JP2012172658A

JP2012172658A - Valve gear of internal combustion engine

Info

Publication number: JP2012172658A
Application number: JP2011038715A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Ozeki; 久志尾関
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2012-09-10

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a valve gear of an internal combustion engine, having excellent rigidity and strength and ensuring the smooth operation.SOLUTION: The valve gear includes a camshaft which is rotatably and pivotally supported by a cylinder head, a cam which is rotatably integrated with the camshaft, a tappet 21 for pressing a valve shaft end so as to open and close a valve following the cam profile via a tappet roller 36 which is slidably brought into contact with the cam and rolled, and a tappet guide for guiding the tappet 21 so as to perform the predetermined operation. A plurality of needle-like roller bearings 37 are arranged along an inner circumferential surface of the tappet roller 36. A side face of the tappet roller 36 is brought into contact with a guide part of the tappet guide to regulate the movement in the camshaft direction thereof.

Description

本発明は、自動二輪車あるいは自動車等における内燃機関において、アクセル開度に応じてバルブのリフト量及び作用角を無段に可変制御する動弁装置に関するものである。 The present invention relates to a valve operating apparatus that variably controls a lift amount and a working angle of a valve in accordance with an accelerator opening in an internal combustion engine in a motorcycle or an automobile.

この種の内燃機関において、以前より燃焼効率の向上を図るべく、種々の工夫あるいは提案等がなされてきている。バルブの開閉タイミングをずらして行なう可変位相方式に始まり、カム切換によるバルブリフトの可変制御やバルブ休止等が採用されてきた。なお、このカム切換方式は、低速用と高速用の２つのカムを用意し、エンジン出力に応じてバルブ作用角の小さいものから大きなものに切り換えるというものである。 In this type of internal combustion engine, various ideas or proposals have been made in order to improve the combustion efficiency. Beginning with a variable phase system in which the valve opening and closing timing is shifted, variable control of the valve lift by switching the cam, valve suspension, and the like have been adopted. In this cam switching system, two cams for low speed and high speed are prepared, and the cam is switched from a small valve operating angle to a large one according to the engine output.

更に最近では可変位相とカム切換の組合せが出始め、その後バルブ作用角及びリフト量を連続可変する３次元カムを使用する方式が提案されている。例えば、直打式円筒タペットの頂部に接触角変化に対する追従機構を設け、３次元カムを軸方向にスライドさせることにより、バルブリフト量を無段階に可変するものがある。 More recently, a combination of variable phase and cam switching has started, and after that, a system using a three-dimensional cam in which the valve operating angle and the lift amount are continuously variable has been proposed. For example, there is a type in which a follow-up mechanism for a change in contact angle is provided at the top of a direct hitting cylindrical tappet, and a valve lift is steplessly varied by sliding a three-dimensional cam in the axial direction.

従来の動弁装置の具体的構成において例えば特許文献１に開示されるものでは、３次元カム用のタペットでは、カムと当接するタペットローラの内周面は球状面として形成されており、この内周面と支持アームとの間にボールベアリングが介在する。そして、このボールベアリングを介してタペットローラが回転可能に支持される。 In a specific configuration of a conventional valve operating apparatus disclosed in, for example, Patent Document 1, in a tappet for a three-dimensional cam, an inner peripheral surface of a tappet roller that comes into contact with the cam is formed as a spherical surface. A ball bearing is interposed between the peripheral surface and the support arm. The tappet roller is rotatably supported via the ball bearing.

特開２００８−２５４８７号公報JP 2008-25487 A

しかしながら、上述の従来の動弁装置ではタペットローラはボールベアリングを介して支持されるため、３次元カムがスライドした際にボールベアリングに対して、カム軸方向の大きなスラスト荷重がかかる。また、ボールベアリングはタペットローラの内周面と点接触するため個々のボールベアリングにおいて１点に荷重が集中し、強度的に不利であった。 However, since the tappet roller is supported via the ball bearing in the conventional valve gear described above, a large thrust load in the cam shaft direction is applied to the ball bearing when the three-dimensional cam slides. Further, since the ball bearing is in point contact with the inner peripheral surface of the tappet roller, the load is concentrated at one point in each ball bearing, which is disadvantageous in strength.

本発明はかかる実情に鑑み、剛性強度に優れ、円滑作動を保証する内燃機関の動弁装置を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a valve operating apparatus for an internal combustion engine that has excellent rigidity and ensures smooth operation.

本発明の内燃機関の動弁装置は、シリンダヘッドに回転自在に軸支されたカムシャフトと、前記カムシャフトに回転一体で設けたカムと、前記カムに摺接して転動するタペットローラを介して、前記カムのプロフィルに追従してバルブを開閉動作させるようにバルブ軸端を押圧するタペットと、前記タペットを所定動作するようにガイドするタペットガイドと、を備えた内燃機関の動弁装置であって、前記タペットローラの内周面に沿って配置した複数の針状ころ軸受を備えたことを特徴とする。 A valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention includes a camshaft rotatably supported on a cylinder head, a cam provided integrally with the camshaft, and a tappet roller that slides in contact with the cam and rolls. And a tappet that presses the valve shaft end so as to open and close the valve following the profile of the cam, and a tappet guide that guides the tappet to perform a predetermined operation. A plurality of needle roller bearings arranged along the inner peripheral surface of the tappet roller are provided.

また、本発明の内燃機関の動弁装置において、前記タペットローラの側面が前記タペットガイドのガイド部に接触し、そのカム軸方向の移動が規制されるようにしたことを特徴とする。 Further, in the valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, a side surface of the tappet roller is in contact with a guide portion of the tappet guide, and movement in the cam shaft direction is restricted.

また、本発明の内燃機関の動弁装置において、前記タペットガイドは、前記シリンダヘッドの所定部位に配置固定されることを特徴とする。 In the valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the tappet guide is arranged and fixed at a predetermined portion of the cylinder head.

また、本発明の内燃機関の動弁装置において、前記タペットガイドのガイド部が、前記シリンダヘッドの所定部位に形成されることを特徴とする。 In the valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the guide portion of the tappet guide is formed at a predetermined portion of the cylinder head.

また、本発明の内燃機関の動弁装置において、前記カムはそのカム軸方向に移動可能であり、該カム軸方向に傾斜面を持つ立体カムであることを特徴とする。 In the valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the cam is a three-dimensional cam that is movable in the cam shaft direction and has an inclined surface in the cam shaft direction.

本発明によれば、この種のタペットにおいて、負荷荷重に対する許容荷重が大きいニードルベアリングを使用することで、例えばボールベアリング等を使用した場合に比べて、ローラの幅をかなり小さくすることができる。この場合、タペットローラのカム軸方向の移動時にそれ自体でスラスト方向荷重を受け、ニードルベアリングの長寿命化を図ることができる。 According to the present invention, in this type of tappet, by using a needle bearing having a large allowable load with respect to the load, for example, the width of the roller can be made considerably smaller than when a ball bearing or the like is used. In this case, when the tappet roller moves in the camshaft direction, it receives a thrust load by itself, and the life of the needle bearing can be extended.

