KR100567568B1

KR100567568B1 - 내연 기관의 밸브 가동 장치에 있어서의 로커 암 샤프트의회전 정지 장치

Info

Publication number: KR100567568B1
Application number: KR1020047002824A
Authority: KR
Inventors: 아쿠츠도시하루; 요코야마미츠루; 이시자카다카시
Original assignee: 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2001-09-14
Filing date: 2002-08-28
Publication date: 2006-04-05
Also published as: CN100580227C; EP1452699B1; EP1452699A4; MY129621A; KR20040029441A; EP1452699A1; WO2003027447A1; JP2003083009A; JP3526836B2; BR0205989B1; CN1549888A; AR036522A1; BR0205989A

Abstract

실린더 헤드에 설치한 2개의 로커 암 샤프트를 설치하고, 이것들에 요동 가능하게 지지한 로커 암에 의해 흡기 및 배기 캠과, 흡기 및 배기 밸브를 연동시킨 내연 기관의 밸브 가동 장치에 있어서, 2개의 로커 암 샤프트(32, 33) 사이에서 실린더 헤드(3)에 회전 정지 플레이트(42)를 죔 볼트(43)에 의해 단단히 죄어서 고정하고, 이 회전 정지 플레이트(42)의, 제1 및 제2암부(42a, 42b)의 죄이는 회전 방향(a)의 전방측에 형성한 걸림부(42c, 42d)를, 2개의 로커 암 샤프트(32, 33)에 형성한 피걸림부(32a, 33a)에 각각 걸어 맞추었으며, 이것에 의해 상기 2개의 로커 암 샤프트의 회전 정지를 확실하게 실행할 수 있다.

Description

내연 기관의 밸브 가동 장치에 있어서의 로커 암 샤프트의 회전 정지 장치{WHIRL-STOP DEVICE FOR ROCKER ARM SHAFT IN VALVE MECHANISM OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은, 내연 기관의 밸브 가동 장치에 있어서, 흡기 및 배기 캠(cam)과, 흡기 및 배기 밸브를 연접(連接)하는 로커 암(rocker arm)을 요동(搖動) 가능하게 지지하는, 2개의 로커 암 샤프트(rocker arm shaft)의 회전 정지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 SOHC형 등의 내연 기관의 밸브 가동 장치에서는, 2개의 로커 암 샤프트를 기관 본체의 실린더 헤드(cylinder head)에 간격을 두어서 병렬 설치하고, 이것들 로커 암 샤프트에 각각 요동 가능하게 지지되는 로커 암에 의해, 흡기 및 배기 캠과, 흡기 및 배기 밸브를 연접해서, 그 흡기 및 배기 캠의 회전에 의해, 상기 흡기 및 배기 밸브를 각각 소정의 타이밍(timing)을 가지고 개폐 작동하도록 하고 있다(예를 들면, 일본국 특개2000-329002호 공보 참조).

그런데, 이와 같은 밸브 가동 장치에서는, 밸브 가동 캠 샤프트 상의 2개의 로커 암 샤프트는, 실린더 헤드에 형성한 로커 암 샤프트 구멍에 압입(壓入) 등에 의해 지지되지만, 그 실린더 헤드에 대한 회전 정지 수단이 설비되어 있으며, 예를 들면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 2개의 로커 암 샤프트간에 있어서, 세트 플레이트(set plate)의 중앙부를 죔 볼트(clamping bolt)에 의해 실린더 헤드에 나사로 고정하고, 그 좌우 암(arm)부의 양단부(兩端部) 하면(下面)에 대칭적으로 형성한 회전 정지부를, 2개의 로커 암 샤프트의 노치(notch)부에 맞닿게 해서, 2개의 로커 암 샤프트의 회전 정지를 실행하도록 하고 있었다.

