JPH02238157A - 頭上カム軸式内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、シリンダヘッドを締付けボルトによってシ
リングに締付け固定すると共に、カム軸をシリンダヘッ
ド側の軸受部とこれに対向して固定される軸受キャップ
との間に回転自在に保持し、カム軸が吸・排気弁を開閉
駆動する頭上カム軸式内燃機関に関するものである。

（発明の背景） 内燃機関においては、シリンダヘッドは締付けボルトに
よってシリンダに締付け固定される。ここに締付けボル
トは通常上方すなわちシリンダヘッド側から工具によっ
て締付けられるため、特に頭上カム軸を有する内燃機関
では、この締付けボルトを締付けるための工具が、カム
軸やこれをシリンダヘッド側の軸受部に保持する軸受キ
ャップと干渉する場合が生じ、締付けができないことが
あり得る。一般に内燃機関ではカム軸や動弁機構を分解
することなくシリンダヘッドの増締めが行えることが望
ましく、この締付け作業は対角位置の締付けボルトを順
番に均等に締付けて行く必要があるため、これらのシリ
ンダヘッドの締付けボルトはその締付け工具がカム軸や
その軸受キャップなどと干渉しないように配置しなけれ
ばならない。このため締付けボルトやカム軸あるいは軸
受キャップなどの配置自由度が減ったり機関が大型化す
るという問題があった。

特に２本の頭上カム軸で吸・排気弁を開閉駆動する内燃
機関の場合には、カム軸をこれらの締付けボルトと干渉
しないように締付けボルトの外側へ配置しなければなら
ず、吸・排気弁の挟み角が大きくなって燃焼室形状の選
択自由度も減少するという問題もあった。

またカム軸が吸・排気弁を直接開閉する直動式の場合や
、吸・排気弁の弁ばねの反力がカム軸を押し上げる方向
に加わる場合には、この軸受キャップ側の摺動面の偏摩
耗が過度に進行しないように対策されていることが望ま
しい。

（発明の目的） この発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、
カム軸を保持する軸受キャップを取り外すことな《シリ
ンダヘッドの締付けボルトの締付けを能率良く行うこと
ができ、締付けボルトやカム軸あるいは軸受キャップの
配置自由度を増やし、機関の大型化を避けることができ
、また２頭上カム軸式とした場合に燃焼室形状の選択自
由度も増やすことができ、さらにカム軸を上方から押え
る軸受キャップの偏摩耗を防ぐことができる頭上カム軸
式内燃機関を提供することを目的とするものである。

（発明の構成） この発明によればこの目的は、シリンダヘッドを締付け
ボルトによってシリンダに締付け固定すると共に、前記
シリンダヘッド側の軸受部とこれに対向して固定される
軸受キャップとの間にカム軸を回転自在に保持し、この
カム軸が吸・排気弁を開閉駆動する頭上カム軸式内燃機
関において、前記締付けボルトを前記軸受部の直下に配
設すると共に、この締付ボルトの締付け工具を挿入する
ための挿入孔を前記軸受キャップとカム軸と軸受部とに
連続して形成し、前記軸受部側の挿入孔を前記軸受キャ
ップ側の挿入孔より大径にし、この軸受部側の挿入孔内
に、前記締付けボルトのボルト頭またはナットを収容し
たことを特徴とする頭上カム軸式内燃機関、により達成
される。

ここで、前記ボルト頭またはナットとしては、前記挿入
孔から挿入される工具が係入する係止孔、例えば六角孔
を有するものが使用でき、この場合には挿入孔から工具
例えば六角ドライバーを挿入してこれを締付け可能にす
ることができる。

また前記軸受部側の挿入孔内には締付けボルトに螺入さ
れるナットが収容され、このナットとカム軸との間には
、ナットを螺脱するのに要する間隙を形成しておくこと
ができる。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例の構造を示す断面図、第２図
はそのＩＩ　−　ＩＩ線断面図である。

これらの図において、（ａ）はクランクケース、（ｂ）
はシリンダ、（Ｃ）はシリンダヘッドであり、これら三
者は位置決め部材（１１　．　（２）を介して位置決め
されると共に、複数本の締付ポルト（３）を介して締付
け固定されている。

