JP3526757B2 - 内燃機関用動弁装置 - Google Patents

内燃機関用動弁装置

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JP3526757B2
JP3526757B2 JP22031198A JP22031198A JP3526757B2 JP 3526757 B2 JP3526757 B2 JP 3526757B2 JP 22031198 A JP22031198 A JP 22031198A JP 22031198 A JP22031198 A JP 22031198A JP 3526757 B2 JP3526757 B2 JP 3526757B2
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    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/26Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
    • F01L1/267Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder with means for varying the timing or the lift of the valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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  • Transmission Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ローラを相互間に
挟むように並列する一対の支持壁をカムフォロア本体に
一体に形成し、その両支持壁にそれぞれ形成した貫通孔
内に、ローラを回転自在に支持するローラ軸の両端部外
周をそれぞれ支持させるようにしたローラ付きカムフォ
ロアを用いた内燃機関用動弁装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】上記ローラ付きカムフォロアは、カムに
接するローラにより、カムフォロアのカムに対する摺動
性や追従性を高めるようにしたものであって、従来から
内燃機関用動弁装置などにおいて広く用いられている。
【0003】ところで従来の上記ローラ付きカムフォロ
アでは、ローラ軸の固定方法として、例えば特開平5−
321999号公報に示されるように軸の両端面をかし
めポンチにて叩いて、かしめるようにしたものや、或い
は実開昭57−98350号公報に示されるようにボル
ト状のローラ軸を用いて、その軸端を支持壁の外側でナ
ットにて締付け固定するようにしたものが知られてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記かしめに
よる固定では、かしめ加工設備を特別に必要としてコス
トが嵩む問題がある。また特に中空のローラ軸を用いた
場合には、かしめ加工に起因してローラ軸に変形や歪み
を生じ易く、特にその外周面に変形や歪みが生じた場合
にはローラ転動面が滑らかでなくなり、該転動面上をロ
ーラがスムーズに回転し得ない等の不都合を来たし、ま
た特にローラ軸の中空部に、弁作動態様変更のためにカ
ムフォロア相互間を連結可能な切換ピンを摺動可能に嵌
合させた場合には、該ローラ軸内周面の変形や歪みによ
り切換ピンの摺動性を損ない、弁作動態様の切換えを的
確には行い得ないことがある。
【0005】一方、上記ボルト・ナットによる固定で
は、ボルトの頭部やナットが支持壁の外側面より張出
し、カムフォロアの幅(ローラ軸に沿う方向の最大寸
法)が必要以上に大きくなってしまう問題がある。
【0006】本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたも
のであって、従来のものの上記問題を解決することがで
きる内燃機関用動弁装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1の発明は、一対のローラ付きカムフォロアを
互いに隣接配置すると共に、それらカムフォロアの各ロ
ーラを一対のカムにそれぞれ接触させ、それらカムフォ
ロアの少なくとも一方を機関弁に連動連結させ、その両
カムフォロアにその相互に跨がって摺動し得るように設
けられた切換ピンの移動により、両カムフォロア相互の
連結状態と連結解除状態とを切換可能として前記機関弁
の弁作動特性を変更できるようにした内燃機関用動弁装
置において、前記各カムフォロアは、ローラを相互間に
挟むように並列する一対の支持壁を一体に有するカムフ
