KR20050109473A - 로커 아암축의 회전 방지 장치 - Google Patents

Abstract

내연기관의 실린더 헤드(4) 내에 한 쌍의 로커 아암축(26)을 서로 평행하게 간격을 두고 지지하고, 흡·배기 캠(18a)과 흡배기밸브(15, 15)를 각각 연접하는 한 쌍의 로커 아암(26, 28)을 상기 로커 아암축(26)에 의해 각각 요동가능하게 지지한다. 상기 한 쌍의 로커 아암축(26)의 각 일부에, 서로 대향하는 절결부(26a)를 형성하고, 이들 절결부(26a) 사이에, 캠축방향에서 본 경우 양측 테두리변이 평행하지 않은 형상의 규제부재(40)를 삽입하고, 이 규제부재(40)를 실린더 헤드 커버(5) 내면에 의해 양 절결부(26a)에 대해 가압한다. 이에 의해, 내연기관의 밸브 동작 장치에서 로커 아암축의 회전방지부재를 체결하는 것에 의해 발생하는 간극의 문제를 해결하여, 내연기관의 운전중에 로커 아암축의 유전으로 타음이 발생하는 문제가 해소된다.

Description

로커 아암축의 회전 방지 장치{ROTATION PREVENTION DEVICE FOR ROCKER ARM}

본 발명은, 내연기관의 밸브 동작 장치에 있어서의 로커 아암축의 회전 방지 장치에 관한 것이다.

종래, 내연기관의 밸브 동작 장치에 있어서의 로커 아암축 구멍에 압입된 로커 아암축의 빠짐 방지용으로 스톱퍼를 이용하는 것이 알려져 있다(예컨대, 일본국 특개2000-329002호 공보의 도 6, 7 참조.). 또한, 도 8에 도시하는 것 같은 로커 아암축의 회전 방지 장치도 알려져 있다. 이 회전 방지 장치는, 2개의 로커 아암축(026) 사이에서, 세트 플레이트(040)의 중앙부를 실린더 헤드(04)에 체결 볼트(023)에 의해 나사 고정하여, 그 세트 플레이트(040)의 좌우 아암부의 양 단부 하면에 대칭적으로 형성된 회전방지부(040a)를 2개의 로커 아암축(026)의 절결부(026a)에 맞닿게 해, 이들 로커 아암축(026)의 회전 방지를 하고 있었다. 부호 018은 실린더 헤드(04)에 설치한 캠축을, 019는 캠축(018)의 베어링을 각각 도시한다.

상기 종래의 로커 아암축의 회전 방지 장치에 있어서는, 세트 플레이트(040)를 체결 볼트(023)에 의해서 체결할 때에, 세트 플레이트(040)가 그 체결 방향으로 회전하기 때문에, 체결 회전방향의 뒤 측(도 8에서는 좌측)에 위치하는 한쪽의 로커 아암축(026)의 절결부(026a)와 세트 플레이트(040)의 회전 방지부(040a)와의 사이에 약간의 간극(S)이 발생한다. 따라서, 내연기관의 운전중에, 그 간극(S)에 기인하는 로커 아암축(026)의 유전(遊轉)으로 타음이 발생한다고 하는 문제가 있었다.

도 1은, 본 발명의 일 실시예가 적용된 내연기관을 크랭크축선과 실린더축선을 거의 지나는 평면으로 절단한 종단면도이다.

도 2는, 동일하게 거의 실린더축선을 통해 크랭크축선과 직교하는 평면으로 절단한 종단면도이다.

도 3은 동일하게 캠 체인 근방에서 크랭크축선과 직교하는 평면으로 절단한 종단면도이다.

도 4는 도 1의 상부를 확대하여 도시하 도면이다.

도 5는 실린더 헤드 커버를 분리한 실린더 헤드를 윗쪽으로부터 본 도면이다.

도 6은 도 5의 VI-VI 화살표 방향으로 본 단면도이다.

도 7은 도 4, 도 6의 VII-VII 화살표 방향으로 본 단면도이다.

도 8은, 종래의 로커 아암축의 회전 방지 장치의 일례를 도시하는 도면이다.

