JPH051612Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、自動車等における内燃機関の動弁装
置に関し、特に、ローラ式ロツカアームにおける
ローラの潤滑構造に関する。

〈従来の技術〉 従来の内燃機関の動弁装置として、例えば本出
願人より既に提案しているものがある（実願昭61
−113626号参照）。

これを第８図及び第９図に基づき説明すると、
１１はエンジンのシリンダヘツドであり、該シリ
ンダヘツド１１には油圧リフタ１２が装着されて
いる。該油圧リフタ１２はロツカアーム本体１３
ａの一端に係合しており、該ロツカアーム本体１
３ａを揺動自由に支持している。ロツカアーム本
体１３ａの内部には油路１２ａが形成されてい
る。一方、ロツカアーム本体１３ａの他端はバル
ブ１４の基端部に当接しており、バルブ１４はバ
ルブリテーナ１５とシリンダヘツド１１との間に
縮設されたバルブスプリング１６の付勢力を受け
て図示しない吸気ポート（或いは排気ポート）を
閉止している。

ロツカアーム本体１３ａの中央部にはローラ１
７が設けられており、ローラ１７はシヤフト１８
により回転自在に支持される。ローラ１７は駆動
カム１９に当接しており、駆動カム１９はクラン
ク軸の回転力を受けて回転する。ロツカアーム本
体１３ａは駆動カム１９の回転運動をローラ１７
で受けて図中上下方向に揺動し、バルブ１４を開
閉する。この場合、油圧リフタ１２は油路１２ａ
からの潤滑油圧によりロツカアーム本体１３ａを
押圧しバルブクリアランスを自動調整する。ロツ
カアーム本体１３ａの中央部には凹状のオイルバ
スタブ２０が形成されており、該オイルバスタブ
２０の上端近傍には油路２１が開口している。

油路２１は油圧リフタ１２の内部に形成された
前記油路１２ａに連通する。オイルバスタブ２０
は第８図に示すようにローラ１７の下方周囲をそ
の内部に収納しており、このオイルバスタブ２０
には油路１２ａ，２１を通じて潤滑油が供給され
る。尚、オイルバスタブ２０はロツカアーム本体
１３ａを型抜き、又は機械加工することにより形
成され、その内部に潤滑油を保持する。

以上の構成において、油圧リフタ１２から油路
２１を通して供給される潤滑油はオイルバスタブ
２０に溜まりローラ１７、ローラシヤフト１８、
駆動カム１９を潤滑する。オイルバスタブ２０の
潤滑油は油路２１がその上端近傍に開口している
ため、エンジン停止後も保持され、そのまま残
る。従つて、長時間、長期間停止後の次回起動時
にあつても、オイルバスタブ２０に保持された潤
滑油により高い面圧のかかる駆動カム１９やロー
ラ１７の接触面が直ちに潤滑され、異音の発生や
異常摩耗が防止される。その結果、ロツカアーム
１３や駆動カム１９の耐久性を向上させることが
できる。

又、かかる耐久性の向上から小径のローラ１７
が使用可能となり、これはシリンダヘツド１１の
小型化、動弁系の質量低減によりバルブスプリン
グ１６の付勢力を低下させて燃費の向上に結びつ
けることができる。

尚、かかる構成では、油圧リフタ１２からの戻
し油を用いていることから、潤滑系統の簡素化を
図ることができる。更に、上記潤滑油の必要循環
量が低減し、オイルポンプ容量を低減でき、ポン
プの仕事が減少する分だけ燃費の向上を図ること
ができる。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の内燃機関の動
弁装置にあつては、ロツカアーム本体１３ａの中
央部には凹状のオイルバスタブ２０を形成するよ
うにしているため、ローラ周囲のロツカアーム本
体１３ａの肉厚を厚くする必要が生じる等該ロツ
カアーム本体１３ａが大型化しロツカアーム本体
１３ａの重量増大を来す。

この結果、動弁部慣性質量が急増し、動弁系の
サージ限界が低下するという問題点を生じる。
又、同等サージ限界保障のためには、スプリング
強化を図る必要があり、これによつてヘツド剛性
低下を生じるという問題点があつた。

