JP2864398B2 - Valve system for 4-cycle engine - Google Patents
Valve system for 4-cycle engineInfo
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- JP2864398B2 JP2864398B2 JP6827690A JP6827690A JP2864398B2 JP 2864398 B2 JP2864398 B2 JP 2864398B2 JP 6827690 A JP6827690 A JP 6827690A JP 6827690 A JP6827690 A JP 6827690A JP 2864398 B2 JP2864398 B2 JP 2864398B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、運転状況に応じて吸・排気バルブのリフ
ト量や開弁時期等を変化させることができる４サイクル
エンジンの動弁装置に係り、特にバルブステム頭部に設
置されたシムの交換を効率的に実施できる４サイクルエ
ンジンの動弁装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a four-cycle engine capable of changing a lift amount and a valve opening timing of an intake / exhaust valve in accordance with an operating condition. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve train, and more particularly to a valve train of a four-cycle engine capable of efficiently replacing a shim installed on a valve stem head.
（従来の技術） 一般に、自動車および自動二輪車等の車両に搭載され
る４サイクルエンジンでは、燃焼室上方に吸・排気バル
ブが配設されており、これらのバルブは動弁装置によっ
て駆動される。すなわち、上記動弁装置は、エンジンの
クランクシャフトに連動するカムシャフトを備え、この
カムシャフトに形成されたカムによって上記吸・排気バ
ルブを所定のタイミングで上下動させている。(Prior Art) Generally, in a four-stroke engine mounted on a vehicle such as an automobile and a motorcycle, intake and exhaust valves are disposed above a combustion chamber, and these valves are driven by a valve train. That is, the valve train includes a camshaft linked to the crankshaft of the engine, and the cam formed on the camshaft moves the intake and exhaust valves up and down at a predetermined timing.
（発明が解決しようとする課題） ところで、上記４サイクルエンジンは、低回転数域か
ら中・高回転数域にかけての広い回転数域内で高い出力
が得られること、つまりパワーバンドが広帯域であるこ
とが望ましい。(Problems to be Solved by the Invention) By the way, the above-mentioned four-stroke engine is required to obtain a high output in a wide rotation speed range from a low rotation speed range to a middle and high rotation speed range, that is, to have a wide power band. Is desirable.
しかし、従来の動弁装置では、バルブの開閉タイミン
グおよびリフト量が固定されているため、特定のエンジ
ン回転数域でピーク値を有する出力特性しか得られず、
したがって低回転数域の出力特性に重点を置くか、もし
くは中・高回転数域の出力特性に重点を置くかの選択を
余儀なくされる。However, in the conventional valve gear, since the valve opening / closing timing and the lift amount are fixed, only an output characteristic having a peak value in a specific engine speed range is obtained.
Therefore, a choice must be made between emphasizing the output characteristics in the low rotational speed region and emphasizing the output characteristics in the middle and high rotational speed regions.
この発明は、上述の事情を考慮してなされたものであ
り、広い回転数域内で出力を向上させることができると
共に、バルブステム頭部に設置されたタペットクリアラ
ンス調整用のシムを効率的に交換できる４サイクルエン
ジンの動弁装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and can improve output within a wide rotation speed range, and efficiently replace a tappet clearance adjustment shim installed on a valve stem head. It is an object of the present invention to provide a valve train for a four-stroke engine.
（課題を解決するための手段） この発明は、回動可能に支持されるとともにエキセン
トリック大径部が形成されたロッカシャフトと、このロ
ッカシャフトに直接嵌挿された第１のロッカアームと、
この第１のロッカアームの両側に配置されて上記エキセ
ントリック大径部に嵌挿された第２および第３のロッカ
アームと、上記第１、第２および第３のロッカアームを
それぞれ駆動する第１、第２および第３のカムと、を有
し、上記第２および第３のカムが同じカムプロフィール
に形成され、上記第１のカムのカムプロフィールが上記
カムプロフィールと異なって形成され、また、上記ロッ
カシャフトを支持するシリンダヘッドにはストッパスク
リューが取り付けられ、上記ロッカシャフトには、この
ストッパスクリューの先端部を収容して上記ロッカシャ
フトの回動位置を規制する位置決め溝と、この位置決め
溝から上記ロッカシャフトの軸方向に延びこのロッカシ
ャフトのスライドを許容するスライド溝と、このスライ
ド溝に連続し上記ロッカシャフトのスライド位置を保持
させるスライド保持溝と、がそれぞれ設けられたことを
特徴とするものである。(Means for Solving the Problems) The present invention provides a rocker shaft rotatably supported and formed with an eccentric large-diameter portion, a first rocker arm directly fitted into the rocker shaft,
Second and third rocker arms disposed on both sides of the first rocker arm and inserted into the eccentric large-diameter portion, and first and second drive units for driving the first, second, and third rocker arms, respectively. And a third cam, wherein the second and third cams are formed with the same cam profile, the cam profile of the first cam is formed differently from the cam profile, and the rocker shaft A stopper screw is attached to a cylinder head that supports the rocker shaft. The rocker shaft has a positioning groove for accommodating the tip of the stopper screw to regulate the rotation position of the rocker shaft. A slide groove extending in the axial direction of the rocker shaft and allowing the rocker shaft to slide; A slide retaining grooves to retain the slide position of Kkashafuto, but is characterized in that provided respectively.