ォロア本体と、その両支持壁の貫通孔内に両端部外周が
それぞれ嵌合支持されると共に中間部においてローラを
回転自在に支持する中空のローラ軸とより構成され、そ
の一方の支持壁の貫通孔内周面には、その周方向に沿っ
て延びる第1溝が、またローラ軸の一端部外周面には前
記第1溝に対応した第2溝がそれぞれ形成され、それら
第1,第2溝には、前記ローラ軸と支持壁との軸方向相
対移動を規制するようにその両溝の内面に跨がって係合
し得るC字状の弾性止め具が装着され、前記切換ピン
は、前記両カムフォロアのローラ軸内周面に摺動可能に
嵌合され、その両カムフォロアは、その各々のローラ軸
の、第2溝が形成されていない他端部を相互に隣接させ
るように配置されることを特徴としている。
【0008】また請求項2の発明は、一対のローラ付き
カムフォロアを互いに隣接配置すると共に、それらカム
フォロアの各ローラを一対のカムにそれぞれ接触させ、
それらカムフォロアの少なくとも一を機関弁に連動連
結させ、その両カムフォロアにその相互に跨がって摺動
し得るように設けられた切換ピンの移動により、カムフ
ォロア相互の連結状態と連結解除状態とを切換可能とし
て前記機関弁の弁作動特性を変更できるようにした内燃
機関用動弁装置において、前記各カムフォロアは、ロー
ラを相互間に挟むように並列する一対の支持壁を一体に
有するカムフォロア本体と、その両支持壁の貫通孔内に
両端部外周がそれぞれ嵌合支持されると共に中間部外周
においてニードルを介してローラを回転自在に支持する
中空のローラ軸とより構成され、その一方の支持壁の貫
通孔内周面には、その周方向に沿って延びる第1溝が、
またローラ軸の一端部外周面には前記第1溝に対応した
第2溝がそれぞれ形成され、それら第1,第2溝には、
前記ローラ軸と支持壁との軸方向相対移動を規制するよ
うにその両溝の内面に跨がって係合し得るC字状の弾性
止め具が装着され、前記切換ピンは、前記両カムフォロ
アのローラ軸内周面に摺動可能に嵌合され、その両カム
フォロアは、その各々のローラ軸の、第2溝が形成され
ていない他端部を相互に隣接させるように配置され、
記ローラ軸の外周面は、その中央のニードル転動面か
ら、両貫通孔の内端縁を超えてその外側領域まで少なく
とも硬化処理され、前記硬化処理は第2溝の手前で止め
られていることを特徴とする
【0009】更に請求項の発明は、請求項1発明の
特徴に加えて、前記ローラ軸外周面の第2溝の内面が硬
化処理されていることを特徴とし、更に請求項の発明
は、請求項1〜の何れかの発明の特徴に加えて、中空
に形成された前記ローラ軸の、少なくとも前記切換ピン
が出入りする端部が硬化処理されていることを特徴とす
る。
【0010】各請求項の発明の特徴によれば、ローラ軸
と支持壁貫通孔との嵌合面間(第1,第2溝間)に配し
たC字状弾性止め具がローラ軸の支持壁貫通孔に対する
軸方向相対摺動を確実に阻止し得るため、かしめ加工設
備を特別に用いなくてもローラ軸を支持壁に簡単に抜け
止めできるようになり、その上、支持壁の外側面にはロ
ーラ軸固定のための張出し部が存在せず、それだけカム
フォロアの幅を狭くすることが可能である。
【0011】また特に請求項1,2の発明の特徴によれ
ば、ローラ軸を中空にしたにも拘わらず、それの固定に
当たっては、かしめによる場合のようにローラ軸に変形
や歪みが生じる恐れはないから、その外周面(ローラ転
動面)や内周面(切換ピン摺動面)が滑らかに形成さ
れ、そのため、その外周面をローラが常にスムーズに回
転し、またその内周面を切換ピンがスムーズに摺動す
。しかもカムフォロア本体及びローラ軸の、第1及び
第2溝が形成されていない(従って剛性の低下していな
い)側の端部において、弁作動特性変更のための切換ピ
ンの出し入れが行なわれるため、その出し入れを常に安
定してスムーズに行えるようになり、また特に切換ピン
が2個のローラ軸に跨がった状態、即ち相隣なるカムフ
ォロア本体相互の連結状態に於いても、その連結荷重を
剛性の比較的高い部分で受けることができる。
【0012】さらに請求項2の発明の特徴によれば、ロ
ーラ軸の外周面は、その中央のニードル転動面から、両
貫通孔の内端縁を超えてその外側領域まで少なくとも硬
化処理されているため、そのニードル転動面の摩耗が低
減され、その上、カムからの大きな叩かれ荷重(剪断荷
重)が作用するローラ軸外周部の、支持壁とローラとの
境界部分(即ち各貫通孔内端縁の近傍部)を効果的に補
強して、その剪断荷重によるローラ軸の変形、破損が効
果的に回避される。しかも前記硬化処理は、第2溝の手
前で止められるため、第2溝の溝加工を、高硬度の硬化
処理面に邪魔されずに簡単且つ迅速に行うことができ
る。
【0013】また特に請求項3の発明の特徴によれば
ーラ軸外周面の第2溝の内面を硬化処理したことで、
