JP2012163057A - ロッカーアームの構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】内燃機関15のカム軸53と、吸気ポート42又は排気ポート43を開閉するバルブ45，47との間に設けられた動弁系のロッカーアーム57の構造において、揺動部及び回転部のフリクションの低減、ロッカーアームの小型化、及びデコンプカムの小型化を図る。
【解決手段】ロッカーアーム57の支持孔67を支える転がり軸受68は、外周のシェル69の内側に複数のニードル70が装着された形式であり、同外周のシェル69が前記支持孔67に固定され、カムフォロア58は、ロッカーアーム57の左右一対の腕部66に保持されたカムフォロア軸72の周りに、複数のころ73を介して支持される外輪74を備え、前記外輪74及びころ73の左右方向の位置は前記腕部66によって規制され、前記外輪74の外径Ｄrは、前記支持孔67の内径Ｄhと同等かそれ以下としたことを特徴とするロッカーアーム57の構造。
【選択図】 図６

Description

本発明は、ロッカーアームの構造に関するものである。
従来から、動弁系のフリクション低減のために、カムフォロア部分をシェルニードル化して小型軽量化することが行われていた（例えば、特許文献１参照。）。ロッカーアーム自体の支持部との組み合わせにおいて、総合的な小型軽量化や、フリクション低減を図ろうとする場合には、更なる改善を図る必要があった。
特開２００４−３４６７６０号公報
揺動部及び回転部のフリクションの低減、ロッカーアームの小型化、及びデコンプカムの小型化を図る。
本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、
内燃機関(15)のカム軸(53)と、吸気ポート(42)又は排気ポート(43)を開閉するバルブ(45，47)との間に設けられた動弁系のロッカーアーム(57)の構造において、
前記ロッカーアーム(57)は、シリンダヘッド(22)に支持されたロッカー軸(56)を介して揺動自在に支持されるための支持孔(67)を備え、前記カム軸(53)のカム(54Ａ，54Ｂ)からの押力を受けるカムフォロア(58)を備え、前記支持孔(67)及びカムフォロア(58)が転がり軸受構造により支持され、
前記支持孔(67)を支える転がり軸受(68)は、外周のシェル(69)の内側に複数のニードル(70)が装着されたシェルニードル形式であり、同外周のシェル(69)が前記支持孔(67)に固定され、
前記カムフォロア(58)は、ロッカーアーム(57)の左右一対の腕部(66)に保持されたカムフォロア軸(72)の周りに、複数のころ(73)を介して支持される外輪(74)を備え、前記外輪(74)及びころ(73)の左右方向の位置は前記腕部(66)によって規制され、
前記外輪(74)の外径(Ｄr)は、前記支持孔(67)の内径(Ｄh)と同等かそれ以下としたことを特徴とするロッカーアーム(57)の構造に関するものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のロッカーアーム(57)の構造において、
前記ロッカーアーム(57)には、カム軸(53)の回転時におけるカムノーズ(54ａ)の先端の移動を妨げないよう逃げ部(78)が形成してあることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のロッカーアーム(57)の構造において、
前記ロッカーアーム(57)のうち、排気側ロッカーアーム(57Ｂ)において、カム軸(53)には同ロッカーアーム(57Ｂ)と係合するデコンプ装置(65)が設けられ、同デコンプ装置(65)に設けてあるデコンプカム(84)のデコンプ軸部(86)が排気カム(54Ｂ)のカムノーズ(54ａ)の反対側のベース円部分(54ｂ)の外周面の内側に支持され、デコンプカム(84)が排気側ロッカーアーム(57Ｂ)の腕部(66Ｅ)の突出部(66Ｅa)に対してデコンプ作用を行うことを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のロッカーアーム(57)の構造において、
前記排気側ロッカーアーム(57)の腕部(66)は前記デコンプカムに当接する側の腕部(66Ｅ)に比して他方の側の腕部(66Ｉ)を幅狭くしたことを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載のロッカーアーム(57)の構造において、
前記内燃機関(15)は燃焼室(40)の前方にカム軸(53)とロッカー軸(56)を配置した内燃機関(15)であって、シリンダ軸線方向視平面投影図（図５）において、各ロッカーアーム(57)に関して、ロッカー軸(56)の軸線(56ｘ)とカムフォロア軸(72)の軸線(72ｘ)間の寸法(Ｆ)を、ロッカー軸(56)の軸線(56ｘ)とカム軸(53)の軸線(53ｘ)間の寸法(Ｃ)より小さくしたことを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のロッカーアーム(57)の構造において、