（作用） したがって、この発明に係る４サイクルエンジンの動
弁装置によれば、ロッカシャフトを所定角度回転させて
エキセントリック大径部を回転させることにより、上記
第２および第３ロッカアームのカムフロア面を第１ロッ
カアームのカムフロア面に対し上下方向に相対的に位置
変化させる。第２および第３ロッカアームのカムフロア
面を第１ロッカアームのカムフロア面に対し下方へ位置
変化させたときには、第２および第３ロッカアームと第
２および第３カムとの当接が解除され、第１ロッカアー
ムと第１カムとが当接して、４サイクルエンジンのバル
ブはこの第１カムにより駆動する。 また、第２および
第３ロッカアームのカムフロア面を第１ロッカアームの
カムフロア面に対しほぼ上方へまたは同一位置に位置変
化させたときには、第１ロッカアームと第１カムとの当
接が解除され、第２および第３ロッカアームと第２およ
び第３カムとがそれぞれ当接して、４サイクルエンジン
のバルブはこの第２および第３のカムにより作動する。
このようにロッカシャフトを回動させることによるカム
の選択によって、広い回転数域に亘りエンジン出力を向
上させることができる。(Effect) Therefore, according to the valve train of a four-cycle engine according to the present invention, the cam floor surface of the second and third rocker arms is rotated by rotating the rocker shaft by a predetermined angle to rotate the eccentric large diameter portion. The position is changed in the vertical direction relative to the cam floor surface of one rocker arm. When the cam floor surfaces of the second and third rocker arms are shifted downward with respect to the cam floor surface of the first rocker arm, the contact between the second and third rocker arms and the second and third cams is released, and the first rocker arm is released. And the first cam come into contact, and the valve of the four-stroke engine is driven by the first cam. When the cam floor surfaces of the second and third rocker arms are changed to a position substantially above or at the same position with respect to the cam floor surface of the first rocker arm, the contact between the first rocker arm and the first cam is released, and The third and rocker arms abut against the second and third cams, respectively, and the valves of the four-stroke engine are operated by the second and third cams.
Thus, by selecting the cam by rotating the rocker shaft, the engine output can be improved over a wide rotation speed range.
さらに、ロッカシャフトにはスライド溝に連続してス
ライド保持溝が形成され、このスライド保持溝にストッ
パスクリューの先端部が収容されることにより、ロッカ
シャフトのスライド位置が保持される。したがって、バ
ルブステム頭部のシムを交換すべくロッカシャフトをス
ライドさせて、第１、第２および第３のロッカアームを
移動させる際に、スライドしたロッカシャフトを作業者
が手等で保持する必要がないので、シム交換作業が容易
になり、シムの交換効率を向上させることができる。Further, a slide holding groove is formed in the rocker shaft following the slide groove, and the slide position of the rocker shaft is held by accommodating the tip of the stopper screw in the slide holding groove. Therefore, when the rocker shaft is slid to replace the shim on the valve stem head and the first, second and third rocker arms are moved, the operator needs to hold the slid rocker shaft by hand or the like. Since there is no shim, the shim replacement work is facilitated, and the shim replacement efficiency can be improved.
（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第５図は、この発明に係る４サイクルエンジンの動弁
装置の一実施例を示す斜視図、第２図は第５図に示す動
弁装置が適用されたシリンダヘッドの部分平面図、第１
図および第３図は第２図のＩ−Ｉ線およびIII−III線に
それぞれ沿う断面図、第６図は第５図の動弁装置の平面
図、第７図および第８図は第５図の動弁装置の作用を示
す動作状態図である。FIG. 5 is a perspective view showing an embodiment of the valve train of the four-stroke engine according to the present invention. FIG. 2 is a partial plan view of a cylinder head to which the valve train shown in FIG. 5 is applied.
FIGS. 3 and 3 are cross-sectional views respectively taken along lines II and III-III in FIG. 2, FIG. 6 is a plan view of the valve train shown in FIG. 5, and FIGS. FIG. 4 is an operation state diagram showing an operation of the valve operating device of FIG.
この動弁装置は、エンジンの１つのシリンダにおける
吸気側と排気側にそれぞれ配設される。したがって、第
５図〜第８図および第３図に示すバルブ1,2は吸気また
は排気を行なうために配置されている。The valve train is disposed on the intake side and the exhaust side of one cylinder of the engine. Therefore, the valves 1 and 2 shown in FIGS. 5 to 8 and 3 are arranged for intake or exhaust.
この一実施例は、第１カムとしての低速用カム３、並
びにこの低速用カム３の一側方および他側方にそれぞれ
配置された第２カムとしての中高速用カム４および第３
カムとしての同じく中高速用カム５を有したカムシャフ
ト６（第５図、第６図、第２図）と、カム3,4および５
のそれぞれの下方に位置された第１ロッカアームとして
の低速用ロッカアーム７、第２ロッカアームとしての中
高速用ロッカアーム８および第３ロッカアームとしての
同じく中高速用ロッカアーム９と、これらのロッカアー
ム7,8および９の支持部7a,8aおよび9aが嵌挿され、かつ
後述のロッカアーム軸受部30（第１図および第２図）に
よって回動自在に支承されたロッカシャフト11と、を備
えて構成される。In this embodiment, a low-speed cam 3 as a first cam, and a middle and high-speed cam 4 and a third high-speed cam as a second cam arranged on one side and the other side of the low-speed cam 3, respectively.
A camshaft 6 (FIGS. 5, 6, and 2) having a middle-high speed cam 5 as a cam;
, A low-speed rocker arm 7 as a first rocker arm, a medium-high speed rocker arm 8 as a second rocker arm, and a middle-high speed rocker arm 9 as a third rocker arm, and these rocker arms 7, 8, and 9 , And a rocker shaft 11 rotatably supported by a rocker arm bearing 30 (FIGS. 1 and 2) described later.
低速用ロッカアーム７の先端は２方に分岐し、これら
の両分岐先端部7bは、エンジンの燃焼室27（第３図）を
開閉する上記バルブ１および２のステム頭部にそれぞれ
当接している。また、低速用ロッカアーム７の支持部7a
は、ロッカシャフト11に直接嵌挿されて、回動可能に設
けられる。The tip of the low-speed rocker arm 7 branches in two directions, and both of these branch tips 7b abut the stem heads of the valves 1 and 2, respectively, which open and close the combustion chamber 27 (FIG. 3) of the engine. . Also, the support portion 7a of the low-speed rocker arm 7
Is inserted directly into the rocker shaft 11 and is provided rotatably.
