JPH04339110A - ロッカアーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの動弁機構の
ロッカアームに関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンのクランクシャフトの回転に同
期させてカムシャフトを回転させ、吸・排気弁を開閉さ
せる動弁機構には各種のタイプのものがあり、その１つ
としてスイング式ロッカアームを使用したものがある。 そして、このスイング式ロッカアームには、ニードルロ
ーラ式ロッカアームと、スリッパ式ロッカアームとがあ
る。

【０００３】ニードルローラ式ロッカアームを使用した
動弁機構は、図６乃至図８に示すようにカム１とバルブ
２との間にロッカアーム３が介在されており、このロッ
カアーム３は、ロッカアーム本体４の略中央にローラ５
がローラシャフト６、ニードルベアリング７を介して回
転可能に軸支されており、ロッカアーム本体４の基端４
ａがシリンダヘッド８に装着固定されたラッシュアジャ
スタ９に支持されて支点とされ、先端４ｂがバルブ２の
ステムヘッド２ａに、ローラ５がカム１に当接されてい
る。ロッカアーム３は、カム１の回転に伴いローラ５が
転動しながら押圧されラッシュアジャスタ９を支点とし
て揺動し、バルブスプリング１０のばね力に抗してバル
ブ２を押圧し、開弁させる。

【０００４】また、スリッパ式ロッカアームを使用した
動弁機構は、図９及び図１０に示すようにカム１とバル
ブ２との間にロッカアーム１１が介在されており、この
ロッカアーム１１は、上面略中央にチップ１２が設けら
れており、基端１１ａがラッシュアジャスタ９に支持さ
れて支点とされ、先端１１ｂがバルブ２のステムヘッド
２ａに当接され、チップ１２がカム１に当接されている
。そして、カム１は、チップ１２の表面を摺動しながら
回転してロッカアーム１１を押圧し、バルブスプリング
１０のばね力に抗してバルブ２を開弁させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、エン
ジンの高出力化に伴い高回転化が必要とされ、かかる高
回転化を実現するためには動弁系の軽量化が不可欠であ
る。加えて４弁、５弁等の多弁化により動弁系の設計の
自由度が乏しくなってきており、ロッカアームも出来る
限り軽量、且つ小型化することが必要とされてきている
。

【０００６】しかしながら、前記ニードルローラ式ロッ
カアームは、図５のエンジン回転数に対する動弁系フリ
クションの特性図の特性曲線Ｉで示すようにフリクショ
ンは極めて小さく、且つ耐久性に優れているが、ローラ
５を収納し、且つ両側壁４ｃ、４ｃでシャフト７の両端
を軸支するために図７及び図８に示すように幅ｄが広く
、且つ重量が重くなり、小型化、軽量化が困難である。 しかも、部品点数が多く高価である。

【０００７】また、スリッパ式ロッカアームは、ニード
ルローラ式ロッカアームよりも軽量であるが、チップ１
２がカム１と摺接するために図５の特性曲線ＩＩで示す
ようにフリクションが極めて大きく、この結果、耐久性
が低い。しかも、チップ１２に加わる面圧が高いために
図１０に示すようにチップ１２の幅ｄを広くすることが
必要とされ、小型化が困難である等の問題がある。

【０００８】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
、小型化及び軽量化が可能で、しかも、フリクションが
小さく耐久性に優れたロッカアームを提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、カムとバルブとの間に介在され、基
端が支点とされてリンダヘッドに揺動可能に支持され、
先端がバルブに当接され、上面の略中央が前記カムに当
接するロッカアームにおいて、前記ロッカアームの上面
略中央に幅方向に断面略半円状の溝を設け、当該溝内に
回転可能にローラを配設し、更に前記ローラを前記溝か
ら逸脱不能にガイドするガイドプレートを設けた構成と
したものである。

【００１０】

【作用】カムは、ロッカアームのローラ上を転動しなが
ら回転し、ローラは、カムに従動して溝内で回転する。 即ち、ローラは、滑りローラとされる。カムは、ローラ
を転動しつつリフトカーブに従って当該ローラを押圧し
、これに伴いロッカアームが揺動してバルブを押圧して
開弁する。ロッカアームは、ローラを介してカムに当接
するためにフリクションが大幅に低減される。