前記ロッカー軸(56)はシリンダヘッド(22)に対して回転不能に締付け固定されることを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、請求項１又は請求項２の何れかに記載のロッカーアーム(57)の構造において、
カムフォロア(58)のカムフォロア軸(72)を中実の細径軸とし、外輪(74)の半径方向の厚さをコロ(73)の直径より小さくしたことを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、請求項４に記載のロッカーアーム(57)の構造において、
隣り合うロッカーアーム(57)のそれぞれにおいて、腕部(66)の幅を左右で異なる幅とし、外側の腕部(66Ｅ)に比して、内側の腕部(66Ｉ)を幅狭の腕部としたことを特徴とするものである。
請求項９に記載の発明は、請求項１に記載のロッカーアーム(57)の構造において、
前記内燃機関(15)はシリンダ軸線が前上がりの前傾エンジンで、シリンダヘッド(22)のロッカー軸支持ボス部(55)に近接して、車両搭載状態でロッカー軸支持ボス部(55)からロッカーアーム(57)の支持孔(67)の端面に通じる給油ガイド壁(76Ａ,76Ｂ)を形成したことを特徴とするものである。
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のロッカーアーム(57)の構造において、
前記給油ガイド壁(76Ａ,76Ｂ)は、シリンダヘッドカバー(23)の給油孔(75)に向かって、左右に並んでいる吸気側ロッカーアーム(57Ａ)と排気側ロッカーアーム(57Ｂ)の左右方向外側に位置するロッカー軸支持ボス部(55)に近接して設けられることを特徴とするものである。
請求項１の発明において、
前記支持孔(67)及びカムフォロア(58)を共に転がり軸受構造としたので、摩擦損失を低減することができる。また、カムフォロア(58)の外輪(74)の外径(Ｄr)の大きさは前記支持孔(67)の内径(Ｄh)の大きさに対して同等かそれ以下としたので、ロッカーアーム(57)の長さを短く保ったまま、支持孔(67)と外輪収容部(79)との間の肉厚(80)を確保でき、シェルニードル形式転がり軸受(68)の圧入に必要な剛性を確保でき、かつ、圧入後シェル内面の真円度を向上でき、耐久性向上が可能であると共に、ロッカーアーム(57)の重心を揺動支点に近づけることができるので、シェル(69)の負荷を低減することが出来る。
請求項２の発明において、
前記逃げ部(78)が設けてあるので、小径の外輪(74)を有するカムフォロア(58)においても、カムノーズ(54ａ)とロッカーアーム(57)との接触を防止することが出来る。
請求項３の発明において、
ロッカーアーム(57)の腕部(66Ｅ)の突出部(66Ｅa)と外輪(74)との段差を小さくできるので、排気カム(54Ｂ)のベース円部分(54ｂ)の外周面からのデコンプカム(84)の突出寸法を小さくすることができ、デコンプカム(84)を小型化することが出来る。
請求項４の発明において、
前記排気側ロッカーアーム(57Ｂ)のデコンプカム(84)が当接する側の腕部(66Ｅ)に比して他方の側の腕部(66Ｉ)を幅狭くしてあるので、荷重の掛からない方の腕部を軽量化することができる。
請求項５の発明において、
各ロッカーアーム(57)のカムフォロア軸(72)を夫々のロッカー軸(56)に近づけて設けてあるので、ロッカーアーム(57)の長さの短縮化を図ることができる。また、レバー比（ロッカー軸(56)からタペットネジ(59)への距離とロッカー軸(56)からカムフォロア軸(72)への距離の比）を大きくとることができ、カム高さを低くすることができる。更に、ロッカーアーム(57)を介して転がり軸受(68)が受けるカム山反力の方向のバラツキを一定方向にすることができて、ロッカーアーム(57)の不規則な動きもおさえられ、アーム揺動による振動も低減可能となり、軸受の耐久性を更に向上することができる。
請求項６の発明において、
ロッカー軸(56)が固定されていることによって、シェル(69)内のニードルが確実に回動することができるので、ニードル(70)とロッカー軸(56)とが共回りすることによる局部当たりを防止することができ、ニードル(70)とロッカー軸(56)の耐久性を向上することが出来る。
請求項７の発明において、外輪(74)の外径(Ｄr)の寸法が小さくなるので、ロッカーアーム(57)を小型化することができる。
請求項８の発明において、
両ロッカーアーム(57)のカムフォロア(58)の間隔を近づけることができ、カム軸(53)のカム(54Ａ,54Ｂ)の間隔を狭くすることができて、動弁装置(51)を小型化することができる。
請求項９の発明において、
給油ガイド壁(76Ａ,76Ｂ)により、支持孔(67)の転がり軸受(68)への給油量の増加が可能となり、支持孔(67)の転がり軸受(68)の耐久性を向上させることができる。
請求項１０の発明において、
