JP2007085293A - Valve gear for engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンの動弁装置に関する。 The present invention relates to an engine valve gear.
近年、車両などに用いられるエンジンでは、エネルギー環境が厳しくなってきていることを踏まえ、各種の機械抵抗を低減させて燃費の向上が図られている。動弁系では、カムシャフトのカムノーズとロッカーアームとの間の摺動抵抗をローラフォロアによって少なくする、所謂エンドピボット式のロッカーアームの採用が拡大しつつある。そのような動弁装置は例えば特許文献1,2に記載されている。また、ロッカーアームには、軽量化を図りつつその強度を確保するために、左右の側壁を連結壁によって繋いだ形状が採用され、弁軸に当接する部分では、左右の側壁と連結壁とがH型断面を形成するようになされている(特許文献1,2参照)。
ところで、上述のエンドピボット式ロッカーアームでは、弁軸とカムシャフトとの間にロッカーアームが配置されることから、シリンダヘッドの高さが大になってエンジン本体の大型化を招き易い。そのことはエンジンの車体への搭載に不都合を来す場合がある。 By the way, in the above-mentioned end pivot type rocker arm, since the rocker arm is disposed between the valve shaft and the camshaft, the height of the cylinder head becomes large and the engine body tends to be enlarged. This may cause inconvenience in mounting the engine on the vehicle body.
そこで、本発明は、ロッカーアームの構造に工夫を凝らし、動弁系の上下方向のコンパクト化を図るものである。 In view of the above, the present invention aims to make the valve system more compact in the vertical direction by devising the structure of the rocker arm.
本発明は、このような課題を解決するために、ロッカーアームを側面視で全体が下方へ凸になるように湾曲させるとともに、弁軸に当接する部分を下方が開放した断面コ字形状にした。 In order to solve such problems, the present invention curved the rocker arm so that the entire rocker arm protrudes downward in a side view, and has a U-shaped cross section in which the lower part is abutted against the valve shaft. .
請求項1に係る発明は、一端に揺動支点を持ち中間にローラフォロアを持ち他端が弁に当接するエンドピボット式のロッカーアームを備え、弁軸が上下方向に配設された弁を、ロッカーアーム上方に配設されたカムによって駆動するエンジンの動弁装置であって、
上記ロッカーアームは、互いに平行な両側壁と、該両側壁の上縁同士を連結する上面壁とによって下方が開放された断面略コ字状に形成されたものであり、側面視で全体が下方へ凸になるように湾曲し、上記他端の上面壁の下面が弁軸の端に接触する弁当接面に形成されていることを特徴とする。
The invention according to
The rocker arm is formed in a substantially U-shaped cross-section with a lower side opened by both side walls parallel to each other and an upper wall connecting the upper edges of both side walls. It curves so that it may become convex, and the lower surface of the upper surface wall of the said other end is formed in the valve contact surface which contacts the end of a valve shaft, It is characterized by the above-mentioned.
すなわち、ロッカーアームを側面視で全体が下方へ凸になるように湾曲させるとともに、両側壁を上側で繋ぐ上面壁の下面を弁当接面としたから、ローラフォロアのローラ位置が低く抑えられることになる。よって、弁軸とカムシャフトとの間にロッカーアームが配置される構造でありながら、弁軸とカムシャフトとの高低差が大きくならず、動弁系の上下方向のコンパクト化、ひいてはエンジンの上下方向のコンパクト化に有利になる。 That is, the rocker arm is curved so that the whole is convex downward in a side view, and the lower surface of the upper wall connecting both side walls on the upper side is a valve contact surface, so that the roller position of the roller follower can be kept low. Become. Therefore, although the rocker arm is arranged between the valve shaft and the camshaft, the height difference between the valve shaft and the camshaft is not increased, and the valve system is made compact in the vertical direction, and the engine is This is advantageous for making the direction compact.
請求項2に係る発明は、請求項1において、
上記ロッカーアームは、閉弁状態において、上記ローラフォロアのローラの中心が、上記エンドピボットの揺動中心と上記他端の上記弁軸の端に対する接触点とを結ぶ直線上に存するように、又は該直線よりも下方に存するように湾曲していることを特徴とする。
The invention according to
The rocker arm is in a closed state so that the center of the roller of the roller follower lies on a straight line connecting the swing center of the end pivot and the contact point of the other end with respect to the end of the valve shaft, or It is curved so as to exist below the straight line.
