JP2007321609A - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロッカーアームが入力側アーム体と出力側アーム体とに分割構成される内燃機関の動弁装置において、エンジンの冷間時から熱間時にかけてタペットクリアランスを適正範囲に保ち、バルブ駆動を良好に保つ。
【解決手段】ロッカーアーム１８が入力側アーム体２１と出力側アーム体２２とに分割構成される内燃機関の動弁装置において、前記各アーム体２１，２２間に熱に応じて膨縮する線膨張部２９を備え、該線膨張部２９の膨縮により前記ロッカーアーム１８の力点ｆ１、支点ｆ２、作用点ｆ３のなす角度θ１を増減させる。
【選択図】図２

Description

この発明は、四ストロークエンジン等の内燃機関の動弁装置に関する。

従来、上記動弁装置において、シリンダヘッドに、吸気又は排気通路を開閉するバルブと、該バルブとカムシャフト（アーム入力手段）との間に跨るロッカーアームと、該ロッカーアームを揺動自在に枢支するロッカーシャフト（アーム支持部）とを備え、前記ロッカーアームが入力側アーム体と出力側アーム体とに分割構成されたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
実開昭６０−７５６０６号公報

上記動弁装置において、各アーム体は、一体のロッカーアームとしての作動を可能とするべく、互いに当接可能な係止面を有する。各係止面間には所定のクリアランス（タペットクリアランスに相当）が形成されるが、エンジンが暖機運転を経て所定の作動温度に達した際には、各部品の熱膨張等により前記クリアランスが増減して適正範囲から外れることがあるため、部品間の打音の発生やバルブリフトタイミング及びバルブリフト量への影響等を無くすためにもこのような点の改善が要望されている。
そこでこの発明は、ロッカーアームが入力側アーム体と出力側アーム体とに分割構成される内燃機関の動弁装置において、エンジンの冷間時から熱間時にかけてタペットクリアランスを適正範囲に保ち、バルブ駆動を良好に保つことを目的とする。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、シリンダヘッド（例えば実施例のシリンダヘッド１２）に、吸気又は排気通路（例えば実施例の吸気又は排気ポート１３ａ，１３ｂ）を開閉するバルブ（例えば実施例のバルブ１４）と、該バルブとアーム入力手段（例えば実施例のカムシャフト１６）との間に跨るロッカーアーム（例えば実施例のロッカーアーム１８，１１８，２１８，３１８，４１８，５１８）と、該ロッカーアームを揺動自在に枢支するアーム支持部（例えば実施例のロッカーシャフト１７）とを備え、前記ロッカーアームが入力側アーム体（例えば実施例の入力側アーム体２１、１２１，２２１）と出力側アーム体（例えば実施例の出力側アーム体２２、１２２，２２２）とに分割構成される内燃機関（例えば実施例のエンジン１）の動弁装置において、前記各アーム体間に熱に応じて膨縮する線膨張部（例えば実施例の線膨張部２９、１２９，２２９，３２９）を備え、該線膨張部の膨縮により前記ロッカーアームの力点、支点、作用点のなす角度（例えば実施例のアーム屈曲角度θ１，θ２，θ３）を増減させることを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、前記各アーム体の基部（例えば実施例の基部２３，２５）が前記アーム支持部に揺動自在に枢支され、前記線膨張部が前記各アーム体の基部に隣接して配置されることを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、前記線膨張部が、少なくとも一方のアーム体の基部から他方のアーム体の基部に向けて一体かつ線形に突出してなることを特徴とする。

請求項４に記載した発明は、前記線膨張部には、前記シリンダヘッドからエンジンオイルが供給されることを特徴とする。

請求項５に記載した発明は、前記入力側アーム体の入力部（例えば実施例の入力部２４）を前記アーム入力手段側へ付勢すると共に前記出力側アーム体の出力部（例えば実施例の出力部２６）を前記バルブ側へ付勢する弾性部材（例えば実施例のスプリング３１）を備え、少なくとも一方のアーム体に前記弾性部材の付勢力による他方のアーム体との相対変位を所定の位置で規制するストッパー（例えば実施例のストッパー３３ａ，３３ｂ）を備えることを特徴とする。

請求項１に記載した発明によれば、シリンダヘッド周辺の熱に応じて線膨張部を膨張又は収縮させ、ロッカーアームの力点、支点、作用点のなす角度を増減させることで、エンジンの冷間時から熱間時にかけてタペットクリアランスを適正範囲に保ち、バルブ駆動を良好に保つことができる。

請求項２に記載した発明によれば、線膨張部がロッカーアームの揺動中心に近付くこととなり、ロッカーアームの揺動マスを小さくしてバルブ駆動ロスを低減させることができる。