ロッカー軸支持ボス部(55)は、吸気バルブ(45)の頂部のほぼ真上のシリンダヘッドカバー(23)に１箇所設けられている動弁系の給油孔(75)に向かって、左右方向に離れているが、給油孔(75)から供給され、吸気バルブ(45)の頂部でタペットネジ(59)に打たれて飛散する潤滑油を給油ガイド壁(76Ｌ,76Ｒ)で受けて給油するので、ロッカーアーム(57)の支持孔(67)への給油が可能となり、シリンダヘッドカバー(23)内の給油構造の簡素化を図りながら支持孔(67)の転がり軸受(68)への給油量を増やすことができる。
本発明の一実施形態に係る自動二輪車の左面図である。 パワーユニットの縦断面の左面図である。 内燃機関のシリンダヘッド付近の縦断面を左方から見た図である。 シリンダヘッド付近の水平断面図である。 シリンダヘッド内を前方から見た図である。 排気ロッカーアームの図である。 デコンプ可能状態の、排気ロッカーアームとデコンプ装置の相対位置関係を示す拡大図である。 デコンプカムの斜視図である。 デコンプ解除状態の、排気ロッカーアームとデコンプ装置の相対位置関係を示す拡大図である。 内燃機関の車両搭載状態で、シリンダヘッド内を前方から見た図である。 本発明の第２実施形態に係るロッカーアーム支持構造の断面図である。
図１は本発明の一実施形態に係る自動二輪車１の左面図である。この自動二輪車１の車体フレームは、ヘッドパイプと、ヘッドパイプから後下がりに伸びるメインフレームと、一端がメインフレームの後部に接続されて後上がりに伸びる左右一対のリヤフレームと、その他の複数のフレームとから構成されている。ヘッドパイプに回転可能に支承されているフロントフォーク２の下端には前輪３が軸支され、フロントフォーク２の上部には操向ハンドル４が連結されている。この自動二輪車１はパワーユニット５を備えている。パワーユニット５の後部から右方へ突出する後車軸６（図２）に後輪７が取り付けられ、パワーユニット５によって駆動される。パワーユニット５の上方にはエアクリーナ８が設けてある。車体フレームには、複数の部分からなる合成樹脂製の車体カバー９が取付けられ、パワーユニットやその他の機器類を覆っている。車体の上部にタンデムシート10が設けてある。
図２は、上記パワーユニット５の縦断面の左面図である。この自動二輪車１のパワーユニット５は、その前部に一体形成されたハンガー11と、支持軸12とを介して、リヤフレームに設けられたパワーユニット懸架用ブラケット（図示なし）に懸架される。パワーユニット５の後端部に設けられたブラケット13と、リヤフレームの後部のブラケット（図示なし）との間にはリヤクッション14（図１）が設けてある。これらによってパワーユニット５は、シリンダ軸線を若干前上がりにして揺動可能に懸架されている。
パワーユニット５は、前部の内燃機関15と、同内燃機関15の左側から後方へ延びる伝動装置16とから構成されている。伝動装置16は、Ｖベルト式無段変速機17と歯車減速機18とにより構成されている。
上記内燃機関15の殻体はクランクケース20と、その前部に順次前方へ結合されるシリンダブロック21、シリンダヘッド22、およびシリンダヘッドカバー23、から成っている。内燃機関15はロッカーアーム型頭上弁式４ストロークサイクル単気筒水冷式内燃機関である。シリンダヘッド22の上側の吸気ポートに取り付けられる吸気管25にはスロットルボディ26が取付けられ、更にその後方にはエアクリーナ８（図１）が接続される。上記吸気管25には燃料噴射弁27が取付けられている。
Ｖベルト式無段変速機17の駆動軸は内燃機関15のクランク軸28そのものであり、クランク軸28の左方延長部に、Ｖベルト式無段変速機17の駆動プーリ29が設けてある。Ｖベルト式無段変速機17の従動軸30は、変速機ケース33にベアリングを介して回転自在に枢支されている。この従動軸30に、遠心クラッチを介して従動プーリ31が設けてある。駆動プーリ29と従動プーリ31とに無端状Ｖベルト32が架渡されている。
Ｖベルト式無段変速機17の後部に歯車減速機18が設けてある。歯車減速機18の入力軸は上記従動軸30そのものである。後輪７（図１）を一体に結合した後車軸６は、変速機ケース33と歯車ケース34とに回転自在に枢支されている。従動軸30のトルクは複数の歯車を介して後車軸６に伝達される。後車軸６は従動軸30に対して大幅に減速され、後車軸６と結合されている後輪７が減速駆動される。
図３は、上記内燃機関15のシリンダヘッド22付近の縦断面を左方から見た図、図４は、上記シリンダヘッド22付近の水平断面図、図５は、シリンダヘッドカバー23を取り除いてシリンダヘッド22内を前方から見た図である。これらの図を説明するに当たって用いる方向は、前方をＦｒ、上方をＵｐ、下方をＤｎ、左方をＬ、右方をＲとして図中に矢印で示してあり、この方向に基づいて図を説明する。
これらの図において、シリンダヘッド22は、ボルト36Ａとナット36Ｂとによってシリンダブロック21とクランクケース20に結合され、シリンダヘッドカバー23は、図示していないボルトによってシリンダヘッド22に結合されている。ピストン37は、シリンダブロック21の内側のシリンダライナ24に形成されたシリンダ孔38に摺動可能に嵌装されている。上記ピストン37は、コネクティングロッド39を介して、クランク軸28（図２）のクランクピン（図示なし）に接続され、ピストン37が往復すると、クランク軸28が回転駆動される。ピストン37の頂面に対向してシリンダヘッド22の底面に燃焼室40が形成されている。点火プラグ41が、シリンダ孔38の軸線に対し左方に傾斜して、シリンダヘッド22に装着されている。
