JP2005054589A

JP2005054589A - Valve system of internal combustion engine

Info

Publication number: JP2005054589A
Application number: JP2003205796A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Ito; 雅之伊藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-08-04
Filing date: 2003-08-04
Publication date: 2005-03-03

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology capable of reducing the wear of a sliding part by stabilizing operations of a rocker arm and a valve in a valve system of an internal combustion engine having a valve stopping function. <P>SOLUTION: In this valve system 10, the position of a pivot 25c can be switched between a fixed state and a movable state to change the pivot of the swing of the rocker arm 12 so that the rocker arm 12 can perform opening/closing operations of the valve 28 or to stop the valve 28 so that the pivot 25c can be reciprocatingly moved. A roller 19 is fitted to the rocker arm 12 to bring the the rocker arm 12 into contact rollingly with a stem end 20 to reduce a thrust force resulting from friction between the rocker arm 12 and the stem end part 20. By this, the operations of the rocker arm 12 and the valve 28 are prevented from being unstabilized by the thrust force to prevent the wear of the sliding part from increasing. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関における吸排気弁の開閉動作を行う動弁機構であって、特に吸排気弁の開閉動作を停止させる弁停止機能を備えるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、内燃機関において、吸気弁及び、排気弁のバルブを稼動させるために、カム駆動を用いた動弁機構が用いられている。かかる機構においては、カムの回転運動をバルブの往復運動に変換する部材として、ロッカアームが広く用いられている（例えば、特許文献１参照。）。このロッカアームの一端は、例えば、内燃機関のシリンダヘッドに設けられたピボットに支持され、他端のパッド部はバルブのステム端部上面に配置される。
【０００３】
この動弁機構において、バルブを開閉動作させる場合、カム駆動によってロッカアームが押圧され、ロッカアームはピボットを支点として揺動運動する。そして、ロッカアームが揺動運動することでバルブのステム端部が前記パッド部で押圧され、バルブが軸方向に往復運動する（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
一方、近年、燃料消費量の低減や混合気の燃焼状態を安定させることを目的として、例えば機関運転状態に応じて稼動気筒数を変更する技術が知られている。ここにおいて稼動気筒数を変更するためには、停止すべき気筒の吸気弁及び排気弁の開閉動作を停止し、閉弁状態を維持する弁停止機能が必要になる。このように、内燃機構の動弁機構において、弁停止機能を備える必要性が高まっている。
【０００５】
この場合、上述した動弁機構において、ロッカアームの一端が支持されているピボットを、ピボットが往復運動可能な状態と、ピボットが固定されている状態とを切り替え可能にする。そして、前記吸気弁及び排気弁のバルブの開閉動作を停止する場合には、該ピポットが往復運動可能な状態にする。
【０００６】
この状態で、カム駆動によってロッカアームが押圧されると、ピポット位置が固定された状態の場合とは逆に、ステム端部と当接しているパッド部を支点にしてロッカアームが揺動し、ピボットがロッカアームによって押圧されて往復運動し、バルブは閉弁状態で停止する。
【０００７】
これは、ピボットはバネなどの弾性力によってロッカアーム側に付勢されており、同じく吸気弁及び排気弁のバルブもバネ力によりロッカアーム側に付勢されているが、ピボットを付勢する弾性力を、バルブを付勢するバネ力よりも弱く設定しているため、ピボットが往復運動可能な状態では、バルブは開閉動作をせず、ピボットが往復運動を行うためである。
【０００８】
しかし、このような機構を採用した場合には、ロッカアームのとりうる傾斜角の範囲が広くなる。すなわち、弁停止時と、弁稼動時でロッカアームが支点をロッカアームの一端に位置するピボットから他端に位置するパッド部に変更して揺動運動を行うので、弁停止機能を備えない動弁機構と比較して、ロッカアームは単純に約２倍の角度範囲をとることになる。この場合、ロッカアームの傾きがあまりに急になると、前記ピボットと係合している部分の係合や、ステム端部とパッド部が当接している部分の当接が不安定になるといった不具合があった。
【０００９】
さらに、ロッカアームが、バルブの開弁時におけるロッカアームの傾き角度（ロッカアームの一端のピボットに支持される部分と、他端のバッド部（ステム端部との接触部）とを結んだ直線の、バルブが開弁時に移動する方向に対する角度、以下同じ）が、大きくなるような角度範囲で揺動する場合、例えばその角度範囲が常に９０度に対して極端に大きくなるような場合は、幾何学的な理由で、バルブのステム端部とパッド部の当接部におけるすべり量が多くなる。このことによるバルブのステム端部とパッド部の磨耗量の増加を抑制するために、バルブの開弁時におけるロッカアームの傾き角度が、９０度に対して極端に大きくなるようにロッカアームの揺動角度範囲を設定することは望ましくない。
【００１０】
従って、弁停止機能を備えたことによりロッカアームの揺動角度が増加した場合、その増加に対応して弁稼動時におけるロッカアームの傾き角度を大きくすることができず、逆に弁停止時のロッカアームの傾き角度を小さくしなければならなかった。すなわち、弁稼動時と弁停止時のロッカアームの傾き角度をバランスさせて設計することができず、弁停止時におけるロッカアームの傾き角度が小さくなってしまう不具合もあった。
【００１１】
また、前記弁停止時におけるロッカアームの傾き角度が小さくなった場合、パッド部とステム端部との当接部は、ステム端部の中心から大きくオフセットする。そして、カムがロッカアームを押圧したときにはパッド部はステム端部を斜め方向に押圧することになるので、吸排気弁のバルブのスラスト方向にかかる力が大きくなり、バルブのスラスト方向の暴れや、バルブのステムの磨耗が大きくなるなどの不具合があった。
【００１２】
また、この場合、ロッカアームにも同様のスラスト荷重がかかるので、ロッカアームが高速で揺動するときの作動を不安定にし、ロッカアームの暴れなどの原因にもなっていた。
【００１３】
【特許文献１】
特開平０５−９８９１１号公報
【特許文献２】
特開２０００−１６１０２５号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的とするところは、弁停止機能を備えた内燃機関の動弁機構において、ロッカアーム及びバルブの作動を安定化するとともに、摺動部の磨耗を低減することができる技術を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、支持部材と係合し、さらに吸排気弁のステム端部と当接したロッカアームを備えており、ロッカアームが前記支持部材との係合部を支点として揺動するか、吸排気弁のステム端との当接部を支点として揺動するかを切替可能とし、そのことによりロッカアームが吸排気弁を開閉動作させるか、吸排気弁を停止させて、逆に支持部材を往復運動させるかを切替可能とした動弁機構において、ロッカアームとステム端部とを転がり接触させることを最大の特徴とする。
【００１６】
より詳しくは、内燃機関のシリンダヘッドに配設され、ロッカアームを支持する支持部材を備え、
前記ロッカアームは、一端に前記支持部材と係合する係合部を有し、他端に前記内燃機関における吸排気弁のステム端部と当接するステム当接部を有するとともに、前記内燃機関の出力軸と連動するカム軸のカムによって押圧されるカム当接部を有し、
前記支持部材は、前記シリンダヘッドに設置された基部と、該基部との間に弾性部材を介して往復運動可能に設けられた可動部とを有し、前記可動部が前記基部に対し前記弾性部材の弾性力に抗して往復運動可能となる状態と、該可動部が前記基部に対して往復運動を禁止される状態とを切替可能であり、
前記吸排気弁の稼動時には、前記支持部材における可動部の往復運動を禁止することにより、前記カムによって前記ロッカアームの前記カム当接部が押圧されたときに前記ロッカアームに前記支持部材との係合部を支点として揺動運動させ、該揺動運動に伴う前記ロッカアームのステム当接部の往復運動によって前記吸排気弁を開閉させ、
前記吸排気弁の停止時には、前記支持部材における可動部の往復運動を可能とすることにより、前記ロッカアームの揺動運動における支点を前記ステム当接部に変更し、該揺動運動に伴う前記ロッカアームの係合部の往復運動によって前記可動部に往復運動させる動弁機構であって、
前記ロッカアームのステム当接部は、前記ステム端部と転がり接触をする転がり接触部からなることを特徴とする。
【００１７】