そこで、本考案はこのような従来の問題点に着
目してなされたもので、オイルバスタブをロツカ
アーム本体に形成するの廃止し、その代わりシリ
ンダヘツドに形成することにより、ロツカアーム
本体の重量軽減を図つて、上記従来の問題点を解
消することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 このため、本考案は、一端が揺動自由に支持さ
れたロツカアーム本体にローラが回転自由に支持
され、駆動カムの回転運動を前記ローラで受けて
弁を開閉作動するロツカアームを備えた内燃機関
の動弁装置において、弁リフト中にロツカアーム
のローラが接触することによつて各部に給油され
る潤滑油を保持するオイルバスタブを、各ローラ
部毎にシリンダヘツドに形成した構成とする。

〈作用〉 そして、駆動カムの回転運動をロツカアームの
ローラが受けて、例えばバルブが全開すると、該
ローラがオイルバスタブに接触してその表面に潤
滑油が付着し、これを各部に給油する。オイルバ
スタブ内には、例えば機関運転中に常時潤滑油が
流入して保持される。かかる構成では、オイルバ
スタブをシリンダヘツドに形成したことにより、
ロツカアームの小型・軽量化を図れ、動弁系の動
弁系のサージ限界を高めること等ができる。

〈実施例〉 以下、本考案の実施例を第１図〜第１３図に基
づいて説明する。

尚、第１図〜第３図において第８図及び第９図
と同一要素のものには同一符号を付して説明を簡
単にする。

第１図及び第２図において、一端が油圧リフタ
１２により揺動自由に支持されたロツカアーム本
体１３ａにローラ１７が回転自由に支持され、駆
動カム１９の回転運動を前記ローラ１７で受けて
バルブ１４を開閉作動するロツカアーム１３を備
えた構成は従来と同様であるが、前記ローラ１７
がアーム本体１３ａの中央部に上下に貫通形成さ
れた組み込み孔２２に配置され、該ローラ１７の
下方周囲は該組み込み孔２２の底部開口から突出
される。

そして、バルブ１４のリフト中にロツカアーム
１３のローラ１７が接触することによつて各部に
給油される潤滑油を保持するオイルバスタブ２４
が、各ローラ１７部毎にシリンダヘツド２３に形
成された構成になつている。

本実施例においては、ロツカアーム１３がバル
ブ１４を全開するように揺動した際、ローラ１７
がオイルバスタブ２４内の潤滑油に接触するよう
に構成される。

即ち、前記オイルバスタブ２４は、シリンダヘ
ツド２３の油圧リフタ１２周囲からローラ１７に
対峙する位置まで延びた長さを持ち、かつロツカ
アーム本体１３ａの巾よりも大きな巾を持つ長円
形の範囲に陥凹形成されている。この場合、油圧
リフタ１２の先端はオイルバスタブ２４の上面か
ら突出し、該先端面に開口された油路１２ａはオ
イルバスタブ２４外に位置するようになつてい
る。

次に、かかる構成の作用について説明する。

駆動カム１９の回転運動をロツカアーム１３の
ローラ１７が受けて、バルブ１４が全開する時、
該ロツカアーム１３は第１図の２点鎖線に示すよ
うに揺動する。この状態で、ローラ１７がオイル
バスタブ２４内の潤滑油に接触して該ローラ１７
表面に潤滑油が付着し、これをローラ１７自身、
ローラシヤフト１８、駆動カム１９に給油する。
オイルバスタブ２４内には、油圧リフタ１２の油
路から流れ出る潤滑油及び機関運転中に循環する
潤滑油が流入し、常時上面まで潤滑油が保持され
る。

そして、オイルバスタブ２４の潤滑油は、油圧
リフタ１２の先端面に開口された油路１２ａがオ
イルバスタブ２４外に位置するようになつている
ため、エンジン停止も保持され、そのまま残る。
従つて、長時間、長期間停止後の次回起動時にあ
つても、潤滑油切れを起こすことがなく、各部が
充分に潤滑され、耐久性の向上等が図れる。

又、かかる耐久性の向上から、シリンダヘツド
２３の小型化、動弁系の質量低減によりバルブス
プリング１６の付勢力を低下させて燃費の向上に
結びつけることができる。

又、油圧リフタ１２からの戻し油を用いている
ことから、潤滑系統の簡素化を図ることができ
る。

更に、上記潤滑油の必要循環量が低減し、オイ
ルポンプ容量を低減でき、ポンプの仕事が減少す
る分だけ燃費の向上を図ることができる。

これらは従来装置と同様の利点である。

そして、かかる構成によると、オイルバスタブ
２４をシリンダヘツド２３に形成したことによ
り、ロツカアーム１３の小型・軽量化を図れ、動
弁部慣性質量の低減でき、動弁系のサージ限界を
高めることができ、又、同等サージ限界保障のた
めに、スプリング強化を図る必要もなく、これに
よつてヘツド剛性向上も図れる。

