JPS63230916A - ロ−ラベアリングを用いたロツカア−ム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はロッカアームに関し、特にローラベアリングを
用いたロッカアームに関する。

（従来の技術） 内燃エンジンにおける動弁機構は、一般に摩耗や熱膨張
の影響を受は易く、そのために間隙（タペットクリアラ
ンス）がエンジンの運転中に変化する。そこで、この間
隙を常に適切に補正する装置として油圧式バルブ間隙補
正装置（ラッシュアジ中スタ）が採用されている。この
油圧式バルブ間隙補正装置を採用することにより、騒音
規制や排気ガス規制等の環境保全の問題にを効に対処す
ることが可能となり、更に、バルブタイミングを常に一
定に保ごとから、エンジンの性能を安定させ、燃費の向
上にも効果があると同時にメンテナンスの一助ともなる
。

このような油圧式バルブ間隙補正装置は動弁機構の種類
に応じて各種のものがあり、例えば、第６図に示すダイ
レクト駆動方式の動弁機構ではカムシ中フト２０とバル
ブ２１のバルブステムの先端との間に間隙補正装置！２
２を、第７図に示すエンドピボット方式のものはエンド
ピボット２３と図示しないシリンダヘッドの支持部との
間に間隙補正装置２４を、第８図に示すセンタビボンド
方式のものはロッカアーム２５とカムシャフト２０との
間に間隙補正装置２６を、第９図に示すセンタピボット
方式のものはロッカアーム２７とバルブ２１のステムの
先端との間に間隙補正装置２８を、また第１０図に示す
プシェロソド方式のものは一端をロッカアーム２９の一
端に当接されるブツシュロッド３０の他端とカムシャフ
ト２０との間に間隙補正装置３１を夫々介在させてバル
ブクリアランスを適切に補正するようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記各油圧式バルブ間隙補正装置はいず
れもチェックボールを内蔵し、精密、且つ複雑なオイル
供給・密封機構に構成するために高価であり、特に４バ
ルブエンジン等のようにバルブ数が多くなるとこれに応
じて前記油圧式バルブ間隙補正装置を必要とするために
動弁機構が極めて高価となる。また、エンジンの小型化
に伴い動弁機構に多数の油圧式バルブ間隙補正装置を装
着することはスペース的に困難である等の問題がある。

更に、油圧式バルブ間隙補正装置はオイルを介して開弁
時の荷重を支えるために、始動後エンジン油圧が立ち上
がるまでの間ドライラッシュとなり、また、オイル中に
空気が混入するとスポンジイとなり間隙を適切に補正す
ることができなくなる等の不具合がある。

本発明は上述の問題点を解決するためになされたもので
、簡単な構成で、且つ適切に間隙（バルブクリアランス
）を補正可能なローラベアリングを用いたロッカアーム
を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明によれば、ローラベア
リングを備え、カムシャフトの回転に伴い揺動してバル
ブを開閉させるローラベアリングを用いたロッカアーム
において、前記ローラベアリングの回転軸を、当該回転
軸の回転中心と前記ローラベアリングの回転中心とを偏
心させて形成し且つ当該回転軸自身を前記ロッカアーム
に対して回転可能に軸支させて前記ローラベアリングを
揺動可能に軸支すると共に、前記回転軸に巻回され一端
を当該回転軸に他端を前記ロッカアームに係止されて当
該回転軸を回動させて前記ローラベアリングに前記カム
シャフト押し付け方向の揺動力を付与するトーションス
プリングと、前記回転軸と前記ロッカアームとの間に介
在され前記カムシャフト押し付け方向への揺動の上限を
規制するストッパとを設けた構成としたものである。

（作用） カムシャフトの回転に伴いローラベアリングを軸支する
回転軸がトーションスプリングのばね力により当該カム
シャフト押し付け方向に回動し、ローラベアリングを揺
動させて間隙（バルブクリアランス）を補正する。この
回転軸の回転はストッパによりカムシャフト押し付け方
向への揺動の上限を規制される。

（実施例） 以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。

第１図は本発明に係るロッカアームを適用したエンドピ
ボット方式の動弁機構を示し、動弁機構１はポート例え
ば、吸気ポート２を開閉するインレットバルブ３、カム
シャフト４、これらのインレットバルブ３とカムシャフ
ト４との間に介在されてカムシャフト４の回転に伴い揺
動してインレフトバルブ３を往復動させるロッカアーム
１０等により構成される。インレットバルブ３はバルブ
ステム３ａをバルブガイド５により往復動可能に支持さ
れると共に、当該バルブステム３ａの先端に装着された
バルブスプリングリテーナ６とシリンダヘッド上面に配
置されたバネ座７との間に縮設されたバルブスプリング
８により閉弁方向に偏倚力を付与され、吸気ポート２を
閉塞する。

