JP2011080372A - ローラ付カム構造 - Google Patents

Abstract

【課題】動弁機構の被駆動部がベースカムからローラ本体に乗り移るときの打音を小さくすることなどが可能なローラ付カム構造を提供する。
【解決手段】ベースカムとローラとを有し、ベースカムが、バルブリフトの立ち上がりで正の第１のバルブ加速度ピークａ２を生じ、バルブリフトの立ち下がりで正の第２のバルブ加速度ピークａ５を生じ、これらの間でバルブ加速度が負となるバルブ加速度特性を有するローラ付カムの構造において、第１のバルブ加速度ピークと第２のバルブ加速度ピークの間で、被駆動部がベースカムのバルブリフト部からローラ本体に乗り移りのときに生じる正の第３のバルブ加速度ピークａ３と、前記間で、被駆動部がローラ本体からバルブリフト部に乗り移りのときに生じる正の第４のバルブ加速度ピークａ４とが、第１のバルブ加速度ピークと第２のバルブ加速度ピークよりも小さくなるように、ローラ本体の径と取り付け位置とを設定する。
【選択図】図３

Description

本発明はエンジンの動弁機構を構成するローラ付カムの構造に関する。

エンジンの動弁機構を構成するカムの一種として、従来から、ローラ付のカムが知られている。ローラ付カムはローラが付いていないカムに比べて、例えばフリクション低減による燃費向上や、低回転域でのカム駆動トルクの低減などの優れた効果が得られる。ローラ付カムの具体的な構造例としては、例えば下記の特許文献１，２に開示されたものがある。

図５には特許文献１に開示されたローラ付カムの構造を示しており、（ａ）は前記ローラ付カムの構造を示す斜視図、（ｂ）は前記ローラ付カムの構造を示す横断面（（ｃ）のＡ−Ａ線矢視断面図）、（ｃ）は前記ローラ付カムの構造を示す縦断面（（ｂ）のＢ−Ｂ線矢視断面図）である。

これらの図に示すように、ローラ付カム１は、カム本体であるベースカム２とローラ３とを有して成るものである。ベースカム２はベース円部２ａとバルブリフト部２ｂとを有している。バルブリフト部２ｂには、その先端部であるカムトップ部（カムノーズ部）２ｃの外周面が全体的に切り欠かれて、切り欠き部ｄが形成されている。ローラ３は、ローラ本体３ａがベースカム２の切り欠き部ｄに嵌め込まれており、回転軸３ｂがベースカム２の両側面２ｅ，２ｆにビス６で固定されたプレート４，５に支持されている。

図６には特許文献２に開示されたローラ付カムの構造を示しており、（ａ）は前記ローラ付カムの構造を示す分解斜視図、（ｂ）は前記ローラ付カムの使用例を示す側面図である。

これらの図に示すように、ローラ付カム１１は２枚の板状のカムピース１２と筒体１３とから構成されたカム本体であるベースカム１４と、ローラ１５とを有している。カムピース１２はベース円部１２ａとバルブリフト部１２ｂを有している。ベース円部１２ａに形成されたシャフト取付孔１２ｃにカムシャフト１６が挿通され、バルブリフト部１２ｂに形成された軸取付孔１２ｄにローラ１５の回転軸１５ａが挿通される。そして、２枚のカムピース１２ａのベース円部１２ａによって、円板状の筒体１３が挾持されている。なお、図６（ｂ）において、１７と１８はエンジンの動弁機構２０を構成するバルブタペットとバルブスプリング、１９は動弁機構２０によって開閉駆動されるバルブ（吸気バルブ又は排気バルブ）である。

特開昭６３−０６５８０６号公報 特開昭６３−１４７５０５号公報

ローラ付カムは前述のような優れた効果が得られるものであるが、図５と図６に示すような構造のローラ付カム１，１１には、次のような問題点がある。

即ち、図５のローラ付カム１の場合には、ベースカム２のカムトップ部２ｃで外周面全体を切り欠いてローラ３を組み付けているため、ベースカム２の外周面が切り欠き部２ｄによって不連続になっている。このため、切り欠き部２ｄで、動弁機構の被駆動部がベースカム２からローラ３のローラ本体３ａに乗り移るとき、大きな打音が発生したり、バルブがジャンプして安定したバルブリフトを維持することができないという機能上の問題点がある。また、ベースカム２の外周面が不連続であるため、カム研削が困難であるという生産上の問題点もある。

