JPH0842312A - エンジンのロッカシャフト支持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 生産性、整備性の高いロッカシャフト支持構
造を提供する。 【構成】 シリンダヘッド１にロッカシャフト３を嵌合
させるロッカシャフト取付穴１６を形成し、カムブラケ
ットボルト１１を螺合させるネジ穴１４をロッカシャフ
ト取付穴１６に開口させ、ロッカシャフト３にネジ穴１
４に対峙して凹状に窪む係合穴２１を形成し、カムブラ
ケットボルト１１の先端にロッカシャフト３の係合穴２
１に嵌合してシリンダヘッド１に対するロッカシャフト
３の位置決めを行うピン部２２を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンのロッカシャ
フト支持構造の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術およびその課題】自動車用エンジン等にお
いては、吸・排気弁の数が増加したり、カムの切換えを
行う可変動弁装置を備えるのにあたって、シリンダヘッ
ド上に組付けられる部品数が多くなり、生産性、整備性
を悪化させる傾向がある(実開平６０−１１２６０５号
公報、参照)。

【０００３】自動車用エンジン等においては、ロッカシ
ャフトの内部通路を通して作動油を導く場合、ロッカシ
ャフトの内部通路をシリンダヘッドやロッカアーム側の
油通路と接続するために、ロッカシャフトをシリンダヘ
ッドに対して固定的に支持する必要がある。

【０００４】従来のエンジンに備えられるロッカシャフ
トの支持構造として、例えば図３に示すようなものがあ
る。

【０００５】これについて説明すると、ロッカシャフト
３に揺動可能に支持されるロッカアーム２は、図示しな
いカムシャフトに備えられる低速用カムと高速用カムを
切換える機構を備えており、このカム切換機構はロッカ
シャフトの内部通路を通して導かれる作動油圧によって
作動する。

【０００６】ロッカシャフト３はシリンダヘッド１に対
して軸方向に嵌合して設けられ、シリンダヘッド１に対
するロッカシャフト３の位置決めを行う位置決め専用ピ
ン４が設けられる。

【０００７】位置決め専用ピン４はシリンダヘッド１に
圧入されることにより、その先端部をロッカシャフト３
に形成された穴５に嵌合させて、シリンダヘッド１に対
するロッカシャフト３の回転方向と軸方向の位置決めが
行われ、ロッカシャフト３の内部通路がシリンダヘッド
やロッカアーム側の油通路と接続するようになってい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来装置にあっては、シリンダヘッド１上に位置決
め専用ピン４を組付ける必要があるため、専用ピン４の
組付けスペースを確保する必要があるとともに、シリン
ダヘッド１上に組付けられる部品数が多くなり、生産性
を悪化させるという問題点が考えられる。

【０００９】また、位置決め専用ピン４をシリンダヘッ
ド１に圧入する構造のため、シリンダヘッド１からロッ
カシャフト３を取り外す際に、ピン４を抜き取る作業に
手間がかかり、整備性を悪化させるという問題点が考え
られる。

【００１０】本発明は上記の問題点に着目し、生産性、
整備性の高いロッカシャフトの支持構造を提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ロッカシャフトによって揺動可能に支持されるロッカア
ームと、ロッカアームを揺動させて吸・排気弁を開閉駆
動するカムシャフトと、カムシャフトを回転可能に支持
するカムブラケットと、カムブラケットをシリンダヘッ
ドに締結するカムブラケットボルトとを備えるエンジン
において、カムブラケットボルトにロッカシャフトに当
接してシリンダヘッドに対するロッカシャフトの位置決
めを行う規制部を形成する。

【００１２】請求項２記載の発明は、ロッカシャフトに
よって揺動可能に支持されるロッカアームと、ロッカア
ームを揺動させて吸・排気弁を開閉駆動するカムシャフ
トと、カムシャフトを回転可能に支持するカムブラケッ
トと、カムブラケットをシリンダヘッドに締結するカム
ブラケットボルトとを備えるエンジンにおいて、シリン
ダヘッドにロッカシャフトを嵌合させるロッカシャフト
取付穴を形成し、カムブラケットボルトを螺合させるネ
ジ穴をロッカシャフト取付穴に開口させ、ロッカシャフ
トにネジ穴に対峙して凹状に窪む係合穴を形成し、カム
ブラケットボルトの先端にロッカシャフトの係合穴に嵌
合してシリンダヘッドに対するロッカシャフトの位置決
めを行うピン部を形成する。