【００１１】

【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。図１においてカム１とバルブ２との間にはロ
ッカアーム２０が介在されており、このロッカアーム２
０は、ロッカアーム本体２１と、ローラ２２と、ガイド
プレート２３とにより構成されている。ロッカアーム本
体２１は、基端２１ａの下面中央にラッシュアジャスタ
９と嵌合する穴２１ｅが、先端２１ｂの下面中央に長手
方向に沿ってバルブ２のステムヘッド２ａと嵌合するた
めの溝２１ｆ（図２、図３）が設けられ、上面２１ｃの
略中央にその幅方向に断面が略半円形状の溝２１ｄが設
けられている。

【００１２】更に、このロッカアーム本体２１は、穴２
１ｅと溝２１ｄとの間に長手方向に沿っい、且つ略中央
を貫いて孔２１ｇが設けられている。この孔２１ｇは、
一端が穴２１ｅの内面且つ底面近傍に、他端が溝２１ｄ
の内面の開口端近傍に開口されており、これら両者間を
連通している。この孔２１ｇは、オイル通路とされ、穴
２１ｅから溝２１ｄにオイルを供給し、当該溝２１ｄの
内面とローラ２２との間を潤滑する。

【００１３】ローラ２２は、厚肉の円筒状をなし、その
外径及び長さは、ロッカアーム本体２１の溝２１ｄに回
転可能に嵌合する寸法とされている。そして、このロー
ラ２２は、セラミック部材により形成されており軽量化
が図られている。更に、ローラ２２は、中央が肉抜きさ
れて円筒状とされているために一層の軽量化が図られて
いる。勿論、ローラ２２は、バルブの開弁時における荷
重に充分に耐えるだけの肉厚とされていることはいうま
でもない。尚、ローラ２２は、過荷重に対してより強度
アップを図るべく図４に示すように中央の肉抜き孔を廃
止して中実のローラ２２’としてもよい。

【００１４】ガイドプレート２３は、図２及び図３に示
すようにロッカアーム本体２１の基端２１ａと溝２１ｄ
との間に配設され、端面視矩形状をなしてロッカアーム
本体２１に外嵌され、その基端２３ａは、当該ロッカア
ーム本体２１を囲繞して固定され、先端２３ｂは、開口
されて、その両端２３ｃ、２３ｃがローラ２２の外側略
中央に至り、且つローラ２２の両端面と僅かな間隔を存
して対抗しており、上端２３ｄが当該ローラ２２の斜め
上方に溝２１ｄの開口端の一側を延長するように当該ロ
ーラ２２と僅かな間隔を存して対抗している。

【００１５】このようにしてガイドプレート２３は、ロ
ーラ２２がロッカアーム本体２１の溝２１ｄ内に回転可
能に、且つ逸脱しないようにガイドしている。このガイ
ドプレート２３は、板金により形成されており、ロッカ
アーム本体２１の溝２１ｄにローラ２２を嵌合した後装
着される。これによりローラ２２は、シャフトを使用す
ることなくロッカアーム本体２１に回転可能に装着され
る。そして、このローラ２２は、滑りローラとして機能
する。これによりローラ２２を軸支するためのシャフト
が不要となり、この結果、ロッカアーム本体２１は、両
側にシャフトの両端を軸支するための側壁が不要となり
、その分だけ幅狭とすることが可能となる。

【００１６】このロッカアーム２０は、ロッカアーム本
体２１の基端２１ａが穴２１ｅを介してシリンダヘッド
８に装着固定されたラッシュアジャスタ９に支持されて
支点とされ、先端２１ｂの溝２１ｆにバルブ２のステム
ヘッド２ａが嵌合当接され、ローラ２２がカム１に当接
されてカム１とバルブ２との間に揺動可能に介在される
。

【００１７】以下に作用を説明する。図１に示すように
カム１の基礎円の部分がロッカアーム２０のローラ２２
に当接している状態においては、バルブ２は、バルブス
プリング１０のばね力により閉弁されている。このカム
１が例えば、矢印方向に回転すると、リフトカーブに沿
ってローラ２２の表面を転動しつつ当該ローラ２２を押
圧する。このときローラ２２は、カム１に押圧されなが
ら当該カム１に従動して溝２１ｄ内面を摺動しながら回
転する。これによりカム１は、ローラ２２の表面を小さ
なフリクションで転動する。