図３において、シリンダヘッド22の上部には、上流端が上方に向けて開口し、下流端が燃焼室40に開口する湾曲した吸気ポート42が形成されている。シリンダヘッド22の下部には、上流端が燃焼室40に開口し、下流端が下方に開口する湾曲した排気ポート43が形成されている。シリンダヘッド22には、燃焼室40の吸気口44を開閉する吸気バルブ45と、燃焼室40の排気口46を開閉する排気バルブ47とが、それぞれのバルブガイド48に摺動可能に嵌装されている。吸気ポート42の上流端開口には吸気管25が接続されている。吸気管25の上流端にはスロットルボディ26（図２）が接続される。吸気管25には、燃料噴射弁27（図２）が装着され、その先端は、吸気ポート42に臨んでいる。排気ポート43の下流端には排気管（図示なし）が接続される。
図３、図５において、バルブスプリング49によって閉弁方向に付勢される吸気バルブ45と排気バルブ47はシリンダヘッド22とシリンダヘッドカバー23とで形成される動弁室50内の動弁装置51によって開閉駆動される。図３、図４において、動弁室50内に、水平に１本のカム軸53が一対のボールベアリング52を介してシリンダヘッド22に回転可能に枢支され、このカム軸53に吸気カム54Ａと排気カム54Ｂが一体に形成されている。図３において、吸気側ロッカー軸56Ａがカム軸53の前上方にシリンダヘッド22に架設され、排気側ロッカー軸56Ｂがカム軸53の前下方にシリンダヘッド22に架設されている。図３、図５において、この吸気側ロッカー軸56Ａと排気側ロッカー軸56Ｂにそれぞれ吸気側ロッカーアーム57Ａと排気側ロッカーアーム57Ｂが揺動可能に枢支されている。上記ロッカーアーム57Ａ，57Ｂの一端には、上記カム54Ａ，54Ｂに当接するカムフォロア58がそれぞれ枢支されている。上記ロッカーアーム57Ａ，57Ｂの他端にはタペットネジ59が装着され、それらはロックナット60によって位置決めされている。このタペットネジ59がそれぞれ吸気バルブ45と排気バルブ47の頂部に当接し、カム軸53の回転に応じて吸気バルブ45と排気バルブ47とを開閉する。
図４、図５において、水平方向に指向したカム軸53の右端に装着された従動スプロケット61とクランク軸28に設けられた駆動スプロケット（図示なし）との間にカムチェーン62がカムチェーン室63内を通って架渡されている。カムチェーン室63は、クランクケース20、シリンダブロック21、シリンダヘッド22に連通して設けてある。図４のシリンダヘッド22のカムチェーン室63に隣接して、カム軸53によって駆動されるウオーターポンプ64が設けてある。図３及び図４において、排気カム54Ｂの左面にデコンプ装置65が装着されている。
図６は、上記排気側ロッカーアーム57Ｂの図である。
図６（ａ）は同図（ｂ）のＡ矢視図（右面図）、
図６（ｂ）は排気側ロッカーアーム57Ｂを前方から見た図（図５参照）、
図６（ｃ）は同図（ｂ）のＣ矢視図（左面図）、
図６（ｄ）は同図（ｃ）のＤ−Ｄ断面図、
図６（ｅ）は同図（ｃ）のＥ−Ｅ断面図である。
図６において、吸気側ロッカーアーム57Ａは排気側ロッカーアーム57Ｂとほぼ同じ形状であるから、吸気側ロッカーアーム57Ａの図示は省略する。吸気側ロッカーアーム57Ａと排気側ロッカーアーム57Ｂは、並べて配置されている（図４、図５）。各ロッカーアーム57はそれぞれ２本の腕部66を備えている。以下の説明では、上記のように並んだ状態で、外側の腕部を66Ｅ、内側の腕部を66Ｉとして示す。排気側ロッカーアーム57Ｂが吸気側ロッカーアーム57Ａと異なる点は、排気側ロッカーアーム57Ｂの左右一対の腕部66Ｅ，66Ｉのうち、外側腕部66Ｅに、デコンプ装置65のデコンプ作用を受ける突出部66Ｅa（図６（ｃ））が設けてあることである。
デコンプ作用を受ける突出部66Ｅa以外の部分に関しては、吸気側ロッカーアーム57Ａと排気側ロッカーアーム57Ｂとの形状は同じである。両ロッカーアーム57Ａ，57Ｂを区別して説明する必要のない場合は、単にロッカーアーム57として述べる。またロッカー軸56Ａ，56Ｂ、及びカム54Ａ，54Ｂなどに関しても、吸気側・排気側を区別する必要のない場合は、単にロッカー軸56、カム54などとして述べる。
ロッカーアーム57は、ロッカー軸56を介して揺動自在に支持されるための支持孔67、及びカム54からの押力を受けるカムフォロア58を備えている。前記支持孔67部分及びカムフォロア58部分は転がり軸受構造により支持されている。前記支持孔67を支える転がり軸受68は、図６（ｄ）に示されるように、外周のシェル69の内側に複数のニードル70が装着された所謂「シェルニードル形式」であり、外周のシェル69が前記支持孔67に圧入固定されている。一方、前記カムフォロア58は、図６（ｅ）に示されるように、ロッカーアーム57の左右一対の腕部66Ｅ，66Ｉに保持されたカムフォロア軸72の周りに、複数のころ73を介して支持される外輪74を備え、外輪74及びころ73の左右方向の位置は前記腕部66Ｅ，66Ｉによって規制されている。