図６のローラ付カム１１の場合には、カムピース１２の外周面は連続しているが、カムピース１２のベース円部１２ａでは円筒１３が介在していて全体的な幅が広くなっている一方、カムピース１２のバルブリフト部１２ｂでは両カムピース１２間に何も介在されておらず、幅の狭いバルブリフト部１２ｂだけが存在している。このため、バルブ１９のリフト立ち上がりのバルブ加速度が大きいとき（図３参照：詳細後述）、即ちカム荷重の大きいときに当該カム荷重を、幅の狭いカムピース１２のバルブリフト部１２ｂの外周面で受けることになるため、十分な強度が得られずに安定したバルブリフト特性が得られないおそれがあるという機能上の問題点がある。また、左右別体のカムピース１２から成る組立カムとなっているため、左右のカムピース１２の位置精度を確保しにくいなどの生産上の問題点もある。

従って本発明は上記の事情に鑑み、動弁機構の被駆動部がベースカムからローラ本体に乗り移るときの打音を小さくし、バルブのジャンプも小さくして安定したバルブリフト特性を維持することができること、カム研削が容易であること、組み立て時の位置精度の問題が生じないこと、十分な強度が得られて安定したバルブリフト特性が得られることなどを実現することができるローラ付カム構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決する第１発明のローラ付カム構造は、ベース円部とバルブリフト部とを有するベースカムと、前記バルブリフト部の先端部に取り付けられたローラとを有し、前記ベースカムが、バルブリフトの立ち上がりで正の第１のバルブ加速度ピークを生じ、バルブリフトの立ち下がりで正の第２のバルブ加速度ピークを生じ、前記第１のバルブ加速度ピークと前記第２のバルブ加速度ピークとの間でバルブ加速度が負となるバルブ加速度特性を有しているローラ付カムの構造において、
前記第１のバルブ加速度ピークと前記第２のバルブ加速度ピークとの間で、動弁機構の被駆動部が前記ベースカムのバルブリフト部から前記ローラのローラ本体に乗り移りのときに生じる正の第３のバルブ加速度ピークと、
前記第１のバルブ加速度ピークと前記第２のバルブ加速度ピークとの間で、前記動弁機構の被駆動部が前記ローラのローラ本体から前記ベースカムのバルブリフト部に乗り移りのときに生じる正の第４のバルブ加速度ピークとが、
前記第１のバルブ加速度ピークと前記第２のバルブ加速度ピークよりも小さくなるように、前記ローラのローラ本体の径と取り付け位置とが設定されていることを特徴とする。

また、第２発明のローラ付カム構造は、第１発明のローラ付カム構造において、
前記バルブリフトの立ち上がりでは、前記バルブ加速度が負のときに前記動弁機構の被駆動部が、前記ベースカムの前記バルブリフト部から前記ローラのローラ本体に乗り移り、前記バルブリフトの立ち下がりでは、前記バルブ加速度が負のときに前記動弁機構の被駆動部が、前記ローラのローラ本体から前記ベースカムのバルブリフト部に乗り移るように、前記ローラのローラ本体の径と取り付け位置とが設定されていることを特徴とする。

また、第３発明のローラ付カム構造は、第１又は第２発明のローラ付カム構造において、前記ベースカムのバルブリフト部の先端部の外周面には、当該外周面の幅方向中央部に切り欠き部が形成され、前記ローラのローラ本体はこの切り欠き部に設けられており、
前記ベースカムは一体のものであり、且つ、外周面が周方向全体に亘って連続していることを特徴とする。

また、第４発明のローラ付カム構造は、第３発明のローラ付カム構造において、
前記第１のバルブ加速度ピーク及び前記第２のバルブ加速度ピークが、前記切り欠き部が形成されていない前記ベースカムのバルブリフト部の外周面で発生するように、前記切り欠き部を形成する前記バルブリフト部の位置が設定されていることを特徴とする。

