JP2001200708A - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】カムにころがり接触するローラの外周面に対向
する一対の外周対向面を有するローラ収容孔が上下に開
口してロッカアームに設けられる内燃機関の動弁装置に
おいて、ローラ収容孔の下端でのロッカアームの剛性低
下を防止する。 【解決手段】上端開口面積よりも下端開口面積を小さく
したローラ収容孔５３，５４の両外周対向面９７，９８
が、ロッカアーム３４，３５の下面から上方に間隔をあ
けて設定される設定点Ｐ１，Ｐ２ならびにロッカアーム
３４，３５の上面間にわたって形成されてローラ５６，
５７と同心円状に彎曲した彎曲対向面９７ａ，９８ａ
と、該彎曲対向面９７ａ，９８ａの下端に一端を連なら
せてローラ５６，５７の外周面に近接する側に延びる延
出対向面９７ｂ，９８ｂと、該延出対向面９７ｂ，９８
ｂの他端およびロッカアーム３４，３５の下面間を結ん
でローラ５６，５７の外周面下部に対向する下部対向面
９７ｃ，９８ｃとで構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アーム支持部で揺
動可能に支承されるロッカアームに、カムにころがり接
触するローラが回転自在に軸支され、前記ローラの外周
面に対向する一対の外周対向面を有して前記ローラを収
容するローラ収容孔が上下に開口して前記ロッカアーム
に設けられる内燃機関の動弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、かかる動弁装置は、たとえば特開
平４−３３９１１１号公報等により既に知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような動弁装置の
ロッカアームに設けられるローラ収容孔は、ローラの外
周面に対向する一対の外周対向面を有するのであるが、
上記従来のものの外周対向面は、ロッカアームの上下面
間にわたって同一の曲率半径で彎曲するように形成され
ており、両外周対向面の下端での肉厚が薄くなり、剛性
の低下を招く惧れがある。

【０００４】また上記従来の動弁装置のローラ収容孔に
おける下端開口縁は、ローラの両側面に対応して相互に
平行な一対の第１平行部と、前記ローラの下部外周面に
対向して前記両平行部間を結ぶ他の一対の第２平行部と
で正四角形状に構成されており、第１および第２平行部
が相互に直角に連設されるので、その連設部に応力が集
中して剛性低下をまねく惧れがある。

【０００５】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、ローラ収容孔の下端でのロッカアームの剛性
低下を防止した内燃機関の動弁装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【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記載の発明は、アーム支持部で揺動可能に
支承されるロッカアームに、カムにころがり接触するロ
ーラが回転自在に軸支され、前記ローラの外周面に対向
する一対の外周対向面を有して前記ローラを収容するロ
ーラ収容孔が上下に開口して前記ロッカアームに設けら
れる内燃機関の動弁装置において、上端開口面積よりも
下端開口面積を小さくした前記ローラ収容孔の両外周対
向面が、前記ロッカアームの下面から上方に間隔をあけ
て設定される設定点ならびに前記ロッカアームの上面間
にわたって形成されて前記ローラと同心円状に彎曲した
彎曲対向面と、該彎曲対向面の下端に一端を連ならせて
前記ローラの外周面に近接する側に延びる延出対向面
と、該延出対向面の他端および前記ロッカアームの下面
間を結んで前記ローラの外周面下部に対向する下部対向
面とで構成されることを特徴とする。

【０００７】このような請求項１の発明の構成によれ
ば、延出対向面および下部対向面により、ローラ収容孔
の下部でのロッカアームの肉厚を、剛性低下を防止し得
る程度に確保することが可能であり、しかも延出対向面
を彎曲対向面の下端からローラの外周面に近接する側に
延出させることにより、ロッカアームの上下面間にわた
って同一の曲率半径で外周対向面が形成されていた従来
のものと比べて、外周対向面の下部をローラ側により近
接させてローラ収容孔の下端開口面積をより小さくし、
ローラ収容孔の両外周対向面およびローラ間のオイル保
持能力を高めることができる。

【０００８】また請求項２記載の発明は、アーム支持部
で揺動可能に支承されるロッカアームに、カムにころが
り接触するローラが回転自在に軸支され、前記ローラの
外周面に対向する一対の外周対向面を有して前記ローラ
を収容するローラ収容孔が上下に開口して前記ロッカア
ームに設けられる内燃機関の動弁装置において、前記ロ
ーラ収容孔の下端開口縁が、前記ローラの両側面に対応
して相互に平行な一対の平行部と、前記ローラの下部外
周面に対向して前記両平行部間を結ぶとともに前記ロー
ラの下部外周面と反対側に膨らんだ一対の彎曲部とで構
成され、両彎曲部の両端が前記両平行部に滑らかに連設
されることを特徴とする。

【０００９】このような請求項２記載の発明の構成によ
れば、ローラ収容孔の下端開口縁において、ローラの側
面に対向する部分である平行部と、ローラの外周面に対
向する部分である彎曲部との連設部に応力集中が生じる
ことを回避して耐久性向上に寄与することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明す
る。

【００１１】図１〜図８は本発明の一実施例を示すもの
であり、図１は内燃機関の一部縦断面図、図２は図１の
２矢視平面図、図３は図１の３−３線矢視拡大図、図４
は図３の４−４線断面図、図５は図１の５−５線拡大断
面図、図６は図３の６−６線拡大断面図、図７はロッカ
アームへのローラ軸の圧入代を説明するための断面図、
図８は第１駆動ロッカアームを図４の８矢視方向から見
た底面図である。

【００１２】先ず図１および図２において、この多気筒
内燃機関は、シリンダブロック１１と、該シリンダブロ
ック１１の上部にガスケット１２を介して結合されるシ
リンダヘッド１３とを備え、各気筒毎にシリンダブロッ
ク１１に設けられるシリンダ１４にピストン１５がそれ
ぞれ摺動可能に嵌合される。またシリンダブロック１
１、シリンダヘッド１３および各ピストン１５により、
各気筒毎に燃焼室１６が形成される。

