JP2009108819A - Internal-combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動弁機構におけるロッカーアームの軸方向移動規制手段を備えた4サイクル内燃機関に関するものである。 The present invention relates to a four-cycle internal combustion engine provided with a means for restricting axial movement of a rocker arm in a valve mechanism.
ロッカーアームの軸方向移動を押圧スプリングによって規制することによって、ロッカーアームをロッカー軸の軸方向にスライド可能にし、タペットクリアランス調整用のシム交換を容易にするロッカーアーム保持構造が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、ロッカーアームの軸方向移動規制を押圧スプリングの押圧力に頼ろうとすると、弾性荷重が増大し、スライドさせにくくなるので、軸方向移動をより容易にして、調整作業の能率を高めるロッカーアーム移動規制構造が望まれている。 A rocker arm holding structure is disclosed in which the rocker arm is slidable in the axial direction of the rocker shaft by restricting the movement of the rocker arm in the axial direction by a pressing spring, and a shim replacement for adjusting the tappet clearance is facilitated (for example, , See Patent Document 1). However, if you try to rely on the pressing force of the pressing spring to control the movement of the rocker arm in the axial direction, the elastic load will increase and it will be difficult to slide, so the movement of the rocker arm will be easier and the efficiency of adjustment work will be improved. A regulatory structure is desired.
本発明は、簡単な部材を付加することによって、押圧スプリングを用いることなく、シム交換時等においてロッカーアームをロッカー軸の方向に容易にスライド出来るようにしようとするものである。さらに、ロッカー軸から供給されるオイルによって、動弁機構の潤滑を可能にしようとするものである。 The present invention is to add a simple member so that the rocker arm can be easily slid in the direction of the rocker shaft when a shim is replaced without using a pressing spring. Furthermore, the oil supplied from the rocker shaft is intended to enable lubrication of the valve mechanism.
本発明は上記課題を解決したものであって、請求項1に記載の発明は、
シリンダヘッドに挿通され、吸排気バルブを開閉駆動するカム軸と、
上記カム軸に平行に吸気側と排気側にそれぞれ配置されるロッカー軸と、
上記ロッカー軸を軸支するロッカー軸支持壁部と、
吸気側と排気側のそれぞれのロッカー軸上に軸支されるロッカーアームと
を備えた内燃機関において、
上記ロッカー軸支持壁部と上記ロッカーアームとの間に配置され、吸気側ロッカー軸と排気側ロッカー軸とにまたがってロッカー軸に固定される位置決めプレートを備えたことを特徴とする内燃機関に関するものである。
The present invention solves the above problems, and the invention according to claim 1
A camshaft that is inserted into the cylinder head and drives the intake and exhaust valves to open and close;
Rocker shafts arranged on the intake side and the exhaust side in parallel to the cam shaft,
A rocker shaft support wall that pivotally supports the rocker shaft;
In an internal combustion engine provided with rocker arms that are supported on respective rocker shafts on the intake side and the exhaust side,
An internal combustion engine comprising a positioning plate disposed between the rocker shaft support wall and the rocker arm and fixed to the rocker shaft across the intake side rocker shaft and the exhaust side rocker shaft. It is.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関において、
中心孔が形成され上記ロッカー軸支持壁部からオイルが供給されるロッカー軸と、
上記ロッカー軸に設けられ上記中心孔に連通しカム軸に指向するオイル連通孔と、
上記ロッカー軸の上記オイル連通孔上に軸支されるロッカーアームと、
上記ロッカーアームに設けられ上記オイル連通孔に連通するとともにカム軸に指向するオイル供給孔とを備えたことを特徴とするものである。
The invention according to claim 2 is the internal combustion engine according to claim 1,
A rocker shaft in which a central hole is formed and oil is supplied from the rocker shaft support wall;
An oil communication hole provided in the rocker shaft and connected to the center hole and directed to the cam shaft;
A rocker arm pivotally supported on the oil communication hole of the rocker shaft;
The rocker arm is provided with an oil supply hole that communicates with the oil communication hole and is directed to the camshaft.
