(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳＯＨＣ型の動弁装置を備えた４サイクルエンジンであって、前記動弁装置は、一本のカムシャフトと吸気用・排気用それぞれのロッカーアームと該それぞれのロッカーアームを支持する対のロッカーシャフトを備え、かつ、シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーで覆われた動弁室内に収容されたものであり、
シリンダヘッドカバーには、シリンダヘッドに一体形成しカムシャフトジャーナルを軸支する軸受けと共に前記カムシャフトを軸支する軸受けハウジングと、前記ロッカーシャフトを支持するロッカーシャフトハウジングとを一体に設け、
排気通路に二次空気を供給する二次空気供給通路中に設けたリードバルブ装置を収容するリードバルブ室を、カムシャフトと平行に配設した対のロッカーシャフト間のシリンダヘッドカバー上壁に上記リードバルブ装置の長手方向をカムシャフトとロッカーシャフトとに沿わせて一体形成したことを特徴とするＳＯＨＣ型エンジンの二次空気供給装置。
【請求項２】
シリンダヘッドの排気通路とリードバルブ室とを連通する二次空気通路は、排気弁側のロッカーシャフトを支持するロッカーシャフトハウジングに近接かつ一体に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のＳＯＨＣ型エンジンの二次空気供給装置。
【請求項３】
上記カムシャフトは、その一端に取付けたスプロケットと他端側に設けた吸気カムおよび排気カムとの間に縮径部を設けたものであり、この縮径部に対応した位置で動弁室内側に膨らむ膨出部を上記排気弁側のロッカーシャフトハウジングに形成し、この膨出部内に上記二次空気通路を形成したことを特徴とする請求項２に記載のＳＯＨＣ型エンジンの二次空気供給装置。
【請求項４】
シリンダヘッドカバーの上部にカムシャフトと平行にリードバルブ装置を配置し、リードバルブ装置の開口部をカムチェーン室側に向けて開くようにしたことを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項に記載のＳＯＨＣ型エンジンの二次空気供給装置。
【請求項５】
二次空気通路がシリンダヘッドカバーとシリンダヘッドのシールした合わせ面を通り、そのシール部分の近傍にシリンダヘッドカバーをシリンダヘッドに締着する締着ボルトを配置するようにしたことを特徴とする請求項１ないし４のうちのいずれか１項に記載のＳＯＨＣ型エンジンの二次空気供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、排気ガスを浄化するため二次空気を排気通路に供給するＳＯＨＣ（シングル、オーバー、ヘッド、カムシャフト）型四サイクルエンジンの二次空気供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車などの車両用エンジンの排気浄化装置として、排気系に二次空気を供給する通路を形成し、この二次空気通路の途中にリードバルブ装置を介装して排気系内に生じる排気脈動圧（負圧）によりリードバルブ装置を開閉作動させて、二次空気を排気系内に供給するものがある。
ＳＯＨＣ型四サイクルエンジンは、シリンダヘッドカバーとシリンダヘッドの間に一つのカムシャフトを軸架し、シリンダヘッドカバー内に、ロッカーアームを軸架する二本のロッカーシャフトを軸着するので、シリンダヘッドカバー内側にスペース的なゆとりが少く、前記の二次空気供給装置を設けるのには困難さがある。
【０００３】
このため、排気孔に二次空気を供給するパイプを外部配管したり、シリンダヘッドカバーの排気側のロッカーシャフトの上側にリードバルブ室を設け、シリンダヘッドカバーの室外に、排気孔に通じる通孔を設けるようにしていた（例えば、実公昭６１−９１４０号公報、特公昭６３−２００５公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
二次空気を排気孔に、パイプによる外部配管によって供給すると、配管の取り廻しが煩雑になり、多気筒になるほど煩雑で体裁もよくないものになる。
また、前記実公昭６１−９１４０号公報や特公昭６３−２００５公報に示されるように、シリンダヘッドカバーの室の外側部分に二次空気通孔を形成すると、シリンダヘッドカバーが大きくなるだけでなく、孔形成のための厚みも必要になり重量も増加する。
【０００５】