【００１３】請求項３記載の発明は、ロッカシャフトに
よって揺動可能に支持されるロッカアームと、ロッカア
ームを揺動させて吸・排気弁を開閉駆動するカムシャフ
トと、カムシャフトを回転可能に支持するカムブラケッ
トと、カムブラケットの両端部をシリンダヘッドに締結
する第一、第二カムブラケットボルトとを備えるエンジ
ンにおいて、第一カムブラケットボルトにロッカシャフ
トに当接してシリンダヘッドに対するロッカシャフトの
位置決めを行う規制部を形成し、第一カムブラケットボ
ルトの軸長さを第二カムブラケットボルトより長く設定
する。

【００１４】請求項４記載の発明は、ロッカシャフトに
よって揺動可能に支持されるロッカアームと、ロッカア
ームを揺動させて吸・排気弁を開閉駆動するカムシャフ
トと、カムシャフトを回転可能に支持するカムブラケッ
トと、カムブラケットの両端部をシリンダヘッドに締結
する第一、第二カムブラケットボルトとを備えるエンジ
ンにおいて、第一カムブラケットボルトにロッカシャフ
トに当接してシリンダヘッドに対するロッカシャフトの
位置決めを行う規制部を形成し、第一カムブラケットボ
ルトをカムシャフトの回転中心に対して第二カムブラケ
ットボルトより近接させて配置する。

【００１５】

【作用】請求項１記載の発明においては、カムシャフト
の回転に伴って、ロッカアームはカムに摺接して揺動
し、吸・排気弁を開閉駆動する。

【００１６】カムブラケットはカムブラケットボルトを
介してシリンダヘッドに締結され、カムシャフトを回転
可能に支持する。

【００１７】ロッカシャフトはカムブラケットボルトの
規制部が当接されることにより、シリンダヘッドに対す
る位置決めが行われ、シリンダヘッドに対して固定的に
支持される。

【００１８】このようにカムブラケットボルトにカムブ
ラケットを締結する機能と、ロッカシャフトの位置決め
を行う機能とをあわせ持たせたため、前記従来装置にお
ける位置決め専用のピンを設ける必要がなく、ロッカシ
ャフトの脱着が容易に行え、生産性並びに整備性を高め
られるとともに、シリンダヘッドに介装される部品点数
を削減して、製品のコストダウンがはかれる。

【００１９】請求項２記載の発明においては、ロッカシ
ャフトの組付け時は、ロッカシャフトをシリンダヘッド
のロッカシャフト取付穴に嵌合し、カムブラケットボル
トをカムブラケットを挿通させてシリンダヘッドのネジ
穴に螺合させる。これにより、カムブラケットボルトは
その先端に形成されたピン部が、ネジ穴を貫通してロッ
カシャフトの係合穴に嵌合し、ピン部を介してシリンダ
ヘッドに対するロッカシャフトの位置決めが行われる。
すなわち、ロッカシャフトはシリンダヘッドのロッカシ
ャフト取付穴に嵌合することにより径方向の変位が規制
され、その係合穴にカムブラケットボルトのピン部が嵌
合することにより回転方向並びに軸方向の変位が規制さ
れ、シリンダヘッドに対して固定的に支持される。

【００２０】このようにカムブラケットボルトにカムブ
ラケットを締結する機能と、ロッカシャフトの位置決め
を行う機能とをあわせ持たせたため、前記従来装置にお
ける位置決め専用のピンを設ける必要がなく、ロッカシ
ャフトの脱着が容易に行え、生産性並びに整備性を高め
られるとともに、シリンダヘッドに介装される部品点数
を削減して、製品のコストダウンがはかれる。