請求項３に記載した発明によれば、線膨張部をアーム体の基部に一体形成することで、部品点数を削減してロッカーアームの組み付け性の向上を図ることができる。

請求項４に記載した発明によれば、線膨張部にエンジンオイルを直接的に供給することで、ロッカーアームの作動を良好に保つと共に線膨張部の熱追従性の向上を図ることができる。

請求項５に記載した発明によれば、ロッカーアームをシリンダヘッドに組み付けた状態においては、ロッカーアームとアーム入力手段及びバルブとの間のクリアランスを弾性的に無くすことができると共に、ロッカーアームのシリンダヘッドへの組み付け作業時には、ストッパーの作用により弾性部材の付勢力による各アーム体の相対変位を所定の位置で規制した状態で当該作業を行うことができる。

以下、この発明の実施例について図面を参照して説明する。

図１に示す四ストローク単気筒エンジン（以下、単にエンジンという）１において、そのクランクケース２の前部上側にはシリンダ３が立設され、該シリンダ３内におけるピストン４の往復動がコンロッド５を介してクランクケース２前部内のクランクシャフト６の回転動に変換される。クランクシャフト６の回転動力は、クランクケース２後部内のクラッチ７及びトランスミッション８を介して出力される。なお、図中符号９はバランサを示す。

シリンダ３は、クランクケース２の前部上側に取り付けられるシリンダ本体１１と、該シリンダ本体１１の先端側に取り付けられるシリンダヘッド１２とを有してなる。シリンダヘッド１２の先端側にはヘッドカバー１２ａが取り付けられる。
また、エンジン１はＳＯＨＣ（シングルオーバーヘッドカムシャフト）式であり、シリンダヘッド１２には、燃焼室に通じる吸排気ポート１３ａ，１３ｂがそれぞれ形成される。これら各ポート１３ａ，１３ｂの燃焼室側開口は、それぞれ吸気又は排気バルブ１４ａ，１４ｂにより開閉される。

各バルブ１４ａ，１４ｂは、各ポート１３ａ，１３ｂの燃焼室側開口に整合する傘状のバルブ体から棒状のステム１５ａ，１５ｂを上方に延出してなる。各ステム１５ａ，１５ｂはシリンダ側面視Ｖ字状をなして延び、その先端側をシリンダヘッド１２上の動弁室内に突出させる。
各ステム１５ａ，１５ｂ先端側にはリテーナを介してバルブスプリングのバネ力が入力され、該バネ力により前記バルブ体が上方に付勢されて各ポート１３ａ，１３ｂの燃焼室側開口を閉塞する。一方、バルブスプリングのバネ力に抗して各ステム１５ａ，１５ｂ（バルブ１４ａ，１４ｂ）を下方に移動させることで、前記各バルブ体が各ポート１３ａ，１３ｂの燃焼室側開口から離間してこれらを開放させる。

各ステム１５ａ，１５ｂの上部間には、クランクシャフト６と平行をなす単一のカムシャフト１６が配置される。カムシャフト１６は、不図示のカムチェーンを介してクランクシャフト６と連係して回転駆動する。カムシャフト１６には、各バルブ１４ａ，１４ｂ駆動用のカム１６ａが一体に設けられる。

カムシャフト１６の上方には、これと平行をなす吸気側及び排気側ロッカーシャフト１７ａ，１７ｂが前後に配置される。各ロッカーシャフト１７ａ，１７ｂには、対応するカム１６ａとステム先端とに跨って前後に延びる吸気側又は排気側ロッカーアーム１８ａ，１８ｂの前後中間部がそれぞれ揺動自在に枢支される。
そして、カムシャフト１６の回転駆動に伴い各カム１６ａの外周パターンに応じて対応するロッカーアーム１８ａ，１８ｂが揺動することで、対応するバルブ１４ａ，１４ｂがそのステム１５ａ，１５ｂに沿って往復動して各ポート１３ａ，１３ｂの燃焼室側開口を開閉させる。

以下、各バルブ１４ａ，１４ｂをバルブ１４、各ステム１５ａ，１５ｂをステム１５、各ロッカーシャフト１７ａ，１７ｂをロッカーシャフト１７、各ロッカーアーム１８ａ，１８ｂをロッカーアーム１８と総称する。
図２，３に示すように、ロッカーアーム１８のカム１６ａ側端部における図中下側には、カム１６ａ外周面が摺接する摺接面１９が形成される。一方、ロッカーアーム１８のバルブ１４側端部には、ステム１５先端に当接するタペットボルト２０が螺着される。
ここで、ロッカーアーム１８は、ロッカーシャフト１７とカムシャフト１６との間に渡る入力側アーム体２１と、ロッカーシャフト１７とバルブ１４との間に渡る出力側アーム体２２とに分割構成される。