【００１３】シリンダヘッド１３には、燃焼室１６の天
井面一側に臨む一対の吸気弁口１７…と、両吸気弁口１
７…に共通に連なってシリンダヘッド１３の一側面（図
１の右側面）に開口する吸気ポート１８とが各気筒毎に
設けられるとともに、燃焼室１６の天井面他側に臨む一
対の排気弁口１９…と、両排気弁口１９…に共通に連な
ってシリンダヘッド１３の他側面（図１の左側面）に開
口する排気ポート２０とが各気筒毎に設けられる。

【００１４】各吸気弁口１７…をそれぞれ開閉可能な吸
気弁ＶＩ，ＶＩのステム２１…はシリンダヘッド１３に
設けられたガイド筒２２…に摺動可能に嵌合され、ガイ
ド筒２２…から上方に突出したステム２１…の上端部に
設けられるリテーナ２３，２３およびシリンダヘッド１
３間に、吸気弁ＶＩ，ＶＩを上方すなわち閉弁方向に付
勢する弁ばね２４…が設けられる。また排気弁口１９…
をそれぞれ開閉可能な排気弁ＶＩ，ＶＩのステム２５…
はシリンダヘッド１３に設けられたガイド筒２６…に摺
動可能に嵌合され、ガイド筒２６…から上方に突出した
ステム２５…の上端部に設けられるリテーナ２７，２７
およびシリンダヘッド１３間に、排気弁ＶＥ，ＶＥを上
方すなわち閉弁方向に付勢する弁ばね２８…が設けられ
る。

【００１５】両吸気弁ＶＩ，ＶＩは吸気側動弁装置３０
で開閉駆動され、両排気弁ＶＥ，ＶＥは排気側動弁装置
３１で開閉駆動されるものであり、両動弁装置３０，３
１間には、燃焼室１６の中央部に臨んでシリンダヘッド
１３に取付けられる点火プラグ３２を挿入するためのプ
ラグ挿入筒３３が上下に延びるようにして配置され、該
プラグ挿入筒３３の下端はシリンダヘッド１３に取付け
られる。

【００１６】吸気側動弁装置３０は、一対の吸気弁Ｖ
Ｉ，ＶＩに個別に対応した第１および第２駆動ロッカア
ーム３４，３５と、それらの駆動ロッカアーム３４，３
５すなわち前記各吸気弁ＶＩ，ＶＩに対して自由となり
得る自由ロッカアーム３６と、各ロッカアーム３４〜３
６を揺動可能に支承するアーム支持部としての吸気側ロ
ッカシャフト３７と、該ロッカシャフト３７と平行な軸
線まわりに回転可能な吸気側カムシャフト３８とを備え
る。

【００１７】排気側動弁装置３１は、一対の排気弁Ｖ
Ｅ，ＶＥに個別に対応した第１および第２駆動ロッカア
ーム３９，４０と、それらの駆動ロッカアーム３９，４
０すなわち前記各排気弁ＶＥ，ＶＥに対して自由となり
得る自由ロッカアーム４１と、各ロッカアーム３９〜４
１を揺動可能に支承する排気側ロッカシャフト４２と、
該ロッカシャフト４２と平行な軸線まわりに回転可能な
排気側カムシャフト４３とを備える。

【００１８】吸気側および排気側ロッカシャフト３７，
４２は、各気筒間でシリンダヘッド１３に設けられたホ
ルダ壁４４，４４…で固定的に支持される。また吸気側
および排気側カムシャフト３８，４３は、図示しないク
ランクシャフトに１／２の減速比で連動、連結されるも
のであり、前記ホルダ壁４４，４４…と、それらのホル
ダ壁４４，４４…の上端に締結されるカムホルダ４５，
４５…とで回転自在に支承される。

【００１９】ところで吸気側および排気側動弁装置３
０，３１は、基本的には同一の構成を有するものであ
り、以下、吸気側動弁装置の構成および作用について詳
細に説明するが、排気側動弁装置３１についての説明を
省略する。

【００２０】吸気側カムシャフト３８には、高速用カム
４７と、両吸気弁ＶＩ…にそれぞれ対応して高速用カム
４７の両側に配置される低速用カム４６，４６とが設け
られる。

【００２１】図３において、第１駆動ロッカアーム３
４、第２駆動ロッカアーム３５および自由ロッカアーム
３６は、軽量化を図るためにたとえばアルミニウム合金
で形成されるとともに表面にアルマイト処理が施される
ものであり、第１および第２駆動ロッカアーム３４，３
５で自由ロッカアーム３６を挟むようにして相互に隣接
配置され、吸気側ロッカシャフト３７で共通にかつ揺動
可能に支持される。

【００２２】第１および第２駆動ロッカアーム３４，３
５および自由ロッカアーム３６は、吸気側ロッカシャフ
ト３７で揺動可能に支承される円筒状の揺動支持部３４
ａ，３５ａ，３６ａを基端に備えるとともに、吸気側ロ
ッカシャフト３７の軸線に沿う方向に間隔をあけた位置
で前記揺動支持部３４ａ，３５ａ，３６ａから延設され
て相互に対向する第１および第２支持壁３４ｂ，３４
ｃ；３５ｂ，３５ｃ；３６ｂ，３６ｃを備えており、第
１および第２駆動ロッカアーム３４，３５における第１
および第２支持壁３４ｂ，３４ｃ；３５ｂ，３５ｃの先
端は連結部３４ｄ，３５ｄで相互に連結される。

【００２３】図４を併せて参照して、第１および第２駆
動ロッカアーム３４，３５の先端における前記連結部３
４ｄ，３５ｄには、両吸気弁ＶＩ，ＶＩにおけるステム
２１…の上端に当接するタペットねじ４８，４８が進退
自在に螺合される。

【００２４】また自由ロッカアーム３６の揺動支持部３
６ａにおいてプラグ挿入筒３３に対応する部分には、該
プラグ挿入筒３３を自由ロッカアーム３６側に近接せし
めることを可能とするための円弧状の切欠き４９が、プ
ラグ挿入筒３３と反対側に凹むようにして設けられる。