본 발명은, 세트 플레이트의 체결에 의한 간극의 발생을 방지할 수 있는 로커 아암축의 회전 방지 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

상기 종래의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은, 내연기관의 흡기 캠 및 배기 캠과 흡기밸브 및 배기밸브를 각각 연접하는 한 쌍의 로커 아암을, 내연기관의 실린더 헤드 내에 서로 간격을 두고 지지한 한 쌍의 로커 아암축 상에 각각 요동가능하게 지지하여, 양 로커 아암축의 회전 방지를 위한 규제부재를 설치한, 로커 아암축의 회전 방지 장치에 있어서, 상기 한 쌍의 로커 아암축의 각 일부에, 서로 대향하는 절결부를 형성하여, 이들 절결부의 사이에, 캠축방향에서 본 경우 평행이 아닌 양측 테두리변를 갖는 규제부재를 삽입하여, 이 규제부재를 실린더 헤드 커버 내면에 의해 양 절결부에 대하여 압입한 것을 특징으로 하는 로커 아암축의 회전 방지 장치를 제공한다.

본 발명의 로커 아암축의 회전 방지 장치는 상기한 바와 같이 구성되어, 로커 아암축의 서로 대향하는 절결부의 사이에, 캠축방향에서 본 경우 평행이 아닌 양측 테두리변를 갖는 규제부재를 삽입하여, 이 규제부재를 실린더 헤드 커버 내면에 의해 절결부에 압입하기 때문에, 로커 아암축과 규제부재를 서로 덜거덕거림 없이 밀착시켜 고정할 수가 있다. 따라서, 로커 아암축의 유전에 의한 타음의 발생이나 베어링의 마모를 방지할 수가 있다. 또한, 실린더 헤드 커버로 규제부재를 압입하기 때문에, 종래의 로커 아암축 회전 방지 장치에서 필요했던 규제부재의 체결 볼트, 나사 구멍 가공공정, 체결공정을 생략할 수가 있어, 비용면에서도 유리하게 된다.

상기 규제부재는 실린더 헤드 내의 돌출부를 캠축방향으로 끼우는 형상으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하는 것에 의해, 로커 아암축의 축방향의 어긋남에 의한 마모도 방지할 수가 있다. 또한, 규제부재를 기존의 돌출부를 이용하여 고정하기 때문에, 실린더 헤드측에는 특별한 가공을 행할 필요 없이, 위치를 고정할 수 있다.

바람직하게는, 상기 돌출부로서 캠축 홀더가 이용된다. 또한, 상기 규제부재는 역 U자형 단면을 갖는 형상으로 하고, 상기 돌출부에 끼우도록 하는 것이 바람직하다. 이것에 의해서, 규제부재에 위치 결정이 용이하게 된다.

상기 규제부재와 상기 실린더 헤드 커버 내면과의 사이, 및 상기 규제부재와 상기 돌출부와의 사이에는 탄성부재를 배치할 수가 있다.

이와 같이 하는 것에 의해, 규제부재를 확실히 고정할 수가 있다. 또한, 실린더 헤드 커버의 진동이 탄성부재에 의해서 흡수되기 때문에, 진동에 의한 소음이 저감된다.

상기 규제부재는 캠축 베어링의 외측면에 맞닿게 하는 것이 바람직하다. 이것에 의해서, 캠축 베어링의 덜거덕거림이 한층 없어져, 캠축 베어링의 내구성이 향상된다.

도 1은, 본 발명의 일 실시예가 적용된 내연기관을 크랭크축선과 실린더축선을 거의 통과하는 평면으로 절단하여 도시하고, 도 2는 동일하게 거의 실린더축선을 통과해 크랭크축선과 직교하는 평면으로 절단하여 도시하고, 도 3은 동일하게 캠 체인 근방으로 크랭크축선과 직교하는 평면으로 절단하여 도시하였다, 도 4는 도 1의 상부를 확대하여 도시하고 있다.

이 내연기관(1)은, 오버헤드 밸브식 4 행정 단기통 내연기관이고, 그 본체는, 좌우 분할의 좌측 크랭크 케이스(2a), 우측 크랭크 케이스(2b)와, 실린더 블록(3)과, 실린더 헤드(4)와, 실린더 헤드 커버(5)와, 좌측 크랭크케이스 커버(6a)와, 우측 크랭크케이스 커버(6b)로 이루어진다. 좌측 크랭크케이스(2a)와 우측 크랭크케이스(2b)가 서로 합쳐지고, 그 상방에 실린더 블록(3), 실린더 헤드(4), 실린더 헤드 커버(5)가 순차 포개어진다. 또, 좌측 크랭크케이스(2a)의 좌측면에 좌측 크랭크케이스 커버(6a)가, 우측 크랭크케이스(2b)의 우측면에 우측 크랭크케이스 커버(6b)가, 각 크랭크케이스를 닫도록 각각 설치된다. 그리고, 이들 좌우의 크랭크케이스(2a, 2b), 실린더 블록(3), 실린더 헤드(4), 실린더 헤드 커버(5), 좌측 크랭크케이스 커버(6a), 우측 크랭크케이스 커버(6b)는, 볼트 등으로 서로 일체로 결합된다.