該溝内における弾性止め具の振動、摺動に伴う溝内面の
摩耗が低減され、更にまた請求項の発明の特徴によれ
ば、中空ローラ軸の、少なくとも切換ピンが出入りする
端部を硬化処理したことで、相隣なるカムフォロアのロ
ーラ軸相互間での切換ピンの受渡しに伴うローラ軸端部
の摩耗が低減される。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、添付図面
に例示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説
明する。
【0015】添付図面において、図1は、ーラ付きカ
ムフォロアを組み込んだ内燃機関用動弁装置の一例を示
す要部断面図、図2は図1の2−2線拡大断面図であっ
て、特に(A)はカムフォロア相互の連結状態を、また
(B)は連結解除状態をそれぞれそれぞれ示す。また図
3は図2の3−3線断面図、図4は、カムフォロア本体
における第1溝の加工工程を簡略的に説明するための説
明図、図5はローラ軸の第1変形例を、図はローラ軸
の第2変形例を、図はローラ軸の第3変形例をそれぞ
れ示す斜視図である。
【0016】先ず、本発明のローラ付きカムフォロアを
4サイクル内燃機関の動弁装置に実施した場合の施例
を図1〜図4を参照して説明する。
【0017】図1,2において、機関本体Eの上部に
は、ローラ付きカムフォロアとしてのローラ付きロッカ
アーム11 ,12 が2個並べて隣接配置されると共に、
該機関本体Eに固定の共通のロッカ軸3に揺動可能に支
持される。その第1,第2ロッカアーム11 ,12 の各
ローラR,Rは、機関本体Eに回転自在に支持されて内
燃機関のクランク軸(図示せず)に連動回転するカム軸
8上に並ぶ2個のカム(図示例では低速用カムC1 ,高
速用カムC2 )にそれぞれ接している。低速用カムC1
及び高速用カムC2 は機関の低速運転及び高速運転にそ
れぞれ対応すべく形成され、しかも高速用カムC2 の方
が低速用カムC1 よりも高リフトに形成される。
【0018】各ロッカアーム11 ,12 のロッカアーム
本体2にはその長手方向中間部に軸孔2aが形成され、
この軸孔2aにロッカ軸3が相対回動自在に貫通され
る。その各ロッカアーム本体2の基部にはアジャストボ
ルト4がねじ込まれており、そのねじ込み位置はロック
ナット5により固定される。そのアジャストボルト4の
下端には、機関本体Eにそれぞれ上下摺動可能に支持さ
れた1気筒当り2個の機関弁としての吸気弁V1 ,V2
の上端がそれぞれ当接され、それら弁V1 ,V2 は、弁
ばね6の弾発力により常に閉弁方向(アジャストボルト
4との当接方向)へ付勢されている。
【0019】また各ロッカアーム本体2の先部にはロー
ラ軸7を介してローラRが回転自在に取付けられ、それ
らローラRの外周面に前記カムC1 ,C2 が弁ばね6の
弾発力に基づき圧接される。而してクランク軸に連動回
転して低速用及び高速用カムC1 ,C2 が回転すれば、
それらカムにローラRを介してそれぞれ当接する第1及
び第2ロッカアーム11 ,12 がロッカ軸3回りに上下
揺動して、対応する吸気弁V1 ,V2 を開閉作動させる
ことができる。
【0020】次に図2〜4を併せて参照してローラR及
びローラ軸7の取付構造(両ロッカアーム11 ,12
も基本的に同様の取付構造)を具体的に説明する。各ロ
ッカアーム11 ,12 におけるロッカアーム本体2の先
部には、ローラRを相互間に挟むように間隔をおいて並
列する一対の支持壁Wa,Wbを有するフォーク状のロ
ーラ保持部Hが一体に形成される。その各支持壁Wa,
Wbには、それらを横切る貫通孔9a,9bが同一軸線
上に形成されており、その両貫通孔9a,9b内にロー
ラ軸7の両端部外周がそれぞれ嵌合支持される。
【0021】ローラ軸7は、少なくとも一端が開放され
且つ全長に亘り等径の中空円筒状に形成されており、そ
の長手方向中央部7mの外周面はローラ転動面とされ、
該面には前記ローラRの内周が、その周方向に並ぶ多数
のニードルNを介して回転自在に支持される。またロー
ラ軸7の両外端面は、両支持壁Wa,Wbの両外側面よ
り張り出さないように(特に図示例では両外側面と面一
になるように)形成される。一方、各支持壁Wa,Wb
の貫通孔9a,9bは、その全幅に亘り同一内径の円弧
孔に形成されており、しかもその内径がローラ軸7の外
径と略同一に設定されていて、その両端部7a,7bと
密に(即ち摺動は可能であるがガタの無いように)嵌合
される。
【0022】一方の支持壁(図示例では第2支持壁W
b)の貫通孔9b内周面には、その周方向に延びる横断
面C字状の第1溝g1 が形成される。またローラ軸7
の、前記一方の支持壁Wbに対応する一端部7bの外周
面には、第1溝g1 に対応してその周方向に延びる横断
