JP2008190427A - Internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate the arrangement of a rocker shaft in a limited space between a cylinder head and a head cover in an internal combustion engine using the rocker shaft. <P>SOLUTION: In the internal combustion engine, a camshaft 12 and the rocker shaft 14 are supported by the head cover 2. More concretely, the camshaft 12 is supported by bearings comprising a plurality of journals 4 formed inside the head cover 2 and cam caps attached to the journals 4, and the rocker shaft 14 is supported by through holes 10 formed at the cam caps 6. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関に関し、詳しくは、各気筒のロッカアームをロッカシャフトによって支持する構造の内燃機関に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine, and more particularly to an internal combustion engine having a structure in which a rocker arm of each cylinder is supported by a rocker shaft.

特許文献１には、従来の内燃機関におけるカムシャフト周辺の構造の一例が開示されている。特許文献１に開示された構造では、シリンダヘッドの上部にカムキャリア（カムホルダ）が取り付けられ、カムシャフトはこのカムキャリアによって支持されている。シリンダヘッドの上部にはシリンダヘッドをシリンダブロックに組み付けるためのヘッドボルトが突き出ているため、カムキャリアはヘッドボルトとの干渉を回避するように取り付けられている。   Patent Document 1 discloses an example of a structure around a camshaft in a conventional internal combustion engine. In the structure disclosed in Patent Document 1, a cam carrier (cam holder) is attached to the upper portion of the cylinder head, and the cam shaft is supported by the cam carrier. Since a head bolt for assembling the cylinder head to the cylinder block protrudes from the upper part of the cylinder head, the cam carrier is attached so as to avoid interference with the head bolt.

一方、特許文献２には、カムシャフトの軸受けの上側部分をヘッドカバーと一体に形成した構造が開示されている。この構造では、カムシャフトはヘッドカバーとヘッドカバーに取り付けられる軸受け下側部分とによって支持される。この構造によれば、シリンダヘッド上にカムキャリアを取り付ける構造に比較して、ヘッドボルトとの干渉を回避するために必要となる設計上の制約は少なくてすむ。   On the other hand, Patent Document 2 discloses a structure in which an upper portion of a camshaft bearing is formed integrally with a head cover. In this structure, the camshaft is supported by the head cover and a lower bearing portion attached to the head cover. According to this structure, the design restrictions required to avoid interference with the head bolt can be reduced as compared with the structure in which the cam carrier is mounted on the cylinder head.

また、カムシャフトの回転をバルブに伝達する動弁機構としては、カムによってバルブリフタを直接駆動する直動式のものと、ロッカアームを介してバルブを駆動するロッカアーム式のものとが知られている。さらに、ロッカアーム式の動弁機構には、大別して二つの形式が存在する。１つの形式は、特許文献１に開示されているように、複数のロッカアームのそれぞれをラッシュアジャスタによって個別に支持する構造のものである。そして、もう１つの形式は、特許文献３に開示されているように、複数のロッカアームを一本のロッカシャフトによって支持する構造のものである。特許文献３に開示された構造では、ロッカシャフトはシリンダヘッド上に組みつけられている。
特開２００３−１５５９０４号公報 特開平７−１６６９５６号公報 特開２００５−１５５３３２号公報 Further, as a valve operating mechanism for transmitting the rotation of the camshaft to the valve, a direct acting type that directly drives a valve lifter by a cam and a rocker arm type that drives a valve via a rocker arm are known. Further, there are roughly two types of rocker arm type valve operating mechanisms. One type has a structure in which each of a plurality of rocker arms is individually supported by a lash adjuster, as disclosed in Patent Document 1. The other type is a structure in which a plurality of rocker arms are supported by a single rocker shaft as disclosed in Patent Document 3. In the structure disclosed in Patent Document 3, the rocker shaft is assembled on the cylinder head.
JP 2003-155904 A Japanese Patent Laid-Open No. 7-166756 JP 2005-155332 A

前述のように、シリンダヘッド上にはヘッドボルトが突き出ている。このため、ロッカシャフトをシリンダヘッド上に組み付ける場合、ロッカシャフトやロッカシャフトを支持するための支持部材がヘッドボルトと干渉しないように設計することが求められる。しかしながら、シリンダヘッド上のスペースは限られており、その限られたスペースの中でロッカシャフトや支持部材がヘッドボルトと干渉しないように設計することは容易ではなかった。   As described above, the head bolt protrudes on the cylinder head. For this reason, when the rocker shaft is assembled on the cylinder head, it is required to design the rocker shaft and the support member for supporting the rocker shaft so as not to interfere with the head bolt. However, the space on the cylinder head is limited, and it is not easy to design the rocker shaft and the support member so as not to interfere with the head bolt in the limited space.

