JP6368375B2 - Valve mechanism of internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の動弁機構に関する。 The present invention relates to a valve mechanism for an internal combustion engine.
シリンダヘッド上に設けられる1本のカムシャフトが設けられた動弁機構を備えたSOHC型の内燃機関は、同カムシャフトの回転により揺動する吸気ロッカアームと排気ロッカアームが、それぞれ吸気バルブと排気バルブを作動して燃焼室に臨む吸気ポートの開口と排気ポートの開口をそれぞれ所定のタイミングで開閉する。 An SOHC type internal combustion engine provided with a valve operating mechanism provided with a single camshaft provided on a cylinder head has an intake rocker arm and an exhaust rocker arm which are swung by rotation of the camshaft. To open and close the opening of the intake port and the opening of the exhaust port facing the combustion chamber at predetermined timings.
吸気ロッカアームと排気ロッカアームは、互いの干渉を避けてカムシャフトの軸方向にオフセットしており、したがって、吸気ロッカアームと排気ロッカアームを揺動するカムシャフトは、それぞれ軸方向に離れて設けられた吸気用カムロブと排気用カムロブを有しているのが、一般的である(例えば、特許文献1参照)。 The intake rocker arm and the exhaust rocker arm are offset in the axial direction of the camshaft to avoid mutual interference. Therefore, the camshafts that swing the intake rocker arm and the exhaust rocker arm are separated from each other in the axial direction. It is common to have a cam lobe and an exhaust cam lobe (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に開示されたSOHC型の内燃機関は、共通のロッカアームシャフトに吸気ロッカアームと排気ロッカアームが揺動自在に軸支され、カムシャフトのカム軸線方向視で揺動軸支部が互いに重なっており、各揺動軸支部からそれぞれ両側にカムシャフトに垂直な方向にカム側アーム部とバルブ側アーム部が直線的に延出していて、吸気ロッカアームと排気ロッカアームは、カムシャフトに垂直で互いに平行に配設されている。
In the SOHC type internal combustion engine disclosed in
互いに平行な吸気ロッカアームと排気ロッカアームの各揺動軸支部から延出したカム側アーム部が、カムシャフトの軸方向に離れて設けられた吸気用カムロブと排気用カムロブにそれぞれと接する。 Cam-side arm portions extending from the swinging shaft support portions of the intake rocker arm and the exhaust rocker arm that are parallel to each other are in contact with the intake cam lobe and the exhaust cam lobe provided apart in the axial direction of the camshaft.
このように、カムシャフトの吸気用カムロブと排気用カムロブが離間して設けられることで、カムシャフトのカムロブ周辺が軸方向に拡がっており、内燃機関の小型化を妨げている。 As described above, the intake cam lobe and the exhaust cam lobe of the camshaft are provided apart from each other, so that the periphery of the camshaft of the camshaft extends in the axial direction, thereby preventing the downsizing of the internal combustion engine.
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、カムシャフトのカムロブ周辺を軸方向に小さく抑え、内燃機関の小型化を図ることができる内燃機関の動弁機構を供する点にある。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a valve operating mechanism for an internal combustion engine that can suppress the periphery of the cam lobe of the cam shaft in the axial direction and reduce the size of the internal combustion engine. In the point.
上記目的を達成するために、本発明は、
シリンダヘッド上に設けられ、カムロブを有する1本のカムシャフトと、カムロブの作用を受けて揺動し、それぞれ吸気バルブと排気バルブを作動して燃焼室に臨む吸気ポートの開口と排気ポートの開口をそれぞれ所定のタイミングで開閉する吸気ロッカアームと排気ロッカアームとを備え、前記吸気ロッカアームと排気ロッカアームは、それぞれ、前記カムロブに接するカム側アーム部と前記吸気バルブおよび前記排気バルブに作用するバルブ側アーム部とを有する、SOHC型内燃機関の動弁機構において、
前記吸気ロッカアームと排気ロッカアームのうち一方のロッカアームのカム側アーム部が屈曲部をなし、他方のロッカアームのバルブ側アーム部が屈曲部をなし、前記両屈曲部が互いに隣接して配置され、
前記吸気ロッカアームと前記排気ロッカアームは、前記カムシャフトのカム軸線方向視で部分的に重なるとともに、内燃機関のシリンダ軸線方向視で交差するように重なり、前記カムシャフトに形成された前記カムロブが単体に統合され、
前記吸気ロッカアームと前記排気ロッカアームは、前記吸気バルブと前記排気バルブの間に配設された共通のロッカアームシャフトに、それぞれの揺動軸支部において揺動自在に軸支され、
それぞれの揺動軸支部から相反する側に前記カム側アーム部と前記バルブ側アーム部とが延出し、
前記吸気ロッカアームと前記排気ロッカアームのうち一方のロッカアームのカム側アーム部は、前記ロッカアームシャフトの軸方向で他方のロッカアーム側に前記屈曲部で屈曲して、該カム側アーム部の先端接触部が他方のロッカアームの揺動軸支部と同じ軸方向位置に偏移し、
他方のロッカアームのバルブ側アーム部は、前記軸方向で一方のロッカアーム側に前記屈曲部で屈曲して、該バルブ側アーム部の先端作用部が一方のロッカアームの揺動軸支部と同じ軸方向位置に偏移することを特徴とする内燃機関の動弁機構を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
One camshaft provided on the cylinder head, having a cam lobe, and swinging under the action of the cam lobe, and operating the intake valve and the exhaust valve, respectively, the intake port opening and the exhaust port opening facing the combustion chamber The intake rocker arm and the exhaust rocker arm each open and close at predetermined timings, and the intake rocker arm and the exhaust rocker arm respectively include a cam side arm portion that contacts the cam lobe, and a valve side arm portion that acts on the intake valve and the exhaust valve. In the valve operating mechanism of the SOHC type internal combustion engine,
Among the intake rocker arm and the exhaust rocker arm, the cam side arm portion of one rocker arm forms a bent portion, the valve side arm portion of the other rocker arm forms a bent portion, and both the bent portions are arranged adjacent to each other,
The intake rocker arm and the exhaust rocker arm partially overlap when viewed from the cam shaft direction of the camshaft, and overlap so as to intersect when viewed from the cylinder axis direction of the internal combustion engine, so that the cam lobe formed on the camshaft is a single unit. Integrated ,
The intake rocker arm and the exhaust rocker arm are pivotally supported on a common rocker arm shaft disposed between the intake valve and the exhaust valve so as to be swingable at respective swing shaft support portions,
The cam side arm part and the valve side arm part extend to the opposite sides from the respective swing shaft support parts,
The cam side arm portion of one of the intake rocker arm and the exhaust rocker arm is bent at the bent portion toward the other rocker arm in the axial direction of the rocker arm shaft, and the tip contact portion of the cam side arm portion is the other. Shift to the same axial position as the rocker arm's rocking shaft support,
The valve side arm portion of the other rocker arm is bent at the bent portion toward the one rocker arm side in the axial direction, and the tip acting portion of the valve side arm portion is in the same axial position as the swinging shaft support portion of the one rocker arm. It is shifted to provide a valve operating mechanism for an internal combustion engine characterized by.
