JP2508062B2 - ロ−ラベアリングを用いたロツカア−ム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はロッカアームに関し、特にローラベアリング
を用いたロッカアームに関する。

（従来の技術） 内燃エンジンにおける動弁機構は、一般に摩耗や熱膨
張の影響を受け易く、そのために間隙（タペットクリア
ランス）がエンジンの運転中に変化する。そこで、この
間隙を常に適切に補正する装置として油圧式バルプ間隙
補正装置（ラッシュアジャスタ）が採用されている。こ
の油圧式バルブ間隙補正装置を採用することにより、騒
音規制や排気ガス規制等の環境保全の問題に有効に対処
することが可能となり、更に、バルブタイミングを常に
一定に保つことから、エンジンの性能を安定させ、燃費
の向上にも効果があると同時にメンテナンスの一助とも
なる。

このような油圧式バルブ間隙補正装置は動弁機構の種
類に応じて各種のものがあり、例えば、第６図に示すダ
イレクト駆動方式の動弁機構ではカムシャフト20とバル
ブ21のバルブステムの先端との間に間隙補正装置22を、
第７図に示すエンドピボット方式のものはエンドピボッ
ト23と図示しないシリンダヘッドの支持部との間に間隙
補正装置24を、第８図に示すセンタピボット方式のもの
はロッカアーム25とカムシャフト20との間に間隙補正装
置26を、第９図に示すセンタピボット方式のものはロッ
カアーム27とバルブ21のステムの先端との間に間隙補正
装置28を、また第10図に示すプシュロッド方式のものは
一端をロッカアーム29の一端に当接されるプッシュロッ
ド30の他端とカムシャフト20との間に間隙補正装置31を
夫々介在させてバルブクリアランスを適切に補正するよ
うにしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記各油圧式バルブ間隙補正装置はい
ずれもチェックボールを内蔵し、精密、且つ複雑なオイ
ル供給・密封機構に構成するために高価であり、特に４
バルブエンジン等のようにバルブ数が多くなるとこれに
応じて前記油圧式バルブ間隙補正装置を必要とするため
に動弁機構が極めて高価となる。また、エンジンの小型
化に伴い動弁機構に多数の油圧式バルブ間隙補正装置を
装着することはスペース的に困難である等の問題があ
る。更に、油圧式バルブ間隙補正装置はオイルを介して
開弁時の荷重を支えるために、始動後エンジン油圧が立
ち上がるまでの間ドライラッシュとなり、また、オイル
中に空気が混入するとスポンジイとなり間隙を適切に補
正することができなくなる等の不具合がある。

本発明は上述の問題点を解決するためになされたもの
で、簡単な構成で、且つ適切に間隙（バルブクリアラン
ス）を補正可能なローラベアリングを用いたロッカアー
ムを提供することを目的とする。

（問題点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、ローラベ
アリングを備え、カムシャフトの回転に伴い揺動してバ
ルブを開閉させるローラベアリングを用いたロッカアー
ムにおいて、前記ローラベアリングの回転軸を、当該回
転軸の回転中心と前記ローラベアリングの回転中心とを
偏心させて形成し且つ当該回転軸自身を前記ロッカアー
ムに対して回転可能に軸支させて前記ローラベアリング
を揺動可能に軸支すると共に、前記回転軸に巻回され一
端を当該回転軸に他端を前記ロッカアームに係止されて
当該回転軸を回動させて前記ローラベアリングに前記カ
ムシャフト押し付け方向の揺動力を付与するトーション
スプリングと、前記回転軸と前記ロッカアームとの間に
介在され前記カムシャフト押し付け方向への揺動の上限
を規制するストッパとを設けた構成としたものである。

（作用） カムシャフトの回転に伴いローラベアリングを軸支す
る回転軸がトーションスプリングのばね力により当該カ
ムシャフト押し付け方向に回動し、ローラベアリングを
揺動させて間隙（バルブクリアランス）を補正する。こ
の回転軸の回転はストッパによりカムシャフト押し付け
方向への揺動の上限を規制される。

（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。

第１図は本発明に係るロッカアームを適用したエンド
ピボット方式の動弁機構を示し、動弁機構１はポート例
えば、吸気ポート２を開閉するイッレットバルブ３、カ
ムシャフト４、これらのインレットバルブ３とカムシャ
フト４との間に介在されてカムシャフト４の回転に伴い
揺動してインレットバルブ３を往復動させるロッカアー
ム10等により構成される。インレッドバルブ３はバルブ
ステム3aをバルブガイド５により往復動可能に支持され
ると共に、当該バルブステム3aの先端に装着されたバル
ブスプリングリテーナ６とシリンダヘッド上面に配置さ
れたバネ座７との間に縮設されたバルブスプリング８に
より閉弁方向に偏倚力を付与され、吸気ポート２を閉塞
する。