【００２５】図５および図６をさらに併せて参照して、
第１駆動ロッカアーム３４の上面の両支持壁３４ｂ，３
４ｃ間には凹部５０が形成され、第２駆動ロッカアーム
３５の上面の両支持壁３５ｂ，３５ｃ間には凹部５１が
形成され、自由ロッカアーム３６の両支持壁３６ｂ，３
６ｃ間には凹部５２が形成される。しかも第１および第
２駆動ロッカアーム３４，３５における前記凹部５０，
５１の中央部には上下に開口したローラ収容孔５３，５
４が設けられ、自由ロッカアーム３６における凹部５２
の中央部には、吸気側ロッカシャフト３７と反対側およ
び上方に開口したローラ収容孔５５が設けられる。

【００２６】第１および第２駆動ロッカアーム３４，３
５には、低速用カム４６，４６にころがり接触するロー
ラ５６，５７が前記ローラ収容孔５３，５４に配置され
るようにして回転自在に支持され、自由ロッカアーム３
６には、高速用カム４７にころがり接触するローラ５８
が前記ローラ収容孔５５に配置されるようにして回転自
在に支承される。而して前記各ロッカアーム３４，３
５，３６の凹部５０，５１，５２にはオイルを溜めるこ
とが可能であり、各凹部５０，５１，５２はオイルを各
ローラ５６，５７，５８側に案内し得るように形成さ
れ、凹部５０，５１，５２から各ローラ５６〜５８にオ
イルを導く通路が設けられることで各ローラ５６〜５８
の潤滑を効果的に行なうことができる。

【００２７】しかも吸気側ロッカシャフト３７の軸線に
沿う方向での低速用カム４６，４６の幅は、第１および
第２駆動ロッカアーム３４，３５における第１および第
２支持壁３４ｂ，３４ｃ；３５ｂ，３５ｃ間の間隔以下
に設定され、吸気側ロッカシャフト３７の軸線に沿う方
向での高速用カム４７の幅は、自由ロッカアーム３６に
おける第１および第２支持壁３６ｂ，３６ｃ間の間隔以
下に設定されており、低速用カム４６，４６の下部は、
ローラ５６，５７との接触点を第１および第２支持壁３
４ｂ，３４ｃ；３５ｂ，３５ｃの上端よりも下方にして
凹部５１，５２に収容され、高速用カム４７の下部はロ
ーラ５８との接触点を第１および第２支持壁３６ｂ，３
６ｃの上端よりも下方にして凹部５３に収容される。

【００２８】また第１および第２駆動ロッカアーム３
４，３５におけるローラ５６，５７の軸線方向に沿う幅
は、タペットねじ４８，４８の直径よりも小さく設定さ
れる。そうすることで、両駆動ロッカアーム３４，３５
の小型化に寄与することができるとともに、各ローラ５
６，５７を収容するローラ収容孔５０，５１も比較的小
さくして両駆動ロッカアーム３４，３５の剛性向上に寄
与することができる。

【００２９】第１駆動ロッカアーム３４の第１および第
２支持壁３４ｂ，３４ｃには、吸気側ロッカシャフト３
７の軸線と平行な軸線を有する貫通孔５９，６０が同軸
に設けられ、第２駆動ロッカアーム３５の第１支持壁３
５ｂには吸気側ロッカシャフト３７の軸線と平行な軸線
を有する貫通孔６１が設けられ、第２支持壁３５ｃに
は、自由ロッカアーム３６とは反対側を閉じた有底穴６
２が前記貫通孔６１と同軸に設けられる。さらに自由ロ
ッカアーム３６の第１および第２支持壁３６ｂ，３６ｃ
には、吸気側ロッカシャフト３７の軸線と平行な軸線を
有する貫通孔６３，６４が同軸に設けられる。

【００３０】第１駆動ロッカアーム３４には、第１駆動
ロッカアーム３４よりも硬質の材料、すなわち第１駆動
ロッカアーム３４がアルミニウム合金から成るものであ
るときにはたとえば鉄系の材料から成る円筒状のローラ
軸６５が、両貫通孔５９，６０への圧入により固定さ
れ、第２駆動ロッカアーム３５には、第２駆動ロッカア
ーム３５よりも硬質の材料、すなわち第２駆動ロッカア
ーム３５がアルミニウム合金から成るものであるときに
はたとえば鉄系の材料から成る円筒状のローラ軸６６
が、貫通孔６１および有底穴６２への圧入により固定さ
れ、自由ロッカアーム３６には、自由ロッカアーム３６
よりも硬質の材料、すなわち自由ロッカアーム３６がア
ルミニウム合金から成るものであるときにはたとえば鉄
系の材料から成る円筒状のローラ軸６７が、貫通孔６
３，６４への圧入により固定される。

【００３１】前記各ローラ軸６５，６６，６７は、内径
を同一として円筒状に形成されるものであり、各ローラ
軸６５，６６，６７および前記各ローラ５６，５７，５
８間には、ニードルベアリング６８，６９，７０がそれ
ぞれ介装される。

【００３２】図７において、自由ロッカアーム３６の両
貫通孔６３，６４へのローラ軸６７の圧入にあたって、
第１支持壁３６ｂの貫通孔６３へのローラ軸６７の圧入
代δ１は、第１および第２支持壁３６ｂ，３６ｃのうち
第２駆動ロッカアーム３６側に配置されている第２支持
壁３６ｃの貫通孔６４へのローラ軸６７の圧入代δ２の
最大値よりも大きく設定される。しかも第２支持壁３６
ｃの貫通孔６４へのローラ軸６７の圧入代δ２は、貫通
孔６４の内端部側すなわちローラ５８側の方が貫通孔６
４の外端部側すなわち第２駆動ロッカアーム３５側より
も大きく設定されるものであり、貫通孔６４の第２駆動
ロッカアーム３５側に設定される範囲Ｗでは、貫通孔６
４の外方に進むにつれて、すなわち第２駆動ロッカアー
ム３５に近接するにつれて前記圧入代δ２が小さくなる
ように設定される。このように第２支持壁３６ｂでの圧
入代を貫通孔６４の軸線方向で変化させるのは、たとえ
ばローラ軸６７の第２駆動ロッカアーム３５側端部外周
を外方に膨らんだ彎曲形状に形成することにより達成さ
れる。貫通孔６４の外端縁にはテーパ状の面取りが施さ
れており、貫通孔６４の外端部およびローラ軸６７間に
は環状の間隙７１が形成される。