本発明の実施形態に係る自動二輪車の全体構成例を示す側面図である。1 is a side view showing an example of the overall configuration of a motorcycle according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るシリンダヘッドの上面図である。It is a top view of the cylinder head concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るシリンダヘッドの側面図である。It is a side view of the cylinder head concerning the embodiment of the present invention. 図２のＡ‐Ａ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG. 図２のＢ‐Ｂ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the BB line of FIG. 図２のＣ‐Ｃ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the CC line of FIG. 本発明の実施形態に係るボールスクリューハウジングを示す側面図、上面図及び正面図である。It is the side view, top view, and front view which show the ball screw housing which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るシリンダヘッドカバーを取り外した状態のシリンダヘッドの斜視図である。It is a perspective view of a cylinder head in the state where a cylinder head cover concerning an embodiment of the present invention was removed. 本発明の実施形態に係るシリンダヘッドカバーを取り外した状態のシリンダヘッドの上面図である。It is a top view of a cylinder head in the state where a cylinder head cover concerning an embodiment of the present invention was removed. 本発明の実施形態に係るシリンダヘッドカバーを取り外した状態のシリンダヘッドの正面図である。It is a front view of a cylinder head in the state where a cylinder head cover concerning an embodiment of the present invention was removed. 本発明の実施形態に係るカムハウジングを示す側面図、上面図及び正面図である。It is the side view, top view, and front view which show the cam housing which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るタペットの斜視図及び側面図である。It is the perspective view and side view of a tappet which concern on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るタペットを示す（ａ）は図４のＤ−Ｄ線に沿う縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＹ矢視方向の横断面図である。(A) which shows the tappet which concerns on embodiment of this invention is a longitudinal cross-sectional view which follows the DD line of FIG. 4, (b) is a cross-sectional view of the Y arrow direction of (a). 本発明の実施形態に係るタペット及びタペットガイドのそれぞれ斜視図である。It is each a perspective view of the tappet and tappet guide which concern on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るタペット及びタペットガイドの斜視図及び断面図である。It is the perspective view and sectional drawing of a tappet and a tappet guide which concern on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るカムスライド機構の主要構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the main structures of the cam slide mechanism which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るカムスライド機構の主要構成を示す部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view which shows the main structures of the cam slide mechanism which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るタペット及びタペットガイドまわりの平面図及び正面図である。It is the top view and front view around a tappet and a tappet guide which concern on embodiment of this invention.

以下、図面に基づき、本発明における内燃機関の動弁装置の好適な実施の形態を説明する。
先ず図１は、本発明の適用例としての自動二輪車の側面図である。図１を用いて、この自動二輪車１００の全体構成について説明する。なお、図１を含め、以下の説明で用いる図においては、必要に応じて車両の前方を矢印Ｆｒにより、車両の後方を矢印Ｒｒにより示し、また、車両の側方右側を矢印Ｒにより、車両の側方左側を矢印Ｌにより示す。 A preferred embodiment of a valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, FIG. 1 is a side view of a motorcycle as an application example of the present invention. The overall configuration of the motorcycle 100 will be described with reference to FIG. In the drawings used in the following description, including FIG. 1, the front of the vehicle is indicated by an arrow Fr, the rear of the vehicle is indicated by an arrow Rr, and the lateral right side of the vehicle is indicated by an arrow R as necessary. The left side is indicated by an arrow L.

図１において鋼製或いはアルミニウム合金材でなるメインフレーム１０１の前部には、ステアリングヘッドパイプ１０２によって左右に回動可能に支持された左右２本のフロントフォーク１０３が設けられる。フロントフォーク１０３の上端にはハンドルバー１０４が固定され、ハンドルバー１０４の両端にグリップ１０５を有する。フロントフォーク１０３の下部には前輪１０６が回転可能に支持されると共に、前輪１０６上部を覆うようにフロントフェンダ１０７が固定される。前輪１０６は、前輪１０６と一体回転するブレーキディスク１０８を有している。 In FIG. 1, two front forks 103 are provided on the front of a main frame 101 made of steel or aluminum alloy so as to be turnable left and right by a steering head pipe 102. A handle bar 104 is fixed to the upper end of the front fork 103, and grips 105 are provided at both ends of the handle bar 104. A front wheel 106 is rotatably supported at the lower portion of the front fork 103, and a front fender 107 is fixed so as to cover the upper portion of the front wheel 106. The front wheel 106 has a brake disc 108 that rotates integrally with the front wheel 106.

メインフレーム１０１はステアリングヘッドパイプ１０２の後部に接続され、更に後方に向けて左右一対が二又状に分岐し、それぞれが後下がりに傾斜して延出する。メインフレーム１０１の後部付近から、後上りに適度に傾斜してシートレール１０１Ａが延出し、後述するシートを支持する。なお、メインフレーム１０１やシートレール１０１Ａにより車体フレームが構成される。また、メインフレーム１０１の後部にはスイングアーム１０９が揺動可能に結合すると共に、両者間にリヤショックアブソーバ１１０が装架される。スイングアーム１０９の後端には後輪１１１が回転可能に支持される。後輪１１１は、後述するエンジンの動力を伝達するチェーン１１２が巻回されたドリブンスプロケット１１３を介して、回転駆動されるようになっている。後輪１１１の直近周囲にはその前上部付近を覆うインナフェンダ１１４が設けられると共に、そのインナフェンダ１１４の上方にはリヤフェンダ１１５が配置される。 The main frame 101 is connected to the rear part of the steering head pipe 102, and further, a pair of left and right branches into a bifurcated shape toward the rear, and each of them extends while being inclined downwardly to the rear. From the vicinity of the rear part of the main frame 101, the seat rail 101A extends moderately upward and supports a seat described later. The main frame 101 and the seat rail 101A constitute a vehicle body frame. A swing arm 109 is swingably coupled to the rear portion of the main frame 101, and a rear shock absorber 110 is mounted between the swing arm 109 and the swing arm 109. A rear wheel 111 is rotatably supported at the rear end of the swing arm 109. The rear wheel 111 is rotationally driven via a driven sprocket 113 around which a chain 112 for transmitting engine power, which will be described later, is wound. An inner fender 114 that covers the vicinity of the front upper portion is provided in the immediate vicinity of the rear wheel 111, and a rear fender 115 is disposed above the inner fender 114.

メインフレーム１０１に搭載されたエンジンユニット１１６（点線部）には、図示しない燃料供給装置から混合気が供給されると共に、エンジン内での燃焼後の排気ガスがエキゾーストパイプ１１７を通って排気される。本実施形態において、エンジンは例えば４サイクル多気筒、典型的には４気筒エンジンであってよい。それぞれの気筒のエキゾーストパイプ１１７はエンジンユニット１１６の下側にて結合し、その後排気チャンバを経て車両後端付近で排気装置１１８から排気される。 The engine unit 116 (dotted line portion) mounted on the main frame 101 is supplied with an air-fuel mixture from a fuel supply device (not shown), and exhaust gas after combustion in the engine is exhausted through the exhaust pipe 117. . In the present embodiment, the engine may be, for example, a 4-cycle multi-cylinder, typically a 4-cylinder engine. The exhaust pipes 117 of the respective cylinders are coupled to the lower side of the engine unit 116, and then are exhausted from the exhaust device 118 near the rear end of the vehicle through the exhaust chamber.

