JP4671923B2 - Internal combustion engine camshaft structure - Google Patents
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Description
本発明は、シリンダ室の側方に位置してシリンダブロックに形成されたチェーン室内を通って配置されるカムシャフトを有した内燃機関のカムシャフト構造に関する。 The present invention relates to a camshaft structure of an internal combustion engine having a camshaft disposed on a side of a cylinder chamber and disposed through a chain chamber formed in a cylinder block.
内燃機関の燃焼室に開口する吸排気口はシリンダヘッドに取り付けられた吸排気弁により開閉され、シリンダヘッド内にはカムシャフトと一体回転するカム駒の作用により吸排気弁を駆動する動弁機構が収容される。動弁機構の構成例として、カムシャフトをシリンダ室側方のチェーン室に配置してシリンダブロックに支持させ、動弁機構の構成部材としてシリンダヘッド内を上下に延びてカム駒の回転に従動するプッシュロッドを備えた形態が知られている(例えば、特許文献1参照)。カムシャフトは、クランクシャフトの動力がチェーン室に収容されたチェーン伝動機構を介して伝達されて回転され、チェーン伝動機構のスプロケットが設けられる。 An intake / exhaust port that opens to the combustion chamber of the internal combustion engine is opened and closed by an intake / exhaust valve attached to the cylinder head, and a valve mechanism that drives the intake / exhaust valve by the action of a cam piece that rotates integrally with the camshaft is installed in the cylinder head. Be contained. As a configuration example of the valve mechanism, a cam shaft is arranged in a chain chamber on the side of the cylinder chamber and supported by the cylinder block, and as a component member of the valve mechanism, a push that extends vertically in the cylinder head and follows the rotation of the cam piece The form provided with the rod is known (for example, refer to patent documents 1). The camshaft is rotated by transmitting the power of the crankshaft via a chain transmission mechanism housed in a chain chamber, and a sprocket for the chain transmission mechanism is provided.
従来のカムシャフトでは、カム駒がスプロケットに対して外側に配置されており、プッシュロッド等の動弁機構の構成部材が内燃機関の側方に張り出されるように配設されるおそれがあった。このため、カムシャフトをチェーン室に配置した形態において、動弁機構の最適配置により内燃機関を小型化可能な構造が求められていた。 In the conventional camshaft, the cam piece is disposed outside the sprocket, and there is a possibility that the constituent members of the valve mechanism such as the push rod are arranged so as to protrude to the side of the internal combustion engine. . For this reason, in the form in which the camshaft is arranged in the chain chamber, a structure capable of reducing the size of the internal combustion engine by the optimum arrangement of the valve operating mechanism has been demanded.
また、チェーン室の側方張出量を小さくすると、内燃機関の小型化が図られる一方、カムシャフトの配置空間が狭くなり、カムシャフトや周辺部材の組付性が課題となる。このため、狭い配置空間にもこれらを簡単に組付可能な構造が求められていた。 Further, if the lateral extension amount of the chain chamber is reduced, the internal combustion engine can be reduced in size, while the camshaft arrangement space is reduced, and assembling of the camshaft and peripheral members becomes a problem. For this reason, the structure which can assemble these easily also in the narrow arrangement | positioning space was calculated | required.
なお、従来からエアアシスト式のインジェクタ等に供給される圧縮空気を吐出するエアポンプを備える内燃機関が知られているが、このエアポンプがカムシャフトの周辺に取り付けられてカムシャフトの回転が駆動源として利用されることがある。このとき、カムシャフトや動弁機構の構造や配置に合わせてエアポンプを最適に配置し、所望する吐出量の確保と機関全体の小型化とが両立されることが好ましい。 Conventionally, an internal combustion engine having an air pump that discharges compressed air supplied to an air assist type injector or the like is known, but this air pump is attached to the periphery of the camshaft and rotation of the camshaft serves as a drive source. May be used. At this time, it is preferable that the air pump is optimally arranged in accordance with the structure and arrangement of the camshaft and the valve mechanism so that the desired discharge amount can be ensured and the entire engine can be downsized.
このような課題に鑑み、本発明は、カムシャフトがチェーン室内を通って配置される内燃機関において、内燃機関の小型化やカムシャフトの組付性向上が図られたカムシャフト構造を提供することを目的とする。 In view of such problems, the present invention provides a camshaft structure in which the internal combustion engine is downsized and the camshaft is improved in an internal combustion engine in which the camshaft is disposed through the chain chamber. With the goal.
上記目的達成のため、第1の本発明に係る内燃機関のカムシャフト構造は、ピストンが挿入されるシリンダ室が形成されたシリンダブロックと、シリンダ室の側方に位置してシリンダブロックに形成されたチェーン室内を通って配置され、一端部がシリンダ室およびチェーン室を区画するシリンダブロックの内壁に回転自在に支持されるとともに、他端部がシリンダブロックの側壁に回転自在に支持されたカムシャフトと、を有して構成される内燃機関のカムシャフト構造であって、カムシャフトにおけるチェーン室内に位置する中間部に、吸排気弁を駆動する動弁機構のカム駒と、カムシャフトを回転駆動するチェーン伝動機構のスプロケットとを設けている。その上で、カム駒をスプロケットに対してシリンダ室側に配置している。また、シリンダブロックに、内燃機関の所定箇所に供給される圧縮空気を吐出するエアポンプを取り付け、このエアポンプが、カムシャフトと平行に延びて回転自在に設けられた駆動シャフトと、駆動シャフトに結合されて駆動シャフトの径方向外側に延びて設けられた斜板部材と、斜板部材と連動して往復直線運動するポンプピストンとから構成されるときに、斜板部材をカム駒に隣接して配置している。さらに、ポンプピストンを、カムシャフトの軸線方向に摺動する方向で、カムシャフトに対して軸線方向にオフセットするようにシリンダ室の側方に配置し、斜板部材を、ポンプピストン及びシリンダ室と、スプロケットとの間に配置している。 To achieve the above object, a camshaft structure for an internal combustion engine according to a first aspect of the present invention is formed in a cylinder block in which a cylinder chamber into which a piston is inserted is formed, and a cylinder block that is located on the side of the cylinder chamber. The camshaft is disposed through the chain chamber and has one end rotatably supported by the inner wall of the cylinder block defining the cylinder chamber and the chain chamber, and the other end rotatably supported by the side wall of the cylinder block. A camshaft structure of an internal combustion engine configured to include a cam piece of a valve mechanism for driving an intake / exhaust valve in an intermediate portion of the camshaft located in a chain chamber, and a camshaft to be rotated And a chain transmission mechanism sprocket. In addition, the cam piece is disposed on the cylinder chamber side with respect to the sprocket. In addition, an air pump that discharges compressed air supplied to a predetermined location of the internal combustion engine is attached to the cylinder block, and this air pump extends in parallel with the camshaft and is rotatably connected to the drive shaft. The swash plate member is arranged adjacent to the cam piece when it is composed of a swash plate member that extends radially outward of the drive shaft and a pump piston that reciprocates linearly in conjunction with the swash plate member. is doing. Further, the pump piston is arranged on the side of the cylinder chamber so as to be offset in the axial direction with respect to the camshaft in the direction of sliding in the axial direction of the camshaft, and the swash plate member is connected to the pump piston and the cylinder chamber. It is arranged between the sprocket.
なお、第1の本発明に係る内燃機関のカムシャフト構造は、カムシャフトの回転を駆動シャフトとこれに結合された斜板部材に伝達するポンプギヤ列を有し、ポンプギヤ列は、ポンプドライブギヤと、ポンプドライブギヤと噛合して駆動シャフトに結合されたポンプドリブンギヤとからなり、斜板部材の周縁部が、カムシャフトの軸線方向からみて、ポンプドライブギヤの外周側と重なるように配置されていることが好ましい。The camshaft structure of the internal combustion engine according to the first aspect of the present invention has a pump gear train that transmits the rotation of the camshaft to a drive shaft and a swash plate member coupled to the drive shaft. And a pump driven gear meshed with the pump drive gear and coupled to the drive shaft, and the peripheral portion of the swash plate member is disposed so as to overlap the outer peripheral side of the pump drive gear as seen from the axial direction of the camshaft. It is preferable.