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ロッカシャフトを用いる内燃機関において、シリンダヘッドとヘッドカバーとの間の限られたスペース内でのロッカシャフトの配置を容易にすることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and in an internal combustion engine using a rocker shaft, facilitates the placement of the rocker shaft within a limited space between the cylinder head and the head cover. For the purpose.

第１の発明は、上記の目的を達成するため、シリンダヘッドとヘッドカバーとの間にカムシャフト及びロッカシャフトが収容される内燃機関において、
前記ヘッドカバーに前記カムシャフト及び前記ロッカシャフトが取り付けられていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a first invention is an internal combustion engine in which a camshaft and a rocker shaft are accommodated between a cylinder head and a head cover.
The camshaft and the rocker shaft are attached to the head cover.

第２の発明は、第１の発明において、
前記カムシャフトは前記ヘッドカバーの内側に形成された複数のジャーナル部と前記複数のジャーナル部のそれぞれに取り付けられたカムキャップとで構成される軸受けによって支持され、
前記ロッカシャフトは前記カムキャップに形成された貫通穴によって支持されていることを特徴としている。 According to a second invention, in the first invention,
The camshaft is supported by a bearing including a plurality of journal portions formed inside the head cover and cam caps attached to each of the plurality of journal portions,
The rocker shaft is supported by a through hole formed in the cam cap.

第３の発明は、第１の発明において、
前記カムシャフトは前記ヘッドカバーの内側に形成された複数のジャーナル部と前記複数のジャーナル部のそれぞれに取り付けられたカムキャップとで構成される軸受けによって支持され、
前記ロッカシャフトは前記ジャーナル部に形成された貫通穴によって支持されていることを特徴としている。 According to a third invention, in the first invention,
The camshaft is supported by a bearing including a plurality of journal portions formed inside the head cover and cam caps attached to each of the plurality of journal portions,
The rocker shaft is supported by a through hole formed in the journal portion.

第４の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、
前記ヘッドカバーは、マグネシウム合金で形成されていることを特徴としている。 A fourth invention is any one of the first to third inventions,
The head cover is made of a magnesium alloy.

第５の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、
前記ヘッドカバーは、樹脂複合材で形成されていることを特徴としている。 According to a fifth invention, in any one of the first to third inventions,
The head cover is formed of a resin composite material.

第６の発明は、第１乃至第５の何れか１つの発明において、
前記ロッカシャフトには複数のロッカアームが回転自在に支持され、前記複数のロッカアームのそれぞれに貫通穴が形成されていることを特徴としている。 A sixth invention is any one of the first to fifth inventions,
A plurality of rocker arms are rotatably supported on the rocker shaft, and through holes are formed in each of the plurality of rocker arms.

第７の発明は、第１乃至第５の何れか１つの発明において、
前記ロッカシャフトには複数のロッカアームが回転自在に支持され、前記ヘッドカバーの側面には前記複数のロッカアームを下から支える棒状部材を通すための穴が形成されていることを特徴としている。 A seventh invention is any one of the first to fifth inventions,
A plurality of rocker arms are rotatably supported on the rocker shaft, and holes for passing rod-shaped members that support the plurality of rocker arms from below are formed in the side surface of the head cover.

第１の発明によれば、ロッカシャフトをカムシャフトとともにヘッドカバーに取り付けることで、シリンダヘッド上にはロッカシャフトやカムシャフトを支持するための支持部材を取り付ける必要がなく、ヘッドボルトとの干渉を回避するために必要となる設計上の制約は少なくてすむ。   According to the first invention, by attaching the rocker shaft to the head cover together with the camshaft, there is no need to attach a support member for supporting the rocker shaft or the camshaft on the cylinder head, thereby avoiding interference with the head bolt. Fewer design constraints are needed to achieve this.

第２の発明によれば、複数のカムキャップがロッカシャフトによって串刺しにされるので、ヘッドカバーにカムキャップを組み付ける際、複数のカムキャップがばらけることなくそれらを一体的に取り扱うことが可能になる。   According to the second invention, since the plurality of cam caps are skewered by the rocker shaft, when assembling the cam cap to the head cover, the plurality of cam caps can be handled integrally without being separated. .

