JP3714463B2

JP3714463B2 - Internal combustion engine provided with valve gear

Info

Publication number: JP3714463B2
Application number: JP2001353131A
Authority: JP
Inventors: 和明下山; 秀実荒井; 大浅利; 幾朗原; 裕之間宮
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-11-19
Filing date: 2001-11-19
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2021-11-19
Also published as: JP2003155904A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基部が球面支持され、作用部が機関弁に当接するロッカアームと、該ロッカアームの上方に配置されるカム軸とを有する動弁装置を備える内燃機関に関し、詳細には、ロッカアームが組み付けられた後、カム軸が組み付けられる際に、ロッカアームが倒れたり、倒れた状態になっていることを防止するための構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の動弁装置を備える内燃機関として、特開２０００−１６１０２５号公報に開示されたものがある。この内燃機関において、動弁装置は、一端がバルブステムに当接し、他端がシリンダヘッドの取付孔に嵌合されたピボットエンドに球面支持されるロッカアームと、ロッカアームの上方に配置されるカムシャフトとを備え、カムシャフトと一体に回転するカムが、ロッカアームの中央部に回転自在に支持されるローラに摺接して、前記他端を揺動支点としてロッカアームを揺動させて、バルブを開閉作動させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来技術において、シリンダヘッドへのロッカアームおよびカムシャフトの組付けの際には、先ず、一端がシリンダヘッドに摺動自在に保持されたバルブに当接し、他端がシリンダヘッドの取付孔に嵌合されるピボットエンドに支持されて、シリンダヘッドに組み付けられたロッカアームに対して、その上方から、カムがロッカアームのローラに接触するように、カムシャフトがシリンダヘッドに組み付けられる。しかしながら、ロッカアームは、その他端が球面支持されることに起因して、カム軸の軸方向に傾斜しやすい状態にある。そして、ロッカアームが、シリンダヘッドに組み付けられたカムとの当接により矯正される角度よりも大きな角度で傾斜した状態、すなわちロッカアームが倒れた状態で、カムシャフトを組み付けようとすると、ロッカアームが脱落したり、ロッカアームのカムとの当接部よりも硬度が低い材料からなるカムのカム面に前記当接部が接触して、カム面が傷つくことがある。
【０００４】
そのため、カムシャフトの組付け時には、ロッカアームが予め設定された設定位置、すなわちカムがロッカアームに当接しているときと同様にロッカアームが傾斜していない位置を占める状態、またはロッカアームが僅かに傾斜しているものの、カムとの当接により該傾斜が矯正されてロッカアームが前記設定位置を占めることができる状態を確保する必要があって、カムシャフトの組付けには多大な時間を要した。
【０００５】
そこで、そのようなロッカアームを有する動弁装置を備える内燃機関において、カムシャフトの組付け時にロッカアームの倒れを防止する倒れ防止手段を設けてカムシャフトの組付け性を向上させると共に、該倒れ防止手段を、周辺部材に対するロッカアームの配置状況に対応して柔軟に適用できるものにしたいという要望があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１ないし請求項３記載の発明は、球面支持されるロッカアームの、カム軸の軸方向への倒れを防止することにより、ロッカアームの上方からのカム軸の組付けを容易にして、動弁装置を備える内燃機関の組立性を向上させると共にロッカアームの矯正可能な状態での傾斜の程度を小さくすることを目的とする。そして、請求項２記載の発明は、さらに、カム軸を支持する軸受部の剛性を高めることを目的とし、請求項３記載の発明は、さらに、ロッカアームに対してカム軸の軸方向での一方の側に倒れ防止手段を設けるスペースがない場合にもロッカアームが倒れることを防止してカム軸の組付け性を向上させ、さらに内燃機関の軽量化を図ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の発明は、基部が揺動支持部材に球面支持され、作用部が機関弁に当接するロッカアームと、該ロッカアームに摺接するカムを有すると共に該ロッカアームの上方に配置されるカム軸とを有し、該カム軸と一体に回転する前記カムにより揺動される前記ロッカアームが前記機関弁を開閉作動させる動弁装置を備える内燃機関において、前記ロッカアームとの接触により前記カム軸の軸方向への前記ロッカアームの倒れを防止する倒れ防止手段が、前記ロッカアームの、上下方向で前記カムに対向する上端部に対して、前記軸方向で対向して設けられる動弁装置を備える内燃機関である。
【０００８】
これにより、倒れようとするロッカアームにおいて、倒れの中心から最も離れた部位を含むロッカアームの、上下方向でカムに対向する上端部またはその近傍に倒れ防止手段が接触するので、ロッカアームが倒れ防止手段に接触したときのロッカアームの傾斜の程度を小さくすることができる。この結果、次の効果が奏される。すなわち、倒れ防止手段は、ロッカアームの、上下方向でカムに対向する上端部に対して軸方向で対向することにより、倒れの中心から最も離れた部位を含むロッカアームの上端部またはその近傍に倒れ防止手段が接触するので、ロッカアームが倒れ防止手段に接触したときのロッカアームの傾斜の程度を小さくすることができて、カム軸の組付けが一層容易になり、動弁装置を備えた内燃機関の組立性が向上する。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の動弁装置を備える内燃機関において、前記倒れ防止手段が設けられる部材は前記カム軸を回転自在に支持する軸受部であり、前記倒れ防止手段は、前記軸受部の、前記ロッカアームと前記軸方向で対向する側面に一体成形された突出部であるものである。
【００１０】
これにより、軸受孔が形成されることにより剛性が低下する軸受部に突出部が一体形成されるので、軸受部の剛性が高くなる。したがって、この請求項２記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、倒れ防止手段が、カム軸を回転自在に支持する軸受部の、ロッカアームと軸方向で対向する側面に一体成形された突出部であることにより、ロッカアームの倒れを防止する突出部を利用して軸受部の剛性を高めることができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記倒れ防止手段が、前記軸方向での前記ロッカアームの片側のみに対して対向して設けられ、前記ロッカアームの重心は、前記機関弁と当接する前記ロッカアームが前記揺動支持部材に支持された状態で、前記ロッカアームを前記片側寄りに傾斜させるモーメントを発生させる位置にある動弁装置を備える内燃機関である。
【００１２】
これにより、球面支持されるロッカアームが揺動自在に支持されたとき、その重心位置に起因して発生するモーメントによりロッカアームが倒れようとすると、その倒れようとする側のみに設けられた倒れ防止手段に接触して、その倒れが防止される。したがって、この請求項３記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、倒れ防止手段が、軸方向でのロッカアームの片側のみに対して対向して設けられ、ロッカアームの重心は、機関弁と当接するロッカアームが揺動支持部材に支持された状態で、ロッカアームを前記片側寄りに傾斜させるモーメントを発生させる位置にあることにより、ロッカアームに対して軸方向での一方の側に倒れ防止手段を設けるスペースがない場合にも、球面支持されるロッカアームが揺動自在に支持されたとき、その重心位置に起因して発生するモーメントにより倒れようとすると、その倒れようとする側に設けられた倒れ防止手段に接触して、その倒れが防止されることから、倒れ防止手段をロッカアームの両側に設ける場合に比べて、内燃機関が軽量化されると共に、カム軸が組み付けられる際に、ロッカアームが倒れたり、脱落したりすることがないので、ロッカアームの上方に配置されるカム軸の組付けが容易になるうえ、カムのカム面がロッカアームにより傷つくこともない。その結果、カム軸の組付けに要する時間が減少して、動弁装置を備えた内燃機関の組立性が向上する。
【００１７】
なお、この明細書において、「軸方向」とは、カム軸の回転軸線の方向を意味する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１ないし図９を参照して説明する。
図１〜図８は、第１実施例を示すもので、図１〜図５を参照すると、本発明が適用される内燃機関Ｅは圧縮点火式のＤＯＨＣ型直列４気筒内燃機関である。内燃機関Ｅは、頂面に形成された凹部からなる燃焼室を有するピストン（図示されず）が往復動自在に嵌合する４つのシリンダ１が一列に配列されたシリンダブロック（図示されず）と、シリンダブロックの上端面にヘッドボルトB1（図６も参照）により締結されたシリンダヘッド２と、シリンダヘッド２の上端面に締結されたヘッドカバー３とを備える。
【００１９】
シリンダヘッド２には、シリンダ１毎に、シリンダ１内に開口する吸気口４_１a，４_２aを有する１対の独立した第１，第２吸気ポート４_１，４_２およびシリンダ１内に開口する１対の排気口5aを有する排気ポート５が形成され、図３に示されるように、シリンダ軸線L1と同軸に配置されて前記燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁６が挿入される挿入孔８と、圧縮された空気を加熱するグロープラグ７が挿入される挿入孔９とが形成される。
【００２０】
図５を参照すると、第１吸気ポート４_１は、シリンダ軸線L1の方向（以下、「シリンダ軸線方向A1」という。）から見てシリンダ１内の接線方向に吸気を流入させて、シリンダ１内にスワールを生成させるストレートポートから構成され、第２吸気ポート４_２は第１吸気ポート４_１によるスワールとは反対回りのスワールをシリンダ１内に生成させるヘリカルポートから構成される。そして、第１吸気ポート４_１に連通する吸気装置の吸気通路には、シリンダ１内に生成されるスワールの強さを、機関運転状態、例えば機関回転速度および機関負荷に応じて制御するために、該吸気通路を開閉する吸気制御弁が設けられる。
【００２１】
図４を参照すると、各シリンダ１において、１対の吸気口４_１a，４_２aをそれぞれ開閉する１対の機関弁である吸気弁10および１対の排気口5aをそれぞれ開閉する１対の機関弁である排気弁11は、シリンダヘッド２に固定された弁ガイド12にそれぞれ摺動自在に嵌合され、弁ステム10a，11aの先端部のバネ受け13，14とシリンダヘッド２との間に配置された圧縮コイルバネからなる弁バネ15の弾発力により、それぞれ閉弁方向に付勢される。そして、各吸気弁10および各排気弁11は、シリンダヘッド２とヘッドカバー３とにより形成される動弁室16内に収納される動弁装置Ｖにより開閉作動される。
【００２２】
動弁装置Ｖは、シリンダヘッド２に設けられた収容孔20に装着される揺動支持部材としての油圧式ラッシュアジャスタ21，22と、それぞれ中央部に回転自在に支持されるローラ23a，24aを有する吸気ロッカアーム23および排気ロッカアーム24と、ローラ23aに摺接する吸気カム25aを有すると共に吸気ロッカアーム23の上方に配置される吸気カム軸25と、ローラ23aに摺接する排気カム26aを有すると共に排気ロッカアーム24の上方に配置される排気カム軸26とを備える。カム軸25，26の回転軸線の方向、すなわち軸方向A2に対して直交する方向A3（以下、「直交方向」という。）に延びる吸気ロッカアーム23は、その一端部である基部23bがラッシュアジャスタ21の球面を有する支持部21aに球面支持され、その他端部である作用部23cが吸気弁10の弁ステム10aの先端部に当接する。同様に、直交方向A3に延びる排気ロッカアーム24は、その一端部である基部24bがラッシュアジャスタ22の球面を有する支持部22aに球面支持され、その他端部である作用部24cが排気弁11の弁ステム11aの先端部に当接する。ここで、すべての吸気ロッカアーム23および排気ロッカアーム24は、同一の仕様で設計されている。
【００２３】
シリンダヘッド２にカムホルダＨを介して回転自在に支持される吸気カム軸25および排気カム軸26は、内燃機関Ｅのクランク軸の回転軸線と平行な回転軸線を有し、駆動機構（図示されず）を介して伝達される該クランク軸の動力により、該クランク軸の１／２の回転数で回転駆動される。そして、吸気カム軸25および排気カム軸26とそれぞれ一体に回転して、ローラ23a，24aにそれぞれ摺接する吸気カム25aおよび排気カム26aは、そのカム面のカムプロフィルに応じて、対応する吸気弁10および排気弁11を所定のタイミングで開閉作動させる。
【００２４】