入力側アーム体２１は、ロッカーシャフト１７に貫通支持される基部２３からカムシャフト１６側に延出してなり、その先端部（入力部）２４の図中下側には前記摺接面１９が形成される。一方、出力側アーム体２２は、ロッカーシャフト１７に貫通支持される基部２５からバルブ１４側に延出してなり、その先端部（出力部）２６には前記タペットボルト２０が螺着される。これら両アーム体２１，２２は、それぞれの基部２３，２５がロッカーシャフト１７に同軸で揺動自在に枢支されると共に、該ロッカーシャフト１７回りに相対的に揺動自在である。

なお、図３においては、例えば入力側アーム体２１の基部２３が分岐し、この基部２３内に出力側アーム体２２の基部２５が入り込み、一方の基部２３で他方の基部２５をロッカーシャフト１７の軸方向で挟み込むようにして組み付けているが、これを出力側アーム体２２の基部２５で入力側アーム体２１の基部２３を挟み込むようにしてもよい。また、図１１に示すように、何れの基部２３，２５も分岐させずにこれらをロッカーシャフト１７の軸方向で対向させるように組み付けてもよく、かつ図１２に示すように、何れの基部２３，２５も分岐させてこれらをロッカーシャフト１７の軸方向で互い違いに重ね合わせるように組み付けてもよい。

以下、ロッカーシャフト１７の軸方向視において、前記摺接面１９とカム１６ａとの接点を力点ｆ１、ロッカーシャフト１７の軸中心を支点ｆ２、タペットボルト２０とステム１５先端との接点を作用点ｆ３とし、前記力点ｆ１及び支点ｆ２を結ぶ直線と支点ｆ２及び作用点ｆ３を結ぶ直線とが、ロッカーアーム１８の図中下側（バルブ１４が位置する側）に形成する角度を、ロッカーアーム１８の屈曲角度（以下、アーム屈曲角度という）θ１として説明する。

ここで、両アーム体２１，２２の基部２３，２５における例えば図中上側には、ロッカーシャフト１７の周方向で互いに対向する対向面２７，２８がそれぞれ形成される。両対向面２７，２８間には所定のクリアランスが形成され、該クリアランスを増加させるべく両アーム体２１，２２が相対的に揺動することで、前記アーム屈曲角度θ１が減少し、前記クリアランスを減少させるべく両アーム体２１，２２が相対的に揺動することで、前記アーム屈曲角度θ１が増加する。

そして、両アーム体２１，２２の対向面２７，２８間には、例えばアルミニウム合金製のアーム体２１，２２よりも熱膨張率が大きい材料（例えば〜）からなり、アーム体２１，２２に対して両対向面２７，２８間のクリアランス方向での線膨張係数が大きくされた線膨張部２９が介設される。この線膨張部２９がシリンダヘッド１２周りの熱に応じて膨縮（膨張又は収縮）することで、前記アーム屈曲角度θ１が増減可能である。

前記アーム屈曲角度θ１が増加すると、前記摺接面１９又はタペットボルト２０がカム１６ａ又はステム１５先端から離間し、タペットクリアランス（バルブクリアランス、バルブラッシュ）を増加させるように作用する。一方、前記アーム屈曲角度θ１が減少すると、前記摺接面１９又はタペットボルト２０がカム１６ａ又はステム１５先端に近接し、タペットクリアランスを減少させるように作用する。

したがって、前記線膨張部２９を高温であるほど膨張する材料で構成し、エンジン１の冷間時にタペットクリアランスを適正値に調整しておけば、該エンジン１が暖機運転を経て所定の作動温度に達した際に、各部品の熱膨張等によりタペットクリアランスが増加する場合でも、前記線膨張部２９の熱膨張によりタペットクリアランスが減少するように作用することで、該タペットクリアランスの増減が相殺され、エンジン１の冷間時から熱間時にかけてタペットクリアランスが適正値に保たれる。

また、前記線膨張部２９を高温であるほど収縮する材料で構成し、エンジン１の冷間時にタペットクリアランスを適正値に調整しておけば、該エンジン１が暖機運転を経て所定の作動温度に達した際に、各部品の熱膨張等によりタペットクリアランスが減少する場合でも、前記線膨張部２９の熱収縮によりタペットクリアランスが増加するように作用することで、該タペットクリアランスの増減が相殺され、エンジン１の冷間時から熱間時にかけてタペットクリアランスが適正値に保たれる。

以上説明したように、上記第一実施例における内燃機関の動弁装置は、シリンダヘッド１２に、吸気又は排気ポート１３ａ，１３ｂを開閉するバルブ１４と、該バルブ１４とカムシャフト１６との間に跨るロッカーアーム１８と、該ロッカーアーム１８を揺動自在に枢支するロッカーシャフト１７とを備え、前記ロッカーアーム１８が入力側アーム体２１と出力側アーム体２２とに分割構成されるエンジン１に適用されるものであって、前記各アーム体２１，２２間に熱に応じて膨縮する線膨張部２９を備え、該線膨張部２９の膨縮により前記ロッカーアーム１８の力点ｆ１、支点ｆ２、作用点ｆ３のなす角度θ１を増減させるものである。

