JP2001073722A - ローラ式ロッカアーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 揺動アームの軽量化を図り動弁系の慣性ロス
を低減でき、潤滑油の供給も容易にできるローラ式ロッ
カアームを供する。 【解決手段】 揺動枢支部31ａ（32ａ）から延出した揺
動アーム31ｂ（32ｂ）の先端に回転自在に軸支されたロ
ーラ33（34）がカム35ａ（35ｂ）と接して揺動するロー
ラ式ロッカアームにおいて、揺動アーム31ｂ（32ｂ）が
ローラ33（34）の片側にのみ設けられ、その先端に一体
に形成された支軸31ｃ（32ｃ）がローラ33（34）を軸支
するローラ式ロッカアーム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の動弁系
においてカムにより揺動してバルブの開閉を行うロッカ
アームに関する。

【０００２】

【従来の技術】斯かるロッカアームは、揺動アームの端
部がカムに接して揺動するので、カムとの接触部のフリ
クションを低減するために揺動アームの端部にローラを
回転自在に支持するようにしたローラ式ロッカアームが
既に提案されている。

【０００３】このローラ式ロッカアームは、一般に揺動
枢支部から延出した揺動アームの端部が二股に分岐して
両分岐肢間に挟まれて支持ピンに軸支されてローラが設
けられている。

【０００４】また特開平６−１０１４２４号公報に記載
されるように、揺動アームの端部に設けられる貫通孔
に、回転自在に挿通支持されたピンの突出する両端部分
にそれぞれローラが嵌着される例がある。

【発明が解決しようとする課題】しかし前者のローラ式
ロッカアームの場合、揺動アームがローラを両側から挟
むようにして両持ち支持するので、揺動アームの端部の
重量が増し、動弁系の慣性ロスが大きい。また支持ピン
に回転自在に支持されるローラへの潤滑油の供給が両側
の分岐肢によって妨げられて難しい。

【０００５】後者のローラ式ロッカアームの場合も、揺
動アームの先端に２個のローラが設けられて、揺動アー
ムの端部の重量が増し、動弁系の慣性ロスが大きい。さ
らに２個のローラを一体に連結する支持ピンを回転自在
に支持する揺動アームの貫通孔への潤滑油の供給も両側
のローラによって妨げられて難しい。

【０００６】本発明は、斯かる点に鑑みなされたもの
で、その目的とする処は、揺動アームの軽量化を図り動
弁系の慣性ロスを低減でき、潤滑油の供給も容易にでき
るローラ式ロッカアームを供する点にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用効果】上記目的を
達成するために、本発明は、揺動枢支部から延出した揺
動アームの先端に回転自在に軸支されたローラがカムと
接して揺動するローラ式ロッカアームにおいて、前記揺
動アームが前記ローラの片側にのみ設けられ、その先端
に一体に形成された支軸が前記ローラを軸支するローラ
式ロッカアームとした。

【０００８】揺動アームがローラの片側にのみ設けられ
るので、揺動アームの軽量化を図り動弁系の慣性ロスを
低減できる。またローラを軸支する支軸が揺動アーム先
端に一体に形成されるので、別体の支軸を揺動アームに
確実に固着したり、回転自在に取付けるのに比べ、取付
部を小型軽量化できる。

【０００９】さらに揺動アームがローラの片側にのみ設
けられるので、ローラの揺動アームのない側から潤滑油
の供給が容易にできるとともに、メンテナンス性が良
い。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載のロ
ーラ式ロッカアームにおいて、前記ローラがベアリング
であることを特徴とする。カムと接触するローラの回転
が円滑になされるので、カムとの接触部のフリクション
をより低減することができる。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１記載のロ
ーラ式ロッカアームにおいて、前記ローラが前記揺動ア
ームと反対側に設けられたガイド壁に沿って揺動するこ
とを特徴とする。

【００１２】ローラは片側に設けられた揺動アームの先
端に軸支され、ローラの揺動アームと反対側に沿ってガ
イド壁が存在するので、ガイド壁がローラの抜けを防止
し、別途ローラの抜け止め部材が不要でより軽量化を図
って動弁系の慣性ロスを更に低減できるとともに、メン
テナンス性も良い。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下本発明に係る一実施の形態に
ついて図１ないし図３に図示し説明する。本実施の形態
に係る内燃機関１は、自動二輪車に搭載される単気筒４
サイクルのＳＯＨＣ（シングル・オーバ・ヘッド・カム
シャフト）型の内燃機関である。

【００１４】内燃機関１は、図１に示すように大きくク
ランクケース２,シリンダ３,シリンダヘッド４,シリン
ダヘッドカバー５のブロックに分かれ、この順に略前方
に重ね合わされて組付けられている。

【００１５】クランクケース２に軸支されたクランクシ
ャフト10の後方にミッション室が形成され、メインシャ
フト11がギア12,13の噛合及びクラッチ14を介して動力
伝達可能に配置され、同メインシャフト11の後方にカウ
ンタシャフト15がギア群を介して動力伝達可能に配置さ
れている。

