JPH08165910A - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回動支点の位置を変更してバルブのリフトタ
イミングを変更し得るロッカーアームを具備した内燃機
関の動弁装置において、カムの駆動力を軽減すること。 【構成】 駆動源であるカム９からバルブ１までの駆動
力伝達経路中の接触箇所の内、少なくとも１か所にロー
ラ１０，１３を設け、接触を転がり接触とする。これに
より、軽い力で第１ロッカーアームが揺動させれるの
で、内燃機関の気筒数が多くなっても、カムの駆動力は
小さくて済む。また、駆動力伝達経路中の接触面の１つ
１２−１を、前記カムの中心を中心とする円弧面とす
る。バルブのリフト量とリフトのタイミングとの関係の
変更は、第２ロッカーアーム１２の回動支点１５Ｃの位
置を矢印ＡまたはＢの方向に移動させることにより行う
が、上記のような円弧面としておくと、前記変更時にロ
ッカーアーム６の位置を変化させることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回動支点の位置を変更
してバルブのリフトタイミングを変更し得るロッカーア
ームを具備した内燃機関の動弁装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関の動弁装置の中には、バルブ開
閉の駆動力を提供するカムから、該駆動力が伝達される
バルブの後端までの間に、回動支点の位置が変更される
ロッカーアームが介在されているものがある。そのロッ
カーアームの回動支点の位置を、カムの中心を中心とし
た円弧に沿って移動することにより、必要に応じてバル
ブのリフトタイミングが変更される。

【０００３】図３は、そのような従来の内燃機関の動弁
装置を示す図である。図３において、１はバルブ、６は
第１ロッカーアーム、６Ｇはガイド溝、７，８はシャフ
ト、８Ｃは中心、９はカム、１２は第２ロッカーアー
ム、１５はシャフト、１５Ｃは中心、Ａ，Ｂは矢印であ
る。第１ロッカーアーム６，第２ロッカーアーム１２
は、いずれも一端に回動支点があるエンドピボットタイ
プのロッカーアームである。

【０００４】カム９は第２ロッカーアーム１２の上面と
接触し、第２ロッカーアーム１２の先端は、ロッカーア
ーム６の上部に設けられたガイド溝６Ｇに嵌められて、
接触している。ガイド溝６Ｇは、前記先端がロッカーア
ーム６から外れないようにするためのものである。ロッ
カーアーム６の下端がバルブ１の後端と接触し、それを
押下することにより、バルブ１を開く。

【０００５】バルブのリフト量とリフトのタイミングと
の関係を変更したい時には、第２ロッカーアーム１２の
シャフト１５の中心１５Ｃを、矢印ＡまたはＢ方向に移
動する。矢印Ａ，Ｂの方向は、カム９のシャフト８の中
心８Ｃを中心とした円弧に沿う方向である。

【０００６】図２は、バルブリフト曲線である。横軸は
時間（タイミング）、縦軸はバルブのリフト量である。
バルブリフト曲線は、バルブのリフト量とリフトのタイ
ミングとの関係を表す特性曲線である。曲線Ｓは、シャ
フト１５の中心１５Ｃが標準位置にある時の曲線であ
る。曲線Ａは、中心１５Ｃが、カム９の中心８Ｃを中心
として図３のＡ方向に移動された時の曲線であり、内燃
機関を高出力としたい場合に適する。曲線ＢはＢ方向に
移動された時の曲線であり、内燃機関を低出力としたい
場合に適する。

【０００７】なお、上記のような内燃機関の動弁装置
は、例えば、特開昭64−53009 号公報に示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】

（問題点）しかしながら、前記した従来の内燃機関の動
弁装置では、多気筒の内燃機関の場合には、動弁装置を
駆動するのに大きな力が必要となるという問題点があっ
た。

【０００９】（問題点の説明）図３を見れば分かるよう
に、前記のような動弁装置では、カム９からバルブ１ま
での駆動力伝達経路中に、何箇所かの摺動接触部分があ
る。即ち、カム９と第２ロッカーアーム１２とは摺動接
触しているし、第２ロッカーアーム１２の先端とガイド
溝６Ｇとは摺動接触している。このような摺動接触をし
つつ、駆動力を伝達するためには、単に駆動力を供給す
るだけでなく、駆動力の伝達途中に介在する摺動接触の
摩擦力に打ち勝つ力をも供給しなければならない。