中高速用ロッカアーム８の支持部8aは、ロッカシャフ
ト11よりも大径の偏心ブッシュ12を介して、ロッカシャ
フト11に対し回動可能に嵌挿される。この偏心ブッシュ
12は、第７図に示す如く、軸心がロッカシャフト11の中
心から偏心しており、位置決め固定ピン10によってロッ
カシャフト11に着脱自在に固定される。したがって、こ
の偏心ブッシュ12は、ロッカシャフト11におけるエキセ
ントリック大径部として機能する。The support portion 8a of the medium / high speed rocker arm 8 is rotatably fitted to the rocker shaft 11 via an eccentric bush 12 having a larger diameter than the rocker shaft 11. This eccentric bush
The shaft 12 is eccentric from the center of the rocker shaft 11 as shown in FIG. 7, and is detachably fixed to the rocker shaft 11 by the positioning fixing pin 10. Therefore, the eccentric bush 12 functions as an eccentric large diameter portion in the rocker shaft 11.
第６図に示す如く、中高速用ロッカシャフト９の支持
部9aも、上記偏心ブッシュ12と同一の形状を有しかつ同
一方向に偏心する偏心ブッシュ13を介して、ロッカシャ
フト11に対し回動可能に嵌挿される。この偏心ブッシュ
13も位置決め固定ピン10によりロッカシャフト11に着脱
自在に固定され、エキセントリック大径部として機能す
る。As shown in FIG. 6, the support portion 9a of the medium / high speed rocker shaft 9 also rotates with respect to the rocker shaft 11 via the eccentric bush 13 having the same shape as the eccentric bush 12 and eccentric in the same direction. It is inserted as much as possible. This eccentric bush
13 is also detachably fixed to the rocker shaft 11 by the positioning fixing pin 10 and functions as an eccentric large diameter portion.
また、中高速用ロッカアーム８および９の各先端部8b
および9b下面は、低速用ロッカアーム７の一方および他
方の分岐先端部7bに、シム14aを介してそれぞれ当接さ
れる。これらの低速用ロッカアーム７の分岐先端部7bと
中高速用ロッカアーム８および９の先端部8bおよび9bと
の接触点は、バルブ１および２の略軸線上に設定され
る。In addition, each tip 8b of the rocker arms 8 and 9 for medium and high speeds
The lower surfaces 9b and 9b are respectively in contact with one and the other branch tip portions 7b of the low-speed rocker arm 7 via shims 14a. The contact points between the branch tip 7b of the low-speed rocker arm 7 and the tips 8b and 9b of the medium- and high-speed rocker arms 8 and 9 are set substantially on the axis of the valves 1 and 2.
したがって、第３図および第７図に示すように、低速
用カム３が低速用ロッカアーム７のカムフロア面7cを押
下して、その各分岐先端部7bを下降させた場合、ロッカ
アーム８および９の各先端部8bおよび9bは、重力により
この分岐先端部7bに追従して下降する。一方、第８図に
示すように中高速用カム４および５が中高速用ロッカア
ーム８および９のカムフロア面8cおよび9cをそれぞれ押
下した場合には、これらのロッカアーム８および９の先
端部8bおよび9bが低速用ロッカアーム７の各分岐先端部
7bを押下することから、この分岐先端部7bが強制的に下
降される。 なお、上記シム14aは、縦断面Ｔ字形状の
シムであり、低速用ロッカアーム７の両分岐先端部7bに
上方から嵌装される。また、バルブ１および２のバルブ
ステム頭部に有蓋円筒形状のシム14bが被冠され、この
シム14bに、低速用ロッカアーム７の分岐先端部7b下面
が当接する。これらのシム14aおよび14bはバルブ1,2の
タペットクリアランス調整用に用いられる。Therefore, as shown in FIGS. 3 and 7, when the low-speed cam 3 presses down on the cam floor surface 7c of the low-speed rocker arm 7 and lowers each branch tip 7b, each of the rocker arms 8 and 9 is moved downward. The tip portions 8b and 9b follow the branch tip portion 7b by gravity and descend. On the other hand, as shown in FIG. 8, when the middle and high speed cams 4 and 5 depress the cam floor surfaces 8c and 9c of the middle and high speed rocker arms 8 and 9, respectively, the tip portions 8b and 9b of these rocker arms 8 and 9 are pressed. Is the tip of each branch of the low-speed rocker arm 7
By pressing 7b, the branch tip 7b is forcibly lowered. The shim 14a is a shim having a T-shaped vertical cross section, and is fitted to both branching ends 7b of the low-speed rocker arm 7 from above. The valve stem heads of the valves 1 and 2 are covered with a covered cylindrical shim 14b, and the lower surface of the branch distal end 7b of the low-speed rocker arm 7 abuts on the shim 14b. These shims 14a and 14b are used for adjusting the tappet clearance of the valves 1 and 2.
また、前記カム3,4および５のうち、中高速用カム４
および５は同一のカムプロフィールを有し、また低速用
カム３はこれらの中高速用カム４および５のカムプロフ
ィールとは異なるカムプロフィールを有する。つまり、
低速用カム３は、エンジンが低回転数域で運転されてい
るときに適したバルブリフト量および開閉弁時期が得ら
れるようにそのカムプロフィールが設定される。また、
中高速用カム４および５は、エンジンが中・高回転数域
で運転されているときに適したバルブリフト量および開
閉弁時期が得られるようにそのカムプロフィールが設定
される。Also, of the cams 3, 4 and 5, the medium-high speed cam 4
And 5 have the same cam profile, and the low speed cam 3 has a different cam profile from those of these medium and high speed cams 4 and 5. That is,
The cam profile of the low-speed cam 3 is set such that an appropriate valve lift and opening / closing timing are obtained when the engine is operated in a low rotation speed range. Also,
The cam profiles of the middle and high speed cams 4 and 5 are set such that a suitable valve lift and opening / closing timing are obtained when the engine is operated in a middle / high speed range.
