JP2012167599A - Dynamic valve device of internal combustion engine - Google Patents

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久志 尾関
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dynamic valve device for an internal combustion engine capable of making a cylinder head compact in size effectively and efficiently.SOLUTION: The dynamic valve device is equipped with a cam shaft 18 pivotally supported by the cylinder head 10, a cam 20 installed on the cam shaft 18 in such a way as integrally rotating therewith, a tappet roller 36 rolling in slide contact with the cam 20, and a tappet 21 to press the end of the valve stem so as to put a valve 16 in opening/closing motions via the tappet roller in tracing the profile of the cam 20. The tappet roller 36 is installed between two adjoining valve springs 32 in such an arrangement that part thereof overlaps the valve springs 32 in a height direction of the cylinder head.

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は、アジャストスクリューを用いてそのタペットクリアランスを調整している。この場合、該タペットのローラ部外周が僅かにバルブスプリングにオーバーラップする高さ位置に配置される。   In a specific configuration of a conventional valve gear, for example, disclosed in Patent Document 1, the tappet clearance for a three-dimensional cam is adjusted using an adjustment screw. In this case, the outer periphery of the roller portion of the tappet is arranged at a height position slightly overlapping the valve spring.

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のローラ部外周から、バルブステムのステムエンド(上端側)までの距離が小さく、即ちタペットのローラ部とバルブステムとがバルブステム軸方向に連接するように配置される。このためこれらの部材のバルブステム軸方向の合計長さが長くなり、動弁系の高さが大きくなる。これに伴いシリンダヘッドの高さが大きくなってしまい、車両寸法等を大きく変更しないと、そのままでは3次元カム式エンジンを搭載できないものとなっていた。   However, in the above-described conventional valve operating apparatus, the distance from the outer periphery of the roller portion of the tappet to the stem end (upper end side) of the valve stem is small, that is, the roller portion of the tappet and the valve stem are connected in the valve stem axial direction. Placed in. For this reason, the total length of these members in the valve stem axial direction is increased, and the height of the valve operating system is increased. Along with this, the height of the cylinder head becomes large, and it is impossible to mount a three-dimensional cam type engine as it is unless the vehicle dimensions and the like are largely changed.

本発明はかかる実情に鑑み、有効且つ効果的にシリンダヘッドをコンパクト化し得る内燃機関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 view of such circumstances, and an object thereof is to provide a valve operating apparatus for an internal combustion engine capable of effectively and effectively downsizing a cylinder head.

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、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は、隣接する2つのバルブスプリングの間であって、その一部が前記シリンダヘッド高さ方向において、前記バルブスプリングと重なって配置されることを特徴とする。   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 a valve shaft end so as to open and close the valve following the profile of the cam, wherein the tappet roller includes two adjacent valve springs. A part of which is disposed so as to overlap the valve spring in the cylinder head height direction.

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はその回転中心軸が高さ方向において、前記タペットのアーム部の高さ中央と同一位置もしくは下方位置に配置されることを特徴とする。   Further, in the valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the tappet roller is arranged at the same position as or below the center of the height of the arm portion of the tappet in the height direction of the rotation center axis. To do.

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タペットローラがバルブステム軸受方向のみ作動可能となるように、上面視で略十字状にガイド溝が形成されることを特徴とする。   Further, in the valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the tappet guide has a guide groove formed in a substantially cross shape in a top view so that the tappet roller can be operated only in a valve stem bearing direction. To do.

また、本発明の内燃機関の動弁装置において、前記タペットのアームと前記バルブ軸端との間にバルブクリアランス調整用のシムが挿着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, a valve clearance adjusting shim is inserted between the tappet arm and the valve shaft end.

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下面は、バルブ作動方向でスプリングリテーナと重なる範囲が周囲より薄くなるよう形成されたことを特徴とする。   In the valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the lower surface of the tappet guide is formed so that a range overlapping with the spring retainer in the valve operating direction is thinner than the surroundings.

また、本発明の内燃機関の動弁装置において、前記カムは、前記カムシャフト軸方向に移動可能であって、そのカムロブが軸方向傾斜面を有した立体形状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 movable in the axial direction of the camshaft, and the cam lobe is a three-dimensional cam having an axially inclined surface.