本発明の好適な実施形態によれば、前記吸気ロッカアームと前記排気ロッカアームの前記カムロブに接する各カム側アーム部の先端接触部は、回転自在に軸支されたローラである。 According to a preferred embodiment of the present invention, the tip contact portions of the cam side arm portions of the intake rocker arm and the exhaust rocker arm that are in contact with the cam lobes are rollers that are rotatably supported.
本発明の好適な実施形態では、前記ローラは、片持ち支持される。 In a preferred embodiment of the present invention, the roller is cantilevered.
本発明の内燃機関の動弁機構によれば、SOHC型の内燃機関の動弁機構において、吸気ロッカアームと排気ロッカアームは、カムシャフトのカム軸線方向視で部分的に重なるとともに、シリンダ軸線方向視で交差するように重なり、カムシャフトに形成された共通のカムロブにより作動されるので、カムシャフトにはカムロブが1つ形成され、吸気ロッカアームと排気ロッカアームがシリンダ軸線方向視で交差するように重なって双方が1つの共通のカムロブに接する構成で、カムシャフトのカムロブ周辺を軸方向に小さく抑え、内燃機関の小型化を図ることができる。
一方のロッカアームのカム側アーム部の屈曲部と前記他方のロッカアームのバルブ側アーム部の屈曲部は、互いに近傍に位置するので、吸気ロッカアームと排気ロッカアームは、各屈曲部を1つ処に集約することで、よりコンパクトに構成され、益々シリンダヘッドの小型化を図ることができる。
吸気ロッカアームと排気ロッカアームは、吸気バルブと排気バルブの間に配設された共通のロッカアームシャフトに揺動自在に軸支され、それぞれ揺動軸支部から相反する側にカム側アーム部とバルブ側アーム部とが延びているので、吸気ロッカアームと排気ロッカアームはロッカアームシャフトを共通にすることで、部品点数を減らし、ロッカアームシャフトの周辺を小さく抑えてシリンダヘッドを小型にし、内燃機関の小型化を図ることができる。
吸気ロッカアームと排気ロッカアームのうち一方のロッカアームのカム側アーム部は、軸方向で他方のロッカアーム側に屈曲して、該カム側アーム部の先端接触部が他方のロッカアームの揺動軸支部と同じ軸方向位置に偏移するので、吸気ロッカアームと排気ロッカアームの各カム側アーム部の先端接触部を軸方向で略同じ位置にし、共通のカムロブの軸方向幅を狭くして、動弁機構のカムシャフトのカムロブ周辺を軸方向に小さく抑えてコンパクトに構成することができ、かつ他方のロッカアームのバルブ側アーム部は、軸方向で一方のロッカアーム側に屈曲して、該バルブ側アーム部の先端作用部が一方のロッカアームの揺動軸支部と同じ軸方向位置に偏移するので、吸気ロッカアームと排気ロッカアームの各バルブ側アーム部の先端作用部を軸方向で略同じ位置にすることができ、よって吸気バルブと排気バルブを軸方向で略同じ位置として狭い軸方向幅内に収めることで、動弁機構全体をコンパクトに構成してシリンダヘッドをより一層小型化することができ、内燃機関の一層の小型化を図ることができる。
According to the valve operating mechanism of the internal combustion engine of the present invention, in the valve operating mechanism of the SOHC type internal combustion engine, the intake rocker arm and the exhaust rocker arm partially overlap in the cam shaft direction view of the camshaft and in the cylinder axis direction view. Since the camshafts are overlapped and actuated by a common cam lobe formed on the camshaft, one cam lobe is formed on the camshaft, and the intake rocker arm and the exhaust rocker arm overlap each other as viewed in the cylinder axial direction. However, the camshaft periphery of the camshaft can be kept small in the axial direction, and the internal combustion engine can be downsized.
Since the bent portion of the cam side arm portion of the one rocker arm and the bent portion of the valve side arm portion of the other rocker arm are located in the vicinity of each other, the intake rocker arm and the exhaust rocker arm are integrated in one place. As a result, the cylinder head can be made more compact, and the size of the cylinder head can be further reduced.
The intake rocker arm and the exhaust rocker arm are pivotably supported on a common rocker arm shaft disposed between the intake valve and the exhaust valve, and the cam side arm portion and the valve side arm are on opposite sides of the swing shaft support portion. The intake rocker arm and exhaust rocker arm share the same rocker arm shaft, reducing the number of parts, keeping the periphery of the rocker arm shaft small, downsizing the cylinder head, and downsizing the internal combustion engine Can do.