従って、このような湾曲により、ローラ位置を低くすることができ、上述のコンパクト化に有利になる。 Therefore, the roller position can be lowered by such a curvature, which is advantageous for the above-described compactness.
請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2において、
上記エンドピボットは、ピボット部材とピボット受け部材とによって構成され、
ピボット部材は、上部に軸部を有し下部にピボット部を有し、その軸部が上記ロッカーアーム一端の上面壁を貫通していてアジャスタナットによって該上面壁に固定され、
上記ピボット受け部材は、シリンダヘッド側に設けられ、上記ピボット部を受けるための下方へ凸になるように湾曲したピボット受面を有し、
上記ピボット受面の中心と上記ピボット部の揺動中心とを結ぶ軸線が、上側が上記弁軸から離れ下側が上記弁軸に近づくように傾斜していることを特徴とする。
The invention according to
The end pivot is constituted by a pivot member and a pivot receiving member,
The pivot member has a shaft portion at the upper portion and a pivot portion at the lower portion, and the shaft portion penetrates the upper surface wall of one end of the rocker arm and is fixed to the upper surface wall by an adjuster nut.
The pivot receiving member is provided on the cylinder head side, and has a pivot receiving surface that is curved so as to protrude downward to receive the pivot portion.
An axis line connecting the center of the pivot receiving surface and the swing center of the pivot portion is inclined so that the upper side is away from the valve shaft and the lower side is closer to the valve shaft.
すなわち、上記カムのノーズがエンドピボット側から弁側に回転移動するときに、上記ロッカーアームが開弁方向に押し下げられる場合、エンドピボットには、弁側に向かう略横方向の力が作用し、その力はピボット部をピボット受面から浮き上がらせる力となる。これに対して、本発明では、ピボット受面の軸線が上述の如く傾斜し、該受面の弁軸側の上縁が、その反対側の上縁よりも上方に位置している。よって、上記エンドピボットに作用する略横方向の力が、ピボット受面の弁軸側部分によって確実に受け止められ、その結果、上記横方向の力に起因するピボット部の浮き上がりが防止される。 That is, when the nose of the cam rotates and moves from the end pivot side to the valve side, when the rocker arm is pushed down in the valve opening direction, a substantially lateral force toward the valve side acts on the end pivot, The force is a force that lifts the pivot portion from the pivot receiving surface. On the other hand, in the present invention, the axis of the pivot receiving surface is inclined as described above, and the upper edge of the receiving surface on the valve shaft side is located above the upper edge on the opposite side. Therefore, the substantially lateral force acting on the end pivot is reliably received by the valve shaft side portion of the pivot receiving surface, and as a result, the pivot portion is prevented from being lifted due to the lateral force.
請求項4に係る発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか一において、
上記ローラフォロアのローラは上記上面壁に形成された開口より上方へ臨み、
上記カムのベースサークル部の周面に、該カムの軸部を通るオイル通路に連通するオイル噴出口が開口していることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects,
The roller of the roller follower faces upward from the opening formed in the upper surface wall,
An oil jet opening communicating with an oil passage passing through the shaft portion of the cam is opened on a peripheral surface of the base circle portion of the cam.
従って、シリンダヘッドにオイルギャラリーを設けずとも、カムの軸部を通るオイル通路によってローラの潤滑が図れ、シリンダヘッドの構造の簡素化に有利になる。 Therefore, without providing an oil gallery in the cylinder head, the oil can be lubricated by the oil passage that passes through the shaft portion of the cam, which is advantageous in simplifying the structure of the cylinder head.
請求項5に係る発明は、請求項1乃至請求項4のいずれか一において、
上記エンジンは、各々の弁軸が気筒中心線と平行になるように直立した吸気弁と排気弁とを有する直噴ディーゼルエンジンであることを特徴とする。
The invention according to
The engine is a direct-injection diesel engine having an intake valve and an exhaust valve standing upright so that each valve shaft is parallel to a cylinder center line.
従って、上述の如き直立した吸排気弁のために上下方向の寸法が大きくなりがちな直噴ディーゼルエンジンに関して、本発明によれば、その動弁系の、ひいてはエンジン全体のコンパクト化に有利になる。 Therefore, according to the present invention, a direct injection diesel engine whose vertical dimension tends to be large due to the upright intake / exhaust valves as described above is advantageous for downsizing the valve system, and thus the engine as a whole. .