上記バルブリフト量は、バルブ１および２のストロー
ク長であり、カムプロフィールにより決定される。第９
図には、低速用カム３のカムプロフィールを実線Ａ（カ
ムリフト量la）で示し、また中高速用カム４および５の
カムプロフィールを破線Ｂ（カムリフト量lb）で示して
いる。この第９図から明らかなように、中高速用カム４
および５は、低速用カム３よりも大きなバルブリフト量
が得られるようにそのカムプロフィールが設定されてい
る。The valve lift is the stroke length of the valves 1 and 2, and is determined by the cam profile. Ninth
In the figure, the cam profile of the low speed cam 3 is indicated by a solid line A (cam lift amount la), and the cam profiles of the middle and high speed cams 4 and 5 are indicated by a broken line B (cam lift amount lb). As is apparent from FIG.
5 and 5 have their cam profiles set so that a larger valve lift than the low speed cam 3 can be obtained.
なお、第９図の二点鎖線Ｃは、ロッカシャフト11を回
動して偏心ブッシュ12および13の厚肉頂部12aおよび13a
を斜め前方へ位置させたとき（第３図および第７図）の
中高速用カム４および５におけるカムプロフィールを示
す。In addition, the two-dot chain line C in FIG. 9 indicates that the rocker shaft 11 is rotated and the eccentric bushes 12 and 13 have thick tops 12a and 13a.
7 shows the cam profiles of the middle and high speed cams 4 and 5 when the cam is positioned diagonally forward (FIGS. 3 and 7).
ところで、第１図、第２図および第５図に示すよう
に、ロッカシャフト11の回動は、エンジンからの油圧に
よって作動する油圧シリンダ15によってなされる。この
油圧シリンダ15のピストン（図示せず）にラック16が連
結され、このラック16が、ロッカシャフト11の一端部に
形成されたピニオン17に噛み合される。これらの油圧シ
リンダ15、ラック16およびピニオン17が駆動機構を構成
する。また、油圧シリンダ15には、低速用油圧ポート18
および高速用油圧ポート19がそれぞれ設けられ、それぞ
れのポート18,19に選択的にエンジンからの油圧が導か
れる。By the way, as shown in FIGS. 1, 2 and 5, the rocker shaft 11 is rotated by a hydraulic cylinder 15 operated by hydraulic pressure from the engine. A rack 16 is connected to a piston (not shown) of the hydraulic cylinder 15, and the rack 16 is engaged with a pinion 17 formed at one end of the rocker shaft 11. The hydraulic cylinder 15, the rack 16 and the pinion 17 constitute a drive mechanism. The hydraulic cylinder 15 has a low-speed hydraulic port 18.
And a high-speed hydraulic port 19 are respectively provided, and hydraulic pressure from the engine is selectively guided to the respective ports 18 and 19.
エンジン回転数が低回転数域にあるときには、低速用
油圧ポート18へ油圧が供給され、ラック16は引き戻さ
れ、ピニオン17は矢印Ｏ方向に回転されて、偏心ブッシ
ュ12および13は第３図および第７図に示すように、その
厚肉頂部12aおよび13aが斜め前方へ位置するよう回動す
る。また、エンジン回転数が中・高回転域にあるときに
は、中高速用油圧ポート19へ油圧が供給されて、ラック
16は押し出され、ピニオン17は矢印Ｐ方向へ回動され
て、偏心ブッシュ12および13は第８図に示すように、そ
の厚肉頂部12aおよび13aが斜め後方へ位置するよう回動
する。When the engine speed is in the low speed range, hydraulic pressure is supplied to the low-speed hydraulic port 18, the rack 16 is pulled back, the pinion 17 is rotated in the direction of the arrow O, and the eccentric bushes 12 and 13 are shown in FIG. As shown in FIG. 7, the thick-walled tops 12a and 13a rotate so as to be positioned diagonally forward. Also, when the engine speed is in the middle / high speed range, hydraulic pressure is supplied to
The pinion 17 is pushed out, the pinion 17 is turned in the direction of the arrow P, and the eccentric bushes 12 and 13 are turned so that their thick tops 12a and 13a are positioned obliquely rearward as shown in FIG.
このように、ロッカシャフト11は、油圧シリンダ等1
5,16,17の作動により、偏心ブッシュ12,13の厚肉頂部12
aおよび13aが常時ロッカシャフト11の上半側で斜め前方
から斜め後方の範囲を回動するように構成される。As described above, the rocker shaft 11 is connected to the hydraulic cylinder 1 or the like.
Operation of 5,16,17 causes the eccentric bush 12,13
a and 13a are configured to always rotate in the upper half side of the rocker shaft 11 from the oblique front to the oblique rear.
上述のようなロッカシャフト11および油圧シリンダ15
等は、第１図〜第３図に示すシリンダヘッド21に配置さ
れる。ロッカシャフト11は、シリンダヘッド21の車両前
後および左右に１本ずつ計４本配置され、車両左右方向
に延びて配設される。各ロッカシャフト11は、ロッカシ
ャフト軸受部30によって回動可能に支持される。これら
のロッカシャフト11の上方に、カムシャフト６を支持す
る下半軸受孔22が形成される。Rocker shaft 11 and hydraulic cylinder 15 as described above
Are arranged on the cylinder head 21 shown in FIG. 1 to FIG. A total of four rocker shafts 11 are arranged, one each at the front and rear and left and right of the cylinder head 21 in the vehicle, and are arranged to extend in the vehicle left and right direction. Each rocker shaft 11 is rotatably supported by a rocker shaft bearing 30. Above these rocker shafts 11, lower half bearing holes 22 for supporting the camshaft 6 are formed.
また、この下半軸受孔22付近にはバルブガイド23（第
２図および第３図）が配置され、スタッドボルト挿通孔
24が形成される。さらに、シリンダヘッド21の上部に
は、ヘッドカバーとの合せ面25が形成され、また、シリ
ンダヘッド21の車両左右方向中央位置にカムチェーン室
26が形成される。このカムチェーン室26内に、油圧シリ
ンダ15およびラック16が配置される。A valve guide 23 (FIGS. 2 and 3) is disposed near the lower half bearing hole 22, and a stud bolt insertion hole is provided.