第１発明のローラ付カム構造によれば、ベース円部とバルブリフト部とを有するベースカムと、前記バルブリフト部の先端部に取り付けられたローラとを有し、前記ベースカムが、バルブリフトの立ち上がりで正の第１のバルブ加速度ピークを生じ、バルブリフトの立ち下がりで正の第２のバルブ加速度ピークを生じ、前記第１のバルブ加速度ピークと前記第２のバルブ加速度ピークとの間でバルブ加速度が負となるバルブ加速度特性を有しているローラ付カムの構造において、前記第１のバルブ加速度ピークと前記第２のバルブ加速度ピークとの間で、動弁機構の被駆動部が前記ベースカムのバルブリフト部から前記ローラのローラ本体に乗り移りのときに生じる正の第３のバルブ加速度ピークと、前記第１のバルブ加速度ピークと前記第２のバルブ加速度ピークとの間で、前記動弁機構の被駆動部が前記ローラのローラ本体から前記ベースカムのバルブリフト部に乗り移りのときに生じる正の第４のバルブ加速度ピークとが、前記第１のバルブ加速度ピークと前記第２のバルブ加速度ピークよりも小さくなるように、前記ローラのローラ本体の径と取り付け位置とが設定されていることを特徴としているため、動弁機構の被駆動部がベースカムのバルブリフト部からローラ本体に乗り移るときに生じる第３のバルブ加速度ピークなどを抑えることができる。このため、動弁機構の被駆動部がベースカムからローラ本体に乗り移るときの打音が小さくなる。また、バルブのジャンプも小さくなるため、安定したバルブリフト特性を維持することができることができる。

第２発明のローラ付カム構造によれば、第１発明のローラ付カム構造において、前記バルブリフトの立ち上がりでは、前記バルブ加速度が負のときに前記動弁機構の被駆動部が、前記ベースカムの前記バルブリフト部から前記ローラのローラ本体に乗り移り、前記バルブリフトの立ち下がりでは、前記バルブ加速度が負のときに前記動弁機構の被駆動部が、前記ローラのローラ本体から前記ベースカムのバルブリフト部に乗り移るように、前記ローラのローラ本体の径と取り付け位置とが設定されていることを特徴としているため、動弁機構の被駆動部がベースカムのバルブリフト部からローラ本体に乗り移るときに生じる第３のバルブ加速度ピークなどを、より確実に抑えることができる。このため、より確実に、動弁機構の被駆動部がベースカムからローラ本体に乗り移るときの打音を小さくすることができる。また、より確実に、バルブのジャンプを小さくして、安定したバルブリフト特性を維持することができることができる。

第３発明のローラ付カム構造によれば、第１又は第２発明のローラ付カム構造において、前記ベースカムのバルブリフト部の先端部の外周面には、当該外周面の幅方向中央部に切り欠き部が形成され、前記ローラのローラ本体はこの切り欠き部に設けられており、前記ベースカムは一体のものであり、且つ、外周面が周方向全体に亘って連続していることを特徴としているため、カム研削が容易であり、組み立て時の位置精度の問題が生じることもない。また、ベースカムの外周面が連続しているため、外周面が不連続な場合に生じる打音の発生を、防止することもできる。

第４発明のローラ付カム構造によれば、第３発明のローラ付カム構造において、前記第１のバルブ加速度ピーク及び前記第２のバルブ加速度ピークが、前記切り欠き部が形成されていない前記ベースカムのバルブリフト部の外周面で発生するように、前記切り欠き部を形成する前記バルブリフト部の位置が設定されていることを特徴としているため、切り欠き部が形成されていないバルブリフト部の外周面幅の広い部分で、第１のバルブ加速度ピークなどが生じるときの大きなカム荷重を受けることになる。このため、十分な強度が得られて、安定したバルブリフト特性が得られる。