すなわち、上記の動弁機構において吸排気弁の稼動と停止を切り替えるときには、ロッカアームの一端を支持する支持部材の可動部が弾性力によりロッカアーム側に付勢されている状態と、完全に固定されている状態とを切り替える。ここで、通常、吸排気弁のバルブもバネの弾性力によって閉弁側に付勢されているため、前記支持部材の可動部を弾性力に抗して移動可能にした場合は、支持部材の可動部及び吸排気弁の両方が弾性力に抗して移動可能な状態となる。しかし、吸排気弁を付勢するバネの弾性力を、支持部材の可動部にかかる弾性力より強くすることにより、ロッカアームのカム当接部がカムによって押圧されたときに、吸排気弁のバルブは移動せず、前記支持部材の可動部の方が先に移動を開始するようになる。この場合、吸排気弁の停止状態において前記支持部材の可動部を弾性力に抗して移動可能にすることにより、ロッカアームはステム端部との当接部を支点として揺動運動する。その結果、支持部材の可動部が往復運動を行い、吸排気弁のバルブは閉弁状態を維持できる。
【００１８】
一方、前記指示部材の可動部の移動を禁止した場合は、ロッカアームのカム当接部がカムによって押圧されたときに、支持部材の可動部の移動ができないために、支持部材の可動部は動かない。しかし、さらにカムがロッカアームのカム受け部を押圧すると、吸排気弁のバルブがバネの弾性力に抗して移動を開始し、結果としてロッカアームは支持部材との係合部を支点として揺動運動する。その結果、吸排気弁のバルブが開閉弁動作を行う。
【００１９】
すなわち、上記のような弁停止機能を備えた動弁機構においては、吸排気弁の停止時と、吸排気弁の稼動時では、ロッカアームが揺動運動の支点を変更するので、弁停止機能を備えない動弁機構と比較するとロッカアームの揺動角度が大きくなる。
【００２０】
しかし、本発明においては、ロッカアームのステム当接部を、ステム端部と転がり接触をする転がり接触部からなることとしたので、ステム当接部とステム端部の間には摩擦力は働かない。よって、ロッカアームとステム端部との間の摩擦力に起因するスラスト力を低減することができる。その結果、ロックアーム及びバルブの作動を安定化することができ、摺動部分の磨耗を防止することができる。また、このことは内燃機関全体としての燃費を向上させることにもつながる。
【００２１】
また、上述したような弁停止機能を備えた動弁機構においては、前述のように弁稼動時におけるロッカアームの傾き角度が、９０度に対して極端に大きい場合には、幾何学的な理由で、バルブのステム端部とロックアームのステム当接部におけるすべり量が多くなる。このことによるバルブのステム端部とステム当接部の磨耗量の増加を抑制するために、弁稼動時のロッカアームの傾き角度を大きく設定することが避けられていた。その結果、弁停止機能を備えたことによりロッカアームの揺動角度が増加した場合、その増加に対応して弁稼動時におけるロッカアームの傾き角度を大きくすることができず、弁停止時のロッカアームの傾き角度を逆に小さくしなければならなかった。すなわち、弁稼動時と弁停止時のロッカアームの傾き角度をバランスさせて設計することができず、弁停止時におけるロッカアームの傾き角度が小さくなってしまっていた。
【００２２】
しかし、本発明においては、ロッカアームのステム当接部を、ステム端部と転がり接触をする転がり接触部からなることとしたので、ロッカアームのステム当接部とステム端部の間には摩擦力は働かない。よって、ロッカアームのステム当接部とステム端部との間の磨耗を大幅に低減することができる。すなわち上述したような弁稼動時のロッカアームの傾き角度についての制限がなくなる。
【００２３】
従って、弁停止機能を備えた動弁機構において、ロッカアームの揺動角度が増加したとしても、その増加に対応して弁稼動時におけるロッカアームの傾き角度を大きくすることができる。すなわち、バルブの運動方向に直角方向を基準に、弁停止時と弁稼動時のロッカアームの傾きをバランスさせて設計することができ、弁停止時のロッカアームの傾き角度が極端に小さくなることを抑えることができる。
【００２４】
なお、本発明における転がり接触部としては、ロッカアームの揺動運動における回転軸と平行な軸周りに回転可能なローラを例示することができる。ローラを用いることにより、簡単な構成で転がり接触部を構成することができる。
【００２５】
ここで、上述したような弁停止機能を備えた動弁機構において、従来からロッカアームのステム当接部は、ロッカアームの揺動運動における回転軸と平行な軸を有する円弧状に形成することが多い。これは、ロッカアームの姿勢にかかわらず、ロッカアームとステム端部とを曲率一定の円筒面で当接させるためである。
【００２６】
この場合のステム当接部の半径Ｒについては可能な限り小さくすることが望ましい。これは、Ｒを小さくした方が、幾何学的に、弁稼動時のロッカアームの最大傾き時における、ロッカアームのステム当接部と、ロッカアームの支持部材との係合部とを結んだ直線の、バルブの開弁時の運動方向に対する角度を直角に近づけるように設計し易くなるからである。このことは、この状態で、ロッカアームのステム当接部及びバルブのステム端部の摩擦に起因するスラスト力を小さくできる点で望ましい。
【００２７】
しかし、製造上の問題から、ロッカアームに一体に形成されたステム当接部の半径Ｒを小さくすることには制限があった。また、半径Ｒを小さくすると、ステム当接部とステム端部との接触面積が小さくなり、接触応力が大きくなるので、ステム当接部及びステム端部に発生する磨耗が大きくなるという理由からも半径Ｒを小さくすることには制限があった。
【００２８】
しかし、本発明において、ロッカアームに、転がり接触部としてのローラを設けた場合、ローラとステム端部とは転がり接触し、すべりは発生しない。従って、ローラの磨耗は考慮する必要がなく、また、ローラはロッカアームとは別部品として形成されるので、半径Ｒを小さくすることに対する製造上の制限もなくなる。結果として、ローラの半径Ｒを小さく設計することができ、弁稼動時のロッカアームの最大傾き時における、ロッカアームのステム当接部と、ロッカアームの支持部材との係合部とを結んだ直線の、バルブの開弁時の運動方向に対する角度を直角に近づけるように設計することができる。
【００２９】
このように、転がり接触部としてのローラのＲを最適化することにより、さらにロッカアームのステム当接部及びステム端部に働くスラスト力を小さくでき、ロッカアーム及びバルブの作動をさらに安定化することができ、バルブの摺動部および、ロッカアームのステム当接部とバルブのステム端部の磨耗も抑制することができる。
【００３０】
なお、本発明における転がり接触部についての、ロッカアームの揺動運動における回転軸と平行な軸周りに回転可能なローラの他の例としては、例えば、ボール及び該ボールを回転可能に保持したホルダから構成されるものや、ロッカアームの揺動運動における回転軸と平行な軸周りに揺動可能な扇状部材から構成されるもの、すなわち、前記ローラの回転軸周りとステム端部との当接部付近のみを残した構成を挙げることができる。
【００３１】
また、本発明においては、ロッカアームのステム当接部は、ステム端部と転がり接触をする転がり接触部からなる代わりに、ステム端部と該ステム当接部との摩擦抵抗を減少させる摩擦低減部からなるようにしてもよい。
【００３２】
ここで、摩擦低減部とは、ロッカアームのステム当接部が、バルブのステム端部と、摺動接触を行い、且つロッカアームのステム当接部と、バルブのステム端部との間に発生する摩擦を減少させた構成をいい、その例としてはロッカアームのステム当接部に、セラミックなどの硬質で耐摩耗性の高い材質を配設する構成や、摺動性、耐摩耗性の優れたフッ素含有樹脂を配設する構成などを挙げることができる。
【００３３】
こうすれば、少ない部品点数で、簡単な構造によって、上述したロッカアームのステム当接部が転がり接触部からなる場合と同様の効果を得ることができる。
【００３４】
なお、本発明における支持部材としては、シリンダヘッドに固定された円筒状の基部と、この円筒状の基部に対し、コイルバネを介して摺動自在に設けられた略円柱状の可動部とを有し、可動部の先端に半球状のピボットを設けたものを例示することができる。これを用いることにより、支持部材及び、ロッカアームの支持部材との係合部の構造を簡単にすることができる。
【００３５】
また、本発明における支持部材の他の例としては、上記の半球状のピボットの代わりに、支持部材の可動部において、ロッカアームの揺動方向と垂直にシャフトを設けた構成を挙げることができる。また、この場合におけるロッカアームの支持部材との係合部としては、ロッカアームに、前述のシャフトと回動可能に係合する軸受けを設ける構成を例示することができる。これを用いれば、ロッカアームが大きく傾いたときでも、少なくともロッカアームと支持部材との係合が不安定になることを防止できる。
【００３６】
なお、上記した本発明の課題を解決する手段については、可能なかぎり組み合わせて用いることができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。
【００３８】
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態における動弁機構の構成を示す概略図である。図１に示すように、本実施の形態における動弁機構１０は、ロッカアーム１２を備える。このロッカアーム１２は、アーム本体１４と、アーム本体１４の中央部に設けられたカム受けローラ１６を有する。カム受けローラ１６は、アーム本体１４を貫通する支軸１８を中心に回転可能である。
【００３９】
アーム本体１４には、本実施の形態における転がり接触部を構成するローラ１９が備えられている。ローラ１９は、アーム本体１４の端部を貫通する支軸１９ａを中心に回転可能になっている。シリンダヘッド１のローラ１９側には、バルブステム２１が配置されている。このバルブステム２１は、バルブガイド２６を貫通し、その先端にはバルブ２８を備える。また、バルブステム２１の端部であるステム端部２０が、ローラ１９に当接するように配置されており、ローラ１９のステム端部２０との接触点がステム当接部１４ａを構成している。なお、ここでロッカアーム１２のアーム本体１４、カム受けローラ１６、ローラ１９などは、例えば、炭素鋼を用いて形成されている。
【００４０】
バルブステム２１には、スプリングリテーナ２４が固定されている。また、スプリングリテーナ２４とシリンダヘッド１との間には、バルブスプリング３６が設けられている。バルブスプリング３６は、常にスプリングリテーナ２４を図１におけるロッカアーム１２側に付勢する。このため、スプリングリテーナ２４と一体化したバルブステム２１及びバルブ２８もバルブスプリング３６によりロッカアーム１２側に付勢される。
