JP5486958B2 - ロッカーアーム構造 - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関のロッカーアームの構造に関する。
従来、カムシャフトのカムとバルブとの間に介在し、前記カムに押圧されて揺動することにより前記バルブを押圧するロッカーアームの構造において、隣り合う一対のバルブに向けて一対のアーム部を延ばし、これら各アーム部を互いに結合して一体化したものがある(例えば、特許文献1参照。)。
実開昭62−711号公報
ところで、上記連結タイプのロッカーアームにおいては、各アーム部が互いに連動することとなるが、隣り合うバルブの作動特性(リフト量、タイミング等)に差異が生じないようにするために、ロッカーアームの成形精度を高めると共に、作動時の変形を抑えるべく剛性を高める必要がある。このため、例えば各アーム部を肉厚にして剛性を高める等も考えられるが、この場合、ロッカーアームの重量が嵩むと高回転域での使用に耐えられない虞があるため、連結タイプのロッカーアームの剛性アップ及び軽量化の両立が望まれている。
そこで本発明は、複数のアーム部を一体に揺動させる連結タイプのロッカーアームの剛性アップ及び軽量化の両立を図ることを目的とする。
上記課題の解決手段として、請求項1に記載した発明は、カムシャフト(11)のカム(11A)とバルブ(6)との間に介在し、前記カム(11A)に押圧されて揺動することにより前記バルブ(6)を押圧するロッカーアーム(13)の構造であって、前記ロッカーアーム(13)が、その揺動基端側で一体化されると共に揺動先端側へ揺動軸方向で分岐して延びる複数のアーム部(13b)を有し、前記各アーム部(13b)が、それぞれの揺動先端側に、前記カム(11A)に押圧されるカム押圧部(13c)と、前記バルブ(6)を押圧するバルブ押圧部(13d)とを有し、前記カム押圧部(13c)の揺動軸方向に関する幅(H1)よりも、前記バルブ押圧部(13d)の揺動軸方向に関する幅(H2)が大きく設定され、前記各アーム部(13b)の揺動先端側に、これら各アーム部(13b)の揺動先端側同士を一体に連結する連結部(13i)が設けられると共に、前記ロッカーアーム(13)の揺動軸方向視で前記連結部(13i)の揺動軌跡(K)と重なり、かつ前記カム押圧部(13c)とバルブ押圧部(13d)との間で前記各アーム部(13b)の並び方向外側にのみ肉抜き部(13f)が設けられ、前記カム押圧部(13c)とバルブ押圧部(13d)との間で前記各アーム部(13b)の並び方向内側には壁部(13h)が残され、前記バルブ押圧部(13d)は前記壁部(13h)に連続して一体に形成されるとともに、前記各アーム部(13b)の並び方向内側に延出する前記バルブ押圧部(13d)の間に前記連結部(13i)が一体に渡設され、前記揺動軸方向と直交する平面視にて、前記各アーム部(13b)と連結部(13i)とが略三角形状を描くように、前記各アーム部(13b)の揺動先端側が前記壁部(13h)に一体に接続されることを特徴とする。
請求項2に記載した発明は、前記揺動軸方向視にて、前記カム押圧部(13c)が前記バルブ押圧部(13d)よりも幅広に形成されて、前記バルブ押圧部(13d)とカム押圧部(13c)との間が略三角形状に形成されると共に、この三角形状に沿うように前記肉抜き部(13f)が略三角形状に形成されることを特徴とする。
請求項3に記載した発明は、前記ロッカーアームが、一つのバルブ用の複数種のカム(例えば実施例のカム15a,16a,15b,16b)を有する前記カムシャフトに対して前記揺動軸方向で移動することにより、異種のカムによってバルブの作動特性を変化させる可変動弁機構(例えば実施例の動弁機構5)に用いられることを特徴とする。
請求項4に記載した発明は、前記肉抜き部(13f)が、前記揺動軸方向視で前記連結部(13i)の一部を切り欠くように形成されることを特徴とする。
請求項5に記載した発明は、前記カム押圧部(13c)が、前記肉抜き部(13f)の形成により前記ロッカーアーム(13)の揺動方向で所定厚さを有する壁状に形成され、かつ前記揺動方向での肉厚(t)が前記壁部(13h)側ほど厚くなるように形成されることを特徴とする。
請求項6に記載した発明は、前記ロッカーアーム(13)が型成形により製造され、その型成形時に前記肉抜き部(13f)が形成されることを特徴とする。
請求項1に記載した発明によれば、複数のアーム部を連結した連結タイプのロッカーアームにおける各アーム部の揺動先端側を互いに連結すると共に、各アーム部の揺動先端側でかつ連結部の揺動軌跡上に肉抜きを施すことで、ロッカーアームの剛性を高める一方で連結部による揺動先端側の重量増を抑えることができ、高回転域でも使用可能な高剛性かつ軽量なロッカーアームを提供できる。