この構成によれば、シリンダヘッド１２周辺の熱に応じて線膨張部２９を膨張又は収縮させ、各ロッカーアーム１８の力点ｆ１、支点ｆ２、作用点ｆ３のなす角度θ１を増減させることで、エンジン１の冷間時から熱間時にかけてタペットクリアランスを適正範囲に保ち、バルブ駆動を良好に保つことができる。また、油圧式ラッシュアジャスタを設ける場合と比べて簡素な構成となり、部品点数を抑えてコスト及び重量の低減を図ることができる。

また、上記動弁装置においては、前記各アーム体２１，２２の基部２３，２５が前記ロッカーシャフト１７に同一軸線回りで揺動自在に枢支され、前記線膨張部２９が前記各アーム体２１，２２の基部２３，２５間に配置されることで、線膨張部２９がロッカーアーム１８の揺動中心に近付くこととなり、ロッカーアーム１８の揺動マスを小さくしてバルブ駆動ロスを低減させることができる。

次に、この発明の第二実施例について図４を参照して説明する。
この実施例は、前記第一実施例のものに対して、例えば入力側アーム体２１の基部２３に線膨張部１２９を一体形成した点を主に異なるもので、前記第一実施例と同一部分に同一符号を付してその説明を省略する。

図４に示すロッカーアーム１１８において、入力側アーム体２１の基部２３における例えば上側には、ロッカーシャフト１７の周方向に沿うようにして出力側アーム体２２の前記対向面２８に向けて延びる線膨張部１２９が一体形成される。
線膨張部１２９は例えば入力側アーム体２１と同一材料からなり、ロッカーアーム１１８の長手方向での長さがその断面積に対して比較的長く形成されることで、前記長手方向での線膨張係数が大きくされる。この線膨張部１２９がシリンダヘッド１２周りの熱に応じて膨縮することで、前記アーム屈曲角度θ１を増減可能であり、もってタペットクリアランスをエンジン１の冷間時から熱間時にかけて適正値に保つことが可能である。

以上説明したように、上記第二実施例における内燃機関の動弁装置は、前記線膨張部１２９が、入力側アーム体２１の基部２３から出力側アーム体２２の基部２５に向けて一体かつ線形に突出してなることで、前記第一実施例と同様の効果に加え、部品点数を削減してロッカーアーム１１８の組み付け性の向上を図ることができる。なお、線膨張部を出力側アーム体２２に設けたり、両アーム体２１，２２に設けて互いに突き当てるようにしてもよい。

次に、この発明の第三実施例について図５を参照して説明する。
この実施例は、前記第一実施例のものに対して、前記アーム屈曲角度θ１を減少させるべく各アーム体２１，２２を付勢するトーションコイルスプリング（以下、単にスプリングという）３１を備える点を主に異なるもので、前記第一実施例と同一部分に同一符号を付してその説明を省略する。

図５に示すロッカーアーム２１８において、スプリング３１は、ロッカーアーム２１８の一側においてロッカーシャフト１７と略同軸となるように配置され、その接線方向に延びる一対のコイル端部を各アーム体２１，２２の図中上部にそれぞれ係止させることで、該スプリング３１のバネ力により各アーム体２１，２２の先端側を図中下方に付勢し、もって前記アーム屈曲角度θ１を減少させるように作用する。

ここで、各アーム体２１，２２の基部２３，２５における例えば図中下側には、ロッカーシャフト１７の周方向で互いに対向する入力側又は出力側当接面３２ａ，３２ｂを有する入力側又は出力側ストッパー３３ａ，３３ｂがそれぞれ形成される。各ストッパー３３ａ，３３ｂは、それぞれの当接面３２ａ，３２ｂを互いに当接させることで、前記スプリング３１の付勢力による各アーム体２１，２２の相対的な揺動を規制する。この状態で、各アーム体２１，２２とスプリング３１とを一体的に取り扱うことが可能である。

各ストッパー３３ａ，３３ｂが各アーム体２１，２２の相対変位を規制した状態において、ロッカーアーム２１８は、シリンダヘッド１２に組み付けられて所定のタペットクリアランスを形成した状態（以下、ロッカーアーム２１８の組み付け状態という）に対し、前記アーム屈曲角度θ１をやや狭めた状態となる。この状態のロッカーアーム２１８をシリンダヘッド１２に組み付ける際には、前記アーム屈曲角度θ１をスプリング３１の付勢力に抗してやや広げるべく両アーム体２１，２２を相対変位させ、両ストッパー３３ａ，３３ｂの当接面３２ａ，３２ｂを互いに離間させた状態として、該ロッカーアーム２１８をシリンダヘッド１２に組み付ければよい。

