側に吸気マニホールドを側方へ延びるように設け、この吸気マニホールドの上方にオイルコントロールバルブの一端部を上方から見て重なるように配設したことを特徴とする船外機用エンジン。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうち何れか一つの船外機用エンジンにおいて、カム軸駆動用巻掛け式伝動手段とオイルコントロールバルブとを略同じ高さに位置するように設けたことを特徴とする船外機用エンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カム軸の上端部に可変バルブタイミング機構を備えた船外機用エンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の船外機用エンジンとしては、例えば特開２００１−３５５４６６に開示されたものがある。この公報に示された船外機用エンジンは、吸気カム軸の上端部に軸装されたタイミングベルト用プーリと吸気カム軸との間に可変バルブタイミング機構が介装されている。
【０００３】
前記可変バルブタイミング機構は、前記プーリの内部に形成されたオイル室に吸気カム軸側のベーンが前記オイル室内を回転方向に二室に画成するように回動自在に嵌挿された構造が採られている。この可変バルブタイミング機構によれば、前記二室に画成されたオイル室のうち一方のオイル室に油圧が加えられることにより吸気カム軸の回転位相が進角され、他方に油圧が加えられることによって吸気カム軸の回転位相が遅角される。
【０００４】
この可変バルブタイミング機構に供給される油圧は、ヘッドカバーに設けられたオイルコントロールバルブによって制御されている。このオイルコントロールバルブは、ソレノイドを動力源とするスプール弁からなり、前記一方のオイル室に接続されたオイル通路と、他方のオイル室に接続されたオイル通路とのうち一方を油圧供給用通路に接続するとともに他方をオイル戻り用通路に接続する構成が採られ、吸気カム軸の上端部をシリンダヘッドとともに回転自在に支持するベアリングキャップに装着されている。前記各オイル通路は、吸気カム軸と前記ベアリングキャップの内部に形成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように構成された従来の船外機用エンジンにおいては、オイルコントロールバルブおよびオイル通路の一部がベアリングキャップに設けられており、これがエンジンの他の部位より船外機後側に突出するから、エンジンが大型化するという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、エンジンの小型化を図りながら、可変バルブタイミング機構をカム軸に設けることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明に係る船外機用エンジンは、オイルコントロールバルブをシリンダヘッドの上面におけるカム軸駆動用巻掛け式伝動手段の外側に軸線方向が前記上面に沿うように配設したものである。
本発明によれば、シリンダヘッドの上方であって前記伝動手段の外側に形成されるデッドスペースにオイルコントロールバルブをシリンダヘッドから上方に大きく突出することがないように設けることができる。
【０００８】
請求項２に記載した発明に係る船外機用エンジンは、請求項１に記載した発明に係る船外機用エンジンにおいて、オイルコントロールバルブと可変バルブタイミング機構とを接続するオイル通路をシリンダヘッドの上壁内に形成したものである。
この発明によれば、オイルコントロールバルブと可変バルブタイミング機構とを接続するオイル通路は、前記伝動手段との干渉を避けてシリンダヘッドの上壁内に設けられるから、前記伝動手段をシリンダヘッドの上面に可及的近接させることができる。
【０００９】
請求項３に記載した発明に係る船外機用エンジンは、請求項１または請求項２記載の船外機用エンジンをＶ型としたものである。
Ｖ型エンジンは、Ｖ型に配設された気筒のうち一方の気筒が他方の気筒より上側に偏在するように設けられる。このため、この発明によれば、相対的に上側に位置する気筒のシリンダヘッドにもオイルコントロールバルブを設けているにもかかわらず、エンジンの全高を低く抑えることができる。
