JP2010229879A - ローラ式ロッカーアーム構造 - Google Patents

Abstract

【課題】カムローラを備えたローラ式ロッカーアームの構造において、ロッカーアームの剛性を向上させると共に軽量化を図る。
【解決手段】ローラ式ロッカーアーム１７におけるカムローラ１７ｃを回転自在に支持する支持壁４１，４２は、前記カムローラ１７ｃを挟んで支持するように一対で構成され、これら各支持壁４１，４２の下部はバルブ押圧部１７ｄを介して互いに連結され、該バルブ押圧部１７ｄと前記カムローラ１７ｃとの間には前記各支持壁４１，４２を互いに連結する補強部４５が設けられ、前記アーム部１７ｂは、前記各支持壁４１，４２の何れか一方（支持壁４２）と前記基部１７ａとを互いに連結するように単一で構成される。
【選択図】図５

Description

この発明は、内燃機関のローラ式ロッカーアーム構造に関する。

従来、スライド式ロッカーアームを用いた可変動弁機構において、前記ロッカーアームにおけるカムローラのシャフトを支持する左右一対の支持部を、吸排気弁を押圧するバルブ押圧部にて相互に連結し、これら左右支持部をロッカーアームシャフトへ回転自在に支持する支持ボス部にそれぞれ連結したものがある（例えば、特許文献１参照。）。
ところで、特にこのような動弁機構においては、ロッカーアームについてシャフト軸方向での幅寸法が大きくなるが、動弁機構をコンパクトにしたいという要求から前記幅寸法についても小型化の必要があり、その解決手段の一つとして、例えば特許文献２に開示されるように、カムローラを支持する一対の支持部の内、一方の支持部を廃止して小型化を図ったものがある。

特開２００１−２０７１０号公報 特許第４１４８６０８号公報

ところで、上記後者の場合、ロッカーアームの剛性が低下する虞があることから、強度不足を解決する工夫が必要であり、小型化と剛性確保の両立が課題であった。

そこでこの発明は、カムローラを備えたローラ式ロッカーアームの構造において、当該ロッカーアームの剛性を向上させると共に軽量化を図ることを目的とする。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、カムローラ（例えば実施例のカムローラ１７ｃ）を回転自在に支持する支持部（例えば実施例の支持壁４１，４２）を備えたアーム部（例えば実施例のアーム部１７ｂ）と、該アーム部をロッカーアームシャフト（例えば実施例のロッカーアームシャフト１４）に対して揺動自在に支持する支持ボス部（例えば実施例の基部１７ａ）とを備えたローラ式ロッカーアーム（例えば実施例のロッカーアーム１７）の構造において、前記支持部は、前記カムローラを挟んで支持するように一対で構成されると共に、これら各支持部の下部を互いに連結するバルブ押圧部（例えば実施例のバルブ押圧部１７ｄ）を備え、かつ該バルブ押圧部と前記カムローラとの間には前記各支持部を互いに連結する補強部（例えば実施例の補強部４５）を備え、前記アーム部は、前記各支持部の何れか一方（例えば実施例の支持壁４２）と前記支持ボス部とを互いに連結するように単一で構成されることを特徴とする。
請求項２に記載した発明は、前記補強部は、前記バルブ押圧部と一体形成されることを特徴とする。
請求項３に記載した発明は、前記バルブ押圧部の上面（例えば実施例の上面４４）は、前記アーム部の延出方向に沿う平面（例えば実施例の平面Ｓ）と略平行となるように配置され、前記補強部は、前記カムローラの軸線（例えば実施例の軸線Ｃ５）と直交する断面視で、前記バルブ押圧部の上面と前記カムローラの外周面（例えば実施例の外周面１９ｃ）とで囲まれる領域に合わせて略三角形状に形成されることを特徴とする。
請求項４に記載した発明は、前記カムローラの軸線との直交方向から見た平面視で、前記アーム部の幅（例えば実施例の幅ｈ４）が、該アーム部に連結される前記支持部の幅（例えば実施例の幅ｈ３）よりも大きくされることを特徴とする。
請求項５に記載した発明は、前記カムローラの軸線（例えば実施例の軸線Ｃ５）との直交方向から見た平面視で、前記アーム部の両端部の内、前記支持ボス部に連結される側の端部の幅（例えば実施例の幅ｈ４）が、前記支持部に連結される側の端部の幅（例えば実施例の幅ｈ５）よりも大きくされることを特徴とする。
請求項６に記載した発明は、当該ローラ式ロッカーアームは、断面形状の異なる複数のカム間（例えば実施例の左右第一カム１５ａ，１６ａと左右第二カム１５ｂ，１６ｂとの間）でスライド移動することによりバルブリフト量を異ならせる可変動弁機構（例えば実施例の動弁機構５）に用いられるものであって、前記バルブ押圧部の前記カムローラの軸方向に関する長さ（例えば実施例の幅ｈ１）は、前記各支持部の外側面（例えば実施例の外側面４１ａ，４２ａ）間の幅（例えば実施例の幅ｈ２）よりも大きく、該各支持部の外側面から前記バルブ押圧部の端部が突出することを特徴とする。
請求項７に記載した発明は、カムローラ（例えば実施例のカムローラ１１７ｃ）を回転自在に支持する支持部（例えば実施例の支持壁１４１）を備えたアーム部（例えば実施例のアーム部１１７ｂ）と、該アーム部をロッカーアームシャフト（例えば実施例のロッカーアームシャフト１４）に対して揺動自在に支持する支持ボス部（例えば実施例の基部１１７ａ）とを備えたローラ式ロッカーアーム（例えば実施例のロッカーアーム１１７）の構造において、前記支持部は、前記カムローラの一側方から該カムローラの下方に延出するバルブ押圧部（例えば実施例のバルブ押圧部１１７ｄ）を一体に有し、該バルブ押圧部の少なくとも一部が、平面視で前記カムローラの下方に重なって配置され、前記アーム部は、前記支持部と前記支持ボスとを互いに連結するように単一で構成されることを特徴とする。
請求項８に記載した発明は、前記ローラ式ロッカーアームは、エンジン搭載状態における平面視で、バルブ（例えば実施例の吸気バルブ６）のステム先端（例えば実施例の先端面６ｆ）の少なくとも一部が前記カムローラに重なるように、該カムローラの下方に前記バルブ押圧部を配置することを特徴とする。