【００３３】またローラ軸６７の軸方向両端面のうち少
なくとも第２駆動ロッカアーム３５側の端面は、自由ロ
ッカアーム３６の第２駆動ロッカアーム３５側の側面か
ら突出量Ｌ１だけ突出される。

【００３４】第１駆動ロッカアーム３４の両貫通孔５
９，６０へのローラ軸６５への圧入は、前記自由ロッカ
アーム３６の両貫通孔６３，６４へのローラ軸６７の圧
入構造と同様であり、ローラ軸６５の軸方向両端面のう
ち少なくとも自由ロッカアーム３６側の端面は、第１駆
動ロッカアーム３４の自由ロッカアーム３６側の側面か
ら突出量Ｌ１だけ突出される。

【００３５】図４に注目して、第１駆動ロッカアーム３
４のローラ収容孔５３は、ローラ５６の外周面に対向す
る一対の外周対向面９７，９８を有し、下端開口面積が
上端開口面積よりも小さくなるように形成されるもので
あり、両外周対向面９７，９８は、前記ローラ５６と同
心円状に彎曲した彎曲対向面９７ａ，９８ａと、該彎曲
対向面９７ａ，９８ａの下端に一端を連ならせた延出対
向面９７ｂ，９８ｂと、延出対向面９７ｂ，９８ｂの他
端に連なる下部対向面９７ｃ，９８ｃとで構成される。

【００３６】彎曲対向面９７ａ，９８ａは、第１駆動ロ
ッカアーム３４，３５の下面から上方に間隔をあけて設
定される設定点Ｐ１，Ｐ２ならびに第１駆動ロッカアー
ム３４の上面間にわたって形成されるものであり、前記
ローラ５６と同心円状に彎曲して形成される。また延出
対向面９７ｂ，９８ｂは、彎曲対向面９７ａ，９８ａの
下端に一端を連ならせて前記ローラ５６の外周面に近接
する側に延びるものであり、たとえば彎曲対向面９７
ａ，９８ａよりも曲率半径を小さくして彎曲するように
形成され、彎曲対向面９７ａ，９８ａの下端に滑らかに
連なる。さらに下部対向面９７ｃ，９８ｃは、前記延出
対向面９７ｂ，９８ｂの他端および第１駆動ロッカアー
ム３４の下面間を結んでローラ５６の外周面下部に対向
するように形成される。

【００３７】図８において、ローラ収容孔５３の下端開
口縁９９は、前記ローラ５６の両側面に対応して相互に
平行な一対の平行部９９ａ，９９ａと、前記ローラ５６
の下部外周面に対向して前記両平行部９９ａ，９９ａ間
を結ぶ一対の彎曲部９９ｂ，９９ｂとで構成されてお
り、彎曲部９９ｂ，９９ｂは、ローラ５６の下部外周面
と反対側に膨らんで彎曲するように形成される。しかも
前記彎曲部９９ｂ，９９ｂは前記下部対向面９７ｃ，９
８ｃの下端および第１駆動ロッカアーム３４の下面の連
設部として形成されるものであり、前記前記下部対向面
９７ｃ，９８ｃも彎曲部９９ｂ，９９ｂと同様に彎曲し
て形成され、両彎曲部９９ｂ，９９ｂの両端は前記両平
行部９９ａ，９９ａに滑らかに連設される。

【００３８】第２駆動ロッカアーム３５のローラ収容孔
５４も、前記第１駆動ロッカアーム３４のローラ収容孔
５３と同様に構成される。

【００３９】図６に注目して、自由ロッカアーム３６の
下方でシリンダヘッド１３には、自由ロッカアーム３６
のローラ５８を高速用カム４７にころがり接触せしめる
方向のばね力を自由ロッカアーム３６に作用せしめるロ
ストモーション機構７２が設けられ、該ロストモーショ
ン機構７２は、上部を開放してシリンダヘッド１３に設
けられる有底の摺動孔７３に収納されて該摺動孔７３の
下端閉塞部で一端を受けられるばね７４と、該ばね７４
の他端に連結されるリフタ７５とで構成される。

【００４０】一方、自由ロッカアーム３６は、ロストモ
ーション機構７２からのばね力を受けるべくリフタ７５
の上端に接触する受け部７６を備えるのであるが、該受
け部７６は、自由ロッカアーム３６が備える第１および
第２支持壁部３６ｂ，３６ｃの先端側下部を連結する連
結壁７７に、自由ロッカアーム３６で支持されるローラ
５８の軸方向中央部にほぼ対応するようにして設けられ
る。而して、この実施例では自由ロッカアーム３６が比
較的軟質であるアルミニウム合金から成るものであるの
で、前記受け部７６は、鉄系材料等の硬質材料から成る
部材を連結壁７７に固着することで構成されるが、自由
ロッカアーム３６が硬質材料から成るものである場合に
は受け部７６が連結壁７７に一体に形成されるものであ
ってもよい。また前記受け部７６には、その内外面間に
わたるオイル通路７８が設けられる。

【００４１】しかも前記連結壁７７は、ローラ５８の下
方に延びるものであり、該連結壁７７の先端およびロー
ラ５８間の間隔Ｌ２は、連結壁７７の中間部およびロー
ラ５８間の間隔よりも小さく設定される。すなわちロー
ラ５８の下方に延びる連結壁７７は先端側すなわちロー
ラ５８の最下部側に向かうにつれてローラ５８との間隔
を狭めるように形成される。

【００４２】第１駆動ロッカアーム３４、第２駆動ロッ
カアーム３５および自由ロッカアーム３６間には、各ロ
ッカアーム３４〜３６を連動させる状態、ならびに各ロ
ッカアーム３４〜３６の連動を解除する状態を切換える
連動切換手段８０が設けられるものであり、この連動切
換手段８０は、相互に隣接した第２駆動ロッカアーム３
５および自由ロッカアーム３６の連動および連動解除を
切換可能な第１切換ピン８１と、相互に隣接した自由ロ
ッカアーム３６および第１駆動ロッカアーム３４の連動
および連動解除を切換可能な第２切換ピン８２と、第１
切換ピン８１とは反対側で第２切換ピン８２に接触する
規制部材８３と、規制部材８３を第２切換ピン８２側に
付勢するコイル状の戻しばね８４とを備え、各切換ピン
８１，８２および規制部材８３はローラ軸６５〜６７と
同じ硬質材料により形成される。