前記外輪74の外径Ｄrは、前記支持孔67の内径Ｄhと同等かそれ以下としてある。即ち、カムフォロア58の外輪74の外径Ｄrは、従来のものに比して小さくしてある。たとえば、支持孔67の内径Ｄhが13.4ｍｍの場合に、外輪74の外径Ｄrを13.0ｍｍとしてある。これによって、図６（ｂ）,（ｃ）において、ロッカーアーム57の長さを短く保ったまま、支持孔67と外輪収容部79との間の肉厚80を確保でき、シェルニードル形式転がり軸受68の圧入に必要な剛性を確保でき、かつ、圧入後シェル内面の真円度を向上でき、耐久性向上が可能であると共に、ロッカーアーム57の重心を揺動支点に近づけることができ、揺動支点である支持孔67の転がり軸受68のシェル69の負荷を低減することが出来る。また、前記支持孔67の部分及びカムフォロア58の部分を共に転がり軸受構造としたので、摩擦損失を低減することができる。
図５において、前記ロッカー軸56はシリンダヘッド22に対してボルト77を介して回転不能に締付け固定されている。ロッカー軸56が固定されていることによって、ロッカーアーム57を支える転がり軸受68のシェル69内のニードル70が確実に回動することができるので、ニードル70とロッカー軸56とが共回りすることによる局部当たりを防止することができ、ニードル70とロッカー軸56の耐久性を向上することが出来る。
図５に示したシリンダ軸線方向視平面投影図において、各ロッカーアーム57に関して、ロッカー軸56の軸線56ｘとカムフォロア軸72の軸線72ｘとの間の寸法Ｆを、ロッカー軸56の軸線56ｘとカム軸53の軸線53ｘとの間の寸法Ｃより小さくしてある。何れのロッカーアーム57においても、カムフォロア軸72が夫々のロッカー軸56に近づくので、ロッカーアーム57の長さの短縮化を図ることができる。また、レバー比（ロッカー軸(56)からタペットネジ(59)への距離とロッカー軸(56)からカムフォロア軸(72)への距離の比）を大きくとることができ、カム高さを低くすることができる。更に、ロッカーアーム(57)を介して転がり軸受(68)が受けるカム山反力の方向のバラツキを一定方向にすることができて、ロッカーアーム(57)の不規則な動きもおさえられ、アーム揺動による振動も低減可能となり、軸受の耐久性を更に向上することができる。
図６（ａ）及び（ｃ）において、ロッカーアーム57には、カム軸53の回転時におけるカムノーズ54ａ（図７）の先端の移動を妨げないよう逃げ部78が形成してある。逃げ部78があるので、小径の外輪74を有するカムフォロア58においても、カムノーズ54ａとロッカーアーム57との接触を防止することが出来る。
図７は、排気側ロッカーアーム57Ｂと、排気カム54Ｂの左面に設けてあるデコンプ装置65とを示す拡大図である。図４と図７において、デコンプ装置65は、排気カム54Ｂのカムノーズ54ａの内側に嵌装された支軸81と、その回りに回動可能に支持されたデコンプウエイト82と、排気カム54Ｂの前記カムノーズ54ａの反対側のベース円部分54ｂの内側に挿入されたデコンプ軸部86を介して揺動可能に支持されたデコンプカム84と、デコンプウエイト82の先端部82ａに固定され、上記デコンプカム84に設けられた溝部85ａに係合してデコンプカム84を揺動させる作動ピン87と、デコンプウエイト82の尾端部82ｂを押すようカム軸53に設けられた付勢手段88とからなっている。付勢手段88はカム軸53に出没自在に嵌装された押圧部材89と、同押圧部材89を押すコイルばね90とからなっている。デコンプウエイト82は、カムノーズ54ａに突設された上記支軸81に片持ちで支持されて、排気カム54Ｂの左面に沿って揺動自在となっている。上記付勢手段88はデコンプウエイト82の最大変位に対応するストッパを兼ねている。
図８はデコンプカム84の斜視図である。デコンプカム84は大径のデコンプ本体部85と、同本体部85の軸線と同軸に、同本体部の右端から突出した小径のデコンプ軸部86とからなり、デコンプ軸部86が排気カム54Ｂのベース円部分54ｂ（カムノーズ54ａの反対側）の内側に穿設された円孔に回転自在に嵌装され、本体部85は排気カム54Ｂの左面から突出している（図４）。本体部85の左端部には、中心から半径方向外周に至る溝部85ａが形成されている。本体部85の右端部は円弧部分をその弦部分から切欠いた切欠き部85ｂが形成されている。上記溝部85ａと切欠き部85ｂとは所定の位置関係にある。切欠きの無い本体円筒面85ｃは、デコンプ作用を行う部分である。
