JP2004285845A - ロッカーアーム軸の回り止め装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の動弁装置におけるロッカーアーム軸の回り止め装置の改良。
【解決手段】内燃機関のシリンダヘッド４内に１対のロッカーアーム軸２６を互いに間隔をへだてて併設し、吸・排気カムと吸・排気弁とをそれぞれ連接する１対のロッカーアームを上記ロッカーアーム軸２６によりそれぞれ揺動可能に支持した内燃機関の動弁装置において、上記１対のロッカーアーム軸２６の各一部に、互いに向き合う切り欠き部２６ａを形成し、それら切り欠き部２６ａの間に、カム軸方向から見た断面が平行でない規制部材４０を挿入し、該規制部材４０をシリンダヘッドカバー５内面により押圧することを特徴とするロッカーアーム軸の回り止め装置。
【選択図】 図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の動弁装置におけるロッカーアーム軸の回り止め装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、ロッカーアーム軸孔に圧入されたロッカーアーム軸の抜け止め用のストッパーは開示されている（例えば特許文献１参照。）。また図８に示されるようなロッカーアーム軸の回り止め装置もあった。これは、２本のロッカーアーム軸０２６間において、セットプレート０４０の中央部をシリンダヘッド０４に締め付けボルト０２３によりねじ止めし、そのセットプレート０４０の左右アーム部の両端部下面に対称的に形成された回り止め部０４０ａを２本のロッカーアーム軸０２６の切り欠き部０２６ａに当接させ、それらロッカーアーム軸０２６の回り止めをしていた。なお、図８中の符号０１８はカム軸、０１９はカム軸ベアリングをそれぞれ示す。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３２９００２号公報（段落００４１、図６，７）
【解決しようとする課題】
前記従来のロッカーアーム軸の回り止め装置においては、セットプレート０４０を締め付けボルト０２３によって締め付ける時に、セットプレート０４０がその締め付け方向に回転するため、締め付け回転方向の後ろ側（図８では左側）に位置する一方のロッカーアーム軸０２６の切り欠き部０２６ａとセットプレート０４０の回り止め部０４０ａとの間に若干の隙間Ｓが生じる。したがって、内燃機関の運転中に、その隙間Ｓに起因するロッカーアーム軸０２６の遊転で打音が発生するという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段および効果】
前記従来の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、内燃機関のシリンダヘッド内に１対のロッカーアーム軸を互いに間隔をへだてて併設し、吸・排気カムと吸・排気弁とをそれぞれ連接する１対のロッカーアームを上記ロッカーアーム軸によりそれぞれ揺動可能に支持した内燃機関の動弁装置において、上記１対のロッカーアーム軸の各一部に、互いに向き合う切り欠き部を形成し、それら切り欠き部の間に、カム軸方向から見た断面が平行でない規制部材を挿入し、該規制部材をシリンダヘッドカバー内面により押圧することを特徴とするロッカーアーム軸の回り止め装置である。
【０００５】
請求項１記載の発明は上記のとおり構成され、ロッカーアーム軸の互いに向き合う切り欠き部の間に、カム軸方向から見た断面が平行でない規制部材を挿入し、該規制部材をシリンダヘッドカバー内面により押圧するので、ロッカーアーム軸と規制部材とを互いにガタなく密着させて固定することができる。したがって、ロッカーアーム軸の遊転による打音の発生や軸受の摩耗を防止することができる。また、シリンダヘッドカバーで規制部材を押圧して固定するので、従来のロッカーアーム軸回り止め装置で必要であった規制部材の締め付けボルト、ねじ穴加工工程、締め付け工程を省略することができ、コスト面でも有利になる。
【０００６】
次に請求項２記載の発明は、前記請求項１記載の発明において、上記規制部材がシリンダヘッド内の凸部をカム軸方向に挟み込む形状となっていることを特徴とするものである。
【０００７】
このように請求項２記載の発明では、シリンダヘッド内の凸部を挟み込む形状で規制部材のカム軸方向位置を規制するので、ロッカーアーム軸の軸方向のずれによる摩耗も防止することができる。また、規制部材を既存の凸部を用いて固定するので、シリンダヘッド側には特別な加工を施す必要なく、位置を固定できる。