【００４３】第１切換ピン８１は、第２駆動ロッカアー
ム３５のローラ軸６６に摺動可能に嵌合されるものであ
り、ローラ軸６６が圧入される有底穴６２の閉塞端と第
１切換ピン８１との間に油圧室８５が画成される。吸気
側ロッカシャフト３７内には、図示しない制御弁を介し
て油圧源に接続される油路８６がたとえば同軸に設けら
れており、油圧室８５に一端を通じさせて第２駆動ロッ
カアーム３５の第２支持壁３５ｃに設けられる連通路８
７に通じる環状路８８が第２駆動ロッカアーム３５およ
び吸気側ロッカシャフト３７間に設けられ、該環状路８
８および油路８６間を連通する連通孔８９が吸気側ロッ
カシャフト３７に設けられる。

【００４４】第２切換ピン８２は自由ロッカアーム３６
のローラ軸６７に摺動可能に嵌合され、第１および第２
第２切換ピン８１，８２は相互に滑ることを可能として
接触せしめられる。

【００４５】規制部材８３は、有底円筒状に形成されて
第１駆動ロッカアーム３４のローラ軸６５に摺動可能に
嵌合されるものであり、この規制部材８３の閉塞端が第
２切換ピン８２に相互に滑ることを可能として接触せし
められる。またローラ軸６５の内面には、規制部材８３
に当接して該規制部材８５がローラ軸６５から脱落する
のを阻止するための止め輪９０が装着される。

【００４６】前記ローラ軸６５の外端側内面には、サー
クリップ９２が着脱可能に装着されており、規制部材８
３で閉塞されることのないリング状であるばね受部材９
１が前記サークリップ９２に軸方向内方側から係合する
ようにしてローラ軸６５に挿入される。しかもばね受部
材９１は、戻しばね８４の線径よりも小さく、サークリ
ップ９２の厚さよりも薄い平板によりリング状に形成さ
れており、戻しばね８４は、規制部材８３およびばね受
部材９１間に設けられてローラ軸６５に収容される。

【００４７】このような連動切換手段８０において、機
関の低速運転域では、油圧室８５の油圧は比較的低圧で
あり、第１および第２切換ピン８１，８２の接触面は第
２駆動ロッカアーム３５および自由ロッカアーム３６間
に対応する位置に在り、第２切換ピン８２および規制部
材８３の接触面は自由ロッカアーム３６および第１駆動
ロッカアーム３４間に対応する位置に在る。したがって
各ロッカアーム３４，３５，３６は相対揺動可能な状態
に在り、両吸気弁ＶＩ，ＶＩが低速用カム４６，４６に
応じたタイミングおよびリフト量で開閉駆動されること
になる。

【００４８】機関の高速運転域では、油圧室８５に比較
的高圧の油圧が作用せしめられ、第１切換ピン８１は第
２切換ピン８２を押圧しながら自由ロッカアーム３６の
ローラ軸６７に摺動自在に嵌合し、第２切換ピン８２は
規制部材８３を押圧しながら第１駆動ロッカアーム３４
のローラ軸６５に摺動自在に嵌合する。したがって各ロ
ッカアーム３４，３５，３６は一体的に連結された状態
となり、両吸気弁ＶＩ，ＶＩは高速用カム４７に応じた
タイミングおよびリフト量で開閉駆動されることにな
る。

【００４９】次にこの実施例の作用について説明する
と、吸気側動弁装置３０における各ロッカアーム３４，
３５，３６は、吸気側ロッカシャフト３７で揺動可能に
支承される揺動支持部３４ａ，３５ａ，３６ａを備える
とともに、各揺動支持部３４ａ，３５ａ，３６ａから延
設される第１および第２支持壁３４ｂ，３４ｃ；３５
ｂ，３５ｃ；３６ｂ，３６ｃをそれぞれ有しており、各
ロッカアーム３４〜３６の上面の両支持壁３４ｂ，３４
ｃ；３５ｂ，３５ｃ；３６ｂ，３６ｃ間には凹部５０，
５１，５２がそれぞれ形成される。しかも各凹部５０〜
５２の中央部には吸気側カムシャフト３８の低速用カム
４６，４６および高速用カム４７にころがり接触するロ
ーラ５６，５７，５８が配置されており、前記各カム４
６，４６，４７は、前記両支持壁３４ｂ，３４ｃ；３５
ｂ，３５ｃ；３６ｂ，３６ｃの上端よりも下方でローラ
５６，５７，５８に接触するようにして、前記各凹部５
０〜５２に一部が収容される。

【００５０】したがって吸気側カムシャフト３８を各ロ
ッカアーム３４〜３６に近接させることが可能であり、
各ロッカアーム３４〜３６および吸気側カムシャフト３
８のレイアウト上の自由度を大として機関全体の小型を
図ることができる。また凹部５０〜５２の両側の支持壁
３４ｂ，３４ｃ；３５ｂ，３５ｃ；３６ｂ，３６ｃは補
強リブとしての働きをすることになり、吸気側ロッカシ
ャフト３７への揺動支持部３４ａ，３５ａ，３６ａの支
持剛性を高めることができる。しかも各凹部５０〜５２
に溜めたオイルを各ローラ５６〜５８側に導くことで各
ローラ５６〜５８を潤滑することができる。

【００５１】ところで、前記各ロッカアーム３４〜３６
のうち吸気弁ＶＩ，ＶＩに対して自由となり得る自由ロ
ッカアーム３６には、ロストモーション機構７２により
自由ロッカアーム３６に対応する高速用カム４７側に向
けて押圧するばね力が作用するのであるが、該自由ロッ
カアーム３６の両支持壁３６ｂ，３６ｃ間が連結壁７７
で連結され、前記ロストモーション機構７２のリフタ７
５に接触する受け部７６が、自由ロッカアーム３６で支
持されるローラ５８の軸方向中央部にほぼ対応して連結
壁７７に設けられている。

