JPH0445645B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、１の気筒当り同一機能を有する複数
のバルブを備えたエンジンに関するものであり、
特に高速回転で駆動される自動二輪車等の小型エ
ンジンに適用される頭上カム軸の軸受構造の改良
に関するものである。

（従来技術とその問題点） 近年、自動二輪車等に搭載される小型エンジン
は高速回転化が進み、これに応じてバルブの開閉
の応答性を改善しなければならず、そのため、バ
ルブに付設されるスプリングの弾発力を高める必
要があり、ひいてはバルブ開閉用のカムを設けた
カム軸の剛性の向上や、カム軸を支承する軸受の
強度の向上が要求されるようになつている。

ところで、第４図は従来のエンジンにおける頭
上カム軸の軸受構造の一部切欠平面図を、第５図
は同縦断面図をそれぞれ示している。このエンジ
ンは複数の気筒９を有し、これら各気筒９には複
数、例えば２本の吸気バルブ１と２本の排気バル
ブ２がそれぞれ備えられ、これらのバルブはシリ
ンダヘツド３内に配設された２本のカム軸４（第
４図では１本のカム軸のみを示している）のカム
５のカム山位置に応じて開閉作動をするようにな
つている。

この場合、第６図に示すように、特にカム軸４
の軸線方向の最外方に位置する気筒９に係る２本
のバルブ（吸気バルブ１、排気バルブ２のいずれ
でもよい）においては、両バルブの弾発力は同じ
く最外方に位置する１つのカム５ａのカム山で受
けるようになつているにも拘わらず片持ち状態で
支持され、しかも、軸受７の中心からカム５の中
心までの距離Ｌが長くなるので、カム軸４が撓み
易くなり、前述した如く軸受７の強度の向上を図
るためには、該軸受７の軸線方向の幅を幅広に形
成する必要があり、更には、軸受７の内周面とカ
ム軸４の外周面との間の〓間８が距離Ｌに比例し
て増大し、バルブ１，２の開閉作動に悪影響を与
えるという問題点があつた。

また、第７図及び第８図に示す他の従来構造に
おいては、そのカム軸１４の軸端部が軸受１７に
よつて支持されており、従つて上述した第４図及
び第５図に示す構成のような問題点は生じない
が、第９図に示すように、シリンダヘツド１３に
おけるカム軸１４の軸線方向の長さｌが大きくな
り、エンジン全体が大型化し、特に小型化を要求
される自動二輪車等に搭載されるエンジンに適用
し難いという新たな問題点を派生する。

なお、第７図乃至第９図中、１１は吸気バル
ブ、１２は排気バルブ、１５はカム、１６はロツ
カアームである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述した従来の問題点を解決すべく
なされたものであり、１の気筒当り吸気側通路３
２または排気側通路３３の少なくとも一方に同一
機能を有する複数のバルブ２１を備えると共に、
これらバルブを開閉するためのカム山を形成した
カム２５を適宜間隔を置いて設けており、かつ、
当該エンジンにより駆動されるカム軸２４を前記
気筒頭上のシリンダヘツド２３に備えたエンジン
において、少なくとも最外方に位置する気筒２０
ａにおける同一機能を有する複数のバルブ２１
ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂに対するカム２５
ａ，２５ｂ間に位置する軸受とそれらカム２５
ａ，２５ｂよりカム軸２４中央部側の軸受とを、
シリンダヘツド２３に一体に形成された各下部軸
受２７′ｂ，２７ｂと、該下部軸受２７′ｂ，２７
ｂに対応し保持部材３７を成す各上部軸受２７′
ａ，２７ａとで構成し、上下の各軸受２７′ａ，
２７ａ，２７′ｂ，２７ｂをボルト３５′，３５，
３５で一体に固定し、前記カム軸２４の最外方に
位置するカム２５ａを片持ち状態で支持したこと
を特徴とする。

（作 用） カム軸２４が回転し、カム２５のカム山位置に
応じてバルブ２１が開閉作動すると、カム２５は
両バルブ２１のスプリング２９の弾発力を受ける
が、その際、最外方に位置する両バルブ２１ａ，
２１ａ間に位置するカム軸部分２４ａは軸受２
７′ａにより支承されるので、該カム軸２４は撓
むことなく効果的に支承され、しかも、最外方に
位置する１つのカム２５ａは片持ち支持され、該
軸受２７′ａ以外に軸受を必要としない。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図乃至第３図に
基づいて説明する。

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示すも
のであるが、この実施例のエンジンにおける軸受
構造及びカム軸を除く他の部分は第４図乃至第９
図に示した従来構造と変るところがないので重複
した説明を省略する。なお、本明細書の説明にお
いて特にカム軸の軸端に位置するものと断らない
ものについては下付符号ａまたはｂを付さないも
のとする。