図２を参照すると、動弁室16内に設けられるカムホルダＨは、シリンダヘッド２に締結されるロアカムホルダ30と、ロアカムホルダ30に締結されるアッパカムホルダ60とからなり、アッパカムホルダ60は、ロアカムホルダ30と共に複数のボルトB2によりシリンダヘッド２に締結される。
【００２５】
以下、図２，図５〜図８を参照して、前記カムホルダＨについてさらに説明する。
図５，図６を参照すると、ロアカムホルダ30は枠構造を有する一体型のカムホルダであり、軸方向A2に延びる縦枠31〜34と、縦枠31〜34と連結されて直交方向A3に延びる横枠35〜38とを備える。縦枠31〜34は、直交方向A3に間隔をおいて配置される１対の外側縦枠31，32と、外側縦枠31，32に対して、各シリンダ軸線L1を含む平面である第１中心面P1寄りの１対の内側縦枠33，34とからなり、それら外側縦枠31，32および内側縦枠33，34は相互に平行である。横枠35〜38は、４つのシリンダ１により構成されるシリンダ列の軸方向A2での両端部に対応する軸方向A2での位置で、各外側および各内側縦枠31〜34の軸方向A2での両端部をそれぞれ連結する１対の端部横枠35，36と、両端部横枠35，36の間で各端部横枠35，36に軸方向A2の間隔をおいて隣接して、外側および内側縦枠31〜34を連結する２つの中間横枠37，38とからなる。
【００２６】
第１中心面P1に対して吸気弁10が位置する側である吸気側の外側縦枠31と内側縦枠33との間には、吸気カム軸25を回転自在に支持する５つの軸受部40〜42が、軸方向A2に間隔をおいて、かつ直交方向A3に互いに平行に延びて外側縦枠31および内側縦枠33に連結されて形成される。同様に、第１中心面P1に対して排気弁11が位置する側である排気側の外側縦枠32と内側縦枠34との間には、排気カム軸26を回転自在に支持する５つの軸受部43〜45が、軸方向A2に間隔をおいて、かつ直交方向A3に互いに平行に延びて外側縦枠32および内側縦枠34に連結されて形成される。
【００２７】
これら吸気側および排気側のそれぞれ５つの軸受部40〜42，43〜45は、両端部横枠35，36にそれぞれ形成される２つの端部軸受部40；43と、両中間横枠37，38にそれぞれ形成される２つの第１中間軸受部41；44と、両第１中間軸受部41；44の軸方向A2での中央に位置する１つの第２中間軸受部42；45とからなる。そして、吸気側および排気側の両端部軸受部40；43は、軸方向A2において、前記シリンダ列の端部に対応する位置に配置され、第１，第２中間軸受部41，42；44，45は、軸方向A2において、隣接するシリンダ１の間に対応する位置に配置される。各軸受部40〜45の外側縦枠31，32および内側縦枠33，34との連結部には、ボルトB2（図２参照）が挿通される挿通孔50を有するボス46〜49が形成され、該挿通孔50に挿通されたボルトB2が、シリンダヘッド２に形成されたネジ孔51（図２参照）に螺合することにより、ロアカムホルダ30がシリンダヘッド２に締結される。なお、吸気側および排気側の１つの第１中間軸受部41，44（図５において、上方の第１中間軸受部41，44）には、吸気カム軸25および排気カム軸26にそれぞれ一体形成されて、各カム軸25，26の軸方向A2での移動を規制するためのスラストプレート（図１参照）が入り込む凹部を有する突出部41c，44c（図８も参照）が、外側縦枠31，32および内側縦枠33，34に渡って形成される。
【００２８】
一方、アッパカムホルダ60は、両端部横枠35，36にそれぞれ結合されると共に、端部軸受部40，43に対応する端部軸受部を有する２つの端部カムホルダ（図示されず）と、第１，第２中間軸受部41，42，44，45にそれぞれ結合される６つの中間カムホルダ61とからなる。前記各端部カムホルダおよび各中間カムホルダ61は、挿通孔50に挿通されるボルトB2により、ロアカムホルダ30と共にシリンダヘッド２に締結される。
【００２９】
そして、ロアカムホルダ30の各軸受部40〜45の外側縦枠31，32および内側縦枠33，34の間には、ロアカムホルダ30にアッパカムホルダ60が締結されることで、アッパカムホルダ60の前記端部軸受部および中間カムホルダ61に形成される軸受溝61aとの共同により、各カム軸25，26のジャーナル部を回転自在に支持する軸受孔を形成する軸受溝40a〜45aが形成される。そして、ロアカムホルダ30の各軸受溝40a〜42a，43a〜45aは軸受面を構成する円柱面からなる壁面を有し、同様にアッパカムホルダ60の前記各軸受溝も、軸受面を構成する円柱面からなる壁面を有する。
【００３０】
さらに、軸受部40〜45において、軸方向A2で隣接する軸受部40，41；41，42；43，44；44，45の間には、シリンダ１毎に、２つの吸気ロッカアーム23と２つの吸気カム25aとのそれぞれ一部を収容する収容空間52、および２つの排気ロッカアーム24と２つの排気カム26aとのそれぞれ一部を収容する収容空間53がそれぞれ形成される。そして、図７に示されるように、外側縦枠31，32および内側縦枠33，34の収容空間52，53側の面31a〜34aは、回転する各カム25a，26aの回転軌道に沿う凹面形状とされる。
【００３１】
そして、各収容空間52，53は、直交方向A3に各軸受部40〜45と平行に延びて外側縦枠31，32および内側縦枠33，34に連結される仕切部54，55により２つの小収容空間52a，52b；53a，53bに分割され、各小収容空間52a，52b；53a，53bに１つの吸気ロッカアーム23の一部または１つの排気ロッカアーム24の一部が収容される。それゆえ、各小収容空間52a，52b；53a，53bに収容されるロッカアーム23，24を挟んで軸方向A2で相互に対向する軸受部40〜45および仕切部54，55は、ロッカアーム23，24の軸方向A2での両側に対して間隔をおいて軸方向A2で対向する部材である。
【００３２】
図５，図６に示されるように、各軸受部40〜45および各仕切部54，55には、小収容空間52a，52b；53a，53b側の各側面からロッカアーム23，24に向かって軸方向A2に突出する突出部56が一体成形される。このうち、軸受部40〜45に設けられる突出部56は、吸気カム25aまたは排気カム26aと軸方向A2で対向する対向面（図７には、軸受部40〜45の代表として軸受部41，44の側面41b，44bおよび対向面41b1，44b1が示される）をその一部分として含んでいる前記側面よりも軸方向A2に突出している。さらに、図２，図７，図８に示されるように、軸受部40〜45の各突出部56の全体または各突出部56の大部分が、軸受溝40a〜45aの直交方向A3での形成範囲内に設けられ、したがって軸受部40〜45のシリンダ軸線方向A1での厚みが小さい部分に設けられる。
【００３３】
そして、吸気弁10および排気弁11の閉弁時のロッカアーム23，24の位置が二点鎖線で示され、吸気弁10および排気弁11の最大リフト時のロッカアーム23，24の位置が一点鎖線で示される図７を参照すると、各突出部56は、ロッカアーム23，24の中央部に位置して、ロッカアーム23，24のうちシリンダ軸線方向A1での幅が最大である部分を形成するローラ23a，24aに軸方向A2で対向すると共に、カム軸25，26の回転軸線と直交する平面からなる規制面56aと、該規制面56aの下端に連なり下方のシリンダヘッド２に向かって規制面56aから該規制面56aが設けられる軸受部40〜45または仕切部54，55の前記側面寄りに後退すると共に直交方向A3に平行な傾斜平面からなる案内面56bとを有する。
【００３４】
図８を併せて参照すると、軸受部40〜45および仕切部54，55にそれぞれ設けられてロッカアーム23，24を挟んで対向する１対の突出部56の規制面56aは、小収容空間52a，52bに収容されたロッカアーム23，24が予め設定された設定位置、すなわちシリンダヘッド２に組み付けられたカム軸25，26のカム25a，26aがロッカアーム23，24のローラ23a，24aに当接しているときと同様にロッカアーム23，24が傾斜していない位置（図８には、吸気ロッカアーム23が示されているが、排気ロッカアーム24も同様である。）を占める状態で、基部23b，24bが支持部21a，22aに球面支持され、作用部23c，24cが吸気弁10または排気弁11に当接するようにロッカアーム23，24がシリンダヘッド２に組み付けられて、ロアカムホルダ30が、挿通孔50とネジ孔51とが整合するようにシリンダヘッド２の所定位置に組み付けられたとき、軸方向A2での各ロッカアーム23，24の両側の側面に対して、僅かな所定の間隙Ｇをおいて対向して設けられる。また、その１対の突出部56の案内面56bの軸方向A2での間隔は、その最小値が規制面56aの間の軸方向A2での間隔Ｗと等しく、シリンダヘッド２寄りほど（または下方ほど）大きくなる。また、間隙Ｇは、後述する所定角度により規定される。
【００３５】
各案内面56bは、シリンダヘッド２に組み付けられたロッカアーム23，24の上方からロアカムホルダ30がシリンダヘッド２に組み付けられるとき、例えば１対の規制面56aの間の間隔Ｗに対して、該間隔Ｗに納まらない程度にロッカアーム23，24が前記設定位置から傾斜するなどしてずれている場合に、ロアカムホルダ30がシリンダヘッド２に近づけられることにより、該ロッカアーム23，24が先ず軸方向A2での間隔が１対の規制面56aでの間隔Ｗよりも大きい案内面56bに接触して、そのずれが修正され、該ロッカアーム23，24が規制面56aの間隔Ｗに納まるように案内するものである。
【００３６】
そして、ロアカムホルダ30が、シリンダヘッド２の所定位置に組み付けられた状態では、ロッカアーム23，24が、前記設定位置からロッカアーム23，24が倒れ中心線Ｃ（図４も参照）を中心として傾斜しようとすると、間隙Ｇに対応して所定角度だけ傾斜した後、ロッカアーム23，24は突出部56の規制面56aに接触して、前記所定角度よりも大きく傾斜すること、すなわちロッカアーム23，24の倒れが防止される。なお、前記所定角度は、各カム軸25，26が組み付けられる際に、各カム25a，26aとローラ23a，24aとの接触により、傾斜したロッカアーム23，24が前記設定位置を占めることができるように矯正される角度である。また、ロアカムホルダ30が、前記所定位置に組み付けられ、カム軸25，26が組み付けられる前の状態で、ロッカアーム23，24が傾斜していたとしても、その傾斜は前記所定角度以下になっている。それゆえ、各突出部56は、ロッカアーム23，24との接触により、ロッカアーム23，24の軸方向A2での倒れを防止する倒れ防止手段を構成する。
【００３７】
ここで、倒れ中心線Ｃとは、図４を参照して説明すると、基部23b，24bが支持部21a，22aに球面支持され、作用部23c，24cが吸気弁10または排気弁11に当接するようにロッカアーム23，24がシリンダヘッド２に組み付けられて、ローラ23a，24aにカム25a，26aが接触していない状態において、支持部21a，22aの揺動中心と作用部23c，24cの弁ステム10a，11aとの当接部とを結ぶ直線であって、前記設定位置からロッカアーム23，24が軸方向A2に傾斜するときのロッカアーム23，24の回動の中心線である。したがって、ロッカアーム23，24が、前記設定位置からこの倒れ中心線Ｃの回りに回動することにより、ロッカアーム23，24の軸方向A2での傾斜が生じる。
【００３８】
そして、図７，図８を参照すると、規制面56aは、ロッカアーム23，24の倒れ中心線Ｃを含み軸方向A2に平行な平面Ｓ（図４において、倒れ中心線Ｃと重なって示されている。）よりも上方のカム軸25，26側にあって、該平面Ｓからの距離が最大となるロッカアーム23，24の部位、この実施例ではローラ23a，24aの吸気カム25aまたは排気カム26aとの当接部を含む範囲でロッカアーム23，24に軸方向A2で対向する。
【００３９】
また、第１吸気ポート４_１の吸気口４_１aが第２吸気ポート４_２の吸気口４_２aよりも第１中心面P1寄りに位置し（図５参照）、直交方向A3でオフセットする吸気口４_１a，４_２aを開閉する吸気弁10に当接するロッカアーム23，24（図１参照）が同一仕様であることから、図５，図６に示されるように、吸気口４_１aを開閉する吸気弁10に当接する吸気ロッカアーム23，24の倒れを防止する突出部56は、吸気口４_２aを開閉する吸気弁10に当接する吸気ロッカアーム23の倒れを防止する突出部56よりも第１中心面P1寄りに位置する。一方、排気口5aが軸方向A2で一直線上に整列している排気側の突出部56は、全て、軸方向A2で一直線上に整列して位置する。
【００４０】
図５，図６を参照すると、各中間横枠37，38は、１対の内側縦枠33，34の間に、第１中間軸受部41，44のボス47，49と連なり端部横枠35，36側が凹部57aとなる湾曲壁からなる連結部57を有する。そして、図１，図５に示されるように、シリンダヘッド２にロアカムホルダ30およびアッパカムホルダ60が締結された状態で、両内側縦枠33，34の間には、燃料噴射弁６の取付部70が、シリンダヘッド２に一体成形されてシリンダ軸線方向A1に突出して位置する。燃料噴射弁６が挿入される挿入孔８（図３参照）が設けられる取付部70は、それぞれ端部横枠35，36と連結部57との間に位置して、その連結部57寄りの端部が連結部57の凹部57aに収容される（図１参照）２つの端部取付ボス71と、両連結部57の間に位置する１つの中央取付ボス72とからなる。各端部取付ボス71には１つの燃料噴射弁６が、また中央取付ボス72には２つの燃料噴射弁６が、クランプ73（図２〜図４参照）により固定される。具体的には、クランプ73は、その一端部73aが各取付ボス71，42の上面に固定された円筒状の支点部74（図２参照）に載置されて、その中央部73bをボルトB3により締め付けることで、その他端部の二股形状を有する押圧部73cが燃料噴射弁６を押圧することにより、燃料噴射弁６をシリンダヘッド２に固定する。そして、４つの燃料噴射弁６は、前記シリンダ列の軸方向A2での中央点を通る第２中心面P2（図５参照）に対して対称に配置される。
