(57)【要約】【課題】１気筒に設ける給気弁と排気弁とのうちの少なくとも一方の弁の数を２個以上としたエンジンの同便機構を構成する部品の点数を少なくできる構造を実現できる。【解決手段】互いに平行に配置されて、少なくとも１個所の連結部１７により相対変位を不能に結合された１対の板状のロッカーアーム１４、１４と、これら両ロッカーアーム１４、１４の一端部に形成した支持孔８ａ、８ａにその両端部を圧入固定した支持軸７ａと、この支持軸７ａの中間部周囲に回転自在に支持したタペットローラ９とにより、カムフォロア装置を構成する。そして、動弁機構に組み付けた状態で、カムシャフトに固設したカム２の回転運動を、上記タペットローラ９及び１対のロッカーアーム１４、１４により、２個の給気弁（又は排気弁）である弁体１２、１２に伝達し、これら２個の弁体１２、１２を軸方向に往復運動させる。この様な構成を採用する事により、上記課題を解決する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１気筒に設ける給気弁と排気弁とのうちの少なくとも一方の弁の数を２個以上としたエンジンの動弁機構に組み込んで使用するカムフォロア装置であって、所定の間隔をあけて互いに平行に配置されて、少なくとも１個所の連結部により相対変位を不能に結合された１対の板状のロッカーアームと、これら両ロッカーアームの一端部又は中間部で互いに整合する位置に形成した、互いに同心の１対の支持孔と、その両端部をこれら両支持孔に内嵌する事により、上記両ロッカーアーム同士の間に掛け渡す状態で固定した支持軸と、この支持軸の中間部周囲に回転自在に支持したタペットローラと、上記両ロッカーアームの他端部に直接又は別部材を介して設けた１対の押圧部とを備え、上記動弁機構に組み込んだ状態で、上記タペットローラの外周面を、カムシャフトに固設したカムの外周面に当接させると共に、上記各押圧部を、２個の給気弁又は２個の排気弁の基端面に１つずつ突き当てるカムフォロア装置。
【請求項２】
互いに同心の１対の支持孔を１対のロッカーアームの一端部に形成すると共に、これら両ロッカーアームの中間部で互いに整合する位置に、互いに同心の１対の通孔を形成しており、動弁機構に組み込んだ状態で、これら両通孔に、カム軸と平行に設けられた固定軸であるロッカーシャフトを挿通して、このロッカーシャフトを中心とする上記両ロッカーアームの揺動変位を可能とする、請求項１に記載したカムフォロア装置。
【請求項３】
少なくとも１個所の連続部により相対変位を不能に結合された、１対の板状のロッカーアームが、１枚の金属板に打ち抜き加工及び曲げ加工を施す事により形成されたものである、請求項１又は請求項２に記載したカムフォロア装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係るカムフォロア装置は、例えば３バルブエンジン、４バルブエンジン、５バルブエンジン等、１気筒に設ける給気弁と排気弁とのうちの少なくとも一方の弁の数を２個以上としたエンジンの動弁機構に組み込み、カムシャフトの回転を、２個の給気弁又は２個の排気弁の往復運動に変換する為に利用する。
【背景技術】
【０００２】
レシプロエンジン（往復ピストンエンジン）には、一部の２サイクルエンジンを除き、クランクシャフトの回転と同期して開閉する吸気弁及び排気弁を設けている。この様なレシプロエンジンでは、上記クランクシャフトの回転と同期して（４サイクルエンジンの場合には１／２の回転速度で）回転するカムシャフトの動きを、ロッカーアームにより、上記吸気弁及び排気弁に伝達し、これら吸気弁及び排気弁を軸方向に往復運動させる。又、エンジン内部での摩擦低減を図り、燃料消費率を低減する事を目的として、上記カムシャフトと上記ロッカーアームとの間に、タペットローラを組み込む事が一般的に行なわれている。
【０００３】