The cam side arm portion of one of the intake rocker arm and the exhaust rocker arm is bent in the axial direction toward the other rocker arm, and the tip contact portion of the cam side arm portion is the same axis as the swinging shaft support portion of the other rocker arm. The camshaft of the valve mechanism is designed so that the tip contact portions of the cam side arm portions of the intake rocker arm and exhaust rocker arm are substantially the same position in the axial direction and the common cam lobe is narrowed in the axial width. The cam side of the other rocker arm can be configured compactly, and the valve side arm portion of the other rocker arm is bent toward the one rocker arm side in the axial direction, so that the tip acting portion of the valve side arm portion is Shifts to the same axial position as the rocking shaft support of one rocker arm, so that the tip work of each valve side arm part of the intake rocker arm and exhaust rocker arm The cylinder head can be made compact by configuring the entire valve operating mechanism by making the intake valve and exhaust valve substantially the same position in the axial direction and accommodating them within a narrow axial width. The internal combustion engine can be further reduced in size.
本発明の好適な実施形態によれば、吸気ロッカアームと排気ロッカアームのカムロブに接する各カム側アーム部の先端接触部は、回転自在に軸支されたローラであるので、カブロブとの接触による摺動抵抗を下げることができる。 According to a preferred embodiment of the present invention, the tip contact portions of the cam side arm portions that contact the cam lobes of the intake rocker arm and the exhaust rocker arm are rollers that are rotatably supported, so that the sliding due to the contact with the cloblob is performed. Resistance can be lowered.
ローラは、片持ち支持されることで、一方のローラ軸受部を省略でき、吸気ロッカアームと排気ロッカアームの軸方向幅を小さく抑えることができ、動弁機構の小型化を図ることができる。By supporting the roller in a cantilever manner, one roller bearing portion can be omitted, the axial width of the intake rocker arm and the exhaust rocker arm can be kept small, and the valve mechanism can be downsized.
以下、本発明に係る一実施の形態について図1ないし図7に基づいて説明する。
本実施の形態の内燃機関10は、自動二輪車に搭載されるSOHC型2バルブの単気筒4ストローク内燃機関であり、車体(図示せず)に対してクランクシャフト12を車体幅方向に指向させ、気筒を若干前傾させて起立した姿勢で車体に懸架される。
なお、本明細書の説明および特許請求の範囲において、前後左右の向きは、本実施の形態に係る自動二輪車の直進方向を前方とする通常の基準に従うものとする。
図中矢印FRは車両前方を、LHは車両左方を、RHは車両右方を、RRは車両後方をそれぞれ示す。
Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
The
In the description and claims of the present specification, the front-rear and left-right directions are based on a normal standard in which the straight traveling direction of the motorcycle according to the present embodiment is the front.
In the figure, arrow FR indicates the front side of the vehicle, LH indicates the left side of the vehicle, RH indicates the right side of the vehicle, and RR indicates the rear side of the vehicle.
図1は、本発明を適用した一実施の形態に係る内燃機関10の一部断面とした左側面図である。
内燃機関10のクランクシャフト12を回転自在に軸支するクランクケース11は、クランクシャフト12の後方に配設されるメインシャフト13とカウンタシャフト14の間に変速歯車機構15が構成されており、カウンタシャフト14は出力軸である。
FIG. 1 is a left side view of a partial cross section of an
