(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロック側に装着されたクランク軸と、
シリンダヘッド側に装着されたカム軸と、
前記クランク軸に第１回転伝達手段を介して連結された第１中間軸と、
この第１中間軸に第２回転伝達手段を介して連結された第２中間軸と、
この第２中間軸と前記カム軸とを連結する第３回転伝達手段とを備えた内燃機関のカム軸駆動構造において、
前記シリンダブロックにおける前記クランク軸の軸線方向とは直交する方向の一側面に、この一側面に沿ってシリンダブロックの長手方向と高さ方向とに延在する合面を形成し、
前記第１中間軸と前記第２中間軸とを前記クランク軸の軸線方向から見て前記合面と同一平面上に位置するように配置するとともに、これら両軸を前記合面内で前記第２回転伝達手段を介して連結させ、
これらの第１中間軸、第２中間軸および第２回転伝達手段を覆うカバーを前記合面に取付けたことを特徴とする内燃機関のカム軸駆動構造。
【請求項２】
前記第１回転伝達手段は、前記クランク軸および第１中間軸に装着された相互に噛み合う一対のギヤからなり、
前記第２回転伝達手段は、第１のチェーンからなり、
前記第３回転伝達手段は、第２のチェーンからなることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のカム軸駆動構造。
【請求項３】
前記第１中間軸上にはバランサおよび補機駆動用プーリが装着され、
この第１中間軸はその端部でジャーナルによりシリンダブロックに回転可能に支持され、
このジャーナルの外側に前記第１のチェーンを装着したことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のカム軸駆動構造。
【請求項４】
吸気弁および排気弁の間のシリンダヘッドに、シリンダヘッドの中心部から両側に傾斜してそれぞれラッシュアジャスタ挿入孔が形成され、
両側のラッシュアジャスタ挿入孔とオーバーラップする位置に１本のオイル通路を形成したことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のカム軸駆動構造。
【請求項５】
前記オイル通路の下側で前記両側のラッシュアジャスタ挿入孔とオーバーラップする位置に１本のエア抜き通路を形成したことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関のカム軸駆動構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気弁および排気弁を開閉動作させるためのカム軸駆動構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
４サイクル内燃機関において、吸気弁および排気弁を所定のタイミングで開閉動作させるために、クランク軸と同期して回転するカム軸上に設けたカムにより吸気弁および排気弁を押圧して開閉駆動する動弁カム機構が用いられている。このようなカム機構は、エンジンのシリンダブロック側に設けたクランク軸の回転を、ベルトやチェーン等の伝達手段を介して、シリンダヘッドの吸気弁および排気弁の上側に設けたカム軸に伝達するものである。このカム軸の回転駆動用伝達手段は、エンジン構造のレイアウト上、クランク軸とカム軸との間に中間軸を介して設けられる。
【０００３】
図６は、このような中間軸を介したカム軸駆動構造の従来例を示す。この図６はエンジンの正面側から見た構成を示す。このエンジン１は、４サイクル５気筒エンジンであり、シリンダブロック２とその上部に固定されたシリンダヘッド３とにより構成される。シリンダヘッド３には、各気筒に連通する５つの吸気ポート４が直列に設けられている（排気ポートは図示しない）。シリンダヘッド３の上部には、ＳＯＨＣタイプのカム機構を構成するカム軸５が設けられる。
【０００４】
シリンダブロック２内にはクランク軸（図示しない）が装着され、フランジ合面６にカバー（図示しない）が装着される。このカバーで覆われるフランジ合面６の内側に、クランク軸にギヤ７を介して連結された第１中間軸８が装着される。この第１中間軸８は複数ヵ所のジャーナル（ベアリング）９を介してシリンダブロック２に回転可能に支持される。
【０００５】
この第１中間軸８は、第１のチェーン１０を介して、シリンダヘッド３内に設けた第２中間軸１１に連結される。この場合、第１のチェーン１０が係合する第２中間軸１１端部のスプロケット１３は、吸気ポート４の位置を避けるため、２つの吸気ポート４の間の下側に設けられる。第２中間軸１１は、第２のチェーン１２を介して、カム軸５に連結される。