図７はデコンプ作用可能状態のデコンプ装置65を示している。内燃機関停止時または内燃機関始動直後の低速回転時には、カム軸53も停止または低速回転し、デコンプウエイト82に作用する遠心力がゼロまたは小さいので、上記押圧部材89がデコンプウエイト82の尾端部82ｂを押し、デコンプウエイト82はカム軸53に近づく方向へ押されている。この時、デコンプカム84に係合しているデコンプウエイト82の作動ピン87によって、デコンプカム84の溝部85ａの側壁は押され、切欠きの無い本体円筒面85ｃが、排気カム54Ｂのベース円部分54ｂの外周面より外側へ突出する状態になっている。カム軸53が低速回転する時には、この切欠きの無い本体円筒面85ｃが排気側ロッカーアーム57Ｂの外側腕部66Ｅの突出部66Ｅaを押し、タペットネジ59を介して、内燃機関起動初期の圧縮行程において排気バルブ47を開く。これがデコンプ状態である。
図９はデコンプ作用解除状態のデコンプ装置65を示している。内燃機関15が始動した後、機関回転数が上昇すると、カム軸53も所定回転数を超え、デコンプウエイト82は、付勢手段88の押力に抗してカム軸53から離れる方向へ回動し、作動ピン87は、デコンプカム84の溝部85ａの側壁を引き、切欠き部85ｂを排気カム54Ｂのベース円部分54ｂの外周方向へ向かう位置に回動させる。この結果、デコンプカム84の切欠きの無い本体円筒面85ｃは、排気カム54Ｂのベース円部分54ｂの外周面から突出していない状態となる。したがってデコンプカム84は、排気側ロッカーアーム57Ｂの外側腕部66Ｅの突出部66Ｅaを押し上げることができないので、排気バルブ47は圧縮行程において閉弁状態となる。これがデコンプ作用解除状態である。
図７において、上記デコンプカム84は、排気側ロッカーアーム57Ｂの外側腕部66Ｅの突出部66Ｅaに対してデコンプ作用を行う。上記突出部66Ｅaと、カムフォロア58の外輪74との段差を小さくしてあるので、排気カム54Ｂのベース円部分54ｂの外周面からのデコンプカム84の突出寸法を小さくすることができ、デコンプカム84を小型化することが出来る。
図６（ｂ）において、排気側ロッカーアーム57Ｂの一対の腕部66のうち、デコンプカム84に当接する外側腕部66Ｅに比して内側腕部66Ｉを幅狭くしてある。これによって、荷重の掛からない方の腕部を軽量化することができる。
図６（ｅ）において、カムフォロア58のカムフォロア軸72を中実の細径軸とし、外輪74の半径方向の厚さｔをコロ73の直径ｄより小さくしてある。これによって、外輪74の外径Ｄr（図６(ａ)）の寸法が小さくなるので、ロッカーアーム57を小型化することができる。
図４、図５において、隣り合うロッカーアーム57のそれぞれの、腕部66の幅を左右で異なる幅とし、外側の腕部66Ｅに比して、内側の腕部66Ｉを幅狭の腕部とした。これによって、両ロッカーアーム57のカムフォロア58の間隔を近づけることができ、カム軸53のカム54Ａ,54Ｂ（図４）の間隔を狭くすることができて、動弁装置51を小型化することができる。
図１０は、内燃機関15の車両搭載状態で、シリンダヘッドカバー23を取り除いてシリンダヘッド22内を前方から見た図である。図５と同じ図であるが、図５は、左右方向を図４と一致させて描いてあるので、上下が現実の上下方向とは逆になっている。図１０は、現実の上下方向と一致するようにして図を示してある。したがって左右方向は、図４、図５とは逆である。
図１０において、動弁室50内の装置を潤滑するために、上方の給油孔75（図３）から吸気バルブ45の頂部へ向けて潤滑油が噴射される。この潤滑油は、タペットネジ59で打たれて四方へ飛散し周囲の装置や壁の表面に撒き散らされ、表面を流下する。上方から流下する潤滑油を受けて、ロッカー軸支持ボス部55からロッカーアーム57Ａ,57Ｂの支持孔67の端面に導く給油ガイド壁76Ａ,76Ｂが、シリンダヘッド22のロッカー軸支持ボス部55に近接して形成してある。この給油ガイド壁76Ａ,76Ｂにより、支持孔67の転がり軸受68への給油量の増加が可能となるので、転がり軸受68の耐久性を向上させることができる。図の太線の矢印は、上方の給油孔75から支持孔67の端面に至る潤滑油の流れを示している。
図１０において、前記給油ガイド壁76Ａ,76Ｂは、シリンダヘッドカバー23の給油孔75（図３）に向かって、左右に並んでいる吸気側ロッカーアーム57Ａと排気側ロッカーアーム57Ｂの左右方向外側に位置するロッカー軸支持ボス部55に近接して設けられている。
動弁系の給油孔75は、内燃機関15が車両に搭載されている状態で、吸気バルブ45の頂部のほぼ真上に位置するシリンダヘッドカバー23に１箇所設けられている。ロッカー軸支持ボス部55は、動弁系の給油孔75に向かって、左右方向に離れているが、給油孔75から供給され、吸気バルブ45の頂部でタペットネジ59に打たれて飛散する潤滑油を、給油ガイド壁76Ｌ,76Ｒで受けてロッカーアーム57の支持孔67へ導くので、ロッカーアーム57の支持孔67への給油が可能となり、シリンダヘッドカバー23内の給油構造の簡素化を図りながら支持孔67の転がり軸受68への給油量を増やすことができる。