請求項１に記載した発明によれば、バルブ押圧部とカムローラとの間に一対の支持部を互いに連結する補強部を設けることで、当該ローラ式ロッカーアームの剛性を向上させると共に、ロッカーアーム全体の剛性を確保しながらカムローラを片持ち構造とすることができ、ローラ式ロッカーアームの軽量化を図ることができる。
請求項２に記載した発明によれば、補強部をバルブ押圧部に一体形成することで、補強部及びバルブ押圧部の剛性を相互に高め、ひいてはロッカーアーム全体の剛性を高めることができる。
請求項３に記載した発明によれば、バルブ押圧部とカムローラとの間の空きスペースを利用して補強部を可能な限り大きくすることができ、ローラ式ロッカーアームの剛性をより高めることができる。
請求項４に記載した発明によれば、アーム部を支持部よりも肉厚に形成することとなり、単一で構成されるアーム部の曲げ及びねじれに対する剛性を高めることができる。
請求項５に記載した発明によれば、アーム部の基端側を幅広（肉厚）に形成することとなり、アーム部の剛性を高め、支持部の剛性アップだけでなくアーム部全体ひいてはロッカーアーム全体の剛性アップを図ることができる。
請求項６に記載した発明によれば、バルブ押圧部の長さを一対の支持部間の幅よりも大きく形成することにより、バルブ押圧部の剛性を高めて一対の支持部間の結合強度を高めることができ、ロッカーアーム全体としての強度を向上できる。
請求項７に記載した発明によれば、カムローラの下方にバルブ押圧部が重なるようにこれらを近接配置することにより、ロッカーアームの剛性を確保しながら片持ち構造を実現できると共に軽量化を図ることができる。
請求項８に記載した発明によれば、バルブのステム先端がカムローラに重なるように該カムローラとバルブ押圧部とをより近接させることにより、ロッカーアームのさらなる剛性向上及び軽量化を図ることができる。

この発明の実施例におけるエンジンの要部の左側面図である。 上記エンジンの動弁機構の平面図（ロッカーアームシャフトの軸線に沿う断面を含む）であり、（ａ）はエンジンの低速回転域での運転時を、（ｂ）はエンジンの高速回転域での運転時をそれぞれ示す。 上記動弁機構のロッカーアームの左側面図である。 図３の前面図である。 図３のＳ５−Ｓ５断面図である。 この発明の第二実施例における図３に相当する側面図である。 図６のＳ７−Ｓ７断面図である。

以下、この発明の実施例について図面を参照して説明する。なお、説明都合上、図中矢印ＦＲは前方を、矢印ＬＨは左方を、矢印ＵＰは上方をそれぞれ示すものとする。

図１は、例えば自動二輪車等の車両の原動機に用いられる四ストロークＤＯＨＣ並列四気筒エンジン１のシリンダヘッド２の左側面図である。シリンダヘッド２上にはヘッドカバー３が取り付けられ、これらが形成する動弁室４内には、吸排気バルブ６，７駆動用の動弁機構５が収容される。なお、図中符号Ｃ１はシリンダヘッド２下（基端側）に連なるシリンダ本体２ａ内のシリンダボアの中心軸線（シリンダ軸線）を示す。

シリンダヘッド２には気筒毎に吸排気ポート８，９が形成され、該各吸排気ポート８，９の燃料室側開口がそれぞれ前記吸排気バルブ６，７により開閉される。各バルブ６，７は、前記燃焼室側開口に整合する傘状の弁体６ａ，７ａから棒状のステム６ｂ，７ｂを動弁室４側に延出してなり、該ステム６ｂ，７ｂが筒状のバルブガイド６ｃ，７ｃを介してシリンダヘッド２に往復動可能に保持される。

各バルブ６，７のステム６ｂ，７ｂ先端部にはリテーナ６ｄ，７ｄが取り付けられ、該リテーナ６ｄ，７ｄとシリンダヘッド２との間に縮設されたバルブスプリング６ｅ，７ｅのバネ力により、各バルブ６，７が上方に付勢されてその弁体６ａ，７ａが前記燃焼室側開口を閉塞する。一方、前記バルブスプリング６ｅ，７ｅの付勢力に抗して各バルブ６，７を下方にストロークさせることで、該各バルブ６，７の弁体６ａ，７ａが燃焼室側開口から離間してこれを開放する。

各バルブ６，７のステム６ｂ，７ｂは、側面視Ｖ字状をなすようにシリンダ軸線Ｃ１に対して傾斜して設けられる。各ステム６ｂ，７ｂの上方には、左右方向に沿う吸気側カムシャフト１１及び排気側カムシャフト１２がそれぞれ配設される。各カムシャフト１１，１２は、その軸回りに回転可能となるようにシリンダヘッド２に支持され、エンジン１の運転時には例えばチェーン式の伝動機構を介してクランクシャフトと連係して回転駆動する（何れも不図示）。なお、図中符号Ｃ２，Ｃ３は各カムシャフト１１，１２の中心軸線（カム軸線）を示す。