【００４１】
上記のバルブ２８は、高温、高圧下で作動するため、耐熱鋼で形成されている。また、バルブ２８において、弁座へ着座する部分には、耐磨耗性を向上させるための表面処理が施されている。なお、ロッカアーム１２のアーム本体１４、カム受けローラ１６、ローラ１９やバルブ２８等の材質は、上記例に限らない。例えば、ロッカアーム１２のアーム本体１４、カム受けローラ１６、ローラ１９をアルミ合金などで形成してもよい。
【００４２】
また、アーム本体１４のもう一方の端部には、後述するエンドピボット２５ｃと回転可能に係合するピボット受け部１４ｂが設けられている。このピボット受け部１４ｂは、後述するエンドピボット２５ｃの先端が収納される凹部を有している。また、シリンダヘッド１におけるピボット受け部１４ｂ側には、本実施の形態における支持部材であるピボット部２５が備えられている。このピボット部２５は、シリンダヘッド１に固定された円筒状の基部２５ａを有する。そして基部２５ａの円筒内部には、可動部２５ｂが基部２５ａに対して往復運動可能に備えられている。
【００４３】
この可動部２５ｂの先端には、半球状のエンドピボット２５ｃが設けられている。また、基部２５ａの内部における、可動部２５ｂとシリンダヘッド１との間にはピボットスプリング２５ｄが備えられており、可動部２５ｂをピボット受け部１４ｂ側に付勢している。
【００４４】
なお、ピボット部２５には、図示しない抜け止めが備えられており、可動部２５ｂが基部２５ａから所定量突出した状態において、それ以上突出しないように規制し、可動部２５ｂが基部２５ａから抜け落ちることが防止されている。また、ここで、ピボットスプリング２５ｄが可動部２５ｂを付勢する力は、バルブステム２１側において、バルブスプリング３６がスプリングリテーナ２４及びバルブ２８を付勢する力に比較して弱く設定されている。
【００４５】
また、ピボット部２５には、可動部２５ｂを、所定位置において基部２５ａに固定する可動部固定機構（図示せず）が備えられている。ここで、基部２５ａ及び可動部２５ｂにはそれぞれピン穴３１ａ及び３１ｂが形成されており、可動部固定機構により可動部２５ｂが基部２５ａに固定されるときには、可動部固定機構によってピン３０が、基部２５ａ及び可動部２５ｂのピン穴３１ａ及び３１ｂを貫通する。このように可動部２５ｂを基部２５ａに固定することにより、ロッカアーム１２のピボット受け部１４ｂがピボット部２５側に移動しようとしたときにも、その移動を禁止することができる。
【００４６】
一方、可動部固定機構によってピン３０が、基部２５ａ及び可動部２５ｂのピン穴３１ａ及び３１ｂから抜かれた場合には、可動部２５ｂは基部２５ａに対して移動可能になる。この場合、可動部２５ｂは、ピボットスプリング２５ｄの弾性力によってピボット受け部１４ｂ側に付勢された状態となる。
【００４７】
この状態において、ピボット受け部１４ｂがエンドピボット２５ｃ側に移動して可動部２５ｂを押圧した場合には、可動部２５ｂは、ピボットスプリング２５ｄのバネ力に抗して基部２５ａ内へ収納されるように移動する。一方、ピボット受け部１４ｂが基部２５ａから離れる方向に移動した場合には、可動部２５ｂは基部２５ａからピボットスプリング２５ｄによって押し出されるように移動することになる。
【００４８】
また、カム受けローラ１６の上部には、カム受けローラ１６と当接するようにカム３８が配置されている。このカム３８は、図示しないカムシャフトの周りに設けられたものであり、内燃機関の図示しない出力軸に連動し、該出力軸の１／２の回転速度で回転する。
【００４９】
なお、上記において、ロッカアーム１２は、図１における上下方向については、ピボットスプリング２５ｄにより付勢されたエンドピボット２５ｃ及び、バルブスプリング３６により付勢されたステム端２０によって、ピボット受け部１４ｂ及びステム当接部１４ａをそれぞれ押圧され、一方、カム受けローラ１６が、カム３８のベース円部分に当接することによって位置規制される。また、図１における左右方向および、紙面に対して前後方向については、所定の遊びを確保したうえで、図示しない規制部材によって位置規制されている。
【００５０】
次に、図２を用いて、内燃機関の運転時のバルブ２８の開閉動作について説明する。図２は、本実施の形態における動弁機構１０において、バルブ２８を開閉動作させる場合の動きを示す図であり、特にバルブ２８が全開した状態を示している。この場合は前述した可動部固定機構のピン３０がピボット部２５の可動部２５ｂ及び基部２５ａに設けられたピン穴３１ｂ及び３１ａを貫通することにより、エンドピボット２５ｃの移動は禁止され、固定される。
【００５１】
このとき、カムシャフトの回転に伴ってカム３８が回転し、カム受けローラ１６を押圧すると、ロッカアーム１２は、シリンダヘッド１の方向に移動しようとする。しかし、ピボット部２５における可動部２５ｂの移動が禁止されているため、ピボット受け部１４ｂも移動を禁止される。従って、ロッカアーム１２は、ピボット受け部１４ｂを支点としてカム３８の回転に同期した揺動運動を行なう。
【００５２】
上述したロッカアーム１２の揺動運動中、ロッカアーム１２のステム当接部１４ａがシリンダヘッド１の方向に運動するときは、ステム当接部１４ａを形成しているローラ１９がバルブスプリング３６の弾性力に抗してステム端部２０をシリンダヘッド１の方向に押圧し、移動させる。この時、バルブ２８が弁座から離座して開弁状態となる。一方、ロッカアーム１２のステム接触部１４ａが上向きに移動する時は、バルブスプリング３６の弾性力によりバルブステム２１も上方向に移動する。そして、バルブステム２１が所定量移動すると、バルブ２８が弁座に密着して閉弁状態となる。この繰り返しによりバルブ２８は開閉動作を行う。
【００５３】
ここにおいて、バルブ２８が全開した状態では、図２に示すようにロッカアーム１２が傾く。そして、このことによってステム当接部１４ａの図２における水平方向の位置は、ステム端部２０の中心からずれている。
【００５４】
しかし、本実施の形態においては、ロッカアーム１２にはローラ１９が設けられているので、ステム当接部１４ａとステム端部２０との間に摩擦は殆ど発生しない。よって、ロッカアーム１２のステム当接部１４ａとステム端部２０との間に摩擦力に起因するスラスト力は略零となり、この状態でロッカアーム１２が高速で揺動運動を行っても、作動が不安定になることがない。結果としてロッカアーム１２の暴れなどをより確実に防止することができる。
【００５５】
また、図２に示すように、バルブ２８が全開した状態では、ロッカアーム１２は大きく傾いている。ここで、ステム当接部１４ａはピボット受け部１４ｂを中心に揺動運動し、それに伴ってバルブ２８が図中上下方向に直進運動するため、ロッカアーム１２が大きく傾いた状態では、ステム当接部１４ａと、ステム端部２０の運動方向が大きく異なる。従って、ロッカアーム１２が揺動運動する際の、図２における両者の水平方向の相対位置の変化が大きくなる。
【００５６】
しかし、本実施の形態においてはロッカアーム１２にローラ１９を設け、ローラ１９がステム当接部１４ａを形成しているので、ステム当接部１４ａとステム端部２０との間に摩擦は殆ど発生しない。よって、図２に示すような両者の相対位置の変化が大きい状況においても、ロッカアーム１２のステム当接部１４ａ及びステム端部２０の磨耗を抑制することができる。
【００５７】
また、本実施の形態においては、ローラ１９がステム当接部１４ａを形成しているので、ステム当接部１４ａとステム端部２０との摩擦に起因するスラスト力が発生しない。従って、バルブステム２１とステムガイド２６との間にも、バルブ２８の運動方向と垂直な方向の動きが発生せず、バルブステム２１及びステムガイド２６の磨耗も抑制することができる。
【００５８】
次に、図３を用いて、内燃機関の運転時にバルブ２８を停止させる際の動作について説明する。図３は、本実施の形態における動弁機構１０において、バルブ２８の開閉動作を停止させる場合の動きを示す図であり、特にピボット部２５の可動部２５ｂが、基部２５ａの中に最も深くまで収納された状態を示している。ここでは、可動部固定機構によって、可動部２５ｂ及び基部２５ａのピン穴３１ａ及び３１ｂを貫通しているピン３０が抜き去られることにより可動部２５ｂが往復運動可能となっている。
【００５９】
可動部固定機構によって、ピン３０が抜き去られた状態でカム３８が回転し、カム受けローラ１６を押圧すると、ロッカアーム１２がシリンダヘッド１側に移動しようとする。この際、バルブスプリング３６がスプリングリテーナ２４及びバルブ２８をロッカアーム１２側に付勢する力より、ピボットスプリング２５ｄが可動部２５ｂをロッカアーム１２側に付勢する力の方が弱いので、バルブ２８は往復運動せず、ピボット部２５の可動部２５ｂが往復運動を行う。
【００６０】
このことにより、ロッカアーム１２は、弁稼動時とは異なり、ローラ１９とステム端部２０とが当接しているステム当接部１４ａを支点として揺動運動を行う。この動作で、カム３８の回転に同期して、ピボット部２５の可動部２５ｂが往復運動をする一方、バルブ２８の開閉動作を停止し閉弁状態を維持させることができる。
【００６１】
ここで、ロッカアーム１２が、ピボット部２５の可動部２５ｂを最も深くまで基部２５ａに収納させた場合、図３に示すように、ロッカアーム１２が傾く。そして、このことによって、ステム当接部１４ａの図３における水平方向の位置は、ステム端部２０の中心からずれている。しかし、本実施の形態においては、ロッカアーム１２にローラ１９を備え、このローラ１９がステム当接部１４ａを形成しているので、ステム当接部１４ａとステム端部２０との間の摩擦に起因するスラスト力は発生せず、ロッカアーム１２が高速で揺動運動する場合でも作動が不安定になることがなく、ロッカアーム１２の暴れなどをより確実に防止することができる。
【００６２】
また、図３においても、ロッカアーム１２が大きく傾いている状態であるので、ロッカアーム１２の揺動運動に伴うステム当接部１４ａと、ステム端部２０との間の水平方向の相対位置の変化が大きくなるが、本実施の形態においてはステム当接部１４ａはローラ１９によって形成されているので、ロッカアーム１２のステム当接部１４ａ若しくはステム端部２０の磨耗を抑制することができる。同時に、バルブ２８の摺動性が悪化し、バルブステム２１及びステムガイド２６の磨耗が増加することも抑制することができる。
【００６３】