또한, 도 1, 도 2에 도시하는 바와 같이, 실린더 블록(3)에 형성된 실린더구멍(7)에 피스톤(8)이 미끄럼이동가능하게 끼워지는 동시에, 좌우의 크랭크케이스(2a, 2b) 내에 크랭크축(9)이 회전가능하게 피벗 지지되어 있다. 그리고, 피스톤(8)과 크랭크축(9)과, 피스톤 핀(10)과 크랭크 핀(11)을 각각 통해, 커넥팅 로드(12)의 양단이 회전가능하게 피벗 지지되어 있다. 이렇게 해서, 실린더구멍(7) 상부의 연소실(13) 내의 혼합기의 연소에 의해 피스톤(8)이 왕복운동하면, 크랭크축(9)이 회전구동되게 되고 있다.

또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 실린더구멍(7)의 상부의 연소실(13)에 연통하는 흡기 포트(14) 및 배기 포트(15)가, 실린더 헤드(4)에 형성되어 있고, 이들 흡기 포트(14) 및 배기 포트(15)에, 각각 흡기밸브(16) 및 배기밸브(17)가 개폐자유롭게 설치되고 있다.

흡기밸브(16) 및 배기밸브(17)의 상단부에 인접하고, 캠축(18)이 배치되어 있다. 캠축(18)에는, 흡기밸브(16)용의 캠산(cam lobe, 18a) 및 배기밸브(17)용의 캠산(18a)이 설치되어 있다. 이 캠축(18)의 일단부(도 1, 도 4에서는 좌단부)는, 캠축 베어링(19a)을 통해 실린더 헤드(4)와 캠축 홀더(20) 사이에 끼워져 회전자유롭게 피벗 지지되어 있고, 타단부(도 1, 도 4에서는 우단)는, 캠축 베어링(19b)을 통해 실린더 헤드(4)에 회전자유롭게 피벗 지지되어 있다. 캠축(18)의 상기 일단부에는, 드리븐 스프로켓(driven sprocket, 21)과 자석 홀더(22)가 순차 겹쳐져 볼트(23)에 의해 일체로 장착되어 있다. 한쪽, 크랭크축(9)에는 드라이브 스프로켓(24)이 일체로 설치되어 있고, 이 드라이브 스프로켓(24)과 상기 드리븐 스프로켓(21)에 무단의 캠 체인(25)이 걸쳐져 있다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 흡기밸브(16) 및 배기밸브(17)의 상부와 캠축(18)의 윗쪽과의 중간에, 각각 한 쌍의 로커 아암축(26)이 축선을 수평으로 하여 배치되고, 어느 쪽의 로커 아암축(26)도 그 양단이 실린더 헤드(4)와 캠축 홀더(20)에 끼워져 있다. 이들 한 쌍의 로커 아암축(26)에 각각 로커 아암(28)이 요동가능하게 고정되어 있다. 그리고, 그 로커 아암(28)의 일단에는 롤러(29)가 피봇 부착되어 상기 캠축(18)의 캠산(18a)에 맞닿아 있고, 또한 타단은 흡기밸브(16), 배기밸브(17)의 상부에 각각 맞닿고 있다. 이렇게 해서 내연기관(1)의 운전시에는, 크랭크축(9)의 절반의 회전속도로 캠축(18)이 회전구동되어, 흡기밸브(16)와 배기밸브(17)는, 크랭크축(9)이 2회전할 때마다, 각각 1회씩 개폐구동되도록 되어 있다.

도 1 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 캠축(18)의 일단(도면의 좌단)에 일체로 장착된 상기 자석 홀더(22)는, 드리븐 스프로켓(21)의 내경측에 위치한 개소에서는 소직경의 원통형상으로 형성되고, 또한 그 외방 개소에서는 대직경의 원통형상으로 형성되어 있다. 그리고, 그 대직경 원통형상부의 내주면에 둘레방향에 걸쳐 등간격으로 복수의 영구자석(35)이 일체로 장착되어 있다.