【００４１】
そして、図３，図５に示されるように、吸気側の内側縦枠33の第１中心面P1寄りの側面には、各取付ボス71，72の燃料噴射弁６の挿入孔８が形成される柱状部71a，72aと、ヘッドカバー３に形成された燃料噴射弁６の挿入筒3aとの干渉を回避するための湾曲した凹部33bが形成される。
【００４２】
また、図６に示されるように、連結部57の下面には、吸気口４_１aを開閉する吸気弁10のバネ受け13を収容すること可能な凹部57bが設けられ、さらに該凹部57bの付近を除いて肉抜き部57cが設けられる。これにより、シリンダヘッド２のコンパクト化がなされる一方で、肉抜き部57cが凹部57b付近を除いて設けられることにより、連結部57の所要の剛性の確保と軽量化がなされる。
【００４３】
次に、ロアカムホルダ30に形成される油路について説明する。図６を参照すると、排気側の外側縦枠32と一方の端部横枠35との連結部のボス48に近接して、シリンダヘッド２に形成された油路に、シリンダヘッド２とロアカムホルダ30との合わせ面において接続される溝からなる油路80が形成され、該油路80はロアカムホルダ30を上方に延びる油路81を介して、排気側の外側縦枠32に形成された孔からなる油路82および端部横枠35に結合されるアッパカムホルダ60である前記端部カムホルダに形成された連絡油路に連通する。この連絡油路は、端部横枠35と該端部カムホルダとの合わせ面で接続される油路83（図５参照）を介して、吸気側の外側縦枠31に形成された孔からなる油路84に連通する。
【００４４】
そして、図５に示されるように、吸気カム軸25を支持する軸受部40〜42の軸受面には、挿通孔50とボルトB2との径方向での間隙により形成される油路を介して油路84に連通する油路85（図２も参照）が開口し、排気カム軸26を支持する軸受部43〜45の軸受面には、端部横枠35の軸受部43を除いて、挿通孔50とボルトB2との径方向での間隙により形成される油路を介して油路82に連通する油路86（図２も参照）が開口して、それら油路85，86を通じて軸受部40〜45の軸受面に潤滑油が供給される。なお、端部横枠35の軸受部43の軸受面には、前記連絡油路からの潤滑油が油溝からなる油路87を経て供給される。
【００４５】
図３，図６を参照すると、吸気側の外側縦枠31の油路84に連通する油路88が形成されるボス89が、各仕切部54の外側縦枠31との連結部に形成される。それら油路88は、シリンダヘッド２の該ボス89との合わせ面にて、吸気側のラッシュアジャスタ21に連通する油路90とそれぞれ接続される。そして、ボス89は、該ボス89に形成される挿通孔91に挿通されてシリンダヘッド２に螺合するボルトB4（図３参照）により締め付けられることにより、両油路88，90が接続される合わせ面でのシール圧を高めて、潤滑油の漏れを防止している。一方、排気側の外側縦枠32の油路82に連通する油路92が、各端部軸受部40，43のボス48に隣接して１つずつ、そして各中間軸受部41，42，44，45のボス48に隣接して２つずつ、それぞれ形成され、それら油路92は、シリンダヘッド２の該ボス48との合わせ面にて、排気側のラッシュアジャスタ22に連通する油路93（図１参照）とそれぞれ接続される。そして、これら油路92，93を通じて各ラッシュアジャスタ22に潤滑油が供給される。
【００４６】
また、図２，図６に示されるように、各軸受部40〜45のシリンダヘッド２側の面である下面には、各軸受部40〜45とシリンダヘッド２との間に、ヘッドボルトB1の頭部を収容する凹部40e〜45eが設けられる。これにより、シリンダ軸線方向A1で、軸受部40〜45とヘッドボルトB1とを重なるように配置することができるので、シリンダヘッド２の軸方向A2での幅を小さくすることができる。
【００４７】
次に、前述のように構成された実施例の作用および効果について説明する。
各カム軸25，26をシリンダヘッド２に組み付けるにあたり、先ず、各ロッカアーム23，24は、基部23b，24bがラッシュアジャスタ21，22の支持部21a，22aに球面支持され、作用部23c，24cが吸気弁10の弁ステム10aまたは排気弁11の弁ステム11aの先端部に当接するように、シリンダヘッド２に組み付けられる。その後、ロアカムホルダ30がシリンダヘッド２の上方からシリンダヘッド２の上面で、ロアカムホルダ30がシリンダヘッド２の前記所定位置に組み付けられる。ロアカムホルダ30がシリンダヘッド２に組み付けられる際に、ロッカアーム23，24は、例えばロッカアーム23，24が前記所定角度よりも大きく傾斜していたり、ロアカムホルダ30が組み付けられる前に、ロアカムホルダ30が前記所定位置から軸方向A2にずれているなど、１対の規制面56aの間の軸方向A2での間隔Ｗに納まらない程度にロッカアーム23，24およびロアカムホルダ30が軸方向A2にずれている場合でも、案内面56bの最大間隔の範囲内で、ロアカムホルダ30を下方に移動させる際にロッカアーム23，24が案内面56bに接触しつつ案内され、規制面56aの間に入り込む。そして、ロアカムホルダ30がシリンダヘッド２の前記所定位置に組み付けられたとき、各ロッカアーム23，24は、小収容空間52a，52b，53a，53b内で１対の規制面56aの間に位置する。
【００４８】
ついで、ロッカアーム23，24およびロアカムホルダ30の上方から、カム軸25，26が、各カム25a，26aが対応するロッカアーム23，24のローラ23a，24aに当接し、各カム軸25，26のジャーナル部が対応する軸受部40〜45の軸受溝40a〜45aに嵌合するように、位置決めされ、さらに軸受部40〜45に前記端部カムホルダおよび中間カムホルダ61がボルトB2により、ロアカムホルダ30と共にシリンダヘッド２に締結されて、カム軸25，26がシリンダヘッド２に組み付けられる。
【００４９】
そして、シリンダヘッド２に組み付けられたロッカアーム23，24の上方からカム軸25，26が組み付けられる際、基部23b，24bがラッシュアジャスタ21，22に球面支持されて揺動自在に支持される各ロッカアーム23，24の軸方向A2での両側に対して、１対の突出部56が対向して設けられることにより、球面支持されるロッカアーム23，24は、軸方向A2でいずれの方向に倒れようとする場合にも、いずれかの突出部56に接触して、その倒れが防止されることから、カム軸25，26が組み付けられる際に、ロッカアーム23，24が倒れたり、脱落したりすることがないので、シリンダヘッド２に組み付けられたロッカアーム23，24の上方に配置されるカム軸25，26の組付けが容易になるうえ、カム25a，26aのカム面がロッカアーム23，24により傷つくこともない。その結果、カム軸25，26の組付けに要する時間が減少して、動弁装置Ｖを備えた内燃機関Ｅの組立性が向上する。
【００５０】
各突出部56が、カム25a，26aおよびロッカアーム23，24に対して軸方向A2で対向する部材である軸受部40〜45および仕切部54，55に設けられ、しかもロッカアーム23，24の軸方向A2での側面に向かって、前記部材のカム25a，26aとの対向面よりも突出することにより、カム25a，26aおよびロッカアーム23，24に対して対向する部材を利用して、ロッカアーム23，24が軸受部40〜45および仕切部54，55から軸方向A2で比較的離れている場合にも、ロッカアーム23，24に近接した位置まで突出部56を突出させるという簡単な構造でロッカアーム23，24の倒れを防止することができる。
【００５１】
倒れ中心線Ｃを中心として倒れようとするロッカアーム23，24において、突出部56は、倒れ中心線Ｃを含み軸方向A2に平行な平面Ｓよりもカム軸25，26側にあって平面Ｓからの距離が最大となるロッカアーム23，24のローラ23a，24aの上下方向でカム25a，26aに対向する上端部に対して、軸方向A2で対向することにより、倒れ中心線Ｃを含む平面Ｓから最も離れた部位またはその近傍に突出部56が接触するので、ロッカアーム23，24が突出部56に接触したときのロッカアーム23，24の傾斜の程度、すなわち各カム軸25，26が組み付けられる際に、各カム25a，26aとローラ23a，24aとの接触により、傾斜したロッカアーム23，24が前記設定位置を占めることができる矯正可能な傾斜の程度を小さくすることができて、カム軸25，26の組付けが一層容易になり、動弁装置Ｖを備えた内燃機関Ｅの組立性が向上する。
【００５２】
突出部56が、カム軸25，26を回転自在に支持する軸受部40〜45の軸受溝40a〜45aの、平面視で軸方向A2と直交する方向での形成範囲内で軸受部40〜45に一体成形されることにより、前記軸受孔を形成する軸受溝40a〜45aが形成されることで厚みが小さくなって剛性が低下する軸受部における前記側面に突出部56が設けられるので、軸受部40〜45の剛性が高くなる。その結果、ロッカアーム23，24の倒れを防止する突出部56を利用して軸受部40〜45の剛性を高めることができる。
【００５３】
また、連結部57の凹部57aに、燃料噴射弁６が取り付けられる取付ボス71，72の端部が収容されることにより、ロアカムホルダ30の軸方向A2の長さを短縮することができて、ロアカムホルダ30が軸方向A2にコンパクトになる。さらに、両内側縦枠33，34の間に、吸気側および排気側の第２中間軸受部42，45を連結する連結部がないことにより、両連結部57の間に２つの燃料噴射弁６が取り付けられる共通の取付ボス72が配置されることにより、シリンダ毎に取付ボスが設けられるものに比べて、シリンダヘッド２が軸方向A2にコンパクトになる。
【００５４】
各外側縦枠31，32には、ラッシュアジャスタ21，22に潤滑油を供給するための油路82，84が形成されるため、その剛性が大きくなるので、ロアカムホルダ30の剛性が高められる。しかも、４つの縦枠31〜34のうち外側にある縦枠31，32に油路82，84が設けられることで、ロアカムホルダ30の剛性が一層高められる。
【００５５】
さらに、突出部56には、規制面56aから該規制面56aが設けられる軸受部40〜45または仕切部54，55の前記側面寄りに後退すると共に直交方向A3に平行な傾斜平面からなる案内面56bが設けられ、ロッカアーム23，24を挟んで対向する１対の突出部56の案内面56bの軸方向A2での間隔は、その最小値が規制面56aの間の間隔Ｗと等しく、シリンダヘッド２寄りほど大きく設定されることにより、シリンダヘッド２に組み付けられたロッカアーム23，24の上方からロアカムホルダ30がシリンダヘッド２に組み付けられる際に、ロッカアーム23，24が、１対の規制面56aの間の間隔Ｗに納まらない程度にロッカアーム23，24およびロアカムホルダ30が軸方向A2にずれている場合でも、案内面56bの最大間隔の範囲内で、ロアカムホルダ30をシリンダヘッド２寄りに移動させる際にロッカアーム23，24が案内面56bに接触しつつ案内されて、ロッカアーム23，24が規制面56aの間に入り込む。その結果、ロアカムホルダ30がボルトによりシリンダヘッド２に締結される際には、全てのロッカアーム23，24が１対の突出部56の規制面56aの間に位置することになって、シリンダヘッド２に組み付けられ、ロアカムホルダ30の所定位置に配置されるロッカアーム23，24に対して、その上方からのロアカムホルダ30のシリンダヘッド２への組付け性が向上する。
【００５６】
ロアカムホルダ30には、軸方向A2での隣接する軸受部40，41；41，42；43，44；44，45の間に、該軸受部40〜45と平行に延びて外側縦枠31，32および内側縦枠33に連結される仕切部54，55が設けられるので、これら仕切部54，55によりロアカムホルダ30の剛性が高められる。
【００５７】
外側縦枠31，32および内側縦枠33，34の収容空間52，53側の面31a〜34aは、回転するカム25a，26aの回転軌道に沿うように凹面形状にされることにより、それら縦枠31〜34とカム25a，26aとの干渉を回避したうえで、両縦枠31〜34の直交方向A3での間隔を小さくすることができるので、直交方向A3でのロアカムホルダ30の幅、ひいてはシリンダヘッド２の幅を小さくすることができる
次に、本発明の第２実施例を説明する。この第２実施例は、１対の突出部56がロッカアーム23，24の軸方向A2で両側に配置される第１実施例に対して、図９の吸気側の突出部56の一部に示されるように、突出部56が、各ロッカアーム23，24の軸方向A2での片側のみに対向して設けられるものである。なお、第１実施例の部材と同一の部材または対応する部材については、同一の符号を使用して説明する。
【００５８】
ここで、ロッカアーム23，24の重心は、吸気弁10と当接するロッカアーム23および排気弁11と当接するロッカアーム24がそれぞれラッシュアジャスタ21，22に揺動自在に支持された状態で、該ロッカアーム23，24がカム25a，26aに接触していないときに、倒れ中心線Ｃ回りに、ロッカアーム23，24を前記片側寄りに傾斜させるモーメントを発生させる位置、例えば前記倒れ中心線Ｃに対して、所定距離だけ突出部56が設けられる側にオフセットした位置になるように設定される。そして、各ロッカアーム23，24がシリンダヘッド２に組み付けられた状態では、カム軸25，26が組み付けられた時点で、カム25a，26aがロッカアーム23，24に接触することにより、ロッカアーム23，24は前記設定位置を占める。