ロッカーアーム２１８をシリンダヘッド１２に組み付けた後には、スプリング３１の付勢力により入力側アーム体２１の先端部（入力部）２４はカムシャフト１６側へ付勢され、摺接面１９がカム１６ａ外周面に押し付けられる。一方、出力側アーム体２２の先端部（出力部）２６はバルブ１４側へ付勢され、タペットボルト２０がステム１５先端に押し付けられる。すなわち、タペットクリアランスが弾性的に０となる。なお、スプリング３１のバネ力はバルブスプリングのバネ力よりも十分小さいものとする。

以上説明したように、上記第三実施例における内燃機関の動弁装置は、前記入力側アーム体２１の入力部２４をカムシャフト１６側へ付勢すると共に前記出力側アーム体２２の出力部２６を前記バルブ１４側へ付勢するスプリング３１を備え、両アーム体２１，２２に前記スプリング３１の付勢力による他方のアーム体との相対変位を所定の位置で規制するストッパー３３ａ，３３ｂを備えることで、前記第一実施例と同様の効果に加え、ロッカーアーム２１８をシリンダヘッド１２に組み付けた状態においては、ロッカーアーム２１８とカムシャフト１６及びバルブ１４との間のクリアランスを弾性的に無くすことができると共に、ロッカーアーム２１８のシリンダヘッド１２への組み付け作業時には、ストッパー３３ａ，３３ｂの作用によりスプリング３１の付勢力による各アーム体２１，２２の相対変位を所定の位置で規制した状態で当該作業を行うことができる。

次に、この発明の第四実施例について図６を参照して説明する。
この実施例は、前記第一実施例のものに対して、前記アーム屈曲角度θ１を増加させるべく各アーム体２１，２２を付勢するトーションコイルスプリング（以下、単にスプリングという）１３１を備える点を主に異なるもので、前記第一実施例と同一部分に同一符号を付してその説明を省略する。

図６に示すロッカーアーム３１８において、スプリング１３１は、ロッカーアーム３１８の一側においてロッカーシャフト１７と略同軸となるように配置され、その接線方向に延びる一対のコイル端部を各アーム体２１，２２の下部に係止させることで、該スプリング１３１のバネ力により各アーム体２１，２２の先端側を図中上方に向けて付勢し、もって前記アーム屈曲角度θ１を増加させるように作用する。

ロッカーアーム３１８をシリンダヘッド１２に組み付けた後には、スプリング１３１の付勢力により入力側アーム体２１の先端部（入力部）２４はカムシャフト１６と反対側へ付勢され、出力側アーム体２２の先端部（出力部）２６はバルブ１４と反対側へ付勢される。このとき、各アーム体２１，２２の対向面２７，２８間に線膨張部２９が挟み込まれることで、前記スプリング１３１の付勢力による各アーム体２１，２２の相対的な揺動が規制される。この状態で、ロッカーアーム３１８が前記組み付け状態に保たれ、各アーム体２１，２２、線膨張部２９、及びスプリング１３１を一体的に取り扱ってシリンダヘッド１２に組み付けることが可能となる。

以上説明したように、上記第四実施例における内燃機関の動弁装置は、前記入力側アーム体２１の入力部２４をカムシャフト１６と反対側へ付勢すると共に前記出力側アーム体２２の出力部２６をバルブ１４と反対側へ付勢するスプリング１３１を備えることで、前記第一実施例と同様の効果に加え、ロッカーアーム３１８を前記組み付け状態に保ち、該ロッカーアーム３１８の組み付け及びタペットクリアランス調整を容易に行うことができる。

次に、この発明の第五実施例について図７を参照して説明する。
この実施例は、前記第一実施例のものに対して、前記ロッカーアーム１８の線膨張部２９にエンジンオイルを直接的に供給する点を主に異なるもので、前記第一実施例と同一部分に同一符号を付してその説明を省略する。

エンジン１のシリンダヘッド１２（ヘッドカバー１２ａ）には、エンジン１運転時にエンジンオイルを流通可能なオイル通路３４が形成されると共に、ロッカーアーム１８の線膨張部２９に向けて前記オイル通路３４内のエンジンオイルを噴射可能なオイル噴射口３５が形成される。これにより、線膨張部２９がシリンダヘッド１２回りの温度変化をエンジンオイルの温度から直接的に検知して膨縮し、もってエンジン１の温度により早く追従させることができ、タペットクリアランスを良好に保つことが可能である。

以上説明したように、上記第五実施例における内燃機関の動弁装置は、前記線膨張部２９に前記シリンダヘッド１２からエンジンオイルが直接的に供給されることで、前記第一実施例と同様の効果に加え、ロッカーアーム１８の作動を良好に保つと共に線膨張部２９の熱追従性の向上を図ることができる。

次に、この発明の第六実施例について図８を参照して説明する。
この実施例は、前記第一実施例のものに対して、入力側アーム体１２１がロッカーシャフト１７に揺動自在に枢支される一方、出力側アーム体１２２が入力側アーム体１２１にロッカーシャフト１７とは別軸の連結軸３６を介して揺動自在に枢支される点を主に異なるもので、前記第一実施例と同一部分に同一符号を付してその説明を省略する。