또한, 캠축(18)의 외방(도 1 및 도 4에서 좌방)에 냉각수펌프(30)가 설치되어 있다. 이 냉각수펌프(30)의 펌프 커버(31)가 실린더 헤드(4)의 측벽에 형성된 개구에 끼워져 있고, 이 펌프 커버(31)에는 펌프 보디(32)의 선단이 밀봉되게 끼워져 있다. 그 펌프 보디(32)의 원통형상부는, 자석 홀더(22)의 대직경 원통형상부에 대하여 일정한 간격을 갖도록 형성되어 있다. 또한, 캠축(18)의 회전축선상에 펌프축(33)이 배치되고, 그 양단이 펌프 커버(31)와 펌프 보디(32)에 회전자유롭게 장착되어 있다. 이 펌프축(33)에 회전자(34)가 장착되어 있고, 그 회전자(34)의 원통형상부에는, 상기 자석 홀더(22)에 일체로 장착된 영구자석(35)에 상대하는 위치에, 영구자석(36)이 일체로 장착되어 있다. 또한, 회전자(34)의 원통형상부보다도 외방(도 4의 좌방)에 위치하여, 베인(37)이 일체로 형성되어 있다. 이렇게 해서, 드리븐 스프로켓(21)이 회전 구동되면, 그것과 일체의 자석 홀더(22)가 회전하여, 냉각수펌프(30)의 회전자(34)에 일체로 장착된 영구자석(36)이, 자석 홀더(22)와 동시에 회전하는 영구자석(35)의 자력에 의해 함께 회전하여, 냉각수펌프(30)가 회전 구동된다.

다음에, 도 5는 실린더 헤드 커버(5)를 분리한 실린더 헤드(4)를 상방에서 본 도면이고, 도 6은 도 5의 VI-VI 화살표 방향으로 본 단면을 도시하고, 도 7은 도 4, 도 6의 VII-VI 화살표 방향으로 본 단면도를 도시하고 있다.

본 실시예에 있어서는, 한 쌍의 로커 아암축(26)의 일단부(도 5에서 좌단, 도 7에서는 하단)에 서로 대향하는 절결부(26a)가 형성되어 있다. 각 절결부(26a)는 전형적으로는 평면형상 절결면을 갖고 있고, 이들 평면형상 절결면은, 도 6에 도시하는 것 같이, 서로 아래쪽으로 향해서 서로 가까워지도록 경사면으로 되어 있다. 그리고, 양 절결부(26a)의 사이에, 도 6에 도시하는 바와 같이, 캠축(18) 방향에서 본 경우, 평행이 아닌 (도 6에서는 하방으로 수렴) 양측 테두리변을 갖는 형상의 규제부재, 즉 세트 플레이트(40)가 윗쪽에서 삽입되고 있다.

이 세트 플레이트(40)는, 도 4 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 하단 테두리가 캠축 베어링(19a)의 아웃터링 외측면에 맞닿는 원호형상을 하고 있고, 또한 상단 테두리는 수평으로 절곡하여 실린더 헤드(4) 내에 형성한 돌출부인 캠축 홀더(20)의 윗쪽으로 연장되고, 또한 이번에는 아래쪽으로 절곡되어, 그 캠축 홀더(20)를 위쪽에서 사이에 끼우는 형상으로 되고 있고, 도 4에 도시하는 바와 같이 역 U자형 단면형상을 하고 있다. 또, 세트 플레이트(40)를 유지하는 상기 돌출부는, 실린더 헤드(4) 내에서 캠축(18)에 가까운 부분에 있는, 캠축 홀더(20) 이외의 돌출부재이더라도 좋다.

또, 세트 플레이트(40)와 캠축 홀더(20) 사이, 및 세트 플레이트(40)와 실린더 헤드 커버(5) 내면과의 사이에는, 예컨대 고무와 같은 탄성부재(42)가 배치되고, 탄성부재(42)는 실린더 헤드 커버(5)에 의해 압입되어 있다. 탄성부재(42)의 중간부는, 세트 플레이트(40)의 상부의 구멍에 삽통되어 있다. 또, 도 6중의 일점쇄선(42A)은, 탄성부재(42)의 자유상태 형상을 나타내고, 실린더 헤드 커버(5)를 설치하면 탄성부재(42)는 가압되어, 도 4에 도시하는 형상이 된다. 또한, 도 5 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 로커 아암(28)의 축방향 위치가 어긋나지 않도록 하기 위해서 로커 아암축(26)에 칼라(27)가 끼워져 있다.

이러한 내연기관(1)에 있어서, 연소실(13)에 공급된 연료·공기혼합기에 점화하면, 연료가 연소하여 연소실(13)의 압력이 상승하여, 피스톤(8)을 하강시킨다. 흡기밸브(16) 및 배기밸브(17)를 작동시켜 소정의 순서·타이밍으로 급배기와 점화를 반복하는 것에 의해, 피스톤(8)이 왕복운동한다. 피스톤(8)의 이 운동은 커넥팅로드(12)를 통해 크랭크축(9)의 회전이 되어, 또한 도시하지 않은 차륜 등에 전달된다. 크랭크축(9)의 회전은 또 드라이브 스프로켓(24), 캠 체인(25), 드리븐 스프로켓(21)을 통해 캠축(18)에 전달되고, 또한 캠산(18a), 로커 아암(28)을 통해, 상기 흡기밸브(16), 배기밸브(17)를 소정의 순서·타이밍으로 개폐하게 된다.