また、エンジンユニット１１６の上方には燃料タンク１１９が搭載され、燃料タンク１１９の後方にシート１２０が連設される。このシート１２０は、ライダシート１２０Ａとタンデムシート１２０Ｂとを含む。ライダシート１２０Ａ及びタンデムシート１２０Ｂに対応して、フートレスト１２１及びフートレストもしくはピリオンステップ１２２が配置される。なお、この例では車両左側において、前後方向略中央下部に図示しないプロップスタンドを有している。 A fuel tank 119 is mounted above the engine unit 116, and a seat 120 is continuously provided behind the fuel tank 119. The sheet 120 includes a rider sheet 120A and a tandem sheet 120B. A footrest 121 and a footrest or pillion step 122 are arranged corresponding to the rider seat 120A and the tandem seat 120B. In this example, on the left side of the vehicle, a prop stand (not shown) is provided at a substantially central lower portion in the front-rear direction.

更に図１において、１２３はヘッドランプ、１２４はスピードメータ、タコメータ或いは各種インジケータランプ等を含むメータユニット、１２５はステー１２６を介してハンドルバー１０４に支持されるバックミラーである。 Further, in FIG. 1, 123 is a headlamp, 124 is a meter unit including a speedometer, tachometer or various indicator lamps, and 125 is a rearview mirror supported by the handlebar 104 via a stay 126.

車両外装において、フェアリング１２７及びサイドカウル１２８によって車両の主に前部及び側部が覆われ、車両後部にはサイドカバーあるいはシートカウル１２９が被着し、これらの外装部材により所謂、流線型を有する車両の外観フォルムが形成される。 In the vehicle exterior, the front and side portions of the vehicle are mainly covered by the fairing 127 and the side cowl 128, and a side cover or a seat cowl 129 is attached to the rear of the vehicle, and these exterior members have a so-called streamline type. The appearance form of the vehicle is formed.

ここで、この実施形態におけるエンジンユニット１１６は、ピストンを往復動可能に収容するシリンダもしくはシリンダブロック１１６Ａと、このシリンダブロック１１６Ａの下方に配置されたクランクケース１１６Ｂとを含み、これらが一体的に結合する。また、エンジンユニット１１６は複数のエンジンマウントを介してメインフレーム１０１に懸架されることでメインフレーム１０１に一体的に結合支持され、それ自体でメインフレーム１０１の剛性部材として作用する。 Here, the engine unit 116 in this embodiment includes a cylinder or cylinder block 116A that accommodates a piston in a reciprocable manner, and a crankcase 116B disposed below the cylinder block 116A, and these are integrally coupled. To do. Further, the engine unit 116 is suspended and supported by the main frame 101 through a plurality of engine mounts so as to be integrally coupled and supported by the main frame 101, and acts as a rigid member of the main frame 101 itself.

なお、図１に示されるようにドーム状もしくは甲羅状を呈する燃料タンク１１９は、メインフレーム１０１の上側全体を上部から蓋うようにメインフレーム１０１上に搭載支持される。更に、シリンダブロック１１６Ａのシリンダヘッドカバーの上側には、吸気装置に清浄空気を供給するためのエアクリーナ１３０が配置される。エアクリーナ１３０によって清浄化された空気は吸気装置によって吸気され、その後図１のようにインテークパイプ１３１内にて燃料が混合され、混合気としてエンジンユニット１１６に供給される。 As shown in FIG. 1, a fuel tank 119 having a dome shape or a shell shape is mounted and supported on the main frame 101 so as to cover the entire upper side of the main frame 101 from above. Further, an air cleaner 130 for supplying clean air to the intake device is disposed above the cylinder head cover of the cylinder block 116A. The air cleaned by the air cleaner 130 is taken in by the intake device, and then fuel is mixed in the intake pipe 131 as shown in FIG. 1 and supplied to the engine unit 116 as an air-fuel mixture.

図２〜図６は、エンジンユニット１１６のシリンダブロック１１６Ａ、特にシリンダヘッド１０の構成例を示している。シリンダブロック１１６Ａにおいてシリンダヘッド１０はシリンダ本体１１の上部に固定され、その内部に動弁装置を収容する。これらの図にも示されるように、この実施形態では並列４気筒エンジンであってよく、各気筒ごとに吸気側（ＩＮ）及び排気側（ＥＸ）にそれぞれ２つのバルブ、つまり４バルブを有している。なお、この実施形態では吸気側に３次元カムを適用した例とするが、吸気側及び排気側の双方に適用することもできる。また、シリンダ本体１１内ではピストンが略上下に往復動するようになっている。 2 to 6 show configuration examples of the cylinder block 116 </ b> A of the engine unit 116, particularly the cylinder head 10. In the cylinder block 116A, the cylinder head 10 is fixed to the upper part of the cylinder body 11, and accommodates the valve operating device therein. As shown in these drawings, this embodiment may be a parallel four-cylinder engine, and each cylinder has two valves on the intake side (IN) and the exhaust side (EX), that is, four valves. ing. In this embodiment, a three-dimensional cam is applied to the intake side, but it can also be applied to both the intake side and the exhaust side. In the cylinder body 11, the piston reciprocates substantially up and down.

シリンダヘッド１０は、この例では♯１〜♯４気筒の配列方向に沿って延設され、上部に被着するシリンダヘッドカバー１２により動弁装置の収容空間が密閉構造とされる。シリンダヘッド１０の底部には各気筒に対応する燃焼室１３が形成され、それぞれの燃焼室１３にはインテークポート１４とエキゾーストポート１５が連通形成される。燃焼室１３及びインテークポート１４間は、互いに隣接配置された一対の吸気バルブ１６によって開閉され、また、燃焼室１３及びエキゾーストポート１５間は互いに隣接配置された一対の排気バルブ１７によって開閉される。これら吸気バルブ１６及び排気バルブ１７を所定のタイミングで駆動制御することで、各気筒のシリンダに対する吸気及び排気を適正に制御することができる。 In this example, the cylinder head 10 is extended along the arrangement direction of the # 1 to # 4 cylinders, and the cylinder head cover 12 attached to the upper part forms a sealed structure in the accommodating space of the valve operating device. A combustion chamber 13 corresponding to each cylinder is formed at the bottom of the cylinder head 10, and an intake port 14 and an exhaust port 15 are formed in communication with each combustion chamber 13. The combustion chamber 13 and the intake port 14 are opened and closed by a pair of intake valves 16 arranged adjacent to each other, and the combustion chamber 13 and the exhaust port 15 are opened and closed by a pair of exhaust valves 17 arranged adjacent to each other. By driving and controlling the intake valve 16 and the exhaust valve 17 at a predetermined timing, intake and exhaust with respect to the cylinder of each cylinder can be appropriately controlled.

吸気バルブ１６の軸方向、即ちそのバルブステム１６ａ上方には気筒の配列方向に沿って、カムシャフト１８が複数のベアリング１９を介して、シリンダヘッド１０に回転自在に支持される。カムシャフト１８には後述するカム２０がその軸方向にスライド可能に装着されるが、カム２０はカムシャフト１８に対して回転方向には固定される。なお、カムシャフト１８は中空構造とし、その中空内部に潤滑油路を形成してカム２０等に注油することができる。各気筒に対応する計４つのカム２０を有し、各カム２０は３次元カムとして形成される。カム２０と吸気バルブ１６（のバルブステム１６ａ）の間には、タペットガイド２２によりガイドされてバルブステム１６ａの軸方向に往復動可能なローラ式のタペット２１が配置される。これらについての詳細は、後述するものとする。 A cam shaft 18 is rotatably supported by the cylinder head 10 via a plurality of bearings 19 in the axial direction of the intake valve 16, that is, above the valve stem 16a, along the cylinder arrangement direction. A cam 20, which will be described later, is mounted on the camshaft 18 so as to be slidable in the axial direction. The cam 20 is fixed to the camshaft 18 in the rotational direction. The camshaft 18 has a hollow structure, and a lubricating oil passage can be formed in the hollow to lubricate the cam 20 or the like. There are a total of four cams 20 corresponding to each cylinder, and each cam 20 is formed as a three-dimensional cam. Between the cam 20 and the intake valve 16 (the valve stem 16a), a roller-type tappet 21 that is guided by a tappet guide 22 and can reciprocate in the axial direction of the valve stem 16a is disposed. Details of these will be described later.