図８〜９は、この様なロッカーアームとタペットローラとを備えたカムフォロア装置の従来構造の第１例として、特許文献１に記載されたものを示している。エンジンのクランクシャフトと同期して回転するカムシャフト１に固設されたカム２に対向する部分には、上記カムフォロア装置を構成するロッカーアーム３が設けられている。このロッカーアーム３の中間部に形成した通孔４には、上記カムシャフト１と平行に設けられた固定軸である、ロッカーシャフト５を挿通している。これにより、このロッカーシャフト５を中心とする上記ロッカーアーム３の揺動変位を可能としている。又、上記ロッカーアーム３の一端部（図８の右端部）には、図９に詳示する様な、互いに平行な１対の支持壁部６、６を設けている。これと共に、これら両支持壁部６、６に掛け渡す状態で、支持軸７を固定している。この為に、上記両支持壁部６、６の互いに整合する位置に形成した１対の支持孔８、８に、上記支持軸７の両端部を内嵌固定している。又、この支持軸７の中間部周囲にタペットローラ９を、ラジアルニードル軸受１０を介して回転自在に支持している。そして、このタペットローラ９の外周面を、上記カム２の外周面に当接させている。又、上記ロッカーアーム３の他端部（図８の左端部）には、図示しないねじ孔を設けると共に、このねじ孔にアジャストねじ１１を螺合固定している。そして、このアジャストねじ１１の先端部（押圧部）を、給気弁又は排気弁である弁体１２の基端面に突き当てている。
【０００４】
エンジンの運転時には、上記カム２の回転に伴って上記ロッカーアーム３が、上記ロッカーシャフト５を中心（支点）として揺動変位し、上記弁体１２を、上記アジャストねじ１１の押圧力とリターンスプリング１３の弾力とにより軸方向に往復移動させる。この際に、上記カム２と上記ロッカーアーム３との間に働く摩擦力を、上記タペットローラ９により低減できる為、エンジン運転時に於ける燃料消費率の低減を図れる。
【０００５】
尚、上述した従来構造の場合、１対の支持壁部６、６に形成した支持孔８、８に支持軸７の両端部を内嵌固定する方法として、これら両支持孔８、８にこの支持軸７の両端部を圧入する方法を採用する事が考えられる。ところが、上述した従来構造の場合、上記両支持壁部６、６はロッカーアーム３に一体形成されており、これら両支持壁部６、６同士の間隔を広げる事ができない。この為、上記両支持孔８、８に上記支持軸７の両端部を圧入する際には、その過程で、この支持軸７の中間部を何れか一方の支持孔８に圧入しつつ、この何れか一方の支持孔８の内側を通過させる必要がある。この結果、この支持軸７の中間部外周面に傷が付く可能性がある。一方、この支持軸７の中間部外周面は、タペットローラ９を回転自在に支持するラジアルニードル軸受１０の内輪軌道（或は滑り軸受の内側滑り面）としての役目を有する為、上述の様に傷が付く事は好ましくない。そこで、この様な不具合が生じない様にすべく、従来から、上記支持軸７の中間部外周面のみを高周波焼入れにより硬化させた後、この支持軸７の両端部を上記両支持孔８、８の内側に締め代を持たせずにがたつきなく内嵌した状態で、この支持軸７の両端面外周縁部を、上記両支持孔８、８の開口周縁部に向けかしめ広げる固定方法を採用している。但し、この様な固定方法は、工程数が多く、コスト上昇の原因となる。
【０００６】
ところで、エンジンの動弁機構を構成する場合に、この動弁機構に組み込むカムフォロア装置として、上述した様な従来のカムフォロア装置のみを使用する場合には、弁体１２と同数のカム２及びタペットローラ９が必要になる。ところが、近年のエンジンの多弁化に伴い、１気筒に設ける給気弁、排気弁の数は、それぞれ２個、３個と、高性能エンジンを中心として、増える傾向にある。