（４）　．　　（５）はクランクケース（ａ）とシリン
ダ（ｂ）の各合い面に対向して形成された凹部、（６）
、（７）はシリンダ（ｂ）　とシリンダヘッド（Ｃ）の
各合い面に対向して形成された凹部であり、これら凹部
（４）　．　　（５）　　　（６）　．　（７）には夫
々位置決め部材（１）　　　（２）が嵌め合わされてク
ランクケース（ａ）、シリンダ（ｂ）及びシリンダヘッ
ド（Ｃ）の位置決めがなされている。

一方、前記締付ボルト（３）には中間に軸部（３ａ）を
はさんで両端にネジ部（３ｂ）、（３Ｃ）が形成され、
その下側のネジ部（３ｂ）がクランクケース（ａ）に形
成されたネジ孔（８）に螺着され、軸部（３ａ）がシリ
ンダ（ｂ）及びシリンダヘッド（Ｃ）に形成された挿通
孔（９）　．　　（１０１に間隙をもってゆる《挿通さ
れている。

（１１）は前記シリングヘッド（Ｃ）の挿通孔（１０）
の上端に連なってそれよりも大径に形成された第１の挿
入孔であり、その上端は後記するシリンダヘッド（ｃ）
上面の軸受部（Ｃ′）に開口している。

この挿入孔（１１）内には、前記締付ボルト（３）の上
側のネジ部（３ｃ）が臨んでいる。

（１２）は前記挿入孔（１１）内において締付ボルト（
３）のネジ部（３Ｃ）に螺着されたナットであり、その
下端がワッシャ（１３）を介して挿入孔（１１）の底部
に係合している。このナット（１２）は下半部に締付ボ
ルト（３）のネジ部（３Ｃ）と螺合するネジ孔（１２ａ
）が形成され、上半部に係止孔（１２ｂ）が形成されて
いる。前記係止孔（１２ｂ）は断面六角形状とされ、六
角レンチ等の工具をこの係止孔（１２ｂ）に係止してナ
ット（１２）を締付け或いはゆるめることができるよう
にするものである。このように前記ナット（１２）を締
付けることによりシリンダヘッド（Ｃ）、シリング（ｂ
）及びクランクケース（ａ）が締付ボルト（３）を介し
て締付け固定される。なおこのナッ１−　（１２１の上
方には、第１図から明らかなように、このナット（１２
）を締付ボルト（３）のネジ部（３Ｃ）から螺脱するの
に要する間隙が設けられている。

一方、前記シリンダヘッド（ｃ）の上部には吸気弁及び
排気弁（双方とも図示せず）を夫々開閉する２本のカム
軸（１４）が設けられる。このカム軸（１４）は軸芯が
締付ボルト（３）の軸線と一致するよう該ボルト（３）
の直上に配置され、その長手方向の複数箇所のジャーナ
ル部は４′）においてシリンダヘッド（ｃｌ　に形成さ
れた軸受部（Ｃ′）と、その上面にボルト（ｌ５）で固
定される軸受キャップ｛１６｝との間に回動自在に軸受
して保持されている。ここに、シリンダヘッド（Ｃ）に
形成された軸受部（Ｃ′）には前記第１の挿入孔（１１
）が開口しているから、カム軸（１４）のジャーナル部
（１４　’　）はこの挿入孔（１１）に臨む部分におい
てそこに収容された締付ボルト（３）に対向する。

（１７）は前記カム軸（１４）のジャーナル部（１４　
’　）に締付ボルト（３）と対応する位置に設けられた
第２の挿入孔であり、カム軸（１４）の径方向に貫通し
てカム軸（１４）の所定回転位置において締付ポルト（
３）と軸線が一致するようになっている。