排気バルブ１７の軸方向、即ちそのバルブステム１７ａ上方には気筒の配列方向に沿って、カムシャフト２３が複数のベアリング２４を介して、シリンダヘッド１０に回転自在に支持される。カムシャフト２３にはその軸方向所定位置にカム２５が装着固定される。各気筒に対応する計４つのカム２５を有し、排気側については各カム２５は平板状の所謂平面カムとして形成される。カム２５と排気バルブ１７のバルブステム１７ａとの間には、バルブステム１７ａの軸方向に往復動可能な、この例では直打式のタペット２６が配置される。 A cam shaft 23 is rotatably supported by the cylinder head 10 via a plurality of bearings 24 in the axial direction of the exhaust valve 17, that is, above the valve stem 17 a along the cylinder arrangement direction. A cam 25 is attached and fixed to the cam shaft 23 at a predetermined position in the axial direction. There are a total of four cams 25 corresponding to each cylinder, and each cam 25 is formed as a flat so-called flat cam on the exhaust side. Between the cam 25 and the valve stem 17a of the exhaust valve 17, a direct hitting tappet 26 that can reciprocate in the axial direction of the valve stem 17a is arranged.

吸気側のカムシャフト１８及び排気側のカムシャフト２３のそれぞれ一端にはスプロケット２７，２８が固着している（図６、図９等参照）。これらのスプロケット２７，２８と図示を省略するが、クランクシャフトの一端に固着するドライブスプロケットとの間にカムチェーンが巻回装架される。なお、カムチェーンは、付属のチェーンガイド、チェーンテンショナ及びチェーンアジャスタ等により適正走行するようになっている。これによりクランクシャフトの回転でカムシャフト１８及びカムシャフト２３が同期回転する。 Sprockets 27 and 28 are fixed to one end of the intake-side camshaft 18 and the exhaust-side camshaft 23 (see FIGS. 6 and 9). Although not shown, a cam chain is wound around the sprockets 27 and 28 and a drive sprocket fixed to one end of the crankshaft. Note that the cam chain is properly driven by an attached chain guide, chain tensioner, chain adjuster, and the like. As a result, the camshaft 18 and the camshaft 23 are synchronously rotated by the rotation of the crankshaft.

更に具体的に説明すると、吸気バルブ１６はそのバルブステム１６ａがバルブガイド２９によってガイドされることで、バルブステム１６ａの軸方向に往復動する。バルブステム１６ａの端部に取り付けられたスプリングリテーナ３０とスプリングシート３１の間にバルブスプリング３２が装着され、このバルブスプリング３２の弾力によりバルブステム１６ａは常時上方へ付勢される。また、このときバルブステム１６ａの上端には、後述するシムを介してタペット２１が当接する。カム２０がバルブスプリング３２の弾力に抗してタペット２１を押し下げることで、バルブステム１６ａが下方へ付勢され、即ち吸気バルブ１６が開くようになっている。 More specifically, the intake valve 16 reciprocates in the axial direction of the valve stem 16 a by the valve stem 16 a being guided by the valve guide 29. A valve spring 32 is mounted between a spring retainer 30 attached to an end of the valve stem 16a and a spring seat 31, and the valve stem 16a is always urged upward by the elasticity of the valve spring 32. At this time, the tappet 21 contacts the upper end of the valve stem 16a via a shim described later. When the cam 20 pushes down the tappet 21 against the elasticity of the valve spring 32, the valve stem 16a is biased downward, that is, the intake valve 16 is opened.

排気バルブ１７についても吸気バルブ１６と同様に、バルブステム１７ａの端部に取り付けられたスプリングリテーナ３０とスプリングシート３１の間にバルブスプリング３２が装着される。この場合もカム２５によりタペット２１を押し下げて、排気バルブ１７を作動させるが、そのリフトタイミングやバルブリフト量は吸気バルブ１６とは異なる設定になっている。 As with the intake valve 16, the exhaust valve 17 is also provided with a valve spring 32 between a spring retainer 30 attached to the end of the valve stem 17 a and the spring seat 31. Also in this case, the tappet 21 is pushed down by the cam 25 and the exhaust valve 17 is operated. However, the lift timing and the valve lift amount are set differently from those of the intake valve 16.

ここで、吸気側のカム２０は前述のように「３次元カム」として構成され、また各気筒に１つのカム２０が設けられる。カム２０は、カムシャフト１８の軸方向であるその長手方向に緩やかに傾斜するプロフィルを持つカムロブを有し、バルブリフト量を連続的に変化させる形状に成形されている。この場合、カム高さと同時にカム作用角及びリフトタイミングも変化し、即ちバルブリフト量が大きくなるのに従ってカム作用角も大きくなり、更にはバルブのリフトタイミングも変化させ得るように設定されている。このようなカム２０をカムシャフト１８に沿って移動させることにより、吸気バルブのリフト量、作用角及びリフトタイミングを無段階に可変制御することができる。なお、カム２０の移動機構等については後述するものとする。 Here, the intake-side cam 20 is configured as a “three-dimensional cam” as described above, and one cam 20 is provided for each cylinder. The cam 20 has a cam lobe having a profile that gently slopes in the longitudinal direction, which is the axial direction of the camshaft 18, and is formed into a shape that continuously changes the valve lift amount. In this case, the cam operating angle and the lift timing change simultaneously with the cam height, that is, the cam operating angle increases as the valve lift amount increases, and the valve lift timing can also be changed. By moving the cam 20 along the camshaft 18, the lift amount, operating angle, and lift timing of the intake valve can be variably controlled steplessly. The moving mechanism of the cam 20 will be described later.

カム２０をカムシャフト１８に沿って移動させるためのカムスライド機構を有し、その駆動源として図２及び図３等に示すようにシリンダヘッドカバー１２上にアクセルモータ３３が搭載支持される。アクセルモータ３３は、この例ではシリンダ１０の右後側の角部に配置され、そのフランジ３３ａを介してボールスクリューハウジング３４（図７をも参照）に結合する。このボールスクリューハウジング３４内部には、後述するボールスクリュー等の部材が収容される。 A cam slide mechanism for moving the cam 20 along the cam shaft 18 is provided, and an accelerator motor 33 is mounted and supported on the cylinder head cover 12 as a drive source thereof as shown in FIGS. In this example, the accelerator motor 33 is disposed at the corner on the right rear side of the cylinder 10 and is coupled to the ball screw housing 34 (see also FIG. 7) via its flange 33a. A member such as a ball screw described later is accommodated in the ball screw housing 34.