【００１０】
請求項４に記載した発明に係る船外機用エンジンは、請求項３記載の船外機用エンジンにおいて、Ｖバンクの外側に吸気カム軸を位置付けてこの吸気カム軸の上端部に可変バルブタイミング機構を設け、シリンダヘッドにおけるＶバンクの外側に吸気マニホールドを側方へ延びるように設け、この吸気マニホールドの上方にオイルコントロールバルブの一端部を上方から見て重なるように配設したものである。
この発明によれば、エンジンの左右方向の両側部であって吸気マニホールドの上方に形成されるデッドスペースにオイルコントロールバルブが設けられる。
【００１１】
請求項５に記載した発明に係る船外機用エンジンは、請求項１ないし請求項４のうち何れか一つに記載した発明に係る船外機用エンジンにおいて、カム軸駆動用巻掛け式伝動手段とオイルコントロールバルブとを略同じ高さに位置するように配設したものである。
この発明によれば、カム軸駆動用巻掛け式伝動手段とオイルコントロールバルブとがシリンダヘッドの上方の空間を共有するように設けられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る船外機用エンジンの一実施の形態を図１ないし図６によって詳細に説明する。
図１は本発明に係るエンジンを搭載した船外機の側面図で、同図においては、カウリングを破断してエンジンが露出する状態で描いてある。図２はエンジンの概略構成を示す平面図、図３はカム軸駆動用巻掛け式伝動手段の側面図で、同図においては、吸気カム軸を支持する部分を破断した状態で描いてある。図４は可変バルブタイミング機構を示す図で、同図（ａ）は横断面図、同図（ｂ）は縦断面図である。図４（ａ）は、同図（ｂ）の破断位置をＢ−Ｂ線によって示し、図４（ｂ）は、同図（ａ）の破断位置をＡ−Ａ線によって示している。図５はシリンダヘッドの一部を拡大して示す図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）はヘッドカバー側から見た状態を示す側面図、同図（ｃ）は吸気カム軸支持部の縦断面図である。図６はオイルコントロールバルブの断面図で、同図（ａ）は中立状態を示し、同図（ｂ）は遅角状態を示し、同図（ｃ）は進角状態を示す。
【００１３】
これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態によるエンジン２を搭載した船外機である。この船外機１は、エンジン２の一部が異なる他は、従来のものと同等の構成が採られている。図１において、３は前記エンジン２をガイドエキゾースト（図示せず）を介して支持するアッパーケースを示し、４はロアケース、５はプロペラ、６はクランプブラケット、７はエンジン２を覆うカウリングを示す。
【００１４】
エンジン２は、Ｖ型６気筒ＤＯＨＣエンジンで、図２に示すように、クランクケース１１とシリンダボディ１２とによって回転自在に支持されたクランク軸１３が上下方向に延びるとともに、前記シリンダボディ１２に取付けられたシリンダヘッド１４，１４が船外機後側で左右方向の両側に位置するように前記アッパーケース３に搭載されている。
【００１５】
前記シリンダヘッド１４は、吸気カム軸１５と排気カム軸１６とを有する動弁装置１７が設けられるとともに、Ｖバンクの外側に吸気装置１８が取付けられている。
この吸気装置１８は、シリンダヘッド１４の外側面から船外機１の前方へ向けて延びるように形成された吸気マニホールド１９と、この吸気マニホールド１９の上流側端部に取付けられたスロットル弁装置２０と、エンジン２の前方に配設されて前記スロットル弁装置２０に吸気管２１を介して接続された左右一対の吸気サイレンサー２２などによって構成されている。
前記スロットル弁装置２０と吸気管２１は、気筒毎に設けられ、エンジン２の側方で前後方向へ延びるように形成されている。また、前記スロットル弁装置２０は、シリンダボディ１２と対向する内側部にインジェクタ２３が装着されている。
【００１６】