なお、本実施の形態においては、図１に示すとおり、カム３８のベース円がカム受けローラ１６に接している状態では、ロッカアーム１２は概略水平に姿勢が保たれている。一方、カム３８のカム面がカム受けローラ１６を押圧した状態では、弁稼動時においては図２に示すようにロッカアーム１２の傾き角度が９０度より若干大きくなっており、弁停止時においては図３に示すとおり、ロッカアーム１２の傾き角度が９０度に対して若干小さくなっている。そしてそれぞれの場合のロッカアーム１２の傾き角度と９０度との差は同程度である。すなわち、本実施の形態における動弁機構では、ロッカアーム１２の揺動角度範囲は、バルブ２８の移動方向に対して直角方向を中心にして両側に略均等に設定されている。
【００６４】
ここで、ロッカアーム１２にローラ１９が備えられていない場合は、ロッカアーム１２の揺動角度範囲を上記のように設定することは困難となる。この理由について図４を用いて説明する。図４（ａ）は、図２に示すようなバルブ２８の全開状態におけるロッカアーム１２のアーム本体１４、ピボット受け部１４ｂ、ステム当接部１４ａ、ステム端部２０の関係を模式的に示した図である。一方、同図（ｂ）は、ロッカアーム１２の傾き角度が、図３に示すバルブ２８の停止状態と同様の傾き角度であると仮定した場合における同様の図である。なお、ここにおいては、ステム当接部１４ａは、アーム本体１４の端部の円弧状部分から形成されているが、ローラ１９は備えられていないとする。
【００６５】
図４（ａ）において、アーム本体１４がピボット受け部１４ｂを支点にして、矢印Ｘ方向に揺動運動している場合を考える。このときは、ステム当接部１４ａを形成する円弧の中心もＸ方向に揺動運動する。また、ステム当接部１４ａを形成する円弧は、この揺動運動に伴って移動すると同時に、該円弧自体も、揺動運動に伴って、揺動した角度だけ中心の周りをＹ方向に回動する。すなわち、弁稼動時において、ロッカアーム１２の傾きが図４（ａ）に示すような角度の場合、アーム本体１４のピボット受け部１４ｂ周りの揺動と、ステム当接部１４ａを形成する円弧の中心周りの回動が同じ方向となる。従って、この場合、ステム当接部１４ａとステム端部２０との間のすべりが大きくなる状態となる。
【００６６】
これに対して、図４（ｂ）に示すようなアーム本体１４の姿勢について考えると、アーム本体１４のピボット受け部１４ｂ周りの揺動と、ステム当接部１４ａの円弧の中心周りの回動が互いにうち消すため、ステム当接部１４ａとステム端部２０の間のすべりは小さくなる。
【００６７】
ロッカアーム１２のステム当接部１４ａがローラ１９により形成されていない場合は、４図（ａ）のような状態でバルブ２８の開閉動作を続けると、ステム端部２０及びステム当接部１４ａの磨耗が大きくなる。従って、バルブ２８の開弁状態においても４図（ｂ）のような状態でバルブ２８の開閉動作を続けることが望ましい。その結果、ロッカアーム１２のステム当接部１４ａがローラ１９により形成されていない場合は、図２に示したバルブ２８の稼動時において、図２に示したような姿勢ではなく、図４（ｂ）に示したような姿勢でバルブ２８を開閉動作させることが望ましい。すなわち、図２に示した状態に比較し、ロッカアーム１２の姿勢は、反時計回りに傾いた状態でバルブ２８を開閉動作させなければならない。
【００６８】
そうすると、図３に示す、弁停止時におけるロッカアーム１２の傾きも半時計回りにさらに傾けなければならず、結果として、図３に示す弁停止時において、ロッカアーム１２の作動が不安定になる。それに対して本実施の形態では、ロッカアーム１２のステム当接部１４ａをローラ１９で形成することにより、ステム当接部１４ａと、ステム端部２０との間の相対位置の変化が大きくても、両者の間に磨耗は発生しない。従って、上述したような、ステム当接部１４ａとステム端部２０の間の磨耗を低減させるための上記ロッカアーム１２の傾き角度についての制限がなくなる。
【００６９】
従って、本実施の形態においては、弁稼動時及び弁停止時におけるロッカアーム１２の傾き角度を、９０度を中心にして両側に略均等な角度に収めることができる。このことからも、ロッカアーム１２が高速で揺動運動する場合でも作動が不安定になることがなく、ロッカアーム１２の暴れなどをより確実に防止することができる。
【００７０】
以上、説明したように、本実施の形態においては、図１から図３に示すように、ロッカアーム１２の揺動運動の支点を変更して、バルブ２８の開閉動作状態と、バルブ２８の停止状態とを切替可能な内燃機関の動弁機構１０において、ステム当接部１４ａとステム端部２０との間の摩擦及び、摩擦に起因するスラスト力の発生を抑制することができ、ステム当接部１４ａ及び、ステム端部２０及び、バルブステム２１、ステムガイド２６の磨耗を抑制することができる。
【００７１】
また、同様に、ロッカアーム１２が傾斜した状態でロッカアーム１２にかかるスラスト力を低減し、さらに、弁停止時におけるロッカアーム１２の傾きを抑えることができるので、ロッカアーム１２が高速で揺動運動する場合でも作動が不安定になることがなく、ロッカアーム１２の暴れなどをより確実に防止することができる。
【００７２】
さらに、動弁機構１０全体としての摺動摩擦を低減することにより、燃費が向上するという効果もある。
【００７３】
加えて、本実施の形態においては、ステム接触点１４ａにおけるローラ１９の磨耗は考慮する必要がなく、また、ローラ１９はアーム本体１４とは別部品として形成されるので、そのＲを小さくすることに対する製造上の制限もなくなる。結果として、ローラ１９の半径Ｒを小さく設計することができ、閉弁状態におけるステム当接部１４ａと、ロッカアーム１２のピボット受け部１４ｂを結んだ直線の、バルブ２８の移動方向に対する角度を直角に近づけるように設計することができる。
【００７４】
このことにより、ロッカアーム１２のステム当接部１４ａ及びステム端部２０に働くスラスト力をさらに小さくでき、ロッカアーム１２及びバルブ２８の作動をさらに安定化することができ、バルブ２８の摺動部および、ステム当接部１４ａとステム端部２０の磨耗も抑制することができる。
【００７５】
なお、本実施の形態においては、ステム当接部１４ａはローラ１９によって形成されたが、ローラ１９のように、ステム端部２０と転がり接触するのではなく、セラミックや摺動性樹脂など、摺動性が良く、耐摩耗性の高い材料でステム当接部１４ａを形成し、ステム端部２０とは摺動接触したうえでステム当接部１４ａとステム端部２０との間の摩擦抵抗を減少させてもよい。図５には、ステム当接部１４ａをセラミックで形成した場合のロッカアーム１２の構成例を図示する。ここで、セラミック４０は、ロッカアーム１２とは別に成形されたのち、接着などの方法によってロッカアーム１２に取り付けられている。そして、セラミック４０の外面は、ロッカアーム１２の揺動運動における回転軸と平行な軸に対してローラ１９と略同じＲを有している。
【００７６】
こうすれば、少ない部品点数で、簡単な構造によって、上述したロッカアーム１２のステム当接部１４ａがローラ１９で形成される場合と同様の効果を得ることができる。
【００７７】
【発明の効果】
上述のように本発明にあっては、弁停止機能を備えた内燃機関の動弁機構において、ロッカアーム及びバルブの作動を安定化し、摺動部の磨耗を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本実施の形態における動弁機構の構成を示す概略図である。
【図２】図２は、本実施の形態における動弁機構において、バルブを開閉動作させる場合のロッカアームの傾きを示す図である。
【図３】図３は、本実施の形態における動弁機構において、バルブの開閉動作を停止させた場合のロッカアームの傾きを示す図である。
【図４】図４（ａ）は、バルブの全開状態におけるロッカアームのアーム本体、ピボット受け部、ステム当接部、ステム端部の関係を模式的に示した図である。同図（ｂ）はロッカアームの傾き角度が、バルブの停止状態と同様の傾き角度であると仮定した場合における同様の図である。
【図５】図５は、ステム当接部をセラミックで形成した場合のロッカアームの構成例を示す図である。
【符号の説明】
１…シリンダヘッド
１０…動弁機構
１２…ロッカアーム
１４…アーム本体
１４ａ…ステム当接部
１４ｂ…ピボット受け部
１６…カム受けローラ
１８…支軸
１９…ローラ
２０…ステム端部
２１…バルブステム
２４…スプリングリテーナ
２５…ピボット部
２５ａ…基部
２５ｂ…可動部
２５ｃ…エンドピボット
２５ｄ…ピボットスプリング
２６…ステムガイド
２８…バルブ
３０…ピン
３１ａ…ピン穴
３１ｂ…ピン穴
３６…バルブスプリング
４０…セラミック[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve operating mechanism that opens and closes an intake / exhaust valve in an internal combustion engine, and particularly to a valve mechanism that stops the opening / closing operation of an intake / exhaust valve.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an internal combustion engine, a valve operating mechanism using a cam drive has been used to operate an intake valve and an exhaust valve. In such a mechanism, a rocker arm is widely used as a member for converting the rotational movement of the cam into the reciprocating movement of the valve (see, for example, Patent Document 1). One end of the rocker arm is supported by, for example, a pivot provided on the cylinder head of the internal combustion engine, and the pad portion at the other end is disposed on the upper surface of the stem end portion of the valve.