【０００８】
次に請求項３記載の発明は、前記請求項２記載の発明において、上記規制部材と上記シリンダヘッドカバー内面との間、および上記規制部材と上記凸部との間に弾性部材が配置されたことを特徴とするものである。
【０００９】
このように請求項３記載の発明では、弾性部材を挟んで規制部材を固定するので、規制部材を確実に固定することができる。また、シリンダヘッドカバーの振動が弾性部材によって吸収されるので、振動による騒音が低減される。
【００１０】
また請求項４記載の発明は、前記請求項２または請求項３いずれか記載の発明において、上記凸部がカム軸ホルダであり、かつ上記規制部材がカム軸ベアリングの外側面に当接していることを特徴とするものである。
【００１１】
このように請求項４記載の発明によれば、カム軸ホルダ位置で規制部材を固定するとともに、カム軸ベアリングの位置をも固定するので、カム軸ベアリングのがたつきがなくなり、カム軸ベアリングの耐久性が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例が適用された内燃機関をクランク軸線とシリンダ軸線をほぼ通る平面で切断した縦断面図、図２は同じくほぼシリンダ軸線を通りクランク軸線と直交する平面で切断した縦断面図、図３は同じくカムチェーン近傍でクランク軸線と直交する平面で切断した縦断面図、図４は図１の上部を拡大して示す図である。
【００１３】
この内燃機関１は、頭上弁式４ストロークサイクル単気筒内燃機関であって、その本体は、左右割の左クランクケース２ａ、右クランクケース２ｂと、シリンダブロック３と、シリンダヘッド４と、シリンダヘッドカバー５と、左クランクケースカバー６ａと、右クランクケースカバー６ｂとから成る。左クランクケース２ａと右クランクケース２ｂが互いに合わされ、その上方にシリンダブロック３、シリンダヘッド４、シリンダヘッドカバー５が順次重ねられる。また、左クランクケース２ａの左側面に左クランクケースカバー６ａが、右クランクケース２ｂの右側面に右クランクケースカバー６ｂが、それぞれ合わされる。そして、これら左右のクランクケース２ａ、２ｂ、シリンダブロック３、シリンダヘッド４、シリンダヘッドカバー５、左クランクケースカバー６ａ、右クランクケースカバー６ｂは、ボルト等で互いに一体に結合される。
【００１４】
また図１、図２に示されるように、シリンダブロック３に形成されたシリンダ孔７にピストン８が摺動自在に嵌装されるとともに、左右のクランクケース２ａ、２ｂにクランク軸９が回転可能に枢支されている。そして、ピストン８とクランク軸９とに、ピストンピン１０とクランクピン１１とをそれぞれ介して、コネクティングロッド１２の両端が回転可能に枢着されている。こうして、シリンダ孔７頂部の燃焼室１３内の混合気の燃焼によりピストン８が往復動すると、クランク軸９が回転駆動されるようになっている。
【００１５】
また、シリンダ孔７の頂部の燃焼室１３に連通する吸気ポート１４および排気ポート１５が、シリンダヘッド４に形成されており、それら吸気ポート１４および排気ポート１５に、それぞれ吸気弁１６および排気弁１７が開閉自在に設けられている（図２参照）。
【００１６】
そして、吸気弁１６および排気弁１７の頂端に隣接して、カム軸１８が配置されている。このカム軸１８の一端部（図１、図４では左端部）は、カム軸ベアリング１９ａを介しシリンダヘッド４とカム軸ホルダ２０とに挟まれて回転自在に枢支されており、他端部（図１、図４では右端）は、カム軸ベアリング１９ｂを介してシリンダヘッド４に回転自在に枢支されている。カム軸１８の上記一端部には、ドリブンスプロケット２１と磁石ホルダー２２とが順次重ね合わされてボルト２３により一体に装着されている。一方クランク軸９にはドライブスプロケット２４が一体に設けられていて、このドライブスプロケット２４と上記ドリブンスプロケット２１とに無端のカムチェーン２５が架装されている。
【００１７】
また図２に示されるように、吸気弁１６および排気弁１７の頂部とカム軸１８の上方との中間に、それぞれ１対のロッカーアーム軸２６が軸線を水平にして配置され、いずれも両端がシリンダヘッド４とカム軸ホルダ２０に嵌合されている。これら１対のロッカーアーム軸２６にそれぞれロッカーアーム２８が揺動自在に枢支されている。そしてそのロッカーアーム２８の一端にはローラ２９が枢着されて前記カム軸１８のカム山１８ａに当接しており、また他端は吸気弁１６、排気弁１７の頂部にそれぞれ当接している。こうして内燃機関１の運転時には、クランク軸９の半分の回転速度でカム軸１８が回転駆動され、吸気弁１６と排気弁１７は、クランク軸９が２回転するごとに、それぞれ１回ずつ開閉駆動されるようになっている。