A
クランクケース11の上には、1本のシリンダボア16bが形成されたシリンダブロック16と、シリンダブロック16の上にガスケットを介してシリンダヘッド17が重ねられ、一体に締結され、シリンダヘッド17の上方をシリンダヘッドカバー18が覆っている。
クランクケース11の上に重ねられるシリンダブロック16,シリンダヘッド17,シリンダヘッドカバー18は、クランクケース11から若干前傾した姿勢で上方に延出している(図1参照)。
A
The
シリンダブロック16のシリンダボア16bにピストン20が往復摺動自在に嵌合され、ピストン20のピストンピン20pとクランクシャフト12のクランクピン12pとの間をコンロッド21が連接してクランク機構を構成している。
The
シリンダブロック16のシリンダボア16b内を摺動するピストン20の頂面と同頂面が対向するシリンダヘッド17の天井面との間に燃焼室22が構成される。
シリンダヘッド17には、天井面にシリンダボア16bの中心軸線であるシリンダ軸線Cyに関して互いに反対位置に1つずつ吸気弁口23と排気弁口24が燃焼室22に臨んで開口されるとともに、吸気弁口23と排気弁口24から各々吸気ポート23pと排気ポート24pが互いに離れる方向に湾曲しながら延出して形成されている。
A
In the
図2を参照して、シリンダヘッド17に一体に嵌着された弁ガイド25g,26gにそれぞれ摺動可能に支持される吸気バルブ25と排気バルブ26は、シリンダ軸線Cyに関して略対称に、燃焼室22に向かって斜めに設けられて、吸気ポート23pと排気ポート24pが燃焼室22に臨む吸気弁口23と排気弁口24をそれぞれ開閉する。
Referring to FIG. 2, an
吸気バルブ25および排気バルブ26は、燃焼室22に臨む吸気弁口23と排気弁口24を閉じるように、弁ばね25s,26sにより上方に付勢されており、シリンダヘッド17の上に設けられる動弁機構30により駆動されて、吸気ポート23pの吸気弁口23および排気ポート24pの排気弁口24をクランクシャフト12の回転に同期して開閉する。
The
動弁機構30は、シリンダヘッド17の上に1本のカムシャフト31が左右方向に指向して軸支されたSOHC型内燃機関の動弁機構であり、図3に図示されるように、カムシャフト31は、左右をベアリング33L,33Rにより回転自在に軸支されて架設され、カムシャフト31の左右ベアリング33L,33Rの間でシリンダ軸線Cyより左側に所定のカムプロファイルを備えたカムロブ32が拡径して1つ形成されている。
The
カムシャフト31の左側のベアリング33Lを貫通した左端部には、カムチェーンスプロケット34が嵌着され、同カムチェーンスプロケット34とクランクシャフト12に嵌着された図示されないカムチェーンスプロケットとの間にカムチェーン35が架渡され、クランクシャフト12の回転を半分の回転速度でカムシャフト31に伝達する。
A
このカムシャフト31の上方にロッカアームシャフト41が平行に両端を軸受部42R,42Lに支持されて1本架設されている。
この1本のロッカアームシャフト41に吸気ロッカアーム43と排気ロッカアーム44が、互いに隣接して揺動自在に軸支されている。
One
An
図3に示されるように、吸気ロッカアーム43の左側に排気ロッカアーム44が配置され、排気ロッカアーム44の下方にカムシャフト31の1つのカムロブ32が位置している。
すなわち、カムロブ32は、カムシャフト31のカム軸線Cxの軸方向位置(左右方向位置)が排気ロッカアーム44側に偏っている。
なお、図中、カムロブ32は、散点模様が施されている。
As shown in FIG. 3, the
That is, in the
In the figure, the
吸気ロッカアーム43と排気ロッカアーム44は、共通のロッカアームシャフト41に中央部を軸支される。
図2および図4を参照して、吸気ロッカアーム43は、中央の揺動軸支部43aから後方にシリンダ軸線Cyの後方に位置する吸気バルブ25の上端に向けてバルブ側アーム部43vが延出し、他方、揺動軸支部43aから前方に延出するカム側アーム部43cは、排気ロッカアーム44側に屈曲してカムシャフト31の軸方向で排気ロッカアーム44側に偏った位置にあるカムロブ32のカム周面に向かって延びている。
The
2 and 4, the
同様に、図2および図4を参照して、排気ロッカアーム44は、中央の揺動軸支部44aから後方に軸方向で排気ロッカアーム44側に偏った位置にあるカムロブ32のカム周面に向けてカム側アーム部44cが延出し、他方、揺動軸支部44aから前方に延出するバルブ側アーム部44vは、吸気ロッカアーム43側に屈曲してシリンダ軸線Cyの前方に位置する排気バルブ26の上端に向かって延びている。
Similarly, referring to FIG. 2 and FIG. 4, the
したがって、吸気ロッカアーム43と排気ロッカアーム44は、図2に示すカム軸線Cxの指向する方向に視たカム軸線方向視で中央の揺動軸支部43a,44aが重なるとともに、図4に示すシリンダ軸線Cyの指向する方向に視たシリンダ軸線方向視で吸気ロッカアーム43のカム側アーム部43cと排気ロッカアーム44のバルブ側アーム部44vが交差するように重なる。
Therefore, the
そして、吸気ロッカアーム43は、バルブ側アーム部43vの先端に螺着された調整ネジ43tが弁ばね25sにより上方に付勢された吸気バルブ25のバルブステムの上端に接し、カム側アーム部43cの先端の二股に分岐した一対のローラ軸受部43cc,43ccに支軸43raを介して吸気側ローラ43rが回転自在に軸支されており、このローラ43rがカムシャフト31のカムロブ32のカム周面に転がり接触する。
The
他方、排気ロッカアーム44は、バルブ側アーム部44vの先端に螺着された調整ネジ44tが弁ばね26sにより上方に付勢された排気バルブ26のバルブステムの上端に接し、カム側アーム部44cの先端の二股に分岐した一対のローラ軸受部44cc,44ccに支軸44raを介して排気側ローラ44rが回転自在に軸支されており、このローラ44rがカムシャフト31のカムロブ32のカム周面に転がり接触する。
On the other hand, the
図4を参照して、吸気ロッカアーム43のカム側アーム部43cは、軸方向で排気ロッカアーム44側(左側)に屈曲して、カム側アーム部43cの先端接触部である吸気側ローラ43rが排気ロッカアーム44の揺動軸支部44aと同じ軸方向位置に偏移している。
Referring to FIG. 4, the cam
図4および図5に示されるように、吸気ロッカアーム43のカム側アーム部43cの先端の吸気側ローラ43rと排気ロッカアーム44のカム側アーム部44cの先端の排気側ローラ44rとは、カムシャフト31の軸線方向位置が同じであり、カムシャフト31の1つのカムロブ32とも軸方向位置を同じくして、共通のカムロブ32のカム周面に転がり接触している。