また、連結部が各アーム部におけるカム押圧部よりも幅広なバルブ押圧部の間を連結することとなり、連結部の長さを抑えて軽量化を図ると共にバルブ押圧部の補強を兼ねることができる。
また、各アーム部及び連結部を平面視で略三角形状(トラス状)に配置して強度剛性を高めることができる。
請求項2に記載した発明によれば、各アーム部の揺動先端側を揺動軸方向視で略三角形状(トラス状)をなすように形成することで、各アーム部の揺動先端側に肉抜きを施しながらも強度を確保できる。
請求項3に記載した発明によれば、ロッカーアームを揺動軸方向で移動させてバルブの作動特性を切り替える可変動弁機構において、バルブを押圧する際に前記連結部に荷重が作用するような場合にも、各アーム部の並び方向外側にのみ肉抜きを施して内側には壁部を残すことで、この壁部でも前記荷重を支持でき、連結部に作用するモーメントを抑えてその撓みを抑制できる。
請求項4に記載した発明によれば、連結部のさらなる軽量化を図ることができる。
請求項5に記載した発明によれば、カム押圧部の壁部側(基端側)を肉厚にして強度剛性を高めることができる。
請求項6に記載した発明によれば、肉抜き部を形成するコア型を各アーム部の並び方向外側に容易に抜き取ることができ、製造を容易にできる。

本発明の実施形態におけるエンジンの左側面図である。 上記エンジンのロッカーアーム周りの平面図であり、(a)は低速側カムでの作動位置にある状態を、(b)は高速側カムでの作動位置にある状態をそれぞれ示す。 上記ロッカーアームの側面図である。 上記ロッカーアームの平面図である。 図4のA−A断面図である。 上記ロッカーアームの斜視図である。
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。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ車両における向きと同一とする。また、図中矢印FRは車両前方を、矢印LHは車両左方を、矢印UPは車両上方をそれぞれ示す。
図1は、例えば自動二輪車等の小型車両の原動機に用いられる四ストロークDOHC並列四気筒エンジン(内燃機関、以下、単にエンジンという)1の左側面図である。すなわち、エンジン1は、クランクシャフト10の回転中心軸線(クランク軸線)C1を車幅方向(左右方向)に沿わせ、クランクケース20の前部上側にはシリンダ30を前傾姿勢(上部が前側に位置するように傾斜した姿勢)で立設してなる。なお、図中符号C2はシリンダ30の起立方向に沿う軸線(シリンダ軸線)を示す。
シリンダ30は、クランクケース20上に起立するシリンダ本体30aと、このシリンダ本体30a上に連なるシリンダヘッド2と、このシリンダヘッド2の上方を覆うヘッドカバー3とを主になる。
シリンダ本体30a内には前記クランク軸線C1に沿って並ぶように各気筒に対応するシリンダボア30bが形成され、該各シリンダボア30b内にそれぞれピストン40が往復動可能に嵌装される。これら各ピストン40の往復動がコネクティングロッド40aを介してクランクシャフト10の回転動に変換され、クランクケース20後部内に収容されたクラッチ28及びトランスミッション(変速機)29を介してエンジン外部に回転動力が出力される。
なお、図中符号4はシリンダヘッド2及びヘッドカバー3が形成する動弁室を、符号5は動弁室4内に収容されて吸排気バルブ6,7を駆動する動弁機構を、符号8,9はシリンダヘッド2の前後に形成される吸排気ポートを、符号11,12は吸気側及び排気側カムシャフトを、符号48はシリンダヘッド2の後部に接続されるスロットルボディを、符号49はシリンダヘッド2の前部に接続される排気管をそれぞれ示す。
ここで、後に詳述するが、動弁機構5は、各バルブ6,7の開閉作動に用いるカムを高速側又は低速側に切り替え可能な可変動弁機構として構成される。
吸排気ポート8,9は、それぞれ一気筒毎に一対の燃焼室側開口を形成し、これら各燃焼室側開口がそれぞれ一対の吸排気バルブ6,7により開閉される。すなわち、エンジン1は四バルブ式であり、気筒毎にそれぞれ左右一対の吸排気バルブ6,7を有する。
一気筒分の左右一対の吸気バルブ6は、気筒毎に設けられた吸気側ロッカーアーム13を介して吸気側カムシャフト11のカム11Aに押圧されて開閉作動する。同様に、一気筒分の左右一対の排気バルブ7は、気筒毎に設けられた排気側ロッカーアーム17を介して排気側カムシャフト12のカム12Aに押圧されて開閉作動する。