以上のように、本発明によれば、ローラフォロアを持つエンドピボット式のロッカーアームにおいて、該ロッカーアームは、互いに平行な両側壁と、該両側壁の上縁同士を連結する上面壁とによって下方が開放された断面略コ字状に形成されているとともに、側面視で全体が下方へ凸になるように湾曲し、上面壁の下面が弁当接面に形成されているから、弁軸とカムシャフトとの間にロッカーアームが配置される構造でありながら、カム弁軸とカムシャフトとの高低差が大きくならず、動弁系の上下方向のコンパクト化、ひいてはエンジンの上下方向のコンパクト化に有利になる。 As described above, according to the present invention, in the end pivot type rocker arm having the roller follower, the rocker arm is lowered by the side walls parallel to each other and the upper wall connecting the upper edges of the side walls. Is formed in a substantially U-shaped cross section with an open cross section, and is curved so that the whole is convex downward in a side view, and the lower surface of the upper wall is formed on the valve contact surface. Although the rocker arm is arranged between the shaft and the cam valve shaft and the camshaft, the height difference between the cam valve shaft and the camshaft is not increased. Become advantageous.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る多気筒直列型筒内直噴式ディーゼルエンジンのシリンダヘッド1を示す。同図において、2は気筒、3は気筒2に開口した吸気ポート、4は同じく排気ポートであり、各々に吸気弁5及び排気弁6が設けられている。吸気弁5及び排気弁6は、弁軸5a,6aが気筒中心線と平行になるように直立し、弁軸端部のスプリング受けとシリンダヘッド1との間に設けられたコイルスプリング8によって、吸気口及び排気口を閉じる方向に付勢されている。そして、これら弁5,6の上方にDOHC(ダブルオーバーヘッドカム)形式の動弁装置が設けられている。
FIG. 1 shows a
動弁装置には、エンドピボット式のロッカーアーム11が採用され、このロッカーアーム11が弁軸5a,6aとカムシャフト10のカム12との間に設けられている。すなわち、ロッカーアーム11は、一端(気筒中心から離れた側)がエンドピボット13によってシリンダヘッド1に支持され、弁軸5a,6aの端面に当接する弁当接部14が他端(気筒中心寄り)に設けられ、中間にカム12と接触するローラ15が設けられている。エンドピボット13は、ロッカーアーム11に固定されたピボット部材16と、シリンダヘッド1に固定されたピボット受け部材17とによって構成されている。
An end pivot
以下、動弁装置を具体的に説明する。ロッカーアーム11は、図2及び図3に示すように、左右の側壁21,21と、該両側壁21,21の上縁同士を連結する上面壁22とによって、下方が開放された断面コ字状に形成されたものであり、側面視で全体が下方へ凸になるように湾曲している。そして、上面壁22の中間部に開口23が形成され、この開口23の位置にローラ15が配置されている。すなわち、ローラ15は、図4にも示すように、軸24によって両側壁21,21に回転自在に支持され、該ローラ15の上部が開口23より上方に臨んでいる。弁当接部14は、図5に示すように、両側壁21,21間の上面壁22の下面が弁軸5a,6aの端面に当接する弁当接面14aに形成されている。この弁当接面14aは、図3に示すように、ロッカーアーム11の端に行くに従って反り上がり、その結果、下方へ若干凸になるように湾曲している。
Hereinafter, the valve gear will be described in detail. As shown in FIGS. 2 and 3, the
エンドピボット13を構成するピボット部材16は、図3に示すように、上部のねじ軸部16aと下部のピボット部16bとよりなる。ピボット部16bは、その下面が球面状の凸になるように曲面に形成されたものであり、頂面は平坦に形成されている。ねじ軸部16aは、ロッカーアーム11の上面壁22に形成されたねじ孔に下からねじ込まれて上方へ突出している。そうして、図1に示すように、ピボット部材16は、ねじ軸部16aの突出部にアジャスタナット25が適用されて、ロッカーアーム11の上面壁22に固定されている。
As shown in FIG. 3, the