【００１６】一方シリンダ３においては、シリンダボア
内をピストン20が往復動し、ピストン20とクランクシャ
フト10のクランクピン21との間をコネクティングロッド
22が連結している。

【００１７】シリンダヘッド４にはシリンダボアに臨ん
だ燃焼室に開口した吸気ポートから吸気通路23が上方に
延び気化器24に接続され、同じく燃焼室に開口した排気
ポートから排気通路25が下方へ延びている。

【００１８】吸気ポートと排気ポートにそれぞれ弁体を
臨ませた吸気バルブ27と排気バルブ28が摺動自在に支持
され、同吸気バルブ27と排気バルブ28をそれぞれ駆動す
るのにローラ式ロッカアーム31，32がそれぞれロッカア
ームシャフト29，30に揺動自在に枢支されて設けられて
おり、ローラ式ロッカアーム31，32は１本のカムシャフ
ト35のカム35ａ，35ｂにより所定のタイミングで揺動さ
れ、吸気バルブ27と排気バルブ28を開閉駆動させる。

【００１９】なおカムシャフト35とクランクシャフト10
との間にタイミングチェーン（図示せず）が架渡され、
クランクシャフト10の回転がタイミングチェーンを介し
てカムシャフト35を回転して動弁系を駆動する。

【００２０】両ローラ式ロッカアーム31，32は、同じ形
状のものであり、一方のローラ式ロッカアーム31を基準
に説明する（図２及び図３を参照）。ローラ式ロッカア
ーム31（32）は、ロッカアームシャフト29（30）に貫通
枢支される揺動枢支部31ａ（32ａ）から機関内側に力点
側揺動アーム31ｂ（32ｂ）が延出し、機関外側に作用点
側揺動アーム31ｃ（32ｃ）が延出している。

【００２１】作用点側揺動アーム31ｃ（32ｃ）は、揺動
枢支部31ａ（32ａ）の軸方向中央箇所より軸方向に垂直
に延出し、先端の作用端部がバルブ27（28）のバルブス
テム上端に当接して押し下げるよう作用する。

【００２２】力点側揺動アーム31ｂ（32ｂ）は、揺動枢
支部31ａ（32ａ）の軸方向の一方に偏った箇所から軸方
向に垂直に延出し、先端が軸方向に屈曲して支軸31ｄ
（32ｄ）を一体に形成しており、同支軸31ｄ（32ｄ）に
ボールベアリングであるローラ33（34）が軸支されてい
る。なおボールベアリングのほかニードルベアリングで
もよい。

【００２３】ローラ33（34）を軸支する支軸31ｄ（32
ｄ）が力点側揺動アーム31ｂ（32ｂ）の先端に一体に形
成されるので、別体の支軸を揺動アームに確実に固着し
たり、回転自在に取付けるのに比べ、取付部を小型軽量
化できる。

【００２４】ローラ33（34）は、インナレースが支軸31
ｄ（32ｄ）に嵌合し、アウタレースがカムシャフト35の
カム35ａ（35ｂ）に接し、ローラ33（34）の回転により
フリクションを低減する。

【００２５】力点側揺動アーム31ｂ（32ｂ）は、軸方向
中央位置にある作用点側揺動アーム31ｃ（32ｃ）より軸
方向にずれており、その力点側揺動アーム31ｂ（32ｂ）
の先端に軸支されるローラ33（34）は、作用点側揺動ア
ーム31ｃ（32ｃ）と略同じ軸方向中央位置付近に位置す
る。

【００２６】すなわちローラ33（34）は、力点側揺動ア
ーム31ｂ（32ｂ）により片持ち支持され、ローラ33（3
4）の片側にのみ力点側揺動アーム31ｂ（32ｂ）があ
る。したがって両持ち支持に比べ力点側揺動アーム31ｂ
（32ｂ）の軽量化を図ることができ、動弁系の慣性ロス
を低減することができる。

【００２７】以上のようなローラ式ロッカアーム31，32
が、図２に示すようにシリンダヘッド４の前後の内壁４
ａ，４ｂ間に架設されたロッカアームシャフト29，30に
それぞれ枢支される。

【００２８】そしてローラ式ロッカアーム31（32）は、
ローラ33（34）がカムシャフト35の直上に位置する姿勢
で、ロッカアームシャフト29（30）に外挿されたスプリ
ング37，38により付勢されて一方の内壁４ａ（４ｂ）に
当接されて位置決めされている。

【００２９】内壁４ａ（４ｂ）のロッカアームシャフト
29，30を支持する支持部間の中央位置にガイド壁41（4
2）が形成されている。ガイド壁41（42）は壁面がロー
ラ33（34）に沿って近接して形成されている。

【００３０】力点側揺動アーム31ｂ（32ｂ）の先端支軸
31ｄ（32ｄ）に嵌合したローラ33（34）の側面は、支軸
31ｄ（32ｄ）の先端面と略同一面にあり、同側面に近接
してガイド壁41（42）が位置しているので、ローラ33
（34）はガイド壁41（42）に規制されて支軸31ｄ（32
ｄ）から抜け落ちることが防止されている。