前記動弁装置１７は、本発明に係る巻掛け式伝動手段としてのタイミングベルト３１を介してクランク軸１３の回転が伝達され、図示してはいないが、吸気カム軸１５と排気カム軸１６のカムが吸・排気弁を駆動する構造が採られている。この実施の形態では、吸気カム軸１５の回転位相を相対的に進角させたり遅角させたりすることができるように、吸気カム軸１５の上端部に可変バルブタイミング機構３２を介してタイミングベルト用プーリ３３が軸装されている。
【００１７】
可変バルブタイミング機構３２は、図４に示すように、従来からよく知られているベーン式のもので、タイミングベルト用プーリ３３の内部に形成されたオイル室３４に吸気カム軸１５側のベーン３５が嵌挿されている。前記オイル室３４は、プーリ３３の回転方向の三箇所に形成されており、前記ベーン３５は、それぞれのオイル室３４に設けられて各オイル室３４を二室に画成している。
【００１８】
これらの二室に画成されたオイル室３４のうち、吸気カム軸１５を進角させるときに油圧が供給される進角用オイル室を符号３４ａで示し、吸気カム軸１５を遅角させるときに油圧が供給される遅角用オイル室を符号３４ｂで示す。なお、図４（ａ）は、吸気カム軸１５の位相が最も遅くなる状態で描いてある。また、同図においては、吸気カム軸１５の位相が最も進められたときのベーン３５の位置を同図中に二点鎖線で示す。
【００１９】
前記両オイル室３４ａ，３４ｂは、吸気カム軸１５とシリンダヘッド１４とに形成した進角用オイル通路３６・遅角用オイル通路３７（図３〜図５参照）を介してシリンダヘッド１４上のオイルコントロールバルブ３８に接続されている。前記進角用オイル通路３６は、図４および図５に示すように、ベーン３５内をオイル室３４ａから軸心部に延びる第１の進角用通路３６ａと、ベーン３５のボス３５ａを吸気カム軸１５に固定する固定用ボルト３９の内部を前記軸心部から下方へ延びる第２の進角用通路３６ｂと、前記固定ボルト３９のボルト孔から吸気カム軸１５の軸心部を下方へ延びて吸気カム軸１５の外周面に開口する第３の進角用通路３６ｃと、シリンダヘッド１４における吸気カム軸支持用ジャーナル部４０（図５参照）からシリンダヘッド１４の上壁１４ａ内をシリンダの軸線に沿って前方へ延びて延設側端部から上方へ延びる第４の進角用通路３６ｄとによって構成されている。
【００２０】
この進角用オイル通路３６における吸気カム軸１５内に形成された第３の進角用通路３６ｃと、シリンダヘッド１４内を延びる第４の進角用通路３６ｄとは、吸気カム軸１５の上端部を回転自在に支持する前記ジャーナル部４０に形成された凹溝３６ｅを介して互いに連通されている。
遅角用オイル通路３７
【００２１】
前記遅角用オイル通路３７は、図４および図５に示すように、オイル室３４ｂの底から径方向の内側に延びる第１の遅角用通路３７ａと、この第１の遅角用通路３７ａと対応する吸気カム軸１５の外周部から吸気カム軸１５内を下方に延び、前記第３の進角用通路３６ｃより上方で吸気カム軸１５の外周面に開口する第２の遅角用通路３７ｂと、前記ジャーナル部４０からシリンダヘッド１４の上壁１４ａ内をシリンダの軸線方向に沿って前方へ延びて延設側端部から上方へ延びる第３の遅角用通路３７ｃとによって構成されている。
【００２２】
この遅角用オイル通路３７における吸気カム軸１５内に形成された第２の進角用通路３７ｂと、シリンダヘッド１４内を延びる第３の遅角用通路３７ｃとは、前記ジャーナル部４０に形成された凹溝３７ｄと、前記ジャーナル部４０にベアリングキャップ４１（図３参照）を取付けるための合わせ面４０ａに形成された凹陥部３７ｅとを介して互いに連通されている。この凹陥部３７ｅは、図５（ｂ）に示すように、ベアリングキャップ固定用ボルト（図示せず）のボルト孔４０ｂの周囲に形成されている。
【００２３】
図４において、タイミング用プーリ３３に設けられた符号４２で示すものは、エンジン停止時などで油圧が低下したときにベーン３５を図４に示す初期位置に位置決めするためのロック機構である。このロック機構４２は、復帰用ばね４３によって付勢されてベーン３５に嵌合するロックピン４４がプーリ３３に保持されており、このロックピン４４に前記進角用オイル通路３６または遅角用オイル通路３７の油圧が前記復帰用ばね４３の弾発力とは反対方向に作用するように構成されている。進角用オイル通路３６内の油圧をロック機構４２に導く導圧孔を図４中に符号４２ａで示し、遅角用オイル通路３７内の油圧をロック機構４２に導くための導圧孔を符号４２ｂで示す。このロック機構４２によれば、進角用オイル通路３６または遅角用オイル通路３７の油圧が上昇することによってロックピン４４が復帰用ばね４３の弾発力に抗して移動し、ロック状態が解除される。