【０００６】
このような構成により、クランク軸の回転がギヤ７を介して第１中間軸８に伝達され、これが第１のチェーン１０を介して第２中間軸１１に伝達され、さらに第２のチェーン１２を介してカム軸５に伝達される。これにより、カム軸５に装着されたカム５ａが、各気筒の吸気弁および排気弁（図示しない）をクランク軸と同期してカム形状（位置）に対応した所定のタイミングで開閉駆動する。
【０００７】
この場合、シリンダヘッド内に設けた第２中間軸１１を介してシリンダブロック側のクランク軸からシリンダヘッド側のカム軸に回転伝達しているため、シリンダブロック側面にカム駆動用の伝達系を突出させて設ける必要がなくなり、エンジン長さを短くして小型化が図られるとともに、このカム駆動用伝達系がなくなったシリンダブロック側面に近接してトランスミッション系を配設することができ、スペースの有効利用を図りコンパクトな構成とすることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のカム軸駆動構造においては、第２中間軸１１がシリンダヘッド内の吸気ポートの下側に設けられ、チェーンやチェーンが巻回されるスプロケットと吸気ポートとの干渉を避けるために、吸気ポートやチェーンおよびこれに連結される第１中間軸上のレイアウトが制約され設計自由度が低下して最適なレイアウトが得られない場合が生じる。
【０００９】
またチェーンを吸気ポートと吸気ポートとの間に配設するため、チェーンの着脱が吸気ポートに邪魔されてやりにくく面倒になる。さらに、この場合、吸気ポート間に装着されるチェーンの位置は、第１中間軸端部を支持するジャーナルより内側になる。したがって、組立て時に、ジャーナルを締付けて第１中間軸をシリンダブロックに固定する前にチェーンを巻回しなければならず、組立て作業がしづらく面倒になる。
【００１０】
また、第１のチェーンは、シリンダブロック側の第１中間軸とシリンダヘッド側の第２中間軸との間に巻回されるため、この第１のチェーンのチェーンカバーがシリンダブロックとシリンダヘッド間にまたがって装着される。このため、カバーによるシールの信頼性が低下する。
【００１１】
本発明は上記従来技術に対処してなされたものであって、シリンダヘッド内の吸気ポート等の配置を制約せず、エンジン性能を高め、組立て作業が簡単で信頼性の高い構造が得られる内燃機関のカム軸駆動構造の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明では、シリンダブロック側に装着されたクランク軸と、シリンダヘッド側に装着されたカム軸と、前記クランク軸に第１回転伝達手段を介して連結された第１中間軸と、この第１中間軸に第２回転伝達手段を介して連結された第２中間軸と、この第２中間軸と前記カム軸とを連結する第３回転伝達手段とを備えた内燃機関のカム軸駆動構造において、前記シリンダブロックにおける前記クランク軸の軸線方向とは直交する方向の一側面に、この一側面に沿ってシリンダブロックの長手方向と高さ方向とに延在する合面を形成し、前記第１中間軸と前記第２中間軸とを前記クランク軸の軸線方向から見て前記合面と同一平面上に位置するように配置するとともに、これら両軸を前記合面内で前記第２回転伝達手段を介して連結させ、これらの第１中間軸、第２中間軸および第２回転伝達手段を覆うカバーを前記合面に取付けたことを特徴とする内燃機関のカム軸駆動構造を提供する。
【００１３】
この構成によれば、クランク軸とカム軸間に介装された回転伝達用の第１および第２の中間軸がともにシリンダブロック側に装着されるため、シリンダヘッド内の吸気ポートの位置を制約しない。したがって、エンジン性能や排気エミッション等を考慮して最適な吸気ポートレイアウトを実現することができる。
【００１４】
また、第１および第２中間軸間の回転伝達手段の位置が吸気ポートの位置に制約されないため、シリンダブロック側でこの回転伝達手段を組立て性や信頼性を考慮して最適な位置に配置することができ、組立てや着脱等のメンテナンスの作業性が向上する。
【００１５】
また、第１および第２中間軸間の回転伝達手段は、シリンダヘッドにまたがることなくシリンダブロック側に設けられるため、この回転伝達手段を覆う場合のシールの信頼性が向上する。
【００１６】
さらに上記構成において、本発明では、吸気弁および排気弁の間のシリンダヘッドに、シリンダヘッドの中心部から両側に傾斜してそれぞれラッシュアジャスタ挿入孔が形成され、両側のラッシュアジャスタ挿入孔とオーバーラップする位置に１本のオイル通路を形成したことを特徴とする内燃機関のカム軸駆動構造を提供する。