また、第1の本発明に係る内燃機関のカムシャフト構造は、スプロケットには、カムシャフトを回転駆動するためのカムチェーンが巻き掛けられており、斜板部材の周縁部が、カムシャフトの軸線方向からみて、カムチェーンが巻き掛けられた状態のスプロケットの外周側と重なるように配置されていることが好ましい。In the camshaft structure of the internal combustion engine according to the first aspect of the present invention, a cam chain for rotating the camshaft is wound around the sprocket, and the peripheral portion of the swash plate member is the axis of the camshaft. As viewed from the direction, it is preferable that the cam chain is arranged so as to overlap with the outer peripheral side of the sprocket in a state where the cam chain is wound.
また、第1の本発明に係る内燃機関のカムシャフト構造は、ポンプピストンの左側端面に締結された作動部材を有し、作動部材には、ポンプピストンの中心軸上に位置して、それぞれ半球状に形成された2つのシューを滑動自在に受容保持する保持部が設けられ、斜板部材の周縁部が、保持部に受容保持された2つのシューの間に挟持されていることが好ましい。Further, the camshaft structure of the internal combustion engine according to the first aspect of the present invention has an operating member fastened to the left end face of the pump piston, and the operating members are located on the central axis of the pump piston and are respectively hemispherical. It is preferable that a holding portion for slidably receiving and holding the two shoes formed in a shape is provided, and the peripheral portion of the swash plate member is sandwiched between the two shoes received and held by the holding portion.
また、第1の本発明に係る内燃機関のカムシャフト構造は、エアポンプが、内部にポンプシリンダ室が形成されたポンプボディと、ポンプボディにポンプシリンダ室の開口を覆って結合されたポンプヘッドとから構成されるケーシングを有し、ポンプシリンダ室の内部には作動部材を左側端部に有するポンプピストンが摺動自在に挿入配設され、作動部材の前面には左右方向に延びる溝が形成され、ポンプボディの前面外側から挿入されるボルトの端部が、溝の内部に受容されていることが好ましい。According to a first aspect of the present invention, there is provided a camshaft structure for an internal combustion engine, wherein an air pump includes a pump body having a pump cylinder chamber formed therein, and a pump head coupled to the pump body so as to cover an opening of the pump cylinder chamber. A pump piston having an operating member at the left end is slidably inserted in the inside of the pump cylinder chamber, and a groove extending in the left-right direction is formed on the front surface of the operating member. The end of the bolt inserted from the front outer side of the pump body is preferably received in the groove.
上記のように構成される第1の本発明に係る内燃機関のカムシャフト構造によると、動弁機構を構成するカム駒がスプロケットに対してシリンダ室側に設けられているため、動弁機構をシリンダ室側に寄せて配設することができる。これにより、動弁機構がコンパクトに収容され、内燃機関を小型化することができる。
また、斜板式のエアポンプがシリンダブロックに取り付けられるときに、駆動シャフトの径方向外側に延びる斜板部材をカム駒に隣接して設けると、カム駒の外周スペースが有効利用され、カムシャフトと駆動シャフトの軸間距離が短くなるなど、内燃機関を大型化させることなくエアポンプを取り付けることができる。
さらに、斜板部材を、カムシャフトに対してオフセットしてシリンダ室側方で、且つ、ポンプピストン及びシリンダと、スプロケットとの間に配置することにより、シリンダ側方にカムシャフト及びポンプピストンを配置した場合の空きスペースを利用して、斜板部材をこれら部材と干渉することなく、効率良く配置することができる。
このように、第1の本発明に係る内燃機関のカムシャフト構造では、内燃機関の小型化を図ることができる。
According to the camshaft structure of the internal combustion engine according to the first aspect of the present invention configured as described above, the cam piece constituting the valve mechanism is provided on the cylinder chamber side with respect to the sprocket. It can be arranged close to the cylinder chamber side. Thereby, the valve mechanism is accommodated in a compact manner, and the internal combustion engine can be downsized.
Further, when a swash plate type air pump is attached to the cylinder block, if a swash plate member extending radially outward of the drive shaft is provided adjacent to the cam piece, the outer peripheral space of the cam piece is effectively utilized, and the cam shaft and the drive shaft The air pump can be attached without increasing the size of the internal combustion engine, such as shortening the distance between the shafts.
Further, the camshaft and the pump piston are arranged on the side of the cylinder by offsetting the swash plate member with respect to the camshaft on the side of the cylinder chamber and between the pump piston and the cylinder and the sprocket. In this case, the swash plate member can be efficiently arranged without interfering with these members by utilizing the empty space.
Thus, in the camshaft structure for an internal combustion engine according to the first aspect of the present invention, the internal combustion engine can be downsized.
なお、第1の本発明に係る内燃機関のカムシャフト構造は、カムシャフトの回転を駆動シャフトとこれに結合された斜板部材に伝達するポンプギヤ列を有し、ポンプギヤ列は、ポンプドライブギヤと、ポンプドライブギヤと噛合して駆動シャフトに結合されたポンプドリブンギヤとからなり、斜板部材の周縁部が、カムシャフトの軸線方向からみて、ポンプドライブギヤの外周側と重なるように配置されていることが好ましい。このような配置により、カムシャフトと斜板部材との軸間距離を短くし、これら部材の配置スペースの小型化、すなわち内燃機関の小型化を図ることができる。The camshaft structure of the internal combustion engine according to the first aspect of the present invention has a pump gear train that transmits the rotation of the camshaft to a drive shaft and a swash plate member coupled to the drive shaft. And a pump driven gear meshed with the pump drive gear and coupled to the drive shaft, and the peripheral portion of the swash plate member is disposed so as to overlap the outer peripheral side of the pump drive gear as seen from the axial direction of the camshaft. It is preferable. With such an arrangement, the distance between the camshaft and the swash plate member can be shortened, and the arrangement space of these members can be reduced, that is, the internal combustion engine can be reduced in size.
また、第1の本発明に係る内燃機関のカムシャフト構造は、スプロケットには、カムシャフトを回転駆動するためのカムチェーンが巻き掛けられており、斜板部材の周縁部が、カムシャフトの軸線方向からみて、カムチェーンが巻き掛けられた状態のスプロケットの外周側と重なるように配置されていることが好ましい。このような配置により、カムチェーンが巻き掛けられたスプロケットと斜板部材の周縁部とをより近接させ、これら部材の配置スペースの小型化、すなわち内燃機関の小型化を図ることができる。In the camshaft structure of the internal combustion engine according to the first aspect of the present invention, a cam chain for rotating the camshaft is wound around the sprocket, and the peripheral portion of the swash plate member is the axis of the camshaft. As viewed from the direction, it is preferable that the cam chain is arranged so as to overlap with the outer peripheral side of the sprocket in a state where the cam chain is wound. With such an arrangement, the sprocket around which the cam chain is wound and the peripheral portion of the swash plate member can be brought closer to each other, so that the arrangement space of these members can be reduced, that is, the internal combustion engine can be reduced.
また、第1の本発明に係る内燃機関のカムシャフト構造は、ポンプピストンの左側端面に締結された作動部材を有し、作動部材には、ポンプピストンの中心軸上に位置して、それぞれ半球状に形成された2つのシューを滑動自在に受容保持する保持部が設けられ、斜板部材の周縁部が、保持部に受容保持された2つのシューの間に挟持されていることが好ましい。このように2つのシューにより斜板部材を挟持することにより、ポンプピストンは、斜板部材の摺動性を確保しながら、斜板部材の周縁部に追随して滑らかに(直線)運動することができる。Further, the camshaft structure of the internal combustion engine according to the first aspect of the present invention has an operating member fastened to the left end face of the pump piston, and the operating members are located on the central axis of the pump piston and are respectively hemispherical. It is preferable that a holding portion for slidably receiving and holding the two shoes formed in a shape is provided, and the peripheral portion of the swash plate member is sandwiched between the two shoes received and held by the holding portion. By sandwiching the swash plate member between the two shoes in this way, the pump piston moves smoothly (linearly) following the peripheral edge of the swash plate member while ensuring the slidability of the swash plate member. Can do.