本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであって、シリンダヘッドカバーの上部にリードバルブ室を設け、シリンダヘッドカバーとシリンダヘッドの内側に設けた二次空気通路で排気通路に二次空気を供給するようにして、コンパクトで体裁がよく、メンテナンスの手間もかからないＳＯＨＣ型エンジンの二次空気供給装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次の構成を有する。
本発明は、ＳＯＨＣ型の動弁装置を備えた４サイクルエンジンであって、前記動弁装置は、一本のカムシャフトと吸気用・排気用それぞれのロッカーアームと該それぞれのロッカーアームを支持する対のロッカーシャフトを備え、かつ、シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーで覆われた動弁室内に収容されたものであり、シリンダヘッドカバーには、シリンダヘッドに一体形成しカムシャフトジャーナルを軸支する軸受けと共に前記カムシャフトを軸支する軸受けハウジングと、前記ロッカーシャフトを支持するロッカーシャフトハウジングとを一体に設け、排気通路に二次空気を供給する二次空気供給通路中に設けたリードバルブ装置を収容するリードバルブ室を、カムシャフトと平行に配設した対のロッカーシャフト間のシリンダヘッドカバー上壁に上記リードバルブ装置の長手方向をカムシャフトとロッカーシャフトとに沿わせて一体形成したことを特徴とするＳＯＨＣ型エンジンの二次空気供給装置である。
【０００７】
本発明において、シリンダヘッドの排気通路とリードバルブ室とを連通する二次空気通路は、排気弁側のロッカーシャフトを支持するロッカーシャフトハウジングに近接かつ一体に形成されたものにできる。
また、本発明において、上記カムシャフトは、その一端に取付けたスプロケットと他端側に設けた吸気カムおよび排気カムとの間に縮径部を設けたものであり、この縮径部に対応した位置で動弁室内側に膨らむ膨出部を上記排気弁側のロッカーシャフトハウジングに形成し、この膨出部内に上記二次空気通路を形成したものにできる。
また、本発明において、シリンダヘッドカバーの上部にカムシャフトと平行にリードバルブ装置を配置し、リードバルブ装置の開口部をカムチェーン室側に向けて開くようにしたものにできる。
また、本発明において、二次空気通路がシリンダヘッドカバーとシリンダヘッドのシールした合わせ面を通り、そのシール部分の近傍にシリンダヘッドカバーをシリンダヘッドに締着する締着ボルトを配置するようにしたものにできる。
【０００８】
本発明によれば、ＳＯＨＣ型エンジンにおいて、排気孔には、排気ガスが急激に間欠的に排出される。この排気ガスの脈動圧の負圧になる間に、リードバルブ装置が開いて、二次空気通路を通して排気通路（排気ポート等）に二次空気が供給され、排気の酸化反応を促進して、排気ガスを浄化する。
【０００９】
動弁装置は、一本のカムシャフトと吸気用・排気用それぞれのロッカーアームと該それぞれのロッカーアームを支持する対のロッカーシャフトを備え、かつ、シリンダヘッドとシリンダヘッドカバーで覆われた動弁室内に収容されたものである。一般に、ロッカーシャフトの支持ハウジングをシリンダヘッドから突出させるとスペース上の余裕が少なくなるが、本発明ではシリンダヘッドカバーには、シリンダヘッドに一体形成しカムシャフトジャーナルを軸支する軸受けと共に前記カムシャフトを軸支する軸受けハウジングと、前記ロッカーシャフトを支持するロッカーシャフトハウジングとを一体に設けたので、カムシャフトの軸受けのみならず、ロッカーシャフトハウジングをシリンダヘッド側から突出して設ける必要がなく、スペースに余裕ができる。
また、排気通路に二次空気を供給する二次空気供給通路中に設けたリードバルブ装置を収容するリードバルブ室を、カムシャフトと平行に配設した対のロッカーシャフト間のシリンダヘッドカバー上壁に一体形成したので、リードバルブ室を、シリンダヘッドカバーの高さを押さえて設置することができる。
【００１０】
また、リードバルブ装置と排気通路を結ぶ二次空気通路は、ロッカーシャフトハウジングに近接かつ一体に形成すれば、シリンダヘッドカバーが大きくなることがなくコンパクトにできる。
また、シリンダヘッドカバーの上部にカムシャフトと平行にリードバルブ装置を配置し、リードバルブ装置の開口部をカムチェーン室側に向けて開くようにすれば、リードバルブ室を、シリンダヘッドカバーの高さをより押さえて設置することができる。
なお、二次空気通路を、シリンダヘッドカバーとシリンダヘッドの内側であって、シリンダヘッドカバー中央のリードバルブ装置からロッカーシャフトの内側を通って穿設した通路孔とすれば、配管が外に表れることがなくて体裁がよく、しかもヘッドカバー一体のため、従来一般的である外部配管類（パイプ、ホース、リードバルブ装置本体、ブラケット類）が不要となり、配管作業の簡略化が図れるなど、メンテナンス性が向上しその手間もかからない。