なお、吸気側ローラ43rの左側面と排気側ローラ44rの左側面は、カムロブ32の左側面と略同一面上にある。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
The left side surface of the
また、排気ロッカアーム44のバルブ側アーム部44vは、軸方向で吸気ロッカアーム43側(右側)に屈曲して、バルブ側アーム部44vの先端作用部である調整ネジ44tが吸気ロッカアーム43の揺動軸支部43aと同じ軸方向位置に偏移している。
Further, the valve
図2および図4に示されるように、吸気ロッカアーム43のカム側アーム部43cの屈曲部43eと排気ロッカアーム44のバルブ側アーム部44vの屈曲部44eは、互いに近傍に位置する。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
以上のように、本動弁機構30は構成されており、クランクシャフト12に同期してカムシャフト31が回転すると、共通のカムシャフト31の共通のカムロブ32に転がり接触する一方のカム側アーム部43c,44cの先端のローラ43r,44rを介して吸気ロッカアーム43と排気ロッカアーム44がそれぞれ所定のタイミングで揺動し、揺動する他方のバルブ側アーム部43v,44vの先端の調整ねじ43t,44tが吸気バルブ25と排気バルブ26を作動して燃焼室22に臨む吸気ポート23pの吸気弁口23と排気ポート24pの排気弁口24をそれぞれ所定のタイミングで開閉する。
As described above, the
本内燃機関10は、動弁機構30にデコンプ機構50が設けられている。
吸気ロッカアーム43と排気ロッカアーム44をともに揺動させるカムシャフト31のカムロブ32の左側面にデコンプ部材51が設けられており、排気ロッカアーム44のカム側アーム部44cのローラ44rを支持する左側のローラ軸受部44ccには、デコンプ部材51と同じ軸方向位置にあって、カムシャフト31に向けて突出したデコンプカム被接触部である突起部44pが形成されている。
In the
A
図6に示されるように、カム側アーム部44cの突起部44pは、排気側ローラ44rがカムロブ32のベース円Bcに接しているときに、カムロブ32の左側面に沿ってベース円Bcより若干内側に突出している。
As shown in FIG. 6, the
図6を参照して、デコンプ部材51は、カムロブ32の左側面に支軸52に軸支される基端部51aからカムシャフト31の軸部の周囲をカムシャフト31の回転方向とは反対方向に円弧状にデコンプウエイト部51wがカムロブ32の左側面に沿って延びて、デコンプウエイト部51wの先端部にデコンプカム部51cが形成されている。
Referring to FIG. 6, the
デコンプ部材51は、基端部51aがカムロブ32のカム山32aの側面のベース円Bcの内側に支軸52により軸支され、デコンプウエイト部51wは、基端部51aからカムシャフト31の回転方向とは反対方向にカムシャフト31の軸部の周りを半周以上に亘って円弧状に延びており、デコンプウエイト部51wの先端部に形成されるデコンプカム部51cがカムロブ32のカム山32aとカムシャフト31の軸部に関して略反対側に位置する。
The
図2および図3に示されるように、デコンプ部材51は、カムシャフト31のカム軸線Cxの軸方向に一定の厚みを有する板状部材である。
そして、図6に示されるように、デコンプ部材51は、全体がカムロブ32のカムプロファイルの内側であって、さらにカムロブ32のベース円Bc内にある。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
As shown in FIG. 6, the
デコンプ部材51の円弧状をなすデコンプウエイト部51wは、その半周強に亘る内周面がカムシャフト31の軸部に略沿っており、その内周面の中央部にカムシャフト31の外周面と曲率を同じくする中央当接面51wcが形成され、内周面の先端部にもカムシャフト31の外周面と曲率を同じくする先端当接面51wsが形成されている。
支軸52を中心に揺動するデコンプ部材51は、中央当接面51wcと先端当接面51wsがカムシャフト31の軸部に当接することにより揺動範囲が規制される。
The
The
支軸52のデコンプ部材51の基端部51aより突出した部分にコイル状のトーションスプリング55が巻回され、その一端部がカムシャフト31に径方向に穿孔された孔に挿入され、他端部がデコンプ部材51のデコンプウエイト部51wの外周面に係止されている。
A coiled
このトーションスプリング55によりデコンプ部材51は、図6で時計回りに付勢され、デコンプウエイト部51wの中央当接面51wcがカムシャフト31の軸部に当接するところで規制されて停止する。
図6の実線で示すデコンプ部材51が、中央当接面51wcがカムシャフト31の軸部に当接したときの状態を示している。
The
The
この状態からカムシャフト31が回転してデコンプ部材51のデコンプウエイト部51wに所定以上の遠心力が働くと、トーションスプリング55の付勢力に抗してデコンプ部材51が反時計回りに揺動し、デコンプウエイト部51wの先端当接面51wsがカムシャフト31の軸部に当接するところで規制されて停止する。
図6の2点鎖線で示すデコンプ部材51が、先端当接面51wsがカムシャフト31の軸部に当接したときの状態を示している。
When the
The
デコンプ部材51の円弧状のデコンプウエイト部51wは、外周面が先端部において径方向外側に突出してデコンプカム部51cを形成している。
カムシャフト31の回転による遠心力が小さく、デコンプ部材51がトーションスプリング55の付勢力によりデコンプウエイト部51wの中央当接面51wcをカムシャフト31の軸部に当接しているとき、すなわちデコンプ部材51が図6において実線で示す状態にあるとき、径方向外側に突出したデコンプカム部51cは、カムロブ32の略ベース円Bcに接する位置にあって、カムロブ32とともに回転するデコンプ部材51の径方向外側に突出したデコンプカム部51cのみが、排気ロッカアーム44のカム側アーム部44cのカムロブ32の左側面に沿ってベース円Bcより若干内側に突出した突起部44pに摺接する。
The arcuate
When the centrifugal force due to the rotation of the
この排気ロッカアーム44の突起部44pに摺接するデコンプカム部51cのデコンプカム面Sc(図6に太線で示す)は、滑らかな湾曲面をなしている。