ロッカーアーム11が側面視で全体が下方へ凸になるように湾曲している点について説明する。ロッカーアーム11は、基本的には、図6に示すように、ピボット部材16を支持する部位の中心Aと、閉弁状態での弁当接面14aの弁軸5a,5bに対する接触点とを結ぶ直線L1よりも、ローラ15の中心Cが下方に位置するように、下方に湾曲している。さらに、本実施形態では、ピボット部16bの揺動中心Bと弁当接面14aの接触点とを結ぶ直線L2よりも、ローラ15の中心Cが下方に位置するように、ロッカーアーム11が下方に湾曲している。
The point that the
一方、エンドピボット13を構成するピボット受け部材17は、図1に示すように、ねじ部と頭部とよりなるボルト状のものである。そして、そのねじ部がシリンダヘッド1にねじ込まれて固定され、その頭部頂面に下方へ凸になるように湾曲したピボット受面17aが形成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the
ピボット受面17aは、半球状に形成されていて、このピボット受面の中心と上記エンドピボット13の揺動中心(図6のB点)とを結ぶ軸線Lは、上側が上記弁軸5a,6aから離れ、下側が上記弁軸5a,6aに近づくように傾斜している。この軸線はピボット受け部材17の軸線と一致している。また、この軸線の傾斜に対応させて、ロッカーアーム11に固定されているピボット部材16の軸線も同様に傾斜している。
The pivot receiving surface 17a is formed in a hemispherical shape, and an axis L connecting the center of the pivot receiving surface and the swing center of the end pivot 13 (point B in FIG. 6) is on the upper side of the
また、図1に示すように、カムシャフト10にはその軸心を軸方向に延びるオイル通路26が形成され、カム12には、オイル通路26に連通してベースサークル部の周面に開口したオイル噴出口27が形成されている。
As shown in FIG. 1, the
上記吸気側及び排気側のカムシャフト10は、エンジン1のクランクシャフトによりタイミングチェーンを介して、図1における反時計回りに回転する。従って、吸気弁側(図1の左側)では、カム12のノーズがエンドピボット側から弁側に回転移動するときに、ロッカーアーム11を開弁方向に押し下げることになり、排気側(図1の右側)では、カム12のノーズが弁側からエンドピボット側に回転移動するときに、ロッカーアーム11を開弁方向に押し下げることになる。
The intake-side and exhaust-
以上のように、本実施形態によれば、ロッカーアーム11を側面視で全体が下方へ凸になるように湾曲させたから、弁軸5a,6aとカムシャフト10との間にロッカーアーム11が配置される構造でありながら、ローラ15の位置が低く抑えられ、動弁装置が上下方向においてコンパクトになる。特に、ロッカーアーム11の断面形状を、両側壁21,21の上縁同士を上面壁22で繋ぐコ字状とし、弁当接部14では上面壁22の下面を弁当接面14aとしたこと、そして、エンドピボットの揺動中心Bと弁当接面14aの接触点とを結ぶ直線L2よりもローラ15の中心Cを下方に位置付けたことが、上記上下方向のコンパクト化に有効に働いており、エンジン1の上下方向のコンパクト化に有利になっている。
As described above, according to the present embodiment, the
また、吸気弁側に関し、カム12のノーズがエンドピボット側から弁側に回転移動するときに、エンドピボット13には、弁側に向かう略横方向の力が作用し、その力はピボット部16bをピボット受面17aから浮き上がらせる力となる。これに対して、本発明では、半球状ピボット受面17aの軸線が上述の如く傾斜し、該受面17aの弁軸5a側の上縁が、その反対側の上縁よりも上方に位置している。よって、上記エンドピボット13に作用する略横方向の力が、ピボット受面17aの弁軸側の面によって確実に受け止められ、その結果、上記横方向の力に起因するピボット部16bの浮き上がりが防止される。
Further, with respect to the intake valve side, when the nose of the
また、上記実施形態の場合、カムシャフト10の軸心を通るオイル通路26のオイルが、カム12のベースサークル部の周面に開口したオイル噴出口17からローラ15に供給される。これにより、ローラの15の潤滑が図れ、シリンダヘッド1には当該潤滑のためのオイルギャラリーを設けなくともよくなり、シリンダヘッド1の構造の簡素化に有利になる。
In the case of the above embodiment, the oil in the
なお、本発明は、DOHC直噴ディーゼルエンジンに限定されるものではない。例えばSOHCエンジンに適用することも可能である。 The present invention is not limited to a DOHC direct injection diesel engine. For example, it can be applied to a SOHC engine.
