JPH0681892B2 - バルブ作動機構 - Google Patents

バルブ作動機構

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JPH0681892B2
JPH0681892B2 JP62197986A JP19798687A JPH0681892B2 JP H0681892 B2 JPH0681892 B2 JP H0681892B2 JP 62197986 A JP62197986 A JP 62197986A JP 19798687 A JP19798687 A JP 19798687A JP H0681892 B2 JPH0681892 B2 JP H0681892B2
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shaft
rocker arm
rectangular opening
opening
roller
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    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はバルブ作動機構に関し、特に上方に向かって延
びているカム接触するローラを有するカムフォロワータ
イプのロッカーアームを備えたバルブ作動機構に関す
る。
（従来の技術） 以下の米国特許、すなわち第2,322,172号及び第2,322,1
73号（1943年６月15日）、第2,385,309号（1945年９月1
8日）、第2,506、566号（1950年５月９日）及び第3,13
9,870号（1964年７月７日）に見られるように、広い観
点からロッカーアームや他のエンジンの構成部品は過去
においてローラを採用して来た。
（本発明の概要） 本発明によるロッカーアームはカムフォロワータイプで
あって、打抜き、コイニング、ステーキング（stakin
g）そしてバックパッキング（back-packing）を含んだ
冷間成形作業により作られる。好ましくはそのロッカー
アームは、ほぼその全長にわたって逆さまになったＵ−
字型断面をした一体の金属の本体を含んでいる。その本
体は頂部壁を有し、その頂部壁からその長さの大部分に
わたって吊り下がっている構造的に一体の２つの側壁を
備えている。ロッカーアーム本体は、一端部分に形成さ
れた丸い凹所を含み、その上でロッカーアームが回転で
きる揚程用ポストの上側端部を収受する。ロッカーアー
ムの他の端部分には長方形断面の第２の凹所を備え、バ
ルブステムの一端を収受する。本体の頂部壁の中間部分
はほぼ凸面状で、上側に凹所から遠去かるように向いて
いる。頂部壁の凸面状部分の中間部分には、それを貫い
て延びる長方形の開口があり、その長方形の開口の長さ
すなわち縦方向の寸法は凸面状部分の長さより小さく、
その凸面状部分が長方形の開口の両端部を越えて存在す
るようなっている。長方形の開口の幅すなわち横方向の
寸法はほぼ頂部壁の幅に等しく、その長方形の開口がロ
ッカーアームの一側壁から他へほぼ完全に延びるように
なっている。
カム接触するローラがロッカーアーム本体により回転可
能に支持され、長方形の開口を通って上方に延びてカム
に当接する円周表面を有する。カムに接触するローラ
は、長方形の開口の下方で本体の側壁により支持された
軸上に回転可能に装置されているる。ローラは複数のニ
ードルベアリングを介してその軸上に回転可能に装置さ
れ、最小の摩擦を提供する。
このカムに接触するローラを備えたロッカーアームは、
今迄に知られたロッカーアームよりすぐれた多くの利点
を有する。そのロッカーアームは、1983年２月９日に提
出された第465,163号出願に示されているような従来採
用されていた同種のロッカーアームより、低い輪郭を有
することができる。低い輪郭と小型化により、そのロッ
カーアームはより低い輪郭のバルブ列を備えた低い輪郭
のエンジンにおいて具体化が可能である。そのローラは
ロッカーアームとカムとの間の摩擦を最小にする。これ
によりより良い燃料節約が得られ、別言すればエンジン
のより高い性能が得られる。より少ない摩擦により低負
荷となり、剛性がそれほど重要でなくなるので、ロッカ
ーアームの重量を減らすことができる。カム接触するロ
ーラは、摺り接触の代わりに回転接触するので摩擦が少
なくなる。
したがって、本発明の主たる目的は、ロッカーアームか
ら上方に延びる円周表面を備えてロッカーアームの上方
のカムに当接するカム接触ローラを有するカムフォロワ
ータイプのロッカーアームを提供することである。
本発明の他の目的は、上に述べられた利点と特徴を備え
たカム接触ローラを備えたロッカーアームを提供するこ
とである。
（実施例） 第１図を参照すると、カムフォロワータイプのロッカー
アームが10で示されており、内燃機関のシリンダヘッド
14から上方へ延びているロッカーアーム支柱すなわち揚
程用ポスト12上に収受された一端部分を有している。ロ
ッカーアーム10の他端部分はバルブステム16の上側端部
に係合している。バルブステムは、その回りに配置され
て、シリンダヘッドとステム16上に装着されたリテーナ