図6を参照して、径方向外側に突出したデコンプカム部51cにおける排気ロッカアーム44の突起部44pに摺接して作用する図6に太線で示すデコンプカム面Scは、同デコンプカム面Scの任意の点Pのデコンプ部材51の揺動中心(支軸52)を中心とする揺動軌跡である円弧Rsが、同任意の点Pの回転方向側近傍範囲で、同任意の点Pのカムシャフト31の回転中心(カム軸線Cx)を中心とする回転軌跡である円弧Rrの内側になるカムロブ32に対する相対位置に存在する。
A decompression cam surface Sc (indicated by a thick line in FIG. 6) of the
Referring to FIG. 6, the decompression cam surface Sc shown in bold in FIG. 6 acting in sliding contact with the
このように構成することで、デコンプ部材51は、カムシャフト31の回転による遠心力をデコンプウエイト部51wが受けてトーションスプリング55の付勢力に抗して揺動すると、デコンプカム部51cのデコンプカム面Scを揺動軌跡である円弧Rsに沿って径方向内側に没するようにすることができる。
デコンプカム部51cのデコンプカム面Scが径方向内側に没したときは、図6で2点鎖線で示すように、排気ロッカアーム44の突起部44pはデコンプカム面Scに接することがなく、排気ロッカアーム44を揺動させることがない。
With this configuration, when the
When the decompression cam surface Sc of the
また、図6を参照して、径方向外側に突出したデコンプカム部51cのデコンプカム面Scは、同デコンプカム面Scの任意の点Pにおける法線Lが、デコンプ部材51の揺動中心(支軸52)または同揺動中心(支軸52)より前記カムシャフト31の回転方向にずれた位置を通る曲面形状に形成される。
Referring to FIG. 6, the decompression cam surface Sc of the
そのため、図7を参照して、デコンプ部材51のデコンプカム面Scが排気ロッカアーム44の突起部44pに接して作用するときのデコンプカム面Scが受ける反力が、デコンプ部材51の揺動中心(支軸52)に向いてデコンプ部材51を揺動しないか、または、図7に示されるように、デコンプカム面Scが受ける反力F(図7において矢印で示す)が、同揺動中心(支軸52)よりカムシャフト31の回転方向にずれた位置に向いて作用して、デコンプカム部51cを径方向外側に突出する方向にデコンプ部材51を揺動する力(図7で時計回りに揺動する力)が働き、デコンプ部材51はデコンプウエイト部51wの中央当接面51wcがカムシャフト31の軸部に当接して停止した状態にあるので、この停止位置を確固として維持する。
Therefore, referring to FIG. 7, the reaction force received by the decompression cam surface Sc when the decompression cam surface Sc of the
したがって、排気ロッカアーム44の突起部44pが接することで、デコンプカム面Scが受ける反力Fは、デコンプカム部51cを揺動させることなく径方向外側に突出した状態が維持され、よって、排気ロッカアームを確実に揺動させることができる。
Accordingly, the reaction force F received by the decompression cam surface Sc is maintained in a state of projecting radially outward without swinging the
このように、本デコンプ機構50は、デコンプ部材51がデコンプカム部51cとともにデコンプウエイト部51wを一体に備えていて、従来のデコンプカムとデコンプウエイトを別体に有して組み合わせてデコンプ機構を構成するのに比べて大幅に部品点数を削減し複雑な加工を必要としない簡素な構造であるにも拘わらず、カムシャフト31の回転による遠心力によりトーションスプリング55の付勢力に抗してデコンプカム部51cを揺動してデコンプカム面Scを径方向内側に没することができ、一方で、排気ロッカアーム44の突起部44pに接したときデコンプカム部51cのデコンプカム面Scが受ける反力Fは、デコンプカム面Scを径方向内側に没することなく確固として受け止められて、排気ロッカアーム44を確実に揺動させて、デコンプを実行することができる。
Thus, in this
したがって、内燃機関10の機関回転数が小さいとき、すなわちカムシャフト31の回転速度が小さいとき、トーションスプリング55の付勢力によりデコンプ部材51のデコンプカム部51cが径方向外側に突出して、排気ロッカアーム44の突起部44pにデコンプカム面Scが摺接し、このとき、デコンプカム部51cは径方向外側に突出して停止した状態が維持されることで、図7に示すように、排気ロッカアーム44を確実に揺動し、バルブ側アーム部44vの先端の調整ねじ44tが排気バルブ26を押して排気弁口24を開き、燃焼室22内の圧力が抜けるようにし、始動を容易にすることができる。
Therefore, when the engine speed of the
内燃機関10の機関回転数が大きくなり、デコンプ部材51のデコンプウエイト部51wに遠心力が働き、トーションスプリング55の付勢力に抗してデコンプ部材51がカムロブ32に対して揺動すると、デコンプ部材51は図6で2点鎖線で示す位置で停止して、このときデコンプカム部51cは径方向内側に没して排気ロッカアーム44の突起部44pに接しないで、デコンプを実行しなくなる。
When the engine speed of the
以上のように、本デコンプ機構50は、大幅に部品点数を削減して構造を簡素化し加工工数も少ないので、コストが削減されるとともに、デコンプ機構50の占めるスペースが極めて小さくてすみ、動弁機構30をコンパクトに構成して、内燃機関10の小型化を図ることができる。
As described above, the
本SOHC型内燃機関10の動弁機構30において、吸気ロッカアーム43と排気ロッカアーム44は、図2に示すカム軸線Cxの指向する方向に視たカム軸線方向視で中央の揺動軸支部43a,44aが重なるとともに、図4に示すシリンダ軸線Cyの指向する方向に視たシリンダ軸線方向視で吸気ロッカアーム43のカム側アーム部43cと排気ロッカアーム44のバルブ側アーム部44vが交差するように重なり、カムシャフト31に形成された共通のカムロブ32により作動されるので、カムシャフト31にはカムロブ32が1つ形成され、吸気ロッカアーム43と排気ロッカアーム44がシリンダ軸線方向視で交差するように重なって双方が1つの共通のカムロブ32に接する構成で、カムシャフト31のカムロブ32の周辺を軸方向に小さく抑え、内燃機関10の小型化を図ることができる。
In the