吸気側ロッカーアーム13は、吸気バルブ6のステム先端部の後方において吸気側カムシャフト11と平行に配設された吸気側ロッカーアームシャフト14に、その軸回りに揺動可能かつ軸方向にスライド移動可能に支持される。同様に、排気側ロッカーアーム17は、排気バルブ7のステム先端部の前方において排気側カムシャフト12と平行に配設された排気側ロッカーアームシャフト18に、その軸回りに揺動可能かつ軸方向にスライド移動可能に支持される。なお、図中符号C3,C4は各カムシャフト11,12の中心軸線(カム軸線)を、符号C5,C6は各ロッカーアームシャフト14,18の中心軸線(ロッカー軸線)をそれぞれ示す。
以下、図2〜5を参照し、動弁機構5における一気筒分の吸気側を例に説明するが、特に記載がなければ他の気筒の吸気側及び各気筒の排気側も同様の構成を有するものとする。
ロッカーアーム13におけるロッカーアームシャフト14を挿通する円筒状の基部(シャフト挿通ボス)13aからは、吸気バルブ6のステム先端部に向けてアーム部13bが延出する。アーム部13bの先端部上側には、カムシャフト11のカム11Aを摺接させるカム摺接部13cが設けられ、アーム部13bの先端部下側には、ステム先端部に当接してこれを下方に押圧するバルブ押圧部13dが設けられる。
ロッカーアーム13は、ロッカーアームシャフト14にその軸回り(軸線C5中心)で揺動可能かつ軸方向(軸線C5に沿う方向、以下、軸C5方向ということがある)で移動可能に支持される。ロッカーアーム13は、左右吸気バルブ6に渡るように左右方向で幅広かつ一体に設けられる。ロッカーアーム13のカム摺接部13c及びバルブ押圧部13dは、それぞれ左右に離間して一対に設けられる。
ここで、アーム部13bは、その揺動基端側(基部13a側)から揺動先端側(吸気バルブ6側)に向けて揺動軸方向(軸C5方向、左右方向)で分岐して延びるように一対に設けられる。各アーム部13bの揺動基端側(基部13a側)は、互いに合流して一体化している。これにより、左右アーム部13bが、揺動軸方向と直交する平面視(図2,4に示す上面視)で、略V状をなすように設けられる。各アーム部13bの揺動先端側には、カム摺接部13c及びバルブ押圧部13dがそれぞれ設けられる。
カム摺接部13cにおける図4の上下方向(概ねロッカーアーム13の揺動半径方向)での幅H3は、バルブ押圧部13dにおける図4の上下方向(概ねロッカーアーム13の揺動半径方向)での幅H4よりも広くされる。これにより、各アーム部13bの揺動先端側には、図3に示す揺動軸方向視(軸線C5に沿う矢視)でカム摺接部13cとバルブ押圧部13dとの間にて逆三角形状をなす三角形状部13eが形成される。
図6を併せて参照し、三角形状部13eにおける対応する気筒の外側(各アーム部13b同士の並び方向(左右方向)外側、揺動軸方向外側)に位置する部位には、気筒外側に向けて開放する凹状の肉抜き部13fがそれぞれ形成される。
肉抜き部13fは、揺動軸方向視で三角形状部13eよりも一回り小形の略相似形状(逆三角形状)をなすもので、その前後には、揺動軸方向視で三角形状部13eの内側に凸の円弧状をなしてカム摺接部13c及びバルブ押圧部13dの間に渡る前後壁13gが形成される。
肉抜き部13f上方のカム摺接部13cは、図3の上下方向(概ねロッカーアーム13の揺動方向)で所定厚さを有する壁状(厚板状)に形成される。同様に、肉抜き部13f下方のバルブ押圧部13dも、図3の上下方向(概ねロッカーアーム13の揺動方向)で所定の厚さを有する壁状に形成される。カム摺接部13cは揺動軸方向視で上方に凸の円弧状をなす上面(カム摺接面)を形成し、バルブ押圧部13dは揺動軸方向視で下方に凸の円弧状をなすバルブ押圧面を形成する。
肉抜き部13fにおける対応する気筒の内側(各アーム部13b同士の並び方向(左右方向)内側、揺動軸方向内側)に位置する部位には、揺動軸方向と略直交する厚板状の内側壁13hが形成される。
左右アーム部13bの揺動先端側は、左右のカム摺接部13c、バルブ押圧部13d及び三角形状部13eにそれぞれ一体に接続される。このとき、左右アーム部13bの揺動先端側が三角形状部13eの内側壁13hに一体に接続されることで、三角形状部13eに肉抜き部13fを設けながらもロッカーアーム13の揺動先端側の強度剛性が良好に保たれる。
そして、エンジン1の運転時には、各カムシャフト11,12がクランクシャフト10と連係して回転駆動し、各カム11A,12Aの外周パターンに応じて各ロッカーアーム13,17を適宜揺動させることで、これら各ロッカーアーム13,17が吸排気バルブ6,7をそれぞれ押圧し、これら吸排気バルブ6,7を適宜往復動させて吸排気ポート8,9の燃焼室側開口を開閉させる。