図８に示すロッカーアーム４１８において、入力側アーム体１２１は、ロッカーアーム４１８に貫通支持される前記基部２３からカムシャフト１６側及びバルブ１４側にそれぞれ延出してなり、そのカムシャフト１６側の先端部（前記入力部）２４の図中下側には前記摺接面１９が形成される。また、ロッカーアーム４１８のバルブ１４側の先端部にはアーム支持部３７が形成され、このアーム支持部３７に、出力側アーム体１２２の基部１２５が、ロッカーシャフト１７と平行をなす連結軸３６を介して揺動自在に連結される。出力側アーム体１２２は、その基部１２５からバルブ１４側に延出してなり、その先端部（前記出力部）２６には前記タペットボルト２０が螺着される。

以下、ロッカーシャフト１７の軸方向視において、前記力点ｆ１及び支点ｆ２を結ぶ直線と支点ｆ２及び作用点ｆ３を結ぶ直線とが、ロッカーアーム４１８の図中下側（バルブ１４が位置する側）に形成する角度を、ロッカーアーム１８の屈曲角度（以下、アーム屈曲角度という）θ２として説明する。

ここで、アーム支持部３７及び基部１２５における例えば図中上側には、連結軸３６の周方向で互いに対向する対向面１２７，１２８がそれぞれ形成される。両対向面１２７，１２８間には所定のクリアランスが形成され、該クリアランスを増加させるべく両アーム体１２１，１２２が相対的に揺動することで、前記アーム屈曲角度θ２が減少し、前記クリアランスを減少させるべく両アーム体１２１，１２２が相対的に揺動することで、前記アーム屈曲角度θ２が増加する。

そして、両アーム体１２１，１２２の対向面１２７，１２８間には、例えばアルミニウム合金製のアーム体１２１，１２２よりも熱膨張率が大きい材料からなり、アーム体１２１，１２２に対して対向面１２７，１２８間のクリアランス方向での線膨張係数が大きくされた線膨張部２２９が介設される。この線膨張部２２９がシリンダヘッド１２周りの熱に応じて膨縮（膨張又は収縮）することで、前記アーム屈曲角度θ２を増減可能であり、もってタペットクリアランスをエンジン１の冷間時から熱間時にかけて適正値に保つことが可能である。

以上説明したように、上記第六実施例における内燃機関の動弁装置は、前記入力側アーム体１２１がロッカーシャフト１７に揺動自在に枢支される一方、前記出力側アーム体１２２が前記入力側アーム体１２１にその揺動軸線と平行かつ別軸の軸線回りに揺動自在に枢支されることで、前記第一実施例と同様の効果に加え、シリンダヘッド１２周りの設計自由度を向上させることができる。

次に、この発明の第七実施例について図９を参照して説明する。
この実施例は、前記各実施例のものに対し、長手方向中間部が枢支されるセンタピボット式のロッカーアームではなく、長手方向一端部が枢支されるエンドピボット式（スイングアーム式）のロッカーアーム５１８を用いる点を主に異なるもので、前記各実施例と同一部分に同一符号を付してその説明を省略する。

ロッカーアーム５１８は、ロッカーシャフト１７とバルブ１４のステム１５先端とに跨って延びるもので、そのロッカーシャフト１７側の一端部が該ロッカーシャフト１７に揺動自在に枢支される。ロッカーアーム５１８の長手方向中間部における図中上側には、その上方に位置するカムシャフト１６のカム１６ａ外周面が摺接する摺接面１９が形成される。また、ロッカーアーム５１８のバルブ１４側端部には、ステム１５先端に当接するタペットボルト２０が螺着される。そして、カムシャフト１６の回転駆動に伴いロッカーアーム５１８が揺動すると、そのバルブ１４側端部が図中上下に変位し、バルブ１４をそのステム１５に沿って往復動させて対応するポートの燃焼室側開口を開閉させる。

ここで、ロッカーアーム５１８は、ロッカーシャフト１７とカムシャフト１６との間に渡る入力側アーム体２２１と、該入力側アーム体２２１の長手方向中間部とバルブ１４との間に渡る出力側アーム体２２２とに分割構成される。
入力側アーム体２２１は、ロッカーシャフト１７に貫通支持される基部１２３からカムシャフト１６側に延出してなり、その先端部（入力部）１２４の図中上側には前記摺接面１９が形成される。また、長手方向中間部にはアーム支持部１３７が形成され、このアーム支持部１３７に、出力側アーム体２２２の基部２２５が、ロッカーシャフト１７と平行をなす連結軸１３６を介して揺動自在に連結される。出力側アーム体２２２は、前記基部２２５からバルブ１４側に延出してなり、その先端部（出力部）１２６には前記タペットボルト２０が螺着される。