ロッカアーム10はローラベアリングを用いたもので、
中央位置に形成されたローラベアリング収納用の孔10a
内にローラベアリング11を回転軸12を介して回転可能、
且つ当該穴10a内において後述するように揺動可能に軸
支する。このロッカアーム10は一端10bの下面に穿設さ
れた半球状の穴10cをピボット９に揺動可能に冠着支持
され、他端10dの下面をバルブ３のバルブステム3aの端
面に圧接され、ローラベアリング11をカムシャフト４の
カム面4aに圧接させる。

ローラベアリング11を軸支する回転軸12は第２図及び
第３図に示すように大径部12aと、当該大径部12aの両側
に対称に且つ偏心して形成される小径部12b、12bとから
成る偏心軸で、大径部12aはローラベアリング11に内嵌
され、両側の各小径部12b、12bは夫々ロッカアーム10の
孔10aの両側壁略中央に穿設された各軸孔10e、10eに夫
々回転可能に軸支される。この大径部12aの回転中心Oa
と小径部12bの回転中心Obとは所定距離δだけ偏心され
る。尚、この偏心量δは僅少量とされる。

回転軸12の大径部12aは前述したようにローラベアリ
ング11に内嵌されており、従って、当該大径部12aの回
転中心Oaはローラベアリング11の回転中心と一致し、こ
の結果、当該ローラベアリング11の回転中心Oaは回転軸
12の小径部12bの回転中心Obから距離δだけ偏心する。
この結果、ローラベアリング11は回転軸12の回転に伴い
第２図に２点鎖線11′で示すように揺動可能とされる。

回転軸12は各小径部12b、12bのロッカアーム10の各軸
孔10e、10eから突出する各端面に夫々ストッパ13、13を
固着されている。各ストッパ13は所定位置に回転軸12の
回動位置を規制するための係止部13aと、トーションス
プリング14の各先端14b、14bを係止するための係止部13
bとを形成され、これらの各係止部13a、13bは夫々第３
図に示すように内方に略直角に折曲されて一体的に形成
される。

係止部13aはその先端をロッカアーム10の上面10hと僅
かな間隙で対向し、当該上面に沿って回動可能とされ、
第４図に示すように回転軸12の時計方向又は反時計方向
への所定の回動位置において上面10hに当接係止されて
その回動を規制される。即ち、回転軸12は時計方向に回
転してストッパ13の係止部13aがロッカアーム10の上面1
0hの一側に係止されると第２図に示す上限位置Ｈに、反
時計方向に回転して係止部13aが上面10hの他側に係止さ
れると下限位置Ｌに停止する。この結果、回転軸12は上
限位置Ｈ〜下限位置Ｌとの間の角度θだけ回動可能とさ
れ、これに応じてローラベアリング11はこの角度θだけ
揺動可能とされる。また、各係止部13bは夫々各端面を
ロッカアーム10の各側壁と僅かの間隙で対向している。

トーションスプリング14は回転軸12に回転力を付与す
るためのもので、両端14a、14aを夫々コイル状に形成さ
れて回転軸12の各小径部12b、12bのロッカアーム10の各
側壁と各ストッパ13、13との間に巻回され、各先端14
b、14bを夫々各ストッパ13の各係止部13b、13bに係止さ
れてばね力による戻りを規制され、各コイル状の両端14
a、14aの連設部14cをロッカアーム10の下面に係止され
てばね力による戻りを規制されている。そして、このト
ーションスプリング14は回転軸12に図中時計方向の回転
力を付与する。

以下に作用を説明する。

第２図に示すようにローラベアリング11を軸支する回
転軸12はトーションスプリング14のばね力により時計方
向に回動力を付与され、且つ当該回転軸12の回転中心Ob
とローラベアリング11の回転中心Oaとが距離δだけ偏心
しているために当該ローラベアリング11は時計方向に２
点鎖線11′で示すように回動してカム４のカム面4aに圧
接する。この結果、第１図に示すようにバルブ３が閉弁
された状態においてカムシャフト４のカム面4aとローラ
ベーリング11との間に発生するカムクリアランスｄが除
かれて０とされる。