【００２４】
前記オイルコントロールバルブ３８は、図６に示すように、ハウジング５１内に往復移動自在に嵌挿されたスプール５２がソレノイド５３によって駆動されるスプール弁であって、前記進角用オイル通路３６と遅角用オイル通路３７のうち何れか一方を後述する油圧供給用通路５４に連通させるとともに他方をオイル戻り用通路５５に連通させるものである。
【００２５】
前記ハウジング５１は、スプール５２が嵌挿されるスプール孔５６の内周部に第１〜第３の環状溝５７〜５９が形成されている。これらの環状溝５７〜５９のうち、ソレノイド５３から最も離間する位置に形成された第１の環状溝５７は、前記進角用オイル通路３６に接続され、これに隣接する第２の環状溝５８は、油圧供給用通路５４に接続され、第３の環状溝５９は、前記遅角用オイル通路３７に接続されている。
【００２６】
前記油圧供給用通路５４は、図示していないエンジン駆動式のオイルポンプからエンジン２の各被潤滑部にオイルを分配するためのもので、この通路の一部が前記ハウジング５１の第２の環状溝５８に開口されている。
また、前記ハウジング５１内におけるソレノイド５３とは反対側の一端部には、オイル戻り用穴５５が開口されている。このオイル戻り用穴５５は、オイルコントロールバルブ３８内でのオイルのリーク分と反対動作側からの戻りオイルをドレンするための穴である。
【００２７】
前記スプール５２は、ハウジング５１の前記一端部に向けて開口する中空部５２ａが形成されるとともに、前記第１の環状溝５７と第３の環状溝５９のうち何れか一方を前記中空部５２ａに連通させるためのオイル戻り用連通路６０，６１が形成されている。これらの連通路６０，６１は、スプール５２に形成された環状溝と、この溝の底からスプール５２の軸心側へ延びる貫通孔とによって構成されている。また、これらの連通路６０，６１の間には、第２の環状溝５８を他の環状溝に連通させるための環状溝６２が形成されている。さらに、このスプール５２は、ハウジング５１の前記一端部との間に復帰用圧縮コイルばね６３が弾装され、図６において右方向へ常に付勢されている。
【００２８】
このオイルコントロールバルブ３８においては、図６（ａ）に示すように、第１の環状溝５７と第３の環状溝５９がスプール５２によって閉塞されることにより、進角用オイル通路３６と遅角用オイル通路３７の油圧が保持されるようになって中立状態になる。また、図６（ｂ）に示すように、スプール５２が同図において右側へ移動し、第１の環状溝５７がスプール５２のオイル戻り用連通路６０に連通するとともに、第３の環状溝５９がスプール５２の環状溝６２を介して第２の環状溝５８に連通することによって、遅角用オイル通路３７に油圧が供給されるとともに進角用オイル通路３６からオイルが排出されるようになり、吸気カム軸１５の位相が遅角側へ移行する。さらに、図６（ｃ）に示すように、スプール５２が同図において左側へ移動し、第１の環状溝５７がスプール５２の環状溝６２を介して第２の環状溝５８に連通するとともに、第３の環状溝５９がスプール５２のオイル戻り用環状溝に連通することによって、進角用オイル通路３６に油圧が供給されるとともに遅角用オイル通路３７からオイルが排出され、吸気カム軸１５の位相が進角側へ移行する。
【００２９】
このオイルコントロールバルブ３８は、図１〜図３に示すように、シリンダヘッド１４の上面におけるタイミングベルト３１の外側にスプール５２の軸線方向が前記上面に沿うように取付けられている。詳述すると、前記タイミングベルト３１は、図２に示すように、吸気カム軸１５側のプーリ３３とエンジン中心側のプーリ６４，６４との間で左右方向に延びるように巻掛けられており、この左右方向に延びる部分の前方近傍にオイルコントロールバルブ３８が配設されている。また、このオイルコントロールバルブ３８は、ソレノイド５３がシリンダヘッド１４より船外機外側に突出する状態でシリンダヘッド１４に取付けられている。