以下、ロッカーシャフト１７の軸方向視において、前記摺接面１９とカム１６ａとの接点を力点ｆ１’、ロッカーシャフト１７の軸中心を支点ｆ２’、タペットボルト２０とステム１５先端との接点を作用点ｆ３’とし、前記力点ｆ１’及び支点ｆ２’を結ぶ直線と力点ｆ１’及び作用点ｆ３’を結ぶ直線とが、ロッカーアーム５１８の図中下側（バルブ１４が位置する側）に形成する角度を、ロッカーアーム５１８の屈曲角度（以下、アーム屈曲角度という）θ３として説明する。

ここで、入力側アーム体１２１の先端部の図中下側及び出力側アーム体２２の長手方向中間部の図中上側には、互いに対向する対向面２２７，２２８がそれぞれ形成される。両対向面２２７，２２８間には所定のクリアランスが形成され、該クリアランスを増加させるべく両アーム体２２１，２２２が相対的に揺動することで、前記アーム屈曲角度θ３が減少し、前記クリアランスを減少させるべく両アーム体２２１，２２２が相対的に揺動することで、前記アーム屈曲角度θ３が増加する。

そして、両アーム体２２１，２２２の対向面２２７，２２８間には、例えばアルミニウム合金製のアーム体２２１，２２２よりも熱膨張率が大きい材料からなり、アーム体２２１，２２２に対して対向面２２７，２２８間のクリアランス方向での線膨張係数が大きくされた線膨張部３２９が介設される。この線膨張部３２９がシリンダヘッド１２周りの熱に応じて膨縮（膨張又は収縮）することで、前記ロッカーアーム５１８の屈曲角度θ３を増減可能である。

前記アーム屈曲角度θ３が増加すると、前記摺接面１９又はタペットボルト２０がカム１６ａ又はステム１５先端から離間し、タペットクリアランスを増加させるように作用する。一方、前記アーム屈曲角度θ３が減少すると、前記摺接面１９又はタペットボルト２０がカム１６ａ又はステム１５先端に近接し、タペットクリアランスを減少させるように作用する。したがって、シリンダヘッド１２周りの熱に応じて線膨張部３２９が膨縮して前記アーム屈曲角度θ３を増減させることで、タペットクリアランスをエンジン１の冷間時から熱間時にかけて適正値に保つことが可能である。

以上説明したように、上記第七実施例における内燃機関の動弁装置は、バルブ１４とロッカーシャフト１７との間に跨るスイングアーム式のロッカーアーム５１８を備え、該ロッカーアーム５１８が入力側アーム体２２１と出力側アーム体２２２とに分割構成されるエンジン１に適用されるものであって、前記各アーム体２２１，２２２間に熱に応じて膨縮する線膨張部３２９を備え、該線膨張部３２９の膨縮により前記各ロッカーアーム５１８の力点ｆ１’、支点ｆ２’、作用点ｆ３’のなす角度θ３を増減させるものである。
この構成においても、前記第一実施例と同様、タペットクリアランスの増減を抑えてバルブ駆動を良好に保つと共に、部品点数を抑えてコスト及び重量の低減を図ることができる。

次に、この発明の第八実施例について図１０を参照して説明する。
この実施例は、前記第七実施例と同様にスイングアーム式のロッカーアーム６１８を用いると共に、該ロッカーアーム６１８のピボット部に線膨張部４２９を設けた点を主に異なるもので、前記各実施例と同一部分に同一符号を付してその説明を省略する。

ロッカーアーム６１８は、シリンダヘッド１２に支持されるロッカーピボット３８とバルブ１４のステム１５先端とに跨って延びるもので、そのロッカーピボット３８側端部が該ロッカーピボット３８に揺動自在に枢支される。ロッカーアーム６１８の長手方向中間部における図中上側には、その上方に位置するカムシャフト１６のカム１６ａ外周面が摺接する摺接面１９が形成される。また、ロッカーアーム６１８のバルブ１４側端部には、ステム１５先端に当接するタペットボルト２０が螺着される。そして、カムシャフト１６の回転駆動に伴いロッカーアーム６１８が揺動すると、そのバルブ１４側端部が図中上下に変位し、バルブ１４をそのステム１５に沿って往復動させて対応するポートの燃焼室側開口を開閉させる。

ここで、ロッカーピボット３８とシリンダヘッド１２との間には、例えばアルミニウム合金製のシリンダヘッド１２及びロッカーアーム６１８よりも熱膨張率が大きい材料からなり、ロッカーアーム６１８に対してシリンダヘッド１２とロッカーピボット３８との間のクリアランス方向での線膨張係数が大きくされた線膨張部４２９が介設される。この線膨張部４２９がシリンダヘッド１２周りの熱に応じて膨縮（膨張又は収縮）することで、ロッカーピボット３８が図中上下に変位可能である。