【００２１】請求項３記載の発明においては、ロッカシ
ャフトはカムブラケットボルトの規制部が当接されるこ
とにより、シリンダヘッドに対する位置決めが行われ、
シリンダヘッドに対して固定的に支持される。カムブラ
ケットボルトにカムブラケットを締結する機能と、ロッ
カシャフトの位置決めを行う機能とをあわせ持たせたた
め、前記従来装置における位置決め専用のピンを設ける
必要がなく、ロッカシャフトの脱着が容易に行え、生産
性並びに整備性を高められるとともに、シリンダヘッド
に介装される部品点数を削減して、製品のコストダウン
がはかれる。

【００２２】カムシャフトの回転に伴って、カムがロッ
カアームに摺接してロッカアームを揺動させ、吸・排気
弁を開閉駆動するとき、ロッカアームからカムに作用す
る反力は、ロッカシャフトの上方に配置されて反力の作
用方向に位置する第一カムブラケットボルトの方に第二
カムブラケットボルトより大きく作用する。

【００２３】第一カムブラケットボルトの軸長さを第二
カムブラケットボルトより長く設定することにより、第
一カムブラケットボルトのバネ定数を下げて、第一カム
ブラケットボルトによるカムブラケットに対する締め付
け軸力のバラツキを小さく抑えられる。

【００２４】請求項４記載の発明においては、ロッカシ
ャフトはカムブラケットボルトの規制部が当接されるこ
とにより、シリンダヘッドに対する位置決めが行われ、
シリンダヘッドに対して固定的に支持される。カムブラ
ケットボルトにカムブラケットを締結する機能と、ロッ
カシャフトの位置決めを行う機能とをあわせ持たせたた
め、前記従来装置における位置決め専用のピンを設ける
必要がなく、ロッカシャフトの脱着が容易に行え、生産
性並びに整備性を高められるとともに、シリンダヘッド
に介装される部品点数を削減して、製品のコストダウン
がはかれる。

【００２５】カムシャフトの回転に伴って、カムがロッ
カアームに摺接してロッカアームを揺動させ、吸・排気
弁を開閉駆動するとき、ロッカアームからカムに作用す
る反力は、ロッカシャフトの上方に配置されて反力の作
用方向に位置する第一カムブラケットボルトの方に第二
カムブラケットボルトより大きく作用する。

【００２６】第一カムブラケットボルトをカムシャフト
の回転中心に対して第二カムブラケットボルトより近接
させて配置することにより、カムブラケットに働く曲げ
応力を小さく抑え、カムシャフトの支持剛性を高められ
る。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００２８】図１、図２に示すように、エンジンのシリ
ンダヘッド１上にカムシャフト６が備えられ、カムシャ
フト６はエンジン回転に同期して回転駆動され、カムシ
ャフト６に形成されたカム７に摺接して揺動するロッカ
アーム２を介して吸気弁８または排気弁を開閉するよう
になっている。

【００２９】シリンダヘッド１はカムシャフト６を支承
する軸受部１３が形成される。シリンダヘッド１には軸
受部１３との間でカムシャフト６を回転自在に支持する
カムブラケット９が締結される。

【００３０】カムブラケット９はシリンダヘッド１に２
本の第一、第二カムブラケットボルト１１，１２を介し
て締結される。カムブラケット９の両端部には第一、第
二カムブラケットボルト１１，１２を挿通させる穴２
６，２７が形成され、シリンダヘッド１には第一、第二
カムブラケットボルト１１，１２を螺合させるネジ穴１
４，１５が形成される。

【００３１】ロッカアーム２の基端部を摺動可能に嵌合
させるロッカシャフト３が設けられる。ロッカアーム２
はシリンダヘッド１に対してロッカシャフト３を介して
揺動可能に支持される。

【００３２】シリンダヘッド１にはロッカシャフト３を
嵌合させるロッカシャフト取付穴１６が形成される。ロ
ッカシャフト３はロッカシャフト取付穴１６に対して軸
方向から嵌合することにより、その径方向の変位が規制
される。