また、第1の本発明に係る内燃機関のカムシャフト構造は、エアポンプが、内部にポンプシリンダ室が形成されたポンプボディと、ポンプボディにポンプシリンダ室の開口を覆って結合されたポンプヘッドとから構成されるケーシングを有し、ポンプシリンダ室の内部には作動部材を左側端部に有するポンプピストンが摺動自在に挿入配設され、作動部材の前面には左右方向に延びる溝が形成され、ポンプボディの前面外側から挿入されるボルトの端部が、溝の内部に受容されていることが好ましい。これにより、簡単な構造でありながら、作動部材はポンプピストンの軸回りへの回転が規制される。According to a first aspect of the present invention, there is provided a camshaft structure for an internal combustion engine, wherein an air pump includes a pump body having a pump cylinder chamber formed therein, and a pump head coupled to the pump body so as to cover an opening of the pump cylinder chamber. A pump piston having an operating member at the left end is slidably inserted in the inside of the pump cylinder chamber, and a groove extending in the left-right direction is formed on the front surface of the operating member. The end of the bolt inserted from the front outer side of the pump body is preferably received in the groove. Thereby, although it is a simple structure, the operation member is restricted from rotating around the axis of the pump piston.
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図1,図2に本発明に係る内燃機関のカムシャフト構造を備えたエンジンEを示している。なお、以降の説明では図中の矢印Fおよび矢印Uの向きを前方および上方としており、これらの方向はエンジンEが車両に搭載された状態において運転者が見る方向に対応する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show an engine E having a camshaft structure for an internal combustion engine according to the present invention. In the following description, the directions of the arrow F and the arrow U in the drawings are the forward and upward directions, and these directions correspond to the directions viewed by the driver when the engine E is mounted on the vehicle.
エンジンEは、自動二輪車等の車両に搭載される4ストローク・V型2気筒のレシプロエンジンであり、クランクシャフト11を回転自在に支持するクランクケース2と、クランクケース2の上方にV字をなすように前後に傾けられて締結され、上下に開放された円筒状のシリンダ室21F,21Rに摺動自在にピストン12F,12Rが挿入される前後のシリンダブロック3F,3Rと、シリンダブロック3F,3Rの上方に締結された前後のシリンダヘッド4F,4Rとから構成されるケース本体1を有している。シリンダヘッド4F,4Rには、上面の開口を覆ってヘッドカバー5F,5Rが取り付けられる。
The engine E is a 4-stroke V-type 2-cylinder reciprocating engine mounted on a vehicle such as a motorcycle, and has a crankcase 2 that rotatably supports the
エンジンEのケース本体1は、クランクケース2の上方が前後のシリンダブロック3F,3Rおよび前後のシリンダヘッド4F,4Rにより側面視V字状になっており、以下ではこれらをまとめてVバンク1Bとも称する。また、前シリンダブロック3Fおよび前シリンダヘッド4Fをまとめて前バンク1F、後シリンダブロック3Rおよび後シリンダヘッド3Rをまとめて後バンク1Rとも称する。
The case body 1 of the engine E is V-shaped in a side view by the front and
クランクケース2は左右のケース半体2A,2Bからなり、クランクシャフト11の左ジャーナル部11aが左ケース半体2Aの側壁に回転自在に支持され、右ジャーナル部11bが右ケース半体2Bの側壁に回転自在に支持されている。両ジャーナル部11a,11bの間に設けられたクランクウェブ11c,11cおよびクランクピン11dは、クランクケース2の内部空間(クランク室22)に収容されている。クランクシャフト11およびピストン12F,12Rは、コンロッド13F,13Rを介して連結されている。
The crankcase 2 includes left and right case halves 2A and 2B, the left journal portion 11a of the
シリンダヘッド4F,4Rはシリンダ室21F,21Rの開口を覆って取り付けられ、シリンダ室21F,21Rの内周面と、ピストン11F,11Rと、シリンダヘッド4F,4Rとに囲まれて燃焼室23F,23Rが形成される。燃焼室23F,23Rには、吸気口31F,31Rを介してシリンダヘッド4F,4Rの内部をVバンク1B内側に向けて延びる吸気ポート32F,32Rが連通し、排気口36F,36Rを介してシリンダヘッド4F,4Rの内部をVバンク1B外側に向けて延びる排気ポート37F,37Rが連通している。吸気ポート32F,32Rには吸気管33F,33Rが接続されている。吸気管33F,33Rの上流側はVバンク1B内で集合し、この集合部分に吸気量を調節するスロットルバルブ、外部エアを清浄化するエアクリーナが連設される(図示略)。なお、排気ポート37F,37Rには排気管38F,38Rが接続されている。
The cylinder heads 4F and 4R are attached so as to cover the openings of the cylinder chambers 21F and 21R, and are surrounded by the inner peripheral surfaces of the cylinder chambers 21F and 21R, the pistons 11F and 11R, and the
シリンダヘッド4F,4Rには、吸気口31F,31Rおよび排気口36F,36Rを開閉する吸気バルブ15F,15Rおよび排気バルブ16F,16Rが取り付けられている。吸排気バルブ15F,15R,16F,16Rは、弁ばね14により吸排気口31F,31R,36F,36Rを閉じる方向に付勢され、クランクシャフト11により駆動される動弁機構50F,50Rにより駆動され、吸排気口33F,33Rを開閉する。
The cylinder heads 4F and 4R are provided with
このエンジンEにおいては、Vバンク1Bの成す角に応じた位相差をもって、両ピストン12F,12Rがシリンダ室21F,21Rの内部を往復動し、吸気、圧縮、燃焼、排気の行程が繰り返し行われる。ピストン12F,12Rが下動すると、エアクリーナおよびスロットルバルブを通過したエアが吸気管33F,33Rに導入され、吸気ポート32F,32Rから開放された吸気口31F,31Rを介して燃焼室23F,23Rに供給され、ピストン12F,12Rの上動に伴って圧縮される。圧縮時に、シリンダヘッド4F,4Rに取り付けられて噴射口を燃焼室23F,23Rの中心部に臨ませたインジェクタ17F,17Rから燃料が噴射され、混合気が形成される。ピストン12F,12Rが上死点近傍にあるときに混合気がシリンダヘッド4F,4Rに取り付けられた点火プラグ18F,18R(後シリンダヘッド4R側については図5参照)により点火されて燃焼し、ピストン12F,12Rを再度下動させる。燃焼後のガスは、ピストン12F,12Rが再度上動するときに、開放された排気口36F,36R、排気ポート37F,37Rおよび排気管38F,38Rを介して外部に排出される。
In the engine E, the
排気ポート37F,37Rには、Vバンク1Bの内側に向けて延びる還流通路39F,39Rが連通している。還流通路39F,39Rには、燃焼室23F,23Rが負圧になると開弁するリード弁34F,34Rを介して排気導入管35が接続されている。排気導入管35は、Vバンク1B内において吸気管33F,33Rの下方に配置されており、吸気管33F,33Rの集合部に設けられた排気還流装置の制御弁19に接続されている。この排気還流装置により、排気ポート37F,37R中のガスを、還流通路39F,39R、リード弁34F,34R、排気導入管35および制御弁19を介して吸気管33F,33Rに流入させ、燃焼室23F,23Rに還流させることができる。