図１１は、本発明の第２実施形態に係るロッカーアーム支持部の断面図である。本実施形態においては、ロッカーアームの構造は第１実施形態のロッカーアーム57と同じである。第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、ロッカー軸92の構造とロッカーアーム57の支持孔67を支える軸受の構造である。ロッカー軸92は管材で製作されている。第１実施形態と同様にボルト77によってシリンダヘッドに固定されている。ロッカー軸92の外径は、ロッカーアーム57の支持孔67の内径より若干小さく作られており、ロッカー軸92と上記支持孔67との間には、転がり軸受ではなく、一対の三角断面Ｏリング93が装着されている。これによって、ロッカーアーム57はロッカー軸92に浮かして支えられている。
ロッカー軸92は管材で製作されているので中心孔92ａがあり、両端は動弁室50に向けて開口している。中心孔92ａの中央部から、上記一対の三角断面Ｏリング93の間の空間に連通する油孔92ｂが設けてある。内燃機関15が運転されると、動弁室50内に飛散している潤滑油が、中心孔92ａと油孔92ｂを介して、支持孔67とロッカー軸92と一対の三角断面Ｏリング93との間の空間に供給され、ロッカーアーム57はロッカー軸92にフローティング支持され、ロッカーアーム57はロッカー軸92に対してスムーズに揺動することが出来る。上記の構造によって、ロッカーアーム57からロッカー軸92を介してシリンダヘッド22等に伝わるタペットネジ59の打音を低減することができる。
以上詳述したように、上記実施形態においては次のような効果がもたらされる。
（１）前記支持孔67とカムフォロア58を共に転がり軸受構造としたので、摩擦損失を低減することができる。また、カムフォロア58部分の外輪74の外径Ｄrの大きさを、支持孔67の内径Ｄhの大きさと同等かそれ以下として小さくしたので、アーム長を短くでき、支持孔(67)と外輪収容部(79)との間の肉厚(80)を確保でき、かつロッカーアーム57の重心を揺動支点に近づけることができるので、シェルの負荷を低減することが出来る。
（２）ロッカーアーム57には、カム軸53の回転時のカムノーズ54ａの先端の移動を妨げないよう逃げ部78が形成してあるので、小径の外輪74を有するカムフォロア58においても、カムノーズ54ａとロッカーアーム57との接触を防止することが出来る。
（３）カム軸53にはデコンプ装置65が設けられ、デコンプカム84が排気側ロッカーアーム57Ｂの腕部66Ｅの突出部66Ｅaに対してデコンプ作用を行うようになっている。突出部66Ｅaとカムフォロア58の外輪74との段差を小さくできるので、排気カム54Ｂのベース円部分54ｂの外周面からのデコンプカム84の突出寸法を小さくすることができ、デコンプカム84を小型化することが出来る。
（４）排気側ロッカーアーム57Ｂのデコンプカム84に当接する側の腕部66Ｅに比して他方の側の腕部66Ｉを幅狭くしたので、荷重の掛からない方の腕部を軽量化することができる。
（５）シリンダ軸線方向視図において、各ロッカーアーム57に関して、ロッカー軸56の軸線56ｘとカムフォロア軸72の軸線72ｘとの間の寸法Ｆを、ロッカー軸56の軸線56ｘとカム軸53の軸線53ｘとの間の寸法Ｃより小さくしてある。これによって、カムフォロア軸72を夫々のロッカー軸56に近づけることができるので、ロッカーアーム57の長さの短縮化を図ることができる。
（６）前記ロッカー軸56はシリンダヘッド22に対して固定されていることによって、シェル69内のニードル70が確実に回動することができるので、ニードル70とロッカー軸56とが共回りすることによる局部当たりを防止することができ、ニードル70とロッカー軸56の耐久性を向上することが出来る。
（７）カムフォロア58のカムフォロア軸72を中実の細径軸とし、外輪74の半径方向の厚さをコロ73の直径より小さくしてあるので、ロッカーアーム57を小型化することができる。
（８）隣り合うロッカーアーム57のそれぞれにおいて、外側の腕部66Ｅに比して内側の腕部66Ｉを幅狭の腕部としたので、カムフォロア58の間隔を近づけることができ、動弁装置51を小型化することができる。
（９）ロッカー軸支持ボス部55からロッカーアーム57の支持孔67の端面に通じる給油ガイド壁76Ａ,76Ｂを形成したので、支持孔67の転がり軸受68への給油量の増加が可能となり、転がり軸受68の耐久性を向上させることができる。
（１０）吸気バルブ45の頂部のほぼ真上のシリンダヘッドカバー23に１箇所設けられている動弁系の給油孔75に向かって、ロッカー軸支持ボス部55は左右方向に離れているが、吸気バルブ45の頂部でタペットネジ59に打たれて飛散する潤滑油を給油ガイド壁76Ｌ,76Ｒで受けて給油するので、シリンダヘッドカバー23内の給油構造の簡素化を図りながら支持孔67の転がり軸受68への給油量を増やすことができる。