그런데, 이와 같은 종래의 로커 암 샤프트의 회전 정지 수단에서는, 죔 볼트에 의해 세트 플레이트를 죄일(clamping) 시에는, 세트 플레이트가 단단히 죄어지는 방향(도 5의 죔 방향)으로 회전되기 때문에, 상기 세트 플레이트를 단단히 죄이는 죔 볼트의 회전 방향의 뒤쪽에 위치하는 한쪽의 로커 암 샤프트의 노치부(도 5 참조)와 세트 플레이트의 회전 정지부간에 약간의 간극(s)이 생기는 것은 어쩔 수 없으므로, 기관의 운전 시에는 그 간극(s)에 기인(起因)하는 로커 암 샤프트가 헛돌아서 부딪치는 소리를 발생한다는 문제가 있다.

그래서, 이와 같은 문제의 해결책으로서,

① 2개의 로커 암 샤프트에 각각 별개의 회전 정지용의 세트 플레이트를 설치한다.

② 각각의 로커 암 샤프트와 로커 암 샤프트 구멍간에 회전 정지용의 0-링(O-ring)을 설치한다.

등의 수단이 생각되지만, 상기 ①에서는, 부품 점수가 증가되어 비용이 높아질 뿐만 아니라, 여분(餘分)의 공간을 점유하기 때문에 그 배치가 어렵고, 또한 상기 ②에서는 로커 암 샤프트에 여분의 가공을 할 필요가 있을 뿐만 아니라, 부품 점수가 증가하고, 또한 조립 작업에 번거로움이 따르는 등의 다른 문제가 있다.

본 발명은 이러한 실정을 감안해서 이루어진 것이며, 상기 문제를 모두 해결한, 신규인 내연 기관의 밸브 가동 장치에 있어서의 로커 암 샤프트의 회전 정지 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기 목적 달성을 위해서, 본 발명은, 기관 본체의 실린더 헤드에 2개의 로커 암 샤프트를 간격을 두어서 병렬 설치하고, 이것들 로커 암 샤프트에, 흡기 및 배기 캠과, 흡기 및 배기 밸브를 연접하는 로커 암을 각각 요동 가능하게 지지하고, 그 흡기 및 배기 캠의 회전에 의해, 상기 흡기 및 배기 밸브를 각각 소정의 타이밍을 가지고 개폐 작동하도록 한, 내연 기관의 밸브 가동 장치에 있어서,

상기 2개의 로커 암 샤프트의 중간부에 있어서, 실린더 헤드에는, 제1암(arm)부와, 제2암부를 일체로 연장시킨 회전 정지 플레이트의 중간부를 나사 부재로써 단단히 죄어서 고정하고, 상기 회전 정지 플레이트의 제1 및 제2암부에는, 상기 나사 부재에 의해 단단히 죄이는 회전 방향의 전방측에 걸림부를 각각 마련하여, 이들 걸림부를, 상기 2개의 로커 암 샤프트에 서로 반대 방향으로 형성한 피걸림부에 각각 걸어 맞추어서, 이들 2개의 로커 암 샤프트의 회전 정지를 실행하도록 한 것을 특징으로 하고 있으며, 이와 같은 특징에 의하면, 회전 정지 플레이트의 실린더 헤드에의 나사 부재에 따라 단단히 죄어져서 고정되는 2개의 로커 암 샤프트의 회전 정지를 정확하게 실행할 수 있고, 기관운전시에 2개의 로커 암 샤프트가 헛돌아서 부딪치는 소리의 발생을 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 밸브 가동 장치에 있어서의 로커 암 샤프트의 회전 정지 장치를 구비한 내연 기관의 주요부의 종단면도.

도 2는 도 1의 2-2선에 따르는 단면도.

도 3은 도 1의 3-3선에 따르는 확대 단면도.

도 4는 도 1의 4-4선에 따르는 단면도.

도 5는 종래의 밸브 가동 장치의 도 4와 동일한 단면도.

이하에서, 본 발명의 실시형태를, 첨부 도면에 나타낸 본 발명의 실시예에 근거해서 설명한다.