なお、左ケース半体2Aには側面の外側を覆って左カバー6が締結されており、クランクシャフト11の左端部11eが左カバー6に囲まれた空間(左補器室)24に収容されている。左端部11eには、クランクシャフト11により駆動される発電機41が設けられ、また、ワンウェイクラッチ42を介してギヤ43が連結されている。ギヤ43にはエンジンEの始動時に作動する始動モータ(図示略)の駆動力が伝達される。クランクケース2には、クランクシャフト11を前後に挟んでクランクシャフト11と平行に配置された2本のバランサシャフト44,45が回転自在に支持されている。クランクシャフト11には、左ジャーナル部11aと左側のクランクウェブ11cの間に、前バランサシャフト44をクランクシャフト11と同期回転させるギヤ列46の駆動ギヤ46aが設けられている。また、右ケース半体2Bにも側面の外側を覆って右カバー7が締結されており、クランクシャフト11の右端部11fが右カバー7に囲まれた空間(右補器室)25に収容されている。右端部11fには、後バランサシャフト45をクランクシャフト11と同期回転させるギヤ列47の駆動ギヤ47aが設けられている。後バランサシャフト45には、ギヤ列47の従動ギヤ47bと、クランクシャフト11の回転をメインシャフト48に減速して伝達するギヤ列49の駆動ギヤ49aとが設けられている。メインシャフト48は、図示しない後輪に動力を変速して伝達する動力伝達装置の回転軸である。クランクケース2の後方には、動力伝達装置を収容する変速機ケース9が一体に設けられている。
A left cover 6 is fastened to the
図2〜図6に示すように、動弁機構50F,50Rは、吸気側および排気側カム63,64を有して回転するカムシャフト60F,60Rと、吸気側カム63に従動して揺動する吸気側第1ロッカアーム51と、排気側カム64に従動して揺動する排気側第1ロッカアーム52と、一端部が吸気バルブ15F,15Rの上端に接触する吸気側第2ロッカアーム53と、一端部が排気バルブ16F,16Rの上端に接触する排気側第2ロッカアーム54と、吸気側第1および第2ロッカアーム51,53の間に設けられて吸気側第1ロッカアーム51の揺動運動を吸気側第2ロッカアーム53に伝達する吸気側プッシュロッド55と、排気側第1および第2ロッカアーム52,54の間に設けられて排気側第1ロッカアーム52の揺動運動を排気側第2ロッカアーム54に伝達する排気側プッシュロッド56とから構成される。
As shown in FIGS. 2 to 6, the valve operating mechanisms 50 </ b> F and 50 </ b> R are swung by the camshafts 60 </ b> F and 60 </ b> R rotating with the intake-side and exhaust-
このうち、吸気側および排気側プッシュロッド55,56の上部と吸気側および排気側第2ロッカアーム53,54は、シリンダヘッド4F,4Rおよびヘッドカバー5F,5Rにより囲まれて形成される動弁室26F,26Rに収容される。また、シリンダブロック3F,3Rの内部には、シリンダ室21F,21Rの側方を上下に延びるチェーン室27F,27Rが形成されている。チェーン室27F,27Rは、上端開口27aを介して動弁室26F,26Rに連通しており、シリンダヘッド4F,4Rがチェーン室27F,27Rの上端開口27aを覆って取り付けられている。前シリンダブロック3Fに形成された前チェーン室27Fは、シリンダ室21Fの左方に形成され、下端開口27bを介して左ケース半体2Aに形成された左チェーン室28Aに連通し、さらに左補器室24に連通している。同様に、後シリンダブロック3Rに形成された後チェーン室27Rは、シリンダ室21Rの右方に形成され、下端開口27bを介して右ケース半体2Bに形成された右チェーン室28Bに連通し、さらに右補器室25に連通している。
Of these, the upper portions of the intake side and exhaust
吸気側および排気側第1ロッカアーム51,52は、一端部に吸気側および排気側カム63,64に上側から接触するローラ51a,52aが設けられ、他端部がカムシャフト60F,60Rの上方をカムシャフト60F,60Rと平行に延びるロッカシャフト57a,58aに支持されている。吸気側および排気側第2ロッカアーム53,54は、中央部が動弁室26F,26Rに配置されたロッカシャフト57b,58bに支持されて揺動自在になっている。また、吸気側および排気側第1ロッカアーム51,52の一端部には上方に開いた椀状の受圧部51b,52bが設けられており、吸気側および排気側第2ロッカアーム53,54の他端部には下方に開いた椀状の受圧部53b,54bが設けられている。一方、吸気側および排気側プッシュロッド55,56の両端は球状になっており、下端が吸気側および排気側第1ロッカアーム51,52の受圧部51b,52bに滑動自在に嵌合受容され、上端が吸気側および排気側第2ロッカアーム53,54の受圧部53b,54bに滑動自在に嵌合受容される。
The intake-side and exhaust-side
カムシャフト60F,60Rは、チェーン室27F,27Rの上部を左右に横切って配置されており、一端部が、シリンダブロック3F,3Rの内部を上下に延びてシリンダ室21F,21Rとチェーン室27F,27Rを左右に区画する内壁3aに保持されたベアリング66により回転自在に支持される。なお、チェーン室27F,27Rを区画するとともに内壁3aと対向されるシリンダブロック3F,3Rの側壁3bには、上部に開口3cが形成されている。カムシャフト60F,60Rの他端部は、この開口3cを覆って取り付けられてシリンダブロック3F,3Rの側壁3bを一体になすシャフトカバー8に保持されたベアリング67により回転自在に支持されている。
The
また、動弁機構50F,50Rには、クランクシャフト11の回転を二分の一に減速してカムシャフト60F,60Rに伝達するチェーン伝動機構70F,70Rが備えられている。前チェーン伝動機構70Fは、クランクシャフト11の左端部11eに設けられた前カムドライブスプロケット71Fと、前カムシャフト60Fに結合された前カムドリブンスプロケット72Fと、両スプロケット71F,72Fに巻き掛けられた前カムチェーン73Fとから構成される。後チェーン伝動機構70Rは、クランクシャフト11の右端部11fに設けられた後カムドライブスプロケット71Rと、後カムシャフト60Rに結合された後カムドリブンスプロケット72Rと、両スプロケット71R,72Rに巻き掛けられた後カムチェーン73Rとから構成される。
Further, the
この動弁機構50F,50Rにおいては、クランクシャフト11が回転すると、チェーン伝動機構70F,70Rを介して動力伝達されるカムシャフト60F,60Rの回転に応じて吸気側カム63により吸気側第1ロッカアーム51が揺動して吸気側プッシュロッド55が上下動し、これに応じて吸気側第2ロッカアーム53が揺動し、吸気バルブ15F,15Rがピストン12F,12Rの行程に合わせて開閉駆動される。また、排気側カム64により排気側第1ロッカアーム52が揺動して排気側プッシュロッド54が上下動し、これに応じて排気側第2ロッカアーム56が揺動し、ピストン12F,12Rの行程に合わせて排気バルブ16F,16Rが開閉駆動される。
In the
チェーン伝動機構70F,70Rには、カムチェーン73F,73Rに張力を作用させるチェーンテンショナ80,80が備えられる。チェーンテンショナ80により、カムチェーン73F,73Rの弛緩が解消されてタイミングチェーンとしての機能が保持されるとともに、作動時の騒音低減やカムチェーン73F,73Rの長寿命化が図られる。
The
また、本構成例のインジェクタ17F,17Rは、エアポンプ100から吐出される圧縮空気を利用して燃料の噴射を行うエアアシスト式になっており、このエアポンプ100が前シリンダブロック3Fの上部に前方から取り付けられている。前カムシャフト60Fには、エアポンプ100の駆動シャフトに動力伝達するポンプギヤ列107のポンプドライブギヤ107aが設けられている。
In addition, the
後シリンダブロック3Rの上部には、後カムシャフト60Rの回転位置を検出するためのカムパルサ150が、センシング部151を後チェーン室27Rの内部に位置させるようにして、後方から取り付けられている。後カムドリブンスプロケット72Rには、側面から舌片状に延びる複数のアーム部152,152,…が一体成形されており、後カムドリブンスプロケット72Rの回転に伴ってアーム部152,152がセンシング部151と対向したときにカムパルサ150から後カムシャフト60Rの回転位置を示す信号が出力されるように構成されている。
A
ところで、前シリンダブロック3Fのピストン12Fに連なるコンロッド13Fはクランクピン11dの右部に枢結され、後シリンダブロック3Rのピストン12Rに連なるコンロッド13Rはクランクピン11dの左部に枢結されており、前シリンダブロック3Fのシリンダ室21Fは、後シリンダブロック3Rのシリンダ室21Rに対して右側にオフセットされている。すなわち、前後のチェーン室27F,27Rはそれぞれ、シリンダ室21F,21Rのオフセット方向に対して逆側に形成されている。一方、カムドライブスプロケット71F,71Rは、クランクケース2の外側面に近接して設けられており、また、シリンダ室21F,21Rの軸方向に延びるカムチェーン73F,73Rについても、左右の補器室24,25や左右のチェーン室28A,28Bではクランクケース2の壁面に沿って設けられている。
By the way, the connecting
このようにクランクシャフト11の軸長大型化を回避するようにしてカムドライブスプロケット71F,71Rが設けられているが、チェーン室27F,27Rの内部には、カムドリブンスプロケット72F,72Rに対してシリンダ室21F,21R側にシリンダ室21F,21Rのオフセットと相俟って所定大のスペースが確保されている。
As described above, cam drive sprockets 71F and 71R are provided so as to avoid an increase in the shaft length of the