面C字状の第2溝g2 が形成される。而して前記貫通孔
9bとローラ軸7の一端部7bとの嵌合面間には、第
1,第2溝g1 ,g2 の相互間にC字状の中空部Gが形
成され、そこに、該中空部Gと略同形のC字状に形成さ
れる金属製のサークリップLが装着され、このサークリ
ップLが本発明の弾性止め具を構成する。
【0023】前記中空部Gへのセット状態に於いてサー
クリップLは、その一端面が前記両溝g1 ,g2 の一端
部内面に跨がって、またその他端面が前記両溝g1 ,g
2 の他端部内面に跨がってそれぞれ接触することでロー
ラ軸7と支持壁Wa,Wbとの相対回転を阻止できるよ
うになっており、またそのサークリップLの一側面が前
記両溝g1 ,g2 の一側部内面に跨がって、またその他
側面が前記両溝g1 ,g2 の他側部内面に跨がってそれ
ぞれ接触することでローラ軸7と支持壁Wa,Wbとの
軸方向相対移動を阻止できるようになっている。
【0024】そしてサークリップLは、それの自由状態
で、ローラ軸7の外径(従って貫通孔9a,9bの内
径)や第1溝g1 の内径よりも大径となるように形成さ
れており、従って前記中空部Gへのセット状態でサーク
リップLの外周面は、該サークリップL自体の弾性復元
力に基づき第1溝g1 の内底面に圧接する。またローラ
軸7の第2溝g2 は、そこに嵌め込まれたサークリップ
Lを第2溝g2 内に没入する(即ちサークリップLの外
径がローラ軸7の外径以下となる)まで、第1の治具
(図示せず)を以て強制的に弾性収縮変形させ得るよう
に溝深さが設定されている。尚、サークリップLの両端
部とC字状の中空部Gの両内端部との間には、サークリ
ップLの組付時における径方向弾性変形を無理なく許容
し得るように該クリップの周方向に多少の遊びが設定さ
れている。
【0025】第1及び第2ロッカアーム11 ,12 のロ
ーラ軸7,7は、その各一端部7b,7bが該軸と一体
又は別体の閉塞壁により閉塞され且つその各他端部7
a,7aが開放された有底円筒状に形成されており、し
かもその第2溝gが形成されていない前記他端部7a,
7a相互が隣接するように配置される。
【0026】第1,第2ロッカアーム11 ,12 には、
その相互の連結状態と連結解除状態とを機関の運転状態
に応じて切換可能な連結切換機構Mが設けられる。この
連結切換機構Mは、第1,第2ロッカアーム11 ,12
の相互間を連結状態と連結解除状態とに切換可能とすべ
くその両ロッカアーム11 ,12 のローラ軸7,7の内
周面にその相互間に跨がって摺動し得るように嵌合され
る切換ピンPと、第2ロッカアーム12 のローラ軸7内
周面に摺動可能に嵌合されて切換ピンPの後退限界を規
定する移動規制部材21と、切換ピンP及び規制部材2
1を連結解除側(図2で左側)に付勢する戻しばね22
とを備えている。
【0027】第1ロッカアーム11 の第2支持壁Wb外
側には、ローラ軸7の開放端を閉じる閉塞壁7bwが後
付けで(即ちローラ軸7の組付完了後に)固着されてお
り、この閉塞壁7bwと切換ピンPとの間には作動油室
20が形成される。この作動油室20は、前記閉塞壁7
bw及び第1ロッカアーム11 のロッカアーム本体2に
それぞれ形成される油路23,24を経てロッカ軸3内
の給油路60に常時連通される。この給油路60は、機
関の運転状態に応じて図示しない油圧源と油タンクとに
選択的に連通切換可能となっている。従って給油路60
が油圧源と連通状態にあって、そこから作動油室20に
高圧の作動油が供給された状態では、その油圧により後
退付勢された切換ピンPが図2(A)に示す連結作動状
態(後退限)にあって、ロッカアーム11 ,12 相互を
一体的に連結する。一方、作動油室20が油タンクに連
通した油圧解放状態では、戻しばね22の弾発力により
前進付勢された切換ピンPが図2(B)に示す連結解除
状態(前進限)に有って、ロッカアーム11 ,12 相互
の連結を解除する。尚、このような2ロッカタイプのピ
ン切換式弁作動特性変更機構のメカニズムは、内燃機関
において従来周知であるので、これ以上の説明は省略す
る。
【0028】而して機関の低速運転時には、作動油室2
0内が油圧解放状態に置かれてロッカアーム11 ,12
相互が図2(B)に示す連結解除状態に保持される。こ
の状態では、カム軸8の回転により第1ロッカアーム1
1 が低速用カムC1 に応じ揺動して第1吸気弁V1 を開
閉作動させるのに対し、第2ロッカアーム12 は高速用
カムC2 に応じ第2吸気弁V2 を開閉作動させ、全体と
して低速運転に対応した弁作動態様が得られる。
【0029】また機関の高速運転状態では、作動油室2
0内に作動油圧が供給されてロッカアーム11 ,12
互が図2(A)に示す連結状態に保持される。この状態