【００１７】
この構成によれば、カム軸下方のロッカアームを介してシリンダヘッド両側の吸気弁および排気弁を駆動し、ラッシュアジャスタがシリンダヘッド両側の吸気弁および排気弁の間に配置されている場合に、両側のラッシュアジャスタにオーバーラップして共通の１本のオイル通路が形成されるため、各ラッシュアジャスタにそれぞれ分岐したオイル供給管を設けることなくオイルを供給することができ、構造が簡素化する。
【００１８】
また、この場合、好ましくは前記オイル通路の下側で前記両側のラッシュアジャスタ挿入孔とオーバーラップする位置に１本のエア抜き通路を形成する。
【００１９】
この構成により、各ラッシュアジャスタに共通のエア抜き通路が形成されるため、個別に分岐したエア抜き通路を設けることなくラッシュアジャスタを挿入することができ、構造がさらに簡素化する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
好ましい実施の形態においては、前記第１回転伝達手段は、前記クランク軸および第１中間軸に装着された相互に噛み合う一対のギヤからなり、前記第２回転伝達手段は、第１のチェーンからなり、前記第３回転伝達手段は、第２のチェーンからなることを特徴としている。
【００２１】
この構成によれば、クランク軸の回転がギヤを介して第１中間軸に伝達され、これが第１のチェーンを介して第２中間軸に伝達され、さらに第２のチェーンを介してカム軸を回転駆動する。これにより、信頼性の高い伝達構造が得られるとともに、このような伝達構造において、前述の設計自由度の向上や組立て性の向上等の作用効果が得られる。
【００２２】
さらに好ましい実施の形態においては、前記第１中間軸上にはバランサおよび補機駆動用プーリが装着され、この第１中間軸はその端部でジャーナルによりシリンダブロックに回転可能に支持され、このジャーナルの外側に前記第１のチェーンを装着したことを特徴としている。
【００２３】
この構成によれば、第１中間軸は、バランサおよびエンジン補機の駆動軸を兼用して、コンパクトな構成とすることができ、この第１中間軸を支持するジャーナルの外側にチェーンが装着されるため、この中間軸をジャーナルで支持した後にチェーンを装着することができ、中間軸の組立て作業およびチェーンの着脱作業が容易にでき組立て構造の信頼性も向上する。
【００２４】
【実施例】
図１、図２および図３はそれぞれ、本発明の実施例に係るカム軸駆動構造を示すエンジンの正面図、側面図および上面図である。
このエンジン１は、前述の図６の例と同様に、４サイクル５気筒エンジンであり、シリンダブロック２とその上部に固定されたシリンダヘッド３とにより構成される。シリンダヘッド３には、各気筒に連通する５つの吸気ポート４が直列に設けられている（排気ポートは図示しない）。シリンダヘッド３の上部には、ＳＯＨＣタイプのカム機構を構成するカム軸５が設けられ、各気筒ごとに１連のカム５ａが装着されている。
【００２５】
シリンダブロック２内にはクランク軸１４（図２、図３）が装着され、各気筒（図３点線）ごとにクランクピン１４ａおよびクランクウェブ１４ｂが備り、コンロッド（図示しない）を介してピストン（図示しない）に連結される。また、クランク軸１４の端部には冷却ファン２１が装着されている。このクランク軸１４にはクランクウェブの位置に対応して、ギヤ７ａが装着され、このギヤ７ａに噛み合うギヤ７ｂが第１中間軸８に装着される。この一対のギヤ７ａ，７ｂにより、クランク軸１４の回転が第１中間軸８に伝達される。
【００２６】
第１中間軸８には、複数のバランサ１９が装着され、またその端部にはオイルポンプあるいは発電機等のエンジン補機を駆動するためのプーリ２０が装着される。第１中間軸８は複数ヵ所のジャーナル（ベアリング）９を介してシリンダブロック２に回転可能に支持される。前述のギヤ７ａは第１中間軸８の端部のジャーナル９の内側に近接して設けられ、このジャーナル９の外側にスプロケット１５が装着される。このスプロケット１５と第２中間軸１１上に設けたスプロケット１３ａ間に、第１のチェーン１０が巻回される。この第２中間軸１１はシリンダブロック２内に設けられる。したがって、前述の従来例（図６）のようにシリンダヘッド内の吸気ポートの位置に制約されることなく、第１中間軸８端部のジャーナル９の外側にチェーン１０を配設することができる。
【００２７】