各気筒２０の上方にはそれぞれ吸気側通路３２
及び排気側通路３３が形成されており、該両通路
３２，３３はそれぞれ吸気バルブ２１、排気バル
ブ２２を介して気筒２０に連通可能となつてい
る。そして、前記吸気バルブ２１及び排気バルブ
２２は、それぞれ前記吸気側通路３２または排気
側通路３３の上部に穿設されたガイド孔３４に嵌
着されているスリーブ３６内に上下動自在に嵌入
され、該スリーブ３６から上方に突出している部
分にはそれぞれリターンスプリング２９が嵌挿さ
れており、例えば、各２本の吸気バルブ２１同志
及び排気バルブ２２同志がそれぞれに対応するカ
ム軸２２４のカム２５によつて、それぞれ開閉作
動される。

以下の説明において、排気バルブ側は吸気バル
ブ２１側と同様に説明できるので、吸気バルブ２
１側についてのみ説明する。

第２図に示す２本の吸気バルブ２１ａ，２１ｂ
は、カム軸２４の一方の軸端位置に配置される最
外側の気筒２０ａに設けられているもので、これ
ら吸気バルブ２１ａ，２１ｂは、カム軸２４に該
吸気バルブ２１ａ，２１ｂと対応して配設したカ
ム２５ａ，２５ｂに、ロツカアーム２６ａ，２６
ｂを介してそれぞれ連結されている。

一方、前記カム２５ａ，２５ｂ相互間のカム軸
部分２４ａには、シリンダヘツド２３と一体に形
成された補助軸受としての下部軸受２７′ｂと、
該下部軸受２７′ｂ上に載置され一本のボルト３
５′にて締付固定された保持部材３７の上部軸受
部２７′ａが配設されており、前記下部軸受２
７′ｂは前記カム軸部分２４ａの軸線方向の長さ
と略同一の長さの幅W′を有している。なお、前
記下部軸受２７′ｂは、第３図に示すように、気
筒２０の軸線に対して傾斜したバルブ２１ａのス
テムの軸線方向と該気筒２０の軸線に垂直な方向
との挟間部であつて該バルブ２１ａのヘツド側を
臨む部分（第３図中、符号αで示す部分）が欠落
されており、このため、該下部軸受２７′ｂの前
記カム軸部分２４ａに対する摺動面（内周面）は
略四半円筒状の凹面となつている。また、この下
部軸受２７′ｂの配設位置よりカム軸２４の軸中
央部寄りには、該下部軸受２７′ｂと隣接して主
軸受としての下部軸受２７ｂが配設されており、
この下部軸受２７ｂはシリンダヘツド２３と一体
に形成されており（第１図）、該下部軸受２７ｂ
上には２本のボルト３５にて締付固定された上部
軸受２７ａが載置されている。つまり、下部軸受
２７′ｂと下部軸受２７ｂとは保持部材３７の上
部軸受２７′ａ、リブ部２８及び上部軸受２７ａ
との協同作用により互いにボルト３５′，３５，
３５で一体的に連結固定されている。

次に、この実施例の作用を説明する。

カム軸２４のカム２５の回転に応じて、該カム
軸２４における軸線方向の最外側の気筒２０ａの
吸気バルブ２１ａ，２１ｂが開閉作動すると、カ
ム軸２４は、各カム２５ａ，２５ｂのそれぞれの
配設部位において該カム軸２４の軸線方向に対し
て略垂直方向に作用する吸気バルブ２１ａ，２１
ｂのリターンスプリング２９ａ，２９ｂの弾発力
を受ける。その際、このカム軸２４は、前記軸線
方向に所定の十分な幅Ｗを有する下部軸受２７ｂ
にて堅固に支持され、しかも、カム軸２４の軸端
近傍の前記カム２５ａ，２５ｂ相互間のカム軸部
分２４ａが下部軸受２７′ｂにて支持されている
ために、すなわちリターンスプリング２９ａ，２
９ｂの弾発力は該カム軸部分２４ａのカム山間の
最近傍で受けるようになるので、通常の片持ち状
態の場合に生じ易いカム軸２４の軸端部における
微小撓みは阻止される。