ここで、前述のように、動弁機構5は、各バルブ6,7のバルブ開閉タイミングやリフト量を変化可能な可変動弁機構として構成される。動弁機構5を含む可変動弁システムは、例えばエンジン回転数が9000rpm未満の低速回転域では各カムシャフト11,12における低速回転用のカムを用いて各バルブ6,7を開閉作動させると共に、エンジン回転数が9000rpm以上の高速回転域では各カムシャフト11,12における高速回転用のカムを用いて各バルブ6,7を開閉作動させる。
図2を参照し、カムシャフト11のカム11Aは、前記低速回転域用の左右第一カム15a,16a、及び高速回転域用の左右第二カム15b,16bからなる。すなわち、カムシャフト11は、一気筒当たりに左右第一カム15a,16a及び左右第二カム15b,16bの計四つのカムを有する。
左右第一カム15a,16aは互いに同一形状とされ、左右第二カム15b,16bは互いに同一形状とされる。左第一カム15aと左第二カム15bとは気筒左側において互いに左右方向(カム軸方向)で隣接し、右第一カム16aと右第二カム16bとは気筒右側において互いに左右方向(カム軸方向)で隣接する。
ロッカーアーム13は、エンジン1の運転停止時及び低速回転域での運転時には前記軸C5方向で左方への移動限界位置にあり(図2(a)参照)、この状態において、ロッカーアーム13の左右カム摺接部13cは、それぞれ左右第一カム15a,16aの下方においてその外周面(カム面)に摺接可能な位置に配置され、左右バルブ押圧部13dは、その右側部で左右吸気バルブ6のステム先端部を押圧可能な位置(第一作動位置)に配置される。このとき、ロッカーアーム13が低速用の左右第一カム15a,16aにより揺動して吸気バルブ6を開閉作動させる。
一方、ロッカーアーム13は、エンジン1の高速回転域での運転時には前記軸C5方向で右方への移動限界位置にあり(図2(b)参照)、この状態において、ロッカーアーム13の左右カム摺接部13cは、それぞれ左右第二カム15b,16bの下方においてその外周面(カム面)に摺接可能な位置に配置され、左右バルブ押圧部13dは、その左側部で左右吸気バルブ6のステム先端部を押圧可能な位置(第二作動位置)に配置される。このとき、ロッカーアーム13が高速用の左右第二カム15b,16bにより揺動して吸気バルブ6を開閉作動させる。
動弁機構5は、エンジン回転数に応じて不図示のロッカーアーム移動機構にロッカーアーム13を前記軸C5方向に移動させるだけの力を蓄え、この力によってロッカーアーム13を前記第一作動位置及び第二作動位置の何れかに移動させることで、吸気バルブ6の開閉作動に左右第一カム15a,16a及び左右第二カム15b,16bの何れかを選択的に用いることを可能とする。
ロッカーアームシャフト14は、軸C5方向で移動可能にシリンダヘッド2に支持され、このロッカーアームシャフト14が不図示のアクチュエータの作動等により軸C5方向で移動することで、前記ロッカーアーム移動機構にロッカーアーム13を移動させるだけの力が蓄力される。
ロッカーアームシャフト14は、エンジン1における運転停止時及び低速回転域を維持しての運転時(低速運転時)には、軸C5方向で左方への移動限界位置にある(図2(a)参照)。
一方、ロッカーアームシャフト14は、エンジン1における高速回転域を維持しての運転時(高速運転時)には、軸C5方向で右方への移動限界位置にある(図2(b)参照)。
そして、ロッカーアーム13を各作動位置の一方から他方へ移動させるときには、不図示の移動規制機構を用いてロッカーアーム13の軸C5方向での移動を規制した状態で、ロッカーアームシャフト14等をシリンダヘッド2に対して軸C5方向で一体的に移動させ、前記ロッカーアーム移動機構にロッカーアーム13を移動させるだけの力を蓄力し、この力を用いて、ロッカーアーム13を各作動位置の一方から他方へ移動させる。
図4に示すように、各アーム部13bのバルブ押圧部13dの揺動軸方向での幅H2は、各アーム部13bのカム摺接部13cの揺動軸方向での幅H1よりも広くされる。各バルブ押圧部13dは、各カム摺接部13cに対して揺動軸方向で一方(図4では右方)に偏倚するように設けられる。
ここで、各アーム部13bの揺動先端側には、これら各アーム部13bの揺動先端側同士を一体に連結する連結部13iが設けられる。連結部13iは揺動軸方向に沿って延びる棒状のもので、各バルブ押圧部13dにおける各アーム部13bの並び方向内側の間に渡るように設けられ、かつこれらと連続するように一体形成される。なお、連結部13iが各カム摺接部13cにおける各アーム部13bの並び方向内側の間に渡るようにこれらと一体形成されるものであってもよい。
図3〜5に示すように、各アーム部13bの揺動先端側には、揺動軸方向視で連結部13iの揺動軌跡Kと少なくとも一部が重なるように前記肉抜き部13fが設けられる。