第３の発明によれば、ロッカシャフトが貫通する貫通穴をヘッドカバーに形成されたジャーナル部に設けることで、ロッカシャフトを支持する部位の剛性を確保することができる。   According to the third aspect, by providing the through hole through which the rocker shaft passes in the journal portion formed in the head cover, the rigidity of the portion that supports the rocker shaft can be ensured.

第４の発明によれば、ヘッドカバーをマグネシウム合金とすることで、内燃機関の軽量化とともにロッカシャフトから発生する振動を低減することもできる。   According to the fourth aspect of the invention, the head cover is made of a magnesium alloy, so that vibration generated from the rocker shaft can be reduced along with the weight reduction of the internal combustion engine.

第５の発明によれば、ヘッドカバーを樹脂複合材とすることで、内燃機関の軽量化とともにロッカシャフトから発生する振動を低減することもできる。   According to the fifth invention, the head cover is made of the resin composite material, so that the vibration generated from the rocker shaft can be reduced along with the weight reduction of the internal combustion engine.

第６の発明によれば、ヘッドカバーをシリンダヘッドに取り付ける際、複数のロッカアームのそれぞれに形成れた貫通穴に一本の棒状部材を通すことで、複数のロッカアームが自重で個々に回転してしまうことを防止してヘッドカバーのシリンダヘッドへの取付けを容易にすることができる。   According to the sixth invention, when the head cover is attached to the cylinder head, the plurality of rocker arms rotate individually by their own weights by passing one rod-like member through the through holes formed in each of the plurality of rocker arms. This can be prevented and the head cover can be easily attached to the cylinder head.

第７の発明によれば、ヘッドカバーをシリンダヘッドに取り付ける際、ヘッドカバーの側面に形成された穴に棒状部材を通し、この棒状部材で複数のロッカアームを下から支えることで、複数のロッカアームが自重で個々に回転してしまうことを防止してヘッドカバーのシリンダヘッドへの取付けを容易にすることができる。   According to the seventh aspect of the invention, when the head cover is attached to the cylinder head, the rod-shaped member is passed through the hole formed in the side surface of the head cover, and the plurality of rocker arms are supported by the rod-shaped member from below, so that the plurality of rocker arms are self-weighted. It is possible to make it easy to attach the head cover to the cylinder head by preventing individual rotation.

以下、図を用いて本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態としての内燃機関のカムシャフト及びロッカシャフトの支持構造を示す図である。図１にはヘッドカバー２の一部の断面を示している。ヘッドカバー２は図示しないシリンダヘッドの上部に取り付けられ、その内部にカムシャフト１２及びロッカシャフト１４を収容する。ヘッドカバー２の材料にはマグネシウム合金が用いられている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing a support structure for a camshaft and a rocker shaft of an internal combustion engine as an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a partial cross section of the head cover 2. The head cover 2 is attached to the upper part of a cylinder head (not shown), and houses the camshaft 12 and the rocker shaft 14 therein. A magnesium alloy is used as the material of the head cover 2.

ヘッドカバー２の内側にはジャーナル部４が形成されている。このジャーナル部４とジャーナル部４に取り付けられるカムキャップ６とにより、カムシャフト１２を支持する軸受けが構成されている。カムキャップ６の材料にもマグネシウム合金が用いられている。カムキャップ６のジャーナル部４への取り付けには、カムキャップボルト８が用いられている。なお、ジャーナル部４はカムシャフト１２の軸方向に複数形成されている。そして、そのそれぞれにカムキャップ６が取り付けられている。各カムキャップ６には同位置に貫通穴１０が形成されている。ロッカシャフト１４はこの貫通穴１０を通り、この貫通穴１０によって支持されている。ロッカシャフト１４には複数のロッカアーム１６が回転自在に支持されている。   A journal portion 4 is formed inside the head cover 2. The journal portion 4 and the cam cap 6 attached to the journal portion 4 constitute a bearing that supports the camshaft 12. A magnesium alloy is also used for the material of the cam cap 6. A cam cap bolt 8 is used to attach the cam cap 6 to the journal portion 4. A plurality of journal portions 4 are formed in the axial direction of the camshaft 12. A cam cap 6 is attached to each of them. Each cam cap 6 is formed with a through hole 10 at the same position. The rocker shaft 14 passes through the through hole 10 and is supported by the through hole 10. A plurality of rocker arms 16 are rotatably supported on the rocker shaft 14.