また、エンドピボット13のピボット受け部材17は傾斜して配設する一方で、ピボット部材16は傾斜させないことも可能である。
Further, the
1 シリンダヘッド
2 気筒
5 吸気弁
6 排気弁
11 ロッカーアーム
12 カム
13 エンドピボット
14 弁当接部
14a 弁当接面
15 ローラ
16 ピボット部材
16a 軸部
16b ピボット部
17 ピボット受け部材
17a ピボット受面
21 側壁
22 上面壁
23 開口
25 アジャスタナット
26 オイル通路
27 オイル噴出口
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記ロッカーアームは、互いに平行な両側壁と、該両側壁の上縁同士を連結する上面壁とによって下方が開放された断面略コ字状に形成されたものであり、側面視で全体が下方へ凸になるように湾曲し、上記他端の上面壁の下面が弁軸の端に接触する弁当接面に形成されていることを特徴とするエンジンの動弁装置。 An end pivot type rocker arm with a swing fulcrum at one end and a roller follower in the middle and the other end in contact with the valve, and a valve with a valve shaft arranged in the vertical direction was arranged above the rocker arm A valve operating device for an engine driven by a cam,
The rocker arm is formed in a substantially U-shaped cross section with its lower part opened by both side walls parallel to each other and an upper surface wall connecting the upper edges of the both side walls, and the whole is downward in side view. A valve operating apparatus for an engine, wherein the valve operating surface is curved so as to be convex, and the lower surface of the upper surface wall of the other end is formed on a valve contact surface that contacts the end of the valve shaft.
上記ロッカーアームは、閉弁状態において、上記ローラフォロアのローラの中心が、上記エンドピボットの揺動中心と上記他端の上記弁軸の端に対する接触点とを結ぶ直線上に存するように、又は該直線よりも下方に存するように湾曲していることを特徴とするエンジンの動弁装置。 In claim 1,
The rocker arm is in a closed state so that the center of the roller of the roller follower lies on a straight line connecting the swing center of the end pivot and the contact point of the other end with respect to the end of the valve shaft, or A valve operating apparatus for an engine, which is curved so as to exist below the straight line.
上記エンドピボットは、ピボット部材とピボット受け部材とによって構成され、
ピボット部材は、上部に軸部を有し下部にピボット部を有し、その軸部が上記ロッカーアーム一端の上面壁を貫通していてアジャスタナットによって該上面壁に固定され、
上記ピボット受け部材は、シリンダヘッド側に設けられ、上記ピボット部を受けるための下方へ凸になるように湾曲したピボット受面を有し、
上記ピボット受面の中心と上記ピボット部の揺動中心とを結ぶ軸線が、上側が上記弁軸から離れ下側が上記弁軸に近づくように傾斜していることを特徴とするエンジンの動弁装置。 In claim 1 or claim 2,
The end pivot is constituted by a pivot member and a pivot receiving member,
The pivot member has a shaft portion at the upper portion and a pivot portion at the lower portion, and the shaft portion passes through the upper surface wall of one end of the rocker arm and is fixed to the upper surface wall by an adjuster nut.
The pivot receiving member is provided on the cylinder head side, and has a pivot receiving surface that is curved so as to protrude downward for receiving the pivot portion.
An engine valve operating system characterized in that an axis connecting the center of the pivot receiving surface and the swing center of the pivot portion is inclined such that the upper side is away from the valve shaft and the lower side is closer to the valve shaft. .
上記ローラフォロアのローラは上記上面壁に形成された開口より上方へ臨み、
上記カムのベースサークル部の周面に、該カムの軸部を通るオイル通路に連通するオイル噴出口が開口していることを特徴とするエンジンの動弁装置。 In any one of Claim 1 thru | or 3,
The roller of the roller follower faces upward from the opening formed in the upper surface wall,
An engine valve operating system characterized in that an oil jet opening communicating with an oil passage passing through a shaft portion of the cam is opened on a peripheral surface of a base circle portion of the cam.
上記エンジンは、各々の弁軸が気筒中心線と平行になるように直立した吸気弁と排気弁とを有する直噴ディーゼルエンジンであることを特徴とするエンジンの動弁装置。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The engine valve operating system according to claim 1, wherein the engine is a direct injection diesel engine having an intake valve and an exhaust valve standing upright so that each valve shaft is parallel to a cylinder center line.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010101185A (en) * | 2008-10-21 | 2010-05-06 | Ntn Corp | Rocker arm assembly |
JP2010112341A (en) * | 2008-11-10 | 2010-05-20 | Ntn Corp | Rocker arm assembly |
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