このように、チェーン１０をジャーナル９の外側に設けることにより、第１中間軸をジャーナル９でシリンタブロックに固定保持した後にチェーン１０を装着することができ、第１中間軸８の取付け作業が容易になるとともに、チェーンの装着作業が容易にできる。
【００２８】
第１中間軸８のギヤ７ｂはシリンダブロック２の合面６から露出し、この露出部は合面に取付けられるカバー１７（図２）のギヤカバー部１７ａで覆われる。前記合面６は、図１および図２に示すように、前記シリンダブロック２における前記クランク軸１４の軸線方向とは直交する方向の一側面に、この一側面に沿ってシリンダブロック２の長手方向と高さ方向とに延在するように形成されている。前記第１中間軸８と第２中間軸１１とは、図２に示すように、クランク軸１４の軸線方向から見て前記合面６と同一平面上に位置するように配置されており、シリンダブロック２に回転自在に支持されている。また、第１および第２中間軸８、１１間に装着した第１のチェーン１０は、図１に示すように、前記合面６内において第１中間軸８と第２中間軸１１とを連結している。この第１のチェーン１０は、カバー１７のチェーンカバー部１７ｂで覆われる。すなわち、カバー１７は、第１中間軸８、第２中間軸１１および第１のチェーン１０を覆う状態で前記合面６に取付けられている。このようなカバー１７は、シリンダブロック側にのみ設けられ、シリンダヘッド側にまたがることはないため、合面６との間のシールの信頼性が高められる。
【００２９】
第２中間軸１１は、シリンダブロック２の側面に突出しその端部にスプロケット１３ｂが装着される。このスプロケット１３ｂに第２のチェーン１２が巻回される。この第２のチェーン１２は、シリンダヘッド３の側面に突出するカム軸５の端部のスプロケット１６に掛けわたされる。このように、エンジン１の側面に設けられた第２のチェーン１２は共通のカバー２２で覆われる。
【００３０】
このような構成により、クランク軸１４の回転がギヤ７ａ，７ｂを介して第１中間軸８に伝達され、これが第１のチェーン１０を介して第２中間軸１１に伝達され、さらに第２のチェーン１２を介してカム軸５に伝達される。これにより、カム軸５に装着されたカム５ａが、各気筒の吸気弁および排気弁（図示しない）をクランク軸と同期してカム形状（位置）に対応した所定のタイミングで開閉駆動する。
【００３１】
図４および図５は、本発明の別の実施例の上面図および断面図である。
この実施例は、特にカム軸の下側に複数のラッシュアジャスタを有する構造において、ラッシュアジャスタへのオイル供給系の構造を簡素化するとともに、ラッシュアジャスタ装着時のエア抜き系の構造の簡素化を図るものである。即ち、従来は、エンジンの吸排気弁のそれぞれの側に２本のメインオイル通路を設け、各ラッシュアジャスタ毎にメインオイル通路から分岐通路を設けてオイルを供給していた。また、このようなラッシュアジャスタの装着時に、挿入孔にラッシュアジャスタを挿入する場合、挿入孔の奥側端部にエア抜き孔が必要になるが、このエア抜き孔に連通するエア抜き通路を各ラッシュアジャスタ毎に設けていた。このため、シリンダヘッドのカム軸周辺の配管構造が複雑になり、製造も面倒になっていた。
【００３２】
本実施例はこのような点を改善するものである。
シリンダヘッド３０の各気筒３１に対し、２本に分岐した吸気ポート３２および１本の排気ポート３３が接続される。吸気ポート３２の分岐部には点火プラグ挿入孔４５（図４）が形成され点火プラグ４６（図５）が装着される。この点火プラグ４６の上流側にはインジェクタ挿入孔４７が形成されインジェクタ（燃料噴射弁）４８が装着される。
【００３３】
各吸気ポート３２の端部には燃焼室４０に臨んで吸気弁３４が装着され、排気ポート３３の端部には同じく燃焼室４０に臨んで排気弁３５が装着される。各吸排気弁３４，３５は、そのバルブ軸４１がバルブガイド４２に挿入されて装着され、その端部のスプリングリテーナ４３に係合するスプリング４４により常に上方に付勢される。
【００３４】
このエンジンは、ＳＯＨＣタイプのエンジンであり、シリンダヘッド３０の各気筒３１の上方には１本のカム軸３６がカムキャップ３７により取り付けられ、各吸排気弁３４，３５に対応して３個のカム３８が装着されている。各カム３８は、ロッカアーム３９を介してそれぞれ吸気弁３４あるいは排気弁３５を開閉駆動する。
【００３５】
各吸排気弁３４，３５と係合する各ロッカアーム３９の弁との係合部と反対側の端部にはラッシュアジャスタ４９が係合して、ロッカアーム３９が常に各吸排気弁３４，３５を適正に押圧するように弁軸端部との間の隙間を調整する。これらのラッシュアジャスタ４９が挿入されるラッシュアジャスタ挿入孔５０は、各吸排気弁３４，３５に対応してシリンダヘッド３０の中心から両側に傾斜して設けられる（図５参照）。