ここで、エンジン１は四バルブ式であり、気筒毎にそれぞれ左右一対の吸排気バルブ６，７を有する。
各吸気バルブ６は、気筒毎に設けられたロッカーアーム１３を介して吸気側カムシャフト１１のカム１１Ａに押圧されて開閉作動する。一方、各排気バルブ７は、ステム７ｂ先端部に装着されたバルブリフタ７ｆを介して排気側カムシャフト１２のカム１２Ａにより直接的に押圧されて開閉作動する。前記ロッカーアーム１３は、吸気バルブ６のステム６ｂ先端部の後方において吸気側カムシャフト１１と平行に配設されたロッカーアームシャフト１４にその軸回りに揺動可能に支持される。なお、図中符号Ｃ４はロッカーアームシャフト１４の中心軸線（ロッカー軸線）を示す。

ロッカーアーム１３におけるロッカーアームシャフト１４を挿通する円筒状の基部（支持ボス部）１３ａからは、吸気バルブ６のステム６ｂ先端部に向けてアーム部１３ｂが延出する。アーム部１３ｂの先端側には、吸気側カムシャフト１１のカム１１Ａに転接するカムローラ１３ｃが支持される。すなわち、ロッカーアーム１３はカム１１Ａ外周にカムローラ１３ｃを転接させるローラ式とされる。また、アーム部１３ｂの先端下側には、ステム６ｂ先端に当接してこれを下方に押圧するバルブ押圧部１３ｄが設けられる。

そして、エンジン１の運転時に吸気側カムシャフト１１が回転駆動すると、そのカム１１Ａがカムローラ１３ｃに転接してロッカーアーム１３を適宜揺動させ、該ロッカーアーム１３のバルブ押圧部１３ｄが吸気バルブ６のステム６ｂ先端を押圧し、該吸気バルブ６をそのステム６ｂに沿って適宜往復動させて燃料室側開口を開閉させる。

ここで、エンジン１の動弁機構５の吸気側は、各吸気バルブ６のバルブ開閉タイミングやリフト量を変化させる可変動弁機構として構成される。動弁機構５は、例えばエンジン回転数が９０００ｒｐｍ（Revolutions Per Minute）未満の低速回転域では吸気側カムシャフト１１における低速回転用のカムを用いて各吸気バルブ６を開閉作動させると共に、エンジン回転数が９０００ｒｐｍ以上の高速回転域では吸気側カムシャフト１１における高速回転用のカムを用いて各吸気バルブ６を開閉作動させる。

以下、動弁機構５の一気筒分の吸気側について説明するが、他の気筒も同様の構成を有するものとする。
図２を併せて参照し、吸気側カムシャフト１１のカム１１Ａは、左右吸気バルブ６に対応する前記低速回転域用の左右第一カム１５ａ，１６ａ及び高速回転域用の左右第二カム１５ｂ，１６ｂからなる。すなわち、吸気側カムシャフト１１は、一気筒当たりに左右吸気バルブ６のそれぞれに対応する左右第一カム１５ａ，１６ａ及び左右第二カム１５ｂ，１６ｂの計四つのカムを有する。

ロッカーアーム１３は、ロッカーアームシャフト１４にその軸回り（ロッカー軸線Ｃ４中心）に揺動可能かつ軸方向（ロッカー軸線Ｃ４に沿う方向、以下、軸Ｃ４方向ということがある）で移動可能に支持される。また、ロッカーアーム１３は、互いに相対運動可能な（前記軸回りに相対揺動可能かつ軸方向で相対移動可能な）左右ロッカーアーム１７，１８に分割構成される。左右ロッカーアーム１７，１８はそれぞれ左右吸気バルブ６に対応して設けられ、これら左右ロッカーアーム１７，１８が左右第一カム１５ａ，１６ａ又は第二カム１５ｂ，１６ｂにより個別に揺動して左右吸気バルブ６を開閉作動させる。

以下、左右ロッカーアーム１７，１８の基部（支持ボス部）を符号１７ａ，１８ａ、アーム部を符号１７ｂ，１８ｂ、カムローラを符号１７ｃ，１８ｃ、バルブ押圧部を符号１７ｄ，１８ｄとする。左右アーム部１７ｂ，１８ｂ、カムローラ１７ｃ，１８ｃ及びバルブ押圧部１７ｄ，１８ｄは、左右基部１７ａ，１８ａに対してそれぞれシリンダ左右外側にオフセットするように設けられている。

左右ロッカーアーム１７，１８は、それぞれ後述の第一及び第二ロッカーアーム移動機構２１，２２によりシリンダ左右内側に向けて付勢され、互いの基部１７ａ，１８ａをセンターカラー３７を介してロッカーアームシャフト１４の軸方向で突き当てた状態で、該ロッカーアームシャフト１４にその軸方向で一体的に移動可能に支持される。

左右ロッカーアーム１７，１８は、エンジン１の運転停止時及び低速回転域での運転時には前記軸Ｃ４方向での左方への移動限界位置にあり（図２（ａ）参照）、この状態において、左右ロッカーアーム１７，１８のカムローラ１７ｃ，１８ｃは、それぞれ第一カム１５ａ，１６ａの下方においてその外周面（カム面）に転接可能な位置に配置される。

左右ロッカーアーム１７，１８のバルブ押圧部１７ｄ，１８ｄは、カムローラ１７ｃ，１８ｃよりも左右に幅広に設けられ、左右ロッカーアーム１７，１８が前記左方への移動限界位置にある場合において、その右端部が左右吸気バルブ６のステム６ｂ先端を押圧可能な位置にある。このときの左右ロッカーアーム１７，１８の前記軸Ｃ４方向での位置を第一作動位置とする。