ロッカーピボット３８が図中下方に変位すると、前記摺接面１９又はタペットボルト２０がカム１６ａ又はステム１５先端から離間し、タペットクリアランスを増加させるように作用する。一方、ロッカーピボット３８が図中上方に変位すると、前記摺接面１９又はタペットボルト２０がカム１６ａ又はステム１５先端に近接し、タペットクリアランスを減少させるように作用する。したがって、シリンダヘッド１２周りの熱に応じて線膨張部４２９が膨縮することで、タペットクリアランスをエンジン１の冷間時から熱間時にかけて適正値に保つことが可能である。

以上説明したように、上記第八実施例における内燃機関の動弁装置は、シリンダヘッド１２に、バルブ１４とロッカーピボット３８との間に跨るスイングアーム式のロッカーアーム６１８を備えるエンジン１に適用されるものであって、前記ロッカーピボット３８とシリンダヘッド１２との間に熱に応じて膨縮する線膨張部４２９を備えたものである。
この構成においても、前記第一実施例と同様、タペットクリアランスの増減を抑えてバルブ駆動を良好に保つと共に、部品点数を抑えてコスト及び重量の低減を図ることができる。

なお、この発明は上記各実施例に限られるものではなく、例えばシリンダヘッドに二本のカムシャフトを備えたＤＯＨＣエンジンや、クランクシャフト近くにカムシャフトを備えてシリンダヘッド上の動弁室内に突出するプッシュロッドを介してロッカーアームを作動させるＯＨＶエンジンに適用してもよい。
ロッカーアームがカムローラを介してカムに当接するものやタペットボルトを介さずにバルブに当接するものであってもよい。
そして、上記各実施例における構成はこの発明の一例であり、該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。

この発明の実施例におけるエンジンの側面図である。 上記エンジンのロッカーアームの側面図である。 図２のＡ矢視図である。 この発明の第二実施例における図２に相当する側面図である。 この発明の第三実施例における図２に相当する側面図である。 この発明の第四実施例における図２に相当する側面図である。 この発明の第五実施例における図２に相当する側面図である。 この発明の第六実施例における図２に相当する側面図である。 この発明の第七実施例における図２に相当する側面図である。 この発明の第八実施例における図２に相当する側面図である。 上記ロッカーアームの変形例を示す図３に相当する矢視図である。 上記ロッカーアームの他の変形例を示す図３に相当する矢視図である。

符号の説明

１ エンジン（内燃機関）
１２ シリンダヘッド
１３ａ 吸気ポート（吸気通路）
１３ｂ 排気ポート（排気通路）
１４ バルブ
１６ カムシャフト（アーム入力手段）
１７ ロッカーシャフト（アーム支持部）
１８，１１８，２１８，３１８，４１８，５１８，６１８ ロッカーアーム
２１，１２１，２２１ 入力側アーム体
２２，１２２，２２２ 出力側アーム体
２３，１２３ 基部
２４，１２４ 入力部
２５，１２５，２２５ 基部
２６，１２６ 出力部
２９、１２９，２２９，３２９，４１９ 線膨張部
３１，１３１ スプリング（弾性部材）
３３ａ，３３ｂ ストッパー
３８ ロッカーピボット（アーム支持部）
ｆ１，ｆ１’ 作用点
ｆ２，ｆ２’ 支点
ｆ３，ｆ３’ 作用点
θ１，θ２，θ３ アーム屈曲角度（角度）

Claims (5)

1. シリンダヘッドに、吸気又は排気通路を開閉するバルブと、該バルブとアーム入力手段との間に跨るロッカーアームと、該ロッカーアームを揺動自在に枢支するアーム支持部とを備え、前記ロッカーアームが入力側アーム体と出力側アーム体とに分割構成される内燃機関の動弁装置において、
   前記各アーム体間に熱に応じて膨縮する線膨張部を備え、該線膨張部の膨縮により前記ロッカーアームの力点、支点、作用点のなす角度を増減させることを特徴とする内燃機関の動弁装置。
2. 前記各アーム体の基部が前記アーム支持部に揺動自在に枢支され、前記線膨張部が前記各アーム体の基部に隣接して配置されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の動弁装置。
3. 前記線膨張部が、少なくとも一方のアーム体の基部から他方のアーム体の基部に向けて一体かつ線形に突出してなることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の動弁装置。
4. 前記線膨張部には、前記シリンダヘッドからエンジンオイルが供給されることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の内燃機関の動弁装置。
5. 前記入力側アーム体の入力部を前記アーム入力手段側へ付勢すると共に前記出力側アーム体の出力部を前記バルブ側へ付勢する弾性部材を備え、少なくとも一方のアーム体に前記弾性部材の付勢力による他方のアーム体との相対変位を所定の位置で規制するストッパーを備えることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の内燃機関の動弁装置。
   
   

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