本発明によれば、タペットローラのバルブステムに対する高さ位置を下げることで動弁系の高さを小さくできる。これによりシリンダヘッドの高さを従来のエンジンから実質的に変更することなく、動弁系のレイアウトが可能となり、車両側を小変更するだけで3次元カムエンジンを搭載することが可能になる。   According to the present invention, the height of the valve operating system can be reduced by lowering the height position of the tappet roller with respect to the valve stem. As a result, the layout of the valve train can be made without substantially changing the height of the cylinder head from that of the conventional engine, and a three-dimensional cam engine can be mounted only by making a small change on the vehicle side.

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の縦断面図及び横断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view and cross-sectional view of the tappet 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動弁装置の上面図及び正面図である。It is the top view and front view of the valve gear which concern on embodiment of this invention. 図17(a)のD‐D線に沿う断面図及びE‐E線に沿う断面図である。FIG. 18A is a cross-sectional view taken along line DD and a cross-sectional view taken along line EE in FIG. 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ー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 disposed 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〜図19は、動弁装置の吸気側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。   FIGS. 16-19 has shown the intake-side structure example of the valve operating apparatus. 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.

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、本発明において特に、タペットガイド22によりガイドされるタペット21は図14のように、隣接する2つのバルブスプリングの間に配置される。この場合、タペットローラ36の一部が図13(a)のようにシリンダヘッド高さ方向において、バルブスプリング32と重なって配置される。つまり既に説明したように従来のタペットでは、アジャストスクリューを用いてタペットクリアランスを調整していたが、本発明ではアジャストスクリューの替わりにシム40によりタペットクリアランスの調整を行うようにしている。そして、図13(a)のH寸法を大きく確保し、タペットローラ36内のベアリング37がバルブスプリング32とオーバーラップする位置までタペット21を下げることが可能になる。   Next, the characteristic configuration of the present invention and the operation and effects thereof will be described. First, in the present invention, the tappet 21 guided by the tappet guide 22 is located between two adjacent valve springs as shown in FIG. Be placed. In this case, a part of the tappet roller 36 is disposed so as to overlap the valve spring 32 in the cylinder head height direction as shown in FIG. That is, as described above, in the conventional tappet, the tappet clearance is adjusted using the adjustment screw, but in the present invention, the tappet clearance is adjusted by the shim 40 instead of the adjustment screw. 13A can be secured large, and the tappet 21 can be lowered to a position where the bearing 37 in the tappet roller 36 overlaps the valve spring 32.

このようにタペットローラ36から吸気バルブ16のステムエンドまでの距離(H寸法)を大きくすることで、つまりタペットローラ36のバルブステム16aに対する高さ位置を下げることで動弁系の高さを小さくできる。これに伴い、シリンダヘッド10の高さを従来のエンジンから変更せずに、動弁系のレイアウトが可能となり、車両側を小変更するだけで3次元カムエンジンを搭載できる。なお、従来ではタペットローラの下部がバルブスプリング上端よりも下方に配置することができなかったため、動弁装置をコンパクトに配置することができなかった。   Thus, by increasing the distance (H dimension) from the tappet roller 36 to the stem end of the intake valve 16, that is, by reducing the height position of the tappet roller 36 with respect to the valve stem 16a, the height of the valve operating system is reduced. it can. Along with this, it is possible to lay out the valve train without changing the height of the cylinder head 10 from that of the conventional engine, and it is possible to mount a three-dimensional cam engine only by making a small change on the vehicle side. Conventionally, since the lower part of the tappet roller could not be arranged below the upper end of the valve spring, the valve operating apparatus could not be arranged compactly.

この場合、上述のようにカム20の位置を下げるための構成の一つとして、タペットローラ36の下部を隣接するバルブスプリング32間に配置するためにはタペットローラ36の幅がバルブスプリング32の間隔よりも小さい必要がある。図13ようにタペットローラ36の内側に配置されるベアリング37は、タペットローラ36よりも小幅であり、バルブスプリング32と干渉することはなく、タペットローラ36をバルブスプリング32間に適正に配置することができる。   In this case, as one of the configurations for lowering the position of the cam 20 as described above, in order to arrange the lower part of the tappet roller 36 between the adjacent valve springs 32, the width of the tappet roller 36 is set to the interval between the valve springs 32. Need to be smaller than. As shown in FIG. 13, the bearing 37 disposed inside the tappet roller 36 is narrower than the tappet roller 36, and does not interfere with the valve spring 32, and the tappet roller 36 is appropriately disposed between the valve springs 32. Can do.