では、高速用カムC2 に接している第2ロッカアーム1
2 の揺動量の方が大きいので、第1ロッカアーム11
第2ロッカアーム12 と一体的に揺動して、両吸気弁V
1 ,V2 を高速用カムC2 の形状に対応した高速運転用
の弁作動態様で開閉作動させ、機関出力の向上が図られ
る。
【0030】この施例において中空ローラ軸7の固定
がC字状の弾性サークリップLを用いて行なわれるた
め、かしめによる固定の場合のようにローラ軸7に変形
や歪みが生じる恐れはなく、そのローラ軸7内周面が滑
らかに形成される。従ってこのローラ軸7の内周面を切
換ピンPがスムーズに摺動し得るため、弁作動特性の切
換えが的確に行われる。
【0031】上記構造の各ロッカアーム11 ,12 を製
造するに当たっては、先ず、各々のロッカアーム本体2
を製作し、その後、そのローラ保持部Hにおける第2支
持壁Wbの貫通孔9bに第1溝g1 を切削加工する。こ
の第1溝g1 の加工に際しては、先ず図4の(a)に示
すように溝切りカッタCgを貫通孔9bの内周に沿って
円弧状に送ることで貫通孔9bの内周面に第1溝g1
主要部を切削し、次いで(b)に示す如く溝g1 の両端
面を貫通孔9bの略直径方向に沿った平面fとなるよ
う、同方向に送られる別のカッタ(図示せず)で切削す
る。尚、このように第1溝g1 の両端面を上記平面fに
形成するのは、それがC字状サークリップLの平坦な両
端面と的確に係合して十分な回り止め効果が得られるよ
うにするためである。
【0032】一方、このようなロッカアーム本体2の製
造工程とは別の工程でローラ軸7を製作し、その後、該
軸7の一端部7b外周に第2溝g2 を切削加工し、この
第2溝g2 にサークリップLを嵌め込んでおく。
【0033】次に内周に多数のニードルNを仮組みした
ローラRをロッカアーム本体2の第1,第2支持壁W
a,Wb間の空隙に、該ローラRが両支持壁Wa,Wb
の貫通孔9a,9bに対し同軸となるように第2の治具
(図示せず)を用いて挿入保持し、この保持状態のまま
ローラ軸7をその他端部7aを先にして且つ第1,第2
溝g1 ,g2 の位相を相互に合致させるようにして、第
1支持壁Waの貫通孔9b及びローラR内に順次挿入
し、これと共にその一端部7bを第2支持壁Wbの貫通
孔9bに挿入する。その挿入の際には、前記第1の治具
(図示せず)により予めサークリップLを第2溝g2
に没入した弾性収縮状態に強制保持しておく。そのサー
クリップLは、これが前記挿入に伴い貫通孔9b内に達
した時に前記第1の治具より解放されてその貫通孔9b
内を滑り、そして第1溝g1 と対応する位置まで来ると
自己の弾性復元力で該第1溝g1 内へ拡張変形して正規
のセット状態となる。これにより、ローラ軸7を第2支
持壁Wb(従ってロッカアーム本体2)に一体的に固定
できる。そのローラ軸7の固定後、特に第1ロッカアー
ム11 のロッカアーム本体2においては、その第2支持
壁Wbの外側面に前記閉塞壁7bwを溶接等により固着
する。
【0034】このように第1,第2溝g1 ,g2 の内面
に跨がって係合し得るC字状の弾性サークリップLによ
り、ローラ軸7と支持壁Wa,Wbとの軸方向相対移動
および相対回転を阻止するようにしたので、かしめ加工
設備を特別に必要とすることなくローラ軸7をロッカア
ーム本体2に簡単に固定することができ、それだけコス
ト節減が達成される。しかも支持壁Wa,Wbの外側面
にはローラ軸固定のための張出し部が何も存在せず、そ
れだけロッカアーム1の幅(ローラ軸方向の最大寸法)
を狭くできてロッカアーム1の小型化が図られる。
【0035】また図示例では、ロッカアーム1の軽量化
等を狙ってローラ軸7が中空に形成されているが、斯か
る中空構造であっても、かしめによる場合のようにロー
ラ軸7に変形や歪みが生じる恐れはなく、そのローラ軸
7の内周面(切換ピンPの摺動面)およびローラ軸中央
部7mの外周面(ローラ転動面)を滑らかに形成するこ
とができる。従ってそのローラ軸7の内周面を切換ピン
Pがスムーズに摺動し得るため弁作動特性の切換えが的
確に行われ、またそのローラ転動面上でローラRを常に
スムーズに回転させることができる。
【0036】ところでローラ軸7は、カムCから大きな
叩かれ荷重を受け、特にそのローラ軸7の、各支持壁W
a,WbとローラRとの境界対応部分(即ち各支持壁W
a,Wbの貫通孔9a,9bの内端縁9aE ,9bE
傍部)には、前記叩かれ荷重により最大剪断力が働くも
のであるが、本実施例では、第2溝g2 が上記境界対応
部分よりも軸方向に離隔して配置されているため、該溝
2 の特設に伴う上記境界対応部分の強度低下(具体的
には変形や破損)が効果的に抑えられる。
【0037】その上、ロッカアーム本体2及びローラ軸
7の、第1及び第2溝g1 ,g2 が形成されていない