【００５９】
さらに、第２実施例では、ロアカムホルダ30は、ロッカアーム23，24がシリンダヘッド２に組み付けられる前に、シリンダヘッド２に位置決めピンなどを使用して位置決めされ仮固定されている。そして、各ロッカアーム23，24は、突出部56が各軸受部40〜45および各仕切部54，55に軸方向A2での方側のみに設けられることにより、第１実施例に比べて大きな空間となっているために、ロッカアーム23，24を挿入しやすくなっている各小収容空間52a，52b；53a，53bを通じて、ロアカムホルダ30の上方から、各ロッカアーム23，24は、基部23b，24bがラッシュアジャスタ21，22の支持部21a，22aに球面支持され、作用部23c，24cが吸気弁10の弁ステム10aまたは排気弁11の弁ステム11aの先端部に当接するように、シリンダヘッド２に組み付けられる。このとき、ロッカアーム23，24は、その重心位置に起因して発生するモーメントにより、倒れ中心線Ｃを中心として傾斜するが、前記所定角度の範囲内でロッカアーム23，24が突出部56の規制面56aに接触して、ロッカアーム23，24が倒れが防止される。この状態が、図９において破線で示されている。このとき、全てのロッカアーム23，24が同一仕様であれば、吸気側と排気側とで、軸受部40〜45および仕切部54，55に設けられる突出部56の位置は、軸方向A2で反対側になるが、異なる仕様のロッカアーム23，24を使用することにより、軸方向A2で同一の側に突出部56を設けることもできる。
【００６０】
第２実施例の他の構成は、第１実施例と基本的に同様であり、その後、ロッカアーム23，24およびロアカムホルダ30の上方からカム軸25，26が、第１実施例と同様にしてシリンダヘッド２に組み付けられる。
【００６１】
したがって、この第２実施例によれば、次の作用および効果が奏される。すなわち、突出部56が、軸方向A2でのロッカアーム23，24の片側のみに対して対向して設けられ、ロッカアーム23，24の重心は、吸気弁10または排気弁11と当接するロッカアーム23，24がラッシュアジャスタ21，22に支持された状態で、ロッカアーム23，24を片側寄りに傾斜させるモーメントを発生させる位置にあることにより、ロッカアーム23，24に対して軸方向A2での一方の側に突出部56を設けるスペースがない場合にも、球面支持されるロッカアーム23，24は、シリンダヘッド２に組み付けられたとき、その重心位置に起因して発生するモーメントにより倒れようとすると、その倒れようとする側に設けられた突出部56に接触して、その倒れが防止されることから、突出部56をロッカアーム23，24の両側に設ける場合に比べて、内燃機関Ｅが軽量化されると共に、カム軸25，26が組み付けられる際に、ロッカアーム23，24が倒れたり、脱落したりすることがないので、ロッカアーム23，24の上方に配置されるカム軸25，26の組付けが容易になるうえ、カム25a，26aのカム面がロッカアーム23，24により傷つくこともない。その結果、カム軸25，26の組付けに要する時間が減少して、動弁装置Ｖを備えた内燃機関Ｅの組立性が向上する。
【００６２】
なお、各ロッカアーム23，24がシリンダヘッド２に組み付けられる際に、突出部56が組み付けようとする各ロッカアーム23，24の斜め下方に位置するようにシリンダヘッド２を傾斜させることにより、各ロッカアーム23，24が突出部56に一層安定的に接触するので、ロッカアーム23，24の倒れを一層確実に防止することができる。
【００６３】
以下、前述した実施例の一部の構成を変更した実施例について、変更した構成に関して説明する。
前記第１実施例において、各ロッカアーム23，24の軸方向A2での両側にそれぞれ対向して設けられた１対の突出部56のうち、各ロッカアーム23，24の一方側に対向する突出部56を、他方側に対向する突出部56よりも各ロッカアーム23，24に近接して設け、しかも各ロッカアーム23，24の重心は、第２実施例と同様に、各ロッカアーム23，24がラッシュアジャスタ21，22に球面支持された状態で、各ロッカアーム23，24を前記一方側に傾斜させるモーメントを発生させる位置にあるようにすることもできる。
【００６４】
これにより、各ロッカアーム23，24が前記一方側の突出部56に接触した状態での傾斜を極力小さくすることができるうえに、各ロッカアーム23，24の組付けスペースを広くすることができるので、倒れ防止を図りながら各ロッカアーム23，24のシリンダヘッド２への組付け性を向上させることができ、しかも各ロッカアーム23，24の傾斜も小さいことから、カム軸25，26の組付け性が一層良好になる。
【００６５】
前記各実施例では、カム25a，26aの軸方向A2での幅は、図８，図９に示されるようにロッカアーム23，24の軸方向A2での幅よりも小さく設定されて、図７に示されるように、吸気カム25a，26aの回転軌道が、軸方向A2から見て突出部56と重なるようにされたが、カム25a，26aの回転軌道が、軸方向A2で見て突出部56と重ならない場合には、吸気カム25a，26aの軸方向A2での幅を、ロッカアーム23，24のそれよりも大きく設定することもできる。
【００６６】
前記各実施例では、各シリンダ１は、１対の吸気弁10および１対の排気弁11を有するものであったが、吸気弁および排気弁の少なくともいずれか一方は、各シリンダ１に１つであってもよい。さらに、軸受部40〜45は、前記各実施例では、軸方向A2で、前記シリンダ列の端部および隣接するシリンダ１の間に対応する位置に設けられたが、軸方向A2で、各シリンダ１の中心位置に対応する位置に設けられてもよい。
【００６７】
前記各実施例では、内燃機関は、圧縮点火式のものであったが、火花点火式の内燃機関であってもよい。また、ロッカアーム23，24を球面支持する揺動支持部材は、油圧式のラッシュアジャスタ21，22であったが、調整ネジを利用した機械的なラッシュアジャスタまたは、調整機能を有しない支持部材であってもよい。
【００６８】
ロアカムホルダ30は、一体型のものであったが、アッパカムホルダ60と同様に分割型のロアカムホルダ30であってもよい。さらに、突出部56は、シリンダヘッド２に一体形成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例である内燃機関において、ロッカアームおよびロアカムホルダが組み付けられたシリンダヘッドの要部上平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図１の内燃機関のロアカムホルダの上平面図である。
【図６】図１の内燃機関のロアカムホルダの下平面図である。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】本発明の第２実施例の内燃機関を示すもので、第１実施例の図８に相当する図である。
【符号の説明】
１…シリンダ、２…シリンダヘッド、３…ヘッドカバー、４_１，４_２…吸気ポート、５…排気ポート、６…燃料噴射弁、７…グロープラグ、８，９…挿入孔、10…吸気弁、11…排気弁、12…弁ガイド、13，14…バネ受け、15…弁バネ、16…弁バネ、
20…収容孔、21，22…ラッシュアジャスタ、23，24…ロッカアーム、23b，24b…基部、23c，24c…作用部、25，26…カム軸、
30…ロアカムホルダ、31〜34…縦枠、35〜38…横枠、40〜45…軸受部、46〜49…ボス、50…挿通孔、51…ネジ孔、52，53…収容空間、54，55…仕切部、56…突出部、57…連結部、
60…アッパカムホルダ、61…中間カムホルダ、
70…取付部、71，72…取付ボス、73…クランプ、74…支点部、
80〜88…油路、89…ボス、90…油路、91…挿通孔、92，93…油路、
Ｅ…内燃機関、B1〜B4…ボルト、L1…軸線、A1〜A3…方向、Ｖ…動弁装置、Ｈ…カムホルダ、P1，P2…中心面、Ｇ…間隙、Ｗ…間隔、Ｃ…倒れ中心線、Ｓ…平面。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an internal combustion engine including a valve operating device having a rocker arm whose base is supported on a spherical surface and an action part abuts against an engine valve, and a camshaft disposed above the rocker arm, and more specifically, the rocker arm is assembled. The present invention relates to a structure for preventing the rocker arm from falling down or falling down when the camshaft is assembled.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, as an internal combustion engine equipped with this type of valve gear,Open 2There is one disclosed in 000-161025. In this internal combustion engine, the valve operating device includes a rocker arm that is spherically supported by a pivot end having one end abutting on the valve stem and the other end fitted in a mounting hole of the cylinder head, and a camshaft disposed above the rocker arm. The cam that rotates integrally with the camshaft is in sliding contact with a roller that is rotatably supported at the center of the rocker arm, and the rocker arm is swung with the other end as a rocking fulcrum to open and close the valve. Let
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the prior art, when the rocker arm and camshaft are assembled to the cylinder head, first, one end comes into contact with a valve slidably held by the cylinder head and the other end is a mounting hole for the cylinder head. The camshaft is assembled to the cylinder head so that the cam comes into contact with the roller of the rocker arm from above the rocker arm that is supported by the pivot end fitted to the cylinder head and assembled to the cylinder head. However, the rocker arm is likely to be inclined in the axial direction of the camshaft due to the other end being spherically supported. When the rocker arm is inclined at an angle larger than the angle corrected by contact with the cam assembled to the cylinder head, that is, when the rocker arm is tilted, the rocker arm falls off when attempting to assemble the camshaft. Alternatively, the abutting portion may come into contact with the cam surface of a cam made of a material having a lower hardness than the abutting portion with the cam of the rocker arm, and the cam surface may be damaged.