請求項1の発明において、
スプリングを使用することなく、ロッカーアームの位置決めをすることができるので、ロッカーアームに力が加わらず、位置決めプレートを外せば容易にロッカーアームをロッカー軸の方向にスライドさせることができる。また、位置決めプレートは吸気側と排気側のロッカー軸にまたがって固定されるので、1個のプレートで2本のロッカー軸の回転を容易に阻止することができ、ロッカーアームが回動するときのフリクションを低減させ、良好な作動を得ることができる。
In the invention of claim 1,
Since the rocker arm can be positioned without using a spring, no force is applied to the rocker arm, and the rocker arm can be easily slid in the direction of the rocker shaft by removing the positioning plate. Further, since the positioning plate is fixed across the intake side and exhaust side rocker shafts, the rotation of the two rocker shafts can be easily prevented by one plate, and the rocker arm can be rotated. Friction can be reduced and good operation can be obtained.
請求項2の発明において、
ロッカー軸は回動不能であり、ロッカーアームの揺動幅は所定の範囲内に収まっているので、ロッカーアームの揺動範囲内でロッカー軸のオイル連通孔とロッカーアームのオイル供給孔が重なるように配置できるので、カム軸に安定的にオイルを供給することが可能である。
In the invention of claim 2,
Since the rocker shaft is not rotatable and the rocker arm swinging width is within a predetermined range, the rocker shaft oil communication hole and the rocker arm oil supply hole overlap within the rocker arm swinging range. Therefore, oil can be stably supplied to the camshaft.
図1は本発明の第1実施形態に係る内燃機関17を備えたスクータ型自動二輪車1の側面図である。車体フレーム2は、その前半部を構成する前フレーム3と、後半部を構成する後フレーム4と、後フレーム4の後端部に装着されるサブフレーム5とからなっている。
FIG. 1 is a side view of a scooter type motorcycle 1 having an
前フレーム3は、ヘッドパイプ6と、ヘッドパイプ6から下方へ延長したダウンフレーム7と、ダウンフレーム7下部から左右へ分岐して後方へ延長した左右1対のフロア支持フレーム8と、これら左右1対のフロア支持フレーム8の後端部を相互に結合するクロスメンバー9と、からなる一体鋳造のフレームである。上記フロア支持フレーム8に別体のステップフロア10が架設される。
The front frame 3 includes a
後フレーム4は、左右1対の主フレーム11と、主フレーム11を相互に結合する前部クロスメンバと後部クロスメンバ(図示なし)とからなる一体鋳造のフレームである。左右1対の主フレーム11は、全体として後上がりに傾斜した形状に形成されている。後フレーム4の前端は、前フレーム3の後端にボルト及びナットによって結合され、両フレームが一体化されて車体フレーム2となっている。後フレーム4の後端部にはサブフレーム5が取付けられる。
The
上記ヘッドパイプ6にフロントフォーク12が旋回自在に嵌装され、フロントフォーク12の下端に前輪13が軸支され、フロントフォーク12の上端には操向ハンドル14が設けてある。車体フレーム2の後部にはパワーユニット16が揺動可能に取付けられている。このパワーユニット16は、内燃機関17と動力伝達装置18が一体化されており、後輪19を具備している。
A front fork 12 is rotatably fitted to the
また、車体フレーム2の後部とパワーユニット16の後部との間にリヤサスペンション20が介装されている。車体フレーム2の後部上方にヘルメット21等の物品を収納する物品収納部22が設けられ、この物品収納部22の上部開口を開閉自在に覆うシート23が設けてある。シートの後端はサブフレーム5の上部に連結されている。ステップフロア10の下方には燃料タンク24が設けてある。車体フレーム2はボディカバー25で覆われている。