【００１０】それゆえ、単気筒の場合はさほど強い力を
必要としないといっても、多気筒の場合には前記摩擦力
が重畳されるので、強い力を必要とする。カム９を回転
する力もエンジンから供給されているから、結局、エン
ジンの負荷を増大させることになってしまう。本発明
は、以上のような問題点を解決することを課題とするも
のである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、回動支点の位置を変更してバルブのリ
フトタイミングを変更し得るロッカーアームを具備した
内燃機関の動弁装置において、駆動源であるカムからバ
ルブまでの駆動力伝達経路中の接触箇所の少なくとも１
か所に、接触を転がり接触とするためのローラを設ける
と共に、該駆動力伝達経路中の接触面の１つを前記カム
の中心を中心とする円弧面とすることとした。

【００１２】なお、使用するロッカーアームを第１，第
２の２つとし、第１ロッカーアームは、一端で前記バル
ブの後端と係合接触する手段を有し、他端の接触面を前
記カムの中心を中心とする円弧面とし、第２ロッカーア
ームは、バルブのリフトタイミングを変更する際に位置
が変更される回動支点を有し、回動先端に、前記接触面
と接触する第１のローラおよび前記カムと接触する第２
のローラがシャフトを共通にして設けられているものと
してもよい。

【００１３】

【作 用】回動支点の位置を変更してバルブのリフト
タイミングを変更し得るロッカーアームを具備した内燃
機関の動弁装置において、駆動源であるカムからバルブ
までの駆動力伝達経路中の接触箇所の少なくとも１か所
に、接触を転がり接触とするためのローラを設け、接触
を転がり接触とする。これにより、軽い力でロッカーア
ームが揺動させれるので、内燃機関の気筒数が多くなっ
ても、カムの駆動力は小さくて済む。

【００１４】また、駆動力伝達経路中の接触面の１つを
前記カムの中心を中心とする円弧面とする。バルブのリ
フト量とリフトのタイミングとの関係を変更する時に
は、前記ロッカーアームの回動支点の位置を移動させる
ことにより行うが、上記のような円弧面としておくと、
前記変更時にバルブの後端に係合接触しているロッカー
アームの位置を変化させることがない。

【００１５】

【実施例】本発明は、回動支点の位置を変更してバルブ
のリフトタイミングを変更し得るロッカーアームを具備
した内燃機関の動弁装置において、カムとバルブとの間
の駆動力伝達経路中に介在する摺動接触部分の少なくと
も１つを、ローラによる転がり接触部分に置き換えるこ
とにより、動弁装置を駆動する力を軽減したものであ
る。以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

【００１６】（第１の実施例）図１は、本発明の第１の
実施例を示す図である。符号は図３のものに対応し、２
はバネ、３はバネ受け、４はコッタ、５はアジャスタ、
１０はローラ、１１はシャフト、１２−１は接触面、１
３はローラ、１４はシャフトである。図３の装置と同じ
符号のものは同じものなので、その説明は省略する。

【００１７】第２ロッカーアーム１２の先端にはローラ
１３が取り付けられ、カム９とはローラ１３によって接
触している。シャフト１４は、ローラ１３のシャフトで
ある。第１ロッカーアーム６の一端は、アジャスタ５を
介してバルブ１の後端と係合接触し、他端にはシャフト
１１によりローラ１０が取り付けられている。第２ロッ
カーアーム１２の接触面１２−１は、ローラ１０を介し
て第１ロッカーアーム６と接触する。

【００１８】接触面１２−１は、シャフト８の中心８Ｃ
を中心とする円弧の面となるようにする。その理由は、
シャフト１５の中心１５Ｃの位置をＡまたはＢの方向へ
移動した時、第１ロッカーアーム６の位置が変化しない
ようにするためである（以下に述べる他の実施例でも、
接触面を中心８Ｃを中心とする円弧面としている場合
は、同じ理由からである。）。中心１５Ｃの矢印Ａまた
はＢ方向への移動は、中心８Ｃを中心とした円弧方向へ
の移動であるから、接触面１２−１も同じく中心８Ｃを
中心とする円弧面としておくと、中心１５Ｃが移動され
ても接触面１２−１は以前と同じ円弧に沿って移動する
だけなので、第１ロッカーアーム６を押し上げたり、下
げたりすることがない。

【００１９】カム９が回転すると、ローラ１３を介して
第２ロッカーアーム１２が押し上げられ、その接触面１
２−１と接触しているローラ１０を介して第１ロッカー
アーム６の一端が押し上げられる。第１ロッカーアーム
６はシャフト７を中心として円弧運動し、他端のアジャ
スタ５がバルブ１を押下する。カム９による押し上げ力
がなくなると、バネ２の弾発力により、バルブ１，第１
ロッカーアーム６および第２ロッカーアーム１２は、元
の位置に復帰する。