リング20に着座したコイル圧縮バネ18を通って、シリン
ダヘッドから上方へ延びている。頭上カム22がロッカー
アーム10の中央部分に当接して、ステムがロッカーアー
ム10によって縦方向に動かされるのにつれて、バルブス
テム16の下側端部に配置されたバルブを開閉させる。油
または他の潤滑液が頭上カム22のカムシャフトの中央通
路24を通って横方向通路26へ供給され、そこから液は潤
滑の目的でロッカーアーム10の中央部表面へと流れ出
る。
揚程用柱すなわち支柱12はシリンダ30のチャンバ28内に
摺動可能に支持されている。揚程用ポスト12は、供給路
34から小さな孔32を通って供給される。チャンバ28内の
圧力のかかった油などの如き液体により上方へ向けて付
勢されている。それにより柱12は、カム22が回転した時
幾分動くことができる。実際には、そのポスト12はカム
22の高い突出部で僅かに下に動いて、ロッカーアーム10
に遊びが零の調節を提供する。孔32は、チャンバ28から
の油の漏れ量を制御して、その中の油の圧力を制御する
寸法となっている。油は通路34からロッカーアーム10の
中間部表面へも潤滑の目的で供給することができる。
第２図乃至第６図を参照すると、ロッカーアーム10は、
好ましくは打抜き、コイニング、ステーキング、バック
パッキングのような冷間成形作業により作られた一体の
冷間成形金属本体36を備えている。本体36はほぼその全
長にわたって、逆さになったＵ−字型の断面形をしてお
り、構造的に一体の吊り下がった側壁40と42とを備えた
頂部壁38を有する。本体の第１の端部分44には、揚程用
ポスト12の上側の丸くなった端部を収受するための、第
１の丸くなった凹所46を備えている。頂部壁38を貫通し
て形成された潤滑油すなわち油穴がその丸くなった凹所
46に連通し、油のためのリザーバを提供し、油はその中
に集められて凹所46と揚程用ポスト12の表面に供給され
る。
本体36の第２の端部分50は、横断面はほぼ長方形の形を
した第２の凹所を有し、この凹所は、バルブステム16の
上側端部を収受した時に、ぴったりと合った公差を維持
するように作られる。このことは、ロッカーアームの運
動中、ロッカーアームが横方向へ動くのを防止する。
ロッカーアーム本体36の中間部分54は、頂部がほぼ凸面
状で、底部がほぼ凹面状である。長方形の開口56が、凸
面状の部分54の中央部で頂部壁38を貫通して形成されて
おり、その開口56の長さすなわち縦方向の寸法は、凸面
状の部分54の範囲より短くて、長方形の開口56の両端部
に凸面状の部分54を残すようになっている。長方形の開
口56の幅すなわち横方向の寸法は、頂部壁38の幅とほぼ
等しく、第３図及び第５図に良く示されているように、
側壁40と42の内側表面の間を完全に伸びている。長方形
の開口56の縦方向の縁での側壁40と42の上側縁部は真直
ではなく、第４図で58及び60で示されるように開口56の
縦方向の縁部の中央点に向い上向きに斜めになってい
る。これは、たとえ開口56から頂部壁58の金属が取除か
れたとしても開口56がより大きい強さ及び剛さを提供す
るよう配置される場合には、凸面状部分54においてロッ
カーアーム本体36の大きな断面領域を提供する。この追
加の金属は、側壁40と42の下側縁部が第４図に示される
ように、ある特定のエンジンにおけるロッカーアームに
操作上のゆとりを提供するために浅い凹所62において幾
分凹みを付けられる場合に、特に重要である。
カムに接触するローラ64がロッカーアーム10の側壁40と
42の間に位置させられ、円周表面66を有し、その一部は
開口56を通ってその上側縁部の上方へと延びている。ロ
ーラ64の幅は長方形の開口56の幅すなわち横方向の寸法
より僅かに小さく、ローラ64の直径は第３図に示される
ように長方形の開口56の長さすなわち縦方向の寸法より
僅かに小さい。ローラ64の直径は、ローラが浅い凹み62
を含めて側壁40と42の下側縁部の下方へ延びないように
もなっている。このましくは、ローラ64の円周表面66の
1/4から1/3が長方形の開口56の上側縦方向の縁部を越え
て延びている。
ローラ64は多数のニードルベアリング70を収受し包含す
る中央孔68をも有する。ニードルベアリング70は、その
ニードルベアリングのための内側レースを構成する軸72
上に、ローラ64を回転可能に支持する。
軸72は、側壁40と42とに軸心が合った状態で形成され
た、すなわち穴明された２つの丸い穴74と76（第５図）
内に収受されている。穴74と76の外側端部は78と80にお
いて裾広がりにされて、軸72の拡大された、すなわち裾
広がりにされた端部82と84とを収受する。軸の端部82と
84はステーキングあるいはスピニング処理により形成さ
れる。
カムに接触するローラ64を使用することによって、前述
の特許出願に示されたものを含めて、今迄に知られてい
る対応するロッカーアームよりも、ロッカーアーム10全
体をより低い高さにすることができる。その低い輪郭と
小型化により、そのロッカーアームは特により低い輪郭
のバルブ列を含んだより低い輪郭のエンジンに適用可能
となる。カム22に接触するローラ64を使用することによ