【００５２】したがって、自由ロッカアーム３６に高速
用カム４７から作用する荷重点と、ロストモーション機
構７２から作用する押圧点とがローラ５８の軸線方向で
大きくずれてしまうことがなく、自由ロッカアーム３６
の安定的な揺動支持が可能となる。また連結壁７７で第
１および第２支持壁３６ｂ，３６ｃ間を連結するので、
両支持壁３６ｂ，３６ｃ間で回転支持されるローラ５８
の支持剛性を高めることができる。

【００５３】しかも連結壁７７は、ローラ５８との間の
間隔をローラ５８の最下部側に向かうにつれて狭める形
状に形成されてローラ５８の下方に配置されているの
で、ローラ５８および連結壁７７間にオイルを保持する
ことを可能とし、該オイルでローラ５８を潤滑すること
ができる。また受け部７６には、その内外面間にわたる
オイル通路７８が設けられており、ローラ５８および連
結壁７７間に保持されたオイルをロストモーション機構
７２のリフタ７５および受け部７６の接触部に導くこと
で該接触部の摩耗低減に寄与することができる。

【００５４】吸気側カムシャフト３８の低速用カム４
６，４６および高速用カム４７にころがり接触するロー
ラ５６，５７，５８は、各ロッカアーム３４，３５，３
６に固定された円筒状のローラ軸６５，６６，６７にニ
ードルベアリング６８，６９，７０を介してそれぞれ回
転自在に支承されており、連動切換手段８０の第１およ
び第２切換ピン８１，８２は、連動切換手段８０が連動
解除状態から連動状態へと作動する際に、自由ロッカア
ーム３６のローラ軸６７ならびに第１駆動ロッカアーム
３４のローラ軸６５にそれぞれ摺動自在に嵌合される。
すなわち第２駆動ロッカアーム３５および自由ロッカア
ーム３６間に跨がる第１切換ピン８１で第２駆動ロッカ
アーム３５および自由ロッカアーム３６が連結され、自
由ロッカアーム３６および第２駆動ロッカアーム３４間
に跨がる第２切換ピン８２で自由ロッカアーム３６およ
び第２駆動ロッカアーム３４が連結される。

【００５５】而してローラ軸６７，６４は自由ロッカア
ーム３６および第１駆動ロッカアーム３４よりも硬質の
材料により形成されており、それらのローラ軸６７，６
４は、軸方向両端面のうち少なくとも第１および第２切
換ピン８１，８２を受け入れる側の端面が各ロッカアー
ム３６，３４から突出される。すなわち自由ロッカアー
ム３６にあってはローラ軸６７の第２駆動ロッカアーム
３５側の端面が第２駆動ロッカアーム３５側に向けて自
由ロッカアーム３６の側面から突出し、第１駆動ロッカ
アーム３４にあってはローラ軸６５の自由ロッカアーム
３６側の端面が第１駆動ロッカアーム３４の側面から突
出する。

【００５６】したがって連動切換手段８０を連動解除状
態として相互に隣接したロッカアーム３６，３５；３
４，３６の相対揺動時に油圧室８５の油圧力が変動して
も第１および第２切換ピン８１，８２の端面が自由ロッ
カアーム３６および第１駆動ロッカアーム３４の側面に
摺接することはなく、ローラ軸６７，６５の前記端面に
摺接したままである。しかもローラ軸６７，６５は自由
ロッカアーム３６および第１駆動ロッカアーム３４より
も硬質の材料から成るものであるので、ローラ軸６７．
６５および切換ピン８１，８２の摺接による摩耗粉の発
生を極力防止することができ、摩耗粉がローラ軸６７，
６５内に侵入することがないようにして、切換ピン８
１，８２の円滑な切換作動すなわち連動切換手段８０の
円滑な切換作動を保証することができる。

【００５７】さらにアルミニウム合金により形成される
自由ロッカアーム３６および第１駆動ロッカアーム３４
の外表面がアルマイト処理されるものでり、切換ピン８
１，８２との摺接を考慮しなくてもよいので、アルマイ
ト処理により生じた皮膜を保持しつつ自由ロッカアーム
３６および第１駆動ロッカアーム３４の腐食防止に寄与
することができる。なお第２駆動ロッカアーム３５につ
いては元々切換ピン８１，８２と接触する可能性がない
ものであり、アルマイト処理を施しても腐食防止に支障
が生じることはない。

【００５８】しかも各ローラ軸６５，６６，６７は、各
ロッカアーム３４，３５，３６がそれぞれ備える第１お
よび第２支持壁３４ｂ，３４ｃ；３５ｂ，３５ｃ；３６
ｂ，３６ｃに圧入されている。したがってローラ軸６５
〜６７の固定のためにローラ軸６５〜６７以外の部品を
必要とせず、部品点数の増大および加工工数の増大を回
避しつつ、ローラ軸６５〜６７をロッカアーム３４〜３
６に容易に固定することができる。

【００５９】自由ロッカアーム３６においてローラ軸６
７の第２支持壁３６ｃ側の部分、ならびに第１駆動ロッ
カアーム３４においてローラ軸６５の第２支持壁３４ｃ
側の部分は、連動切換手段８０の第１および第２切換ピ
ン８１，８２を第１駆動ロッカアーム３５および自由ロ
ッカアーム３６側から受け入れる側であるが、第２駆動
ロッカアーム３５および自由ロッカアーム３６側での第
２支持壁３６ｃ，３４ｃへのローラ軸６７，６５の圧入
代は、ローラ５８，５６側での第２支持壁３６ｃ，３４
ｃへのローラ軸６７，６５の圧入代よりも小さく設定さ
れている。

【００６０】したがって第１および第２切換ピン８１，
８２を受入れる側のローラ軸６７，６５の端部の圧入に
よる変形を小さく抑えることができ、第１および第２切
換ピン８１，８２のローラ軸６７，６５への嵌入を円滑
にして隣接ロッカアーム３５，３６；３６，３４の切換
ピン８１，８２による連動および連動解除の切換えが円
滑となる。