この為、この様に多弁化されたエンジンの動弁機構を構成する場合に、上述した様な従来のカムフォロア装置のみを使用すると、動弁機構の部品点数が多くなり過ぎて、この動弁機構の大型化、重量化、高摩擦化、高コスト化等の不都合が生じ易くなる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１００４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明のカムフォロア装置は、上述の様な事情に鑑み、多弁化されたエンジンの動弁機構を構成する場合に、使用するカム及びタペットローラの数を少なくできる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のカムフォロア装置は、例えば３バルブエンジン、４バルブエンジン、５バルブエンジン等、１気筒に設ける給気弁と排気弁とのうちの少なくとも一方の弁の数を２個以上としたエンジンの動弁機構に組み込んで使用する。この様な本発明のカムフォロア装置は、１対の板状のロッカーアームと、１対の支持孔と、支持軸と、タペットローラと、１対の押圧部とを備える。
このうちの上記１対のロッカーアームは、所定の間隔をあけて（同時に開閉すべき２個の弁体のピッチと同じピッチで）互いに平行に配置されて、少なくとも１個所の連結部により、相対変位を不能に結合されている。
又、上記１対の支持孔は、上記両ロッカーアームの一端部又は中間部で互いに整合する位置に、互いに同心に形成している。
又、上記支持軸は、その両端部を上記両支持孔に内嵌する事により、上記両ロッカーアーム同士の間に掛け渡す状態で固定している。
又、上記タペットローラは、上記支持軸の中間部周囲に回転自在に支持している。
又、上記１対の押圧部は、上記両ロッカーアームの他端部に直接又は別部材を介して設けている。
そして、上記動弁機構に組み込んだ状態で、上記タペットローラの外周面を、カムシャフトに固設したカムの外周面に当接させると共に、上記各押圧部を、２個の給気弁又は２個の排気弁の基端面に、１つずつ突き当てる。
【００１０】
又、請求項２に記載したカムフォロア装置の場合には、上記１対の支持孔を、上記１対のロッカーアームの一端部に、互いに同心に形成すると共に、これら両ロッカーアームの中間部で互いに整合する位置に、１対の通孔を互いに同心に形成する。そして、上記動弁機構に組み込んだ状態で、これら両通孔に、カム軸と平行に設けられた固定軸であるロッカーシャフトを挿通して、このロッカーシャフトを中心とする上記両ロッカーアームの揺動変位を可能とする。
又、請求項３に記載したカムフォロア装置の場合には、上記両ロッカーアームを、１枚の金属板に打ち抜き加工及び曲げ加工を施す事により、互いに同形・同大に形成する。
【発明の効果】
【００１１】
上述の様に構成する本発明のカムフォロア装置を使用して、１気筒に設ける給気弁と排気弁とのうちの少なくとも一方の弁の数を２個以上としたエンジンの動弁機構を構成すれば、カム及びタペットローラを１組設けるだけで、２個の給気弁又は２個の排気弁を同時に開閉できる。この為、上記動弁機構に組み込むカムフォロア装置として、前述した様な従来のカムフォロア装置のみを使用する場合に比べて、この動弁機構の部品点数を少なくできる。従って、この動弁機構の小型化（省スペース化）、軽量化、低摩擦化、低コスト化等を図れる。
【００１２】
又、本発明のカムフォロア装置の場合には、支持軸の両端部を１対の支持孔に内嵌固定する方法として、この支持軸の両端部をこれら両支持孔に圧入する方法を採用できる。そして、この方法を採用する場合でも、上記支持軸の中間部外周面｛タペットローラを回転自在に支持する為のラジアルニードル軸受の内輪軌道（或は滑り軸受の内側滑り面）｝に傷が付く事を防止できる。この理由は、本発明の場合、上記１対の支持孔を互いに同心に形成した、上記１対のロッカーアームは、互いに平行に配置されて、少なくとも１個所の連続部により相対変位を不能に一体に結合されているが、上記両支持孔を形成した部分と連結部との距離を比較的大きくできて、上記両ロッカーアーム同士の間隔を広げる事が可能な構造である為、上記支持軸の両端部をそれぞれ、上記両支持孔の内側に、これら両支持孔の互いに対向する側の開口部を通じて圧入できる為である。