우선, 도 1∼도 4를 참조해서, 본 발명의 하나의 실시예에 대해서 설명한다.

도 1, 도 2에 있어서, SOHC형 공냉식 4사이클 내연 기관의 기관 본체(E)는, 실린더 보어(cylinder bore)(2)를 설치한 실린더 블록(cylinder block)(1)과, 그 실린더 블록(1)의 덱(deck) 면(面) 상에 고정되어, 실린더 보어(2)와 대면하는 연소실(4)을 형성한 실린더 헤드(3)와, 실린더 블록(1)의 하면에 고정되는 크랭크 케이스(crank case)(5)를 구비하고 있으며, 상기 실린더 헤드(3)에는, 뒤에 상술하는 밸브 가동 장치(V)가 설치되고, 실린더 헤드(3) 상에는, 이 밸브 가동 장치(V)를 덮는 헤드 커버(head cover)(6)가 장착되어 있다. 상기 실린더 보어(2)에는 실린더 슬리브(cylinder sleeve)(7)를 통해서 피스톤(piston)(8)이 미끄럼 운동이 자유롭게 끼워 맞추어지며, 그 피스톤(8)은 커넥팅 로드(connecting rod)(10)를 통해서 도시하지 않는 크랭크 샤프트(crank shaft)에 연결되어 있다.

또한, 이 내연 기관은 유니 플로(uni-flow)형으로서, 실린더 헤드(3)에는, 그 한쪽에 개구하는 흡기 포트(intake port)(11)와, 다른 쪽에 개구하는 배기 포트(exhaust port)(12)가 대향해서 설치되며, 흡기 포트(11)에는, 흡기계(In)가, 또한 배기 포트(12)에는 배기계(Ex)가 각각 접속되어 있다. 흡기 포트(11)에는, 이것과 연소실(4)을 연통시키는 흡기 밸브 구멍을 개폐하는 흡기 밸브(13)가 설치되고, 또한 배기 포트(12)에는, 이것과 연소실(4)을 연통시키는 배기 밸브 구멍을 개폐하는 배기 밸브(14)가 설치된다. 흡기 및 배기 밸브(13, 14)는 통상적으로 밸브 스프링(15, 16)에 의해 각각 밸브를 폐쇄하는 위치에 유지된다. 또한, 실린더 헤드(3)의 연소실(4)을 둘러싸는 벽면(壁面)에는 점화전(点火栓)(17)이 나사로 장착되며, 그 전극은, 연소실(4) 내에 면하고 있다.

실린더 헤드(3) 상에 형성되는 밸브 가동실의 중앙부에는, 단일(單一)의 밸브 가동 캠 샤프트(19)가 베어링(23, 24)을 통해서 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 이 밸브 가동 캠 샤프트(19)의 축 방향의 중간부에는, 흡기 캠(20) 및 배기 캠(21)이 일체로 형성되어 있다.

실린더 블록(1) 및 실린더 헤드(3)의 한쪽(도 2, 도 3 좌측)에는, 그것들에 걸쳐서 타이밍 전동실(傳動室)(25)이 형성되며, 이 타이밍 전동실(25) 내에 있어서, 밸브 가동 캠 샤프트(19)의 일단(一端)(도 2, 도 3 좌단(左端))에는, 타이밍 피동(被動) 기어(26)가 고정되고, 이 기어(26)는, 무단(無端) 형상의 타이밍 체인(timing chain)(27)을 통해서 도시하지 않는 크랭크 샤프트에 고정된 타이밍 구동 기어에 연동되며, 통상적으로, 크랭크 샤프트의 회전이 1/2의 감속비를 가지고 밸브 가동 캠 샤프트에 전달되도록 되어 있다. 중공(中空)의 밸브 가동 캠 샤프트(19)에는, 실린더 헤드(3)의 측벽(側壁)을 관통하는 볼트(28)가 삽입 통과되어, 이 볼트(28)의 단부(端部)에 타이밍 전동실(25)의, 실린더 헤드(3) 측 개구부를 덮는 커버(29)가 나사로 장착되어 있다.