次に図８〜図１０は、シリンダヘッド１０からシリンダヘッドカバー１２を取り外した状態を示している。動弁装置の主要構成要素であるカム・カムシャフトユニットは、シリンダヘッド１０に取付固定されたカムハウジング３５内に収容されるが、この場合、排気側のカムシャフト２３及びカム２５は略全体がカムハウジング３５内にすっぽりと収容される。一方、吸気側のカムシャフト１８及びカム２０は、カムハウジング３５の実質的に外部に配置されるカムスライド機構と連結もしくはリンクするため、そのような連結構造を配設可能とすべく開放構造とし、即ちその一部がカムハウジング３５から露呈する。ここで、図１１は、本実施形態におけるカムハウジング３５を示している。カムハウジング３５全体としてはカムシャフト１８及びカムシャフト２３の上方を覆うカバー構造となっているが、吸気側についてはカムスライド機構を搭載するために必要なフレーム部３５ａ等を除き、開放構造となっている。 Next, FIGS. 8 to 10 show a state in which the cylinder head cover 12 is removed from the cylinder head 10. The cam / camshaft unit, which is a main component of the valve gear, is housed in a cam housing 35 that is fixedly attached to the cylinder head 10. In this case, the camshaft 23 and the cam 25 on the exhaust side are substantially entirely. The cam housing 35 is completely accommodated. On the other hand, the camshaft 18 and the cam 20 on the intake side are connected to or linked to a cam slide mechanism disposed substantially outside the cam housing 35. Therefore, an open structure is provided so that such a connection structure can be provided. That is, a part of the cam housing 35 is exposed. Here, FIG. 11 shows the cam housing 35 in the present embodiment. The cam housing 35 as a whole has a cover structure that covers the top of the camshaft 18 and the camshaft 23, but the intake side has an open structure except for a frame portion 35a and the like necessary for mounting the cam slide mechanism. ing.

前述したようにタペット２１は、タペットガイド２２によりガイドされる。タペットユニットについて更に説明すると、図１２及び図１３に示すようにその内側にベアリング３７を収容する収容部を有する概略ドーナッツ状に形成されたタペットローラ３６と、ベアリング３７を介してタペットローラ３６を支持する芯部３８と、芯部３８の両外側方へ延設するアーム３９とを有する。タペットローラ３６は、バルブスプリング３２の弾力に基づきカム２０のカムロブに当接する。ベアリング３７はこの例では芯部３８の外周に沿って配列された複数のニードルベアリングとする。アーム３９はバルブステム１６ａの上端まで延出し、シム４０を介してバルブステム１６ａの上端と間接的に当接する。なお、芯部３８の両外側からタペットローラ３６側へ延出する突片３８Ａが付設され、タペットローラ３６組付時のベアリング３７の脱落防止を図っている。 As described above, the tappet 21 is guided by the tappet guide 22. The tappet unit will be further described. As shown in FIGS. 12 and 13, as shown in FIGS. 12 and 13, the tappet roller 36 formed in a generally donut shape having a housing portion for housing the bearing 37 therein, and the tappet roller 36 is supported via the bearing 37. And an arm 39 extending outward from both sides of the core 38. The tappet roller 36 contacts the cam lobe of the cam 20 based on the elasticity of the valve spring 32. In this example, the bearing 37 is a plurality of needle bearings arranged along the outer periphery of the core portion 38. The arm 39 extends to the upper end of the valve stem 16a and indirectly contacts the upper end of the valve stem 16a via the shim 40. A protrusion 38A extending from both outer sides of the core portion 38 toward the tappet roller 36 is provided to prevent the bearing 37 from falling off when the tappet roller 36 is assembled.

シリンダヘッド１０適所にはタペットガイド２２が配置固定されており、タペット２１は図１４及び図１５のようにタペットガイド２２内側に収容されるかたちで浮動保持される。タペット２１は、そのタペットローラ３６がカム２０のカム面に押されることで、アーム３９がバルブスプリング３２の弾力に抗してバルブステム１６ａを押動させ、これにより吸気バルブ１６を開かせるバルブリフタとして機能する。 A tappet guide 22 is arranged and fixed at an appropriate position of the cylinder head 10, and the tappet 21 is floated and held inside the tappet guide 22 as shown in FIGS. 14 and 15. The tappet 21 is a valve lifter that opens the intake valve 16 by the arm 39 pushing the valve stem 16a against the elasticity of the valve spring 32 when the tappet roller 36 is pushed against the cam surface of the cam 20. Function.

図１６及び図１７は、動弁装置の吸気側におけるカムスライド機構の駆動力発生部まわりの構成例を示している。前述したようにシリンダヘッドカバー１２上にアクセルモータ３３が搭載され、ボールスクリューハウジング３４内に配置構成されたカムスライド機構を作動させる。先ず、シリンダヘッドカバー１２内には、カムシャフト１８の上方にて所定間隔おいてその軸方向に沿って、カムフォークシャフト４１が平行配置されている。このカムフォークシャフト４１はカムハウジング３５に設けた複数、この例では５つの軸受部３５ｂ（図８等参照）により、その軸方向にスライド可能に支持される。ボールスクリューハウジング３４内部において、カムフォークシャフト４１と平行且つ略同一高さ位置にボールスクリュー４２が配置される。このボールスクリュー４２はその両軸端付近にて、シリンダヘッドカバー１２及びボールスクリューハウジング３４の合せ面で一対のベアリング４３により回転可能に支持される。ボールスクリュー４２のアクセルモータ３３側の端部にはギア４４が取り付けられると共に、該アクセルモータ３３の出力軸にはピニオンギア４５が取り付けられ、これらのギア４４及びピニオンギア４５が噛合し、即ちアクセルモータ３３の作動によりボールスクリュー４２が回転駆動される。 16 and 17 show a configuration example around the driving force generating portion of the cam slide mechanism on the intake side of the valve gear. As described above, the accelerator motor 33 is mounted on the cylinder head cover 12 and operates the cam slide mechanism arranged in the ball screw housing 34. First, a cam fork shaft 41 is arranged in parallel in the cylinder head cover 12 along the axial direction at a predetermined interval above the cam shaft 18. The cam fork shaft 41 is slidably supported in the axial direction by a plurality of, in this example, five bearing portions 35b (see FIG. 8 and the like) provided in the cam housing 35. Inside the ball screw housing 34, the ball screw 42 is disposed at a position substantially parallel to the cam fork shaft 41 and at the same height. The ball screw 42 is rotatably supported by a pair of bearings 43 on the mating surfaces of the cylinder head cover 12 and the ball screw housing 34 in the vicinity of both shaft ends. A gear 44 is attached to the end of the ball screw 42 on the accelerator motor 33 side, and a pinion gear 45 is attached to the output shaft of the accelerator motor 33, and the gear 44 and the pinion gear 45 are engaged, that is, the accelerator. The ball screw 42 is rotationally driven by the operation of the motor 33.

ボールスクリュー４２には、回転方向に固定されたスライドナット４６が噛合する。このスライドナット４６はナットフォーク４７を介してカムフォークシャフト４１と連結する。ナットフォーク４７はボールスクリュー４２の軸方向に配置されたベースプレート４７ａを有し、このベースプレート４７ａがカムフォークシャフト４１と結合する。より具体的にはカムフォークシャフト４１には各気筒に対応して４つのカムフォーク４８が固定され、このうち♯２及び♯３気筒に対するカムフォーク４８とベースプレート４７ａとが相互に結合される。各カムフォーク４８は、カム２０の端部に装着されたベアリング４９を介して、そのカム２０と回転自在に係合する。 A slide nut 46 fixed in the rotational direction meshes with the ball screw 42. The slide nut 46 is connected to the cam fork shaft 41 via a nut fork 47. The nut fork 47 has a base plate 47 a disposed in the axial direction of the ball screw 42, and the base plate 47 a is coupled to the cam fork shaft 41. More specifically, four cam forks 48 are fixed to the cam fork shaft 41 corresponding to each cylinder, and among these, the cam forks 48 and the base plate 47a for the # 2 and # 3 cylinders are coupled to each other. Each cam fork 48 is rotatably engaged with the cam 20 via a bearing 49 attached to the end of the cam 20.