図１に示す構造では、ロッカシャフト１４はカムシャフト１２とともにヘッドカバー２に取り付けられている。この構造によれば、ロッカシャフト１４やカムシャフト１２を支持するための支持部材をシリンダヘッド上に取り付ける必要がない。したがって、この構造には、ヘッドボルトとの干渉を回避するために必要となる設計上の制約は少なくてすむという利点がある。また、カムキャップ６はロッカシャフト１４によって串刺しにされるので、ヘッドカバー２にカムキャップ６を組み付ける際、複数あるカムキャップ６がばらけることがなく、それらを一体的に取り扱うことができるという利点もある。   In the structure shown in FIG. 1, the rocker shaft 14 is attached to the head cover 2 together with the camshaft 12. According to this structure, there is no need to attach a support member for supporting the rocker shaft 14 and the camshaft 12 on the cylinder head. Thus, this structure has the advantage that fewer design constraints are needed to avoid interference with the head bolt. Further, since the cam cap 6 is skewered by the rocker shaft 14, when the cam cap 6 is assembled to the head cover 2, there is an advantage that the plurality of cam caps 6 are not separated and can be handled integrally. is there.

各ロッカアーム１６には、ロッカアーム１６をロッカシャフト１４の軸方向と同方向に貫通する穴１８が設けられている。この穴１８の使用方法は、図２及び図３を用いて説明することができる。図２に示すように、ロッカアーム１６に形成した穴１８は、一本の棒状部材であるサーベル２０を通すために用いられる。また、図３に示すように、ヘッドカバー２の側面にもサーベル２０を通すための穴２２が形成されている。ヘッドカバー２の穴２２の位置は、ロッカアーム１６の穴１８の位置に対応している。   Each rocker arm 16 is provided with a hole 18 that passes through the rocker arm 16 in the same direction as the axial direction of the rocker shaft 14. A method of using the hole 18 can be described with reference to FIGS. 2 and 3. As shown in FIG. 2, the hole 18 formed in the rocker arm 16 is used for passing a saber 20 which is a single rod-shaped member. Further, as shown in FIG. 3, a hole 22 for passing the saber 20 is also formed on the side surface of the head cover 2. The position of the hole 22 in the head cover 2 corresponds to the position of the hole 18 in the rocker arm 16.

サーベル２０をヘッドカバー２の穴２２に通し、さらに各ロッカアーム１６の穴１８に順に通していくことで、各ロッカアーム１６のロッカシャフト１４を軸とする回転を拘束することができる。これによれば、ヘッドカバー２をシリンダヘッドに取り付ける際、複数のロッカアーム１６が自重で個々に回転してしまうことを防止することができ、ヘッドカバー２の取り付け作業を容易にすることができる。   By passing the saber 20 through the hole 22 of the head cover 2 and further through the hole 18 of each rocker arm 16 in turn, the rotation of each rocker arm 16 around the rocker shaft 14 can be restricted. According to this, when the head cover 2 is attached to the cylinder head, the plurality of rocker arms 16 can be prevented from rotating individually due to their own weight, and the attachment operation of the head cover 2 can be facilitated.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、次のように変形して実施してもよい。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the following modifications may be made.

上記実施の形態では、ロッカアーム１６に形成した穴１８にサーベル２０を通しているが、図４に示すようにサーベル２０によってロッカアーム１６を下から支えるだけでもよい。ただし、図３に示すようにヘッドカバー２には穴２２を設けておき、サーベル２０はこの穴２２に通して固定する。サーベル２０でロッカアーム１６を下から支えることで、ヘッドカバー２をシリンダヘッドに取り付ける際、ロッカアーム１６が自重で個々に回転してしまうことを防止することができる。   In the above embodiment, the saber 20 is passed through the hole 18 formed in the rocker arm 16, but the rocker arm 16 may only be supported from below by the saber 20 as shown in FIG. However, as shown in FIG. 3, a hole 22 is provided in the head cover 2, and the saber 20 is fixed through the hole 22. By supporting the rocker arm 16 from below with the saber 20, it is possible to prevent the rocker arm 16 from rotating individually due to its own weight when the head cover 2 is attached to the cylinder head.

図５に示すように、ジャーナル部４にロッカシャフト１４を支持するための貫通穴２４を設けてもよい。ジャーナル部４はヘッドカバー２と一体であるので、図５に示す構造によれば、ロッカシャフト１４を支持する部位の剛性を高めることができる。   As shown in FIG. 5, the journal portion 4 may be provided with a through hole 24 for supporting the rocker shaft 14. Since the journal part 4 is integral with the head cover 2, according to the structure shown in FIG. 5, the rigidity of the site | part which supports the rocker shaft 14 can be improved.