【００３３】ロッカシャフト３の外周面には係合穴２１
が形成され、第一カムブラケットボルト１１の先端に係
合穴２１に嵌合するピン部（規制部）２２が形成され
る。ロッカシャフト３はその係合穴２１に第一カムブラ
ケットボルト１１のピン部２２を嵌合させることによ
り、その軸方向並びに回転方向の変位が規制される。

【００３４】このようにして第一カムブラケットボルト
１１のピン部２２を介してロッカシャフト３の位置決め
が行われることにより、ロッカシャフト３の内部通路１
０がシリンダヘッド１やロッカアーム２側の油通路と接
続するようになっている。

【００３５】第一カムブラケットボルト１１はロッカシ
ャフト３の略中心を通る線上に配置される。シリンダヘ
ッド１に形成された第一カムブラケットボルト１１に対
するネジ穴１４は、第二カムブラケットボルト１２に対
するネジ穴１５よりカムシャフト６に対して下方に配置
され、ネジ穴１４の下端はロッカシャフト３に対するロ
ッカシャフト取付穴１６に開口している。これにより、
第一カムブラケットボルト１１がネジ穴１４を貫通して
ロッカシャフト取付穴１６に臨むようになっている。

【００３６】第一カムブラケットボルト１１のカムシャ
フト６の回転中心に対する距離ｍ₁は、第二カムブラケ
ットボルト１２のカムシャフト６の回転中心に対する距
離ｍ₂より小さく設定されている。

【００３７】第一カムブラケットボルト１１の首下長さ
Ｌ₁は、第二カムブラケットボルト１２の首下長さＬ₂よ
り所定の比率で長く設定される。カムブラケット９の第
一カムブラケットボルト１１に対する座面２３の高さＳ
₁は、第二カムブラケットボルト１２に対する座面２４
の高さＳ₂より高く設定される。カムブラケット９の第
一、第二カムブラケットボルト１１，１２を螺合させる
各ネジ穴１４，１５の長さｈ₁，ｈ₂は略等しく設定され
る。

【００３８】以上のように構成され、次に作用について
説明する。

【００３９】ロッカシャフト３の組付け時は、まず、ロ
ッカシャフト３をシリンダヘッド１に形成されたロッカ
シャフト取付穴１６に軸方向から嵌合し、第一カムブラ
ケットボルト１１をカムブラケット９の穴２６を挿通さ
せてシリンダヘッド１のネジ穴１４に螺合させる。第一
カムブラケットボルト１１を螺進させてカムブラケット
９を締結した状態で、第一カムブラケットボルト１１の
ピン部２２はネジ穴１４を貫通してロッカシャフト３の
係合穴２１に嵌合し、ピン部２２を介してシリンダヘッ
ド１に対するロッカシャフト３の位置決めが行われる。

【００４０】ロッカシャフト３の取り外し時は、逆に、
第一カムブラケットボルト１１をネジ穴１４に対して後
退させ、ピン部２２のロッカシャフト３の係合穴２１に
対する嵌合を解除させた後、シリンダヘッド１のロッカ
シャフト取付穴１６からロッカシャフト３を軸方向に抜
き取るようになっている。

【００４１】このようにして、カムブラケット９を締結
する第一カムブラケットボルト１１によってロッカシャ
フト３のシリンダヘッド１に対する位置決めが行われる
ため、ロッカシャフト３の脱着が容易に行え、生産性並
びに整備性を高められる。

【００４２】また、前記従来装置における位置決め専用
のピンを設ける必要がなく、シリンダヘッド１に介装さ
れる部品点数を削減して、製品のコストダウンがはかれ
る。

【００４３】また、カムシャフト６のカム７がロッカア
ーム２を押し下げる際に、ロッカアーム２からカム７に
作用する反力Ｆは、その作用方向に第一カムブラケット
ボルト１１の方に第二カムブラケットボルト１２に比べ
て大きく作用する。