[0003]
In this valve operating mechanism, when the valve is opened and closed, the rocker arm is pressed by driving the cam, and the rocker arm swings around the pivot. Then, as the rocker arm swings, the stem end portion of the valve is pressed by the pad portion, and the valve reciprocates in the axial direction (see, for example, Patent Document 2).
[0004]
On the other hand, in recent years, for the purpose of reducing fuel consumption and stabilizing the combustion state of an air-fuel mixture, for example, a technique for changing the number of operating cylinders according to the engine operating state is known. Here, in order to change the number of operating cylinders, a valve stop function for stopping the opening / closing operation of the intake valve and the exhaust valve of the cylinder to be stopped and maintaining the closed state is necessary. Thus, in the valve operating mechanism of the internal combustion mechanism, the necessity for providing a valve stop function is increasing.
[0005]
In this case, in the valve mechanism described above, the pivot on which one end of the rocker arm is supported can be switched between a state in which the pivot can reciprocate and a state in which the pivot is fixed. When the opening / closing operation of the intake valve and the exhaust valve is stopped, the pipette is brought into a state in which it can reciprocate.
[0006]
In this state, when the rocker arm is pressed by the cam drive, the rocker arm swings with the pad portion in contact with the stem end as a fulcrum, contrary to the case where the pivot position is fixed. The valve is pressed by the rocker arm to reciprocate, and the valve stops in a closed state.
[0007]
This is because the pivot is biased toward the rocker arm by the elastic force of a spring or the like, and the intake valve and the exhaust valve are also biased toward the rocker arm by the spring force. This is because the valve is not opened / closed and the pivot reciprocates in a state where the pivot can reciprocate because it is set to be weaker than the spring force for urging the valve.
[0008]
However, when such a mechanism is employed, the range of inclination angles that the rocker arm can take is widened. That is, when the valve is stopped and when the valve is operating, the rocker arm changes its fulcrum from the pivot located at one end of the rocker arm to the pad portion located at the other end, and performs a swinging motion. Compared to, the rocker arm simply takes about twice the angle range. In this case, if the inclination of the rocker arm becomes too steep, the engagement of the portion engaged with the pivot and the contact of the portion where the stem end portion and the pad portion abut become unstable. It was.
[0009]
Furthermore, the rocker arm is a straight valve that connects the tilt angle of the rocker arm when the valve is opened (the portion supported by the pivot at one end of the rocker arm and the pad portion at the other end (contact portion with the stem end)). If the angle swings in an angle range that increases when the angle is relative to the direction in which the valve moves when the valve is opened, the same applies hereinafter, for example, if the angle range is always extremely large with respect to 90 degrees, For this reason, the amount of slip at the contact portion between the stem end portion of the valve and the pad portion increases. In order to suppress an increase in the wear amount of the stem end portion and the pad portion of the valve due to this, the rocker arm swing angle so that the tilt angle of the rocker arm when the valve is opened is extremely large with respect to 90 degrees. Setting the range is undesirable.
[0010]
Therefore, if the rocker arm swing angle increases due to the provision of the valve stop function, the rocker arm tilt angle during valve operation cannot be increased correspondingly to the increase, and conversely, The tilt angle had to be reduced. In other words, the rocker arm tilt angle when the valve is operating and when the valve is stopped cannot be designed in a balanced manner, and the tilt angle of the rocker arm when the valve is stopped becomes small.
[0011]
Further, when the angle of inclination of the rocker arm when the valve is stopped is small, the contact portion between the pad portion and the stem end portion is largely offset from the center of the stem end portion. And when the cam presses the rocker arm, the pad portion presses the stem end in an oblique direction, so the force applied in the thrust direction of the valve of the intake and exhaust valve increases, There were problems such as increased wear on the stem.
[0012]
In this case, since the same thrust load is applied to the rocker arm, the operation when the rocker arm swings at a high speed becomes unstable, which may cause the rocker arm to run out.
[0013]
[Patent Document 1]
JP 05-98911 A
[Patent Document 2]
JP 2000-161025 A
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a technique capable of stabilizing the operation of a rocker arm and a valve and reducing wear of a sliding portion in a valve operating mechanism of an internal combustion engine having a valve stop function. It is.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention comprises a rocker arm that engages with a support member and abuts against the stem end of the intake / exhaust valve, and the rocker arm swings with the engagement portion with the support member as a fulcrum. The rocker arm can open and close the intake / exhaust valve or stop the intake / exhaust valve to reverse the movement. In the valve mechanism that enables switching between reciprocating movement of the support member, the greatest feature is that the rocker arm and the stem end are brought into rolling contact.
[0016]
More specifically, a support member that is disposed on the cylinder head of the internal combustion engine and supports the rocker arm is provided.
The rocker arm has an engagement portion that engages with the support member at one end, a stem contact portion that contacts the stem end portion of the intake / exhaust valve in the internal combustion engine at the other end, and an output of the internal combustion engine A cam contact portion that is pressed by the cam of the camshaft interlocking with the shaft;
The support member includes a base portion installed on the cylinder head and a movable portion provided between the base portion so as to be able to reciprocate via an elastic member, and the movable portion is elastic to the base portion. It is possible to switch between a state in which the reciprocating motion is possible against the elastic force of the member and a state in which the movable portion is prohibited from reciprocating with respect to the base portion,
When the intake / exhaust valve is in operation, the reciprocating motion of the movable portion of the support member is prohibited, so that the cam contact portion of the rocker arm is engaged with the support member when the cam contact portion is pressed by the cam. Oscillating with the part as a fulcrum, and opening and closing the intake and exhaust valves by reciprocating movement of the stem abutting part of the rocker arm accompanying the oscillating movement,
When the intake / exhaust valve is stopped, a reciprocating motion of the movable portion of the support member is enabled to change a fulcrum in the rocking motion of the rocker arm to the stem contact portion, and the rocker arm accompanying the rocking motion A valve mechanism for reciprocating the movable part by reciprocating movement of the engaging part;
The stem contact portion of the rocker arm includes a rolling contact portion that makes rolling contact with the stem end portion.
[0017]
In other words, when the intake / exhaust valve is switched between operation and stop in the valve mechanism described above, the movable part of the support member that supports one end of the rocker arm is urged toward the rocker arm by the elastic force, and is completely fixed. Switch between being in a state. Here, since the valve of the intake / exhaust valve is normally urged to the valve closing side by the elastic force of the spring, when the movable part of the support member is movable against the elastic force, Both the movable part and the intake / exhaust valve are movable against the elastic force. However, when the cam contact portion of the rocker arm is pressed by the cam by making the elastic force of the spring urging the intake / exhaust valve stronger than the elastic force applied to the movable portion of the support member, the valve of the intake / exhaust valve Does not move, and the movable part of the support member starts to move first. In this case, by making the movable part of the support member movable against the elastic force in the stop state of the intake / exhaust valve, the rocker arm swings with the contact part with the stem end as a fulcrum. As a result, the movable portion of the support member reciprocates, and the intake / exhaust valve can be kept closed.
[0018]
On the other hand, when the movement of the movable portion of the indicating member is prohibited, the movable portion of the support member cannot move because the movable portion of the support member cannot be moved when the cam contact portion of the rocker arm is pressed by the cam. Absent. However, when the cam further presses the cam receiving portion of the rocker arm, the valve of the intake / exhaust valve starts to move against the elastic force of the spring, and as a result, the rocker arm swings around the engaging portion with the support member. To do. As a result, the valve of the intake / exhaust valve performs an on-off valve operation.
[0019]
That is, in the valve operating mechanism having the valve stop function as described above, the rocker arm changes the fulcrum of the swinging motion when the intake / exhaust valve is stopped and when the intake / exhaust valve is in operation. Compared with a valve mechanism that does not have a rocker arm, the rocker arm swing angle becomes larger.
[0020]
However, in the present invention, the stem contact portion of the rocker arm is made of a rolling contact portion that makes rolling contact with the stem end portion, so that no frictional force acts between the stem contact portion and the stem end portion. . Therefore, the thrust force resulting from the frictional force between the rocker arm and the stem end can be reduced. As a result, the operation of the lock arm and the valve can be stabilized, and wear of the sliding portion can be prevented. This also leads to an improvement in fuel consumption of the internal combustion engine as a whole.
[0021]
Further, in the valve operating mechanism having the valve stop function as described above, if the rocker arm inclination angle during valve operation is extremely large with respect to 90 degrees as described above, for geometric reasons. The amount of slip at the stem end portion of the valve and the stem abutting portion of the lock arm increases. In order to suppress an increase in the amount of wear of the stem end portion and the stem contact portion of the valve due to this, it has been avoided to set a large tilt angle of the rocker arm during the valve operation. As a result, if the rocker arm swing angle increases due to the provision of the valve stop function, the rocker arm tilt angle during valve operation cannot be increased corresponding to the increase, and the rocker arm tilt angle when the valve stops Conversely, the angle had to be reduced. That is, the rocker arm tilt angle when the valve is operating and when the valve is stopped cannot be designed in a balanced manner, and the rocker arm tilt angle when the valve is stopped is small.