【００３１】したがって別途ローラ33（34）の抜け止め
部材を設ける必要がなく、より軽量化を図って動弁系の
慣性ロスを更に低減できる。またボールベアリングであ
るローラ33（34）のガイド壁41（42）に対向する側面が
開放されているので、潤滑油の供給が容易にできる。

【００３２】さらにローラ33（34）は抜け止め部材を用
いずに支軸31ｄ（32ｄ）に嵌合されているだけなので、
ローラ式ロッカアーム31（32）をスプリング37（38）に
抗してロッカアームシャフト29（30）に沿って移動すれ
ばローラ33（34）がガイド壁41（42）から離れて取り外
しが容易となりメンテナンスが簡単にできる。またロー
ラの交換も簡単で、外径の異なるローラを用いることで
バルブのリフト量も調整できる。

【００３３】上記実施の形態では２つのローラ式ロッカ
アーム31，32が、ローラ33，34間の内側に力点側揺動ア
ーム31ｂ，32ｂを対向させるように配置しているので、
ローラ33，34間の距離が所定距離以上に限定されるが、
図４に示すローラ式ロッカアーム51，52のように支軸51
ｄ，52ｄによりローラ53，54を片持ち支持する向きを前
記実施の形態のローラ式ロッカアーム31，32と逆にすれ
ば、ローラ53，54が直接対向することになり、ローラ5
3，54間の距離をさらに小さく設定することができ、シ
リンダヘッドの設計の自由度が拡大するとともに、ロッ
カアームの広範囲な使用汎用性を確保することができ
る。

【００３４】なおローラ53，54の間には所要幅のガイド
壁55を介装し、ローラ式ロッカアーム51，52は、互いに
近づく方向にスプリング等により付勢され、所定位置で
壁面等により位置決めされるようになっている。

【００３５】ローラ式ロッカアームのボールベアリング
であるローラのインナレースを、力点側揺動アームと一
体の支軸に圧入して位置を固定してもよい。またボルト
を支軸にしてローラのインナレースを力点側揺動アーム
の端部に螺着するようにしてもよい。

【００３６】さらに図５及び図６に示すローラ式ロッカ
アーム61では揺動枢支部61ａから延出した力点側揺動ア
ーム61ｂが片持ち支持するローラ63は、インナレースが
力点側揺動アーム61ｂの先端支軸61ｄに圧入されるとと
もに、インナレースを貫通して突出した支軸61ｄの端部
にＣリング（またはサークリップ）65を係合し、ローラ
63の抜け止めとする。

【００３７】このようにローラ63のインナレースを支軸
61ｄに圧入し、Ｃリング65で抜け止めすることで、前記
実施の形態に示すガイド壁を必要とせず、シリンダヘッ
ドの設計の自由度を更に拡大し、広汎な使用汎用性を備
えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る内燃機関の縦断面
図である。

【図２】ローラ式ロッカアームの取付状態を示す一部断
面とした平面図である。

【図３】動弁機構の要部断面図である。

【図４】別の実施の形態に係るローラ式ロッカアームの
配置状態を示す一部断面とした部分平面図である。

【図５】また別の実施の形態に係るローラ式ロッカアー
ムの一部断面とした平面図である。

【図６】同側面図である。

【符号の説明】

１…内燃機関、２…クランクケース、３…シリンダ、４
…シリンダヘッド、５…シリンダヘッドカバー、５…ケ
ースカバー、６…ケースカバー、７…クラッチカバー、
10…クランクシャフト、11…メインシャフト、12，13…
ギア、14…クラッチ、15…カウンタシャフト、20…ピス
トン、21…クランクピン、22…コネクティングロッド、
23…吸気通路、24…気化器、25…排気通路、27…吸気バ
ルブ、28…排気バルブ、29，30…ロッカアームシャフ
ト、31，32…ローラ式ロッカアーム、33，34…ローラ、
35…カムシャフト、37，38…スプリング、41，42…ガイ
ド壁、51，52…ローラ式ロッカアーム、53，54…ロー
ラ、55…ガイド壁、61…ローラ式ロッカアーム、63…ロ
ーラ、65…Ｃリング。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 揺動枢支部から延出した揺動アームの先
   端に回転自在に軸支されたローラがカムと接して揺動す
   るローラ式ロッカアームにおいて、 前記揺動アームが前記ローラの片側にのみ設けられ、そ
   の先端に一体に形成された支軸が前記ローラを軸支する
   ことを特徴とするローラ式ロッカアーム。
2. 【請求項２】 前記ローラがベアリングであることを特
   徴とする請求項１記載のローラ式ロッカアーム。
3. 【請求項３】 前記ローラが前記揺動アームと反対側に
   設けられたガイド壁に沿って揺動することを特徴とする
   請求項１記載のローラ式ロッカアーム。