【００１８】
また図１および図４に示されるように、カム軸１８の一端（図の左端）に一体に装着された前記磁石ホルダー２２は、ドリブンスプロケット２１の内径側に位置した個所では小径の円筒状に形成され、更にその外方個所では大径の円筒状に形成されている。そしてその大径円筒状部の内周面に周方向に亘って等間隔に複数の永久磁石３５が一体に装着されている。
【００１９】
さらに、カム軸１８の外方（図１および図４で左方）に冷却水ポンプ３０が配設されている。この冷却水ポンプ３０のポンプカバー３１がシリンダヘッド４の側壁に形成された開口に嵌着されており、このポンプカバー３１にはポンプボディー３２の基端が密に嵌合されている。そのポンプボディー３２の円筒状部は、磁石ホルダー２２の大径円筒状部に対して一定の間隔を存するように形成されている。またカム軸１８の回転軸線上にポンプ軸３３が配され、その両端がポンプカバー３１とポンプボディー３２に回転自在に嵌合されている。このポンプ軸３３にロータ３４が嵌着されており、そのロータ３４の円筒状部には、前記磁石ホルダー２２に一体に装着された永久磁石３５に相対する位置に、永久磁石３６が一体に装着されている。またロータ３４の円筒状部よりも外方（図４の左方）に位置して、ベーン３７が一体に形成されている。こうして、ドリブンスプロケット２１が回転駆動されると、これと一体の磁石ホルダー２２が回転し、冷却水ポンプ３０のロータ３４に一体に装着された永久磁石３６が、磁石ホルダー２２とともに回転する永久磁石３５の磁力によってつれ回りし、冷却水ポンプ３０が回転駆動されることになる。
【００２０】
次に図５はシリンダヘッドカバー５を取外してシリンダヘッド４を上方から見た図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ矢視断面図、図７は図４、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面図である。
【００２１】
本実施例においては、１対のロッカーアーム軸２６の一端部（図５で左端、図７では下端）に互いに向き合う切り欠き部２６ａが形成されている。そしてそれら切り欠き部２６ａの間に、図６に示されるように、カム軸１８方向から見た断面が平行でない（図６では下すぼまりのテーパー付き）セットプレート４０が、規制部材として上方から挿入されている。このセットプレート４０は、図４および図６に示されるように、下端はカム軸ベアリング１９ａのアウターリング外側面に当接しており、また上部は水平に折れ曲がってシリンダヘッド４内の凸部であるカム軸ホルダ２０の上方へ延び、更に今度は下方へ折れ曲がって、そのカム軸ホルダ２０を挟み込む形状となっている。また、セットプレート４０とカム軸ホルダ２０との間、およびセットプレート４０とシリンダヘッドカバー５内面との間には、例えばゴムのような弾性部材４２が配置され、シリンダヘッドカバー５によって押圧されている。なお、図６中の一転鎖線４２Ａは、弾性部材４２の自由時形状を示し、シリンダヘッドカバー５を取付けると押圧されて、図４に示される形状になるのである。また、図５および図７中の符号２７は、ロッカーアーム２８の軸方向位置がずれないようにするために配されたカラーである。
【００２２】
このような内燃機関１において、燃焼室１３に供給された燃料・空気混合気に点火すると、燃料が燃焼して燃焼室１３の圧力が上昇し、ピストン８を押下げる。吸気弁１６および排気弁１７を作動させ所定の順序・タイミングで給排気と点火を繰返すことにより、ピストン８が往復動する。ピストン８のこの運動はコネクティングロッド１２を介してクランク軸９の回転となり、更に図示しない車輪等に伝達される。クランク軸９の回転はまたドライブスプロケット２４、カムチェーン２５、ドリブンスプロケット２１を介してカム軸１８に伝達され、更にカム山１８ａ、ロッカーアーム２８を介して、前記吸気弁１６、排気弁１７を所定の順序・タイミングで開閉することになる。
【００２３】
本実施例では、１対のロッカーアーム軸２６の一端部に互いに向き合う切り欠き部２６ａを形成し、それら切り欠き部２６ａの間にカム軸１８方向から見た断面が平行でない（テーパー付き）セットプレート４０を挿入するとともに、このセットプレート４０をシリンダヘッドカバー５の内面によって押圧するので、ロッカーアーム軸２６とセットプレート４０とを互いにガタなく密着させて固定することができる。したがってロッカーアーム軸２６の遊転による打音の発生や軸受の摩耗を防止することができる。またシリンダヘッドカバー５によりセットプレート４０を押圧して固定するので、従来のロッカーアーム軸の回り止め装置で必要であったセットプレートの締め付けボルト、ねじ穴加工工程、締め付け工程を省略することができ、コスト面でも有利になる。