15…内燃機関、22…シリンダヘッド、40…燃焼室、42…吸気ポート、43…排気ポート、45…吸気バルブ、47…排気バルブ、53…カム軸、53ｘ…カム軸の軸線、54Ｂ…排気カム、54a…カムノーズ、54b…ベース円部分、55…ロッカー軸支持ボス部、56…ロッカー軸、56ｘ…ロッカー軸の軸線、57…ロッカーアーム、57Ａ…吸気側ロッカーアーム、57Ｂ…排気側ロッカーアーム、58…カムフォロア、65…デコンプ装置、66…腕部、66Ｅ…外側腕部、66Ｅa…外側腕部の突出部、66Ｉ…内側腕部、67…支持孔、68…支持孔の転がり軸受、69…シェル、70…ニードル、72…カムフォロア軸、72ｘ…カムフォロア軸の軸線、73…ころ、74…外輪、75…給油孔、76…給油ガイド壁、76Ａ…吸気側給油ガイド壁、76Ｂ…排気側給油ガイド壁、78…逃げ部、84…デコンプカム、86…デコンプ軸部、Ｄr…外輪の外径、Ｄh…支持孔の内径、Ｆ…ロッカー軸56の軸線56ｘとカムフォロア軸72の軸線72ｘとの間の寸法、Ｃ…ロッカー軸56の軸線56ｘとカム軸53の軸線56ｘとの間の寸法

Claims (10)

  1. 内燃機関(15)のカム軸(53)と、吸気ポート(42)又は排気ポート(43)を開閉するバルブ(45，47)との間に設けられる動弁系のロッカーアーム(57)の構造において、
    前記ロッカーアーム(57)は、シリンダヘッド(22)に支持されたロッカー軸(56)を介して揺動自在に支持されるための支持孔(67)を備え、前記カム軸(53)のカム(54Ａ，54Ｂ)からの押力を受けるカムフォロア(58)を備え、前記支持孔(67)及びカムフォロア(58)が転がり軸受構造により支持され、
    前記支持孔(67)を支える転がり軸受(68)は、外周のシェル(69)の内側に複数のニードル(70)が装着された形式であり、同外周のシェル(69)が前記支持孔(67)に固定され、
    前記カムフォロア(58)は、ロッカーアーム(57)の左右一対の腕部(66)に保持されたカムフォロア軸(72)の周りに、複数のころ(73)を介して支持される外輪(74)を備え、前記外輪(74)及びころ(73)の左右方向の位置は前記腕部(66)によって規制され、
    前記外輪(74)の外径(Ｄr)は、前記支持孔(67)の内径(Ｄh)と同等かそれ以下としたことを特徴とするロッカーアーム(57)の構造。
  2. 前記ロッカーアーム(57)には、カム軸(53)の回転時におけるカムノーズ(54ａ)の先端の移動を妨げないよう逃げ部(78)が形成してあることを特徴とする請求項１に記載のロッカーアーム(57)の構造。
  3. 前記ロッカーアーム(57)のうち、排気側ロッカーアーム(57Ｂ)において、カム軸(53)には同ロッカーアーム(57Ｂ)と係合するデコンプ装置(65)が設けられ、同デコンプ装置(65)に設けてあるデコンプカム(84)のデコンプ軸部(86)が排気カム(54Ｂ)のベース円部分(54ｂ)の外周面の内側に支持され、デコンプカム(84)が排気側ロッカーアーム(57Ｂ)の腕部(66Ｅ)の突出部(66Ｅa)に対してデコンプ作用を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロッカーアーム(57)の構造。
  4. 前記排気側ロッカーアーム(57)の腕部(66)は前記デコンプカムに当接する側の腕部(66Ｅ)に比して他方の側の腕部(66Ｉ)を幅狭くしたことを特徴とする請求項３に記載のロッカーアーム(57)の構造。
  5. 前記内燃機関(15)は燃焼室(40)の前方にカム軸(53)とロッカー軸(56)を配置した内燃機関(15)であって、シリンダ軸線方向視平面投影図（図５）において、各ロッカーアーム(57)に関して、ロッカー軸(56)の軸線(56ｘ)とカムフォロア軸(72)の軸線(72ｘ)間の寸法(Ｆ)を、ロッカー軸(56)の軸線(56ｘ)とカム軸(53)の軸線(53ｘ)間の寸法(Ｃ)より小さくしたことを特徴とする請求項２に記載のロッカーアーム(57)の構造。
  6. 前記ロッカー軸(56)はシリンダヘッド(22)に対して回転不能に締付け固定されることを特徴とする請求項５に記載のロッカーアーム(57)の構造。
  7. カムフォロア(58)のカムフォロア軸(72)を中実の細径軸とし、外輪(74)の半径方向の厚さをコロ(73)の直径より小さくしたことを特徴とする請求項１又は請求項２の何れかに記載のロッカーアーム(57)の構造。
  8. 隣り合うロッカーアーム(57)のそれぞれにおいて、腕部(66)の幅を左右で異なる幅とし、外側の腕部(66Ｅ)に比して、内側の腕部(66Ｉ)を幅狭の腕部としたことを特徴とする請求項４に記載のロッカーアーム(57)の構造。
  9. 前記内燃機関(15)はシリンダ軸線が前上がりの前傾エンジンで、シリンダヘッド(22)のロッカー軸支持ボス部(55)に近接して、車両搭載状態でロッカー軸支持ボス部(55)からロッカーアーム(57)の支持孔(67)の端面に通じる給油ガイド壁(76Ａ,76Ｂ)を形成したことを特徴とする請求項１に記載のロッカーアーム(57)の構造。
  10. 前記給油ガイド壁(76Ａ,76Ｂ)は、シリンダヘッドカバー(23)の給油孔(75)に向かって、左右に並んでいる吸気側ロッカーアーム(57Ａ)と排気側ロッカーアーム(57Ｂ)の左右方向外側に位置するロッカー軸支持ボス部(55)に近接して設けられることを特徴とする請求項９に記載のロッカーアーム(57)の構造。
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