(従って剛性の低下していない)側の端部において、弁
作動特性変更のための切換ピンPの出し入れを行えるか
ら、その出し入れを安定してスムーズに行うことができ
る。また切換ピンPが図2(A)に示す如く2個のロー
ラ軸7,7に跨がった状態(即ち相隣なるロッカアーム
本体2,2相互の連結状態)に於いても、その連結荷重
を剛性の高い部分で受けることができるため、それだけ
連結強度が高められる
【0038】ころで前記施例において、ローラ軸7
は、それ自体に十分な剛性強度を有するように金属材料
の選択がなされるが、このような材料選択に代えて、又
は加えて、図5〜図7に示すようにローラ軸7の少なく
とも一部を高周波焼入れや浸炭焼入れ等により特別に硬
化処理してもよい。
【0039】例えば、図に示すローラ軸7の外周面
は、その中央のニードル転動面7mから、両貫通孔9
a,9bの内端縁9aE ,9bE を超えてその外側領域
まで硬化処理されているため、そのニードル転動面7m
の摩耗を低減することができて、該転動面上でローラを
長期に亘り円滑に回転させることができる。しかもカム
からの大きな叩かれ荷重(剪断荷重)が作用するローラ
軸7外周部の、支持壁Wa,WbとローラRとの境界部
分(即ち各貫通孔内端縁9aE ,9bE の近傍部)を効
果的に補強できるから、その剪断荷重に起因したローラ
軸7の変形、破損の防止に効果的である。尚、この図示
例のように前記硬化処理を第2溝g2 の手前で止めてお
けば、第2溝g2 の溝加工を、高硬度の硬化処理面に邪
魔されずに簡単且つ迅速に行うことができる。
【0040】また図に示すローラ軸7では、その外周
面の第2溝g2 の内面を(図示例ではニードル転動面も
併せて)高周波焼入れや浸炭焼入れ等により特別に硬化
処理している。この場合には、その第2溝g2 内におけ
る弾性止め具Lの振動、摺動に伴う溝g2 内面の摩耗が
効果的に低減され、該止め具Lによる抜け止め効果が長
期に亘り良好に維持される。
【0041】更に図に示す中空ローラ軸7では、該軸
7の、切換ピンP(P1 ,P2 )が出入りする端部7e
を高周波焼入れや浸炭焼入れ等により特別に硬化処理し
ている。この場合には、相隣なるカムフォロアのローラ
軸7相互間での切換ピンP(P1 ,P2 )の受渡しに伴
うローラ軸端部7eの摩耗が低減される。
【0042】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明
の範囲内で種々の実施例が可能である。例えば前記実施
例では、弾性止め具としてのサークリップCを、これに
対応する形状のC字状溝g1 ,g2 に装着するようにし
て、支持壁Wa,Wbに対するローラ軸7の軸方向相対
移動ばかりか相対回転も規制できるようにしたものを示
したが、本発明では、溝g1 ,g2 の形状を無端環状と
してローラ軸7の軸方向相対移動のみを規制するように
してもよい
【0043】更に前記実施例では、2個のカムフォロア
1 ,12 にそれぞれ吸気弁V1 ,V2 を連動連結し
て、その両弁V1 ,V2 の弁作動特性を2個のカム
1 ,C2 にそれぞれ対応した個別の作動態様と、高リ
フト側のカムC2 に対応した共通の作動態様とに切換え
るようにしたものを示したが、本発明は、2個のカム
フォロア11 ,12 の一方にだけ吸気弁Vを連動連結し
て、その弁作動特性を高速運転に適した作動態様と低速
運転に適した作動態様とに切換えるようにしてもよい
【0044】更に前記施例では、機関弁としての吸気
弁V1 〜V3 について本発明を実施したものを示した
が、この構成に加えて又は代えて、機関弁としての排気
弁について本発明を実施してもよい。
【0045】更に前記施例では、弾性止め具としての
サークリップLをローラ軸7の第2溝g2 内に弾性収縮
変形させた状態で、ローラ軸7を支持壁Wbの貫通孔9
b内に挿入することにより、該サークリップLを貫通孔
9bの第1溝g1 側へ係合させるようにしたものを示し
たが、本発明では、C字状の弾性サークリップLを支持
壁Wbの貫通孔9bの第1溝g1 内に弾性拡張変形させ
た状態で、ローラ軸7を支持壁Wbの貫通孔9b内に挿
入することにより、該サークリップLをローラ軸7の第
2溝g2 側へ係合させるようにしてもよい。
【発明の効果】以上のように発明によれば、ローラ付
きカムフォロアのローラ軸の一端部と、カムフォロア本
体の一方の支持壁貫通孔との嵌合面間(第1,第2溝
間)に配したC字状弾性止め具により、ローラ軸の支持
壁貫通孔に対する軸方向相対摺動を確実に阻止できるよ
うにしたので、かしめ加工設備を特別に用いなくてもロ
ーラ軸を支持壁に簡単に抜け止めできるようになり、そ
の上、支持壁の外側面にはローラ軸固定のための張出し
部が存在せず、それだけカムフォロアの幅を狭くするこ