【００６１】しかも第２支持壁３６ｃ，３４ｃへのロー
ラ軸５８，５６の圧入部分のうち第２駆動ロッカアーム
３５および自由ロッカアーム３６側での圧入代が、第２
駆動ロッカアーム３５および自由ロッカアーム３６に近
接するにつれて小さくなるように設定されているので、
ローラ軸６７，６５の端部の圧入による変形が、第２駆
動ロッカアーム３５および自由ロッカアーム３６側に向
かうにつれて小さくなり、切換ピン８１，８２のローラ
軸６７，６５への嵌入をより円滑にし、連動および連動
解除の切換えをより円滑とすることができる。

【００６２】またこの実施例では、ローラ軸６７の第２
駆動ロッカアーム３５側端面ならびにローラ軸６５の自
由ロッカアーム３６側の端面は自由ロッカアーム３６お
よび第１駆動ロッカアーム３４から突出しており、また
第２支持壁３６ｃ，３４ｃの外端およびローラ軸６７，
６５間には環状の間隙７１…が生じているので、ローラ
軸６７，６５の第２駆動ロッカアーム３５および自由ロ
ッカアーム３６側端部に応力が作用することを回避し、
変形をより少なくして切換ピン８１，８２による連動お
よび連動解除の切換えをより一層円滑とすることができ
る。

【００６３】さらに第２支持壁３６ｃ，３４ｃへの圧入
代よりも第１支持壁３６ｂ，３４ｂへの圧入代を大とし
て、ローラ軸６７，６５が第１および第２支持壁３６
ｂ，３６ｃ；３４ｂ，３４ｃに圧入されており、これに
よっても切換ピン８１，８２を受入れる側でのローラ軸
６７，６５の端部の圧入による変形を小さく抑えて、連
動および連動解除の切換えを円滑とすことができるとと
もに、第２支持壁３６ｃ，３４ｃの外方側からローラ軸
６７，６５を圧入することにより、ローラ軸６７，６５
の圧入作業が容易となる。

【００６４】各ロッカアーム３４，３５，３６の配列方
向に沿う一端側に配置される第１駆動ロッカアーム３４
においては、第１駆動ロッカアーム３４が備える第１お
よび第２支持壁３４ｂ，３４ｃに、ローラ軸６５の両端
部を圧入するする貫通孔５９，６０が同軸に設けられて
おり、連動切換手段８０の戻しばね８４を受けるリング
状のばね受部材９１がローラ軸６５内に装着されてい
る。

【００６５】したがって、第１支持壁３４ｂに有底穴を
穿孔加工しなければならないものと比べると、有底穴の
閉塞端側に逃げ加工を施すことが不要となり、第１駆動
ロッカアーム３４の小型化を可能としつつ第１支持壁３
４ｂへの穿孔加工を容易とすることができ、端壁が不要
となる分だけ第１駆動ロッカアーム３４の重量を低減す
ることができる。しかもこの実施例のように、吸気側ロ
ッカシャフト３７およびローラ軸６５が平行となるもの
では、第１および第２支持壁３４ｂ，３４ｃでの吸気側
ロッカシャフト３７およびローラ軸６５の軸線間の間隔
を精度よく定めることがきる。

【００６６】しかもばね受部材９１は、ローラ軸６５の
内面に着脱可能に装着されるサークリップ９２に、ロー
ラ軸６５の軸方向内方側から係合するようにしてローラ
軸６５に挿入されるので、ばね受部材９１のローラ軸６
５への装着が容易であり、第１駆動ロッカアーム３４か
ら外側方にはみ出すことがないようにして第１駆動ロッ
カアーム３４の小型化に寄与することができる。またば
ね受部材９１は規制部材８３で閉塞されることがないリ
ング状であるので、ローラ軸６５内を外部から視認する
ことができ、戻しばね８４がローラ軸６５内に正しく収
容されているか否かを外部から確認することができる。

【００６７】またばね受部材９１は、戻しばね８４の線
径よりも小さく、サークリップ９２の厚さよりも薄い平
板によりリング状に形成されるので、ばね受部材９１を
軽量化して第１駆動ロッカアーム３４全体の重量軽減に
寄与することが可能である。

【００６８】またローラ軸６５を第１支持壁３４ｂの貫
通孔５９に圧入することで、ローラ軸６５の内面へのサ
ークリップ９２の装着箇所でのローラ軸６５の内面側変
形量を、該ローラ軸６５を第１支持壁３４ｂにかしめ固
定する場合に比べて小さくすることができ、それによ
り、サークリップ９２のローラ軸６５への取付け性を向
上することができる。

【００６９】第１および第２駆動ロッカアーム３４，３
５に設けられるローラ収容孔５３，５４において、ロー
ラ５６，５７の外周面に対向する外周対向面９７，９８
は、第１および第２駆動ロッカアーム３４，３５の下面
から上方に間隔をあけて設定される設定点Ｐ１，Ｐ２な
らびに各駆動ロッカアーム３４，３５の上面間にわたっ
て形成されてローラ５６，５７と同心円状に彎曲した彎
曲対向面９７ａ，９８ａと、それらの彎曲対向面９７
ａ，９８ａの下端に一端を連ならせてローラ５６，５７
の外周面に近接する側に延びる延出対向面９７ｂ，９８
ｂと、両延出対向面９７ｂ，９８ｂの他端および各駆動
ロッカアーム３４，３５の下面間を結んでローラ５６，
５７の外周面下部に対向する下部対向面９７ｃ，９８ｃ
とで、それぞれ構成されている。

【００７０】したがってローラ収容孔５３，５４が備え
る外周対向面９７，９８のうち延出対向面９７ｂ，９８
ｂおよび下部対向面９７ｃ，９８ｃにより、ローラ収容
孔５３，５４の下部に対応する部分での各駆動ロッカア
ーム３４，３５の肉厚を、剛性低下を防止し得る程度に
確保することが可能である。しかも延出対向面９７ｂ，
９８ｂを彎曲対向面９７ａ，９８ａの下端からローラ５
６，５７の外周面に近接する側に延出させることによ
り、各駆動ロッカアーム３４，３５の上下面間にわたっ
て同一の曲率半径で外周対向面が形成されていた従来の
ものと比べて、外周対向面９７，９８の下部をローラ５
６，５７側により近接させてローラ収容孔５３，５４の
下端開口面積をより小さくし、ローラ収容孔５３，５４
の両外周対向面９７，９８およびローラ５６，５７間の
オイル保持能力を高めることができる。