[0004]
Therefore, when the camshaft is assembled, the rocker arm occupies a preset position, i.e., the rocker arm occupies a position that is not inclined as in the case where the cam is in contact with the rocker arm, or the rocker arm is slightly inclined. However, it is necessary to secure a state in which the inclination is corrected by the contact with the cam and the rocker arm can occupy the set position, and assembling the camshaft takes a great deal of time.
[0005]
Therefore, in an internal combustion engine equipped with such a valve gear having a rocker arm, the camshaft is prevented from falling when the camshaft is assembled to improve the camshaft assembling property and the camshaft preventing means is provided. There has been a demand to make this one that can be applied flexibly in accordance with the arrangement of the rocker arm with respect to the peripheral members.
[0006]
  The present invention has been made in view of such circumstances, and claims 1 to3The described invention prevents the tilting of the rocker arm supported on the spherical surface in the axial direction of the camshaft, thereby facilitating the assembly of the camshaft from above the rocker arm, and assembling the internal combustion engine including the valve operating device. ImproveAt the same time, reduce the degree of inclination of the rocker arm in a correctable state.For the purpose.The invention described in claim 2 further aims to increase the rigidity of the bearing portion that supports the camshaft,The invention described in claim 3further,Even if there is no space to provide a tilt prevention means on one side of the camshaft in the axial direction of the rocker arm, the rocker arm is prevented from falling, improving the camshaft assembly, and further reducing the weight of the internal combustion engine The purpose is to plan.
[0007]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
  According to the first aspect of the present invention, a rocker arm whose base portion is spherically supported by the swing support member and whose action portion is in contact with the engine valve, a cam shaft which is slidably in contact with the rocker arm, and a cam shaft which is disposed above the rocker arm, An internal combustion engine having a valve operating device for opening and closing the engine valve, wherein the rocker arm swung by the cam rotating integrally with the camshaft is in an axial direction of the camshaft by contact with the rocker arm The fall prevention means for preventing the rocker arm from falling over,PreviousThe rocker armIn the axial direction with respect to the upper end facing the cam in the vertical directionIt is an internal combustion engine provided with the valve operating apparatus provided facing.
[0008]
  ThisWhen the rocker arm that is about to fall is in contact with the upper end of the rocker arm that is farthest from the center of the fall or the upper end of the rocker arm that faces the cam or its vicinity, the rocker arm comes into contact with the fall prevention means. The degree of inclination of the rocker arm can be reduced. As a result, the following effects are produced. That is, the fall prevention means prevents the fall at the upper end of the rocker arm including the part farthest from the fall center or its vicinity by facing the upper end of the rocker arm facing the cam in the vertical direction in the axial direction. Since the means come into contact with each other, the degree of inclination of the rocker arm when the rocker arm comes into contact with the fall-preventing means can be reduced, the cam shaft can be assembled more easily, and the internal combustion engine having the valve operating device is assembled. Improves.
[0009]
  The invention according to claim 22. The internal combustion engine comprising the valve operating apparatus according to claim 1, wherein the member provided with the fall prevention means is a bearing portion that rotatably supports the cam shaft, and the fall prevention means is the rocker arm of the bearing portion. And a protrusion formed integrally on the side surface facing in the axial directionIt is.
[0010]
  Thereby, since a protrusion part is integrally formed in the bearing part to which rigidity falls by forming a bearing hole, the rigidity of a bearing part becomes high. Therefore, according to the invention described in claim 2, the following effects are produced in addition to the effects of the invention described in the cited claims. In other words, the fall prevention means is a projection that is integrally formed on the side surface of the bearing portion that rotatably supports the camshaft in the axial direction, thereby utilizing the projection that prevents the rocker arm from falling down. Thus, the rigidity of the bearing portion can be increased.
[0011]
  The invention described in claim 3SaidA fall prevention means is provided opposite to only one side of the rocker arm in the axial direction, and the center of gravity of the rocker arm is in a state where the rocker arm contacting the engine valve is supported by the swing support member. An internal combustion engine comprising a valve gear in a position to generate a moment for tilting the rocker arm toward one side.
[0012]
  As a result, when the rocker arm supported on the spherical surface is slidably supported, if the rocker arm tries to fall due to the moment generated due to the position of the center of gravity, the fall prevention means provided only on the side where the rocker arm is about to fall This prevents the body from falling over. Therefore, according to the invention described in claim 3,In addition to the effects of the claimed invention,The following effects are produced. That is, the fall prevention means is provided opposite to only one side of the rocker arm in the axial direction, and the center of gravity of the rocker arm is such that the rocker arm is in contact with the engine valve while the rocker arm is supported by the swing support member. Due to the position to generate a moment to tilt toward one side, the rocker arm that is supported on the spherical surface can swing freely even when there is no space to provide a means to prevent the rocker arm from falling on one side in the axial direction. If it tries to fall due to the moment generated due to its center of gravity position, it will come into contact with the fall prevention means provided on the side where it is going to fall and the fall will be prevented. The weight of the internal combustion engine is reduced and the rocker arm is tilted when the camshaft is assembled. Or, since there is no or to fall off, the assembly of the camshaft which is disposed above the rocker arm upon which is facilitated, the cam surface of the cam nor damaged by the rocker arm. As a result, the time required for assembling the camshaft is reduced, and the assemblability of the internal combustion engine provided with the valve gear is improved.
[0017]
In this specification, “axial direction” means the direction of the rotational axis of the camshaft.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
1 to 8 show a first embodiment. Referring to FIGS. 1 to 5, the internal combustion engine E to which the present invention is applied is a compression ignition type DOHC type in-line four-cylinder internal combustion engine. The internal combustion engine E includes a cylinder block (not shown) in which four cylinders 1 in which a piston (not shown) having a combustion chamber formed of a recess formed on the top surface is reciprocally fitted are arranged in a line. The cylinder head 2 is fastened to the upper end surface of the cylinder block by a head bolt B1 (see also FIG. 6), and the head cover 3 is fastened to the upper end surface of the cylinder head 2.
[0019]
The cylinder head 2 has an intake port 4 that opens into the cylinder 1 for each cylinder 1.₁a, 4₂A pair of independent first and second intake ports 4 having a₁, 4₂Further, an exhaust port 5 having a pair of exhaust ports 5a opened in the cylinder 1 is formed. As shown in FIG. 3, the fuel injection valve is arranged coaxially with the cylinder axis L1 and injects fuel into the combustion chamber. An insertion hole 8 into which 6 is inserted and an insertion hole 9 into which a glow plug 7 for heating compressed air is inserted are formed.
[0020]
Referring to FIG. 5, the first intake port 4₁Is composed of a straight port that allows intake air to flow in a tangential direction in the cylinder 1 when viewed from the direction of the cylinder axis L1 (hereinafter referred to as “cylinder axis direction A1”), and generates a swirl in the cylinder 1. 2 intake port 4₂Is the first intake port 4₁It is comprised from the helical port which produces | generates the swirl in the opposite direction to the swirl by (1) in the cylinder 1. The first intake port 4₁In the intake passage of the intake device that communicates with the intake air, the intake air that opens and closes the intake passage in order to control the strength of the swirl generated in the cylinder 1 according to the engine operating state, for example, the engine speed and the engine load. A control valve is provided.
[0021]
Referring to FIG. 4, each cylinder 1 has a pair of intake ports 4.₁a, 4₂An intake valve 10 that is a pair of engine valves for opening and closing a and an exhaust valve 11 that is a pair of engine valves for opening and closing a pair of exhaust ports 5a are respectively connected to valve guides 12 fixed to the cylinder head 2. The valve closing directions are respectively slidably fitted by the resilient force of the valve spring 15 comprising a compression coil spring disposed between the spring receivers 13 and 14 at the distal ends of the valve stems 10a and 11a and the cylinder head 2. Be energized by. Each intake valve 10 and each exhaust valve 11 are opened and closed by a valve operating device V housed in a valve operating chamber 16 formed by the cylinder head 2 and the head cover 3.
[0022]
The valve operating device V includes hydraulic lash adjusters 21 and 22 as swing support members mounted in a receiving hole 20 provided in the cylinder head 2 and rollers 23a and 24a that are rotatably supported at the center. The intake rocker arm 23 and the exhaust rocker arm 24 having an intake cam 25a slidably contacting the roller 23a and the intake camshaft 25 disposed above the intake rocker arm 23, the exhaust cam 26a slidably contacting the roller 23a and the exhaust rocker arm 24 And an exhaust camshaft 26 disposed above. The intake rocker arm 23 extending in the direction of the rotation axis of the camshafts 25 and 26, that is, in the direction A3 orthogonal to the axial direction A2 (hereinafter referred to as “orthogonal direction”) has a base 23b, which is one end thereof, as a lash adjuster 21. The support portion 21a having the spherical surface is spherically supported, and the action portion 23c, which is the other end portion, abuts on the tip portion of the valve stem 10a of the intake valve 10. Similarly, the exhaust rocker arm 24 extending in the orthogonal direction A3 has a base portion 24b which is one end portion thereof supported on a spherical surface by a support portion 22a having a spherical surface of the lash adjuster 22, and an action portion 24c which is the other end portion is a valve of the exhaust valve 11. It contacts the tip of the stem 11a. Here, all the intake rocker arms 23 and the exhaust rocker arms 24 are designed with the same specifications.
[0023]
The intake camshaft 25 and the exhaust camshaft 26 that are rotatably supported by the cylinder head 2 via the cam holder H have a rotation axis parallel to the rotation axis of the crankshaft of the internal combustion engine E, and a drive mechanism (not shown) ) Is driven to rotate at half the rotational speed of the crankshaft. The intake cam 25a and the exhaust cam 26a that rotate integrally with the intake cam shaft 25 and the exhaust cam shaft 26, respectively, and are in sliding contact with the rollers 23a and 24a, respectively correspond to the intake valve corresponding to the cam profile of the cam surface. 10 and the exhaust valve 11 are opened and closed at a predetermined timing.
[0024]
Referring to FIG. 2, the cam holder H provided in the valve operating chamber 16 includes a lower cam holder 30 fastened to the cylinder head 2 and an upper cam holder 60 fastened to the lower cam holder 30. The upper cam holder 60 is a lower cam holder. 30 is fastened to the cylinder head 2 by a plurality of bolts B2.
[0025]
Hereinafter, the cam holder H will be further described with reference to FIGS. 2 and 5 to 8.
Referring to FIGS. 5 and 6, the lower cam holder 30 is an integrated cam holder having a frame structure. The lower cam holder 30 is connected to the vertical frames 31 to 34 in the axial direction A2 and the horizontal frame 31 is connected to the vertical frames 31 to 34 and extends in the orthogonal direction A3. Frames 35-38. The vertical frames 31 to 34 are a pair of outer vertical frames 31 and 32 arranged at intervals in the orthogonal direction A3, and a first plane that includes each cylinder axis L1 with respect to the outer vertical frames 31 and 32. It consists of a pair of inner vertical frames 33, 34 near the center plane P1, and the outer vertical frames 31, 32 and the inner vertical frames 33, 34 are parallel to each other. The horizontal frames 35 to 38 are positions in the axial direction A2 corresponding to both ends in the axial direction A2 of the cylinder row constituted by the four cylinders 1, and the axial directions A2 of the respective outer and inner vertical frames 31 to 34 A pair of end horizontal frames 35, 36 for connecting the both ends of each of the two, and between the both end horizontal frames 35, 36, the end horizontal frames 35, 36 are adjacent to each other with an interval in the axial direction A2. And two intermediate horizontal frames 37 and 38 connecting the outer and inner vertical frames 31 to 34.
[0026]
Five bearing portions 40 that rotatably support the intake camshaft 25 are disposed between the intake-side outer vertical frame 31 and the inner vertical frame 33 on the side where the intake valve 10 is located with respect to the first central plane P1. To 42 are formed to be connected to the outer vertical frame 31 and the inner vertical frame 33 so as to extend in parallel to each other in the orthogonal direction A3 with an interval in the axial direction A2. Similarly, five exhaust camshafts 26 are rotatably supported between an outer vertical frame 32 and an inner vertical frame 34 on the exhaust side, which is the side on which the exhaust valve 11 is located with respect to the first central plane P1. The bearing portions 43 to 45 are formed to be connected to the outer vertical frame 32 and the inner vertical frame 34 with an interval in the axial direction A2 and extending parallel to each other in the orthogonal direction A3.