カムシャフト60F,60Rにおいてチェーン室27F,27R内に位置する中間部には、上記吸気側および排気側カム63,64と、カムドリブンスプロケット72F,72Rとが設けられている。本構成例では、吸気側および排気側カム63,64が、上記スペースを利用してカムドリブンスプロケット72F,72Rに対してシリンダ室21F,21R側に設けられており、吸気側および排気側第1ロッカアーム51,52や吸気側および排気側プッシュロッド55,56等の動弁機構50F,50Rを構成する他の部材についてもシリンダ室21F,21Rに寄せて配設されている。
The intake side and
一方、カムドリブンスプロケット72F,72Rに対してシリンダ室21F,21Rと逆側には、前カムシャフト60Fにおいてはポンプドライブギヤ107aが設けられており、後カムシャフト60Rにおいてはアーム部152,152,…が延出している。ただし、カムシャフト60F,60Rにこれらポンプドライブギヤ107aやアーム部152,152,…を設けるにあたっては、動弁機構50F,50Rの構成部材が配設されるシリンダ室21F,21R側に比べ、カムシャフト60F,60Rの軸長を大きく確保する必要はなく、カムシャフト60F,60Rは、カムドリブンスプロケット72F,72Rから外側に対する突出長さが短くなっている。
On the other hand, on the opposite side of the cylinder chambers 21F, 21R with respect to the cam driven
このように、シリンダ室21F,21Rの側方にカムシャフト60F,60Rを支持する形態において、吸気側および排気側カム63,64をシリンダ室21F,21R側に配置すると、動弁機構50F,50Rを左右外側に張り出すことなく配設することができる。これにより、カムシャフト60F,60Rを支持するシリンダブロック3F,3Rや動弁室27F,27Rが形成されるシリンダヘッド4F,4Rなど、エンジンEの主に上部において左右方向への小型化が図られる。特に、本構成例のエンジンEのように1つのクランクピン11dに複数のコンロッド13F,13Rが枢結されるV型内燃機関においては、チェーン室27F,27Rをシリンダ室21F,21Rのオフセット方向に対して逆側に形成した上で吸気側および排気側カム63,64をシリンダ室21F,21R側に配置することにより、クランクシャフト11の軸長大型化を回避することができるとともに、Vバンク1Bの左右方向への大型化を回避することができる。
As described above, in the configuration in which the
さて、前カムシャフト60Fにより駆動されるエアポンプ100は、斜板式・レシプロ式のポンプであって、内部にポンプシリンダ室101aが形成されたポンプボディ101と、ポンプボディ101にポンプシリンダ室101aの開口を覆って結合されたポンプヘッド102とから構成されるケーシングを有しており、ポンプシリンダ室101aの内部にポンプピストン103が摺動自在に挿入配設されている。
The
前シリンダブロック3Fには、前チェーン室27Fの上部前方に開口が形成されており、さらに、前方に突出して略矩形状に囲繞するように形成されて内部にこの開口を位置させるポンプ取付リブ3dが形成されている。ポンプボディ101は、このポンプ取付リブ3dの合わせ面に整合されてシリンダブロック3Fの前方に締結される。これにより、ポンプシリンダ室101aが軸を左右(すなわち、前カムシャフト60Fと平行、シリンダ室21Fの軸と直交する方向)に向けて配置される。ポンプヘッド102は、前シリンダブロック3Fの前方においてポンプシリンダ室101aの左端開口を覆ってポンプボディ101に左側から締結される。これにより、ポンプシリンダ室101aの内周面と、ポンプピストン103と、ポンプヘッド102とに囲まれた圧縮室100aが形成される。
An opening is formed in the
ポンプピストン103は、前カムシャフト60Fの回転がポンプ駆動機構105を介して伝達され、ポンプシリンダ室101aの内部を軸方向に往復動する。ポンプ駆動機構105は、ポンプボディ101と前シリンダブロック3Fとに囲まれた空間に収容されている。ポンプ駆動機構105は、前カムシャフト60Fと平行に延びて配置されて前シリンダブロック3Fおよびポンプボディ101に回転自在に支持された駆動シャフト106と、前カムシャフト60Fの回転を駆動シャフト106に伝達するポンプギヤ列107と、駆動シャフト106に一体回転可能に設けられた斜板108と、ポンプピストン103に固着されるとともに斜板108に連結された作動部材110とから構成される。
The rotation of the
なお、ポンプ取付リブ3dは、左片が前シリンダブロック3Fの側壁3bから前方に突出して形成されており、右片がシリンダ室21Fを区画する壁面においてシリンダ室21Fの中心線よりもややチェーン室27F側に変位した位置から前方に突出して形成されている。すなわち、ポンプボディ101は、前シリンダブロック3Fに取り付けられた状態において、左端面が前シリンダブロック3Fの側壁3bとほぼ同一平面をなし、右端面がシリンダ室21Fの中心とほぼ同じ位置にある。
The
駆動シャフト106は、左端部106aが前シリンダブロック3Fに設けられたベアリング121により回転自在に保持され、右端部106bが前シリンダブロック3Fとポンプカバー101との合わせ面上に保持されたベアリング127により回転自在に支持されている。
The
ポンプギヤ列107は、ポンプドライブギヤ107aと、ポンプドライブギヤ107aと噛合して駆動シャフト106に結合されたポンプドリブンギヤ107bとからなる。ポンプドライブギヤ107aは、前カムシャフト60F上において、シャフトカバー8に保持されたベアリング67に対してシリンダ室21F側で支持されているが、この支持部が形成される中心側に対し、噛合部が形成される外周側が外側にオフセットされている。また、ポンプ駆動シャフト106の左端部106aはベアリング121から左方に突出してポンプボディ101の内壁面に近接対向しており、ポンプドリブンギヤ107bは、駆動シャフト106上においてベアリング121から左方に突出する部分に設けられている。これにより、ポンプドライブギヤ107aの噛合部およびポンプドリブンギヤ107bが前シリンダブロック3Fの側壁3bおよびポンプボディ101の内壁面に近接して配置されている。
The
駆動シャフト106の中間部106cには、軸中心から軸直交方向に対して所定角度傾斜した方向に延びる斜板108が設けられている。斜板108は、カムシャフト60F,60Rの吸気側および排気側カム63,64の前方に隣接して配置され、周縁部108aが吸気側および排気側カム63,64に近接されている。また、斜板108の周縁部108aは、平面視において吸気側第1ロッカアーム51の他端部とオーバーラップするが、その下方に位置して干渉しないようになっている。
A
作動部材110は、ポンプピストン103の左側端面に締結されている。作動部材110には、ポンプピストン103との組付状態でポンプピストン103の中心軸上に位置して、それぞれ半球状に形成された2つのシュー111,111を滑動自在に受容保持する保持部112が設けられている。保持部112に受容保持された2つのシュー111,111の間に斜板108の周縁部108aが挟持されている。また、作動部材110の前面には左右方向に延びる溝が形成されており、ポンプボディ101の前面外側から挿入されるボルト114の端部がこの溝の内部に受容されている。これにより、作動部材110はポンプピストン103の軸回りへの回転が規制される。
The operating
なお、圧縮室100aは、吸入口100bを介してポンプヘッド102の内部に形成された吸入ポート102aに連通し、また、吐出口100cを介してポンプヘッド102の内部に形成された吐出ポート102bに連通している。吸入ポート102aは、ポンプヘッド102の上方に開口して外部に連通しており、この開口にエアクリーナから延びるエア導入部材(図示略)が接続される。なお、吸入口100bは上下に2つ並んで形成されており、各吸入口100bに圧縮室100aが負圧になると開弁するリード弁(図示略)が設けられる。また、吐出ポート102bはポンプヘッド102の内部を左右に貫通して形成されている。吐出ポート102bには、吐出口100cから径方向外側に延びる着座面に着座可能な円板状の弁体117と、弁体117を着座方向に付勢するスプリング118とからなるポペット弁116が設けられている。
The compression chamber 100a communicates with a
このように構成されるエアポンプ100においては、クランクシャフト11の回転が前チェーン伝動機構70Fを介して前カムシャフト60Fに伝達され、前カムシャフト60Fの回転がポンプギヤ列107を介して駆動シャフト106に伝達されると、駆動シャフト106がクランクシャフト11と同じ速度で回転する。駆動シャフト106の回転に応じて斜板108が回転すると、斜板108の周縁部108aが左右方向に変位し、この変位がシュー111を介して作動部材110に伝達され、作動部材110とともにポンプピストン103を左右に往復直線運動させる。ポンプピストン103が右死点にある状態から左動すると圧縮室100aの内部が負圧になってリード弁が開弁し、エアクリーナを通過したエアが吸入ポート102bおよび吸入口100bを介して圧縮室100a内に吸入される。ポンプピストン103が左死点から右動すると、リード弁が閉弁するとともに圧縮室100a内で吸入されたエアが圧縮される。圧縮空気が所定圧を超えると、ポペット弁116の弁体117がスプリング118の付勢力に抗して右動して吐出口100cが開放され、圧縮空気が吐出ポート102bに吐出される。
In the