A
図2は、パワーユニット16の側面図である。図2において、パワーユニット16は、前部の内燃機関17と、内燃機関17の左側部から後方へ延びる動力伝達装置18とから構成されている。内燃機関17はロッカーアーム型頭上弁式4ストロークサイクル単気筒水冷式内燃機関である。
FIG. 2 is a side view of the
図3は、図2のIII−III断面図である。図3において、上記内燃機関17の殻体はクランクケース30から順次前方へ結合されるシリンダブロック31、シリンダヘッド32、およびシリンダヘッドカバー33、から成っている。上記シリンダブロック31は、クランク室34の前半部を覆う殻体とシリンダ部分とが一体となったものであり、上記クランクケース30は、クランク室34の後半部のみを覆う殻体である。クランクケース30とシリンダブロック31とに挟持されたボールベアリング35、35にクランク軸36が回転可能に枢支されている。シリンダブロック31に形成されたシリンダ孔37にピストン38が摺動可能に嵌装されている。クランク軸36およびピストン38に、コネクティングロッド39の両端がそれぞれクランクピン40およびピストンピン41を介して回転可能に枢支され、ピストン38が往復すると、クランク軸36が回転駆動される。シリンダ孔37の頂部に相対してシリンダヘッド32の底面に燃焼室42が形成されている。点火プラグ43が、シリンダ孔37の中心軸線に対し左方に傾斜して、シリンダヘッド32に装着されている。点火プラグ43の電極部43aは燃焼室42に臨んでいる。
3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. In FIG. 3, the shell of the
パワーユニット16における動力伝達装置18は、Vベルト式無段変速機50と歯車減速機51とにより構成されている。動力伝達装置18の外殻は、右変速機ケース52、左変速機ケース53、及び後部歯車ケース54から構成されている。右変速機ケース52は、ボルト55によりシリンダブロック31に一体に結合され、左変速機ケース53はボルト(図示なし)により右変速機ケース52に一体に結合され、後部歯車ケース54はボルト56により右変速機ケース52に一体に結合されている。
The
Vベルト式無段変速機50の駆動軸はクランク軸36そのものであり、クランク軸36にはVベルト式無段変速機50の駆動プーリ60が設けてある。従動軸61は右変速機ケース52と後部歯車ケース54とに回転自在に枢支され、この従動軸61に遠心クラッチ62を介して従動プーリ63が設けてある。駆動プーリ60と従動プーリ63とに無端状Vベルト64が架渡されており、クランク軸36が所定回転数を越えて回転すると、遠心クラッチ62が接続状態となる。クランク軸36の回転数が増大すると、これに対応して従動軸61の回転数が、クランク軸36の回転数よりも大きくなる。
The drive shaft of the V-belt type continuously
歯車減速機51の入力軸は上記従動軸61であり、従動軸61にはピニオン61aが形成されている。後輪19を一体に結合した後車軸65は後部歯車ケース54と右変速機ケース52とに回転自在に枢支されている。従動軸61と後車軸65との中間に位置して中間軸66が後部歯車ケース54と右変速機ケース52とに回転自在に枢支されている。中間軸66には従動軸61のピニオン61aに噛合う大径歯車67が一体に嵌着されるとともにピニオン66aが形成されている。後車軸65には上記ピニオン66aに噛合う大径歯車68が一体に嵌着されている。従動軸61のトルクはピニオン61a、大径歯車67、中間軸66、ピニオン66aおよび大径歯車68を介して後車軸65に伝達される。後車軸65は従動軸61に対して大幅に減速される。
The input shaft of the
図4は上記内燃機関17のシリンダヘッド32付近の縦断面を左方から見た図である。図において、シリンダヘッド32はボルト44によって、シリンダブロック31に結合され、シリンダヘッドカバー33はボルト45によってシリンダヘッド32に結合されている。シリンダヘッド32の上部には、上流端が斜後上方に指向して開口するとともに下流端が燃焼室42に開口し、U字状に弯曲した左右1対の吸気ポート70が形成されている。シリンダヘッド32の下部には、上流端が燃焼室42に開口するとともに下流端が下方に開口し、円弧状に弯曲した左右1対の排気ポート71が形成されている。シリンダヘッド32には、吸気ポート54の左右1対の吸気口70aをそれぞれ開閉する左右1対の吸気弁72と、排気ポート71の左右1対の排気口71aをそれぞれ開閉する左右1対の排気弁73と、がそれぞれ摺動自在に嵌装されている。