【００７１】しかもローラ収容孔５３，５４の下端開口
縁９９が、ローラ５６，５７の両側面に対応して相互に
平行な一対の平行部９９ａ，９９ａと、ローラ５６，５
７の下部外周面に対向して前記両平行部９９ａ，９９ａ
間を結ぶとともに前記ローラ５６，５７の下部外周面と
反対側に膨らんだ一対の彎曲部９９ｂ，９９ｂとで構成
され、両彎曲部９９ｂ，９９ｂの両端が前記両平行部９
９ａ，９９ａに滑らかに連設されるので、ローラ収容孔
５３，５４の下端開口縁に応力集中部位が生じることを
回避して耐久性向上に寄与することができる。

【００７２】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行うことが可能である。

【００７３】たとえば上記実施例では、延出対向面９７
ｂ，９８ｂが、彎曲対向面９７ａ，９８ａよりも曲率半
径を小さくして彎曲するように形成されていたが、彎曲
対向面９７ａ，９８ａの下端からローラ５６，５７の外
周面に近接する側に延びるように形成されていれば、彎
曲していなくてもよい。

【００７４】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、ローラ収容孔の下部でのロッカアームの肉厚を剛性
低下を防止し得る程度に確保することが可能であり、し
かも外周対向面の下部をローラ側により近接させてロー
ラ収容孔の下端開口面積をより小さくし、ローラ収容孔
の両外周対向面およびローラ間のオイル保持能力を高め
ることができる。

【００７５】また請求項２記載の発明によれば、ローラ
収容孔の下端開口縁で応力集中部位が生じることを回避
して耐久性向上に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】内燃機関の一部縦断面図でる。

【図２】図１の２矢視平面図である。

【図３】図１の３−３線矢視拡大図である。

【図４】図３の４−４線断面図である。

【図５】図１の５−５線拡大断面図である。

【図６】図３の６−６線拡大断面図である。

【図７】ロッカアームへのローラ軸の圧入代を説明する
ための断面図である。

【図８】第１駆動ロッカアームを図４の８矢視方向から
見た底面図である。

【符号の説明】

３４，３５・・・ロッカアーム ３７・・・アーム支持部としての吸気側ロッカシャフト ４６・・・カム ５３，５４・・・ローラ収容孔 ５６，５７・・・ローラ ９７，９８・・・外周対向面 ９７ａ，９８ａ・・・彎曲対向面 ９７ｂ，９８ｂ・・・延出対向面 ９７ｃ，９８ｃ・・・下部対向面 ９９・・・ローラ収容孔の下端開口縁 ９９ａ・・・平行部 ９９ｂ・・・彎曲部 Ｐ１，Ｐ２・・・設定点

フロントページの続き (72)発明者 山田 範之 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3G016 AA02 AA08 AA12 AA15 AA19 BA03 BA06 BA36 BA42 BA43 BB14 BB17 BB22 BB26 BB38 CA02 CA04 CA08 CA09 CA10 CA11 CA12 CA13 CA21 CA22 CA27 CA29 CA33 CA36 CA41 CA44 CA50 CA52 DA22 EA08 FA21 GA00 GA01 GA02

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アーム支持部（３７）で揺動可能に支承
   されるロッカアーム（３４，３５）に、カム（４６）に
   ころがり接触するローラ（５６，５７）が回転自在に軸
   支され、前記ローラ（５６，５７）の外周面に対向する
   一対の外周対向面（９７，９８）を有して前記ローラ
   （５６，５７）を収容するローラ収容孔（５３，５４）
   が上下に開口して前記ロッカアーム（３４，３５）に設
   けられる内燃機関の動弁装置において、上端開口面積よ
   りも下端開口面積を小さくした前記ローラ収容孔（５
   ３，５４）の両外周対向面（９７，９８）が、前記ロッ
   カアーム（３４，３５）の下面から上方に間隔をあけて
   設定される設定点（Ｐ１，Ｐ２）ならびに前記ロッカア
   ーム（３４，３５）の上面間にわたって形成されて前記
   ローラ（５６，５７）と同心円状に彎曲した彎曲対向面
   （９７ａ，９８ａ）と、該彎曲対向面（９７ａ，９８
   ａ）の下端に一端を連ならせて前記ローラ（５６，５
   ７）の外周面に近接する側に延びる延出対向面（９７
   ｂ，９８ｂ）と、該延出対向面（９７ｂ，９８ｂ）の他
   端および前記ロッカアーム（３４，３５）の下面間を結
   んで前記ローラ（５６，５７）の外周面下部に対向する
   下部対向面（９７ｃ，９８ｃ）とで構成されることを特
   徴とする内燃機関の動弁装置。
2. 【請求項２】 アーム支持部（３７）で揺動可能に支承
   されるロッカアーム（３４，３５）に、カム（４６）に
   ころがり接触するローラ（５６，５７）が回転自在に軸
   支され、前記ローラ（５６，５７）の外周面に対向する
   一対の外周対向面（９７，９８）を有して前記ローラ
   （５６，５７）を収容するローラ収容孔（５３，５４）
   が上下に開口して前記ロッカアーム（３４，３５）に設
   けられる内燃機関の動弁装置において、前記ローラ収容
   孔（５３，５４）の下端開口縁（９９）が、前記ローラ
   （５６，５７）の両側面に対応して相互に平行な一対の
   平行部（９９ａ）と、前記ローラ（５６，５７）の下部
   外周面に対向して前記両平行部（９９ａ）間を結ぶとと
   もに前記ローラ（５６，５７）の下部外周面と反対側に
   膨らんだ一対の彎曲部（９９ｂ）とで構成され、両彎曲
   部（９９ｂ）の両端が前記両平行部（９９ａ）に滑らか
   に連設されることを特徴とする内燃機関の動弁装置。