言い換えれば、本発明の場合には、前述した各従来構造の場合と異なり、支持軸の両端部を１対の支持孔に圧入する過程で、この支持軸の中間部を何れか一方の支持孔に圧入（締り嵌めで嵌合）した状態で、この支持軸をこの何れか一方の支持孔の内側を通過させると言った作業を行なわずに済む為である。又、本発明のカムフォロア装置を組み立てる場合に、上述の様に支持軸の両端部を１対の支持孔に圧入（締り嵌めにより内嵌）する方法を採用すれば、この支持軸の両端縁をかしめ広げる必要がなくなる為、この支持軸の両端縁を生のままの状態（硬化処理を施していない状態）としておく必要がなくなる。従って、この支持軸の焼入れを、全体を加熱してから焼入れ用の油に浸漬する、所謂ズブ焼により行なえる。ズブ焼きによる焼入れ処理は、高周波焼き入れ処理よりも低コストで行なえる為、その分だけ製造コストを抑えられる。
【００１３】
又、本発明のカムフォロア装置の場合には、前記両ロッカーアームは、少なくとも１個所の連続部により相対変位を不能に結合されている為、上記カムフォロア装置のエンジンへの組み付け時に、従来行なっていた位相合わせの作業が不要となる。
又、本発明のカムフォロア装置の場合には、前記両ロッカーアームを同形・同大に形成しさえすれば、これら両ロッカーアームの位置関係等を適正にして、バルブ等の相手部品との接触状態に差が生じる事を有効に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［実施の形態の第１例］
図１〜５は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例のカムフォロア装置は、例えば３バルブエンジン、４バルブエンジン、５バルブエンジン等、１気筒に設ける給気弁と排気弁とのうちの少なくとも一方の弁の数を２個以上としたエンジン（ＯＨＣ型、又は、ＤＯＨＣ型）の動弁機構に組み込んで使用する。この様な本例のカムフォロア装置は、互いに同形・同大である１対の板状のロッカーアーム１４、１４と、１本の支持軸７ａと、１個のタペットローラ９とを備える。
【００１５】
このうち１対の板状のロッカーアーム１４、１４は、所定の間隔をあけて（１対の弁体１２、１２のピッチと同じピッチで）互いに平行に配置されて、少なくとも１個所の連結部１７により相対変位を不能に結合されている。又、これら両ロッカーアーム１４、１４の一端部（図１〜２の右端部）同士の間に掛け渡す状態で、上記支持軸７ａを固定している。この為に、上記両ロッカーアーム１４、１４の一端部の互いに整合する位置に１対の支持孔８ａ、８ａを、互いに同心に形成している。そして、上記支持軸７ａの表面全体にズブ焼入れによる硬化処理を施した後、上記両ロッカーアーム１４、１４同士の間隔を広げる事により、この支持軸７ａの両端部を上記両支持孔８ａ、８ａの内側に、それぞれこれら両支持孔８ａ、８ａの互いに対向する側の開口部を通じて圧入している。尚、上記両ロッカーアーム１４、１４同士の間隔を広げるには、これら両ロッカーアーム１４、１４と上記連結部１７との連続部の角度を大きく（９０度を越える大きさに）する。又、本例の場合には、上記連結部１７により、上記両ロッカーアーム１４、１４が、上記支持軸７ａを中心として相対的に揺動する事を防止している。又、上記支持軸７ａの中間部外周面に上記タペットローラ９を、ラジアルニードル軸受１０を介して回転自在に支持している。又、上記両ロッカーアーム１４、１４の中間部で互いに整合する位置に、互いに同心に１対の通孔４、４を形成している。又、上記両ロッカーアーム１４、１４の他端部（図１〜２の左端部）の下面に、１対の凸部１５、１５（押圧部）を設けている。これら両凸部１５、１５の先端面は、それぞれ部分円筒面としている。
【００１６】