なお、吐出ポート102bには、ポンプヘッド102の内部に形成されて圧縮空気を導く吐出通路(図示略)が連通しており、この吐出通路は吐出ポート102bから下方に延びるとともに、右方に屈曲して外部に開口する。ポンプヘッド102の下部は前シリンダブロック3Fに締結されており、吐出通路は前シリンダブロック3Fに形成された内部通路130に連通される。この内部通路130は、クランクケース2の内部を後方に延び、上方に屈曲されて二股に分かれる。分岐された2つの内部通路はそれぞれVバンク1Bの内部を延びてシリンダヘッド4F,4Rから動弁室26F,26Rに開口する。この開口には動弁室26F,26Rの内部に収容された配管部材が接続されており、この配管部材がインジェクタ17F,17Rの圧縮空気導入口に接続される。これにより、インジェクタ17F,17Rからは、エアポンプ100から吐出された圧縮空気を利用して燃料が燃焼室23F,23Rに高圧で噴射される。
The discharge port 102b communicates with a discharge passage (not shown) that is formed inside the
さて、吸気側および排気側カム63,64は、上側からローラ51a,52aが接触されているが、前方、後方および下方についてはデッドスペースになっていた。なお、吸気側第1ロッカアーム51は、ローラ51aが設けられた一端部からロッカシャフト57aに支持される他端部に向けて前上方に延びている。上記構成のエアポンプ100は、斜板108が、吸気側および排気側カム63,64の外周に形成されたデッドスペースを利用して、吸気側第1ロッカアーム51と干渉させずに、なるべく周縁部108aを吸気側および排気側カム63,64に近付けて配置されている。これにより、前カムシャフト60Fと駆動シャフト106の軸間距離が短くなるため、エアポンプ100の前方突出量を小さくしてエンジンEを大型化させることなくエアポンプ100を取り付けることができるとともに、ポンプギヤ列107の小型軽量化も図られる。
Now, the intake side and
なお、このエアポンプ100は、斜板式であり、ポンプ駆動機構として例えばスコッチ・ヨーク機構を備えたエアポンプに対し、ポンプピストン103の左右運動量を大きく確保することができ、行程容積が大きく吐出量の大きいエアポンプを提供できる。また、ポンプシリンダ室101aの軸線が左右(シリンダ室21Fの軸に垂直方向)に延びており、エアポンプ100を斜板式にして行程容積を大きく確保してもケース本体1から左右外側に突出しない。このように、圧縮空気の吐出量確保とエンジンEの大型化回避との両立がなされている。
The
次に、図4〜図6を参照して第1構成例のカムシャフトの構造について説明する。このカムシャフト60F,60Rは、外形が段付きの円筒状に形成されたシャフト部材61と、カムドリブンスプロケット72F,72Rをなすスプロケット部材62とから構成されている。
Next, the structure of the camshaft of the first configuration example will be described with reference to FIGS. The
シャフト部材61は、両端部61a,61bが中間部61cに対して小径になっている。また、シャフト部材61の中間部61cには、一端部61a側にオフセットされた位置において吸気側および排気側カム63,64が軸方向に並んで一体に設けられており、他端部61b側にオフセットされた位置において径方向外側に突出する鍔部61dが一体成形されている。また、シャフト部材61には、軸方向に貫通する軸方向孔61eが形成され、この軸方向孔61eから径方向に延びて吸気側および排気側カム63,64の外周面に開口する2つの径方向孔61f,61fが形成されている。
The
スプロケット部材62には、中心部に吸気側および排気側カム63,64を挿通可能な大きさであって鍔部61dよりも小径の貫通孔62aが形成されている。また、前カムシャフト60Fのスプロケット部材62には、前カムドリブンスプロケット72Fの側面から円筒状に軸方向に延出する延出部62Faを介してポンプドライブギヤ107aが一体に設けられている。同様に、後カムシャフト60Rのスプロケット部材62には、後カムドリブンスプロケット72Rの側面から延出する延出部62Raを介して複数のアーム部152,152,…が一体に形成されている。
The
このカムシャフト60F,60Rの組付では、シリンダブロック3F,3Rをクランクケース2に締結しておき、予めカムチェーン73F,73Rが巻き掛けられたカムドリブンスプロケット72F,72Rをチェーン室27F,27Rに上端開口27aから収容しておき、シリンダブロック3Fの内壁3aにベアリング66を保持させておく。そして、シャフト部材61の一端部61aをシリンダブロック3F,3Rの外側から開口3cを介してチェーン室27F,27Rの内部に挿入する。このとき、シャフト部材61をスプロケット部材62の貫通孔に挿通させ、鍔部61dをカムドリブンスプロケット72F,72Rの側面に突き当て、シャフト部材61の一端部61aをベアリング66の内部に挿入してシャフト部材61を支持させる。このとき、シャフト部材61の軸方向孔61eの開口がシリンダブロック3Fの内壁3aの内部を延びる潤滑油路に連通し、シャフト部材61の軸方向孔61eに潤滑油を供給可能になり、径方向孔61f,61fを介して吸気側および排気側カム63,64とローラ51a,52aとの接触部分が潤滑される。
In assembling the
なお、カムドリブンスプロケット72F,72Rの側面には予めノックピン68が設けられており、シャフト部材61を貫通孔62aに挿通させるときにノックピン68が鍔部61dに形成されたピン挿入孔に嵌合され、スプロケット部材62がシャフト部材61に対して周方向および軸方向に位置決めされるとともにシャフト部材61の軸とスプロケット部材62の軸が合わされる。なお、このように位置決めされた状態では、鍔部61dが延出部62Fa,62Raの内側に嵌合される。また、鍔部61dの外側から挿入される複数のボルト69により、シャフト部材61とスプロケット部材62が締結される。
A
そして、開口3cを覆ってシャフトカバー8がシリンダブロック3F,3Rの側壁3bに外側から締結される。このとき、シャフトカバー8の内側には予めベアリング67が保持されており、シャフト部材61の他端部61bがベアリング67の内部に挿入される。このようにカムシャフト60F,60Rをシリンダブロック3F,3Rに支持させた状態で、動弁機構50F,50Rおよびエアポンプ100の組み付けが行われる。
Then, the
本構成例によると、カムドリブンスプロケット72F,72Rをなすスプロケット部材62がシャフト部材61と分割されているため、シャフト部材61を外部からチェーン室27F,27R内に軸方向に挿入するだけで、カムシャフト60F,60Rの組立とシリンダブロック3F,3Rに対する組付とが同時に行われ、軸方向への配置空間が狭くてもカムシャフト60F,60Rを簡単に組み付けることができる。また、シリンダブロック3F,3Rの側壁3bに形成される開口3cは鍔部61dを挿通可能な大きさに設定されていればよく、鍔部61dはスプロケット部材62の径よりも小径になっており、開口3cを覆うシャフトカバー8の小型化が図られる。
According to this configuration example, since the
また、シャフト部材61に吸気側および排気側カム63,64が一体に設けられる構造において上記の組立方法により吸気側および排気側カム63,64をスプロケット部材62に対してシリンダ室21F,21R側に配置するため、スプロケット部材62にシャフト部材61の中央部61cよりも大径の貫通孔62aを形成しており、また、このためにシャフト部材61に鍔部61dを形成してスプロケット部材62のシャフト部材61に対する位置決めを行わせている。本構成例ではこの鍔部61dがスプロケット部材62の延出部62Fa,62Raに嵌合されるため、位置決めに伴ってカムシャフト60F,60Rの全体が軸方向および径方向に大型化することがなく、延出部62Fa,62Raが鍔部61dの外周縁に支持されてスプロケット部材62の強度確保がなされる。
Further, in the structure in which the intake side and
次に、図7,図8を参照して第2構成例のカムシャフトの構造について説明する。本構成例のカムシャフト160F,160Rは、外形が段付きの円筒状に形成されたシャフト部材161と、シャフト部材161に嵌合される円筒部材165とから構成されている。
Next, the structure of the camshaft of the second configuration example will be described with reference to FIGS. The
円筒部材165には、軸方向に順に吸気側カム163、排気側カム164、カムドリブンスプロケット72F,72Rが並んで一体に設けられている。また、前カムシャフト60Fにおいては、カムドリブンスプロケット72F,72Rに対してカム配設側と反対側にポンプドライブギヤ107aが一体に設けられている。同様に、後カムシャフト60Rにおいても、カムドリブンスプロケット72F,72Rに対してカム配設側と反対側にアーム部152,152,…が一体に形成されている。なお、円筒部材165には、中心部を軸方向に延びる貫通孔が形成されており、この貫通孔から径方向に延びて吸気側および排気側カム163,164の外周面に開口する2つの径方向孔165f,165fが形成されている。また、貫通孔の内周面には周方向に延びる2本の溝165g,165gが刻設され、径方向孔165f,165fにおける貫通孔側の開口は溝165g,165gの内部に位置している。
The
シャフト部材161は、一端部161aおよび中間部161cが円筒部材165の内径とほぼ同じ径で一体的に成形されており、他端部161bが中間部161cよりも大径になっている。さらに、他端部161bと中間部161cとを区画するように他端部161bよりも大径の鍔部161dが形成されている。また、シャフト部材161には、軸方向に貫通して軸方向孔161eが形成されており、円筒部材165との組付状態において上記溝165g,165gに開口する径方向孔161f,161fが形成されている。
In the
このカムシャフト160F,160Rの組付では、予めカムドリブンスプロケット72F,72Rにカムチェーン73F,73Rを巻き掛けた状態にしてチェーン室27F,27Rの内部に収容させておき、シリンダブロック3F,3Rの内壁3aにベアリング66を保持させておく。