[0027]
The five bearing portions 40 to 42 and 43 to 45 on the intake side and the exhaust side respectively include two end bearing portions 40; 43 formed on both end side lateral frames 35 and 36, and both intermediate lateral frames 37, And two first intermediate bearing portions 41; 44 formed respectively on the first and second intermediate bearing portions 41; 44, and one second intermediate bearing portion 42; 45 located in the center of the first intermediate bearing portions 41; 44 in the axial direction A2. . The both-end bearing portions 40; 43 on the intake side and the exhaust side are arranged at positions corresponding to the end portions of the cylinder row in the axial direction A2, and the first and second intermediate bearing portions 41, 42; 45 is arrange | positioned in the position corresponding between the cylinders 1 adjacent in the axial direction A2. Bosses 46 to 49 having insertion holes 50 through which bolts B2 (see FIG. 2) are inserted are formed at the connecting portions of the bearing portions 40 to 45 with the outer vertical frames 31 and 32 and the inner vertical frames 33 and 34. The lower cam holder 30 is fastened to the cylinder head 2 by screwing the bolt B2 inserted through the insertion hole 50 into a screw hole 51 (see FIG. 2) formed in the cylinder head 2. Note that the intake camshaft 25 and the exhaust camshaft 26 are integrally formed on one intake side and exhaust side first intermediate bearing portions 41 and 44 (the upper first intermediate bearing portions 41 and 44 in FIG. 5), respectively. The protrusions 41c and 44c (see also FIG. 8) having recesses into which the thrust plates (see FIG. 1) for restricting the movement of the cam shafts 25 and 26 in the axial direction A2 , 32 and the inner vertical frames 33, 34.
[0028]
On the other hand, the upper cam holder 60 is coupled to the both end lateral frames 35 and 36, respectively, and has two end cam holders (not shown) having end bearing portions corresponding to the end bearing portions 40 and 43, and It consists of six intermediate cam holders 61 respectively connected to the first and second intermediate bearing portions 41, 42, 44, 45. The end cam holders and the intermediate cam holders 61 are fastened to the cylinder head 2 together with the lower cam holder 30 by bolts B2 inserted through the insertion holes 50.
[0029]
The upper cam holder 60 is fastened to the lower cam holder 30 between the outer vertical frames 31 and 32 and the inner vertical frames 33 and 34 of the bearing portions 40 to 45 of the lower cam holder 30, thereby In cooperation with the end bearing portion and the bearing groove 61a formed in the intermediate cam holder 61, bearing grooves 40a to 45a that form bearing holes for rotatably supporting the journal portions of the cam shafts 25 and 26 are formed. And each bearing groove 40a-42a, 43a-45a of the lower cam holder 30 has a wall surface which consists of the cylindrical surface which comprises a bearing surface, and similarly each said bearing groove of the upper cam holder 60 is also the cylindrical surface which comprises a bearing surface It has the wall surface which consists of.
[0030]
Further, in the bearing portions 40 to 45, two intake rocker arms 23 and two for each cylinder 1 are provided between the bearing portions 40, 41; 41, 42; 43, 44; 44, 45 adjacent in the axial direction A2. An accommodation space 52 for accommodating a part of each of the intake cams 25a and an accommodation space 53 for accommodating a part of each of the two exhaust rocker arms 24 and the two exhaust cams 26a are formed. And as FIG. 7 shows, the surface 31a-34a by the side of the accommodation spaces 52 and 53 of the outer side vertical frames 31 and 32 and the inner side vertical frames 33 and 34 is a concave surface along the rotation track | orbit of each cam 25a and 26a to rotate. Shaped.
[0031]
Each of the accommodating spaces 52, 53 extends in parallel with the bearings 40 to 45 in the orthogonal direction A3, and is divided into two parts by partition portions 54, 55 connected to the outer vertical frames 31, 32 and the inner vertical frames 33, 34. The small accommodating spaces 52a, 52b; 53a, 53b are divided, and a part of one intake rocker arm 23 or a part of one exhaust rocker arm 24 is accommodated in each small accommodating space 52a, 52b; 53a, 53b. Therefore, the bearing portions 40 to 45 and the partition portions 54 and 55 that face each other in the axial direction A2 across the rocker arms 23 and 24 accommodated in the small accommodating spaces 52a and 52b; 53a and 53b are formed by the rocker arms 23 and 24, respectively. This is a member that faces in the axial direction A2 with an interval from both sides in the axial direction A2.
[0032]
As shown in FIGS. 5 and 6, the bearing portions 40 to 45 and the partition portions 54 and 55 are provided with shafts from the side surfaces on the small accommodating spaces 52 a and 52 b; 53 a and 53 b toward the rocker arms 23 and 24. A protruding portion 56 protruding in the direction A2 is integrally formed. Among these, the protrusions 56 provided in the bearings 40 to 45 are opposed surfaces that face the intake cam 25a or the exhaust cam 26a in the axial direction A2 (in FIG. 44 side surfaces 41b and 44b and opposed surfaces 41b1 and 44b1 are shown as a part thereof, and protrudes in the axial direction A2. Further, as shown in FIGS. 2, 7, and 8, the entire protrusions 56 of the bearing portions 40 to 45 or most of the protrusions 56 are formed in the orthogonal direction A3 of the bearing grooves 40a to 45a. Therefore, the bearing portions 40 to 45 are provided in a portion where the thickness in the cylinder axial direction A1 is small.
[0033]
The positions of the rocker arms 23 and 24 when the intake valve 10 and the exhaust valve 11 are closed are indicated by a two-dot chain line, and the positions of the rocker arms 23 and 24 when the intake valve 10 and the exhaust valve 11 are fully lifted are indicated by a one-dot chain line. Referring to FIG. 7 shown, each protrusion 56 is located at the center of the rocker arms 23, 24, and forms a portion of the rocker arms 23, 24 having a maximum width in the cylinder axial direction A1. The control surface 56a that is opposed to the shaft 24a in the axial direction A2 and that is orthogonal to the rotational axis of the camshafts 25 and 26, and the control surface 56a that extends from the control surface 56a toward the lower cylinder head 2 connected to the lower end of the control surface 56a. The bearing portions 40 to 45 or the partition portions 54 and 55 provided with the restriction surface 56a have a guide surface 56b which is recessed toward the side surface and is formed of an inclined plane parallel to the orthogonal direction A3.
[0034]
Referring also to FIG. 8, the restriction surfaces 56 a of the pair of protrusions 56 that are provided in the bearing portions 40 to 45 and the partition portions 54 and 55 and face each other with the rocker arms 23 and 24 interposed therebetween, Rocker arms 23 and 24 accommodated in 52b are set in advance, that is, cams 25a and 26a of cam shafts 25 and 26 assembled to cylinder head 2 are in contact with rollers 23a and 24a of rocker arms 23 and 24. Similarly, the bases 23b and 24b support the position where the rocker arms 23 and 24 are not inclined (in FIG. 8, the intake rocker arm 23 is shown, but the exhaust rocker arm 24 is also the same). The rocker arms 23 and 24 are assembled to the cylinder head 2 so that the action portions 23c and 24c are in contact with the intake valve 10 or the exhaust valve 11, and the lower cam holder 30 is inserted into the insertion hole 50 and the screw hole. Cylinder head to align with 51 When assembled to the second predetermined position, to the side of both sides of the rocker arms 23, 24 in the axial direction A2, provided opposite at a small predetermined gap G. Further, the distance between the pair of protrusions 56 in the axial direction A2 of the guide surface 56b is equal to the distance W in the axial direction A2 between the restricting surfaces 56a and closer to the cylinder head 2 (or below). So much) The gap G is defined by a predetermined angle described later.
[0035]
When the lower cam holder 30 is assembled to the cylinder head 2 from above the rocker arms 23 and 24 assembled to the cylinder head 2, for example, the guide surfaces 56b are spaced apart from the distance W between the pair of regulating surfaces 56a. When the rocker arms 23 and 24 are displaced from the set position so as not to fit in the position, the lower cam holder 30 is moved closer to the cylinder head 2 so that the rocker arms 23 and 24 are first spaced in the axial direction A2. Is in contact with the guide surface 56b larger than the interval W between the pair of restricting surfaces 56a, the deviation is corrected, and the rocker arms 23 and 24 are guided so as to be within the interval W between the restricting surfaces 56a.
[0036]
In the state where the lower cam holder 30 is assembled at a predetermined position of the cylinder head 2, the rocker arms 23, 24 are inclined from the set position so that the rocker arms 23, 24 are tilted about the center line C (see also FIG. 4). Then, after inclining by a predetermined angle corresponding to the gap G, the rocker arms 23 and 24 come into contact with the regulating surface 56a of the protruding portion 56 and are inclined more than the predetermined angle, that is, the rocker arms 23 and 24 fall down. Is prevented. The predetermined angle is set so that the inclined rocker arms 23 and 24 can occupy the set position by the contact between the cams 25a and 26a and the rollers 23a and 24a when the cam shafts 25 and 26 are assembled. This is the angle to be corrected. Even if the lower cam holder 30 is assembled at the predetermined position and the rocker arms 23 and 24 are inclined before the cam shafts 25 and 26 are assembled, the inclination is not more than the predetermined angle. Therefore, each protrusion 56 constitutes a fall prevention means for preventing the fall of the rocker arms 23, 24 in the axial direction A2 by contact with the rocker arms 23, 24.
[0037]
Here, the fall center line C will be described with reference to FIG. 4. The base portions 23b and 24b are spherically supported by the support portions 21a and 22a, and the action portions 23c and 24c abut against the intake valve 10 or the exhaust valve 11. Thus, when the rocker arms 23 and 24 are assembled to the cylinder head 2 and the cams 25a and 26a are not in contact with the rollers 23a and 24a, the swing centers of the support portions 21a and 22a and the valve stems of the action portions 23c and 24c This is a straight line connecting the contact portions with 10a and 11a, and is a center line of rotation of the rocker arms 23 and 24 when the rocker arms 23 and 24 are inclined in the axial direction A2 from the set position. Therefore, when the rocker arms 23 and 24 are rotated around the center line C from the set position, the rocker arms 23 and 24 are inclined in the axial direction A2.
[0038]
7 and 8, the regulating surface 56a is shown as a plane S including the fall center line C of the rocker arms 23 and 24 and parallel to the axial direction A2 (in FIG. 4, it overlaps with the fall center line C). The portions of the rocker arms 23 and 24 that are on the side of the cam shafts 25 and 26 above the plane S and have the maximum distance from the plane S, in this embodiment, the intake cam 25a or the exhaust cam 26a of the rollers 23a and 24a. It faces the rocker arms 23 and 24 in the axial direction A2 within the range including the contact part.
[0039]
The first intake port 4₁Inlet 4₁a is the second intake port 4₂Inlet 4₂Intake port 4 located closer to the first center plane P1 than a (see FIG. 5) and offset in the orthogonal direction A3₁a, 4₂Since the rocker arms 23 and 24 (see FIG. 1) that contact the intake valve 10 that opens and closes a have the same specifications, as shown in FIGS.₁The protrusion 56 that prevents the intake rocker arms 23 and 24 that contact the intake valve 10 that opens and closes a from falling is provided on the intake port 4.₂It is located closer to the first center plane P1 than the protrusion 56 that prevents the intake rocker arm 23 from abutting against the intake valve 10 that opens and closes a. On the other hand, the exhaust-side protrusions 56 in which the exhaust ports 5a are aligned in a straight line in the axial direction A2 are all positioned in a straight line in the axial direction A2.