図6を併せて参照し、肉抜き部13fは、揺動軸方向視で三角形状部13eよりも一回り小形の略相似形状(逆三角形状)をなすもので、三角形状部13eにおける各アーム部13bの並び方向外側に凹設される。
三角形状部13eの外側面は、揺動軸方向でカム摺接部13cの外側縁と同一位置にあり、三角形状部13eの内側面は、揺動軸方向でカム摺接部13cの内側縁と同一位置にある。肉抜き部13fは、三角形状部13eの外側面からカム摺接部13cの揺動軸方向中央を越える位置まで凹設される。
肉抜き部13fの下端部は、バルブ押圧部13d及び連結部13iの上端部と揺動軸方向視で重なる。これにより、バルブ押圧部13d及び連結部13iの上端部が肉抜き部13fの下端部により切り欠かれて凹状に形成される。なお、肉抜き部13fによりバルブ押圧部13d及び連結部13iの上端部に切り欠き形成される凹部を図中符号13jで示す。
各アーム部13bは、揺動軸方向と直交する平面視で揺動先端側ほど広がる略V字状に設けられる(図4参照)。これら各アーム部13bと連結部13iとは、前記平面視で略三角形状(トラス状)を描くように配置されるといえる。
ところで、ロッカーアーム13はアルミダイキャスト等により一体形成されるもので、その型成形時に左右肉抜き部13fも同時に形成される。このとき、肉抜き部13fを形成するコア型は揺動軸方向で気筒外側に向けて型抜きされることから、肉抜き部13fの内壁面は、気筒外側(肉抜き部13fの開口側)に向けて広がるように傾斜したテーパ状に形成される。
カム摺接部13cは、その下方に肉抜き部13fが形成されることで、図3,5の上下方向(概ねロッカーアーム13の揺動方向)で所定厚さを有する壁状(厚板状)に形成される。図5を参照し、カム摺接部13cの前記揺動方向での肉厚tは、肉抜き部13fの内壁面が気筒外側ほど広がるように傾斜したテーパ状に形成されることから、肉抜き部13fの開口側ほど薄くなるように(換言すれば、内側壁13h側(カム摺接部13cの基端側)ほど厚くなるように)設けられている。
以上説明したように、上記実施形態におけるロッカーアーム構造は、カムシャフト11のカム11Aとバルブ6との間に介在し、前記カム11Aに押圧されて揺動することにより前記バルブ6を押圧するロッカーアーム13の構造であって、前記ロッカーアーム13が、その揺動基端側で一体化されると共に揺動先端側へ揺動軸方向で分岐して延びる複数のアーム部13bを有し、前記各アーム部13bの揺動先端側に、これら各アーム部13bの揺動先端側同士を一体に連結する連結部13iが設けられると共に、前記ロッカーアーム13の揺動軸方向視で前記連結部13iの揺動軌跡Kと重なるように肉抜き部13fが設けられるものである。
この構成によれば、複数のアーム部13bを連結した連結タイプのロッカーアーム13における各アーム部13bの揺動先端側を互いに連結すると共に、各アーム部13bの揺動先端側でかつ連結部13iの揺動軌跡K上に肉抜きを施すことで、ロッカーアーム13の剛性を高める一方で連結部13iによる揺動先端側の重量増を抑えることができ、高回転域でも使用可能な高剛性かつ軽量なロッカーアーム13を提供できる。
また、上記ロッカーアーム構造は、前記各アーム部13bが、それぞれの揺動先端側に、前記カム11Aに押圧されるカム摺接部13cと、前記バルブ6を押圧するバルブ押圧部13dとを有し、前記揺動軸方向視にて、前記バルブ押圧部13dが前記カム摺接部13cよりも幅広に形成されて、前記バルブ押圧部13dとカム摺接部13cとの間が略三角形状に形成されると共に、この三角形状に沿うように前記肉抜き部13fが略三角形状に形成されるものである。
この構成によれば、各アーム部13bの揺動先端側を揺動軸方向視で略三角形状(トラス状)をなすように形成することで、各アーム部13bの揺動先端側に肉抜きを施しながらも強度を確保できる。
また、上記ロッカーアーム構造は、前記ロッカーアーム13が、一つのバルブ6用の複数種のカム15a,16a,15b,16bを有する前記カムシャフト11に対して前記揺動軸方向で移動することにより、異種のカム15a,16a,15b,16bによってバルブ6の作動特性を変化させる動弁機構5に用いられるものであり、前記連結部13iが、前記バルブ押圧部13dに揺動軸方向で連続するように設けられ、前記肉抜き部13fが、前記カム摺接部13cとバルブ押圧部13dとの間の三角形状部13eにおける前記各アーム部13bの並び方向外側にのみ形成され、前記三角形状部13eにおける前記各アーム部13bの並び方向内側には、肉抜き部13fの底部となる内側壁13hが残されるものである。