図１は本発明の実施の形態例１に係るローラ付カムの構造図であり、（ａ）は前記ローラ付カムの正面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＤ方向矢視図（側面図）、（ｄ）は（ｂ）のＥ−Ｅ矢視断面図、（ｅ）は（ｂ）のＦ方向矢視図（正面図）である。 図２は前記ローラ付カムの使用例を示す側面図である。 図３は前記ローラ付カムのバルブリフトとバルブ加速度の特性を示すグラフである。 図４は本発明の他の実施の形態例に係るローラ付カムの構造図であり、（ａ）は前記ローラ付カムの構造を示す分解斜視図、（ｂ）は前記ローラ付カムの構造を示す斜視図である。 図５は従来のローラ付カムの構造図であり、（ａ）は前記ローラ付カムの構造を示す斜視図、（ｂ）は前記ローラ付カムの構造を示す横断面（（ｃ）のＡ−Ａ線矢視断面図）、（ｃ）は前記ローラ付カムの構造を示す縦断面（（ｂ）のＢ−Ｂ線矢視断面図）である。 図６は他の従来のローラ付カムの構造図であり、（ａ）は前記ローラ付カムの構造を示す分解斜視図、（ｂ）は前記ローラ付カムの使用例を示す側面図である。

以下、本発明の実施の形態例を図面に基づき詳細に説明する。

本発明の実施の形態例に係るローラ付カムの構造を、図１〜図３に基づいて説明する。

図１（ａ）〜図１（ｅ）に示すように、カムシャフト３０には本発明の実施の形体例に係るローラ付カム３１が設けられている。このローラ付カム３１は車両の走行駆動用エンジンの各気筒における吸気バルブ又は排気バルブに対応させて複数設けられ、前記エンジンの動弁機構を構成している。ローラ付カム３１は何れも同じ構造を有している。

詳述すると、ローラ付カム３１は、カム本体であるベースカム３２とローラ３３とを有して成るものである。なお、図示例ではベースカム３２がカムシャフト３０と一体になっているが、これらは別体のものあってもよい。ベースカム３２はベース円部３２ａとバルブリフト部３２ｂとを有しており、外周面が周方向全体に亘って連続している。バルブリフト部３２ｂは、その基端側の外周面３２ｂ−１が、ベース円部３２ａの外周面３２ａ−１に連続し、同外周面３２ａ−１の幅と同じ広い幅を有している。一方、バルブリフト部３２ｂの先端部であるカムトップ部（カムノーズ部）３２ｂ−３には、その外周面３２ｂ−２の幅方向の中央部に切り欠き部３２ｃが形成されている。

ローラ３３は、バルブリフト部３２の先端部（カムトップ部３２ｂ−３）に取り付けられている。ローラ本体３３ａとローラ回転軸３３ｂは別体になっており、切り欠き部３２ｃにローラ本体３３ａを嵌め込んだ状態でローラ回転軸３３ｂを、ローラ本体３３ａに形成された軸取付孔３３ａ−１とカムトップ部３２ｂ−３に形成された軸取付孔３２ｂ−４とに挿通する。また、ローラ３３はローラ本体３３ａの外周面の一部が、カムトップ部３２ｂ−３の外周面よりも外側に出るように取り付けられている。しかも、ローラ３３は、バルブリフトの立ち上がりでバルブ加速度が大きくなる（カム荷重が大きくなる）位置を避けて取り付けられている（詳細後述）。

カムシャフト３０の中心部には給油孔３４が軸方向に形成され、ベースカム３２には前記給油孔３４に連通する給油孔３５が径方向に形成されている。従って、潤滑油は給油孔３４，３５を流通してローラ３３に供給される。

次に、図２に基づいてローラ付カム３１の使用例を説明する。図２に示す動弁機構４０は、ローラ付カム３１によって駆動されるバルブタペット４１（被駆動部）と、固定部４２と、バルブタペット４１と固定部４２との間に介設されたバルブスプリング４３とを有して成るものである。バルブタペット４１ｂにはバルブ（吸気バルブ又は排気バルブ）５１の基端部が接続されている。また、ベースカム３２のベース円部３２ａと、バルブタペット２１との間には僅かな隙間が設定され、バルブ５１の不要な開閉動作を防止している。