上記構成のカムスライド機構において、アクセルモータ３３によりボールスクリュー４２が回転すると、スライドナット４６及びナットフォーク４７を介してカムフォークシャフト４１がその軸方向にスライドする。そして、このようにカムフォークシャフト４１がスライドするのに連動もしくは同期して、各カム２０が同時にカムシャフト１８の軸方向に沿ってスライドする。 In the cam slide mechanism configured as described above, when the ball screw 42 is rotated by the accelerator motor 33, the cam fork shaft 41 slides in the axial direction via the slide nut 46 and the nut fork 47. The cams 20 slide along the axial direction of the camshaft 18 at the same time as the cam fork shaft 41 slides.

ここで、上記のように構成された動弁装置における基本動作について概略説明する。エンジン運転時、自動二輪車１００のアクセルグリップを操作するとアクセルモータ３３が作動し、ボールスクリュー４２が回転することでスライドナット４６及びナットフォーク４７を介してカムフォークシャフト４１がスライドする。このカムフォークシャフト４１のスライドにより各カム２０が同時にカムシャフト１８の軸方向に沿ってスライドする。例えば、エンジン低速時にはタペット２１はカム２０に対して、カム高さの低い部位に当接している。この状態で加速、即ちアクセルを開くと、アクセルモータ３３の作動によりカム２０のスライドに伴いタペット２１は次第に、カム高さの高い部位に当接し、これによりカム２０が持つリフト特性に従ってバルブリフト量が増大する。一方、減速時にはアクセルを戻すことで、上記とは逆の動作でバルブリフト量を減少させる。 Here, the basic operation of the valve gear configured as described above will be schematically described. When the accelerator grip of the motorcycle 100 is operated during engine operation, the accelerator motor 33 is activated, and the ball screw 42 rotates to slide the cam fork shaft 41 via the slide nut 46 and the nut fork 47. As the cam fork shaft 41 slides, the cams 20 slide simultaneously along the axial direction of the cam shaft 18. For example, the tappet 21 is in contact with the cam 20 at a low cam height at the time of engine low speed. When acceleration is performed in this state, that is, the accelerator is opened, the tappet 21 is gradually brought into contact with a portion having a high cam height as the cam 20 is slid by the operation of the accelerator motor 33, and thereby the valve lift amount according to the lift characteristics of the cam 20. Will increase. On the other hand, by returning the accelerator at the time of deceleration, the valve lift amount is reduced by the reverse operation to the above.

更に、タペット２１まわりについて説明する。タペットガイド２２は図１４（ａ）に示されるようにタペットローラ３６がバルブステム軸方向、実車では上下方向のみ作動可能なように、上面視で略十字状にガイド溝５０が形成される。具体的にはタペットローラ３６の径方向、即ちカムシャフト１８の軸方向と直交方向に沿って、タペットガイド２２を上下に貫通形成された一方のガイド溝５０Ａと、このガイド溝５０Ａと交差するようにアーム３９の長手方向、即ちカムシャフト１８の軸方向に沿って貫通形成された他方のガイド溝５０Ｂとを有する。そして、これらのガイド溝５０Ａ，５０Ｂにタペット２１が収容される。アーム３９の端部周辺に開口５１が開設され、この開口５１を下側から臨むようにスプリングリテーナ３０が配置されるようになっている。 Further, the area around the tappet 21 will be described. As shown in FIG. 14A, the tappet guide 22 is formed with a guide groove 50 in a substantially cross shape when viewed from above so that the tappet roller 36 can be operated only in the valve stem axis direction and in the vertical direction in an actual vehicle. Specifically, one guide groove 50A formed vertically through the tappet guide 22 along the radial direction of the tappet roller 36, that is, the direction orthogonal to the axial direction of the camshaft 18, and the guide groove 50A intersect. And the other guide groove 50 </ b> B formed penetrating along the longitudinal direction of the arm 39, i.e., the axial direction of the camshaft 18. And the tappet 21 is accommodated in these guide grooves 50A and 50B. An opening 51 is formed around the end of the arm 39, and the spring retainer 30 is disposed so as to face the opening 51 from below.

タペットガイド２２の上面は実質的に平坦に形成されるが、下面側には図１５に示されるようにガイド溝５０Ａ，５０Ｂでなる十字状ガイド溝５０（図１８のハッチング部をも参照）を上下方向に延設するように４つの脚部５２が突設される。タペット２１は吸気バルブ１６の開閉時のバルブシフト量に対応して上下動するが、十字状ガイド溝は少なくとも、タペット２１の上下動の際にタペットローラ３６及びアーム３９をそれぞれ両側面からガイドし得るに十分な上下方向長さを有している。 The upper surface of the tappet guide 22 is formed to be substantially flat. On the lower surface side, as shown in FIG. 15, a cross-shaped guide groove 50 (see also the hatched portion in FIG. 18) including guide grooves 50A and 50B is provided. Four leg portions 52 are provided so as to extend in the vertical direction. The tappet 21 moves up and down according to the valve shift amount when the intake valve 16 opens and closes, but the cross-shaped guide groove guides the tappet roller 36 and the arm 39 from both sides at least when the tappet 21 moves up and down. It has a sufficient vertical length to obtain.

タペット２１のタペットローラ３６は図１８等にも示されるように、隣接する２つのバルブスプリング３２間に挟まれるように配置される。このような狭小スペースにおいて、カム２０がカムシャフト１８の軸方向に移動しながら回転運動したりしても、タペットローラ３６は十字状ガイド溝により上下方向にのみ作動するようにガイドされる。これによりタペットローラ３６及びアーム３９自体の円滑且つ適正作動を確保すると共に、周辺部品もしくは部材との干渉等を回避し、動弁装置の安全作動が保証される。 The tappet roller 36 of the tappet 21 is disposed so as to be sandwiched between two adjacent valve springs 32 as shown in FIG. In such a small space, even if the cam 20 rotates while moving in the axial direction of the camshaft 18, the tappet roller 36 is guided by the cross-shaped guide groove so as to operate only in the vertical direction. This ensures smooth and proper operation of the tappet roller 36 and the arm 39 itself, avoids interference with peripheral parts or members, etc., and ensures safe operation of the valve operating device.

また、タペット２１のアーム３９の端部と吸気バルブ１６の軸端、即ちバルブステム１６ａのステムエンドとの間には、図１３（ａ）に示されるようにバルブクリアランス調整用の円板状シム４０が挿着される。この場合シム４０は、スプリングリテーナ３０と高さ方向で重なるように配置される。なお、アーム３９の端部下面におけるシム４０と当接する部位は図１３（ａ）に示されるように、シム４０側へ凸状となるように適度な湾曲面として形成される。これによりアーム３９とシム４０との円滑な当接状態を確保することができる。 Further, as shown in FIG. 13A, a disc-shaped shim for adjusting the valve clearance is provided between the end of the arm 39 of the tappet 21 and the shaft end of the intake valve 16, that is, the stem end of the valve stem 16a. 40 is inserted. In this case, the shim 40 is disposed so as to overlap the spring retainer 30 in the height direction. In addition, the site | part which contact | abuts the shim 40 in the lower surface of the edge part of the arm 39 is formed as a moderate curved surface so that it may become convex toward the shim 40 side, as FIG. 13 (a) shows. Thereby, the smooth contact state of the arm 39 and the shim 40 can be ensured.