ロッカアームｌＯはローラベアリングを用いたもので、
中央位置に形成されたローラベアリング収納用の孔１０
ａ内にローラベアリング１１を回転軸１２を介して回転
可能、且つ当該穴１０ａ内において後述するように揺動
可能に軸支する。このロッカアーム１０は一端１０ｂの
下面に穿設された半球状の穴１０ｃをピボット９に揺動
可能に冠着支持され、他端１０ｄの下面をバルブ３のバ
ルブステム３ａの端面に圧接され、ローラベアリング１
１をカムシャフト４のカム面４ａに圧接させる。

ローラベアリング１１を軸支する回転軸１２は第２図及
び第３図に示すように大径部１２ａと、当該大径部１２
ａの両側に対称に且つ偏心して形成される小径部１２ｂ
、１２ｂとから成る偏心軸で、大径部１２ａはローラベ
アリング１１に内嵌され、両側の各小径部１２ｂ、１２
ｂは夫々ロッカアーム１０の孔１０ａの両側壁略中央に
穿設された各軸孔１０ｅ、１０ｅに夫々回転可能に軸支
される。この大径部１２ａの回転中心Ｏａと小径部１２
ｂの回転中心ｏｂとは所定距離δだけ偏心される。尚、
この偏心量δは僅少量とされる。

回転軸１２の大径部１２ａは前述したようにローラベア
リング１１に内嵌されており、従って、当該大径部１２
ａの回転中心Ｏａはローラベアリング１１の回転中心と
一致し、この結果、当該ローラベアリング１１の回転中
心Ｏａは回転軸１２の小径部１２ｂの回転中心Ｏｂから
距離δだけ偏心する。この結果、ローラベアリング１１
は回転軸１２の回転に伴い第２図に２点１１ｍ１１″で
示すように揺動可能とされる。

回転軸１２は各小径部１２ｂ、１２ｂのロッカアーム１
０の各軸孔ｔｏｅ、ｔｏｅから突出する各端面に夫々ス
トッパ１３．１３を固着されている。各ストッパ１３は
所定位置に回転軸１２の回動位置を規制するための係止
部１３ａと、トーションスプリング１４の各先端１４ｂ
、ｊ４ｂを係止するための係止部１３ｂとを形成され、
これらの各係止部１３ａ、１３ｂは夫々第３図に示すよ
うに内方に略直角に折曲されて一体的に形成される。

係止部１３ａはその先端をロッカアーム１０の上面１０
ｈと僅かな間隙で対向し、当該上面に沿って回動可能と
され、第４図に示すように回転軸１２の時計方向又は反
時計方向への所定の回動位置において上面１０ｈに当接
係止されてその回動を規制される。即ち、回転軸１２は
時計方向に回転してストッパ１３の係止部１３ａがロッ
カアーム１０の上面ｔｏｈの一側に係止されると第２図
に示す上限位置Ｈに、反時計方向に回転して係止部１３
ａが上面１０ｈの他側に係止されると下限位置しに停止
する。この結果、回転軸１２は上限位置Ｈ〜下限位置り
との間の角度θだけ回動可能とされ、これに応じてロー
ラベアリング１１はこの角度θだけ揺動可能とされる。

また、各係止部１３ｂは夫々各端面をロッカアーム１０
の各側壁と僅かの間隙で対向している。

トーシッンスプリング１４は回転軸１２−に回転力を付
与するためのもので、両端１４ａ％１４ａを夫々コイル
状に形成されて回転軸１２の各小径部１２ｂ、１２ｂの
ロッカアーム１０の各側壁と各ストッパ１３．１３との
間に巻回され、各先端１４ｂ、１４ｂを夫々各ストッパ
１３の各係止部１３ｂ、１３ｂに係止されてばね力によ
る戻りを規制され、各コイル状の両端１４ａＳ１４Ｍの
連投部１４ｃを口７カアーム１０の下面に係止されてば
ね力による戻りを規制されている。そして、このトーシ
ョンスプリング１４は回転軸１２に図中時計方向の回転
力を付与する。

以下に作用を説明する。

第２図に示すようにローラベアリング１１を軸支する回
転軸１２はトーシッンスプリング１４のばね力により時
計方向に回動力を付与され、且つ当該回転軸１２の回転
中心Ｏｂとローラベアリング１１の回転中心Ｏａとが距
離δだけ偏心しているために当該ローラベアリング１１
は時計方向に２点鎖線１１゛で示すように回動してカム
４のカム面４ａに圧接する。この結果、第１図に示すよ
うにバルブ３が閉弁された杖態においてカムシャフト４
のカム面４ａとローラベアリング１１との間に発生する
カムクリアランスｄが除かれて０とされる。

カムシャフト４が矢印で示す時計方向に回転するに伴い
ローラベアリング１１が反時計方向に回転しつつ当該反
時計方向に回動し、同時に回転軸１２が押圧され、ピボ
ット１３を支点として反時計方向に回動してバルブスプ
リング８のばね力に抗してバルブ３を押圧し開弁させる
。