24 are formed. Further, a mating surface 25 with a head cover is formed at an upper portion of the cylinder head 21. A cam chain chamber is provided at a center position of the cylinder head 21 in the vehicle left-right direction.
26 is formed. In this cam chain chamber 26, a hydraulic cylinder 15 and a rack 16 are arranged.
また、シリンダヘッド21の下部には、第３図に示すよ
うに燃焼室27が形成され、この燃焼室27に連通して吸気
ポート28および排気ポート29が形成される。バルブ１お
よび２のバルブフェースは、燃焼室27と吸気ポート28お
よび排気ポート29との境界に配置される。バルブスプリ
ング20並びに低速用ロッカアーム７、中高速用ロッカア
ーム８および９の作用により、吸気ポート28および排気
ポート29が開閉される。A combustion chamber 27 is formed below the cylinder head 21 as shown in FIG. 3, and an intake port 28 and an exhaust port 29 are formed in communication with the combustion chamber 27. The valve faces of the valves 1 and 2 are arranged at the boundary between the combustion chamber 27 and the intake port 28 and the exhaust port 29. The intake port 28 and the exhaust port 29 are opened and closed by the action of the valve spring 20, the rocker arm 7 for low speed, and the rocker arms 8 and 9 for middle and high speed.
これらの低速用ロッカアーム７、中高速用ロッカアー
ム８および９は、第２図に示すように１本のロッカシャ
フト11に２組設置される。各組の低速用ロッカアーム７
および中高速用ロッカアーム８および９は、ロッカシャ
フト11に介在された位置決めスプリング31によって、ロ
ッカシャフト11とともにその位置が規制される。つま
り、低速用ロッカアーム７、中高速用ロッカアーム８お
よび９並びにロッカシャフト11は、位置決めスプリング
31の付勢力によりシリンダヘッド21の中央方向へ押し付
けられる。The low-speed rocker arm 7 and the medium- and high-speed rocker arms 8 and 9 are installed on one rocker shaft 11 as shown in FIG. Each set of low-speed rocker arms 7
The position of the middle and high speed rocker arms 8 and 9 is regulated together with the rocker shaft 11 by a positioning spring 31 interposed in the rocker shaft 11. That is, the low-speed rocker arm 7, the medium-high speed rocker arms 8 and 9, and the rocker shaft 11
The urging force of 31 pushes the cylinder head 21 toward the center.
また、一端部にピニオン17が形成されたロッカシャフ
ト11の他端部外周には、第１図および第４図に示すよう
に位置決め溝32、スライド溝33およびスライド保持溝34
が連続して刻設される。位置決め溝32は、ロッカシャフ
ト11の周方向に沿い、このロッカシャフト11の回動角度
の範囲に亘って形成される。また、スライド溝33は、位
置決め溝32の一端部または両端部からロッカシャフト11
の軸方向に延びる。第４図では、スライド溝33が一端部
から延びる場合を示す。さらに、スライド保持溝34は、
スライド溝33からロッカシャフト11の周方向に若干量延
びて形成される。As shown in FIGS. 1 and 4, a positioning groove 32, a slide groove 33, and a slide holding groove 34 are formed on the outer periphery of the other end of the rocker shaft 11 having the pinion 17 formed at one end.
Are continuously engraved. The positioning groove 32 is formed along the circumferential direction of the rocker shaft 11 over the range of the rotation angle of the rocker shaft 11. Further, the slide groove 33 is provided at one end or both ends of the
Extending in the axial direction. FIG. 4 shows a case where the slide groove 33 extends from one end. Furthermore, the slide holding groove 34 is
It is formed to extend slightly from the slide groove 33 in the circumferential direction of the rocker shaft 11.
一方、シリンダヘッド21には、上記位置決め溝32に対
応する位置にスクリュー孔35が形成され、このスクリュ
ー孔35にストッパスクリュー36が螺装される。このスト
ッパスクリュー36の先端が位置決め溝32、スライド溝33
およびスライド保持溝34内に収容可能に設けられる。油
圧シリンダ15の作動によるロッカシャフト11の回動時
に、ストッパスクリュー36の先端部が位置決め溝32の各
両端部に当接することにより、ロッカシャフト11の回動
位置が規制される。On the other hand, a screw hole 35 is formed in the cylinder head 21 at a position corresponding to the positioning groove 32, and a stopper screw 36 is screwed into the screw hole 35. The tip of the stopper screw 36 is located in the positioning groove 32 and the slide groove 33.
And, it is provided so as to be accommodated in the slide holding groove 34. When the rocker shaft 11 is rotated by the operation of the hydraulic cylinder 15, the tip of the stopper screw 36 abuts each end of the positioning groove 32, whereby the rotation position of the rocker shaft 11 is regulated.
また、スライド溝33およびスライド保持溝34は、バル
ブ１および２のステム頭部に設置されたシム14bを交換
して、タペットクリアランスを調整する際に機能する。
つまり、シム14bを交換する際には、位置決めスプリン
グ31の付勢力に抗してロッカシャフト11をシリンダヘッ
ド21の外側へスライドさせ、低速用ロッカアーム７およ
び中高速用ロッカアーム８および９を同方向に移動させ
る必要がある。このとき、ストッパスクリュー36の先端
部がスライド溝33内を移動し、したがって、このスライ
ド溝33はロッカシャフト11のスライドを許容する。その
後、ロッカシャフト11を若干量回動させることにより、
ストッパスクリュー36の先端部がスライド保持溝34内を
移動する。この結果、スライド保持溝34は、ストッパス
クリュー36との係合により、ロッカシャフト11のスライ
ド位置を保持させ得る。Further, the slide groove 33 and the slide holding groove 34 function when adjusting the tappet clearance by exchanging the shim 14b provided on the stem head of the valves 1 and 2.