とが可能となる。
【0046】また特に請求項1,2の各発明によれば、
ローラ軸を中空として、そのローラ軸内周面に、相隣な
るカムフォロア相互の連結状態と連結解除状態とを切換
えるための切換ピンを摺動可能に嵌合させるようにした
ので、ローラ軸をカムフォロア相互の連結機構の一部に
兼用でき、それだけ構造の簡素化が図られる。またロー
ラ軸を中空にしたにも拘わらず、それの固定に当たって
は、かしめによる場合のようにローラ軸に変形や歪みが
生じる恐れはないから、その外周面(ローラ転動面)や
内周面(切換ピン摺動面)を極力滑らかに形成でき、従
ってローラ軸外周面におけるローラの回転がスムーズで
あるばかりか、そのローラ軸内周面において切換ピンを
スムーズに摺動させることができて弁作動特性の切換え
が的確になされる。しかもカムフォロア本体及びローラ
軸の、第1及び第2溝が形成されていない(従って剛性
の低下していない)側の端部において、弁作動特性変更
のための切換ピンの出し入れを行えるようにしたので、
その出し入れを常にスムーズに行なわせることができ
る。また切換ピンが2個のローラ軸に跨がった状態、即
ち相隣なるカムフォロア相互の連結状態に於いても、そ
の連結荷重を剛性の比較的高い部分で受けることができ
るため、連結強度を高める上で有利である。
【0047】さらに請求項2の発明によれば、ローラ軸
の外周面は、その中央のニードル転動面から、両貫通孔
の内端縁を超えてその外側領域まで少なくとも硬化処理
されているため、そのニードル転動面の摩耗を低減する
ことができて、該転動面上でローラを長期に亘り円滑に
回転させることができ、その上、カムからの大きな叩か
れ荷重(剪断荷重)が作用するローラ軸外周部の、支持
壁とローラとの境界部分(即ち各貫通孔内端縁の近傍
部)を効果的に補強して、その剪断荷重によるローラ軸
の変形、破損を効果的に回避することができる。しかも
前記硬化処理は、第2溝の手前で止められるため、第2
溝の溝加工を、高硬度の硬化処理面に邪魔されずに簡単
且つ迅速に行うことができる。
【0048】また特に請求項3の発明によれば、ローラ
軸外周面の第2溝内面を硬化処理したので、該溝内にお
ける弾性止め具の振動、摺動に伴う溝内面の摩耗が低減
され、従って弾性止め具による抜け止め効果が長期に亘
り良好に維持される。
【0049】また特に請求項の発明によれば、中空ロ
ーラ軸の、少なくとも切換ピンが出入りする端部を硬化
処理したので、相隣なるカムフォロアのローラ軸相互間
での切換ピンの受渡しに伴うローラ軸端部の摩耗が低減
される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るローラ付きカムフォロ
アを組み込んだ内燃機関用動弁装置の一例を示す要部断
面図
【図2】図1の2−2線拡大断面図であって、特に
(A)はカムフォロア相互の連結状態を、また(B)は
連結解除状態をそれぞれそれぞれ示す
【図3】図2の3−3線断面図
【図4】カムフォロア本体における第1溝の加工工程を
簡略的に説明するための説明図
【図5】ローラ軸の第1変形例を示す斜視図
【図6】ローラ軸の第2変形例を示す斜視図
【図7】ローラ軸の第3変形例を示す斜視図
【符号の説明】
1 ,C 2 ・・複数のカムとしての低速用カム,高速用
1 ・・・第1溝 g2 ・・・第2溝 L・・・・弾性止め具としてのサークリッ P・・・・切換ピ R・・・・ローラ V1 2 ・・機関弁としての吸気弁 Wa・・・他方の支持壁としての第1支持壁 Wb・・・一方の支持壁としての第2支持壁 11 2 ・・複数のカムフォロアとしての第1〜第3
ロッカアー 2・・・・カムフォロア本体としてのロッカアーム本体 7・・・・ローラ軸 7a・・・他端部 7b・・・一端部 7e・・・端部 9a,9b・・貫通孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−65813(JP,A) 特開 平6−221125(JP,A) 実開 平7−8508(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01L 13/00 301 F01L 1/18 F16H 53/06

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対のローラ付きカムフォロア(11
    2 )を互いに隣接配置すると共に、それらカムフォロ
    ア(11 ,12 )の各ローラ(R,R)を一対のカム
    (C1 ,C2 )にそれぞれ接触させ、それらカムフォロ
    ア(11 ,12 )の少なくとも一方を機関弁(V1 ,V
    2 )に連動連結させ、その両カムフォロア(11
    2 )にその相互に跨がって摺動し得るように設けられ