본 실시예에서는, 한 쌍의 로커 아암축(26)의 일단부에 서로 대향하는 절결부(26a)를 형성하고, 이들 절결부(26a)의 사이에 캠축(18) 방향에서 본 경우에 양측 테두리변이 평행이 아닌 (테이퍼 부여) 형상의 세트 플레이트(40)를 삽입함 과 동시에, 이 세트 플레이트(40)를 실린더 헤드 커버(5)의 내면에 의해 가압하기 때문에, 로커 아암축(26)과 세트 플레이트(40)를 서로 덜거덕거림 없게 밀착시켜 고정할 수 있다. 따라서 로커 아암축(26)의 유전에 의한 타음의 발생이나 베어링의 마모를 방지할 수가 있다. 또한, 실린더 헤드 커버(5)에 의해 세트 플레이트(40)를 가압하여 고정하기 때문에, 종래의 로커 아암축의 회전 방지 장치로 필요하였던 세트 플레이트의 체결 볼트, 나사 구멍 가공공정, 체결 공정을 생략할 수가 있어, 비용면에서도 유리하게 된다.

본 실시예에서는 또, 세트 플레이트(40)가 캠축 홀더(20)를 양측에서 사이에 끼우는 형상으로 되어 있고, 이 끼우기에 의해 세트 플레이트(40)의 캠축(18) 방향의 위치가 규제되기 때문에, 로커 아암축(26)의 축방향의 어긋남에 의한 마모도 방지된다. 또한, 세트 플레이트(40)를 기존의 캠축 홀더(20)를 이용하여 고정하기 때문에, 실린더 헤드(4)측에는 특별한 가공을 행하는 일 없이, 세트 플레이트(40)의 위치를 고정할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 세트 플레이트(40)와 캠축 홀더(20)와의 사이, 및 세트 플레이트(40)와 실린더 헤드 커버(5) 내면과의 사이에, 고무 같은 탄성부재(42)가 배치되고 있기 때문에, 세트 플레이트(40)를 확실히 고정할 수 있다. 또한, 실린더 헤드 커버(5)의 진동이 탄성부재(42)에 의해서 흡수되기 때문에, 진동에 의한 소음이 저감된다.

또한, 본 실시예에서는, 세트 플레이트(40)의 원호형상 하단 테두리가 캠축 베어링(19a)의 아웃터 링 외측면 맞닿아 있기 때문에, 캠축 베어링(19a)은, 덜거덕거림이 없어져, 내구성이 향상된다.

Claims (7)

1. 내연기관의 흡기 캠 및 배기 캠과 흡기밸브 및 배기밸브를 각각 연접하는 한 쌍의 로커 아암을, 내연기관의 실린더 헤드 내에 서로 간격을 두고 지지한 한 쌍의 로커 아암축 상에 각각 요동가능하게 지지하여, 양 로커 아암축의 회전 방지를 위한 규제부재를 설치한, 로커 아암축의 회전 방지 장치에 있어서,

   상기 한 쌍의 로커 아암축의 각 일부에, 서로 대향하는 절결부를 형성하고, 그들 절결부의 사이에, 캠축방향에서 본 경우 평행이 아닌 양측 테두리변를 갖는 규제부재를 삽입하고, 이 규제부재를 실린더 헤드 커버 내면에 의해 양 절결부에 대하여 가압한 것을 특징으로 하는 로커 아암축의 회전 방지 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 규제부재가, 실린더 헤드 내에 있는 돌출부를 캠축방향으로 사이에 끼우는 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 로커 아암축의 회전 방지 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 돌출부가 캠축 홀더인 것을 특징으로 하는 로커 아암축의 회전 방지 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 규제부재가 역 U자형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 로커 아암축의 회전 방지 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 서로 대향하는 상기 절결부가 아래쪽으로 향해서 근접하는 경사면인 절결면을 갖는 것을 특징으로 하는 로커 아암축의 회전 방지 장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 규제부재와 상기 실린더 헤드 커버 내면과의 사이, 및 상기 규제부재와 상기 돌출부와의 사이에 탄성부재가 배치된 것을 특징으로 하는 로커 아암축의 회전 방지 장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 규제부재가 캠축 베어링의 외측면에 맞닿고 있는 것을 특징으로 하는 로커 아암축의 회전 방지 장치.