り、その間の摩擦を減少し最小にすることができる。一
方ではこれは負荷を減少し、より良い燃料の節節すなわ
ち高性能という結果につながる。最小限にされた摩擦は
摩耗をも減少する。さらに低負荷故に、剛性がそれほど
重要でないので、ロッカーアームの重さを減らすことが
できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係るバルブ作動機構の概要を示す図、 第２図は第１図に示されたロッカーアームの斜視図、 第３図はロッカーアームの平面図、 第４図は第３図の4-4線による断面図、 第５図は第４図の5-5線による断面図、 第６図はロッカーアームの左側端面図である。 10…ロッカーアーム、12…揚程用ポスト 14…シリンダヘッド、16…バルブステム 22…頭上カム、36…ロッカーアーム本体 38…頂部壁、40,42…側壁 64…ローラ、72…軸

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】揚程用ポスト（12）と、前記揚程用ポスト
    から隔てられたバルブステム（16）と、頭上カム（22）
    と、冷間成形されたカムフォロワータイプのロッカーア
    ーム（10）とを含んでなり、前記ロッカーアームが、 その全長のほとんどにわたって逆さまになった略Ｕ−字
    型の断面をした一体の金属製本体であって、該本体は頂
    部壁（38）と頂部壁から下方へ延び頂部壁と構造的に一
    体となっている２つの側壁（40,42）を有し、前記頂部
    壁はその中間部分に長方形の開口（56）を有し、前記長
    方形の開口は側壁の間でほぼ前記頂部壁の幅だけ延び、
    前記頂部壁の長さより短い長さを有しており、前記金属
    製本体はその第１の端部分に、その上で前記ロッカーア
    ームが回動可能である前記揚程用ポストの一端部を収受
    する手段（46）を有し、前記本体はその第２の端部分
    に、前記バルブステムの一端を収受する追加の手段を有
    し、前記本体の側壁は前記長方形の開口の下方に、軸方
    向の位置が合った丸い開口（74,76）有し、前記丸い開
    口（74,76）が前記側壁の外側表面と合っすることとな
    る丸い開口の外側部分は外側へ向かって末広がりとなっ
    ているように構成されている本体と； 前記丸い開口を通って延びている軸であって、前記丸い
    開口の末広がりとなった部分（78,80）と協働して該軸
    の前記ロッカーアーム本体に対する縦方向の動きを防止
    する末広がりとなった端部を有する軸（72）と； 前記軸上に配設され、前記本体の側壁間に延びているロ
    ーラであって、前記長方形の開口の幅より僅かに小さい
    幅と、前記長方形の開口の長さより僅かに小さい直径を
    有し、前記頭上カムに係合するローラ（64）と； 前記軸の周囲に、その軸の両端の間に、そして前記ロー
    ラ内にあって、前記ローラを前記軸上に回転可能に装置
    する複数のニードルベアリング（70）； とからなっていることを特徴とするバルブ作動機構。
  2. 【請求項２】前記ロッカーアーム本体の側壁（40,42）
    が、前記ローラの下方まで下向きに延びている特許請求
    の範囲第１項記載のバルブ作動機構。
  3. 【請求項３】前記ロッカーアーム本体の第１端部分にあ
    る手段が、揚程用ポストの端部を収受する丸い凹所（4
    6）であり、前記ロッカーアーム本体の第２の端部（5
    0）における追加の手段は、前記バルブステム（16）の
    端部を収受する長方形の横断面形状をした追加の凹所で
    あり、前記本体は前記凹所から遠去かるように向いてい
    るほぼ凸面状をした中間部分（54）を有し、前記長方形
    の開口がその凸面状の部分（54）に位置させられている
    特許請求の範囲第１項記載のバルブ作動機構。
  4. 【請求項４】前記本体の側壁の前記長方形の開口（56）
    での上側縁部は上方に向かって延び、前記長方形の開口
    の縦方向の縁部の中央部近くの頂点で合っするようにな
    っている特許請求の範囲第３項記載のバルブ作動機構。
  5. 【請求項５】揚程用ポスト（12）と、前記揚程用ポスト
    から隔てられたバルブステム（16）と、前記バルブステ
    ムと揚程用ポストの上方でそれらの間にある頭上カム
    （22）と、一体の冷間成形されたカムフォロワータイプ
    のロッカーアームとを含んでなり、前記ロッカーアーム
    が、 その上で前記ロッカーアームが回動することのできる前
    記揚程用ポストの一端部を収受する丸い凹所（46）を第
    １端部分に有する一体の金属製本体であって、前記端部
    分はそれを貫通して延び前記丸い凹所（46）に連通する
    油穴となる開口を有し、その開口は油溜をを形成し、前
    記本体（36）はその第２端部分（50）に前記バルブステ
    ムの端部を収受する長方形の横断面形状をした追加の凹
    所を有し、前記本体は前記凹所から遠去かるように向い
    ているほぼ凸面状の中間部分（54）を有し、その凸面状