[0040]
Referring to FIGS. 5 and 6, the intermediate horizontal frames 37, 38 are connected to the bosses 47, 49 of the first intermediate bearing portions 41, 44 between the pair of inner vertical frames 33, 34. The 35 and 36 side has the connection part 57 which consists of a curved wall used as the recessed part 57a. As shown in FIGS. 1 and 5, with the lower cam holder 30 and the upper cam holder 60 fastened to the cylinder head 2, there is a mounting portion for the fuel injection valve 6 between the inner vertical frames 33 and 34. 70 is integrally formed with the cylinder head 2 and protrudes in the cylinder axial direction A1. The attachment portions 70 provided with the insertion holes 8 (see FIG. 3) into which the fuel injection valve 6 is inserted are positioned between the end lateral frames 35 and 36 and the connection portion 57, respectively, and are close to the connection portion 57. The end portion is housed in the concave portion 57a of the connecting portion 57 (see FIG. 1), and includes two end portion mounting bosses 71 and one central mounting boss 72 positioned between the connecting portions 57. One fuel injection valve 6 is fixed to each end mounting boss 71, and two fuel injection valves 6 are fixed to the center mounting boss 72 by clamps 73 (see FIGS. 2 to 4). Specifically, the clamp 73 is mounted on a cylindrical fulcrum 74 (see FIG. 2) whose one end 73a is fixed to the upper surface of each mounting boss 71, 42, and the central portion 73b is connected to the bolt B3. By tightening with the above, the pressing portion 73c having a bifurcated shape at the other end presses the fuel injection valve 6, thereby fixing the fuel injection valve 6 to the cylinder head 2. The four fuel injection valves 6 are arranged symmetrically with respect to the second center plane P2 (see FIG. 5) passing through the center point in the axial direction A2 of the cylinder row.
[0041]
As shown in FIGS. 3 and 5, insertion holes 8 for the fuel injection valves 6 of the mounting bosses 71 and 72 are formed on the side surface of the intake side inner vertical frame 33 near the first center plane P1. Curved recesses 33b for avoiding interference between the columnar portions 71a, 72a and the insertion cylinder 3a of the fuel injection valve 6 formed in the head cover 3 are formed.
[0042]
Further, as shown in FIG. 6, the lower surface of the connecting portion 57 has a suction port 4.₁A recess 57b capable of accommodating the spring receiver 13 of the intake valve 10 that opens and closes a is provided, and a lightening portion 57c is provided except for the vicinity of the recess 57b. As a result, the cylinder head 2 is made compact, while the thinned portion 57c is provided except in the vicinity of the concave portion 57b, thereby ensuring the required rigidity and weight of the connecting portion 57.
[0043]
Next, the oil passage formed in the lower cam holder 30 will be described. Referring to FIG. 6, the cylinder head 2 and the lower cam holder 30 are disposed in the oil passage formed in the cylinder head 2 in the vicinity of the boss 48 of the connecting portion between the outer vertical frame 32 on the exhaust side and the one side horizontal frame 35. An oil passage 80 formed by a groove connected to the mating surface is formed, and the oil passage 80 is formed by a hole formed in the outer vertical frame 32 on the exhaust side through an oil passage 81 extending upward through the lower cam holder 30. It communicates with a communication oil passage formed in the end cam holder which is an upper cam holder 60 coupled to the oil passage 82 and the end lateral frame 35. This communication oil passage is composed of a hole formed in the outer vertical frame 31 on the intake side via an oil passage 83 (see FIG. 5) connected by a mating surface between the end horizontal frame 35 and the end cam holder. Communicates with oil passage 84.
[0044]
As shown in FIG. 5, the bearing surfaces of the bearing portions 40 to 42 that support the intake camshaft 25 are provided with an oil passage formed by a radial gap between the insertion hole 50 and the bolt B <b> 2. An oil passage 85 (see also FIG. 2) communicating with the oil passage 84 is opened, and the bearing surfaces of the bearing portions 43 to 45 that support the exhaust camshaft 26 are excluded from the bearing portion 43 of the end lateral frame 35. An oil passage 86 (see also FIG. 2) communicating with the oil passage 82 is opened through an oil passage formed by a radial gap between the insertion hole 50 and the bolt B2, and a bearing is provided through these oil passages 85 and 86. Lubricating oil is supplied to the bearing surfaces of the portions 40 to 45. Note that the lubricating oil from the communication oil passage is supplied to the bearing surface of the bearing portion 43 of the end lateral frame 35 through an oil passage 87 formed of an oil groove.
[0045]
Referring to FIGS. 3 and 6, a boss 89 formed with an oil passage 88 communicating with the oil passage 84 of the outer vertical frame 31 on the intake side is formed at the connecting portion of each partition 54 with the outer vertical frame 31. The These oil passages 88 are respectively connected to oil passages 90 communicating with the lash adjuster 21 on the intake side at the mating surface with the boss 89 of the cylinder head 2. The boss 89 is tightened by a bolt B4 (see FIG. 3) that is inserted into an insertion hole 91 formed in the boss 89 and screwed into the cylinder head 2, so that both oil passages 88 and 90 are connected. The seal pressure at the mating surface is increased to prevent lubricating oil leakage. On the other hand, an oil passage 92 communicating with the oil passage 82 of the outer vertical frame 32 on the exhaust side is provided adjacent to the boss 48 of each end bearing portion 40, 43, and each intermediate bearing portion 41, 42, 44. , 45 are formed adjacent to the boss 48, and the oil passages 92 are respectively formed on the mating surface with the boss 48 of the cylinder head 2 so as to communicate with the lash adjuster 22 on the exhaust side. 1). Then, lubricating oil is supplied to each lash adjuster 22 through these oil passages 92 and 93.
[0046]
As shown in FIGS. 2 and 6, the head bolt B <b> 1 is provided between the bearings 40 to 45 and the cylinder head 2 on the lower surface of the bearings 40 to 45 on the cylinder head 2 side. Recesses 40e to 45e are provided for accommodating the heads. Thereby, since the bearing portions 40 to 45 and the head bolt B1 can be arranged so as to overlap in the cylinder axial direction A1, the width of the cylinder head 2 in the axial direction A2 can be reduced.
[0047]
Next, operations and effects of the embodiment configured as described above will be described.
In assembling the camshafts 25 and 26 to the cylinder head 2, first, the rocker arms 23 and 24 are spherically supported by the support portions 21 a and 22 a of the lash adjusters 21 and 22, and the action portions 23 c and 24 c are The cylinder head 2 is assembled so as to come into contact with the tip of the valve stem 10a of the intake valve 10 or the valve stem 11a of the exhaust valve 11. Thereafter, the lower cam holder 30 is assembled on the upper surface of the cylinder head 2 from above the cylinder head 2, and the lower cam holder 30 is assembled at the predetermined position of the cylinder head 2. When the lower cam holder 30 is assembled to the cylinder head 2, the rocker arms 23, 24 are, for example, tilted more than the predetermined angle or before the lower cam holder 30 is assembled, the lower cam holder 30 is moved from the predetermined position. Even if the rocker arms 23 and 24 and the lower cam holder 30 are displaced in the axial direction A2 to the extent that they do not fit within the distance W in the axial direction A2 between the pair of regulating surfaces 56a, such as being displaced in the axial direction A2, the guide surface When the lower cam holder 30 is moved downward within the range of the maximum distance 56b, the rocker arms 23 and 24 are guided while being in contact with the guide surface 56b and enter between the regulating surfaces 56a. When the lower cam holder 30 is assembled at the predetermined position of the cylinder head 2, the rocker arms 23 and 24 are positioned between the pair of regulating surfaces 56a in the small accommodating spaces 52a, 52b, 53a and 53b.
[0048]
Next, from above the rocker arms 23 and 24 and the lower cam holder 30, the cam shafts 25 and 26 come into contact with the rollers 23a and 24a of the rocker arms 23 and 24 to which the cams 25a and 26a correspond, and the journal portions of the cam shafts 25 and 26, respectively. Are positioned so as to be fitted in the bearing grooves 40a to 45a of the corresponding bearing portions 40 to 45, and the end cam holder and the intermediate cam holder 61 are mounted on the bearing portions 40 to 45 together with the lower cam holder 30 and the cylinder head 2 by the bolt B2. The cam shafts 25 and 26 are assembled to the cylinder head 2.
[0049]
When the camshafts 25 and 26 are assembled from above the rocker arms 23 and 24 assembled to the cylinder head 2, the rocker arms 23b and 24b are supported by the lash adjusters 21 and 22 so as to be swingable. By providing a pair of projecting portions 56 opposite to both sides in the axial direction A2 of 23 and 24, the rocker arms 23 and 24 supported on the spherical surface can be tilted in any direction in the axial direction A2. When the camshafts 25 and 26 are assembled, the rocker arms 23 and 24 may fall or fall off when the camshafts 25 and 26 are assembled. As a result, the cam shafts 25 and 26 disposed above the rocker arms 23 and 24 assembled to the cylinder head 2 can be easily assembled, and the cam surfaces of the cams 25a and 26a can be damaged by the rocker arms 23 and 24. Absent. As a result, the time required for assembling the camshafts 25 and 26 is reduced, and the assemblability of the internal combustion engine E provided with the valve gear V is improved.
[0050]
Each projecting portion 56 is provided in the bearing portions 40 to 45 and the partition portions 54 and 55 which are members facing the cams 25a and 26a and the rocker arms 23 and 24 in the axial direction A2, and the axial directions of the rocker arms 23 and 24 are also provided. By projecting from the surface of the member facing the cams 25a, 26a toward the side surface at A2, the rocker arms 23, 24 are utilized by utilizing the members facing the cams 25a, 26a and the rocker arms 23, 24. The rocker arms 23 and 24 have a simple structure in which the protruding portion 56 protrudes to a position close to the rocker arms 23 and 24 even when the bearing portions 40 to 45 and the partition portions 54 and 55 are relatively separated from each other in the axial direction A2. Can be prevented.
[0051]
In the rocker arms 23 and 24 about to fall around the fall center line C, the protrusion 56 is located on the cam shafts 25 and 26 side of the plane S including the fall center line C and parallel to the axial direction A2, and from the plane S. The upper surface of the rocker arms 23, 24a of the rocker arms 23, 24 of the rocker arms 23, 24a facing the cams 25a, 26a in the vertical direction is opposed to the upper surface of the rocker arms 23, 24 in the axial direction A2. Since the protrusion 56 contacts the most distant part or the vicinity thereof, the degree of inclination of the rocker arms 23 and 24 when the rocker arms 23 and 24 contact the protrusion 56, that is, when the camshafts 25 and 26 are assembled. By the contact between the cams 25a, 26a and the rollers 23a, 24a, it is possible to reduce the degree of correctable inclination in which the inclined rocker arms 23, 24 can occupy the set position. Assembling of the valve becomes easier The improves assembly of the internal combustion engine E provided with.
[0052]
The protrusions 56 have bearing portions 40 to 45 within a formation range in a direction orthogonal to the axial direction A2 in plan view of the bearing grooves 40a to 45a of the bearing portions 40 to 45 that rotatably support the cam shafts 25 and 26. Since the bearing grooves 40a to 45a that form the bearing holes are formed, the protrusion 56 is provided on the side surface of the bearing portion where the thickness is reduced and the rigidity is reduced. The rigidity of 40-45 becomes high. As a result, the rigidity of the bearing portions 40 to 45 can be increased by utilizing the protruding portion 56 that prevents the rocker arms 23 and 24 from falling over.
[0053]
Further, since the end portions of the mounting bosses 71 and 72 to which the fuel injection valve 6 is attached are accommodated in the recess portion 57a of the connecting portion 57, the length of the lower cam holder 30 in the axial direction A2 can be shortened, and the lower cam holder 30 becomes compact in the axial direction A2. Further, since there is no connecting portion for connecting the intake-side and exhaust-side second intermediate bearing portions 42, 45 between the inner vertical frames 33, 34, the two fuel injection valves 6 are provided between the connecting portions 57. By arranging the common mounting boss 72 to which the cylinder head 2 is mounted, the cylinder head 2 becomes compact in the axial direction A2 as compared with the case where the mounting boss is provided for each cylinder.
[0054]
Since the oil passages 82 and 84 for supplying the lubricating oil to the lash adjusters 21 and 22 are formed in the outer vertical frames 31 and 32, the rigidity is increased, so that the rigidity of the lower cam holder 30 is increased. Moreover, the rigidity of the lower cam holder 30 is further enhanced by providing the oil passages 82 and 84 in the vertical frames 31 and 32 outside the four vertical frames 31 to 34.