矢印Ｇのようにローラ付カム３１がカムシャフト３０とともに回転しても、ベースカム３２のベース円部３２ａがバルブタペット４１と対向している間は、ベース円部３２ａからバルブタペット４１への押圧力は生じない。従って、バルブ５１は開閉動作をせず、バルブスプリング４３のバネ力で全閉状態に保持される。その後、ローラ付カム３１が更に回転して、バルブタペット４１がベースカム３２のベース円部３２ａからバルブリフト部３３ｂに乗り移ると、バルブタペット４１がバルブリフト部３２ｂに押圧される。このため、バルブスプリング４３のバネ力に抗して、バルブ５１がバルブタペット４１とともに押し下げられることにより、開き始める（バルブリフトが増加し始める）。

続いて、バルブタペット４１がバルブリフト部３２ａからローラ３３（ローラ本体３３ａ）に乗り移ると、ローラ３３がバルブタペット４１を押圧する。このため、バルブスプリング４３のバネ力に抗して、バルブ５１が更に押し下げられ、バルブリフトが更に増加し、ついには最大のバルブリフトとなる。その後は逆にバルブスプリング４３のバネ力により、バルブ５１は押し上げられて閉まり始め、バルブリフトが減少し、ついには全閉となる。

このときのローラ付カム３１の動弁特性を示したものが、図３のグラフである。図３にはローラ付カム３１の動弁特性としてバルブリフトとバルブ加速度の特性を示している。図３の縦軸は左側がバルブリフト（ｍｍ）、右側がバルブ加速度（mm／rad²）、横軸はカム角（deg）である。そして、図３中の点線がローラ付カム３１のバルブリフト特性、実線がローラ付カム３１のバルブ加速度特性である。また、図３中の一点鎖線はベースカム３２のバルブリフト特性、二点鎖線はベースカム３２のバルブ加速度特性である。即ち、ベースカム３２にローラ３３を取り付けなかった場合のベースカム３２自体のバルブリフト特性とバルブ加速度特性である。

図３に示すように、ローラ付カム３１のバルブ加速度特性においては、ａ１〜ａ６の正のバルブ加速度ピークが生じる。

バルブリフトの立ち上がりでは、まず、バルブタペット４１がベースカム３２のベース円部３２ａからバルブリフト部３２ｂに乗り移るとき、小さなバルブ加速度ピークａ１が生じる。その後、一旦、バルブ加速度が０になってから、大きなバルブ加速度ピークａ２（第１のバルブ加速度ピーク）が生じる。このときにバルブリフトは急速に大きくなる（バルブ５１の開度が急速に増加する）。そして、バルブ加速度ピークａ２が発生した後、バルブ加速度が負になって、バルブタペット４１がベースカム３２のバルブリフト部３２からローラ３３のローラ本体３３ａに乗り移るとき、バルブ加速度ピークａ２に比べて小さなバルブ加速度ピークａ３が生じる。

換言すれば、ベースカム３２のバルブ加速度特性において、バルブリフトの立ち上がりで正のバルブ加速度ピークａ２が発生した後、バルブ加速度が負になったときにバルブタペット４１が、ベースカム３２のバルブリフト部３２からローラ３３のローラ本体３３ａに乗り移り、且つ、この乗り移りのときに生じるバルブ加速度ピークａ３（第３のバルブ加速度ピーク）が、バルブ加速度ピークａ２よりも小さくなるようにローラ本体３３ａの径と取り付け位置が設定されている。

その後はバルブ加速度が負の状態が続くが、この間にバルブリフトは最大値に達し、これ以降は小さくなっていく（バルブ５１の開度が減少していく）。

バルブリフトの立ち下がりでは、上記バルブリフトの立ち上がりの場合と逆の順序で、上記バルブ加速度ピークａ１〜ａ３に対応するバルブ加速度ピークａ４〜ａ６が生じる。即ち、バルブタペット４１がローラ３３のローラ本体３３ａからベースカム３２のバルブリフト部３２ｂに乗り移るとき、バルブ加速度ピークａ４（第２のバルブ加速度ピーク）に比べて小さなバルブ加速度ピークａ４（第４のバルブ加速度ピーク）が生じる。