（１８）は前記第２の挿入孔（１７）と連絡するよう軸
受キャップ（ｌ６）に設けられた第３の挿入孔であり、
その軸線は締付ボルト（３）の軸線と一致して軸受キャ
ップ（１６）上面に開口され、その開口端が栓部材（ｌ
９）で液密に閉塞されている。この結果第１、第２、第
３の挿入孔（１１）、（１７）、（１８）は、カム軸（
１４）の所定回転角度位置で、締付ボルト（３）の着脱
用工具を挿入可能とするように連続する。

（２０）は前記キャップ（・１６）やカム軸（ｌ４）を
覆うカバーである。このカバー（２０）は、ボルト（２
ｌ）により軸受キャップ（１６）に固定され、その周縁
はシリンダヘッド（ｃ）上面に当接し、その内面は前記
栓部材（１９）を上方から押圧している．なお図中（１
４″）はカム軸（１４）の中間部においてジャーナル部
（１４　’　ｌに連なって形成された大径部であり、そ
の側面が軸受キャップ（１６）の壁面に当接してカム軸
（１４）に作用するスラスト荷重を受けるようになって
いる。

このように構成された内燃機関において、その組立後シ
リンダヘッド（Ｃ）の締付けを強化する増締めを行いた
い場合は、先ずカバー（２０）を外して軸受キャップ（
１６）の第３の挿入孔（ｌ８）に嵌め合う栓部材（１９
）を取外す。そして、カム軸（１４）を回動させて第２
の挿入孔（１７）の位置を前記挿入孔（１８）と第１の
挿入孔（１１）とに連続するように位置合せする。すな
わち、挿入孔（１１）、（１７）、（１８）を締付ボル
ト（３）と同一軸線上に位置させるわけであるが、その
操作はカム軸（１４）を直接回動させるか又はクランク
軸（不図示）を介してカム軸（１４）を間接的に回動さ
せて行われる。

本実施例ではカム軸（ｌ４）を直接回動させ得るような
手段が設けられている．すなわちカム軸（１４）には、
前記カバー（２０）を取去ることにより露出する部分に
工具を係止できるような断面六角形状の係止部（１４ａ
）が設けられている。係止部（１４ａｌを利用してカム
軸（ｌ４）を回動させることにより挿入孔（１７）の位
置合わせが行われるが、実施例ではタイミングチェーン
により２本のカム軸（１４）が夫々連動して回動され、
それらの各挿入孔（１７）が全て同時に締付ボルト（３
）と軸線が一致するようにして作業を容易に行えるよう
にしてある。

このように第２の挿入孔（１７）の位置合わせが行われ
た状態で第３の挿入孔（１８）及び第２の挿入孔（１７
）を介して第１の挿入孔（１１）内に締付工具を挿入し
、この工具をナット（１２）に係止してそれを締付ける
ことによりシリンダヘッド（ｃ）が増締めされる。

またナット（ｌ２）を緩めればこのナット（ｌ２）の上
方にはこのナット（１２）を螺脱するのに要する間隙が
設けられているので、シリンダヘッド（Ｃｌをシリンダ
（ｂｌ　に密着させたままナット（１２）を螺脱するこ
とができ、カム軸や動弁機構を分解することなくシリン
ダヘッドを取外すことができる。

一方、前記カム軸（１４）を軸受する軸受キャップ（Ｉ
６）及びシリンダヘッド（Ｃ）の軸受部は潤滑する必要
があるが、その潤滑はクランクケース（ａｉ内から圧送
される潤滑油によって行われるようになっている．すな
わち、クランクケース（ａ）内から送出される潤滑油は
このクランクケース（ａ）とシリング（ｂｌ　との位置
決め部材（１）内に送られ、そこから締付ボルト（３）
の軸部（３ａ）と挿通孔（９）、（１０）の間を通って
そのシリンダヘッド（Ｃ）側の挿通孔（１０）と連絡す
る通路（２２）へと送られる。そして、潤滑油は前記通
路（２２）から各カム軸（１４）の端部に位置する第１
の挿入孔（１１）へ連絡する２つの通路（２３）、（２
４）に振り分けられ、これらの通路（２３）、（２４）
を介して各挿入孔（１１）内へ送られる。