【００２０】カム９から第１ロッカーアーム６への駆動
力伝達経路での接触は、全てローラによる転がり接触と
されているので、カム９を駆動する力は従来のものに比
べて小となり、多気筒の場合でも軽い力で駆動すること
が可能となる。

【００２１】（第２の実施例）図４は、本発明の第２の
実施例を示す図である。符号は図１のものに対応し、６
−１は接触面、１６はローラ、１７はシャフトである。
この実施例では、第２ロッカーアーム１２だけにローラ
を設ける。第２ロッカーアーム１２の途中にローラ１
３、先端にローラ１６を取り付け、カム９とはローラ１
３で接触し、第１ロッカーアーム６とはローラ１６で接
触するようにする。

【００２２】この実施例でも、カム９から第１ロッカー
アーム６への駆動力伝達経路での接触は、全てローラに
よる転がり接触とされており、駆動力は小さくて済む。
なお、ローラ１６と接触する接触面６−１は、カム９の
中心８Ｃを中心とする円弧面としておく。バルブのリフ
トタイミングを変えたい時は、中心１５Ｃを矢印Ａまた
はＢの方向へ移動する。

【００２３】（第３の実施例）図５は、本発明の第３の
実施例を示す図であり、図６は、この実施例の第２ロッ
カーアーム１２の平面図である。符号は図１，図４のも
のに対応し、１３−１，１３−２はローラである。この
実施例では、第２ロッカーアーム１２の先端に、シャフ
トを共通にする（シャフト１４）２つのローラ１３−
１，１３−２を取り付ける。そして、図６に示すよう
に、ローラ１３−１はカム９と接触し、ローラ１３−２
は第１ロッカーアーム６と接触するように配設する。

【００２４】図１，図４の実施例では、２つのローラ
が、第２ロッカーアーム１２の長手方向の平面内に配置
されている。いわば、空間的には直列に配置されてい
る。そのため、動弁装置の高さが高くなってしまう。そ
の高さを少しでも低くしようとしたのが、この第３の実
施例である。第３の実施例では、２つのローラ１３−
１，１３−２が、第２ロッカーアーム１２の長手方向に
対して横方向に並べて配置されているので、図１，図４
の実施例に比べて、動弁装置の高さを低くすることが出
来る。その他の点は、図４の実施例と同様である。

【００２５】（第４の実施例）図７は、本発明の第４の
実施例を示す図である。（イ），（ロ）は、第４の実施
例の２つの例である。符号は、図１，図４のものに対応
している。第４の実施例は、使用するローラを１個だけ
にすることにより、コストを低く抑えつつ、カム駆動力
を低減すると同時に、動弁装置の高さも低くするという
ことを目的としたものである。

【００２６】カム９と第２ロッカーアーム１２とは、ロ
ーラ１３を介して接触しているが、第２ロッカーアーム
１２の接触面と第１ロッカーアーム６の接触面６−１と
の接触は、ローラを介していない。カム９との接触部分
にローラを用いただけだから、いずれの接触もローラに
よる接触とした実施例（例、図４）に比べて、摩擦力は
大きい。しかし、ローラを１つ省略すると、図４等の実
施例に比べて、動弁装置の高さを低くすることが出来る
し、コストを安くすることが出来る。従って、気筒数が
それほど多くない場合は、この実施例で充分である。

【００２７】（第５の実施例）図８は、本発明の第５の
実施例を示す図である。符号は、図７のものに対応して
いる。これも、ローラを１つとしてコストを低く抑えつ
つカムの駆動力を低減し、同時に動弁装置の高さを低く
することを目的としている。第２ロッカーアーム１２の
カム９と接触する面１２−２は平面とし、第１ロッカー
アーム６のローラ１０と接触する面１２−１は、シャフ
ト８の中心８Ｃを中心とする円弧の面とする。

【００２８】第４の実施例との相違は、ローラの取り付
け箇所の相違にある。第４の実施例では、ローラが第２
ロッカーアーム１２に取り付けられているのに対し、第
５の実施例では、第１ロッカーアーム６に取り付けられ
ている。

【００２９】（第６の実施例）図９は、本発明の第６の
実施例を示す図である。これは、第２ロッカーアーム１
２のみならず、第１ロッカーアーム６も、シャフト７が
端部に設けられている、いわゆるエンドピボットタイプ
のロッカーアームを用いている場合の例である。２つの
ローラ１０，１３が、図１の実施例と同様、直列的に配
設されている。第２ロッカーアーム１２の接触面１２−
１は、カム９のシャフト８の中心８Ｃを中心とする円弧
面とされている。