一方、図３を併せて参照し、左右ロッカーアーム１７，１８は、エンジン１の高速回転域での運転時には前記軸Ｃ４方向での右方への移動限界位置にあり（図２（ｂ）参照）、この状態において、左右ロッカーアーム１７，１８のカムローラ１７ｃ，１８ｃは、それぞれ第二カム１５ｂ，１６ｂの下方においてその外周面（カム面）に転接可能な位置に配置される。

左右ロッカーアーム１７，１８のバルブ押圧部１７ｄ，１８ｄは、左右ロッカーアーム１７，１８が前記右方への移動限界位置にある場合において、その左端部が左右吸気バルブ６のステム６ｂ先端を押圧可能な位置にある。このときの左右ロッカーアーム１７，１８の前記軸Ｃ４方向での位置を第二作動位置とする。バルブ作動の切り換え時（ロッカーアーム１７，１８のスライド時）には、バルブ押圧部１７ｄの下面の左右端部間をステム６ｂ先端が摺動することとなる。

図２を参照し、動弁機構５は、エンジン回転数に応じて第一及び第二ロッカーアーム移動機構２１，２２を作動させ、左右ロッカーアーム１７，１８をロッカーアームシャフト１４の軸方向で前記第一作動位置及び第二作動位置の何れかに移動させることで、左右吸気バルブ６の開閉作動に各カム１５ａ，１６ａ，１５ｂ，１６ｂの何れかを選択的に用いることを可能とする。なお、第一カム１５ａ，１６ａは第二カム１５ｂ，１６ｂと比べて吸気バルブ６のリフト量を小さくした低回転用カム（低速カム）であるが、これを吸気バルブ６のリフト量を０とした休止カム（停止カム）としてもよい。

なお、各ロッカーアーム移動機構２１，２２において、符号２３，２４は左右ロッカーアーム１７，１８の基部１７ａ，１８ａの左方又は右方に位置して該基部１７ａ，１８ａに前記各作動位置の一方から他方への力を付与するスプリングを、符号２５，２６は各スプリング２３，２４の左方又は右方に位置してロッカーアームシャフト１４にその軸方向で移動不能に支持されるスプリング受けカラーをそれぞれ示す。

ここで、ロッカーアームシャフト１４は、その軸方向で移動可能かつ軸回りに回動可能にシリンダヘッド２に支持されている。
ロッカーアームシャフト１４及び各スプリング受けカラー２５，２６は、エンジン１の運転停止時及び低速回転域での運転時にはその軸方向での左方への移動限界位置にある（図２（ａ）参照）。このとき、左右ロッカーアーム１７，１８は前記第一作動位置に保持される。
一方、ロッカーアームシャフト１４及び各スプリング受けカラー２５，２６は、エンジン１の高速回転域での運転時にはその軸方向での右方への移動限界位置にある（図２（ｂ）参照）。このとき、左右ロッカーアーム１７，１８は前記第二作動位置に保持される。

そして、後述するロッカーアーム移動規制機構３１により、左右ロッカーアーム１７，１８のシリンダヘッド２に対する前記軸Ｃ４方向での移動を規制した状態で、ロッカーアームシャフト１４及び各スプリング受けカラー２５，２６をシリンダヘッド２に対して前記軸Ｃ４方向で一体的に移動させることで、各スプリング２３，２４間に所定の弾性力差が生じ、この弾性力差（各スプリング２３，２４の何れかに蓄力した弾性力）を用いて、左右ロッカーアーム１７，１８が前記各作動位置の一方から他方への移動がなされる。

図１，２を参照し、ロッカーアーム移動規制機構３１は、各スプリング２３，２４の何れかに所定の弾性力が蓄力されるまで左右ロッカーアーム１７，１８の前記軸Ｃ４方向での移動を規制するもので、シリンダヘッド２にロッカーアームシャフト１４と平行な支持軸３２を介してその軸回りに揺動可能かつ軸方向で移動不能に支持されるトリガーアーム３３と、左右ロッカーアーム１７，１８の基部１７ａ，１８ａ間においてロッカーアームシャフト１４にその軸回りに相対回動不能かつ軸方向で相対移動可能に支持される前記センターカラー３７とを有してなる。

トリガーアーム３３はロッカーアームシャフト１４の後方に位置し、その基部３３ａに支持軸３２を挿通する。支持軸３２はロッカーアームシャフト１４の斜め後上方に位置し、これを挿通する基部３３ａからは、断面コ字状のアーム部３３ｂが下方に向けて延出する。アーム部３３ｂの左右側壁部は所定形状に切り欠かれ、これらがそれぞれ左右トリガー側キー部３４，３５を構成する。トリガーアーム３３は、基部３３ａ後側のストッパ部３３ｃ及びスプリング３３ｄの作用により、図１における右回り（時計回り、ＣＷ）に付勢された状態でその回動（揺動）が規制される。このとき、トリガーアーム３３はそのアーム部３３ｂをロッカーアームシャフト１４にその後方から近接させた状態に保持される。このときのトリガーアーム３３の状態を揺動前状態とする。