前記挿入孔（１１）内に流入した潤滑油はこれら挿入孔
（１１）とナット（１２）との間隙から上方へ噴出して
カム軸（Ｃ）のジャーナル部（１４　′）を潤滑する。

またこの潤滑油は、カム軸（ｌ４）の挿入孔（１７）内
に入って、そこからこの挿入孔（ｌ７）と直交してカム
軸（１４）の軸線方向に延びる通路（２５）内へ流入す
る。そして、前記通路（２５）を介して潤滑油は他の挿
入孔（１１）へ送られ、該孔（１１）周囲の軸受部を潤
滑する。ここに、カム軸（１４）には下方から上向きに
吸・排気弁のばね力が作用するから、軸受キャップ（１
６）側の摺動面に常に大きい圧力が加わる。しかし第３
の挿入孔（ｌ８）は第１の挿入孔（１１）より小径なの
で、軸受キャップ（１６）側の摺動面の面積が大きくな
り、その摺動面の摩耗が過度に進行して偏摩耗が生じる
心配がない。

（発明の効果） この発明は以上のように、カム軸を下方から支持するシ
リンダヘッド側の軸受部の直下にシリンダヘッドをシリ
ングに固定する締付けボルトを配置し、この締付けボル
トの締付け工具を挿入する挿入孔を軸受キャ・ンブとカ
ム軸と軸受部とに連続して形成したものであるから、軸
受キャップを取り外すことなく締付けボルトを締付ける
ことができる。また工具とカム軸や軸受キャップとの干
渉が避けられるので締付けボルトやカム軸や軸受キャッ
プの配置自由度が増え、機関の小型化が可能になる。特
に２本の頭上カム軸を有する場合には、両カム軸を接近
させて吸・排気弁の挟み角を小さ《し望ましい燃焼室形
状を得ることが可能になる。またシリンダヘッド側の第
１の挿入孔を軸受キャップ側の第３の挿入孔よりも大径
としたので、この軸受キャップ側の摺動面の面積が大き
くなるから、吸・排気弁の反力が軸受キャップ側に大き
く加わっても、その摩耗を抑えて軸受の偏摩耗を防止す
ることができる。

なお、第１の挿入孔に締付ボルトに螺入するナットを収
容し、このナットはその上面に工具先端が係入する係止
孔を有する場合には、六角棒ドライバーなどの工具が使
用でき、ボックスレンチなどを用いる場合に比べて第１
の挿入孔を小径にすることができる。

またこのナットの上方にこのナットを螺脱するのに要す
る空間を設けておけば、シリングヘッドの着脱が容易に
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、図は第１図の
ＩＩ　−　ＩＩ線断面図である。 ａ）・・・クランクケース、 ｂ）・・・シリンダ、 Ｃ）・・・シリンダヘッド・ ３）・・・締付ボルト、 １１）・・・第１の挿入孔、 １４）・・・カム軸、 １７）・・・第２の挿入孔、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリンダヘッドを締付けボルトによってシリンダ
   に締付け固定すると共に、前記シリンダヘッド側の軸受
   部とこれに対向して固定される軸受キャップとの間にカ
   ム軸を回転自在に保持し、このカム軸が吸・排気弁を開
   閉駆動する頭上カム軸式内燃機関において、 前記締付けボルトを前記軸受部の直下に配設すると共に
   、この締付ボルトの締付け工具を挿入するための挿入孔
   を前記軸受キャップとカム軸と軸受部とに連続して形成
   し、前記軸受部側の挿入孔を前記軸受キャップ側の挿入
   孔より大径にし、この軸受部側の挿入孔内に、前記締付
   けボルトのボルト頭またはナットを収容したことを特徴
   とする頭上カム軸式内燃機関。
2. （２）前記ボルト頭またはナットには前記挿入孔から挿
   入される工具が係入する係止孔が形成されている請求項
   （１）の頭上カム軸式内燃機関。
3. （３）前記軸受部側の挿入孔内には締付けボルトに螺入
   されるナットが収容され、このナットとカム軸との間に
   は、ナットを螺脱するのに要する間隙が形成されている
   請求項（１）の頭上カム軸式内燃機関。