In other words, when replacing the shim 14b, the rocker shaft 11 is slid outside the cylinder head 21 against the biasing force of the positioning spring 31, and the low-speed rocker arm 7 and the medium-high speed rocker arms 8 and 9 are moved in the same direction. You need to move it. At this time, the tip of the stopper screw 36 moves in the slide groove 33, and therefore, the slide groove 33 allows the rocker shaft 11 to slide. After that, by slightly rotating the rocker shaft 11,
The tip of the stopper screw 36 moves in the slide holding groove 34. As a result, the slide holding groove 34 can hold the slide position of the rocker shaft 11 by engaging with the stopper screw 36.
なお、第１図中、符号37はカムシャフト６用の軸受ハ
ウジングであり、符号38はヘッドカバーである。In FIG. 1, reference numeral 37 denotes a bearing housing for the camshaft 6, and reference numeral 38 denotes a head cover.
次に、作用効果を説明する。 Next, the function and effect will be described.
エンジンが低回転数域にあるときに、油圧シリンダ15
の作動によってロッカシャフト11が第５図の矢印Ｏ方向
に回動すると、偏心ブッシュ12および13のそれぞれの厚
肉頂部12aおよび13aが斜め前方に位置する（第３図およ
び第７図）。これにより、中高速用ロッカアーム８およ
び９のカムフロア面8cおよび9cが低速用ロッカアーム７
のカムフロア面7cに対し相対的に下方へ移動する。した
がって、中高速用カム４および５の周面と中高速用ロッ
カアーム８および９のカムフロア面8cおよび9cとの間に
隙間が形成されることになり、その結果、中高速用カム
４および５は空転する。When the engine is in the low speed range, the hydraulic cylinder 15
When the rocker shaft 11 is rotated in the direction of the arrow O in FIG. 5 by the operation of FIG. 5, the thick tops 12a and 13a of the eccentric bushes 12 and 13 are positioned diagonally forward (FIGS. 3 and 7). As a result, the cam floor surfaces 8c and 9c of the medium and high speed rocker arms 8 and 9 are
Moves downward relative to the cam floor surface 7c. Therefore, a gap is formed between the peripheral surfaces of the middle and high speed cams 4 and 5 and the cam floor surfaces 8c and 9c of the middle and high speed rocker arms 8 and 9, and as a result, the middle and high speed cams 4 and 5 Idle.
また、このとき、低速用ロッカアーム７は、バルブス
プリング20の付勢力によってロッカシャフト11の軸心を
中心として常時上方へ押し上げられているので、そのカ
ムフロア面7cが低速用カム３の周面と当接する。したが
って、カムシャフト６が回転すると、バルブ１および２
は第９図に示した低速用カム３のリフト特性Ａに基づい
て上下動する。つまり、バルブ１および２は、低エンジ
ン回転数域に適したバルブのリフト量を確保しつつ、燃
焼室を開閉する。At this time, since the low-speed rocker arm 7 is constantly pushed upward about the axis of the rocker shaft 11 by the urging force of the valve spring 20, its cam floor surface 7c is in contact with the peripheral surface of the low-speed cam 3. Touch Therefore, when the camshaft 6 rotates, the valves 1 and 2
Moves up and down based on the lift characteristic A of the low-speed cam 3 shown in FIG. That is, the valves 1 and 2 open and close the combustion chamber while ensuring a valve lift appropriate for a low engine speed range.
一方、エンジンが中・高回転域にあるときに、油圧シ
リンダ15の作動によってロッカシャフト11が第５図の矢
印Ｐ方向に回転すると、偏心ブッシュ12および13のそれ
ぞれ厚肉頂部12aおよび13aが斜め後方に位置する（第８
図）。これにより、中高速用ロッカアーム８および９の
カムフロア面8cおよび9cが低速用ロッカアーム７のカム
フロア面7cに対して相対的に略上方または同一位置まで
移動し、このカムフロア面8cおよび9cがそれぞれ中高速
用カム４および５の周面に当接する。On the other hand, when the rocker shaft 11 is rotated in the direction of arrow P in FIG. 5 by the operation of the hydraulic cylinder 15 when the engine is in the middle / high rotation range, the thick tops 12a and 13a of the eccentric bushes 12 and 13 are inclined. Located behind (No. 8
Figure). As a result, the cam floor surfaces 8c and 9c of the medium and high speed rocker arms 8 and 9 move relatively upward or to the same position with respect to the cam floor surface 7c of the low speed rocker arm 7, and the cam floor surfaces 8c and 9c Abut against the peripheral surfaces of the cams 4 and 5.
ここで、第９図に示したように、中高速用カム４およ
び５は低速用カム３よりもカムリフト量が大きく形成さ
れているので、第８図に示す状態下でカムシャフト６が
回転された場合、低速用カム３は空転し、一方、中高速
用カム４および５がそれぞれ中高速用ロッカアーム８お
よび９を介して、第９図のリフト特性Ｂに基づきバルブ
１および２を駆動する。この結果、バルブ１および２
は、エンジンの中・高回転数域に適したバルブリフト量
を確保しつつ、燃焼室を開閉する。Here, as shown in FIG. 9, the cam lifts of the middle and high speed cams 4 and 5 are formed larger than the low speed cam 3, so that the cam shaft 6 is rotated under the state shown in FIG. In this case, the low speed cam 3 idles, while the middle and high speed cams 4 and 5 drive the valves 1 and 2 via the middle and high speed rocker arms 8 and 9 based on the lift characteristics B in FIG. As a result, valves 1 and 2
Opens and closes the combustion chamber while ensuring a valve lift suitable for the middle and high engine speed ranges of the engine.