カムシャフト４が矢印で示す時計方向に回転するに伴
いローラベアリング11が反時計方向に回転しつつ当該反
時計方向に回動し、同時に回転軸12が押圧され、ピボッ
ト13を支点として反時計方向に回動してバルブスプリン
グ８のばね力に抗してバルブ３を押圧し開弁させる。

ローラベアリング11はトーションスプリング14を使用
することにより揺動可能範囲θを広くとることを可能と
され、必要クリアランス調整代（バルブクリアランス
ｄ）に対してローラベアリング11の回転中心Oaと回転軸
12の回転中心Obとの偏心量δを小さく設定することを可
能とされ、当該回動により生ずるトーションスプリング
14のばね力と逆方向にローラベアリング11を揺動させる
力（弁荷重×偏心量δ）を極めて小さくすることができ
る。また、ローラベアリング11を使用することによりカ
ムシャフト４の回転により強制的に回転軸12が回転させ
られることもない。この結果、動弁機構の作動時に弁系
の荷重によりローラベアリング11が揺動することなく、
ラッシュアジャスタの機能が果される。

尚、トーションスプリングとして前記トーションスプ
リング14に代えて第５図に示すように、帯状の板の巻ば
ね15を使用し、回転軸12の小径部12bの端面に軸方向に
刻設した溝12g内に一端15aを嵌合係止し、他端15bをロ
ッカアーム10の所定の箇所に突設した突起部10gに巻回
係止して当該回転軸12に回転力を付与するようにしても
よい。

また、本実施例においてはエンドピボット方式のロッ
カアームに適用した場合について記述したがこれに限る
ものではなく、他のセンタピボット方式、ダイレクト方
式、或いはプッシュロッド方式のバケット、タペット等
の各方式のものにも適用することが可能である。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、ローラベアリン
グを備え、カムシャフトの回転に伴い揺動してバルブを
開閉させるローラベアリングを用いたロッカアームにお
いて、前記ローラベアリングの回転軸を、当該回転軸の
回転中心と前記ローラベアリングの回転中心とを偏心さ
せて形成し且つ当該回転軸自身を前記ロッカアームに対
して回転可能に軸支させて前記ローラベアリングを揺動
可能に軸支すると共に、前記回転軸に巻回され一端を当
該回転軸に他端を前記ロッカアームに係止されて当該回
転軸を回動させて前記ローラベアリングに前記カムシャ
フト押し付け方向の揺動力を付与するトーションスプリ
ングと、前記回転軸と前記ロッカアームとの間に介在さ
れ前記カムシャフト押し付け方向への揺動の上限を規制
するストッパとを設けたことにより、簡単な構成であり
ながらバルブクリアランスを除去することが可能とな
り、しかも、油圧を使用しないためにドライラッシュ或
いはスポンジイ等が発生することがない。更に、構造が
簡単であるために小型、軽量化を図ることが可能とな
り、且つ安価にロッカアームを構成することができ、こ
れに伴い、特に４ハルブエンジンのように多数の動弁機
構を必要とするエンジンに対しては極めて有効である等
の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るロッカアームを適用した動弁機構
の一実施例を示す構成図、第２図は第１図の一部切欠要
部拡大図、第３図は第２図に示すロッカアームの一部切
欠上面図、第４図は第３図のロッカアームの側面図、第
５図はトーションスプリングの他の実施例を示す組付
図、第６図乃至第10図は油圧式バルブ間隙補正装置を使
用した動弁機構を示す図である。 １……動弁機構、２……吸気ポート、３……バルブ、４
……カムシャフト、９……ピボット、10……ロッカアー
ム、11……ローラベアリング、12……回転軸、13……ス
トッパ、14、15……トーションスプリング、δ……偏心
量、θ……揺動角。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ローラベアリングを備え、カムシャフトの
   回転に伴い揺動してバルブを開閉させるローラベアリン
   グを用いたロッカアームにおいて、前記ローラベアリン
   グの回転軸を、当該回転軸の回転中心と前記ローラベア
   リングの回転中心とを偏心させて形成し且つ当該回転軸
   自身を前記ロッカアームに対して回転可能に軸支させて
   前記ローラベアリングを揺動可能に軸支すると共に、前
   記回転軸に巻回され一端を当該回転軸に他端を前記ロッ
   カアームに係止されて当該回転軸を回動させて前記ロー
   ラベアリングに前記カムシャフト押し付け方向の揺動力
   を付与するトーションスプリングと、前記回転軸と前記
   ロッカアームとの間に介在され前記カムシャフト押し付
   け方向への揺動の上限を規制するストッパとを設けたこ
   とを特徴とするローラベアリングを用いたロッカアー
   ム。