[0022]
However, in the present invention, the stem abutting portion of the rocker arm is composed of a rolling contact portion that is in rolling contact with the stem end portion, so that there is no frictional force between the stem abutting portion and the stem end portion of the rocker arm. Does not work. Therefore, the wear between the stem contact portion and the stem end portion of the rocker arm can be greatly reduced. That is, there is no restriction on the tilt angle of the rocker arm when the valve is operated as described above.
[0023]
Therefore, even if the rocker arm swing angle increases in the valve operating mechanism having a valve stop function, the rocker arm tilt angle during valve operation can be increased corresponding to the increase. In other words, the rocker arm inclination can be balanced when the valve is stopped and the valve is operated with reference to the direction perpendicular to the valve movement direction, and the rocker arm inclination angle when the valve is stopped is prevented from becoming extremely small. be able to.
[0024]
An example of the rolling contact portion in the present invention is a roller that can rotate around an axis parallel to the rotation axis in the rocking motion of the rocker arm. By using the roller, the rolling contact portion can be configured with a simple configuration.
[0025]
Here, in the valve operating mechanism having the valve stop function as described above, conventionally, the stem contact portion of the rocker arm is often formed in an arc shape having an axis parallel to the rotation axis in the rocking motion of the rocker arm. . This is because the rocker arm and the stem end are brought into contact with a cylindrical surface having a constant curvature regardless of the posture of the rocker arm.
[0026]
In this case, it is desirable to make the radius R of the stem contact portion as small as possible. This is because the smaller R is geometrically a straight line connecting the stem contact portion of the rocker arm and the engaging portion of the support member of the rocker arm when the rocker arm is tilted at the maximum when the valve is operated. This is because it is easy to design the valve so that the angle with respect to the movement direction when the valve is opened is close to a right angle. This is desirable in that the thrust force caused by the friction between the stem contact portion of the rocker arm and the stem end portion of the valve can be reduced in this state.
[0027]
However, due to manufacturing problems, there has been a limit to reducing the radius R of the stem contact portion formed integrally with the rocker arm. In addition, when the radius R is reduced, the contact area between the stem contact portion and the stem end portion is reduced, and the contact stress is increased, so that wear generated at the stem contact portion and the stem end portion is also increased. There was a limit to reducing the radius R.
[0028]
However, in the present invention, when the rocker arm is provided with a roller as a rolling contact portion, the roller and the stem end portion are in rolling contact with each other, and no slip occurs. Therefore, it is not necessary to consider the wear of the roller, and since the roller is formed as a separate component from the rocker arm, there is no manufacturing limitation for reducing the radius R. As a result, the radius R of the roller can be designed to be small, and the straight line connecting the rocker arm stem contact portion and the rocker arm support member engagement portion when the rocker arm is at the maximum inclination during valve operation. The angle with respect to the movement direction when the valve is opened can be designed to approach a right angle.
[0029]
As described above, by optimizing the R of the roller as the rolling contact portion, the thrust force acting on the stem contact portion and the stem end portion of the rocker arm can be further reduced, and the operation of the rocker arm and the valve can be further stabilized. In addition, wear of the sliding portion of the valve and the stem contact portion of the rocker arm and the stem end portion of the valve can be suppressed.
[0030]
In addition, as another example of the roller that can rotate about the axis parallel to the rotation axis in the rocking motion of the rocker arm for the rolling contact portion in the present invention, for example, from a ball and a holder that rotatably holds the ball Or a fan-shaped member that can swing around an axis parallel to the rotation axis in the rocking movement of the rocker arm, that is, near the contact portion between the rotation axis of the roller and the stem end. It is possible to mention a configuration that leaves only
[0031]
In the present invention, the stem contact portion of the rocker arm is not a rolling contact portion that makes rolling contact with the stem end portion, but a friction reducing portion that reduces the frictional resistance between the stem end portion and the stem contact portion. You may make it consist of.
[0032]
Here, the friction reducing portion is generated between the stem contact portion of the rocker arm and the stem end portion of the valve, and between the stem contact portion of the rocker arm and the stem end portion of the valve. A configuration with reduced friction, such as a configuration in which a hard and highly wear-resistant material such as ceramic is placed on the stem abutment of the rocker arm, or fluorine with excellent sliding and wear resistance. The structure etc. which arrange | position the containing resin can be mentioned.
[0033]
In this way, the same effect as when the stem contact portion of the rocker arm is a rolling contact portion can be obtained with a small number of parts and a simple structure.
[0034]
The support member in the present invention has a cylindrical base fixed to the cylinder head, and a substantially columnar movable part that is slidably provided on the cylindrical base via a coil spring. And what provided the hemispherical pivot at the front-end | tip of a movable part can be illustrated. By using this, the structure of the support member and the engaging portion of the rocker arm with the support member can be simplified.
[0035]
Further, as another example of the support member in the present invention, a configuration in which a shaft is provided perpendicular to the rocking direction of the rocker arm in the movable portion of the support member, instead of the hemispherical pivot described above. Moreover, as an engaging part with the support member of a rocker arm in this case, the structure which provides the bearing which engages with the above-mentioned shaft in the rocker arm so that rotation is possible can be illustrated. If this is used, even when the rocker arm is largely inclined, at least the engagement between the rocker arm and the support member can be prevented from becoming unstable.
[0036]
The means for solving the above-described problems of the present invention can be used in combination as much as possible.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Exemplary embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
[0038]
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a valve operating mechanism in the present embodiment. As shown in FIG. 1, the valve mechanism 10 in the present embodiment includes a rocker arm 12. The rocker arm 12 includes an arm main body 14 and a cam receiving roller 16 provided at the center of the arm main body 14. The cam receiving roller 16 is rotatable around a support shaft 18 that passes through the arm body 14.
[0039]
The arm main body 14 is provided with a roller 19 constituting the rolling contact portion in the present embodiment. The roller 19 is rotatable around a support shaft 19 a that passes through the end of the arm body 14. A valve stem 21 is disposed on the roller 19 side of the cylinder head 1. The valve stem 21 penetrates the valve guide 26 and includes a valve 28 at the tip thereof. In addition, a stem end 20 that is an end of the valve stem 21 is disposed so as to contact the roller 19, and a contact point with the stem end 20 of the roller 19 constitutes a stem contact portion 14 a. . Here, the arm main body 14, the cam receiving roller 16, the roller 19 and the like of the rocker arm 12 are formed using carbon steel, for example.
[0040]
A spring retainer 24 is fixed to the valve stem 21. A valve spring 36 is provided between the spring retainer 24 and the cylinder head 1. The valve spring 36 always urges the spring retainer 24 toward the rocker arm 12 in FIG. For this reason, the valve stem 21 and the valve 28 integrated with the spring retainer 24 are also urged toward the rocker arm 12 by the valve spring 36.
[0041]
The valve 28 is made of heat-resistant steel because it operates under high temperature and high pressure. Further, a surface treatment for improving wear resistance is applied to a portion of the valve 28 that is seated on the valve seat. The materials of the arm main body 14, the cam receiving roller 16, the roller 19 and the valve 28 of the rocker arm 12 are not limited to the above examples. For example, the arm main body 14, the cam receiving roller 16, and the roller 19 of the rocker arm 12 may be formed of aluminum alloy or the like.
[0042]
Further, the other end of the arm body 14 is provided with a pivot receiving portion 14b that is rotatably engaged with an end pivot 25c described later. The pivot receiving portion 14b has a recess in which a tip of an end pivot 25c described later is accommodated. Further, on the pivot receiving portion 14b side in the cylinder head 1, a pivot portion 25 which is a support member in the present embodiment is provided. The pivot portion 25 has a cylindrical base portion 25 a fixed to the cylinder head 1. A movable portion 25b is provided inside the cylinder of the base portion 25a so as to be capable of reciprocating with respect to the base portion 25a.
[0043]
A hemispherical end pivot 25c is provided at the tip of the movable portion 25b. Further, a pivot spring 25d is provided between the movable portion 25b and the cylinder head 1 inside the base portion 25a, and biases the movable portion 25b toward the pivot receiving portion 14b.
[0044]
The pivot portion 25 is provided with a stopper (not shown). When the movable portion 25b protrudes from the base portion 25a by a predetermined amount, the pivot portion 25 is regulated so as not to protrude further, and the movable portion 25b falls off the base portion 25a. Is prevented. Here, the force that the pivot spring 25d biases the movable portion 25b is set to be weaker than the force that the valve spring 36 biases the spring retainer 24 and the valve 28 on the valve stem 21 side.
[0045]
Further, the pivot portion 25 is provided with a movable portion fixing mechanism (not shown) that fixes the movable portion 25b to the base portion 25a at a predetermined position. Here, pin holes 31a and 31b are formed in the base portion 25a and the movable portion 25b, respectively. When the movable portion 25b is fixed to the base portion 25a by the movable portion fixing mechanism, the pin 30 is fixed to the base portion by the movable portion fixing mechanism. 25a and the pin holes 31a and 31b of the movable part 25b are penetrated. By fixing the movable portion 25b to the base portion 25a in this manner, even when the pivot receiving portion 14b of the rocker arm 12 attempts to move to the pivot portion 25 side, the movement can be prohibited.