この構成によれば、ロッカーアーム13を揺動軸方向で移動させてバルブ6の作動特性を切り替える可変動弁機構において、バルブ6を押圧する際に前記連結部13iに荷重が作用するような場合にも、前記三角形状部13eの外側にのみ肉抜きを施して内側には内側壁13hを残すことで、この内側壁13hでも前記荷重を支持でき、連結部13iに作用するモーメントを抑えてその撓みを抑制できる。
また、上記ロッカーアーム構造においては、前記カム摺接部13cの揺動軸方向に関する幅H1よりも、前記バルブ押圧部13dの揺動軸方向に関する幅H2が大きく設定され、前記各アーム部13bのバルブ押圧部13dの間に前記連結部13iが渡設されることで、連結部13iが各アーム部13bにおけるカム摺接部13cよりも幅広なバルブ押圧部13dの間を連結することとなり、連結部13iの長さを抑えて軽量化を図ると共にバルブ押圧部13dの補強を兼ねることができる。
また、上記ロッカーアーム構造においては、前記肉抜き部13fが、前記揺動軸方向視で前記連結部13iの一部を切り欠くように形成されることで、連結部13iのさらなる軽量化を図ることができる。
また、上記ロッカーアーム構造においては、前記各アーム部13bが、揺動先端側ほど互いに離間するように広がって設けられ、揺動軸方向と直交する平面視にて、前記各アーム部13bと連結部13iとが略三角形状を描くように配置されることで、各アーム部13b及び連結部13iを平面視で略三角形状(トラス状)に配置して強度剛性を高めることができる。
また、上記ロッカーアーム構造においては、前記カム摺接部13cが、前記肉抜き部13fの形成により前記ロッカーアーム13の揺動方向で所定厚さを有する壁状に形成され、かつ前記揺動方向での肉厚tが前記内側壁13h側ほど厚くなるように形成されることで、カム摺接部13cの内側壁13h側(基端側)を肉厚にして強度剛性を高めることができる。
また、上記ロッカーアーム構造においては、前記ロッカーアーム13が型成形により製造され、その型成形時に前記肉抜き部13fが形成されることで、肉抜き部13fを形成するコア型を各アーム部13bの並び方向外側に容易に抜き取ることができ、製造を容易にできる。
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、可変動弁機構ではない通常の動弁機構のロッカーアームに適用してもよい。同様に、SOHCエンジンのロッカーアームに適用したり、単気筒エンジンやV型エンジンさらにはクランク軸を車両前後方向に沿わせた縦置きエンジン等の各種エンジンのロッカーアームに適用してもよい。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、当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。
1 エンジン(内燃機関)
5 動弁機構(可変動弁機構)
11 吸気側カムシャフト(カムシャフト)
11A カム
12 排気側カムシャフト(カムシャフト)
12A カム
13 吸気側ロッカーアーム(ロッカーアーム)
13b アーム部
13c カム摺接部(カム押圧部)
H1 幅
13d バルブ押圧部
H2 幅
t 肉厚
13e 三角形状部
13f 肉抜き部
13h 内側壁(壁部)
13i 連結部
K 揺動軌跡
15a,16a 第一カム(カム)
15b,16b 第二カム(カム)
17 排気側ロッカーアーム(ロッカーアーム)

Claims (6)

  1. カムシャフト(11)のカム(11A)とバルブ(6)との間に介在し、前記カム(11A)に押圧されて揺動することにより前記バルブ(6)を押圧するロッカーアーム(13)の構造であって、
    前記ロッカーアーム(13)が、その揺動基端側で一体化されると共に揺動先端側へ揺動軸方向で分岐して延びる複数のアーム部(13b)を有し、
    前記各アーム部(13b)が、それぞれの揺動先端側に、前記カム(11A)に押圧されるカム押圧部(13c)と、前記バルブ(6)を押圧するバルブ押圧部(13d)とを有し、
    前記カム押圧部(13c)の揺動軸方向に関する幅(H1)よりも、前記バルブ押圧部(13d)の揺動軸方向に関する幅(H2)が大きく設定され、
    前記各アーム部(13b)の揺動先端側に、これら各アーム部(13b)の揺動先端側同士を一体に連結する連結部(13i)が設けられると共に、前記ロッカーアーム(13)の揺動軸方向視で前記連結部(13i)の揺動軌跡(K)と重なり、かつ前記カム押圧部(13c)とバルブ押圧部(13d)との間で前記各アーム部(13b)の並び方向外側にのみ肉抜き部(13f)が設けられ、前記カム押圧部(13c)とバルブ押圧部(13d)との間で前記各アーム部(13b)の並び方向内側には壁部(13h)が残され、