また、タペットローラ36の回転中心軸36Aは図13(a)のように高さ方向において、典型的にはアーム39の高さ中央と同一位置に配置される。あるいはまた、タペットローラ36の回転中心軸36Aは、アーム39の高さ中央よりも下方位置に配置してもよい。   Further, the rotation center shaft 36A of the tappet roller 36 is typically disposed at the same position as the center of the height of the arm 39 in the height direction as shown in FIG. Alternatively, the rotation center shaft 36 </ b> A of the tappet roller 36 may be disposed at a position below the center of the height of the arm 39.

タペットローラ36はその上部でカム20と接触するため、カム20の位置を下げてシリンダヘッド10の高さをコンパクトにするには、タペットローラ36の回転中心軸36Aをできるだけ下方に配置する程よい。上記のようにタペットローラ36の回転中心軸36Aを配置することで、有効にシリンダヘッド10の高さをコンパクト化することが可能になる。   Since the tappet roller 36 is in contact with the cam 20 at the upper portion thereof, in order to lower the position of the cam 20 and make the height of the cylinder head 10 compact, it is better to arrange the rotation center shaft 36A of the tappet roller 36 as far as possible. By arranging the rotation center shaft 36A of the tappet roller 36 as described above, the height of the cylinder head 10 can be effectively made compact.

また、タペットガイド22はタペットローラ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。具体的には図14(a)に示されるようにタペットローラ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 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 operate only in the valve stem axial direction and in the vertical direction in an actual vehicle. Specifically, as shown in FIG. 14A, one guide groove 50 </ b> A that vertically penetrates 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 other guide groove 50B penetratingly formed along the longitudinal direction of the arm 39, that is, the axial direction of the camshaft 18, so as to intersect the guide groove 50A. 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20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 made up of guide grooves 50A and 50B (see also the hatched portion in FIG. 20). 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17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 arranged 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.

従来ではタペットローラのアームとバルブステムのステムエンドとの間にアジャストスクリューやアジャストナットが配置されており、ステムエンド及びタペットローラの回転中心軸間のバルブステム方向距離を小さくするのが困難であった。
本発明ではそのようなアジャストスクリューやアジャストナットを用いず、それ自体薄いシム40を、スプリングリテーナ30と高さ方向でオーバーラップするように配置することで、シリンダヘッド10の高さをコンパクトにすることができる。
Conventionally, adjusting screws and adjusting nuts are arranged between the arm of the tappet roller and the stem end of the valve stem, and it is difficult to reduce the distance in the valve stem direction between the stem end and the rotation center axis of the tappet roller. It was.
In the present invention, the height of the cylinder head 10 is made compact by disposing such a thin shim 40 so as to overlap the spring retainer 30 in the height direction without using such an adjusting screw or an adjusting nut. be able to.

また、タペットガイド22の下面は、吸気バルブ16の作動方向でスプリングリテーナ30と重なる範囲が周囲よりも薄くなるように形成される。即ち、タペットガイド22の下面には、図20のように実質的に略円形の座グリ53が設けられる。   Further, the lower surface of the tappet guide 22 is formed such that a range overlapping the spring retainer 30 in the operation direction of the intake valve 16 is thinner than the surroundings. That is, a substantially circular counterbore 53 is provided on the lower surface of the tappet guide 22 as shown in FIG.

このようにタペットガイド22の下面側に座グリ53を入れることにより、スプリングリテーナ30に対するガイド形状を設けることで、タペットガイド22の下面側はスプリングリテーナ30と高さ方向で重なる。これによりカム20を更に低く配置することができ、この点でもシリンダヘッド10を高さ方向でコンパクトにすることができる。   Thus, by providing the countersink 53 on the lower surface side of the tappet guide 22 to provide a guide shape for the spring retainer 30, the lower surface side of the tappet guide 22 overlaps with the spring retainer 30 in the height direction. As a result, the cam 20 can be arranged lower, and the cylinder head 10 can also be made compact in the height direction in this respect.