【００１１】
また、シリンダヘッドの上面には、シリンダヘッドカバーを重ねて複数の締着ボルトで締着するが、二次空気通路がシリンダヘッドカバーとシリンダヘッドのシールした合わせ面を通り、そのシール部分の近傍にシリンダヘッドカバーをシリンダヘッドに締着する締着ボルトを配置する（例えばシリンダヘッドカバーの通孔の直ぐ外側に締着ボルトを配置する）ようにすれば、二次空気通路のシリンダヘッドカバーとシリンダヘッドの合せ面の締付けを強固にできて締め付け剛性が向上し、シール部分を確実にシールすることができる。したがって、特別のガスケットやＯ（オー）リング等のシール体を不要にでき、コスト低減を図れる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１乃至図７によって説明する。
実施形態は、図７に全体図を示すような、ＳＯＨＣ型の動弁装置を備えた自動二輪車用の４サイクルエンジンである。
【００１３】
また、図１〜図６に示すように、前記動弁装置は、吸気カム３・排気カム４が形成された一本のカムシャフト５と吸気カム支持用・排気カム支持用のロッカーアーム８（８ｉ，８ｅ）と該それぞれのロッカーアーム８を支持する対のロッカーシャフト７（７ｉ，７ｅ）を備え、かつ、シリンダヘッド２とシリンダヘッドカバー１で覆われた動弁室２５内に収容されたものである。
シリンダヘッドカバー１には、シリンダヘッド２に一体形成したカムシャフト５のジャーナルを軸支する軸受け２７と共に前記カムシャフト５を軸支する軸受けハウジング２８と、前記ロッカーシャフト７を支持するロッカーシャフトハウジングと２９とを一体に設け、シリンダヘッドカバー１の上壁１ａには、カムシャフト５と平行に配設した対のロッカーシャフト７，７の間に位置してリードバルブ装置１２を収容するリードバルブ室１１を一体に形成し、前記エンジン排気孔１８への通孔（二次空気通路）１９途上に前記リードバルブ室１１を介在させたものである。
【００１４】
詳細には、シリンダヘッドカバー１は、複数の締着ボルト２０…によりシリンダヘッド２の上面に締着する。シリンダヘッドカバー１とシリンダヘッド２の合せ面３１には、吸気カム３及び排気カム４を同軸上に設けたカムシャフト５を回転自在に軸架する。カムシャフト５の一端には、スプロケット６を取付けてこのスプロケット６をカムチェーン室１５に臨ませると共に、カムチェーン（図示省略）の一端をスプロケット６に巻掛けてカムチェーン室１５に収容し他端をクランク軸のドライブスプロケットに巻掛けて、このカムチェーンによりカムシャフト５をクランクシャフトに連動させて回転させる。
【００１５】
シリンダヘッドカバー１には、二本のロッカーシャフト７を軸着し、ロッカーシャフト７に各々軸架したロッカーアーム８を、吸気カム３及び排気カム４により揺動させて、吸気弁９及び排気弁１０を開閉駆動させる。
【００１６】
シリンダヘッドカバー１の中央上部であって二本のロッカーシャフト７の間の上壁１ａには、リードバルブ室１１を形成する。リードバルブ室１１内に収容するリードバルブ装置１２は、弁座１３下面にバルブリード１２ａ（バルブリードガイド１２ｂで動作規制）が開口１３ａを開閉するように設けられた弁座１３をスクリュー等で取付けているものである。
また、リードバルブ室１１は、上端部にカムシャフト５およびロッカーシャフト７に対して直角横方向に突出した管状ボス１１ａを備えた蓋部材１１ｂで前記上壁１ａ上面の凹所（符号省略）を閉塞したものであり、前記管状ボス１１ａに一端を連結したエアーホース１４の他端をエアークリーナー３３（図７参照）に連結する。
なお、リードバルブ室１１は、一端にスプロケット６を取り付け他端側に吸気カム３・排気カム４を偏奇して設けたカムシャフト５の前記スプロケット６を収容するカムチェーン室１５側が低くなるように形成し、リードバルブ装置１２の開口１３ａをリードバルブ室１１の低くなる側に開くようにしてある。
【００１７】
カムシャフト５には、一端に取り付けたスプロケット６と他端側に偏奇して設けた吸気カム３・排気カム４との間に細径部１６を設け、該カムシャフト５の細径部１６に対応するシリンダヘッドカバー１に、内側に脹らめた厚肉部１７を形成し、この厚肉部１７に、シリンダヘッドカバー１の上壁に一体に形成しリードバルブ装置１２を収容するリードバルブ室１１からシリンダヘッド２の排気孔１８まで通孔１９を穿設している。
【００１８】
シリンダヘッドカバー１の厚肉部１７に穿設した通孔１９に近接して、シリンダヘッドカバー１をシリンダヘッド２に締着する締着ボルト２０を該厚肉部１７に配置する。シリンダヘッドカバー１は、外周に隙間を設けてヘッドカバーキャップ（化粧カバー）２１で覆い、シリンダヘッドカバー１にゴム等の弾性体からなるブッシュ３２ａを介してボルト３２で締着してフローティング支持する。