【００３６】
ラッシュアジャスタ４９の側面中央部より幾分上側には帯状の凹部５１が環状に形成され、挿入孔５０との間に帯状の環状空間を形成する。この凹部５１を通してオイルがラッシュアジャスタ４９内に供給される。また、各ラッシュアジャスタ４９の下端部には環状段部５２が形成され、挿入孔５０との間に環状空間を形成する。この環状空間に連通して後述のエア抜き通路５４が形成され、ラッシュアジャスタ挿入時のエアが逃される。
【００３７】
シリンダヘッド３０の中心から両側に広がるように傾斜する３つのラッシュアジャスタ挿入孔５０にオーバーラップして共通のオイル通路５３がシリンダヘッド３０の中央部の上部に形成される。このオイル通路５３は、各ラッシュアジャスタ４９の環状凹部５１に係合する位置に形成される。このように各ラッシュアジャスタ４９に対し共通の１本のオイル通路５３をオーバーラップさせて設けることにより、このオイル通路５３から各ラッシュアジャスタ４９の凹部５１を通してオイルが供給される。この場合、オイル通路は各ラッシュアジャスタに共通であるため、配管系が簡素化する。
【００３８】
このオイル通路５３の下側で、各ラッシュアジャスタ挿入孔５０の下端部の環状空間とオーバーラップする位置に共通の１本のエア抜き通路５４が形成される。このようなエア抜き通路５４を設けることにより、ラッシュアジャスタ４９を挿入孔５０に挿入して嵌め込むときに、挿入方向の端部からエアが確実に抜けるため装着作業が容易にできる。この場合、エア抜き通路は各ラッシュアジャスタに共通であるため、配管系が簡素化する。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、クランク軸とカム軸間に介装された回転伝達用の第１および第２の中間軸がともにシリンダブロック側に装着されるため、シリンダヘッド内の吸気ポートの位置を制約しない。したがって、エンジン性能や排気エミッション等を考慮して最適な吸気ポートレイアウトを実現し、エンジン性能やエミッションの向上を図ることができる。
【００４０】
また、第１および第２中間軸間の例えばチェーンからなる回転伝達手段の位置が吸気ポートの位置に制約されないため、シリンダブロック側でこの回転伝達手段（チェーン）を組立て性や信頼性を考慮して最適な位置に配置することができ、組立てや着脱等のメンテナンスの作業性が向上する。
【００４１】
また、第１および第２中間軸間の回転伝達手段（例えばチェーン）は、シリンダヘッドにまたがることなくシリンダブロック側に設けられるため、この回転伝達手段（チェーン）を覆うカバーのシールの信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例に係るエンジンを正面からみた要部構成図。
【図２】  図１のエンジンを側面からみた要部構成図。
【図３】  図１のエンジンを上面からみた要部構成図。
【図４】  本発明の別の実施例の要部上面図。
【図５】  図４の実施例の断面図。
【図６】  従来のエンジンを正面からみた要部構成図。
【符号の説明】
１：エンジン、２：シリンダブロック、３：シリンダヘッド、
４：吸気ポート、５：カム軸、５ａ：カム、６：合面、７ａ，７ｂ：ギヤ、
８：第１中間軸、９：ジャーナル、１０：第１のチェーン、
１１：第２中間軸、１２：第２のチェーン、
１３ａ，１３ｂ，１５，１６：スプロケット、１７：カバー、
１７ａ：ギヤカバー部、１７ｂ：チェーンカバー部、１９：バランサ、
２０：補機用プーリ、２１：冷却ファン、２２：カバー、
３０：シリンダヘッド、３１：気筒、３２：吸気ポート、３３：排気ポート、
３４：吸気弁、３５：排気弁、３６：カム軸、３７：カムキャップ、
３８：カム、３９：ロッカアーム、４０：燃焼室、４１：バルブ軸、
４２：バルブガイド、４３：スプリングリテーナ、４４：スプリング、
４５：点火プラグ挿入孔、４６：点火プラグ、４７：インジェクタ挿入孔、
４８：インジェクタ、４９：ラッシュアジャスタ、
５０：ラッシュアジャスタ挿入孔、５１：環状凹部、５２：環状段部、
５３：オイル通路、５４：エア抜き通路。
【図１】
0004034410.tif 000002
【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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