실린더 헤드(3)에는, 상기 밸브 가동 캠 샤프트(19)의 윗쪽의 좌우에, 그 밸브 가동 캠 샤프트(19)와 평행으로, 흡기측 및 배기측의 2개의 로커 암 샤프트 구멍(30, 31)이 뚫려 설치되어 있다. 이것들 로커 암 샤프트 구멍(30, 31)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 타이밍 전동실(25) 측에 개구된 한쪽이 막힌 구멍으로서 형성되며, 이 실시예에서는, 배기측의 로커 암 샤프트 구멍(31)이, 흡기측의 로커 암 샤프트 구멍(30) 보다도 길게 형성되어 있다. 상기 2개의 로커 암 샤프트 구멍(30, 31)에는, 그 개구측으로부터 2개, 즉 흡기측 및 배기측의, 중공의 로커 암 샤프트(32, 33)가 압입되어 끼워 맞추어진다. 이것들 2개의 로커 암 샤프트(32, 33)에는, 그것들의 축 방향에 위치를 비켜 놓아서 흡기측 및 배기측의 로커 암(34, 35)의 중간부가 각각 요동이 자유롭게 지지된다. 흡기측 로커 암(34)의 외단(外端)은 태핏(tappet)(37)을 통해서 흡기 밸브(13)의 상단(上端)에 연접되고, 또한 그 내단(內端)은 거기에 축으로 지지되는 롤러(roller)(39)를 통해서 상기 밸브 가동 캠 샤프트(19)의 흡기 캠(20)의 캠 면(面)에 연접되며, 한편, 배기측 로커 암(35)의 외단은 태핏(38)을 통해서 배기 밸브(14)의 상단에 연접되고, 또한 그 내단은 거기에 축으로 지지되는 롤러(40)를 통해서 상기 밸브 가동 캠 샤프트(19)의 배기 캠(21)의 캠 면에 연접되어 있다. 따라서, 밸브 가동 캠 샤프트(19)의 회전에 의하면, 흡기측 및 배기측의 로커 암(34, 35)은 각각 상기 로커 암 샤프트(32, 33) 주위로 요동하고, 상기 밸브 스프링(15, 16)과 협동해서 흡기 밸브(13) 및 배기 밸브(14)를 소정의 타이밍으로 개폐 작동해서 내연 기관의 운전이 실행된다.