When the
そして、シリンダブロック3F,3Rの外部から開口3cを介してシャフト部材161が一端部161aからチェーン室27F,27Rの内部に挿入され、シャフト部材161の中間部161cが円筒部材165の貫通孔に挿通され、一端部161aがベアリング66の内部に挿入される。このとき、円筒部材165のカム側の端面がベアリング66の外側面に突き当てられ、シャフト部材161の鍔部161cが円筒部材165のスプロケット側の端面に突き当てられる。これにより、シャフト部材161の挿入が規制される。
Then, the
なお、シャフト部材161の挿入が規制されると、シャフト部材161の軸方向孔161eがシリンダブロック3F,3Rの内壁3aの内部を延びる潤滑油路に連通し、シャフト部材161の径方向孔161f,161fが円筒部材165の溝165g,165gの内部に開口する。このように、溝165gを形成することにより、シャフト部材161と円筒部材165とが周方向に位置決めされなくても、シャフト部材161の軸方向孔161eと円筒部材165の径方向孔161fとを連通させることができる。これにより、吸気側および排気側カム163,164とローラ51a,52aの潤滑が行われる。
When the insertion of the
そして、予めベアリング67を保持させたシャフトカバー8がシリンダブロック3F,3Rの開口3cを覆って締結される。このとき、シャフトカバー8には予めベアリング67が保持され、シャフト部材161の他端部161bがベアリング67の内部に挿入されるようにしてシャフトカバー8が取り付けられるが、ベアリング67の内側面が鍔部161dに突き当てられる。これにより、シャフト部材161および円筒部材165からなるカムシャフト160F,160Rがベアリング66,67により軸方向に挟持される。
Then, the
本構成例によると、第1構成例と同様に、カムドリブンスプロケット72F,72Rをなす円筒部材165がシャフト部材161と分割されているため、狭い配置空間でもカムシャフト160F,160Rを簡単に組み付けることができる。さらには、シャフト部材161と吸気側および排気側カム163,164とが分割されているため、吸気側および排気側カム163,164をカムドリブンスプロケット72F,72Rに対してシリンダ室21F,21R側に配置する場合にもカムドリブンスプロケット72F,72Rに設ける貫通孔をシャフト部材161の中間部161cに対して大径に設定する必要がなく、ノックピンやボルト等の位置決め固定部材が省略されて部品点数を削減することができる。特に、スプロケット部材162と吸気側および排気側カム163,164とが円筒部材165として一体になっているため、シャフト部材161は動力伝達を行わせる部材として機能させる必要がなくなる。このため、例えば軸側から確実に回転駆動力を伝達させるためのスプライン溝を形成するなどの加工作業が不要になる。また、シャフト部材161の外周面および円筒部材165の貫通孔の内周面を断面真円形状に形成することができるため、シャフト部材161内部の潤滑油路と円筒部材165内部の潤滑油路とを簡単に連通させることができるようになる。しかも、吸気側および排気側カム63,64とカムドリブンスプロケット72F,72Rとが一体になっており、これらの間で回転位置合わせを行う必要がなくなる。また、シリンダブロック3F,3Rの側壁3bに形成される開口3cは、第1構成例に比べてさらに小さくすることができ、シャフトカバー8をさらに小型化することができる。
According to this configuration example, similarly to the first configuration example, since the
次に、図9,図10を参照して第3構成例のカムシャフトの構造について説明する。本構成例のカムシャフト260F,260Rは、第2構成例と同じシャフト部材261と、チェーン伝動機構70F,70Rのカムドリブンスプロケット72F,72Rをなすスプロケット部材262と、吸気側および排気側カム263,264をなすカム駒部材265とから構成される。
Next, the structure of the camshaft of the third configuration example will be described with reference to FIGS. The
スプロケット部材262およびカム駒部材265は、第2構成例の円筒部材165をカムドライブスプロケット72F,72Rが設けられている部分と、吸気側および排気側カム63,64が設けられている部分とに分割したものであり、それぞれ中心部を軸方向に延びる貫通孔が形成されている。スプロケット部材262は、カム駒部材265との左右合わせ面と、カムドリブンスプロケット72F,72Rのシリンダ室21F,21R側の側面とがほぼ同一平面をなしている。なお、前カムシャフト60Fのスプロケット部材262には、ポンプドライブギヤ107aが一体に設けられ、後カムシャフト60Rのスプロケット部材262には、アーム部152,152,…が一体に形成されている。カム駒部材265には、第2構成例の円筒部材165と同様に径方向孔265f,265fと溝265g,265g形成されている。
The
このカムシャフト260F,260Rの組付では、予めカム駒部材265をチェーン室27F,27R内においてシリンダ室21F,21R側に収容するとともに、スプロケット部材262をチェーン室27F,27R内において外側に収容しておき、シリンダブロック3F,3Rの内壁3aにベアリング66を保持させておく。そして、シリンダブロック3F,3Rの側壁3bに形成された開口3cを介してシャフト部材261がチェーン室27F,27Rの内部に挿入される。このとき、シャフト部材261の中間部261cがカム駒部材265およびスプロケット部材262の貫通孔に挿通され、一端部261aがベアリング66の内部に挿入される。
In assembling the
ここで、スプロケット部材262およびカム駒部材265は、互いの回転位置合わせを行って取り付ける必要がある。シャフト部材261の中間部261cの外周面、スプロケット部材262の貫通孔の内周面、および、カム駒部材265の貫通孔の内周面には、周方向に対して部分的にスプライン溝261h,262h,265hが形成されており、シャフト部材261と、スプロケット部材262およびカム駒部材265とはスプライン嵌合により結合される。なお、スプライン溝261h,262h,265hがこのように部分的に形成されるため、スプライン嵌合させるときにスプロケット部材262およびカム駒部材265がシャフト部材261に対して回転方向に位置決めされる。このように、シャフト部材261をスプロケット部材262およびカム駒部材265に挿通させるときと同時に、スプロケット部材262とカム駒部材265の回転位置合わせが行われる。
Here, it is necessary to attach the
このようにしてシャフト部材261とカム駒部材265およびスプロケット部材262がスプライン嵌合されると、カム駒部材265とスプロケット部材262がシャフト部材261の中間部261c上で当接され、カム駒部材265のシリンダ室21F,21R側の端面がベアリング66の側面に突き当てられ、シャフト部材261の鍔部261dがスプロケット部262の外側端面に突き当てられる。このようにしてシャフト部材261の挿入が規制されると、開口3cを覆って予めベアリング67を保持させたシャフトカバー8がシリンダブロック3F,3Rに締結される。このとき、シャフト部材261の他端部261bがベアリング67の内部に挿入され、ベアリング67の側面が鍔部261dに突き当てられる。
When the
本構成例においても、第2構成例と同様に、吸気側および排気側カム263,264をカムドリブンスプロケット72F,72Rに対してシリンダ室21F,21R側に配設する場合にも、狭い配置空間であってもカムシャフト260F,260Rを簡単に組み付けることができ、また、シャフトカバー8を小型化することができる。なお、本構成例においては、スプロケット部材262とカム駒部材265の回転位置合わせを行う必要が生じるが、そのための構造は上記の形態に限られない。例えば、スプロケット部材262とカム駒部材265が当接される面の間にノックピンを設けてスプロケット部材262とカム駒部材265の間で予め回転方向の位置決めを行わせた上でチェーン室の内部に収容させる形態でもよい。
Also in the present configuration example, as in the second configuration example, a narrow arrangement space is provided even when the intake side and
これまで、本発明に係る内燃機関のカムシャフト構造の実施形態を説明したが、本発明は必ずしも上記構成に限られない。例えば、カムシャフトがシリンダブロックのチェーン室内を通って配設される内燃機関であれば、並列型でも単気筒でも同様に適用することができる。 So far, the embodiment of the camshaft structure of the internal combustion engine according to the present invention has been described, but the present invention is not necessarily limited to the above configuration. For example, if it is an internal combustion engine in which the camshaft is disposed through the chain chamber of the cylinder block, it can be similarly applied to both a parallel type and a single cylinder.