ローラベアリング１１はトーションスプリング１４を使
用することにより揺動可能範囲θを広くとることを可能
とされ、必要クリアランス調整代（バルブクリアランス
ｄ）に対してローラベアリング１１の回転中心Ｏａと回
転軸１２の回転中心ｏｂとの偏心量δを小さく設定する
ことを可能とされ、当該回動により生ずるトーションス
プリング１４のばね力と逆方向にローラベアリング１１
を揺動させる力（弁荷重×偏心量δ）を極めて小さくす
ることができる。また、ローラベアリング１１を使用す
ることによりカムシャフト４の回転により強制的に回転
軸１２が回転させられることもない。この結果、動弁機
構の作動時に弁系の荷重によりローラベアリング１１が
揺動することなく、ラフシェアジャスタの機能が果たさ
れる。

尚、トーションスプリングとして前記トーションスプリ
ング１４に代えて第５図に示すように、帯状の板の巻ば
ね１５を使用し、回転軸１２の小径部１２ｂの端面に軸
方向に刻設した溝１２ｇ内に一端１５ａを嵌合係止し、
他端１５ｂをロッカアーム１０の所定の箇所に突設した
突起部１０ｇに巻回係止して当該回転軸１２に回転力を
付与するようにしてもよい。

また、本実施例においてはエンドピボット方式のロッカ
アームに適用した場合について記述したがこれに限るも
のではなく、他のセンタピボット方式、グイレイクト方
式、或いはブッシエロッド方式のパケット、タペット等
の各方式のものにも適用することが可能である。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、ローラベアリング
を備え、カムシャフトの回転に伴い揺動してバルブを開
閉させるローラベアリングを用いたロッカアームにおい
て、前記ローラベアリングの回転軸を、当該回転軸の回
転中心と前記ローラベアリングの回転中心とを偏心させ
て形成し且つ当該回転軸自身を前記ロッカアームに対し
て回転可能に軸支させて前記ローラベアリングを揺動可
能に軸支すると共に、前記回転軸に巻回され一端を当該
回転軸に他端を前記ロッカアームに係止されて当該回転
軸を回動させて前記ローラベアリングに前記カムシャフ
ト押し付け方向の揺動力を付与するトーションスプリン
グと、前記回転軸と前記ロッカアームとの間に介在され
前記カムシャフト押し付け方向への揺動の上限を規制す
るストッパとを設けたことにより、簡単な構成でありな
がらバルブクリアランスを除去することが可能となり、
しかも、油圧を使用しないためにドライラッシェ或いは
スポンジイ等が発生することがない。

更に、構造が簡単であるために小型、軽量化を図ること
が可能となり、且つ安価にロッカアームを構成すること
ができ、これに伴い、特に４バルブエンジンのように多
数の動弁機構を必要とするエンジンに対しては極めて有
効である等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るロッカアームを適用した動弁機構
の一実施例を示す構成図、第２図は第１図の一部切欠要
部拡大図、第３図は第２図に示すロッカアームの一部切
欠上面図、第４図は第３図のロッカアームの側面図、第
５図はトーションスプリングの他の実施例□を示す組付
図、第６図乃至第１０図は油圧式バルブ間隙補正装置を
使用した動弁機構を示す図である。 １・・・動弁機構、２・・・吸気ボート、３・・・バル
ブ、４・・・カムシャフト、９・・・ピボット、ｌＯ・
・・ロッカアーム、１１・・・ローラベアリング、１２
・・・回転軸、１３・・・ストッパ、１４．１５・・・
トーションスプリング、δ・・・偏心量、θ・・・揺動
角。 出願人　　三菱自動車工業株式会社 代理人　　弁理士　　長　門　侃　二 第１図 第３図 第４図 第５図 ＋２９　１：）ＯｌｌＪｑ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ローラベアリングを備え、カムシャフトの回転に伴い揺
   動してバルブを開閉させるローラベアリングを用いたロ
   ッカアームにおいて、前記ローラベアリングの回転軸を
   、当該回転軸の回転中心と前記ローラベアリングの回転
   中心とを偏心させて形成し且つ当該回転軸自身を前記ロ
   ッカアームに対して回転可能に軸支させて前記ローラベ
   アリングを揺動可能に軸支すると共に、前記回転軸に巻
   回され一端を当該回転軸に他端を前記ロッカアームに係
   止されて当該回転軸を回動させて前記ローラベアリング
   に前記カムシャフト押し付け方向の揺動力を付与するト
   ーションスプリングと、前記回転軸と前記ロッカアーム
   との間に介在され前記カムシャフト押し付け方向への揺
   動の上限を規制するストッパとを設けたことを特徴とす
   るローラベアリングを用いたロッカアーム。