FIG. 4 is a view of a longitudinal section of the
吸気ポート70の上流端開口70bには吸気管74が接続され、この吸気管74の上流端は気化器75(図1、図2)を介してエアクリーナ76(図1)に接続されている。シリンダヘッド32の上部に燃料噴射弁81が装着され、その先端は吸気ポート70に臨んでいる。これは、内燃機関17の始動時や加速時に付加的に燃料を供給するものである。排気ポート71の下流端71bには排気管77(図1)が接続され、排気管77の下流端はマフラ78(図1)に接続されている。バルブスプリング79、80により閉弁方向に付勢される吸気弁72および排気弁73は、シリンダヘッド32とシリンダヘッドカバー33とで形成される動弁室85内に配置された動弁装置86により開閉駆動される。
An
図4に示される吸気弁72および排気弁73により挟まれたV字状空間内に左右水平方向に指向した1本のカム軸88がシリンダヘッド32に左右1対のボールベアリング87A、87B(図3)を介して回転自在に枢支され、このカム軸88に吸気カム89と排気カム90が一体に形成されている。吸気ロッカー軸91が、カム軸88より前方かつ上方に位置するようシリンダヘッド32に架設され、排気ロッカー軸92が、上記吸気ロッカー軸91の下方に位置するようシリンダヘッド32に架設されている。この吸気ロッカー軸91と排気ロッカー軸92に、それぞれ吸気ロッカーアーム93と排気ロッカーアーム94が揺動可能に枢支されている。この吸気ロッカーアーム93および排気ロッカーアーム94の、一端のローラ支持部93a、94aにはそれぞれローラ93b、94bが枢支され、他端93c、94cは吸気弁72および排気弁73の頂端に当接している。
One
図5は、図4のV−V断面図である。前述のようにカム軸88がシリンダヘッド32にボールベアリング87A、87Bを介して回転可能に支持されている。カム軸88には吸気カム89と排気カム90が一体に形成されている。更に、カム軸88の前方の右側には、吸気ロッカーアーム93のローラ支持部93aと、ローラ93bと、ローラ支持軸93eが断面で示してある。また、カム軸88の前方の左側には、排気ロッカーアーム94のローラ支持部94aと、ローラ94bと、ローラ支持軸94eが断面で示してあり、更に、排気ロッカーアーム94の外観の一部と排気ロッカー軸92の外観の一部が示してある。上記ローラ93b、94bはそれぞれ吸気カム89、排気カム90に転がり接触している。
5 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG. As described above, the
図6は、図5のシリンダヘッドカバー33を取り除いて、シリンダヘッド32の内部を、矢印VI方向から見た図である。図の下部には吸気ロッカー軸91(破線表示)と吸気ロッカーアーム93が示してあり、図の上部には排気ロッカー軸92(破線表示)と排気ロッカーアーム94が示してある。吸気ロッカー軸91と排気ロッカー軸92の左端は、シリンダヘッド32のロッカー軸支持壁部32Lに支持され、右端はシリンダヘッド32のロッカー軸支持壁部32Rに支持されている。吸気ロッカーアーム93の一方の側には、ローラ支持部93a及びローラ93bが設けられ、その反対側には二叉の腕が設けてある。二叉の腕の先端93c、93cは吸気弁72、72の頂端に当接している。排気ロッカーアーム94も同様な構造であって、ローラ支持部94a、ローラ94b、及び二叉の腕を備えており、二叉の腕の先端94c、94cは排気弁73、73の頂端に当接している。
6 is a view of the inside of the
図5において、カム軸88には従動スプロケット101が一体に設けられ、従動スプロケット101の半分の歯数の駆動スプロケット102(図3)がクランク軸36に一体に嵌着され、これらにタイミングチェーン103が架渡されている。クランク軸36が回転すると、カム軸88がクランク軸の半分の回転数で回転駆動され、所定のタイミングでカム軸88の吸気カム89および排気カム90によって、吸気ロッカーアーム93と排気ロッカーアーム94が揺動駆動され(図4)、ロッカーアームの二叉部の先端93c、94c(図6)によって吸気弁72と排気弁73が開閉される。
In FIG. 5, the
カム軸88の右側には、冷却水ポンプ104が配設されている。この冷却水ポンプ104のロータは、カム軸88の従動スプロケット101に磁気結合力で結合されるようになっており、従動スプロケット101が回転駆動されると、冷却水ポンプ104が駆動される。冷却水ポンプ104の冷却水通路にはサーモスタット105が設けてある。
A cooling