【００１８】一方、ロッカアーム本体２１の基端２１ａ
の穴２１ｅにはラッシュアジャスタ９に供給されたオイ
ルの一部が孔２１ｇを通って溝２１ｄとローラ２２との
間に供給され、これら両者間を潤滑する。これによりロ
ーラ２２と溝２１ｄとの間のフリクションが大幅に低減
され、ローラ２２は、円滑に回転可能となる。勿論、溝
２１ｄとローラ２２との間に供給されたオイルの一部は
、当該ローラ２２とカム１との間にも供給され、これに
よりローラ２２とカム１との間のフリクションが更に小
さくなり、図５の特性曲線ＩＩＩで示すように動弁系の
フリクションが小さくなる。この結果、ローラ２２、ロ
ッカアーム本体２１即ち、ロッカアーム２０の耐久性が
向上する。

【００１９】ロッカアーム本体２１は、ローラ２２が押
圧されると、基端２１ａを支持するラッシュアジャスタ
９を支点として図中時計方向に回動し、先端２１ｂによ
りバルブ２をバルブスプリング１０のばね力に抗して押
圧し開弁させる。ロッカアーム２０は、セラミック製の
ローラ２２を使用することにより軽量化され、エンジン
の高回転化が可能となる。

【００２０】尚、本実施例においては、ロッカアーム本
体２１の基端２１ａの穴２１ｅと溝２１ｄとの間に孔２
１ｇを設けて、溝２１ｄとローラ２２との間にオイルを
供給するようにしたが、これらの周囲には飛散したオイ
ルの微粒子が充満しており、このオイルの微粒子により
溝２１ｄとローラ２２との間及びカム１とローラ２２と
の間を潤滑することができ、従って、前記オイル通路用
の孔２１ｇは必ずしも必要ではない。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、カ
ムとバルブとの間に介在され、基端が支点とされてリン
ダヘッドに揺動可能に支持され、先端がバルブに当接さ
れ、上面の略中央が前記カムに当接するロッカアームに
おいて、前記ロッカアームの上面略中央に幅方向に断面
略半円状の溝を設け、当該溝内に回転可能にローラを配
設し、更に前記ローラを前記溝から逸脱不能にガイドす
るガイドプレートを設けた構成としたことにより、ロー
ラのシャフトが不要となり、ロッカアームの小型化、軽
量化が図られ、この結果、エンジンの高回転化に有効に
対処することが可能となる。加えてロッカアームの小型
化特に、その幅を狭くすることが可能となるために多弁
化に対する自由度が大きくなる。更に前記ローラは、ス
ベリローラであるためにスリッパ式に比してフリクショ
ンが大幅に低減され、耐摩耗性が高くなる。また、前記
ロッカアームは構造が簡単であり、安価に提供すること
ができる等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るロッカアームを適用した動弁機構
の一実施例を示す要部断面図である。

【図２】図１のロッカアームの平面図である。

【図３】図２のロッカアームの側面図である。

【図４】図１のロッカアームの他の実施例を示す断面図
である。

【図５】本発明のロッカアームと従来のロッカアームの
、エンジン回転数に対する動弁系フリクションの関係を
示す特性図である。

【図６】従来のニードルローラ式ロッカアームを適用し
た動弁系の断面図である。

【図７】図６のロッカアームの平面図である。

【図８】図７の矢線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿う断面図で
ある。

【図９】従来のスリッパ式ロッカアームを適用した動弁
系の断面図である。

【図１０】図９のロッカアームの平面図である。

【符号の説明】

１　　カム ２　　バルブ ８　　シリンダヘッド ９　　ラッシュアジャスタ １０　　バルブスプリング ２０　　ロッカアーム ２１　　ロッカアーム本体 ２２　　ローラ ２３　　ガイドプレート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　カムとバルブとの間に介在され、基端
   が支点とされてリンダヘッドに揺動可能に支持され、先
   端がバルブに当接され、上面の略中央が前記カムに当接
   するロッカアームにおいて、前記ロッカアームの上面略
   中央に幅方向に断面略半円状の溝を設け、当該溝内に回
   転可能にローラを配設し、更に前記ローラを前記溝から
   逸脱不能にガイドするガイドプレートを設けたことを特
   徴とするロッカアーム。
2. 【請求項２】　　前記ローラは、セラミックにより形成
   されていることを特徴とする請求項１記載のロッカアー
   ム。