[0046]
On the other hand, when the pin 30 is removed from the pin holes 31a and 31b of the base portion 25a and the movable portion 25b by the movable portion fixing mechanism, the movable portion 25b becomes movable with respect to the base portion 25a. In this case, the movable portion 25b is urged toward the pivot receiving portion 14b by the elastic force of the pivot spring 25d.
[0047]
In this state, when the pivot receiving portion 14b moves to the end pivot 25c side and presses the movable portion 25b, the movable portion 25b is accommodated in the base portion 25a against the spring force of the pivot spring 25d. Move to. On the other hand, when the pivot receiving portion 14b moves away from the base portion 25a, the movable portion 25b moves so as to be pushed out of the base portion 25a by the pivot spring 25d.
[0048]
A cam 38 is disposed on the cam receiving roller 16 so as to be in contact with the cam receiving roller 16. The cam 38 is provided around a cam shaft (not shown), and is linked with an output shaft (not shown) of the internal combustion engine and rotates at a rotational speed that is 1/2 of the output shaft.
[0049]
In the above description, in the vertical direction in FIG. 1, the rocker arm 12 has the pivot receiving portion 14b and the stem abutment by the end pivot 25c biased by the pivot spring 25d and the stem end 20 biased by the valve spring 36. Each of the contact portions 14a is pressed, and the position of the cam receiving roller 16 is restricted by contacting the base circle portion of the cam 38. Further, the left and right direction in FIG. 1 and the front and rear direction with respect to the paper surface are regulated by a regulating member (not shown) after securing a predetermined play.
[0050]
Next, the opening / closing operation of the valve 28 during operation of the internal combustion engine will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing the movement when the valve 28 is opened and closed in the valve mechanism 10 according to the present embodiment, and particularly shows a state where the valve 28 is fully opened. In this case, the pin 30 of the movable part fixing mechanism described above passes through the pin holes 31b and 31a provided in the movable part 25b and the base part 25a of the pivot part 25, so that the movement of the end pivot 25c is prohibited and fixed. .
[0051]
At this time, when the cam 38 rotates with the rotation of the cam shaft and presses the cam receiving roller 16, the rocker arm 12 tends to move in the direction of the cylinder head 1. However, since the movement of the movable portion 25b in the pivot portion 25 is prohibited, the movement of the pivot receiving portion 14b is also prohibited. Therefore, the rocker arm 12 performs a swinging motion in synchronization with the rotation of the cam 38 with the pivot receiving portion 14b as a fulcrum.
[0052]
During the rocking motion of the rocker arm 12 described above, when the stem contact portion 14a of the rocker arm 12 moves in the direction of the cylinder head 1, the roller 19 forming the stem contact portion 14a is subjected to the elastic force of the valve spring 36. The stem end 20 is pressed against the cylinder head 1 and moved. At this time, the valve 28 is separated from the valve seat and is opened. On the other hand, when the stem contact portion 14 a of the rocker arm 12 moves upward, the valve stem 21 also moves upward by the elastic force of the valve spring 36. Then, when the valve stem 21 moves by a predetermined amount, the valve 28 comes into close contact with the valve seat and is closed. By repeating this, the valve 28 opens and closes.
[0053]
Here, when the valve 28 is fully opened, the rocker arm 12 tilts as shown in FIG. As a result, the horizontal position of the stem contact portion 14 a in FIG. 2 is shifted from the center of the stem end portion 20.
[0054]
However, in the present embodiment, since the rocker arm 12 is provided with the roller 19, almost no friction is generated between the stem contact portion 14 a and the stem end portion 20. Therefore, the thrust force caused by the frictional force between the stem contact portion 14a and the stem end portion 20 of the rocker arm 12 becomes substantially zero, and even if the rocker arm 12 swings at a high speed in this state, the operation is not performed. It will never be stable. As a result, rampage of the rocker arm 12 can be more reliably prevented.
[0055]
In addition, as shown in FIG. 2, the rocker arm 12 is greatly inclined when the valve 28 is fully opened. Here, the stem abutting portion 14a swings around the pivot receiving portion 14b, and the valve 28 linearly moves in the vertical direction in the drawing. Accordingly, when the rocker arm 12 is largely inclined, the stem abutting portion 14a and the direction of motion of the stem end 20 are greatly different. Therefore, when the rocker arm 12 swings, the change in the relative position in the horizontal direction in FIG. 2 increases.
[0056]
However, in the present embodiment, the rocker arm 12 is provided with the roller 19 and the roller 19 forms the stem contact portion 14a, so that almost no friction is generated between the stem contact portion 14a and the stem end portion 20. . Therefore, even in a situation where the relative position change between the two is large as shown in FIG. 2, wear of the stem abutting portion 14 a and the stem end portion 20 of the rocker arm 12 can be suppressed.
[0057]
Further, in the present embodiment, since the roller 19 forms the stem contact portion 14a, a thrust force due to friction between the stem contact portion 14a and the stem end portion 20 is not generated. Therefore, no movement in the direction perpendicular to the movement direction of the valve 28 occurs between the valve stem 21 and the stem guide 26, and wear of the valve stem 21 and the stem guide 26 can be suppressed.
[0058]
Next, the operation for stopping the valve 28 during operation of the internal combustion engine will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing the movement of the valve mechanism 10 according to the present embodiment when the opening / closing operation of the valve 28 is stopped. In particular, the movable portion 25b of the pivot portion 25 reaches the deepest portion in the base portion 25a. The stored state is shown. Here, the movable portion 25b can be reciprocated by removing the pin 30 penetrating the pin holes 31a and 31b of the movable portion 25b and the base portion 25a by the movable portion fixing mechanism.
[0059]
When the cam 38 rotates and the cam receiving roller 16 is pressed with the pin 30 removed by the movable portion fixing mechanism, the rocker arm 12 tends to move to the cylinder head 1 side. At this time, the force of the pivot spring 25d biasing the movable portion 25b toward the rocker arm 12 side is weaker than the force of the valve spring 36 biasing the spring retainer 24 and the valve 28 toward the rocker arm 12 side. The movable part 25b of the pivot part 25 reciprocates without moving.
[0060]
Thus, unlike the valve operation, the rocker arm 12 performs a swinging motion with the stem contact portion 14a where the roller 19 and the stem end portion 20 are in contact as a fulcrum. By this operation, the movable portion 25b of the pivot portion 25 reciprocates in synchronization with the rotation of the cam 38, while the opening / closing operation of the valve 28 can be stopped and the valve closed state can be maintained.
[0061]
Here, when the rocker arm 12 stores the movable part 25b of the pivot part 25 in the base part 25a to the deepest, the rocker arm 12 is inclined as shown in FIG. As a result, the horizontal position of the stem contact portion 14 a in FIG. 3 is shifted from the center of the stem end portion 20. However, in the present embodiment, the rocker arm 12 is provided with the roller 19, and this roller 19 forms the stem abutting portion 14 a, which is caused by the friction between the stem abutting portion 14 a and the stem end portion 20. No thrust force is generated, and even when the rocker arm 12 swings at a high speed, the operation does not become unstable, and the rocker arm 12 can be prevented more reliably.
[0062]
Also in FIG. 3, since the rocker arm 12 is largely inclined, the change in the relative position in the horizontal direction between the stem contact portion 14a and the stem end portion 20 accompanying the rocking motion of the rocker arm 12 changes. In this embodiment, the stem abutting portion 14a is formed by the roller 19, so that wear of the stem abutting portion 14a or the stem end portion 20 of the rocker arm 12 can be suppressed. At the same time, it is possible to prevent the sliding performance of the valve 28 from deteriorating and the wear of the valve stem 21 and the stem guide 26 from increasing.
[0063]
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, when the base circle of the cam 38 is in contact with the cam receiving roller 16, the rocker arm 12 is maintained in a substantially horizontal posture. On the other hand, when the cam surface of the cam 38 presses the cam receiving roller 16, the tilt angle of the rocker arm 12 is slightly larger than 90 degrees when the valve is operated, as shown in FIG. As shown in FIG. 3, the inclination angle of the rocker arm 12 is slightly smaller than 90 degrees. The difference between the tilt angle of the rocker arm 12 and 90 degrees in each case is about the same. That is, in the valve mechanism in the present embodiment, the rocking angle range of the rocker arm 12 is set substantially equally on both sides with the direction perpendicular to the moving direction of the valve 28 as the center.
[0064]
Here, when the rocker arm 12 is not provided with the roller 19, it is difficult to set the rocking angle range of the rocker arm 12 as described above. The reason for this will be described with reference to FIG. FIG. 4A schematically shows the relationship among the arm main body 14, the pivot receiving portion 14b, the stem contact portion 14a, and the stem end portion 20 of the rocker arm 12 when the valve 28 is fully opened as shown in FIG. It is. On the other hand, FIG. 4B is a similar view when it is assumed that the rocker arm 12 has an inclination angle similar to that of the valve 28 shown in FIG. Here, it is assumed that the stem contact portion 14a is formed from an arc-shaped portion at the end of the arm body 14, but the roller 19 is not provided.
[0065]
In FIG. 4A, consider a case where the arm body 14 is oscillating in the direction of arrow X with the pivot receiving portion 14b as a fulcrum. At this time, the center of the arc forming the stem contact portion 14a also swings in the X direction. In addition, the arc forming the stem contact portion 14a moves along with this swinging motion, and at the same time, the arc itself rotates around the center in the Y direction by the swinging angle accompanying the swinging motion. To do. That is, when the rocker arm 12 is tilted at an angle as shown in FIG. 4 (a) when the valve is in operation, the pivot around the pivot receiving portion 14b of the arm body 14 and the center of the arc forming the stem contact portion 14a. The surrounding rotation is the same direction. Therefore, in this case, the slip between the stem contact portion 14a and the stem end portion 20 is in a large state.