E エンジン
1 ケース本体
3F,3R シリンダブロック
4F,4R シリンダヘッド
11 クランクシャフト
12F,12R ピストン
21F,21R シリンダ室
26F,26R 動弁室
27F,27R チェーン室
50F,50R 動弁機構
60F,60R カムシャフト
61 シャフト部材
62 スプロケット部材
63 吸気側カム
64 排気側カム
70F,70R チェーン伝動機構
80 チェーンテンショナ
100 エアポンプ
103 ポンプピストン
106 駆動シャフト
108 斜板
160F,160R カムシャフト
161 シャフト部材
165 円筒部材
260F,260R カムシャフト
261 シャフト部材
262 スプロケット部材
265 カム駒部材
E Engine 1
Claims (5)
前記シリンダ室の側方に位置して前記シリンダブロックに形成されたチェーン室内を通って配置され、一端部が前記シリンダ室および前記チェーン室を区画する前記シリンダブロックの内壁に回転自在に支持されるとともに、他端部が前記シリンダブロックの側壁に回転自在に支持されたカムシャフトと、を有して構成される内燃機関のカムシャフト構造であって、
前記カムシャフトにおける前記チェーン室内に位置する中間部に、動弁機構のカム駒と、前記カムシャフトを回転駆動するチェーン伝動機構のスプロケットとが設けられ、
前記カム駒が、前記スプロケットに対して前記シリンダ室側に配置され、
前記シリンダブロックに、内燃機関の所定箇所に供給される圧縮空気を吐出するエアポンプが取り付けられており、
前記エアポンプが、前記カムシャフトと平行に延びて回転自在に設けられた駆動シャフトと、前記駆動シャフトに結合されて前記駆動シャフトの径方向外側に延びて設けられた斜板部材と、前記斜板部材と連動して往復直線運動するポンプピストンとから構成され、
前記斜板部材が、前記カム駒に隣接して配置され、
前記ポンプピストンが、前記カムシャフトの軸線方向に摺動する方向で、前記カムシャフトに対して軸線方向にオフセットするように前記シリンダ室の側方に配置され、
前記斜板部材が、前記ポンプピストン及び前記シリンダ室と、前記スプロケットとの間に配置されていることを特徴とする内燃機関のカムシャフト構造。 A cylinder block in which a cylinder chamber into which a piston is inserted is formed;
Located at the side of the cylinder chamber and disposed through a chain chamber formed in the cylinder block, one end portion thereof is rotatably supported by an inner wall of the cylinder block defining the cylinder chamber and the chain chamber. And a camshaft structure of an internal combustion engine having the other end portion rotatably supported on the side wall of the cylinder block,
A cam piece of a valve mechanism and a sprocket of a chain transmission mechanism that rotationally drives the camshaft are provided in an intermediate portion of the camshaft located in the chain chamber,
The cam piece is disposed on the cylinder chamber side with respect to the sprocket,
An air pump that discharges compressed air supplied to a predetermined location of the internal combustion engine is attached to the cylinder block,
A drive shaft provided parallel to the camshaft and rotatably provided; a swash plate member coupled to the drive shaft and extending radially outward of the drive shaft; and the swash plate It consists of a pump piston that reciprocates linearly in conjunction with the member,
The swash plate member is disposed adjacent to the cam piece;
The pump piston is arranged on the side of the cylinder chamber so as to be offset in the axial direction with respect to the camshaft in a direction sliding in the axial direction of the camshaft,
The camshaft structure for an internal combustion engine, wherein the swash plate member is disposed between the pump piston and the cylinder chamber and the sprocket.
前記ポンプギヤ列は、ポンプドライブギヤと、前記ポンプドライブギヤと噛合して前記駆動シャフトに結合されたポンプドリブンギヤとからなり、
前記斜板部材の周縁部が、前記カムシャフトの軸線方向からみて、前記ポンプドライブギヤの外周側と重なるように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関のカムシャフト構造。 A pump gear train for transmitting rotation of the camshaft to the drive shaft and the swash plate member coupled thereto;
The pump gear train includes a pump drive gear and a pump driven gear meshed with the pump drive gear and coupled to the drive shaft.
2. The camshaft structure for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a peripheral portion of the swash plate member is disposed so as to overlap an outer peripheral side of the pump drive gear when viewed from an axial direction of the camshaft. .
前記斜板部材の周縁部が、前記カムシャフトの軸線方向からみて、前記カムチェーンが巻き掛けられた状態の前記スプロケットの外周側と重なるように配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関のカムシャフト構造。 A cam chain for rotating the camshaft is wound around the sprocket,
The peripheral portion of the swash plate member is disposed so as to overlap with the outer peripheral side of the sprocket in a state in which the cam chain is wound when viewed from the axial direction of the camshaft. The camshaft structure of the internal combustion engine according to 2.
前記作動部材には、前記ポンプピストンの中心軸上に位置して、それぞれ半球状に形成された2つのシューを滑動自在に受容保持する保持部が設けられ、
前記斜板部材の周縁部が、前記保持部に受容保持された前記2つのシューの間に挟持されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の内燃機関のカムシャフト構造。 An actuating member fastened to the left end surface of the pump piston;
The actuating member is provided with a holding portion that is positioned on the central axis of the pump piston and that slidably receives and holds two shoes each formed in a hemispherical shape,
The cam of the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein a peripheral portion of the swash plate member is sandwiched between the two shoes received and held by the holding portion. Shaft structure.
前記作動部材の前面には左右方向に延びる溝が形成され、
前記ポンプボディの前面外側から挿入されるボルトの端部が、前記溝の内部に受容されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の内燃機関のカムシャフト構造。 The air pump has a casing including a pump body in which a pump cylinder chamber is formed, and a pump head coupled to the pump body so as to cover an opening of the pump cylinder chamber. Inside the pump piston having the operating member on the left end is slidably inserted,
A groove extending in the left-right direction is formed on the front surface of the operating member,
The camshaft structure for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein an end of a bolt inserted from the outside of the front surface of the pump body is received in the groove.
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