吸気ロッカアーム43と排気ロッカアーム44は、吸気バルブ25と排気バルブ26の間に配設された共通のロッカアームシャフト41に揺動自在に軸支され、それぞれ揺動軸支部43a,44aから両側にカムロブ32に接するカム側アーム部43c,44cと吸気バルブ25または排気バルブ26に作用するバルブ側アーム部43v,44vとが延びているので、吸気ロッカアーム43と排気ロッカアーム44はロッカアームシャフト41を共通にすることで、部品点数を減らし、ロッカアームシャフト41の周辺を小さく抑えてシリンダヘッド17を小型にし、内燃機関10の小型化を図ることができる。
The
図4に示されるように、吸気ロッカアーム43のカム側アーム部43cは、軸方向で排気ロッカアーム44側(左側)に屈曲して、カム側アーム部43cの先端接触部である吸気側ローラ43rが排気ロッカアーム44の揺動軸支部44aと同じ軸方向位置に偏移しているので、吸気ロッカアーム43と排気ロッカアーム44の各カム側アーム部43c,44cの先端接触部である吸気側ローラ43rおよび排気側ローラ44rを、軸方向で略同じ位置にすることができ、よって共通のカムロブ32の軸方向幅を狭くし、動弁機構30のカムシャフト31のカムロブ32の周辺を軸方向に小さく抑えてコンパクトに構成し、シリンダヘッド17をより一層小型化することができる。
As shown in FIG. 4, the cam
図4に示されるように、排気ロッカアーム44のバルブ側アーム部44vは、軸方向で吸気ロッカアーム43側(右側)に屈曲して、バルブ側アーム部44vの先端作用部である調整ネジ44tが吸気ロッカアーム43の揺動軸支部43aと同じ軸方向位置に偏移しているので、吸気ロッカアーム43と排気ロッカアーム44の各バルブ側アーム部43v,44vの先端作用部である調整ネジ43t,44tを軸方向で略同じ位置にすることができ、よって吸気バルブ25と排気バルブ26を軸方向で略同じ位置として狭い軸方向幅内に収めて、動弁機構30をコンパクトに構成してシリンダヘッド17をより一層小型化することができる。
As shown in FIG. 4, the valve
本動弁機構30は、上記したように、吸気ロッカアーム43と排気ロッカアーム44の各カム側アーム部43c,44cの先端接触部である吸気側ローラ43rおよび排気側ローラ44rを、軸方向で略同じ位置とし、かつ、各バルブ側アーム部43v,44vの先端作用部である調整ネジ43t,44tを軸方向で略同じ位置にしているので、カムシャフト31のカムロブ32の周辺を軸方向に小さく抑え、吸気バルブ25と排気バルブ26を軸方向で略同じ位置として狭い軸方向幅内に収めることで、動弁機構全体をコンパクトに構成してシリンダヘッド17をより一層小型化することができ、内燃機関10の一層の小型化を図ることができる。
As described above, in the
図2および図4に示されるように、吸気ロッカアーム43のカム側アーム部43cの屈曲部43eと排気ロッカアーム44のバルブ側アーム部44vの屈曲部44eは、互いに近傍に位置するので、吸気ロッカアーム43と排気ロッカアーム44は、各屈曲部43e,44eを1つ処に集約することで、よりコンパクトに構成され、益々シリンダヘッド17の小型化を図ることができる。
2 and 4, since the
吸気ロッカアーム43と排気ロッカアーム44のカムロブ32に接する各カム側アーム部43c,44cの先端接触部は、回転自在に軸支された吸気側ローラ43r,排気側ローラ44rであるので、カムロブ32との接触が転がり接触となり、摺動抵抗を下げることができる。
The tip contact portions of the cam
以上の実施の形態に係る動弁機構では、排気側ローラ44rは、カム側アーム部44cの先端の二股に分岐した一対のローラ軸受部44cc,44ccにより、所謂両持ち支持されていたが、一方のローラ軸受部44ccのみで、片持ち支持としてもよい。
図8は、吸気側ローラ43rと排気側ローラ44rが、ともに左側のローラ軸受部43cc,44ccにより片持ち支持された別の実施の形態を示す。
In the valve operating mechanism according to the above-described embodiment, the
FIG. 8 shows another embodiment in which the
吸気側ローラ43rと排気側ローラ44rのそれぞれ右側のローラ軸受部43cc,44ccが省略されたことにより、吸気ロッカアーム43と排気ロッカアーム44の軸方向幅を小さく抑えることができ、動弁機構の小型化を図ることができる。
なお、排気側ローラ44rを支持する左側のローラ軸受部44ccには、デコンプ部材51のデコンプカム部51cが接触する突起部44pが形成されている。
By omitting the roller bearings 43cc and 44cc on the right side of the
The left roller bearing portion 44cc that supports the
以上、本発明に係る実施形態の内燃機関の動弁機構につき説明したが、本発明の態様は、上記実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲で、多様な態様で実施されるものを含むものである。
なお、各機器の左右の配置は、説明の便宜上、図示のものに特定して記載したが、上記実施形態に示すものと左右逆となる配置のものであってもよく、本発明に含まれる。
As mentioned above, although it demonstrated about the valve operating mechanism of the internal combustion engine of embodiment which concerns on this invention, the aspect of this invention is not limited to the said embodiment, What is implemented in various aspects in the range of the summary of this invention. Is included.
Note that the left and right arrangement of each device has been described specifically for illustration for convenience of explanation, but the arrangement may be reversed to that shown in the above embodiment, and is included in the present invention. .