ところで、油圧シリンダ15、ラック16およびピニオン
17の作用でロッカシャフト11が回動されたときには、ス
トッパスクリュー36が位置決め溝32のそれぞれの端部に
当接する。この結果、ロッカシャフト11は、上述の偏心
ブッシュ12および13の厚肉頂部12aおよび13aが斜め前方
にある位置（第７図）、あるいは厚肉頂部12aおよび13a
が斜め後方にある位置（第８図）の各位置に停止する。
上記実施例によれば、低速用カム３にエンジンの低回
転数域に適したカムプロフィールが形成され、中高速用
カム４および５にエンジンの中・高回転数域に適したカ
ムプロフィールが形成され、さらにロッカシャフト11の
偏心ブッシュ12および13に中高速用ロッカアーム８およ
び９をそれぞれ回動自在に嵌挿し、ロッカシャフト11に
直接低速用ロッカアーム７を嵌挿して、ロッカシャフト
11の回動により、低速用カム３と低速用ロッカアーム７
との当接、中高速用カム４および５と中高速用ロッカア
ーム８および９とのそれぞれの当接を選択できるので、
バルブ１および２を低速用カム３あるいは中高速用カム
4,5にて選択的に駆動させることができる。したがっ
て、エンジンの低回転数域から中・高回転数域にかけて
の広い回転数域で、４サイクルエンジンの出力を向上さ
せることができる。By the way, the hydraulic cylinder 15, rack 16 and pinion
When the rocker shaft 11 is rotated by the action of 17, the stopper screw 36 comes into contact with each end of the positioning groove 32. As a result, the rocker shaft 11 is located at a position where the thick tops 12a and 13a of the eccentric bushes 12 and 13 are obliquely forward (FIG. 7), or the thick tops 12a and 13a.
Stops at each position diagonally rearward (FIG. 8).
According to the above embodiment, a cam profile suitable for the low speed range of the engine is formed on the low speed cam 3, and a cam profile suitable for the middle / high speed range of the engine is formed on the middle and high speed cams 4 and 5. Further, the medium and high speed rocker arms 8 and 9 are rotatably fitted into the eccentric bushes 12 and 13 of the rocker shaft 11, respectively, and the low speed rocker arm 7 is directly fitted into the rocker shaft 11 to form the rocker shaft 11.
The rotation of the cam 11 and the low-speed rocker arm 7
Contact between the medium and high speed cams 4 and 5 and the medium and high speed rocker arms 8 and 9 can be selected.
Valves 1 and 2 with low-speed cam 3 or medium-high speed cam
4 and 5 can be selectively driven. Therefore, the output of the four-stroke engine can be improved in a wide rotation speed range from the low rotation speed range to the middle and high rotation speed ranges of the engine.
また、低速用カム３、中高速用カム４および５の選択
を偏心ブッシュ12および13の回動によって行なっている
ので、カム3,4,5の選択時に各部に大きなストレスが生
ずることがない。このため、カム3,4,5をスムーズに選
択することができる。Further, since the selection of the low speed cam 3 and the middle and high speed cams 4 and 5 is performed by the rotation of the eccentric bushes 12 and 13, no great stress is generated in each part when the cams 3, 4 and 5 are selected. Therefore, the cams 3, 4, and 5 can be smoothly selected.
さらに、カムシャフト６を組み付けた状態で、タペッ
トクリアランスを調整するためにシム14bを交換する際
には、ロッカシャフト11を位置決めスプリング31の付勢
力に抗してシリンダヘッド21の外方へスライドさせた
後、周方向に若干回動させる。すると、ストッパスクリ
ュー36の先端部がスライド溝33内を移動した後、スライ
ド保持溝34内へ至る。このストッパスクリュー36とスラ
イド保持溝34との係合により、ロッカシャフト11はその
位置に停止し、シリンダヘッド21の外方向へスライドし
た状態に保持される。この状態では、低速用ロッカアー
ム７、中高速用ロッカアーム８および９がスライドし、
シム14bの直上にこれらのロッカアーム7,8および９が存
在しないので、このシム14bを容易に交換できる。Further, when the shim 14b is exchanged to adjust the tappet clearance with the camshaft 6 assembled, the rocker shaft 11 is slid out of the cylinder head 21 against the urging force of the positioning spring 31. After that, it is slightly rotated in the circumferential direction. Then, after the tip of the stopper screw 36 moves in the slide groove 33, it reaches the slide holding groove 34. By the engagement between the stopper screw 36 and the slide holding groove 34, the rocker shaft 11 stops at that position, and is held in a state where the cylinder head 21 is slid outward. In this state, the rocker arm 7 for low speed and the rocker arms 8 and 9 for medium and high speed slide,
Since these rocker arms 7, 8 and 9 are not directly above the shim 14b, the shim 14b can be easily replaced.
このように、シム14b交換時にロッカシャフト11をス
ライド位置に保持できるので、作業者が両手でシム14b
を交換できる。このため、交換作業が容易になり、短時
間で行なうことができるので、シム14bの交換作業を効
率的に実施できる。As described above, since the rocker shaft 11 can be held at the slide position when the shim 14b is replaced, the operator can use the shim 14b with both hands.
Can be replaced. Therefore, the replacement work is facilitated and can be performed in a short time, so that the replacement work of the shim 14b can be efficiently performed.
なお、上記実施例では、中高速用カム４および５のカ
ムプロフィールが第９図の破線Ｂに示すものである場合
につき述べたが、この中高速用カム４および５のカムプ
ロフィールを第10図の破線Ｂ′あるいは第11図の破線
Ｂ″に示すものとして、エンジンの中・高回転時におけ
るバルブ１および２のリフトを変更してもよい。In the above-described embodiment, the case where the cam profiles of the middle and high speed cams 4 and 5 are indicated by broken line B in FIG. 9 has been described. However, the cam profiles of the middle and high speed cams 4 and 5 are shown in FIG. The lift of the valves 1 and 2 when the engine is running at a medium or high speed may be changed as shown by a broken line B 'in FIG. 11 or a broken line B "in FIG.
また、上記実施例では、ロッカシャフト11の回転駆動
源として油圧シリンダ15を用いる場合につき説明した
が、この回転駆動源としてモータを用い、プーリおよび
ベルト等の動力伝達手段によってロッカシャフト11を回
転駆動させるようにしてもよい。Further, in the above embodiment, the case where the hydraulic cylinder 15 is used as the rotational drive source of the rocker shaft 11 has been described. However, a motor is used as the rotational drive source, and the rocker shaft 11 is rotationally driven by power transmission means such as a pulley and a belt. You may make it do.