次に、本発明の特徴的な構成及びその作用効果等について説明すると先ず、本発明において、前述のようにタペットローラ３６を支持するためのベアリング３７として複数のニードルベアリング即ち、針状ころ軸受を用いる。図１２及び図１３等に示されるように、これらのベアリング３７は、タペットローラ３６の内周面に沿って配置される。
なお、この場合、図１３に示されるようにタペットローラ３６の内周面には、ベアリング３７を収容するための収容部３６ａが形成される。この収容部３６ａは概略コ字状の断面形状を有し、そのコ字の内側にベアリング３７を収容して、各ベアリング３７の両端面を挟み込むように保持する。 Next, the characteristic configuration of the present invention and the operation and effect thereof will be described. First, in the present invention, a plurality of needle bearings, that is, needle roller bearings, are used as the bearing 37 for supporting the tappet roller 36 as described above. Use. As shown in FIGS. 12 and 13, these bearings 37 are arranged along the inner peripheral surface of the tappet roller 36.
In this case, as shown in FIG. 13, a housing portion 36 a for housing the bearing 37 is formed on the inner peripheral surface of the tappet roller 36. The accommodating portion 36a has a substantially U-shaped cross-sectional shape, accommodates a bearing 37 inside the U-shape, and holds both end surfaces of each bearing 37 so as to be sandwiched therebetween.

本発明ではこの種のタペットにおいて、ニードルベアリングを使用する。ニードルベアリングであるベアリング３７は、タペットローラ３６の内周面と芯部３８の外周面の間に介置され、それらの面と線接触する。ニードルベアリングは負荷荷重に対してその許容荷重が大きく、例えばボールベアリング等を使用した場合に比べて、ローラの幅をかなり小さくすることができる。 In the present invention, this type of tappet uses a needle bearing. The bearing 37 which is a needle bearing is interposed between the inner peripheral surface of the tappet roller 36 and the outer peripheral surface of the core portion 38, and makes line contact with these surfaces. The needle bearing has a large allowable load with respect to the load load, and the width of the roller can be made considerably smaller than when a ball bearing or the like is used, for example.

次に、タペットローラ３６の側面がタペットガイド２２のガイド部に接触し、そのカム軸方向の移動が規制されるようになっている。図１３（ａ）に示すようにタペットローラ３６はカム２０と摺接する外周面３６Ａを有し、カム２０が矢印Ｘのようにカムシャフト１８の軸方向にスライド移動するのに対応して、カム２０のカムロブによってタペットローラ３６は矢印Ｘ方向に押圧される。なお、このようにカム２０が矢印Ｘのように移動することで、タペットローラ３６はカム２０に対して、そのカム高さのより高い部位に当接していく、つまりタペットローラ６がカム２０に乗り上げる。このように矢印Ｘ方向に押圧されるタペットローラ３６はその側面３６ｂが、ガイド溝５０Ａ（図１４参照）のガイド面に当接し、これによりタペットローラ３６の移動が規制される。 Next, the side surface of the tappet roller 36 comes into contact with the guide portion of the tappet guide 22 so that the movement in the cam shaft direction is restricted. As shown in FIG. 13A, the tappet roller 36 has an outer peripheral surface 36A that is in sliding contact with the cam 20, and the cam 20 is slid in the axial direction of the camshaft 18 as indicated by the arrow X. The tappet roller 36 is pressed in the arrow X direction by 20 cam lobes. As the cam 20 moves as shown by the arrow X in this way, the tappet roller 36 comes into contact with the cam 20 at a portion where the cam height is higher, that is, the tappet roller 6 contacts the cam 20. Get on. In this way, the side surface 36b of the tappet roller 36 pressed in the direction of the arrow X abuts against the guide surface of the guide groove 50A (see FIG. 14), thereby restricting the movement of the tappet roller 36.

このようにタペットローラ３６のカム軸方向の移動時にタペットローラ３６自体でスラスト方向荷重を受け、タペットローラ３６内のベアリング３７が実質的にスラスト方向に荷重を受けないようにすることで、ベアリング３７の長寿命化を実現することができる。なお、ニードルベアリングにあってはその設計上、スラスト方向に荷重を受けると寿命は短縮されてしまう。タペットローラ３６の側面３６ｂもタペットガイド２２と接触するが、スラスト荷重の大部分はタペットローラ３６が受けるのでタペットローラ３６側面の接触部の面積をそれ程大きくしないで済むため、タペットローラ３６の小型化が可能になる。 In this way, when the tappet roller 36 moves in the cam shaft direction, the tappet roller 36 itself receives a thrust direction load so that the bearing 37 in the tappet roller 36 does not substantially receive the load in the thrust direction. Longer service life can be realized. Note that the life of the needle bearing is shortened if it is subjected to a load in the thrust direction due to its design. The side surface 36b of the tappet roller 36 is also in contact with the tappet guide 22. However, since most of the thrust load is received by the tappet roller 36, the area of the contact portion on the side surface of the tappet roller 36 does not need to be increased so much. Is possible.

ここで、本発明ではタペットローラ３６のように回転部材の側面、即ちその回転軸との直交面に対して軸方向位置を規制する。この場合、タペットローラ３６に作用する力として主に、１）カム２０の摺動による回転方向、２）カム２０の乗り上げによるスラスト方向、３）カム２０のバルブリフトによる上下方向の３種類を含んでいる。このような荷重作用の状況下で１）に関係する機能的構成として、ベアリング３７がタペットローラの内周面に沿って配置される。２）に関係する機能的構成として、吸気バルブ１６がリフトする範囲に亘ってタペットガイド２２のガイド溝５０Ａがタペットローラ３７を保持する。３）に関係する機能的構成として、タペットローラ３６が上下動可能となるように脚部５２によってガイドされる。 Here, in the present invention, like the tappet roller 36, the axial position is restricted with respect to the side surface of the rotating member, that is, the surface perpendicular to the rotating shaft. In this case, the force acting on the tappet roller 36 mainly includes three types: 1) the rotational direction by sliding of the cam 20, 2) the thrust direction by riding on the cam 20, and 3) the vertical direction by the valve lift of the cam 20. It is out. As a functional configuration related to 1) under such a load action situation, the bearing 37 is arranged along the inner peripheral surface of the tappet roller. As a functional configuration related to 2), the guide groove 50A of the tappet guide 22 holds the tappet roller 37 over a range in which the intake valve 16 is lifted. As a functional configuration related to 3), the tappet roller 36 is guided by the legs 52 so as to be movable up and down.