換言すれば、ベースカム３２のバルブ加速度特性において、バルブリフトの立ち下がりで正のバルブ加速度ピークａ５が発生する前のバルブ加速度が負のときにバルブタペット４１が、ローラ３３のローラ本体３３ａからベースカム３２のバルブリフト部３２ｂに乗り移り、且つ、この乗り移りのときに生じるバルブ加速度ピークａ４（第４のバルブ加速度ピーク）が、バルブ加速度ピークａ５（第２のバルブ加速度ピーク）よりも小さくなるようにローラ本体３３ａの径と取り付け位置が設定されている。

バルブ加速度ピークａ４が発生した後、バルブタペット４１がベースカム３２のバルブリフト部３２ｂからベース円部３２ａに乗り移る前に大きなバルブ加速度ピークａ５が生じる。その後、一旦、バルブ加速度が０になってから、バルブタペット４１がベースカム３２のバルブリフト部３２ｂからベース円部３２ａに乗り移るときに小さなバルブ加速度ピークａ６が生じる。

なお、図３には前述のベースカム３２のベース円部３２ａとバルブタペット４１との間の隙間を考慮しない場合の動弁特性を示しており、実際には前記隙間が設定されているため、小さなバルブ加速度ピークａ１，ａ６は発生せず、バルブリフト立ち上がりでは始めに大きなバルブ加速度ピークａ２（第１バルブ加速度ピーク）が生じ、バルブリフト立ち下がりの最後に大きなバルブ加速度ピークａ５（第２のバルブ加速度ピーク）が生じることになる。

以上のように、本実施の形態例のローラ付カム３１の構造によれば、ベース円部３２ａとバルブリフト部３２ｂとを有するベースカム３２と、バルブリフト部３２ｂの先端部に取り付けられたローラ３３とを有し、ベースカム３２が、バルブリフトの立ち上がりで正のバルブ加速度ピークａ２（第１のバルブ加速度ピーク）を生じ、バルブリフトの立ち下がりで正のバルブ加速度ピークａ５（第２のバルブ加速度ピーク）を生じ、バルブ加速度ピークａ２（第１のバルブ加速度ピーク）とバルブ加速度ピークａ５（第２のバルブ加速度ピーク）との間でバルブ加速度が負となるバルブ加速度特性を有しているローラ付カム３１の構造において、バルブ加速度ピークａ２（第１のバルブ加速度ピーク）とバルブ加速度ピークａ５（第２のバルブ加速度ピーク）との間で、バルブタペット４１（動弁機構の被駆動部）がベースカム３２のバルブリフト部３２ｂからローラ３３のローラ本体３３ａに乗り移りのときに生じる正のバルブ加速度ピークａ３（第３のバルブ加速度ピーク）と、バルブ加速度ピークａ２（第１のバルブ加速度ピーク）とバルブ加速度ピークａ５（第２のバルブ加速度ピーク）との間で、バルブタペット４１（動弁機構の被駆動部）がローラ３３のローラ本体３３ａからベースカム３２のバルブリフト部３２ｂに乗り移りのときに生じる正のバルブ加速度ピークａ４（第４のバルブ加速度ピーク）とが、バルブ加速度ピークａ２（第１のバルブ加速度ピーク）とバルブ加速度ピークａ５（第２のバルブ加速度ピーク）よりも小さくなるように、ローラ３３のローラ本体３３ａの径と取り付け位置とが設定されていることを特徴としているため、バルブタペット４１（動弁機構の被駆動部）がベースカム３２のバルブリフト部３２ｂからローラ本体３３ａに乗り移るときに生じるバルブ加速度ピークａ３（第３のバルブ加速度ピーク）などを抑えることができる。このため、バルブタペット４１（動弁機構の被駆動部）がベースカム３２からローラ本体３３ａに乗り移るときの打音が小さくなる。また、バルブ５１のジャンプも小さくなるため、安定したバルブリフト特性を維持することができることができる。