【００３０】
したがって、このように構成されたエンジン２においては、シリンダヘッド１４の上方であってタイミングベルト３１の外側に形成されるデッドスペースにオイルコントロールバルブ３８が配設される。また、オイルコントロールバルブ３８は、シリンダヘッド１４の上面に沿うように取付けられているから、シリンダヘッド１４から上方へ大きく突出することはない。さらに、このオイルコントロールバルブ３８と可変バルブタイミング機構３２とを接続する進角用オイル通路３６・遅角用オイル通路３７は、シリンダヘッド１４の上面を有する上壁１４ａの内部に形成されているから、タイミングベルト３１やプーリ３３をシリンダヘッド１４の上面に可及的接近させることができる。
【００３１】
前記オイルコントロールバルブ３８のソレノイド５３は、シリンダヘッド１４より船外機外側に突出する状態でシリンダヘッド１４に取付けられているが、シリンダヘッド１４から側方に突出して前方に延びる吸気マニホールド１９の上方に上方から見て吸気マニホールド１９と重なるように位置付けられている。このため、エンジン２の左右方向の両側部であって吸気マニホールド１９の上方に形成されるデッドスペースに前記ソレノイド５３が設けられるから、上述したようにソレノイド５３がシリンダヘッド１４から側方に突出する構成を採っているにもかかわらず、エンジン２が左右方向に大型化するのを防ぐことができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、シリンダヘッドの上方であって前記伝動手段の外側に形成されるデッドスペースにオイルコントロールバルブをシリンダヘッドから上方に大きく突出することがないように設けることができる。このため、可変バルブタイミング機構を備えた船外機用エンジンをコンパクトに形成することができる。
【００３３】
請求項２記載の発明によれば、オイルコントロールバルブと可変バルブタイミング機構とを接続するオイル通路をシリンダヘッドの上壁の内部に形成することができるから、カム軸駆動用巻掛け式伝動手段をシリンダヘッドの上面に近接させることができる。したがって、可変バルブタイミング機構を備えた船外機用エンジンをコンパクトに形成することができる。
【００３４】
請求項３記載の発明によれば、相対的に上側に位置する方の気筒のシリンダヘッドにもオイルコントロールバルブを設けているにもかかわらず、エンジンの全高を低く抑えることができる。したがって、コンパクトな船外機用Ｖ型エンジンを提供することができる。
【００３５】
請求項４記載の発明によれば、エンジンの左右方向の両側部であって吸気マニホールドの上方に形成されるデッドスペースにオイルコントロールバルブが設けられるから、カム軸駆動用巻掛け式伝動手段の外側にオイルコントロールバルブを設けているにもかかわらず、オイルコントロールバルブによってエンジンの左右方向の幅が大きくなるのを防ぐことができる。
【００３６】
請求項５記載の発明によれば、カム軸駆動用巻掛け式伝動手段とオイルコントロールバルブとがシリンダヘッドの上方の空間を共有するように設けられるから、より一層コンパクトな船外機用エンジンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエンジンを搭載した船外機の側面図である。
【図２】エンジンの概略構成を示す平面図である。
【図３】カム軸駆動用巻掛け式伝動手段の側面図である。
【図４】可変バルブタイミング機構を示す図である。
【図５】シリンダヘッドの一部を拡大して示す図である。
【図６】オイルコントロールバルブの断面図である。
【符号の説明】
２…エンジン、１４…シリンダヘッド、１４ａ…上壁、１５…吸気カム軸、１６…排気カム軸、１９…吸気マニホールド、３１…タイミングベルト、３２…可変バルブタイミング機構、３６…進角用オイル通路、３７…遅角用オイル通路、３８…オイルコントロールバルブ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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