    前記バルブ押圧部(13d)は前記壁部(13h)に連続して一体に形成されるとともに、前記各アーム部(13b)の並び方向内側に延出する前記バルブ押圧部(13d)の間に前記連結部(13i)が一体に渡設され、
    前記揺動軸方向と直交する平面視にて、前記各アーム部(13b)と連結部(13i)とが略三角形状を描くように、前記各アーム部(13b)の揺動先端側が前記壁部(13h)に一体に接続されることを特徴とするロッカーアーム構造。
  2. 前記揺動軸方向視にて、前記カム押圧部(13c)が前記バルブ押圧部(13d)よりも幅広に形成されて、前記バルブ押圧部(13d)とカム押圧部(13c)との間が略三角形状に形成されると共に、この三角形状に沿うように前記肉抜き部(13f)が略三角形状に形成されることを特徴とする請求項1に記載のロッカーアーム構造。
  3. 前記ロッカーアーム(13)が、一つのバルブ用の複数種のカムを有する前記カムシャフト(11)に対して前記揺動軸方向で移動することにより、異種のカムによってバルブの作動特性を変化させる可変動弁機構(5)に用いられることを特徴とする請求項1又は2に記載のロッカーアーム構造。
  4. 前記肉抜き部(13f)が、前記揺動軸方向視で前記連結部(13i)の一部を切り欠くように形成されることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載のロッカーアーム構造。
  5. 前記カム押圧部(13c)が、前記肉抜き部(13f)の形成により前記ロッカーアーム(13)の揺動方向で所定厚さを有する壁状に形成され、かつ前記揺動方向での肉厚(t)が前記壁部(13h)側ほど厚くなるように形成されることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載のロッカーアーム構造。
  6. 前記ロッカーアーム(13)が型成形により製造され、その型成形時に前記肉抜き部(13f)が形成されることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載のロッカーアーム構造。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016204889A1 (de) * 2016-03-23 2017-09-28 Mahle International Gmbh Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine
CN109514003A (zh) * 2018-09-30 2019-03-26 宁波爱柯迪精密部件有限公司 铝压铸件加工设备和加工方法及铝压铸件

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1467964A (en) * 1920-04-28 1923-09-11 Moteurs Salmson Valve-actuating lever for internal-combustion engines
US3690958A (en) * 1966-02-24 1972-09-12 Lamb Co F Jos Rocker arm
US3633556A (en) * 1968-09-18 1972-01-11 Nissan Diesel Motor Co Guide device for multivalve-actuating bridge for an internal combustion engine
GB1299673A (en) * 1969-02-13 1972-12-13 Fiat Spa Improvements relating to valve actuating mechanisms for internal combustion engines
JPS6059407B2 (ja) * 1981-11-24 1985-12-25 日産自動車株式会社 内燃機関の動弁装置
JPS62711U (ja) 1985-06-19 1987-01-06
US4694788A (en) * 1986-03-28 1987-09-22 Craig John A Internal combustion engine rocker arm
US4955121A (en) * 1986-07-09 1990-09-11 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Method for producing a rocker arm for use in an internal combustion engine