【００４４】カムブラケット９の第一カムブラケットボ
ルト１１に対する座面２３を比較的高く配置するととも
に、ネジ穴１４の下端をロッカシャフト３に対するロッ
カシャフト取付穴１６に開口させて最大に低く配置する
構造のため、第一カムブラケットボルト１１の軸長さを
十分に長く設定することが可能となる。このようにし
て、第一カムブラケットボルト１１の長軸化がはかられ
ることにより、第一カムブラケットボルト１１のバネ定
数を下げて、第一カムブラケットボルト１１によるカム
ブラケット９に対する締め付け軸力のバラツキを小さく
抑えられる。

【００４５】第一カムブラケットボルト１１のカムシャ
フト６の回転中心に対する距離ｍ₁を、第二カムブラケ
ットボルト１２のカムシャフト６の回転中心に対する距
離ｍ₂より小さく設定して、第一カムブラケットボルト
１１をカムシャフト６に近づけることにより、カムブラ
ケット９に働く曲げ応力を小さく抑え、カムシャフト６
の支持剛性を高められる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
は、ロッカシャフトによって揺動可能に支持されるロッ
カアームと、ロッカアームを揺動させて吸・排気弁を開
閉駆動するカムシャフトと、カムシャフトを回転可能に
支持するカムブラケットと、カムブラケットをシリンダ
ヘッドに締結するカムブラケットボルトとを備えるエン
ジンにおいて、カムブラケットボルトにロッカシャフト
に当接してシリンダヘッドに対するロッカシャフトの位
置決めを行う規制部を形成したため、前記従来装置にお
ける位置決め専用のピンを設ける必要がなく、ロッカシ
ャフトの脱着が容易に行え、生産性並びに整備性を高め
られるとともに、シリンダヘッドに介装される部品点数
を削減して、製品のコストダウンがはかれる。

【００４７】請求項２記載の発明は、シリンダヘッドに
ロッカシャフトを嵌合させるロッカシャフト取付穴を形
成し、シリンダヘッドにカムブラケットボルトを螺合さ
せるネジ穴をロッカシャフト取付穴に開口させ、ロッカ
シャフトにネジ穴に対峙して凹状に窪む係合穴を形成
し、カムブラケットボルトの先端にロッカシャフトの係
合穴に嵌合してシリンダヘッドに対するロッカシャフト
の位置決めを行うピン部を形成したため、カムブラケッ
トボルトがカムブラケットを締結するとき、その先端に
形成されたピン部がネジ穴を貫通してロッカシャフトの
係合穴に嵌合し、ロッカシャフトの位置決めが行われる
ことにより、ロッカシャフトの脱着が容易に行え、生産
性並びに整備性を高められるとともに、シリンダヘッド
に介装される部品点数を削減して、製品のコストダウン
がはかれる。

【００４８】請求項３記載の発明は、ロッカシャフトに
よって揺動可能に支持されるロッカアームと、ロッカア
ームを揺動させて吸・排気弁を開閉駆動するカムシャフ
トと、カムシャフトを回転可能に支持するカムブラケッ
トと、カムブラケットの両端部をシリンダヘッドに締結
する第一、第二カムブラケットボルトとを備えるエンジ
ンにおいて、第一カムブラケットボルトにロッカシャフ
トに当接してシリンダヘッドに対するロッカシャフトの
位置決めを行う規制部を形成し、第一カムブラケットボ
ルトの軸長さを第二カムブラケットボルトより長く設定
したため、前記従来装置における位置決め専用のピンを
設ける必要がなく、ロッカシャフトの脱着が容易に行
え、生産性並びに整備性を高められるとともに、大きな
荷重がかかる第一カムブラケットボルトの軸長さを第二
カムブラケットボルトより長く設定することが可能とな
り、第一カムブラケットボルトのバネ定数を下げて、第
一カムブラケットボルトによるカムブラケットに対する
締め付け軸力のバラツキを小さく抑えられる。