また、本実施の形態例のローラ付カム３１の構造によれば、バルブリフトの立ち上がりでは、バルブ加速度が負のときにバルブタペット４１（動弁機構の被駆動部）が、ベースカム３２のバルブリフト部３２ｂからローラ３３のローラ本体３３ａに乗り移り、バルブリフトの立ち下がりでは、バルブ加速度が負のときにバルブタペット４１（動弁機構の被駆動部）が、ローラ３３のローラ本体３３ａからベースカム３２のバルブリフト部３２ｂに乗り移るように、ローラ３３のローラ本体３３ａの径と取り付け位置とが設定されていることを特徴としているため、バルブタペット４１（動弁機構の被駆動部）がベースカム３２のバルブリフト部３２ａからローラ本体３３ａに乗り移るときに生じるバルブ加速度ピークａ３（第３のバルブ加速度ピーク）などを、より確実に抑えることができる。このため、より確実に、バルブタペット４１（動弁機構の被駆動部）がベースカム３２からローラ本体３３ａに乗り移るときの打音を小さくすることができる。また、より確実に、バルブ５１のジャンプを小さくして、安定したバルブリフト特性を維持することができることができる。

また、本実施の形態例のローラ付カム３１の構造によれば、ベースカム３２のバルブリフト部３３ｂの先端部の外周面３２ｂ−２には、当該外周面３２ｂ−２の幅方向中央部に切り欠き部３２ｃが形成され、ローラ３３のローラ本体３３ａはこの切り欠き部３２ｃに設けられており、ベースカム３２は一体のものであり、且つ、外周面が周方向全体に亘って連続していることを特徴としているため、カム研削が容易であり、組み立て時の位置精度の問題が生じることもない。また、ベースカム３２の外周面が連続しているため、外周面が不連続な場合に生じる打音の発生を、防止することもできる。

また、本実施の形態例のローラ付カム３１の構造によれば、バルブ加速度ピークａ２（第１のバルブ加速度ピーク）及びバルブ加速度ピークａ５（第２のバルブ加速度ピーク）が、切り欠き部３２ｃが形成されていないベースカム３２のバルブリフト部３２ｂの外周面で発生するように、切り欠き部３２ｃを形成するバルブリフト部３２ｂの位置が設定されていることを特徴としているため、切り欠き部３２ｃが形成されていないバルブリフト部３２ｂの外周面幅の広い部分で、バルブ加速度ピークａ２（第１のバルブ加速度ピーク）などが生じるときの大きなカム荷重を受けることになる。このため、十分な強度が得られて、安定したバルブリフト特性が得られる。

なお、上記のローラ本体１１はベースカム３１が一体のものであるが、必ずしもこれに限定するものではなく、図４に示すようにベースカム３２を、第１のベースカム分割部材３２Ａと、第２のベースカム分割部材３２Ｂとに２分割した構造にしてもよい。第１のベースカム分割部材３２Ａは、ベース円部３２ａとバルブリフト部３２ｂの基端部とを構成する外周面幅が広い部分３２Ａ−１と、バルブリフト部３２ａの先端部を構成する外周面幅が狭い部分３２Ａ−２とを有している。第２のベースカム分割部材３２Ｂは、周方向全体に亘って外周面幅が、第１のベースカム分割部材３１Ａの外周面幅が狭い部分３２Ａ−２と同じく、狭くなっている。

その他の構造は上記のローラ付カム３１と同様である。かかる構造のローラ付カム３１の場合、第１のベースカム分割部材３２Ａと第２のベースカム分割部材３２Ｂとをロウ付けなど固定手段によって固定し、更に、第１のベースカム分割部材３２Ａに形成されたシャフト取付孔３２Ａ−２と、第２のベースカム分割部材３２Ｂに形成されたシャフト取付孔３２Ｂ−１とにカムシャフト３０を挿通して、これらをロウ付けなど固定手段によって固定する。また、第１のベースカム分割部材３２Ａの外周面幅が狭い部分３２Ａ−２と第２のベースカム分割部材３２Ｂとで構成された切り欠き部３２ｃにローラ本体３３ａを嵌め込んだ状態でローラ回転軸３３ｂを、ローラ本体３３ａに形成された軸取付孔３３ａ−１と、カムトップ部３２ｂ−３を構成している第１のベースカム分割部材３２Ａの外周面幅が狭い部分３２Ａ−２と第２のベースカム分割部材３２Ｂとに形成された軸取付孔３２ｂ−４とに挿通する。