[0066]
On the other hand, when considering the posture of the arm main body 14 as shown in FIG. 4B, the swing of the arm main body 14 around the pivot receiving portion 14b and the rotation of the stem abutting portion 14a around the center of the arc. Are eliminated from each other, the slip between the stem contact portion 14a and the stem end portion 20 is reduced.
[0067]
When the stem contact portion 14a of the rocker arm 12 is not formed by the roller 19, if the opening and closing operation of the valve 28 is continued in the state as shown in FIG. 4A, the stem end portion 20 and the stem contact portion 14a are worn. Becomes larger. Therefore, it is desirable to continue the opening / closing operation of the valve 28 in the state as shown in FIG. As a result, when the stem contact portion 14a of the rocker arm 12 is not formed by the roller 19, the posture shown in FIG. 2 is not used when the valve 28 shown in FIG. It is desirable to open and close the valve 28 in the posture as shown in FIG. That is, as compared with the state shown in FIG. 2, the valve 28 must be opened and closed while the rocker arm 12 is tilted counterclockwise.
[0068]
Then, the tilt of the rocker arm 12 when the valve is stopped as shown in FIG. 3 must be further tilted counterclockwise. As a result, the operation of the rocker arm 12 becomes unstable when the valve is stopped as shown in FIG. On the other hand, in the present embodiment, by forming the stem contact portion 14a of the rocker arm 12 with the roller 19, even if the relative position change between the stem contact portion 14a and the stem end portion 20 is large, There is no wear between the two. Therefore, there is no restriction on the tilt angle of the rocker arm 12 for reducing wear between the stem contact portion 14a and the stem end portion 20 as described above.
[0069]
Therefore, in the present embodiment, the tilt angle of the rocker arm 12 when the valve is operating and when the valve is stopped can be kept at substantially equal angles on both sides with 90 degrees as the center. Therefore, even when the rocker arm 12 swings at a high speed, the operation does not become unstable, and the rocker arm 12 can be more reliably prevented from being violated.
[0070]
As described above, in the present embodiment, as shown in FIGS. 1 to 3, the fulcrum of the rocker arm 12 is changed so that the valve 28 is opened and closed, and the valve 28 is stopped. In the valve mechanism 10 of the internal combustion engine that can be switched between, the friction between the stem contact portion 14a and the stem end portion 20 and the generation of the thrust force due to the friction can be suppressed. 14a, the stem end portion 20, the valve stem 21, and the stem guide 26 can be prevented from wearing.
[0071]
Similarly, the thrust force applied to the rocker arm 12 can be reduced while the rocker arm 12 is tilted, and the tilt of the rocker arm 12 when the valve is stopped can be suppressed. Therefore, even when the rocker arm 12 swings at high speed. The operation does not become unstable, and the rocker arm 12 can be prevented more reliably.
[0072]
In addition, reducing the sliding friction of the valve operating mechanism 10 as a whole has the effect of improving fuel efficiency.
[0073]
In addition, in the present embodiment, it is not necessary to consider the wear of the roller 19 at the stem contact point 14a, and the roller 19 is formed as a separate part from the arm body 14, so that R is reduced. There are no restrictions on manufacturing. As a result, the radius R of the roller 19 can be designed to be small, and the angle of the straight line connecting the stem contact portion 14a in the valve-closed state and the pivot receiving portion 14b of the rocker arm 12 with respect to the moving direction of the valve 28 is perpendicular. Can be designed to approach.
[0074]
Thereby, the thrust force acting on the stem abutting portion 14a and the stem end portion 20 of the rocker arm 12 can be further reduced, the operation of the rocker arm 12 and the valve 28 can be further stabilized, and the sliding portion of the valve 28 and Wear of the stem contact portion 14a and the stem end portion 20 can also be suppressed.
[0075]
In the present embodiment, the stem abutting portion 14a is formed by the roller 19. However, unlike the roller 19, the stem abutting portion 14a is not in rolling contact with the stem end portion 20, but is made of a sliding material such as ceramic or slidable resin. The stem abutting portion 14a is formed of a material having good mobility and high wear resistance, and the frictional resistance between the stem abutting portion 14a and the stem end portion 20 is obtained after sliding contact with the stem end portion 20. It may be decreased. FIG. 5 illustrates a configuration example of the rocker arm 12 when the stem contact portion 14a is formed of ceramic. Here, the ceramic 40 is formed separately from the rocker arm 12 and then attached to the rocker arm 12 by a method such as adhesion. The outer surface of the ceramic 40 has substantially the same R as the roller 19 with respect to an axis parallel to the rotation axis in the rocking motion of the rocker arm 12.
[0076]
In this way, the same effect as the case where the stem contact portion 14a of the rocker arm 12 is formed by the roller 19 can be obtained with a small number of parts and a simple structure.
[0077]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the valve operating mechanism of the internal combustion engine having the valve stop function, the operation of the rocker arm and the valve can be stabilized and the wear of the sliding portion can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a valve mechanism in the present embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing the inclination of the rocker arm when the valve is opened / closed in the valve operating mechanism according to the present embodiment.
FIG. 3 is a view showing the inclination of the rocker arm when the valve opening / closing operation is stopped in the valve operating mechanism according to the present embodiment.
FIG. 4 (a) is a diagram schematically showing a relationship among an arm main body, a pivot receiving portion, a stem abutting portion, and a stem end portion of the rocker arm in a fully opened state of the valve. FIG. 6B is a similar view when it is assumed that the tilt angle of the rocker arm is the same tilt angle as in the stop state of the valve.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a rocker arm when a stem contact portion is formed of ceramic.
[Explanation of symbols]
1 ... Cylinder head
10 ... Valve mechanism
12 ... Rocker arm
14 ... Arm body
14a ... Stem contact portion
14b ... Pivot receiving part
16 ... Cam receiving roller
18 ... support shaft
19 ... Laura
20 ... Stem end
21 ... Valve stem
24 ... Spring retainer
25 ... Pivot part
25a ... Base
25b ... Moving part
25c ... End pivot
25d ... Pivot spring
26 ... Stem guide
28 ... Valve
30 ... pin
31a ... Pin hole
31b ... Pin hole
36 ... Valve spring
40 ... Ceramic

Claims

A support member disposed on the cylinder head of the internal combustion engine and supporting the rocker arm;
The rocker arm has an engagement portion that engages with the support member at one end, a stem contact portion that contacts the stem end portion of the intake / exhaust valve in the internal combustion engine at the other end, and an output of the internal combustion engine A cam contact portion that is pressed by the cam of the camshaft interlocking with the shaft;
The support member includes a base portion installed on the cylinder head and a movable portion provided between the base portion so as to be able to reciprocate via an elastic member, and the movable portion is elastic to the base portion. It is possible to switch between a state in which the reciprocating motion is possible against the elastic force of the member and a state in which the movable portion is prohibited from reciprocating with respect to the base portion,
When the intake / exhaust valve is in operation, the reciprocating motion of the movable portion of the support member is prohibited, so that the cam contact portion of the rocker arm is engaged with the support member when the cam contact portion is pressed by the cam. Oscillating with the part as a fulcrum, and opening and closing the intake and exhaust valves by reciprocating movement of the stem abutting part of the rocker arm accompanying the oscillating movement,
When the intake / exhaust valve is stopped, a reciprocating motion of the movable portion of the support member is enabled to change a fulcrum in the rocking motion of the rocker arm to the stem contact portion, and the rocker arm accompanying the rocking motion A valve mechanism for reciprocating the movable part by reciprocating movement of the engaging part;
The valve operating mechanism for an internal combustion engine, wherein the stem abutting portion of the rocker arm includes a rolling contact portion that makes rolling contact with the stem end portion.

A support member disposed on the cylinder head of the internal combustion engine and supporting the rocker arm;
The rocker arm has an engagement portion that engages with the support member at one end, a stem contact portion that contacts the stem end portion of the intake / exhaust valve in the internal combustion engine at the other end, and an output of the internal combustion engine A cam contact portion that is pressed by the cam of the camshaft interlocking with the shaft;
The support member includes a base portion installed on the cylinder head and a movable portion provided between the base portion so as to be able to reciprocate via an elastic member, and the movable portion is elastic to the base portion. It is possible to switch between a state in which the reciprocating motion is possible against the elastic force of the member and a state in which the movable portion is prohibited from reciprocating with respect to the base portion,
When the intake / exhaust valve is in operation, the reciprocating motion of the movable portion of the support member is prohibited, so that the cam contact portion of the rocker arm is engaged with the support member when the cam contact portion is pressed by the cam. Oscillating with the part as a fulcrum, and opening and closing the intake and exhaust valves by reciprocating movement of the stem abutting part of the rocker arm accompanying the oscillating movement,
When the intake / exhaust valve is stopped, a reciprocating motion of the movable portion of the support member is enabled to change a fulcrum in the rocking motion of the rocker arm to the stem contact portion, and the rocker arm accompanying the rocking motion A valve mechanism for reciprocating the movable part by reciprocating movement of the engaging part;
The valve operating mechanism of an internal combustion engine, wherein the stem abutting portion of the rocker arm includes a friction reducing portion that reduces a frictional resistance between the stem end portion and the stem abutting portion.

2. The valve operating mechanism for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the rolling contact portion includes a roller that is rotatable about an axis parallel to a rotation axis in the rocking motion of the rocker arm.