【００４９】請求項４記載の発明は、第一カムブラケッ
トボルトにロッカシャフトに当接してシリンダヘッドに
対するロッカシャフトの位置決めを行う規制部を形成
し、第一カムブラケットボルトをカムシャフトの回転中
心に対して第二カムブラケットボルトより近接させて配
置したため、前記従来装置における位置決め専用のピン
を設ける必要がなく、ロッカシャフトの脱着が容易に行
え、生産性並びに整備性を高められるとともに、大きな
荷重がかかる第一カムブラケットボルトをカムシャフト
の回転中心に対して第二カムブラケットボルトより近接
させて配置することが可能となり、カムブラケットに働
く曲げ応力を小さく抑え、カムシャフトの支持剛性を高
められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すエンジンの断面図。

【図２】同じくロッカアーム等を含むエンジンの断面
図。

【図３】従来例を示すエンジンの分解斜視図。

【符号の説明】

１ シリンダヘッド ２ ロッカアーム ３ ロッカシャフト ６ カムシャフト ８ 吸気弁 ９ カムブラケット １１ 第一カムブラケットボルト １２ 第二カムブラケットボルト １４ ネジ穴 １６ ロッカシャフト取付穴 ２１ 係合穴 ２２ ピン部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロッカシャフトによって揺動可能に支持さ
   れるロッカアームと、 ロッカアームを揺動させて吸・排気弁を開閉駆動するカ
   ムシャフトと、 カムシャフトを回転可能に支持するカムブラケットと、 カムブラケットをシリンダヘッドに締結するカムブラケ
   ットボルトと、 を備えるエンジンにおいて、 カムブラケットボルトにロッカシャフトに当接してシリ
   ンダヘッドに対するロッカシャフトの位置決めを行う規
   制部を形成したことを特徴とするエンジンのロッカシャ
   フト支持構造。
2. 【請求項２】ロッカシャフトによって揺動可能に支持さ
   れるロッカアームと、 ロッカアームを揺動させて吸・排気弁を開閉駆動するカ
   ムシャフトと、 カムシャフトを回転可能に支持するカムブラケットと、 カムブラケットをシリンダヘッドに締結するカムブラケ
   ットボルトと、 を備えるエンジンにおいて、 シリンダヘッドにロッカシャフトを嵌合させるロッカシ
   ャフト取付穴を形成し、 カムブラケットボルトを螺合させるネジ穴をロッカシャ
   フト取付穴に開口させ、 ロッカシャフトにネジ穴に対峙して凹状に窪む係合穴を
   形成し、 カムブラケットボルトの先端にロッカシャフトの係合穴
   に嵌合してシリンダヘッドに対するロッカシャフトの位
   置決めを行うピン部を形成したことを特徴とするエンジ
   ンのロッカシャフト支持構造。
3. 【請求項３】ロッカシャフトによって揺動可能に支持さ
   れるロッカアームと、 ロッカアームを揺動させて吸・排気弁を開閉駆動するカ
   ムシャフトと、 カムシャフトを回転可能に支持するカムブラケットと、 カムブラケットの両端部をシリンダヘッドに締結する第
   一、第二カムブラケットボルトと、 を備えるエンジンにおいて、 第一カムブラケットボルトにロッカシャフトに当接して
   シリンダヘッドに対するロッカシャフトの位置決めを行
   う規制部を形成し、 第一カムブラケットボルトの軸長さを第二カムブラケッ
   トボルトより長く設定したことを特徴とするエンジンの
   ロッカシャフト支持構造。
4. 【請求項４】ロッカシャフトによって揺動可能に支持さ
   れるロッカアームと、 ロッカアームを揺動させて吸・排気弁を開閉駆動するカ
   ムシャフトと、 カムシャフトを回転可能に支持するカムブラケットと、 カムブラケットの両端部をシリンダヘッドに締結する第
   一、第二カムブラケットボルトと、 を備えるエンジンにおいて、 第一カムブラケットボルトにロッカシャフトに当接して
   シリンダヘッドに対するロッカシャフトの位置決めを行
   う規制部を形成し、 第一カムブラケットボルトをカムシャフトの回転中心に
   対して第二カムブラケットボルトより近接させて配置し
   たことを特徴とするエンジンのロッカシャフト支持構
   造。