図7は図6のVII−VII断面拡大図である。図5及び図6において、ロッカー軸91、92を支持しているシリンダヘッド32の左側のロッカー軸支持壁部32Lと、ロッカー軸が挿通されているロッカーアーム93、94のボス部93f、94f(図7、図8)との間において、吸気ロッカー軸91と排気ロッカー軸92とにまたがって、位置決めプレート97が設けてある。図7に示されるように、位置決めプレート97が当接するロッカー軸91、92の側面は切削されて平面91a、92aとなっている。位置決めプレート97は上記の平面に面接触して、ボルト98、98によってロッカー軸91、92に取り付けられる。この位置決めプレート97は、ロッカーアーム93、94の左方移動(図6)を阻止してロッカーアームの位置決めをすると共に、ロッカー軸91、92の回り止めとして機能する。ロッカー軸の回り止め機能によって、ロッカーアームが回動するときのフリクションを低減させ、良好な作動を得ることができる。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 5 and 6, the rocker
図8は図6のVIII−VIII断面拡大図である。ロッカー軸91、92の中心には、中心孔91b、92bが設けてある。吸気側のロッカー軸91とロッカーアーム93には、吸気カム89と排気カム90に対する給油機構が設けてある。吸気ロッカー軸91において、中心孔91bの周囲部には、吸気カム89と排気カム90の対向位置に、上記中心孔91bに連通し、かつ吸気カムと排気カムの方向に向くオイル連通孔91c、91cが2箇所に設けてある。図7に示されているロッカー軸の回り止め機構によって、上記吸気ロッカー軸91のオイル連通孔91c、91cの方向はカム軸の方向へ向けて固定されている。吸気ロッカー軸91が挿通されている吸気ロッカーアーム93のハブ部には、上記吸気ロッカー軸のオイル連通孔91c、91cにそれぞれ連通するオイル供給孔93d、93dが設けてある。吸気カムの凸部によって吸気ロッカーアームが揺動駆動される時には、揺動する吸気ロッカーアームのオイル供給孔93d、93dの軸線と、固定されている吸気ロッカー軸のオイル連通孔91c、91cの軸線とは若干ずれるが、連通状態が保たれるように孔の径が決めてある。
8 is an enlarged cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. Center holes 91b and 92b are provided at the centers of the
内燃機関が運転されると、上記吸気ロッカー軸91の中心孔91b、及びオイル連通孔91c、91cを経由した潤滑油が、吸気ロッカーアーム93のハブ部のオイル供給孔93d、93dから、吸気カム89と排気カム90とへ向けて噴射され、動弁機構の回転部や摺動部の潤滑に供される。上記吸気ロッカー軸91の中心孔91bへ向かう潤滑油は、シリンダヘッド32の右側のロッカー軸支持壁部32Rから供給される。
When the internal combustion engine is operated, the lubricating oil that has passed through the center hole 91b of the
本実施形態の内燃機関17において、タペットクリアランスの調整を行うときは、シリンダヘッドカバー33を取り除き、更に、位置決めプレート97を取り除いて、ロッカーアーム93、94をロッカー軸91、92に沿って指で押して移動させる。本実施形態では、ロッカー軸91、92には押圧スプリングは装着されていないから、容易に指で押してロッカーアーム93、94を、図6の左方へ移動させ、その位置に留めておくことができる。この時、ロッカーアームの二叉部の先端93c、93c、94c、94cは、吸気弁72、72、排気弁73、73の各弁の頂端の位置からずれているので、各弁の頂端に装着されていたシムを容易に交換することができる。
In the
以上詳述したように、上記実施形態においては、次の効果がもたらされる。
(1)スプリングを使用することなく、ロッカーアームの位置決めをすることができるので、ロッカーアームに力が加わらず、位置決めプレートを外せば容易にロッカーアームをロッカー軸の方向にスライドさせることができる。また、位置決めプレートは吸気側と排気側のロッカー軸にまたがって固定されるので、1個のプレートで2本のロッカー軸の回転を阻止することができ、ロッカーアームが回動するときのフリクションを低減させ、良好な作動を得ることができる。
(2)ロッカー軸は回動不能であり、ロッカーアームの揺動幅は所定の範囲内に収まっているので、ロッカーアームの揺動範囲内でロッカー軸のオイル連通孔とロッカーアームのオイル供給孔が重なるように配置できるので、カム軸に安定的にオイルを供給することが可能である。
As described in detail above, the following effects are brought about in the embodiment.