左右ロッカーアーム１７，１８の基部１７ａ，１８ａの後側には、所定形状を有して後方に突出する左右ロッカー側キー部３８，３９が設けられる。
左ロッカー側キー部３８は、左右ロッカーアーム１７，１８が第一作動位置にあるときには、トリガーアーム３３の左トリガー側キー部３４の左方に隣接して重なり（図２（ａ）参照）、左右ロッカーアーム１７，１８が第二作動位置にあるときには、左トリガー側キー部３４の右方に隣接して重なる（図２（ｂ）参照）。
一方、右ロッカー側キー部３９は、左右ロッカーアーム１７，１８が第一作動位置にあるときには、トリガーアーム３３の右トリガー側キー部３５の左方に隣接して重なり（図２（ａ）参照）、左右ロッカーアーム１７，１８が第二作動位置にあるときには、右トリガー側キー部３５の右方に隣接して重なる（図２（ｂ）参照）。

センターカラー３７は、左右ロッカーアーム１７，１８の基部１７ａ，１８ａと略同径のリング状をなし、その上部後側には後方に突出するセンターカム部３７ａが設けられる（図１参照）。センターカラー３７は、ロッカーアームシャフト１４の所定位置において、その軸回りに回動不能かつ軸方向で所定長さだけ移動可能に支持される。

センターカム部３７ａは、左右ロッカーアーム１７，１８が前記第一作動位置にあるときには、トリガーアーム３３の左トリガー側キー部３４の内周に近接させる（図２（ａ）参照）。一方、センターカム部３７ａは、左右ロッカーアーム１７，１８が前記第二作動位置にあるときには、トリガーアーム３３の右トリガー側キー部３５の内周に近接させる（図２（ｂ）参照）。

ここで、ロッカーアームシャフト１４は、不図示のシャフト駆動装置の作動により、シリンダヘッド２に対して軸Ｃ４方向で移動すると共に、該移動に伴い軸回りに回動可能とされる。そして、このロッカーアームシャフト１４の回動に伴い、センターカラー３７も一体的に回動可能とされる。

いま、左右ロッカーアーム１７，１８が前記第一作動位置にあり、これを第二作動位置に移動させるべく第一ロッカーアーム移動機構２１に所定の力を蓄える際には、まず、前記シャフト駆動装置を作動させ、前記左方への移動限界位置にあるロッカーアームシャフト１４を各スプリング受けカラー２５，２６と共に右方へ移動させる。

このとき、左ロッカーアーム１７の左ロッカー側キー部３８とトリガーアーム３３の左トリガー側キー部３４とが前記軸線Ｃ４に沿う矢視で所定量重なっていることから、当該部位において左右ロッカーアーム１７，１８のトリガーアーム３３（シリンダヘッド２）に対する右方への移動が規制される。

ロッカーアームシャフト１４は、前記右方への移動に伴い、その軸回りで図１における右回りに回動する。このロッカーアームシャフト１４の回動に伴いセンターカラー３７が前記右回りに回動すると、そのセンターカム部３７ａが前記揺動前状態にあるトリガーアーム３３の左トリガー側キー部３４の内周に摺接し、該トリガーアーム３３を前記スプリング３３ｄの付勢力に抗して図１における左回りに回動させる。これにより、トリガーアーム３３とロッカーアーム１３との係合が解除され、左右ロッカーアーム１７，１８が右方へ移動可能となる。

また、ロッカーアームシャフト１４及び各スプリング受けカラー２５，２６が前記右方への移動限界位置に移動した時点で、第一スプリング２３には左右ロッカーアーム１７，１８を第一作動位置から第二作動位置に移動させるだけの弾性力が蓄力される。この状態で、前述の如く左右ロッカーアーム１７，１８が右方へ移動可能となることで、第一スプリング２３に蓄力された弾性力により左右ロッカーアーム１７，１８が第二作動位置に移動する。この移動後には、トリガーアーム３３が前記揺動前状態に戻り、左右トリガー側キー部３４，３５と左右ロッカー側キー部３８，３９とが軸Ｃ４方向視で重なって左右ロッカーアーム１７，１８の軸Ｃ４方向での移動を規制する。

次に、左右ロッカーアーム１７，１８が前記第二作動位置にあり、これを第一作動位置に移動させるべく第二ロッカーアーム移動機構２２に所定の力を蓄える際には、同じく前記シャフト駆動装置を作動させ、前記右方への移動限界位置にあるロッカーアームシャフト１４を各スプリング受けカラー２５，２６と共に左方へ移動させる。

このとき、左ロッカーアーム１７の左ロッカー側キー部３８とトリガーアーム３３の左トリガー側キー部３４とが前記軸Ｃ４方向視で所定量重なっていることから、当該部位において左右ロッカーアーム１７，１８のトリガーアーム３３（シリンダヘッド２）に対する右方への移動が規制される。

ロッカーアームシャフト１４は、前記左方への移動に伴い、その軸回りで図１における左回りに回動する。このロッカーアームシャフト１４の回動に伴いセンターカラー３７が前記左回りに回動すると、そのセンターカム部３７ａが前記揺動前状態にあるトリガーアーム３３の右トリガー側キー部３５の内周に摺接し、該トリガーアーム３３を前記スプリング３３ｄの付勢力に抗して図１における左回りに回動させる。これにより、トリガーアーム３３とロッカーアーム１３との係合が解除され、左右ロッカーアーム１７，１８が左方へ移動可能となる。

また、ロッカーアームシャフト１４及び各スプリング受けカラー２５，２６が前記左方への移動限界位置に移動した時点で、第二スプリング２４には左右ロッカーアーム１７，１８を第二作動位置から第一作動位置に移動させるだけの弾性力が蓄力される。この状態で、前述の如く左右ロッカーアーム１７，１８が左方へ移動可能となることで、第二スプリング２４に蓄力された弾性力により左右ロッカーアーム１７，１８が第一作動位置に移動する。この移動後には、トリガーアーム３３が前記揺動前状態に戻り、左右トリガー側キー部３４，３５と左右ロッカー側キー部３８，３９とが軸Ｃ４方向視で重なって左右ロッカーアーム１７，１８の軸Ｃ４方向での移動を規制する。