また、ヘッドカバー２及びカムキャップ６の材料としては樹脂複合材やアルミニウム合金を用いてもよい。これら部品の材料としてマグネシウム合金や樹脂複合材或いはアルミニウム合を用いることで、内燃機関の軽量化とともにロッカシャフトから発生する振動を低減することもできる。   Further, as a material for the head cover 2 and the cam cap 6, a resin composite material or an aluminum alloy may be used. By using a magnesium alloy, a resin composite material, or aluminum as a material for these parts, it is possible to reduce the vibration generated from the rocker shaft while reducing the weight of the internal combustion engine.

本発明の実施の形態としてのカムシャフト及びロッカシャフトの支持構造を示す図である。It is a figure which shows the support structure of the camshaft and rocker shaft as embodiment of this invention. ロッカアームにサーベルを差し込んだ状態を示す図である。It is a figure which shows the state which inserted the saber in the rocker arm. ヘッドカバーにサーベルを差し込んだ状態を示す図である。It is a figure which shows the state which inserted the saber in the head cover. ロッカアームをサーベルで下から支えた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which supported the rocker arm from the bottom with the saber. カムシャフト及びロッカシャフトの支持構造の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the support structure of a cam shaft and a rocker shaft.

符号の説明Explanation of symbols

２ ヘッドカバー
４ ジャーナル部
６ カムキャップ
８ キャップボルト
１０ 貫通穴
１２ カムシャフト
１４ ロッカシャフト
１６ ロッカアーム
１８ サーベル通し穴
２０ サーベル
２２ サーベル通し穴
２４ 貫通穴 2 Head cover 4 Journal portion 6 Cam cap 8 Cap bolt 10 Through hole 12 Cam shaft 14 Rocker shaft 16 Rocker arm 18 Saber through hole 20 Saber 22 Saber through hole 24 Through hole

Claims (7)

シリンダヘッドとヘッドカバーとの間にカムシャフト及びロッカシャフトが収容される内燃機関において、
前記ヘッドカバーに前記カムシャフト及び前記ロッカシャフトが取り付けられていることを特徴とする内燃機関。 In an internal combustion engine in which a camshaft and a rocker shaft are accommodated between a cylinder head and a head cover,
An internal combustion engine, wherein the camshaft and the rocker shaft are attached to the head cover. 前記カムシャフトは前記ヘッドカバーの内側に形成された複数のジャーナル部と前記複数のジャーナル部のそれぞれに取り付けられたカムキャップとで構成される軸受けによって支持され、
前記ロッカシャフトは前記カムキャップに形成された貫通穴によって支持されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関。 The camshaft is supported by a bearing including a plurality of journal portions formed inside the head cover and cam caps attached to each of the plurality of journal portions,
The internal combustion engine according to claim 1, wherein the rocker shaft is supported by a through hole formed in the cam cap. 前記カムシャフトは前記ヘッドカバーの内側に形成された複数のジャーナル部と前記複数のジャーナル部のそれぞれに取り付けられたカムキャップとで構成される軸受けによって支持され、
前記ロッカシャフトは前記ジャーナル部に形成された貫通穴によって支持されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関。 The camshaft is supported by a bearing including a plurality of journal portions formed inside the head cover and cam caps attached to each of the plurality of journal portions,
The internal combustion engine according to claim 1, wherein the rocker shaft is supported by a through hole formed in the journal portion. 前記ヘッドカバーはマグネシウム合金で形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の内燃機関。   The internal combustion engine according to claim 1, wherein the head cover is made of a magnesium alloy. 前記ヘッドカバーは樹脂複合材で形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の内燃機関。   The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the head cover is formed of a resin composite material. 前記ロッカシャフトには複数のロッカアームが回転自在に支持され、前記複数のロッカアームのそれぞれに貫通穴が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の内燃機関。   6. The internal combustion engine according to claim 1, wherein a plurality of rocker arms are rotatably supported on the rocker shaft, and a through hole is formed in each of the plurality of rocker arms. 前記ロッカシャフトには複数のロッカアームが回転自在に支持され、前記ヘッドカバーの側面には前記複数のロッカアームを下から支える棒状部材を通すための穴が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の内燃機関。   A plurality of rocker arms are rotatably supported on the rocker shaft, and a hole for passing a rod-shaped member that supports the plurality of rocker arms from below is formed in a side surface of the head cover. The internal combustion engine according to any one of 5.
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