(1) Since the rocker arm can be positioned without using a spring, no force is applied to the rocker arm, and the rocker arm can be easily slid in the direction of the rocker shaft by removing the positioning plate. Further, since the positioning plate is fixed across the intake side and exhaust side rocker shafts, the rotation of the two rocker shafts can be prevented by one plate, and the friction when the rocker arm rotates is reduced. It is possible to reduce and obtain a good operation.
(2) Since the rocker shaft is not rotatable and the rocking width of the rocker arm is within a predetermined range, the oil communication hole of the rocker shaft and the oil supply hole of the rocker arm are within the rocking range of the rocker arm. Therefore, oil can be stably supplied to the camshaft.
17…内燃機関、32…シリンダヘッド、32L…ロッカー軸支持壁部、32R…ロッカー軸支持壁部、72…吸気弁、73…排気弁、88…カム軸、89…吸気カム、90…排気カム、91…吸気ロッカー軸、91a…平面、91b…中心孔、91c…オイル連通孔、92…排気ロッカー軸、92a…平面、92b…中心孔、93…吸気ロッカーアーム、93a…ローラ支持部、93b…ローラ、93c…二叉部の先端、93d…オイル供給孔、93e…ローラ支持軸、93f…ボス部、94…排気ロッカーアーム、94a…ローラ支持部、94b…ローラ、94c…二叉部の先端、94e…ローラ支持軸、94f…ボス部、97…位置決めプレート、98…ボルト。
17 ... Internal combustion engine, 32 ... Cylinder head, 32L ... Rocker shaft support wall, 32R ... Rocker shaft support wall, 72 ... Intake valve, 73 ... Exhaust valve, 88 ... Cam shaft, 89 ... Intake cam, 90 ...
Claims (2)
上記カム軸に平行に吸気側と排気側にそれぞれ配置されるロッカー軸と、
上記ロッカー軸を軸支するロッカー軸支持壁部と、
吸気側と排気側のそれぞれのロッカー軸上に軸支されるロッカーアームと
を備えた内燃機関において、
上記ロッカー軸支持壁部と上記ロッカーアームとの間に配置され、吸気側ロッカー軸と排気側ロッカー軸とにまたがってロッカー軸に固定される位置決めプレートを備えたことを特徴とする内燃機関。 A camshaft that is inserted into the cylinder head and drives the intake and exhaust valves to open and close;
Rocker shafts arranged on the intake side and the exhaust side in parallel to the cam shaft,
A rocker shaft support wall that pivotally supports the rocker shaft;
In an internal combustion engine provided with rocker arms that are supported on respective rocker shafts on the intake side and the exhaust side,
An internal combustion engine comprising a positioning plate disposed between the rocker shaft support wall and the rocker arm and fixed to the rocker shaft across the intake side rocker shaft and the exhaust side rocker shaft.
上記ロッカー軸に設けられ上記中心孔に連通しカム軸に指向するオイル連通孔と、
上記ロッカー軸の上記オイル連通孔上に軸支されるロッカーアームと、
上記ロッカーアームに設けられ上記オイル連通孔に連通するとともにカム軸に指向するオイル供給孔とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。 A rocker shaft in which a central hole is formed and oil is supplied from the rocker shaft support wall;
An oil communication hole provided in the rocker shaft and connected to the center hole and directed to the cam shaft;
A rocker arm pivotally supported on the oil communication hole of the rocker shaft;
2. The internal combustion engine according to claim 1, further comprising an oil supply hole provided in the rocker arm and communicating with the oil communication hole and directed toward the camshaft.
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