また、タペットガイド２２は図４に示されるように、ボルト５３によってシリンダヘッド１０の所定部位に配置固定される。この場合、図４のようにインテークポート１４の上方であって、カムシャフト１８の下方にタペットガイド２２を配置するための座を設け、ボルト５３によりタペットガイド２２を締着固定する。なお、図１４あるいは図１５に示すようにタペットガイド２２にはボルト５３を通すための挿通孔５４が形成される。 Further, as shown in FIG. 4, the tappet guide 22 is arranged and fixed to a predetermined portion of the cylinder head 10 by a bolt 53. In this case, as shown in FIG. 4, a seat for arranging the tappet guide 22 is provided above the intake port 14 and below the camshaft 18, and the tappet guide 22 is fastened and fixed by a bolt 53. As shown in FIG. 14 or FIG. 15, the tappet guide 22 is formed with an insertion hole 54 through which the bolt 53 is passed.

このようにタペットローラ３６の作動をバルブ開閉方向にガイドする形状を有するタペットガイド２２を、シリンダヘッド１０に別部品として固定することで、その加工性を改善することができる。 By fixing the tappet guide 22 having a shape for guiding the operation of the tappet roller 36 in the valve opening / closing direction as described above to the cylinder head 10 as a separate component, the workability can be improved.

また、タペットガイド２２に対するガイド部が、シリンダヘッド１０の所定部位に形成されることも可能である。即ち、タペットガイド２２のように別部品としてガイド部を設ける場合の他、シリンダヘッド１０と一体的に形成することもできる。 Further, a guide portion for the tappet guide 22 can be formed at a predetermined portion of the cylinder head 10. That is, in addition to the case where the guide portion is provided as a separate part like the tappet guide 22, it can be formed integrally with the cylinder head 10.

このようにタペットローラ３６の作動をバルブ開閉方向にガイドする形状を、シリンダヘッド１０自体に形成することで、部品点数の削減を図ることができる。 Thus, by forming the shape that guides the operation of the tappet roller 36 in the valve opening / closing direction in the cylinder head 10 itself, the number of parts can be reduced.

また、本実施形態におけるカム２０はカムシャフト１８の軸方向に移動可能であって、そのカムロブは軸方向傾斜面を有した立体形状カムである。
本実施形態のようにタペットローラ３６を３次元カムのような回転しながら同時に軸方向にも移動する部品と摺接させて使用する場合、ニードルベアリングであるベアリング３７が実質的にスラスト方向荷重を受けない構造とすることは有効である。 Further, the cam 20 in the present embodiment is movable in the axial direction of the camshaft 18, and the cam lobe is a three-dimensionally shaped cam having an axially inclined surface.
When the tappet roller 36 is used in sliding contact with a component that also moves in the axial direction while rotating like a three-dimensional cam as in this embodiment, the bearing 37 that is a needle bearing substantially applies a thrust direction load. It is effective to have a structure that does not receive.

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
例えば上記実施形態において、４気筒エンジンの場合の例を説明したが、本発明は１気筒又は３気筒エンジン、更にその他の多気筒エンジンに対しても有効に適用可能である。
また、本発明は自動二輪車の場合の他に、例えば乗用車等の４輪車や船外機に適用可能であり、上記実施形態と同様な効果が得られる。 As mentioned above, although this invention was demonstrated with various embodiment, this invention is not limited only to these embodiment, A change etc. are possible within the scope of the present invention.
For example, in the above embodiment, an example in the case of a four-cylinder engine has been described, but the present invention can be effectively applied to a one-cylinder or three-cylinder engine, and other multi-cylinder engines.
Further, the present invention can be applied to, for example, a four-wheeled vehicle such as a passenger car or an outboard motor in addition to the case of a motorcycle, and the same effect as the above-described embodiment can be obtained.

１０シリンダヘッド、１１シリンダ本体、１２シリンダヘッドカバー、１３燃焼室、１４インテークポート、１５エキゾーストポート、１６吸気バルブ、１６ａバルブステム、１７排気バルブ、１８カムシャフト、１９ベアリング、２０カム、２１タペット、２２タペットガイド、２３カムシャフト、２５カム、２６タペット、２７，２８スプロケット、２９バルブガイド、３０スプリングリテーナ、３１スプリングシート、３２バルブスプリング、３３アクセルモータ、３４ボールスクリューハウジング、３５カムハウジング、３６タペットローラ、３７ベアリング、３８芯部、３９アーム、４０シム、４１カムフォークシャフト、４２ボールスクリュー、４３ベアリング、４４ギア、４５ピニオンギア、４６スライドナット、４７ナットフォーク、４８カムフォーク、５０，５０Ａ，５０Ｂガイド溝、５１開口、５２脚部、５３ボルト、１００自動二輪車、１１６エンジンユニット、１１６Ａシリンダブロック。 10 Cylinder Head, 11 Cylinder Body, 12 Cylinder Head Cover, 13 Combustion Chamber, 14 Intake Port, 15 Exhaust Port, 16 Intake Valve, 16a Valve Stem, 17 Exhaust Valve, 18 Camshaft, 19 Bearing, 20 Cam, 21 Tappet, 22 Tappet guide, 23 Camshaft, 25 Cam, 26 Tappet, 27, 28 Sprocket, 29 Valve guide, 30 Spring retainer, 31 Spring seat, 32 Valve spring, 33 Accelerator motor, 34 Ball screw housing, 35 Cam housing, 36 Tappet roller , 37 Bearing, 38 Core, 39 Arm, 40 Shim, 41 Cam fork shaft, 42 Ball screw, 43 Bearing, 44 Gear, 4 Pinion gears, 46 sliding nut 47 nut fork, 48 cam fork, 50, 50A, 50B guide groove 51 opening, 52 leg, 53 volts, 100 motorcycles, 116 engine unit, 116A cylinder block.

Claims

シリンダヘッドに回転自在に軸支されたカムシャフトと、
前記カムシャフトに回転一体で設けたカムと、
前記カムに摺接して転動するタペットローラを介して、前記カムのプロフィルに追従してバルブを開閉動作させるようにバルブ軸端を押圧するタペットと、
前記タペットを所定動作するようにガイドするタペットガイドと、を備えた内燃機関の動弁装置であって、
前記タペットローラの内周面に沿って配置した複数の針状ころ軸受を備えたことを特徴とする内燃機関の動弁装置。 A camshaft rotatably supported on the cylinder head;
A cam provided integrally with the camshaft;
A tappet that presses the valve shaft end so as to open and close the valve following the profile of the cam via a tappet roller that slides in contact with the cam; and
A tappet guide for guiding the tappet to perform a predetermined operation, and a valve operating apparatus for an internal combustion engine comprising:
A valve operating apparatus for an internal combustion engine, comprising a plurality of needle roller bearings arranged along an inner peripheral surface of the tappet roller.

前記タペットローラの側面が前記タペットガイドのガイド部に接触し、そのカム軸方向の移動が規制されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の動弁装置。 2. The valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a side surface of the tappet roller is in contact with a guide portion of the tappet guide, and movement in the cam shaft direction is restricted.

前記タペットガイドは、前記シリンダヘッドの所定部位に配置固定され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動弁装置。 The valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the tappet guide is arranged and fixed at a predetermined portion of the cylinder head.

前記タペットガイドのガイド部が、前記シリンダヘッドの所定部位に形成され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動弁装置。 The valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein a guide portion of the tappet guide is formed at a predetermined portion of the cylinder head.

前記カムはそのカム軸方向に移動可能であり、該カム軸方向に傾斜面を持つ立体カムであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の動弁装置。 The valve operating apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the cam is a three-dimensional cam that is movable in a cam shaft direction and has an inclined surface in the cam shaft direction. .