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。
この実施形態において本発明を3次元カムに適用して優れた効果が得られた。即ち、カム20のスライド動作により所定のバルブリフト量となるように吸気バルブ16を駆動制御し、良好な吸排気動作を実現することができた。その際、従来のエンジンのシリンダヘッド高さを実質的に変更することなく、3次元カムエンジンを搭載できる。
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.
In this embodiment, the present invention was applied to a three-dimensional cam, and an excellent effect was obtained. That is, the intake valve 16 is driven and controlled so that the predetermined valve lift amount is obtained by the sliding operation of the cam 20, and a satisfactory intake / exhaust operation can be realized. At that time, the three-dimensional cam engine can be mounted without substantially changing the cylinder head height of the conventional engine.

なお、上記の場合、アーム39の端部と吸気バルブ16のバルブステム16aのステムエンドとの間にシム40を設けるが、このシム40はスプリングリテーナ30の上面に嵌合して配置される。厚さの異なるシム40を選択して組付けることでバルブクリアランスを好適に調整することができる。
また、タペットローラ36の位置精度を向上させるために、タペットガイド22とシリンダヘッド10との間に、2箇所程度にノックピンを打設するとよい。
更に、カムシャフト18の位置を下げるために、タペット21のアーム39を薄くして幅広形状とし、これにより剛性を確保している。
In the above case, a shim 40 is provided between the end of the arm 39 and the stem end of the valve stem 16 a of the intake valve 16. The shim 40 is disposed so as to be fitted on the upper surface of the spring retainer 30. The valve clearance can be suitably adjusted by selecting and assembling shims 40 having different thicknesses.
Further, in order to improve the positional accuracy of the tappet roller 36, knock pins are preferably provided at about two locations between the tappet guide 22 and the cylinder head 10.
Further, in order to lower the position of the camshaft 18, the arm 39 of the tappet 21 is thinned to have a wide shape, thereby ensuring rigidity.

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 座グリ、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 spot facing, 100 motorcycles, 116 engine unit, 116A cylinder block.

Claims (6)

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、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は、隣接する2つのバルブスプリングの間であって、その一部が前記シリンダヘッド高さ方向において、前記バルブスプリングと重なって配置される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;
And a tappet that presses a valve shaft end so as to open and close the valve following a profile of the cam via a tappet roller that slides in contact with the cam. And
A valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein the tappet roller is disposed between two adjacent valve springs, and a part of the tappet roller overlaps the valve spring in the cylinder head height direction.
前記タペットローラはその回転中心軸が高さ方向において、前記タペットのアーム部の高さ中央と同一位置もしくは下方位置に配置される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 device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the tappet roller is disposed at the same position as or below the center of the height of the arm portion of the tappet in the height direction of the rotation center axis. . 前記タペットガイドは前記タペットローラがバルブステム軸受方向のみ作動可能となるように、上面視で略十字状にガイド溝が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 operation of the internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the tappet guide is formed with a guide groove in a substantially cross shape in a top view so that the tappet roller can operate only in a valve stem bearing direction. Valve device. 前記タペットのアームと前記バルブ軸端との間にバルブクリアランス調整用のシムが挿着されることを特徴とする請求項1〜3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 3, wherein a shim for adjusting a valve clearance is inserted between an arm of the tappet and the valve shaft end. 前記タペットガイドの下面は、バルブ作動方向でスプリングリテーナと重なる範囲が周囲より薄くなるよう形成されたことを特徴とする請求項3又は4に記載の内燃機関の動弁装置。   5. The valve operating system for an internal combustion engine according to claim 3, wherein a lower surface of the tappet guide is formed so that a range overlapping with a spring retainer in a valve operating direction is thinner than a surrounding area. 前記カムは、前記カムシャフト軸方向に移動可能であって、そのカムロブが軸方向傾斜面を有した立体形状カムであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の内燃機関の動弁装置。   The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the cam is movable in the axial direction of the camshaft, and the cam lobe is a three-dimensional cam having an axially inclined surface. Engine valve gear.
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