【００１９】
リードバルブ室１１は、一端にスプロケット６を取付け他端側に吸気カム３・排気カム４を偏奇して設けたカムシャフト７の前記スプロケット６を収容するカムチェーン室１５側が低くなるように形成し、リードバルブ装置１２の開口１３ａをリードバルブ室１１の低くなる側に開くようにしたので、リードバルブ室１１の高さを低くできて、シリンダヘッドカバー１の高さを低くできる。
【００２０】
また、前記カムシャフト５には、一端に取り付けたスプロケット６と他端側に偏奇して設けた吸気カム３・排気カム４との間に細径部１６を設け、該カムシャフト５の細径部１６に対応するシリンダヘッドカバー１に、内側に脹らめた厚肉部１７を形成し、この厚肉部１７に、シリンダヘッドカバー１の上壁に一体に形成しリードバルブ装置１２を収容するリードバルブ室１１からシリンダヘッド２の排気孔１８まで通孔１９を穿設したので、シリンダヘッドカバー１の外形を大きくすることなく、二次空気を排気孔１８に送る通孔１９を確保でき、通孔１９やリードバルブ装置１２本体が剥き出しとならず、シリンダヘッド２とシリンダヘッドカバー１に一体化されるので外観上体裁を良好にできる。また、シリンダヘッドカバー１への一体化でヘッドカバー１のシリンダヘッド２への組付けのみでリードバルブ装置１２を排気ポートに容易に取り付けることができる（メンテナンス性、組付け性向上）。また、配管作業の省略のメリットもある。
【００２１】
そして、シリンダヘッドカバー１の厚肉部１７に穿設した通孔１９に近接して、シリンダヘッドカバー１をシリンダヘッド２に締着する締着ボルト２０を該厚肉部１７に配置したので、通孔１９のシリンダヘッドカバー１とシリンダヘッド２の合せ面を強く確実に締着することができる。したがって、従来必要であったガスケット、Ｏリング、スペーサ等を省略でき、コスト低減を図れる。
【００２２】
なお、実施形態の二次空気供給装置では、図７に示す自動二輪車用のＶ型エンジンに用いるのが好適なものであり、この場合、各気筒に二次空気供給装置をそれぞれ設けて、エアーホース１４の取り出しをＶバンクの内側に向けている。これにより、Ｖバンクの間にエアーホース１４がまとまり、外観が向上し、エンジンユニットの取り扱いが容易になる。なお、図７において、符号３４はエンジンケース、３５は前後気筒のシリンダ、３６は排気パイプ、３７はマフラーである。
本発明ではもちろん他の形態のＳＯＨＣ型エンジンにも適宜に採用できる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明は上述のように構成したので、二次空気のリードバルブ室をシリンダヘッドカバー上壁に一体に形成して、シリンダヘッドカバーの高さを可及的に低い高さに設置することができる。また、リードバルブ室と排気通路を結ぶ二次空気通路を、シリンダヘッドカバーとシリンダヘッドの内側に設けるので、シリンダヘッドカバーの外形を大きくしなくてもよい。こうして、外部配管のパイプがなくて、外形がすっきりして体裁がよく、シリンダヘッドを小型にできる。そして、通孔の直ぐ外側に締着ボルトを配置することによって、通孔の合せ部分のシールを確実に保つことができて、メンテナンスの手間もかからないものにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す縦断側面図である。
【図２】本発明の実施形態を示すシリンダヘッドカバーの平面図である。
【図３】本発明の実施形態を示すシリンダヘッドカバーの図２のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図４】本発明の実施形態を示すシリンダヘッドカバーの縦断正面図である。
【図５】本発明の実施形態を示すシリンダヘッドの平面図である。
【図６】本発明の実施形態を示すシリンダヘッドカバーの底面図である。
【図７】本発明の実施形態を示すエンジン全体の外側面図である。
【符号の説明】
１  シリンダヘッドカバー
２  シリンダヘッド
３  吸気カム
４  排気カム
５  カムシャフト
７  ロッカーシャフト
１１  リードバルブ室
１２  リードバルブ装置
１５  カムチェーン室
１６  細径部
１７  厚肉部
１８  排気孔
１９  通孔
２０  締着ボルト
【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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【図７】
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