又、オイルバスタブ２４は、各油圧リフタ１２
毎にローラ１７の一部が潤滑油に接触し得るよう
なスペースを確保しただけのコンパクト容量であ
るため、エンジンが傾斜しても、各ローラ１７へ
の潤滑油供給を行え、潤滑油の供給量も抑えるこ
とができる。

更に、ロツカアーム１３と油圧リフタ１２との
揺動支点部がオイルバスタブ２４内の潤滑油中に
常時浸るようになつているため、該揺動支点部の
異常摩耗を防止でき、又、油圧リフタ１２自体も
オイルバスタブ２４内の潤滑油中に位置すること
によつて、該油圧リフタ１２外からのエアの混入
が防止されるという利点もある。

第３図には、本考案の他の実施例を示す。

この実施例は、シリンダヘツド２３に設けた油
圧リフタ１２の組み込み穴の底部からエア及び油
を抜く通路２４ａをオイルバスタブ２４内に連通
させたものであり、油圧リフタ１２への供給通路
１２ｂからの洩れ油もオイルバスタブ２４内に導
いて、該オイルバスタブ２４内に潤滑油を確実に
確保するように構成されている。

以上の実施例は、１つのバルブ１４を１つのロ
ツカアーム１３で駆動するタイプの動弁装置に本
考案を適用した例であるが、２つのバルブを１つ
のロツカアームで駆動するタイプの動弁装置（実
願昭61−161157号参照）に適用しても良い。

かかるタイプの動弁装置について説明すると、
第１０図及び第１１図において、２つの吸気弁若
しくは排気弁２５ａ，２５ｂが各気筒毎に設けら
れ、これら吸・排気弁２５ａ，２５ｂはバルブス
プリング２６により夫々開弁付勢されている。
又、先の実施例と同様に、シリンダヘツド２７に
は油圧リフタ２８が設けられ、ロツカアーム本体
２９ａの一端が該油圧リフタ２８に揺動自由に支
持されている。

前記ロツカアーム本体２９ａの他端には、前記
揺動支点部側から吸・排気弁２５ａ，２５ｂの基
端部に向かつて夫々延びる一対の腕部２９Ａ，２
９Ｂが形成され、これにより、ロツカアーム２９
が略Ｙ字形状に形成される。前記各腕部２９Ａ，
２９Ｂの先端には、各吸・排気弁２５ａ，２５ｂ
の弁軸端部に当接するバルブフオロア３０が夫々
形成されている。尚、第１３図に示すように、バ
ルブフオロア３０の端部には、吸・排気弁２５
ａ，２５ｂを挟むように鍔３１を夫々設けてあ
る。又、ロツカアーム本体２９ａの略中央部の組
み込み孔３６には、カム３２に当接するローラ３
３が回転自由に支持されている。

更に、以上説明した本考案に係わる２つのタイ
プの動弁装置において、ローラ部の構造は次のよ
うにするのが好ましい。

これを上述した２つのバルブ即ち、吸気弁若し
くは排気弁２５ａ，２５ｂを１つのロツカアーム
２９で駆動するタイプの動弁装置に基づいて説明
する。

即ち、従来では、第１２図に示すように、ロー
ラ３３は、その内周面とローラシヤフト３４外周
面との間に介在された多数のニードルローラ３５
により、回転自由に支持されている。

この場合、内周面に多数のニードルローラ３５
を組み込んだローラ３３をロツカアーム本体２９
ａの略中央部の組み込み孔３６に挿入し、その後
該ロツカアーム本体２９ａに設けたローラシヤフ
ト孔２９ｂにローラシヤフト３４を挿入し、該ロ
ーラシヤフト３４の両端をかしめる。

そして、ローラ３３の両端面に対応する組み込
み孔３６内面であつて、カムロブ側には溝又は面
取り３７が設けられている。この溝又は面取り３
７はニードルローラ３５の両端面に対応する位置
まで延びている。