【００３０】（第７の実施例）図１０は、本発明の第７
の実施例を示す図である。符号は、図１，図４のものに
対応し、１８はタペット、１９はシムである（なお、こ
の例ではロッカーアームが第１ロッカーアーム６だけで
あるので、ここでは単に「ロッカーアーム」ということ
にする）。これは、本発明をダイレクトアタックタイプ
の動弁装置に適用した例である。

【００３１】タペット１８の頂部には、表面が平らなシ
ム１９を装備し、エンドピボットタイプのロッカーアー
ム６の接触面６−１と接触させる。接触面６−１は、カ
ム９のシャフト８の中心８Ｃを中心とする円弧面として
おく。ロッカーアーム６にはローラ１０が取り付けられ
ていて、このローラ１０を介してカム９と接触する。ロ
ッカーアーム６とカム９との接触は、ローラ１０による
転がり接触であるので、カム９の駆動力は軽減される。

【００３２】リフト量とリフトのタイミングとの関係を
変化させようとする場合は、ロッカーアーム６のシャフ
ト７の中心７Ｃを、カム９のシャフト８の中心８Ｃを中
心とする円弧に沿って、Ａ方向またはＢ方向に移動させ
る。接触面６−１は、中心８Ｃを中心とする円弧面とさ
れているので、中心７Ｃを上記のように移動させても、
そのためにシム１９を押下したりすることはない。

【００３３】（第８の実施例）図１１は、本発明の第８
の実施例である。符号は図１０のものに対応し、１９−
１はシム表面である。シム表面１９−１は、カム９のシ
ャフト８の中心８Ｃを中心とする円弧面とされている。
ロッカーアーム６の先端に取り付けられているローラ１
０は、シム表面１９−１と接触させられている。ロッカ
ーアーム６の接触面６−１は、平面とされ、カム９と接
触させられている。その他の点は、図１０の実施例と同
様である。

【００３４】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、回動
支点の位置を変更してバルブのリフトタイミングを変更
し得るロッカーアームを具備する内燃機関の動弁装置に
おいて、カムからバルブまでの駆動力伝達経路中の接触
箇所の内、少なくとも１か所にローラを設け、接触を転
がり接触とするので、内燃機関の気筒数が多くなっても
カムの駆動力は小さくて済む。また、駆動経路中の接触
面の１つを、カムの中心を中心とする円弧面とするの
で、バルブのリフト量とリフトのタイミングとの関係を
変更する際、バルブの後端に係合接触しているロッカー
アームの位置を変化させてしまうことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例を示す図

【図２】 バルブリフト曲線

【図３】 従来の内燃機関の動弁装置を示す図

【図４】 本発明の第２の実施例を示す図

【図５】 本発明の第３の実施例を示す図

【図６】 第３の実施例の第２ロッカーアームの平面図

【図７】 本発明の第４の実施例を示す図

【図８】 本発明の第５の実施例を示す図

【図９】 本発明の第６の実施例を示す図

【図１０】 本発明の第７の実施例を示す図

【図１１】 本発明の第８の実施例を示す図

【符号の説明】

１…バルブ、２…ばね、３…バネ受け、４…コッタ、５
…アジャスタ、６…第１ロッカーアーム、７，８…シャ
フト、９…カム、１０…ローラ、１１…シャフト、１２
…第２ロッカーアーム、１３，１３−１，１３−２…ロ
ーラ、１４，１５…シャフト、１５Ｃ…中心、１６…ロ
ーラ、１７…シャフト、１８…タペット、１９…シム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回動支点の位置を変更してバルブのリフ
   トタイミングを変更し得るロッカーアームを具備した内
   燃機関の動弁装置において、駆動源であるカムからバル
   ブまでの駆動力伝達経路中の接触箇所の少なくとも１か
   所に、接触を転がり接触とするためのローラを設けると
   共に、該駆動力伝達経路中の接触面の１つを前記カムの
   中心を中心とする円弧面としたことを特徴とする内燃機
   関の動弁装置。
2. 【請求項２】 一端で前記バルブの後端と係合接触する
   手段を有し、他端の接触面が前記カムの中心を中心とす
   る円弧面とされている第１ロッカーアームと、バルブの
   リフトタイミングを変更する際に位置が変更される回動
   支点を有し、回動先端に、前記接触面と接触する第１の
   ローラおよび前記カムと接触する第２のローラがシャフ
   トを共通にして設けられている第２ロッカーアームとを
   具えることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の動弁
   装置。