    た切換ピン(P)の移動により、両カムフォロア
    (11 ,12 )相互の連結状態と連結解除状態とを切換
    可能として前記機関弁(V1 ,V2 )の弁作動特性を変
    更できるようにした内燃機関用動弁装置において、 前記各カムフォロア(11 ,12 )は、ローラ(R)を
    相互間に挟むように並列する一対の支持壁(Wa,W
    b)を一体に有するカムフォロア本体(2)と、その両
    支持壁(Wa,Wb)の貫通孔(9a,9b)内に両端
    部(7a,7b)外周がそれぞれ嵌合支持されると共に
    中間部においてローラ(R)を回転自在に支持する中空
    のローラ軸(7)とより構成され、その一方の支持壁
    (Wb)の貫通孔(9b)内周面には、その周方向に沿
    って延びる第1溝(g1 )が、またローラ軸(7)の一
    端部(7b)外周面には前記第1溝(g1 )に対応した
    第2溝(g2 )がそれぞれ形成され、それら第1,第2
    溝(g1 ,g2 )には、前記ローラ軸(7)と支持壁
    (Wa,Wb)との軸方向相対移動を規制するようにそ
    の両溝(g1 ,g2 )の内面に跨がって係合し得るC字
    状の弾性止め具(L)が装着され、前記切換ピン(P)
    は、前記両カムフォロア(11 ,12 )のローラ軸
    (7)内周面に摺動可能に嵌合され、その両カムフォロ
    ア(11 ,12 )は、その各々のローラ軸(7,7)
    の、第2溝(g2 )が形成されていない他端部(7a,
    7a)を相互に隣接させるように配置されることを特徴
    とする、内燃機関用動弁装置。
  2. 【請求項2】 一対のローラ付きカムフォロア(11
    2 )を互いに隣接配置すると共に、それらカムフォロ
    ア(11 ,12 )の各ローラ(R,R)を一対のカム
    (C1 ,C2 )にそれぞれ接触させ、それらカムフォロ
    ア(11 ,12 )の少なくとも一を機関弁(V1 ,V
    2 )に連動連結させ、その両カムフォロア(11
    2 )にその相互に跨がって摺動し得るように設けられ
    た切換ピン(P)の移動により、カムフォロア
    (11 ,12 )相互の連結状態と連結解除状態とを切換
    可能として前記機関弁(V1 ,V2 )の弁作動特性を変
    更できるようにした内燃機関用動弁装置において、 前記各カムフォロア(11 ,12 )は、ローラ(R)を
    相互間に挟むように並列する一対の支持壁(Wa,W
    b)を一体に有するカムフォロア本体(2)と、その両
    支持壁(Wa,Wb)の貫通孔(9a,9b)内に両端
    部(7a,7b)外周がそれぞれ嵌合支持されると共に
    中間部外周においてニードル(N)を介してローラ
    (R)を回転自在に支持する中空のローラ軸(7)とよ
    り構成され、その一方の支持壁(Wb)の貫通孔(9
    b)内周面には、その周方向に沿って延びる第1溝(g
    1 )が、またローラ軸(7)の一端部(7b)外周面に
    は前記第1溝(g1 )に対応した第2溝(g2 )がそれ
    ぞれ形成され、それら第1,第2溝(g1 ,g2 )に
    は、前記ローラ軸(7)と支持壁(Wa,Wb)との軸
    方向相対移動を規制するようにその両溝(g1 ,g2
    の内面に跨がって係合し得るC字状の弾性止め具(L)
    が装着され、前記切換ピン(P)は、前記両カムフォロ
    ア(11 ,12 )のローラ軸(7)内周面に摺動可能に
    嵌合され、その両カムフォロア(1 1 ,1 2 )は、その
    各々のローラ軸(7,7)の、第2溝(g 2 )が形成さ
    れていない他端部(7a,7a)を相互に隣接させるよ
    うに配置され、前記ローラ軸(7)の外周面は、その中
    央のニードル転動面から、両貫通孔(9a,9b)の内
    端縁(9aE ,9bE )を超えてその外側領域まで少な
    くとも硬化処理され、前記硬化処理は第2溝(g2 )の
    手前で止められていることを特徴とする、内燃機関用動
    弁装置。
  3. 【請求項3】 前記ローラ軸(7)外周面の第2溝(g
    2 )の内面が硬化処理されていることを特徴とする、請
    求項1記載の内燃機関用動弁装置。
  4. 【請求項4】 中空に形成された前記ローラ軸(7)
    の、少なくとも前記切換ピン(P)が出入りする端部
    (7e)が硬化処理されていることを特徴とする、請求
    項1〜の何れかに記載の内燃機関用動弁装置。
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