このようなベースカム３２を２分割したローラ付カム３１の構造においても、概ね、上記のようなベースカム３２が一体ものであるローラ付カム３１と同様の作用効果を得ることができる。

本発明はエンジンの動弁機構を構成するローラ付カム構造に関するものであり、車両の走行駆動用エンジンの動弁機構などに適用して有用なものである。

３０ カムシャフト
３１ ローラ付カム
３２ ベースカム
３２ａ ベース円部
３２ａ−１ 外周面
３２ｂ バルブリフト部
３２ｂ−１，３２ｂ−２ 外周面
３２ｂ−３ カムトップ部
３２ｂ−４ 軸取付孔
３２ｃ 切り欠き部
３２Ａ 第１のベースカム分割部材
３２Ａ−１ 外周面の幅が広い部分
３２Ａ−２ 外周面の幅が狭い部分
３２Ｂ 第２のベースカム分割部材
３２Ｂ−１ シャフト取付孔
３３ ローラ
３３ａ ローラ本体
３３ａ−１ 軸取付孔
３３ｂ ローラ回転軸
３４，３５ 給油孔
４０ 動弁機構
４１ バルブタペット
４２ 固定部
４３ バルブスプリング
５１ バルブ

Claims (4)

1. ベース円部とバルブリフト部とを有するベースカムと、前記バルブリフト部の先端部に取り付けられたローラとを有し、前記ベースカムが、バルブリフトの立ち上がりで正の第１のバルブ加速度ピークを生じ、バルブリフトの立ち下がりで正の第２のバルブ加速度ピークを生じ、前記第１のバルブ加速度ピークと前記第２のバルブ加速度ピークとの間でバルブ加速度が負となるバルブ加速度特性を有しているローラ付カムの構造において、
   前記第１のバルブ加速度ピークと前記第２のバルブ加速度ピークとの間で、動弁機構の被駆動部が前記ベースカムのバルブリフト部から前記ローラのローラ本体に乗り移りのときに生じる正の第３のバルブ加速度ピークと、
   前記第１のバルブ加速度ピークと前記第２のバルブ加速度ピークとの間で、前記動弁機構の被駆動部が前記ローラのローラ本体から前記ベースカムのバルブリフト部に乗り移りのときに生じる正の第４のバルブ加速度ピークとが、
   前記第１のバルブ加速度ピークと前記第２のバルブ加速度ピークよりも小さくなるように、前記ローラのローラ本体の径と取り付け位置とが設定されていることを特徴とするローラ付カム構造。
2. 請求項１に記載のローラ付カム構造において、
   前記バルブリフトの立ち上がりでは、前記バルブ加速度が負のときに前記動弁機構の被駆動部が、前記ベースカムの前記バルブリフト部から前記ローラのローラ本体に乗り移り、前記バルブリフトの立ち下がりでは、前記バルブ加速度が負のときに前記動弁機構の被駆動部が、前記ローラのローラ本体から前記ベースカムのバルブリフト部に乗り移るように、前記ローラのローラ本体の径と取り付け位置とが設定されていることを特徴とするローラ付カム構造。
3. 請求項１又は２に記載のローラ付カム構造において、
   前記ベースカムのバルブリフト部の先端部の外周面には、当該外周面の幅方向中央部に切り欠き部が形成され、前記ローラのローラ本体はこの切り欠き部に設けられており、
   前記ベースカムは一体のものであり、且つ、外周面が周方向全体に亘って連続していることを特徴とするローラ付カム構造。
4. 請求項３に記載のローラ付カム構造において、
   前記第１のバルブ加速度ピーク及び前記第２のバルブ加速度ピークが、前記切り欠き部が形成されていない前記ベースカムのバルブリフト部の外周面で発生するように、前記切り欠き部を形成する前記バルブリフト部の位置が設定されていることを特徴とするローラ付カム構造。

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