しかし、このようなローラ部の構造では、次の
ような問題点がある。

即ち、ロツカアーム本体２９ａとして、一般鋼
S40C相当のものを使用した場合、ロツカアーム
本体のベアリング鋼からなるローラ３３及びニー
ドルローラ３５回転側面が接触する部分が摩耗
し、側面クリアランスが予め管理された寸法から
使用時間と共に広がつた寸法となり、ローラ３５
打音が大きくなる。又、上記摩耗が大きいと、ロ
ツカアーム２９の剛性低下につながると共に、摩
耗によつて削粉がニードルローラ３５回転面に侵
入してニードルローラ３５面を破壊してしまう。
このような問題点を解消するため次のように構成
する。

即ち、第４図に示すように、ローラ３３の両端
面に対応する組み込み孔３６内面に別体の側壁部
材３８が夫々取り付けられている。この側壁部材
３８には、ローラシヤフト３４の貫通穴３８ａが
形成されている。

そして、第５図に示すように、組み込み孔３６
内面の両端部をくさび状に切り欠き、この切り欠
き部に、別体の側壁部材３８の両端を嵌合して取
り付ける。

従つて、かかる構成によると、ローラ３３の回
転と共にニードルローラ３５が回転すると、これ
らの回転側面は全て側壁部材３８に接触する。

ここで、側壁部材３８をローラ３３とニードル
ローラ３５と同等の硬さを有する材料で形成して
おけば、側壁部材３８自体の摩耗も抑制でき、ロ
ツカアーム本体２９ａの摩耗という事態を阻止で
きる。

この結果、側面クリアランスが予め管理された
寸法を維持できるので、ローラ３３打音が大きく
なるのを防止できると共に、ロツカアーム２９の
剛性低下、削粉によるニードルローラ３５面の破
壊を防止できる。尚、ロツカアーム２９自体は安
価な鋼材で形成すれば良い。

第６図に示したものは、上記の側壁部材３８を
ロツカアーム本体２９ａに設けるのに、４角パイ
プ材３９を組み込み孔３６内に取り付けて側壁部
材を構成するようにしたものであり、第４図に示
した一対の側壁部材３８を設けるものと比べて、
組み込みを簡単にできる。即ち、一対の側壁部材
３８を設ける場合には、位置決め固着方法にイン
ロー加工を施す等複雑な加工が必要であつたが、
第４図に示したものでは、これが不要となる。

又、第５図に示したものは、側壁部材をロツカ
アーム本体２９ａに設けるのに、コ字形状の部材
４０を組み込み孔３６内に取り付けて側壁部材を
構成するようにしたものであり、組み込みを簡単
にできると共に、それ自身の加工形成が４角パイ
プ材３９と比べて簡単である。

〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案によれば、オイル
バスタブをロツカアーム本体に形成するの廃止
し、その代わり弁リフト中にロツカアームのロー
ラが接触することによつて各部に給油される潤滑
油を保持するオイルバスタブを、各ローラ部毎に
シリンダヘツドに形成した構成により、駆動カム
等各部を効果的に潤滑できると共に、ロツカアー
ム本体の重量軽減を図れ、動弁系の動弁系のサー
ジ限界を高めることができる等実用的効果大なる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係わる動弁装置の一実施例を
示す正面断面図、第２図は同上実施例の平面図、
第３図は他の実施例の正面断面図、第４図〜第７
図は夫々本考案に係わる動弁装置に適用したロー
ラ部の構造を示す図で、第４図はローラ部の側面
図、第５図〜第７図は夫々ローラ組み込み孔を示
すロツカアーム本体の平面図、第８図は従来の動
弁装置の一例を示す正面断面図、第９図は同上従
来例の平面図、第１０図は従来の動弁装置の他例
を示す正面断面図、第１１図はその平面図、第１
２図は第１１図中Ａ−Ａ断面図、第１３図は第１
０図中Ｂ−Ｂ断面図である。 １２，２８……油圧リフタ、１３，２９……ロ
ツカアーム、１３ａ，２９ａ……ロツカアーム本
体、１４……バルブ、１７，３３……ローラ、１
９，３２……駆動カム、２３，２７……シリンダ
ヘツド、２４……オイルバスタブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一端が揺動自由に支持されたロツカアーム本体
   にローラが回転自由に支持され、駆動カムの回転
   運動を前記ローラで受けて弁を開閉作動するロツ
   カアームを備えた内燃機関の動弁装置において、
   弁リフト中にロツカアームのローラが接触するこ
   とによつて各部に給油される潤滑油を保持するオ
   イルバスタブを、各ローラ部毎にシリンダヘツド
   に形成したことを特徴とする内燃機関の動弁装
   置。