特に、本発明に係るエンジンを高速回転が要求
される自動二輪車に搭載する場合において、最外
方の軸受を省くことにより、エンジン頂部全長を
短縮することができ、殊に、横置き型の並列多気
筒エンジンとして搭載した場合、例えば乗員の着
座姿勢状態における両膝間の間隔を不自然に広げ
る必要がなくなる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、１の気
筒当り吸気側通路３２または排気側通路３３の少
なくとも一方に同一機能を有する複数のバルブ２
１を備えると共に、これらバルブを開閉するため
のカム山を形成したカム２５を適宜間隔を置いて
設けており、かつ、当該エンジンにより駆動され
るカム軸２４を前記気筒頭上のシリンダヘツド２
３に備えたエンジンにおいて、少なくとも最外方
に位置する気筒２０ａにおける同一機能を有する
複数のバルブ２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂに
対するカム２５ａ，２５ｂ間に位置する軸受とそ
れらカム２５ａ，２５ｂよりカム軸２４中央部側
の軸受とを、シリンダヘツド２３に一体に形成さ
れた各下部軸受２７′ｂ，２７ｂと、該下部軸受
２７′ｂ，２７ｂに対応し保持部材３７を成す各
上部軸受２７′ａ，２７ａとで構成し、上下の各
軸受２７′ａ，２７ａ，２７′ｂ，２７ｂをボルト
３５′，３５，３５で一体に固定し、前記カム軸
２４の最外方に位置するカム２５ａを片持ち状態
で支持したので、複数のバルブ２１ａ，２１ｂ，
２２ａ，２２ｂの弾発力を該バルブ２１ａ，２１
ｂ，２２ａ，２２ｂの開閉作動用カム２５ａ，２
５ｂが配設されたカム軸２４の軸端近傍で受ける
ため、カム軸の撓みを防止することができ、ま
た、カム軸２４のカム２５ａ，２５ｂ間の最近傍
における軸受２７′ａ，２７′ｂによりバルブ２１
ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂの弾発力を受けるこ
ととなり、効果的にその荷重を支えることができ
る。また、その軸受２７′ａ，２７′ｂの軸線方向
の幅も幅狭となつてその結果軸受の重量を軽減す
ることができ、ひいてはエンジン全体の軽量化が
可能となるし、更には、最外方に位置するカム２
５ａは特別な軸受を必要とすることがなく保持部
材３７等により、堅固な片持ち状態で支持され
る。さらにまた、隣接する２つの上部軸受２７
ａ，２７′ａは保持部材３７として一体となつて
いるので各上部軸受２７ａ，２７′ａが隣接する
下部軸受２７ｂ，２７′ｂを跨いてボルト３５，
３５，３５′により結合されることによりカム軸
２４の一端は撓むことがなく、またカム２５ａ，
２５ｂ間の軸受２７′ａ，２７′ｂの幅を狭くする
ことができる。そして、各上部軸受２７ａ，２
７′ａが一体の保持部材３７を成していることか
ら上部軸受の部品点数が削減され、ボルトを介す
ること等で組付が容易であるばかりでなく、取付
精度も向上する。

このような効果が相乗して、エンジンの小型化
を実現することができ、当該エンジンを自動二輪
車等に搭載することはきわめて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す切欠平面図、
第２図は第１図の縦断面図、第３図は第１図の
−線に沿う断面図、第４図は従来のエンジンに
おけるカム軸の軸受構造を示す一部切欠平面図、
第５図は第４図の縦断面図、第６図は第４図及び
第５図の軸受構造を説明するための概念的説明
図、第７図は他の従来の軸受構造を示す一部切欠
平面図、第８図は第７図の縦断面図、第９図は第
７図及び第８図の軸受構造を説明するための概念
的説明図である。 ２０…気筒、２１…吸気バルブ、２２…排気バ
ルブ、２３…シリンダヘツド、２１ａ，２１ｂ…
バルブ、２４…カム軸、２５ａ，２５ｂ…カム、
２７′ｂ…下部軸受、３２…吸気側通路、３３…
排気側通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ １の気筒当り吸気側通路３２または排気側通
   路３３の少なくとも一方に同一機能を有する複数
   のバルブ２１を備えると共に、これらバルブを開
   閉するためのカム山を形成したカム２５を適宜間
   隔を置いて設けており、かつ、当該エンジンによ
   り駆動されるカム軸２４を前記気筒頭上のシリン
   ダヘツド２３に備えたエンジンにおいて、少なく
   とも最外方に位置する気筒２０ａにおける同一機
   能を有する複数のバルブ２１ａ，２１ｂ，２２
   ａ，２２ｂに対するカム２５ａ，２５ｂ間に位置
   する軸受とそれらカム２５ａ，２５ｂよりカム軸
   ２４中央部側の軸受とを、シリンダヘツド２３に
   一体に形成された各下部軸受２７′ｂ，２７ｂと、
   該下部軸受２７′ｂ，２７ｂに対応し保持部材３
   ７を成す各上部軸受２７′ａ，２７ａとで構成し、
   上下の各軸受２７′ａ，２７ａ，２７′ｂ，２７ｂ
   をボルト３５′，３５，３５で一体に固定し、前
   記カム軸２４の最外方に位置するカム２５ａを片
   持ち状態で支持したことを特徴とする自動二輪車
   等の小型エンジンにおける頭上カム軸の軸受構
   造。