以上のように、この発明に係る４サイクルエンジンの
動弁装置によれば、回動可能に支持されたロッカシャフ
トにエキセントリック大径部が形成され、第２および第
３ロッカアームがこのエキセントリック大径部に嵌挿さ
れると共に、第１ロッカアームが第２および第３ロッカ
アームの間に配置されて直接ロッカシャフトに嵌挿され
たことから、ロッカシャフトの回動による上記カムの選
択によって、広い回転数域に亘りエンジン出力を向上さ
せることができる。As described above, according to the valve train of a four-stroke engine according to the present invention, the eccentric large-diameter portion is formed on the rotatably supported rocker shaft, and the second and third rocker arms are connected to the eccentric large-diameter portion. And the first rocker arm is disposed between the second and third rocker arms and directly inserted into the rocker shaft. By selecting the cam by rotating the rocker shaft, a wide rotation speed range is obtained. The engine output can be improved over the entire range.
また、ロッカシャフトには位置決め溝、スライド溝お
よびスライド保持溝が連続して形成され、これらの溝に
ストッパスクリューの先端部が収容されることから、タ
ペットクリアランス調整用のシムを交換する際にロッカ
シャフトをスライドさせる場合には、ストッパスクリュ
ーの先端部をスライド保持溝に係合させれば、ロッカシ
ャフトをスライド位置に保持できるので、シムの交換作
業が容易になり、シムの交換効率を向上させることがで
きる。In addition, a positioning groove, a slide groove, and a slide holding groove are continuously formed on the rocker shaft, and the leading end of the stopper screw is housed in these grooves. When the shaft is slid, the rocker shaft can be held at the slide position by engaging the tip of the stopper screw with the slide holding groove, so that the shim replacement work is facilitated and the shim replacement efficiency is improved. be able to.
第１図は第２図のＩ−Ｉ線に沿う断面図、第２図は第５
図の動弁装置が適用されたシリンダヘッドの部分平面
図、第３図は第２図のIII−III線に沿う断面図、第４図
は第１図のロッカシャフトの他端部を示す斜視図、第５
図はこの発明に係る４サイクルエンジンの動弁装置の一
実施例を示す斜視図、第６図は第５図の動弁装置の平面
図、第７図および第８図は第５図の動弁装置の作用を示
す動作状態図、第９図は第１図および第５図のカムのカ
ムプロフィールを示す図、第10図および第11図は第９図
に示すカムプロフィールのそれぞれの変形例を示す図で
ある。 1,2……バルブ、３……低速用カム、4,5……中高速用カ
ム、７……低速用ロッカアーム、8,9……中高速用ロッ
カアーム、11……ロッカシャフト、12,13……偏心ブッ
シュ、14b……シム、21……シリンダヘッド、31……位
置決めスプリング、32……位置決め溝、33……スライド
溝、34……スライド保持溝、36……ストッパスクリュ
ー、Ａ……低速用カムのカムプロフィール、Ｂ……中高
速用カムのカムプロフィール。FIG. 1 is a sectional view taken along line II of FIG. 2, and FIG.
FIG. 3 is a partial plan view of a cylinder head to which the valve train shown in FIG. 3 is applied, FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III of FIG. 2, and FIG. 4 is a perspective view showing the other end of the rocker shaft of FIG. Figure, fifth
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a valve train of a four-stroke engine according to the present invention, FIG. 6 is a plan view of the valve train of FIG. 5, and FIGS. FIG. 9 is a view showing the cam profile of the cam shown in FIGS. 1 and 5, and FIGS. 10 and 11 are modifications of the cam profile shown in FIG. FIG. 1,2 valve, 3 low speed cam, 4,5 medium speed cam, 7 low speed rocker arm, 8,9 medium speed rocker arm, 11 rocker shaft, 12,13 ... Eccentric bush, 14b Shim, 21 Cylinder head, 31 Positioning spring, 32 Positioning groove, 33 Slide groove, 34 Slide holding groove, 36 Stopper screw, A Cam profile of low speed cam, B ... Cam profile of middle and high speed cam.
Claims (1)
リック大径部が形成されたロッカシャフトと、このロッ
カシャフトに直接嵌挿された第１のロッカアームと、こ
の第１のロッカアームの両側に配置されて上記エキセン
トリック大径部に嵌挿された第２および第３のロッカア
ームと、上記第１、第２および第３のロッカアームをそ
れぞれ駆動する第１、第２および第３のカムと、を有
し、上記第２および第３のカムが同じカムプロフィール
に形成され、上記第１のカムのカムプロフィールが上記
カムプロフィールと異なって形成され、また、上記ロッ
カシャフトを支持するシリンダヘッドにはストッパスク
リューが取り付けられ、上記ロッカシャフトには、この
ストッパスクリューの先端部を収容して上記ロッカシャ
フトの回動位置を規制する位置決め溝と、この位置決め
溝から上記ロッカシャフトの軸方向に延びこのロッカシ
ャフトのスライドを許容するスライド溝と、このスライ
ド溝に連続し上記ロッカシャフトのスライド位置を保持
させるスライド保持溝と、がそれぞれ設けられたことを
特徴とする４サイクルエンジンの動弁装置。1. A rocker shaft rotatably supported and having an eccentric large diameter portion formed thereon, a first rocker arm directly inserted into the rocker shaft, and disposed on both sides of the first rocker arm. And second and third rocker arms fitted into the eccentric large diameter portion, and first, second and third cams for driving the first, second and third rocker arms, respectively. The second and third cams are formed in the same cam profile, the cam profile of the first cam is formed differently from the cam profile, and a stopper screw is provided on a cylinder head supporting the rocker shaft. The rocker shaft is mounted and accommodates the tip of the stopper screw to regulate the rotation position of the rocker shaft. A positioning groove that extends from the positioning groove in the axial direction of the rocker shaft to allow the rocker shaft to slide, and a slide holding groove that is continuous with the slide groove and that holds the slide position of the rocker shaft. A valve train for a four-stroke engine, each of which is provided.
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
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1990
- 1990-03-20 JP JP6827690A patent/JP2864398B2/en not_active Expired - Fee Related
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