그러나, 상기 흡기측 및 배기측의 2개의 로커 암 샤프트(32, 33)에는, 상기 밸브 가동 장치(V)의 작동에 의해서도 로커 암 샤프트(30, 31) 구멍 내를 헛돌지 않도록, 그것들의 회전 정지 수단이 설비되어 있다. 즉, 도 3, 도 4에 나타내는 바와 같이 밸브 가동 캠 샤프트(19)의 바로 위에 있어서, 이것과 평행으로 회전 정지 플레이트(42)의 중앙부가, 나사 부재, 즉 죔 볼트(43)에 의해 단단히 죄어서 고정되어 있다. 이 회전 정지 플레이트(42)는, 흡기측 로커 암 샤프트(32)를 향해서 연장되는 제1암부(42a)와, 배기측 로커 암 샤프트(33)를 향해서 연장되는 제2암부(42b)가 일체로 형성되어 있으며, 그 하면은, 밸브 가동 캠 샤프트(19)와 대략 동심의 원호형상 오목면이 형성되어 있다. 상기 회전 정지 플레이트(42)의, 제1 및 제2암부(42a, 42b)에는, 그 회전 정지 플레이트(42)를 죔 볼트(43)에 의해 단단히 죄어지는 회전 방향의 전방측 단부 측면에, 상기 2개의 로커 암 샤프트(32, 33)에 후술하는 피걸림부(32a, 33a)와 걸어 맞출 수 있는 평탄한 걸림부(42c, 42d)가 형성되어 있어, 도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 제1암부(42a)의 걸림부(42c)는, 그 단부 측면에 하향으로 형성되고, 한편, 제2암부(42b)의 걸림부(42d)는, 그 단부 측면에 상향으로 형성되어 있다. 또한, 2개의 로커 암 샤프트(32, 33)의, 회전 정지 플레이트 (42)와 대응하는 일단부(一端部)에는, 반원(半圓) 형상으로 노치한 피걸림부(32a, 33a)가 각각 형성되어 있어, 도 4에 나타내는 바와 같이, 회전 정지 플레이트(42)를 죔 볼트(43)로 실린더 헤드(3)에 단단히 죄어서 고정하기 위해, 그 단단히 죄어지는 방향(도 4의 화살표 a 방향)으로 회전하면, 회전 정지 플레이트(42)도 동일 방향(도 4의 화살표 b 방향)으로 회전되며, 이 회전 정지 플레이트(42)의 양단부의 걸림부(42c, 42d)는, 2개의 로커 암 샤프트(32, 32)의 피걸림부(32a, 33a)에 간극이 없게 걸어 맞추어진다. 이상과 같이, 2개의 로커 암 샤프트(32, 33)는, 회전 정지 플레이트(42)의 나사 부재로서의 죔 볼트(43)의 죄임(clamping)에 의해, 회전 정지가 확실하게 이루어져, 기관의 운전 시에, 2개의 로커 암 샤프트(32, 33)가 헛돌아서 부딪치는 소리의 발생을 미연에 방지할 수 있다.

이상, 본 발명의 하나의 실시예에 대해서 설명했지만, 본 발명은 그 실시예에 한정되는 일 없이, 본 발명의 범위 내에서 여러가지의 실시예가 가능하다. 예를 들면, 상기 실시예에서는, 본 발명에 관한 로커 암 샤프트의 회전 정지 장치를, SOHC형 내연 기관에 실시한 경우를 설명했지만, 이것을 2개의 로커 암 샤프트를 구비한 다른 내연 기관에도 실시할 수 있는 것은 물론이다.

Claims

기관 본체(E)의 실린더 헤드(cylinder head)(3)에 2개의 로커 암 샤프트(rocker arm shaft)(32, 33)를 간격을 두어서 병렬 설치하고, 이들 로커 암 샤프트(32, 33)에, 흡기 및 배기 캠(21, 22)과, 흡기 및 배기 밸브(13, 14)를 연접하는 로커 암(34, 35)을 각각 요동이 가능하게 지지하고, 그 흡기 및 배기 캠(21, 22)의 회전에 따라, 로커 암(34, 35)을 통해서 흡기 및 배기 밸브(13, 14)를 각각 소정의 타이밍을 가지고 개폐 작동하도록 한, 내연 기관의 밸브 가동 장치에 있어서,

상기 2개의 로커 암 샤프트(32, 33)의 중간부에 있어서, 실린더 헤드(3)에는, 제1암부(42a)와 제2암부(42b)를 일체로 연장시킨 회전 정지 플레이트(42)의 중간부를 나사 부재(43)로 단단히 죄어서 고정하고, 상기 회전 정지 플레이트(42)의 제1 및 제2암부(42a, 42b)에는, 상기 나사 부재(43)의 죔 회전 방향의 전방측에 걸림부(42c, 42d)를 각각 마련하여, 이들 걸림부(42c, 42d)를 상기 2개의 로커 암 샤프트(32, 33)에 서로 반대 방향으로 형성한 피걸림부(32a, 33a)에 각각 걸어 맞춰서, 상기 로커 암 샤프트(32, 33)의 회전 정지를 실행하도록 한 것을 특징으로 하는, 내연 기관의 밸브 가동 장치에 있어서의 로커 암 샤프트의 회전 정지 장치.