このように、エンジン１の回転数（クランクシャフトの回転数）が停止又は低速回転域にある場合と高速回転域にある場合とで、吸気バルブ６の開閉タイミングやバルブリフト量を適宜変化させる（可変にする）ことで、エンジン１の低速回転域ではバルブオーバーラップを少なくすると共にリフト量を抑える一方、エンジン１の高速回転域ではバルブオーバーラップを増やすと共にリフト量を増加させることが可能となる。

ここで、図３〜５を参照して左ロッカーアーム１７について説明するが、右ロッカーアーム１８も同様の構成を有するものとする。
ロッカーアーム１７は、ロッカーアームシャフト１４を挿通する円筒状の基部１７ａと、該基部１７ａから吸気バルブ６側に延びるアーム部１７ｂと、該アーム部１７ｂの先端側にロッカーアームシャフト１４と平行なシャフト１９を介して回転自在に支持されるカムローラ１７ｃと、アーム部１７ｂの先端下側に設けられるバルブ押圧部１７ｄとを有してなる。

アーム部１７ｂは、基部１７ａ右前の外周面から前方に延出した後、基部１７ａの直ぐ前方においてクランク状をなして左方に変位するように延びる。なお、図中符号Ｋはアーム部１７ｂの延出方向に沿う基準線を、符号Ｃ５はローラの中心軸線をそれぞれ示す。基準線Ｋ（アーム部１７ｂ）は、軸線Ｃ４，Ｃ５を含む平面Ｓに沿って延びる。以下、基準線Ｋ（平面Ｓ）と直交する方向から見た上面視（軸線Ｃ５との直交方向から見た矢視に相当）をロッカーアーム１７の平面視という。

アーム部１７ｂの先端側には、カムローラ１７ｃを貫通するシャフト１９の両端部をカムローラ１７ｃを挟んで支持する左右一対の支持壁４１，４２が設けられる。各支持壁４１，４２はアーム部１７ｂの基端側に対して左方に偏倚（オフセット）した位置にあり、これらの内の右側の支持壁４２にのみ、その斜め後右方からアーム本体４６の先端側が接続される。一方、左側の支持壁４１にはアーム本体４６が接続されず、左右支持壁４１，４２の下端同士を一体に連結するバルブ押圧部１７ｄを介して、左支持壁４１が右支持壁４２ひいてはアーム本体４６に支持される。

バルブ押圧部１７ｄは、軸Ｃ４方向に長い長辺とこれと直交する短辺とを有する略長方形状の厚板状とされる。バルブ押圧部１７ｄは、アーム部１７ｂの延出方向に沿う前記平面Ｓよりも下方に離間して配置される。バルブ押圧部１７ｄの上面４４は前記平面Ｓと略平行に設けられる。バルブ押圧部１７ｄの前記長辺幅ｈ１は、左右支持壁４１，４２の外側面４１ａ，４２ａ間の幅よりも大きくされる。すなわち、バルブ押圧部１７ｄの左右端部は、前記平面視（軸線Ｃ５との直交方向から見た矢視）で、左右支持壁４１，４２の外側面４１ａ，４２ａよりも左右外側に突出している。この幅広のバルブ押圧部１７ｄにより、ロッカーアーム１７の前記各位置において吸気バルブ６のステム６ｂ先端を押圧可能である。

バルブ押圧部１７ｄの上面側における左右支持壁４１，４２の内側面４１ｂ，４２ｂ間には、当該部位をアーム部１７ｂ先端側ほど上方に向けて肉厚とする補強部４５が設けられる。補強部４５は、バルブ押圧部１７ｄ上方に位置するカムローラ１７ｃを避けるべく、アーム部１７ｂ先端側に偏って設けられる。補強部４５は、その側面視（軸線Ｃ５に沿う方向から見た矢視、軸線Ｃ５と直交する断面視）において、バルブ押圧部１７ｄの上面４４に沿う下面４７、アーム先端面に沿う前面４８、及びカムローラ１７ｃの外周面１９ｃに隙間を空けて沿う湾曲面４９からなる略三角形状に形成される。

前記平面視において、アーム本体４６の前記軸線Ｃ５に沿う方向に関する幅（軸方向幅）ｈ４は、該アーム本体４６が支持する右支持壁４２の軸方向幅ｈ３よりも大きくされる。なお、前記軸線Ｃ４，Ｃ５に沿う方向において、アーム本体４６の左側面と右支持壁４２の左側面（内側面４２ｂ）とはほぼ同位置にあり（詳細にはアーム本体４６の左側面に対して右支持壁４２の左側面が僅かに左方に変位した位置にあり）、右支持壁４２の左側面（外側面４２ａ）はアーム本体４６の右側面に対して比較的大きく左方に変位した位置にある。

また、前記平面視において、アーム本体４６の基端側（基部１７ａに連結される側）における前記延出方向との直交幅（前記軸方向幅ｈ４に相当）は、アーム本体４６の先端側（右支持壁４２に連結される側）における前記延出方向との直交幅ｈ５よりも大きくされる。
これにより、アーム部１７ｂの基端側の剛性が高まり、その重量を抑えた上でアーム部１７ｂ先端側の支持壁４２の剛性を高め、もってロッカーアーム全体の剛性を効率よく高めることができる。