DE3715758A1 (de) * 1987-05-12 1988-12-01 Daimler Benz Ag Ventilbetaetigungshebel fuer brennkraftmaschinen
US5185923A (en) * 1989-06-16 1993-02-16 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Method of making a frictionally sliding component
US5251585A (en) * 1992-02-12 1993-10-12 Erich Neumayer Gmbh & Co. K.G. Two-armed lever
DE4229411A1 (de) 1992-09-03 1994-03-10 Bayerische Motoren Werke Ag Schwinghebel oder Kipphebel zur Betätigung zweier Hubventile
US5669344A (en) * 1996-08-09 1997-09-23 Chrysler Corporation Sohc system with radial valves
JPH10158772A (ja) * 1996-11-29 1998-06-16 Hitachi Metals Ltd ロッカーアームおよびその製造方法
DE19715804A1 (de) 1997-04-16 1998-10-22 Bayerische Motoren Werke Ag Ventilbetätigungsanordnung für mehrere gleichartige Hubventile je Zylinder einer Brennkraftmaschine
JPH11218006A (ja) * 1998-01-30 1999-08-10 Suzuki Motor Corp ロッカーアーム構造
US6293238B1 (en) * 1999-04-07 2001-09-25 Caterpillar Inc. Rocker arm and rocker arm assembly for engines
JP3523133B2 (ja) * 1999-12-27 2004-04-26 本田技研工業株式会社 内燃機関の動弁装置
JP2005214131A (ja) * 2004-01-30 2005-08-11 Honda Motor Co Ltd エンジンの動弁装置
US7293539B2 (en) * 2005-02-11 2007-11-13 Timken Us Corporation Rocker arm assembly
JP4741542B2 (ja) 2007-03-30 2011-08-03 本田技研工業株式会社 エンジンの動弁装置
JP4920476B2 (ja) 2007-03-30 2012-04-18 本田技研工業株式会社 エンジンの動弁装置
JP4741541B2 (ja) * 2007-03-30 2011-08-03 本田技研工業株式会社 エンジンの動弁装置
JP4960753B2 (ja) 2007-04-25 2012-06-27 本田技研工業株式会社 エンジンの動弁装置
US20090038572A1 (en) * 2007-08-09 2009-02-12 Caterpillar Inc. Cam actuated roller assembly and clad roller pin for same
US8215275B2 (en) * 2010-08-13 2012-07-10 Eaton Corporation Single lobe deactivating rocker arm
US8191522B2 (en) * 2008-10-07 2012-06-05 Riley Michael B Varying the phase and lift of a rocker arm on a camshaft actuating a valve or injector
DE102010019071A1 (de) * 2009-06-01 2011-01-13 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Schaltbarer Schlepphebel
KR101134973B1 (ko) * 2009-11-19 2012-04-09 기아자동차주식회사 엔진 브레이크 및 이를 포함하는 엔진

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