【００２４】
本実施例ではまた、セットプレート４０がカム軸ホルダ２０を挟み込む形状になっており、セットプレート４０のカム軸１８方向位置を規制するので、ロッカーアーム軸２６の軸方向のずれによる摩耗も防止される。また、セットプレート４０を既存のカム軸ホルダ２０を用いて固定するので、シリンダヘッド４側には特別な加工を施すことなく、位置を固定できる。
【００２５】
また本実施例では、セットプレート４０とカム軸ホルダ２０との間、およびセットプレート４０とシリンダヘッドカバー５内面との間に、ゴムのような弾性部材４２が配置されているので、セットプレート４０を確実に固定することができる。また、シリンダヘッドカバー５の振動が弾性部材４２によって吸収されるので、振動による騒音が低減される。
【００２６】
更に本実施例では、セットプレート４０の下端がカム軸ベアリング１９ａのアウターリング外側面に当接しているので、カム軸ベアリング１９ａは、がたつきがなくなり、耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施例が適用された内燃機関をクランク軸線とシリンダ軸線をほぼ通る平面で切断した縦断面図である。
【図２】図２は同じくほぼシリンダ軸線を通りクランク軸線と直交する平面で切断した縦断面図である。
【図３】図３は同じくカムチェーン近傍でクランク軸線と直交する平面で切断した縦断面図である。
【図４】図４は図１の上部を拡大して示す図である。
【図５】図５はシリンダヘッドカバーを取外してシリンダヘッドを上方から見た図である。
【図６】図６は図５のＶＩ−ＶＩ矢視断面図である。
【図７】図７は図４、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面図である。
【図８】図８は従来のロッカアーム軸の回り止め装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１…内燃機関、２ａ…左クランクケース、２ｂ…右クランクケース、３…シリンダブロック、４…シリンダヘッド、５…シリンダヘッドカバー、６ａ…左クランクケースカバー、６ｂ…右クランクケースカバー、７…シリンダ孔、８…ピストン、９…クランク軸、１０…ピストンピン、１１…クランクピン、１２…コネクティングロッド、１３…燃焼室、１４…吸気ポート、１５…排気ポート、１６…吸気弁、１７…排気弁、１８…カム軸、１８ａ…カム山、１９ａ、１９ｂ…カム軸ベアリング、２０…カム軸ホルダ、２１…ドリブンスプロケット、２２…磁石ホルダー、２３…ボルト、２４…ドライブスプロケット、２５…カムチェーン、２６…ロッカーアーム軸、２６ａ…切り欠き部、２８…ロッカーアーム、２９…ローラ、３０…冷却水ポンプ、３１…ポンプカバー、３２…ポンプボディー、３３…ポンプ軸、３４…ロータ、３５、３６…永久磁石、３７…ベーン、４０…セットプレート、４２…弾性部材。

Claims (4)

1. 内燃機関のシリンダヘッド内に１対のロッカーアーム軸を互いに間隔をへだてて併設し、吸・排気カムと吸・排気弁とをそれぞれ連接する１対のロッカーアームを上記ロッカーアーム軸によりそれぞれ揺動可能に支持した内燃機関の動弁装置において、
   上記１対のロッカーアーム軸の各一部に、互いに向き合う切り欠き部を形成し、それら切り欠き部の間に、カム軸方向から見た断面が平行でない規制部材を挿入し、該規制部材をシリンダヘッドカバー内面により押圧することを特徴とするロッカーアーム軸の回り止め装置。
2. 上記規制部材がシリンダヘッド内の凸部をカム軸方向に挟み込む形状となっていることを特徴とする請求項１記載のロッカーアーム軸の回り止め装置。
3. 上記規制部材と上記シリンダヘッドカバー内面との間、および上記規制部材と上記凸部との間に弾性部材が配置されたことを特徴とする請求項２記載のロッカーアーム軸の回り止め装置。
4. 上記凸部がカム軸ホルダであり、かつ上記規制部材がカム軸ベアリングの外側面に当接していることを特徴とする請求項２または請求項３いずれか記載のロッカーアーム軸の回り止め装置。

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