以上説明したように、上記実施例におけるローラ式ロッカーアーム構造は、カムローラ１７ｃを回転自在に支持する支持壁４１，４２を備えたアーム部１７ｂと、該アーム部１７ｂをロッカーアームシャフト１４に対して揺動自在に支持する基部１７ａとを備えたローラ式ロッカーアーム１７の構造において、前記支持壁４１，４２は、前記カムローラ１７ｃを挟んで支持するように一対で構成されると共に、これら各支持壁４１，４２の下部を互いに連結するバルブ押圧部１７ｄを備え、かつ該バルブ押圧部１７ｄと前記カムローラ１７ｃとの間には前記各支持壁４１，４２を互いに連結する補強部４５を備え、前記アーム部１７ｂは、前記各支持壁４１，４２の何れか一方（支持壁４２）と前記基部１７ａとを互いに連結するように単一で構成されるものである。
この構成によれば、バルブ押圧部１７ｄとカムローラ１７ｃとの間に一対の支持壁４１，４２を互いに連結する補強部４５を設けることで、当該ローラ式ロッカーアーム１７の剛性を向上させると共に、ロッカーアーム全体の剛性を確保しながらカムローラ１７ｃを片持ち構造とすることができ、ローラ式ロッカーアーム１７の軽量化を図ることができる。

また、上記ローラ式ロッカーアーム構造は、前記補強部４５が、前記バルブ押圧部１７ｄと一体形成されることで、補強部４５及びバルブ押圧部１７ｄの剛性を相互に高め、ひいてはロッカーアーム全体の剛性を高めることができる。

また、上記ローラ式ロッカーアーム構造は、前記バルブ押圧部１７ｄの上面４４が、前記アーム部１７ｂの延出方向に沿う平面Ｓと略平行となるように配置され、前記補強部４５が、前記カムローラ１７ｃの軸線Ｃ５と直交する断面視で、前記バルブ押圧部１７ｄの上面４４と前記カムローラ１７ｃの外周面１９ｃとで囲まれる領域に合わせて略三角形状に形成されることで、バルブ押圧部１７ｄとカムローラ１７ｃとの間の空きスペースを利用して補強部４５を可能な限り大きくすることができ、ローラ式ロッカーアーム１７の剛性をより高めることができる。

また、上記ローラ式ロッカーアーム構造は、前記カムローラ１７ｃの軸線Ｃ５との直交方向から見た平面視で、前記アーム部１７ｂの幅ｈ４が、該アーム部１７ｂに連結される前記支持壁４２の幅ｈ３よりも大きくされることで、アーム部１７ｂを支持壁４２よりも肉厚に形成することとなり、単一で構成されるアーム部１７ｂの曲げ及びねじれに対する剛性を高めることができる。

また、上記ローラ式ロッカーアーム構造は、前記カムローラ１７ｃの軸線Ｃ５との直交方向から見た平面視で、前記アーム部１７ｂの両端部の内、前記基部１７ａに連結される側の端部の幅ｈ４が、前記支持壁４２に連結される側の端部の幅ｈ５よりも大きくされることで、アーム部１７ｂの基端側を幅広（肉厚）に形成することとなり、アーム部１７ｂの剛性を高め、支持壁４２の剛性アップだけでなくアーム部１７ｂ全体ひいてはロッカーアーム全体の剛性アップを図ることができる。

また、上記ローラ式ロッカーアーム構造は、当該ローラ式ロッカーアーム１７が、断面形状の異なる左右第一カム１５ａ，１６ａと左右第二カム１５ｂ，１６ｂとの間でスライド移動することによりバルブリフト量を異ならせる可変動弁機構５に用いられるものであって、前記バルブ押圧部１７ｄの前記カムローラ１７ｃの軸方向に関する長さ（幅ｈ１）が、前記各支持壁４１，４２の外側面４１ａ，４２ａ間の幅ｈ２よりも大きく、該各支持壁４１，４２の外側面４１ａ，４２ａから前記バルブ押圧部１７ｄの端部が突出することで、バルブ押圧部１７ｄの剛性を高めて一対の支持壁４１，４２間の結合強度を高めることができ、ロッカーアーム全体としての強度を向上できる。

次に、この発明の第二実施例について図６，７を参照して説明する。
この実施例は、前記第一実施例に対して、ロッカーアーム１７に代わるロッカーアーム１１７を用いる点を主に異なり、前記実施例と同一部分に同一符号を付してその説明を省略する。

ロッカーアーム１１７は、カムローラ１１７ｃを回転自在に支持する支持壁１４１を備えたアーム部１１７ｂと、該アーム部１１７ｂを前記ロッカーアームシャフト１４に対して揺動自在に支持する基部１１７ａとを備えてなる。前記カムローラ１１７ｃは、ラジアルボールベアリングのアウタレースにより構成される。前記支持壁１４１の左方には支持軸１１９が突設され、該支持軸１１９が前記ラジアルボールベアリングのインナレース内に挿通されて前記カムローラ１１７ｃを支持する。

前記支持壁１４１は、前記カムローラ１１７ｃの右方から斜め下前方に延出した後に左方に屈曲してカムローラ１１７ｃの下方に回り込むバルブ押圧部１１７ｄを一体に有する。このバルブ押圧部１１７ｄの一部（後部左側）が、図７に示す平面視で前記カムローラ１１７ｃの前部右側と重なるように配置される。そして、前記アーム部１１７ｂは、前記支持壁１４１と基部１１７ａとを互いに連結するように単一で構成される。

このロッカーアーム１１７は、エンジン搭載状態における平面視（図７参照）で、吸気バルブ６のステム６ｂの先端面（シム先端面）６ｆの少なくとも一部が前記カムローラ１１７ｃと重なるように、前記カムローラ１１７ｃの下方にバルブ押圧部１１７ｄを配置するのである。