    の部分はその中間部分でそれを完全に貫通して延びる長
    方形の開口を有し、前記凸面状の部分での前記本体の側
    壁は軸方向で位置の合った丸い開口（74,76）を有して
    いる本体と； 前記丸い開口を通って延びている軸（72）であって、該
    軸の縦方向の動きを防止するために前記本体に付着され
    ている軸と； 前記軸の周囲でその両端部の間に配置された複数のニー
    ドルベアリング（70）と； 前記ニードルベアリング上に回転可能に装置され、前記
    長方形の開口から上方へ延び前記頭上カムに係合する周
    囲部分を有するローラ（64）；とからなり、 前記長方形の開口（56）における前記本体の側壁の上側
    縁部は上方に向かって延び、前記長方形の開口の縦方向
    縁部の中間部分近くの頂点で合っするようになっている
    ことを特徴とするバルブ作動機構。
  6. 【請求項６】前記ローラ（64）の周囲部分の1/4から1/3
    が前記長方形の開口（56）から突出している特許請求の
    範囲第５項記載のバルブ作動機構。
  7. 【請求項７】揚程用ポスト（12）と、前記揚程用ポスト
    から隔てられたバルブステム（16）と、前記バルブステ
    ムと揚程用ポストの上方でかつその間にある頭上カム
    （22）と、冷間成形されたカムフォロワータイプのロッ
    カーアームとを含んでなり、前記ロッカーアーム（10）
    が、 その全長のほとんどにわたって逆さまになったＵ−字型
    の断面を有する一体の金属製本体であって、前記本体は
    頂部壁とそれから下方に延び頂部壁（38）と構造的に一
    体になっている２つの側壁（40,42）を有し、前記金属
    製本体はその第１の端部分に、その上で前記ロッカーア
    ームが回動できる前記揚程用ポストの一端を収受する丸
    い凹所を有し、前記本体はその第２の端部分に、前記バ
    ルブステムの一端を収受する追加の凹所を有し、前記本
    体は前記凹所から遠去かるように向いている略凸面状の
    中間部分（54）を有し、前記頂部壁はその凸面状部分で
    長方形の開口（56）を有し、前記長方形の開口は前記側
    壁の間でほぼ前記頂部壁の幅にわたって延びかつ凸面状
    の部分の縦方向の範囲より少ない長さを有し、前記本体
    の側壁は前記長方形の開口の下方で軸の位置が合った丸
    い開口を有するように構成されている本体と； 前記丸い開口を通って延びる軸であって、前記側壁に付
    着されて前記軸の縦方向の動きを防止するようになって
    いる軸と； 前記軸の周囲に配置され、前記本体の側壁の間に延びて
    いるローラと； 前記軸の周囲で、前記ローラの孔内に配されて、前記軸
    上に回転可能に装置された軸受手段； とからなり、 前記ローラの周囲表面の一部分は、前記長方形の開口か
    ら突出して前記カムに係合していることを特徴とするバ
    ルブ作動機構。
  8. 【請求項８】前記本体の凸面状部分における側壁（40.4
    2）は、前記ローラの周囲表面の下方まで下に向かって
    延びている特許請求の範囲第７項記載のバルブ作動機
    構。
  9. 【請求項９】前記長方形の開口（56）における前記本体
    の側壁の上側縁部は上に向かって延び、前記長方形の開
    口の縦方向の縁部の中間部近くの頂点で合っすることと
    なる特許請求の範囲第７項記載のバルブ作動機構。
JP62197986A 1986-08-07 1987-08-07 バルブ作動機構 Expired - Lifetime JPH0681892B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US894066 1986-08-07
US06/894,066 US4697473A (en) 1986-08-07 1986-08-07 Rocker arm with cam-contacting roller

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6375305A JPS6375305A (ja) 1988-04-05
JPH0681892B2 true JPH0681892B2 (ja) 1994-10-19

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ID=25402551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62197986A Expired - Lifetime JPH0681892B2 (ja) 1986-08-07 1987-08-07 バルブ作動機構

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US (1) US4697473A (ja)
JP (1) JPH0681892B2 (ja)
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