[0055]
Further, the projecting portion 56 has a guide surface made of an inclined plane parallel to the orthogonal direction A3 while retreating from the restricting surface 56a toward the side surfaces of the bearing portions 40 to 45 or the partition portions 54 and 55 provided with the restricting surface 56a. 56b is provided, and the gap in the axial direction A2 of the guide surface 56b of the pair of projecting portions 56 facing each other with the rocker arms 23 and 24 interposed therebetween has a minimum value equal to the interval W between the regulating surfaces 56a. When the lower cam holder 30 is assembled to the cylinder head 2 from above the rocker arms 23 and 24 assembled to the cylinder head 2, the rocker arms 23 and 24 are positioned between the pair of regulating surfaces 56a. Even when the rocker arms 23, 24 and the lower cam holder 30 are displaced in the axial direction A2 to the extent that they do not fit in the gap W, the lower cam holder 30 is moved closer to the cylinder head 2 within the maximum gap of the guide surface 56b. The rocker arms 23 and 24 are guided while being in contact with the guide surface 56b, and the rocker arms 23 and 24 enter between the regulating surfaces 56a. As a result, when the lower cam holder 30 is fastened to the cylinder head 2 with bolts, all the rocker arms 23 and 24 are positioned between the restricting surfaces 56a of the pair of projecting portions 56. The assembly of the lower cam holder 30 to the cylinder head 2 from above is improved with respect to the rocker arms 23 and 24 which are assembled and arranged at predetermined positions of the lower cam holder 30.
[0056]
The lower cam holder 30 extends between the adjacent bearing portions 40, 41; 41, 42; 43, 44; 44, 45 in the axial direction A2 in parallel with the bearing portions 40 to 45, and the outer vertical frames 31, 32. Since the partition portions 54 and 55 connected to the inner vertical frame 33 are provided, the rigidity of the lower cam holder 30 is enhanced by the partition portions 54 and 55.
[0057]
The surfaces 31a to 34a on the housing spaces 52, 53 side of the outer vertical frames 31, 32 and the inner vertical frames 33, 34 are formed in a concave shape so as to follow the rotation trajectory of the rotating cams 25a, 26a. Since the distance between the vertical frames 31 to 34 in the orthogonal direction A3 can be reduced after avoiding interference between the frames 31 to 34 and the cams 25a and 26a, the width of the lower cam holder 30 in the orthogonal direction A3, and thus The width of the cylinder head 2 can be reduced.
Next, a second embodiment of the present invention will be described. This second embodiment is shown in a part of the protrusion 56 on the intake side of FIG. 9 in contrast to the first embodiment in which a pair of protrusions 56 are arranged on both sides in the axial direction A2 of the rocker arms 23, 24. As described above, the protruding portion 56 is provided so as to face only one side of each rocker arm 23, 24 in the axial direction A2. The same or corresponding members as those of the first embodiment will be described using the same reference numerals.
[0058]
Here, the center of gravity of the rocker arms 23, 24 is such that the rocker arm 23 abutting on the intake valve 10 and the rocker arm 24 abutting on the exhaust valve 11 are swingably supported by the lash adjusters 21, 22, respectively. A position that generates a moment to tilt the rocker arms 23, 24 toward the one side around the fall center line C when the 24 is not in contact with the cams 25a, 26a, for example, a predetermined distance from the fall center line C Is set so as to be offset to the side where the protrusion 56 is provided. When the rocker arms 23 and 24 are assembled to the cylinder head 2, the cams 25a and 26a come into contact with the rocker arms 23 and 24 when the cam shafts 25 and 26 are assembled. Occupies the set position.
[0059]
Furthermore, in the second embodiment, the lower cam holder 30 is positioned and temporarily fixed to the cylinder head 2 using positioning pins or the like before the rocker arms 23 and 24 are assembled to the cylinder head 2. Each rocker arm 23, 24 has a larger space than that of the first embodiment because the protrusion 56 is provided on each bearing 40-45 and each partition 54, 55 only on the side in the axial direction A2. Therefore, the rocker arms 23 and 24 have the base portions 23b and 24b rushed from above the lower cam holder 30 through the small accommodating spaces 52a and 52b; It is mounted on the cylinder head 2 so that it is spherically supported by the support portions 21a and 22a of the adjusters 21 and 22, and the action portions 23c and 24c are in contact with the tip of the valve stem 10a of the intake valve 10 or the valve stem 11a of the exhaust valve 11. It is done. At this time, the rocker arms 23 and 24 are inclined with respect to the fall center line C due to the moment generated due to the position of the center of gravity, but the rocker arms 23 and 24 are within the predetermined angle range so that the rocker arms 23 and 24 The rocker arms 23 and 24 are prevented from falling over in contact with 56a. This state is indicated by a broken line in FIG. At this time, if all the rocker arms 23 and 24 have the same specification, the positions of the protrusions 56 provided on the bearing portions 40 to 45 and the partition portions 54 and 55 on the intake side and the exhaust side are opposite in the axial direction A2. However, by using the rocker arms 23 and 24 having different specifications, the protruding portion 56 can be provided on the same side in the axial direction A2.
[0060]
The other configuration of the second embodiment is basically the same as that of the first embodiment. Thereafter, the camshafts 25 and 26 from above the rocker arms 23 and 24 and the lower cam holder 30 are connected to the cylinder in the same manner as in the first embodiment. The head 2 is assembled.
[0061]
Therefore, according to the second embodiment, the following operations and effects are achieved. That is, the protrusion 56 is provided to face only one side of the rocker arms 23 and 24 in the axial direction A2, and the center of gravity of the rocker arms 23 and 24 is the rocker arms 23 and 24 that contact the intake valve 10 or the exhaust valve 11. Is supported by the lash adjusters 21 and 22, and is positioned to generate a moment that tilts the rocker arms 23 and 24 toward one side, thereby projecting to one side in the axial direction A2 with respect to the rocker arms 23 and 24 Even when there is no space to provide the portion 56, the rocker arms 23 and 24 supported on the spherical surface, when assembled to the cylinder head 2, try to fall down due to the moment generated due to the position of the center of gravity. The internal combustion engine E is reduced in weight as compared with the case where the protrusions 56 are provided on both sides of the rocker arms 23 and 24, because the protrusions 56 are prevented from coming into contact with the protrusions 56 provided on the side of the rocker. At the same time, since the rocker arms 23 and 24 do not fall down or fall off when the cam shafts 25 and 26 are assembled, the cam shafts 25 and 26 disposed above the rocker arms 23 and 24 can be easily assembled. In addition, the cam surfaces of the cams 25a and 26a are not damaged by the rocker arms 23 and 24. As a result, the time required for assembling the camshafts 25 and 26 is reduced, and the assemblability of the internal combustion engine E provided with the valve gear V is improved.
[0062]
When each rocker arm 23, 24 is assembled to the cylinder head 2, each rocker arm 23 is inclined by tilting the cylinder head 2 so that the protrusion 56 is positioned obliquely below each rocker arm 23, 24 to be assembled. , 24 comes into more stable contact with the protruding portion 56, so that the rocker arms 23, 24 can be prevented from falling down more reliably.
[0063]
Hereinafter, an example in which a part of the configuration of the above-described embodiment is changed will be described with respect to the changed configuration.
In the first embodiment, out of a pair of protrusions 56 provided to face both sides in the axial direction A2 of each rocker arm 23, 24, the protrusion 56 facing one side of each rocker arm 23, 24. Is provided closer to each rocker arm 23, 24 than the protruding portion 56 facing the other side, and the center of gravity of each rocker arm 23, 24 is the same as that of the second embodiment. , 22 while being spherically supported, the rocker arms 23, 24 can be positioned to generate moments for tilting toward the one side.
[0064]
As a result, it is possible to minimize the inclination in a state where each rocker arm 23, 24 is in contact with the protruding portion 56 on the one side, and it is possible to widen the assembly space of each rocker arm 23, 24. Assembling performance of the rocker arms 23 and 24 to the cylinder head 2 can be improved while preventing the collapse, and the inclination of the rocker arms 23 and 24 is small, so that the camshafts 25 and 26 are more easily assembled. Become good.
[0065]
In each of the above embodiments, the width of the cams 25a and 26a in the axial direction A2 is set smaller than the width of the rocker arms 23 and 24 in the axial direction A2 as shown in FIGS. As shown, the rotation trajectories of the intake cams 25a and 26a overlap with the protrusions 56 when viewed in the axial direction A2, but the rotation trajectories of the cams 25a and 26a appear as the protrusions 56 when viewed in the axial direction A2. If it does not overlap, the width of the intake cams 25a, 26a in the axial direction A2 can be set larger than that of the rocker arms 23, 24.
[0066]
In each of the above embodiments, each cylinder 1 has a pair of intake valves 10 and a pair of exhaust valves 11. However, at least one of the intake valves and the exhaust valves is one for each cylinder 1. It may be. Further, in each of the embodiments, the bearing portions 40 to 45 are provided at positions corresponding to the end portions of the cylinder row and the adjacent cylinders 1 in the axial direction A2. It may be provided at a position corresponding to the center position of 1.
[0067]
In each of the above embodiments, the internal combustion engine is of the compression ignition type, but may be a spark ignition type of internal combustion engine. The rocking support members that support the rocker arms 23 and 24 on the spherical surface are hydraulic lash adjusters 21 and 22, but they are mechanical lash adjusters using adjustment screws or support members that do not have an adjustment function. May be.
[0068]
Although the lower cam holder 30 is an integral type, a divided type lower cam holder 30 may be used similarly to the upper cam holder 60. Further, the protrusion 56 may be integrally formed with the cylinder head 2.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a top plan view of an essential part of a cylinder head in which a rocker arm and a lower cam holder are assembled in an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG.
5 is a top plan view of a lower cam holder of the internal combustion engine of FIG. 1. FIG.
6 is a lower plan view of the lower cam holder of the internal combustion engine of FIG. 1. FIG.
7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG.
8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.
FIG. 9 shows an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention and corresponds to FIG. 8 of the first embodiment.
[Explanation of symbols]
1 ... Cylinder, 2 ... Cylinder head, 3 ... Head cover, 4₁, 4₂Intake port, 5 ... Exhaust port, 6 ... Fuel injection valve, 7 ... Glow plug, 8, 9 ... Insertion hole, 10 ... Intake valve, 11 ... Exhaust valve, 12 ... Valve guide, 13, 14 ... Spring receiver, 15 ... valve springs, 16 ... valve springs,
20 ... receiving hole, 21, 22 ... lash adjuster, 23, 24 ... rocker arm, 23b, 24b ... base, 23c, 24c ... action part, 25, 26 ... camshaft,
30 ... Lower cam holder, 31-34 ... Vertical frame, 35-38 ... Horizontal frame, 40-45 ... Bearing, 46-49 ... Boss, 50 ... Insertion hole, 51 ... Screw hole, 52, 53 ... Storage space, 54, 55 ... partition part, 56 ... projection part, 57 ... connecting part,
60 ... Upper cam holder, 61 ... Intermediate cam holder,
70 ... Mounting part, 71, 72 ... Mounting boss, 73 ... Clamp, 74 ... Supporting point part,
80 to 88 ... oil passage, 89 ... boss, 90 ... oil passage, 91 ... insertion hole, 92, 93 ... oil passage,
E ... Internal combustion engine, B1-B4 ... Bolt, L1 ... Axis, A1-A3 ... Direction, V ... Valve valve, H ... Cam holder, P1, P2 ... Center plane, G ... Gap, W ... Interval, C ... Center of tilting Line, S ... plane.

Claims

A rocker arm whose base is spherically supported by the swinging support member, and whose operating part is in contact with the engine valve; a cam shaft which is slidably in contact with the rocker arm; and a cam shaft which is disposed above the rocker arm, In the internal combustion engine provided with a valve operating device in which the rocker arm swinged by the cam rotating integrally opens and closes the engine valve,
Prevention means fall preventing collapse of the rocker arm in the axial direction of the cam shaft by contact with the rocker arm, before Symbol rocker arm, the upper end portion facing the cam in the vertical direction, opposite in the axial direction An internal combustion engine provided with a valve operating device.

The member provided with the fall prevention means is a bearing portion that rotatably supports the cam shaft, and the fall prevention means is a protrusion integrally formed on a side surface of the bearing portion that faces the rocker arm in the axial direction. An internal combustion engine comprising the valve gear according to claim 1 .

The fall prevention means is provided to face only one side of the rocker arm in the axial direction, and the rocker arm that is in contact with the engine valve is supported by the swing support member at the center of gravity of the rocker arm 3. An internal combustion engine comprising a valve operating device according to claim 1 or 2, wherein the internal combustion engine is in a position to generate a moment that tilts the rocker arm toward the one side.