以上説明したように、上記実施例におけるローラ式ロッカーアーム構造は、カムローラ１１７ｃを回転自在に支持する支持壁１４１を備えたアーム部１１７ｂと、該アーム部１１７ｂをロッカーアームシャフト１４に対して揺動自在に支持する基部１１７ａとを備えたローラ式ロッカーアーム１１７の構造において、前記支持壁１４１は、前記カムローラ１１７ｃの一側方から該カムローラ１１７ｃの下方に延出するバルブ押圧部１１７ｄを一体に有し、該バルブ押圧部１１７ｄの少なくとも一部が、平面視で前記カムローラ１１７ｃの下方に重なって配置され、前記アーム部１１７ｂは、前記支持壁１４１と前記基部１１７ａとを互いに連結するように単一で構成されるものである。
この構成によれば、カムローラ１１７ｃの下方にバルブ押圧部１１７ｄが重なるようにこれらを近接配置することにより、ロッカーアーム１１７の剛性を確保しながら片持ち構造を実現できると共に軽量化を図ることができる。

前記ローラ式ロッカーアーム１１７は、エンジン搭載状態における平面視で、バルブ６のステム先端面６ｆの少なくとも一部が前記カムローラ１１７ｃに重なるように、該カムローラ１１７ｃの下方に前記バルブ押圧部１１７ｄを配置するものである。
この構成によれば、バルブ６のステム先端面６ｆがカムローラ１１７ｃに重なるように該カムローラ１１７ｃとバルブ押圧部１１７ｄとをより近接させることにより、ロッカーアーム１１７のさらなる剛性向上及び軽量化を図ることができる。

なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、例えば、四気筒以外の並列複数気筒エンジン、Ｖ型又は水平対向等の複数気筒エンジン、単気筒エンジン、クランク軸を車両前後方向に沿わせた縦置きエンジン等、各種形式のレシプロエンジンに適用してもよい。
そして、上記実施例における構成はこの発明の一例であり、当該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。

５ 動弁機構
６ 吸気バルブ（バルブ）
６ｆ ステム先端面（ステム先端）
１４ ロッカーアームシャフト
１５ａ，１６ａ 左右第一カム
１５ｂ，１６ｂ 左右第二カム
１７，１１７ ロッカーアーム（ローラ式ロッカーアーム）
１７ａ，１１７ａ 基部（支持ボス部）
１７ｂ，１１７ｂ アーム部
１７ｃ，１１７ｃ カムローラ
１７ｄ，１１７ｄ バルブ押圧部
１９ｃ 外周面
４１ 左支持壁（支持部）
４２ 右支持壁（支持部）
４１ａ，４２ａ 外側面
ｈｉ，ｈ２，ｈ３，ｈ４，ｈ５ 幅
４４ 上面
４５ 補強部
Ｓ 平面
Ｃ５ 軸線
１４１ 支持壁（支持部）

Claims (8)

1. カムローラを回転自在に支持する支持部を備えたアーム部と、該アーム部をロッカーアームシャフトに対して揺動自在に支持する支持ボス部とを備えたローラ式ロッカーアームの構造において、
   前記支持部は、前記カムローラを挟んで支持するように一対で構成されると共に、これら各支持部の下部を互いに連結するバルブ押圧部を備え、かつ該バルブ押圧部と前記カムローラとの間には前記各支持部を互いに連結する補強部を備え、
   前記アーム部は、前記各支持部の何れか一方と前記支持ボス部とを互いに連結するように単一で構成されることを特徴とするローラ式ロッカーアーム構造。
2. 前記補強部は、前記バルブ押圧部と一体形成されることを特徴とする請求項１に記載のローラ式ロッカーアーム構造。
3. 前記バルブ押圧部の上面は、前記アーム部の延出方向に沿う平面と略平行となるように配置され、前記補強部は、前記カムローラの軸線と直交する断面視で、前記バルブ押圧部の上面と前記カムローラの外周面とで囲まれる領域に合わせて略三角形状に形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のローラ式ロッカーアーム構造。
4. 前記カムローラの軸線との直交方向から見た平面視で、前記アーム部の幅が、該アーム部に連結される前記支持部の幅よりも大きくされることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のローラ式ロッカーアーム構造。
5. 前記カムローラの軸線との直交方向から見た平面視で、前記アーム部の両端部の内、前記支持ボス部に連結される側の端部の幅が、前記支持部に連結される側の端部の幅よりも大きくされることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のローラ式ロッカーアーム構造。
6. 当該ローラ式ロッカーアームは、断面形状の異なる複数のカム間でスライド移動することによりバルブリフト量を異ならせる可変動弁機構に用いられるものであって、
   前記バルブ押圧部の前記カムローラの軸方向に関する長さは、前記各支持部の外側面間の幅よりも大きく、該各支持部の外側面から前記バルブ押圧部の端部が突出することを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載のローラ式ロッカーアーム構造。
7. カムローラを回転自在に支持する支持部を備えたアーム部と、該アーム部をロッカーアームシャフトに対して揺動自在に支持する支持ボス部とを備えたローラ式ロッカーアームの構造において、
   前記支持部は、前記カムローラの一側方から該カムローラの下方に延出するバルブ押圧部を一体に有し、該バルブ押圧部の少なくとも一部が、平面視で前記カムローラの下方に重なって配置され、前記アーム部は、前記支持部と前記支持ボスとを互いに連結するように単一で構成されることを特徴とするローラ式ロッカーアーム構造。
8. 前記ローラ式ロッカーアームは、エンジン搭載状態における平面視で、バルブのステム先端の少なくとも一部が前記カムローラに重なるように、該カムローラの下方に前記バルブ押圧部を配置することを特徴とする請求項７に記載のローラ式ロッカーアーム構造。
   
   

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