Cx…カム軸線、Cy…シリンダ軸線、Sc…デコンプカム面、Bc…ベース円、Rr…回転軌跡である円弧、Rs…揺動軌跡である円弧、
10…内燃機関、11…クランクケース、12…クランクシャフト、13…メインシャフト、14…カウンタシャフト、15…変速歯車機構、16…シリンダブロック、17…シリンダヘッド、18…シリンダヘッドカバー、20…ピストン、21…コンロッド、22…燃焼室、23…吸気弁口、24…排気弁口、25…吸気バルブ、26…排気バルブ、
30…動弁機構、31…カムシャフト、32…カムロブ、33…、34…カムチェーンスプロケット、35…カムチェーン、41…ロッカアームシャフト、
43…吸気ロッカアーム、43v…バルブ側アーム部、43t…調整ネジ、43c…カム側アーム部、43e…屈曲部、43cc…ローラ軸受部、43r…吸気側ローラ、
44…排気ロッカアーム、44v…バルブ側アーム部、44e…屈曲部、44t…調整ネジ、44c…カム側アーム部、44cc…ローラ軸受部、44p…突起部、44r…排気側ローラ、
50…デコンプ機構、51…デコンプ部材、51a…基端部、51w…デコンプウエイト部、51c…デコンプカム部、52…支軸、55…トーションスプリング。
Cx: cam axis line, Cy: cylinder axis line, Sc: decompression cam surface, Bc: base circle, Rr: arc as a rotation locus, Rs: arc as a swing locus,
DESCRIPTION OF
30 ... Valve mechanism, 31 ... Cam shaft, 32 ... Cam lobe, 33 ..., 34 ... Cam chain sprocket, 35 ... Cam chain, 41 ... Rocker arm shaft,
43 ... Intake rocker arm, 43v ... Valve side arm part, 43t ... Adjustment screw, 43c ... Cam side arm part, 43e ... Bent part, 43cc ... Roller bearing part, 43r ... Intake side roller,
44 ... Exhaust rocker arm, 44v ... Valve side arm part, 44e ... Bent part, 44t ... Adjustment screw, 44c ... Cam side arm part, 44cc ... Roller bearing part, 44p ... Protrusion part, 44r ... Exhaust side roller,
50 ... Decompression mechanism, 51 ... Decompression member, 51a ... Base end, 51w ... Decompression weight part, 51c ... Decompression cam part, 52 ... Support shaft, 55 ... Torsion spring.
Claims (3)
前記吸気ロッカアーム(43)と排気ロッカアーム(44)のうち一方のロッカアーム(43)のカム側アーム部(43c)が屈曲部(43e)をなし、他方のロッカアーム(44)のバルブ側アーム部(44v)が屈曲部(44e)をなし、前記両屈曲部(43e,44e)が互いに隣接して配置され、
前記吸気ロッカアーム(43)と前記排気ロッカアーム(44)は、前記カムシャフト(31)のカム軸線(Cx)方向視で部分的に重なるとともに、内燃機関のシリンダ軸線(Cy)方向視で交差するように重なり、前記カムシャフト(31)に形成された前記カムロブ(32)が単体に統合され、
前記吸気ロッカアーム(43)と前記排気ロッカアーム(44)は、前記吸気バルブ(25)と前記排気バルブ(26)の間に配設された共通のロッカアームシャフト(41)に、それぞれの揺動軸支部(43a,44a)において揺動自在に軸支され、
それぞれの揺動軸支部(43a,44a)から相反する側に前記カム側アーム部(43c,44c)と前記バルブ側アーム部(43v,44v)とが延出し、
前記吸気ロッカアーム(43)と前記排気ロッカアーム(44)のうち一方のロッカアーム(43)のカム側アーム部(43c)は、前記ロッカアームシャフト(41)の軸方向で他方のロッカアーム(44)側に前記屈曲部(43e)で屈曲して、該カム側アーム部(43c)の先端接触部(43r)が他方のロッカアーム(44)の揺動軸支部(44a)と同じ軸方向位置に偏移し、
他方のロッカアーム(44)のバルブ側アーム部(44v)は、前記軸方向で一方のロッカアーム(43)側に前記屈曲部(44e)で屈曲して、該バルブ側アーム部(44v)の先端作用部(44t)が一方のロッカアーム(43)の揺動軸支部(43a)と同じ軸方向位置に偏移することを特徴とする内燃機関の動弁機構。 A camshaft (31) having a cam lobe (32) provided on the cylinder head (17), and swinging under the action of the cam lobe (32), respectively, and intake valve (25) and exhaust valve (26 ) And an intake rocker arm (43) and an exhaust rocker arm (44) that open and close the opening of the intake port (23p) and the exhaust port (24p) facing the combustion chamber (22) at predetermined timings, respectively. The intake rocker arm (43) and the exhaust rocker arm (44) are respectively a cam side arm portion (43c, 44c) contacting the cam lobe (32), a valve acting on the intake valve (25) and the exhaust valve (26). In a valve operating mechanism of an SOHC type internal combustion engine having side arm portions (43v, 44v),
Among the intake rocker arm (43) and exhaust rocker arm (44), the cam side arm portion (43c) of one rocker arm (43) forms a bent portion (43e), and the valve side arm portion (44v) of the other rocker arm (44). ) Forms a bent portion (44e), the two bent portions (43e, 44e) are arranged adjacent to each other,
The intake rocker arm (43) and the exhaust rocker arm (44) partially overlap when viewed from the cam axis (Cx) direction of the camshaft (31) and intersect when viewed from the cylinder axis (Cy) direction of the internal combustion engine. The cam lobe (32) formed on the camshaft (31) is integrated into a single unit ,
The intake rocker arm (43) and the exhaust rocker arm (44) are respectively connected to a common rocker arm shaft (41) disposed between the intake valve (25) and the exhaust valve (26). (43a, 44a) is pivotally supported in a swingable manner,
The cam side arm portion (43c, 44c) and the valve side arm portion (43v, 44v) extend from the respective swing shaft support portions (43a, 44a) to the opposite sides,
Of the intake rocker arm (43) and the exhaust rocker arm (44), the cam side arm portion (43c) of one rocker arm (43) is located on the other rocker arm (44) side in the axial direction of the rocker arm shaft (41). Bending at the bent portion (43e), the tip contact portion (43r) of the cam side arm portion (43c) is shifted to the same axial position as the swinging shaft support portion (44a) of the other rocker arm (44),
The valve side arm portion (44v) of the other rocker arm (44) is bent at the bent portion (44e) toward the one rocker arm (43) side in the axial direction, and the tip end action of the valve side arm portion (44v) A valve operating mechanism for an internal combustion engine, characterized in that the portion (44t) shifts to the same axial position as the swing shaft support portion (43a) of one rocker arm (43) .
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