上述の様なロッカーアーム１４、１４は、次の様にして造る。先ず、図５（ａ）に示す様に、１枚の板状の金属に打ち抜き加工を施す事により、少なくとも１個所の連続部１７により一体とされた、１対の互いに同形・同大の板状のロッカーアーム１４、１４を形成する。その後、上記１対のロッカーアームが互いに平行になるまで、連結部１７の両端部を９０度ずつ折り曲げて、図５（ｂ）の様な、所定の間隔をあけて互いに平行に配置され、少なくとも１個所の連結部により相対変位を不能に結合された、１対の板状のロッカーアームを形成する。尚、この折り曲げ加工の過程で、中間部周囲にタペットローラ９を設けた、上記支持軸７ａの両端部を、上記両支持孔１４ａ、１４ａに内嵌する事もできる。
【００１７】
上述の様なロッカーアーム１４、１４をエンジンの動弁機構に組み付けた状態では、図１〜２に示す様に、上記各通孔４、４に固定軸であるロッカーシャフト５を、締め代を持たせずにがたつきなく挿通して、このロッカーシャフト５を中心とする上記両ロッカーアーム１４、１４の揺動変位を可能とする。これと共に、上記タペットローラ９の外周面を、カムシャフト１に固設したカム２の外周面に当接させ、且つ、上記両凸部１５、１５の先端面を、２個の弁体１２、１２（同一気筒に設けられた２個の給気弁又は２個の排気弁）の基端面に、１つずつ突き当てる。エンジンの運転時には、上記カム２の回転に伴って上記両ロッカーアーム１４、１４が、上記ロッカーシャフト５を中心に互いに同期して揺動変位し、上記２個の弁体１２、１２を、上記両凸部１５、１５の押圧力とリターンスプリング１３（図示せず。図８参照）の弾力とにより軸方向に往復移動させる。
【００１８】
上述の様に、本例のカムフォロア装置を使用すれば、カム２及びタペットローラ９を１組設けるだけで、２個の弁体１２、１２の往復移動を同時に行なわせる事ができる。この為、上記動弁機構に組み込むカムフォロア装置として、前述した様な従来のカムフォロア装置のみを使用する（各弁体毎に独立したカムフォロア装置を組み込む）場合に比べて、この動弁機構の部品点数を少なくする事ができる。従って、この動弁機構の小型化（省スペース化）、軽量化、低摩擦化、低コスト化等を図れる。又、本例の場合には、前記連結部１７との折れ曲がり部の角度を大きくする事により、上記両ロッカーアーム１４、１４同士の間隔を広げる事が可能な構造である為、支持軸７ａの中間部外周面に傷を付ける事なく、この支持軸７ａの両端部を１対の支持孔８ａ、８ａに圧入できる。この為、この支持軸７ａの表面の硬化処理方法として、高周波焼入れよりも低コストで実施できる、ズブ焼入れを採用できる。従って、その分だけ、製造コストを抑えられる。尚、上記支持軸７ａを円管状にすると共に、軸方向中間部に給油孔を設け、前記ラジアルニードル軸受１０に給油する事もできる。同様に、前記ロッカーシャフト５を円管状にすると共に、このロッカーシャフト５の軸方向中間部で前記両通孔４、４の内側に位置する部分に給油孔を設け、これら両通孔４、４の内周面と上記ロッカーシャフト５の外周面との滑り接触部を潤滑する事もできる。
【００１９】
［実施の形態の第２例］                                                            図６〜７は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、所定の間隔をあけて互いに平行に配置され、少なくとも１個所の連結部１７により相対変位を不能に結合された１対のロッカーアーム１４ａ、１４ａの中間部に設けた通孔４ａ、４ａの周囲部分にバーリング加工を施して、円筒部１６、１６を形成している。これら円筒部１６、１６は、上記両通孔４ａ、４ａに対するロッカーシャフト５（図２参照）の挿通長さを確保して、揺動支持部の摩耗を抑える役目を有する。その他の部分の構造及び作用は実施例１に示したカムフォロア装置と同様であるので同等部分の説明は省略する。
【００２０】
尚、本発明に於ける、１対のロッカーアーム同士を一体に連結する連結部は、ロッカーアームの端縁上で、カムフォロア装置の組み立て時、エンジンへの組み付け時、組み付け状態に於いて問題とならない位置に形成可能である。但し、ロッカーアームを組み込んだエンジンの性能向上（高回転時の追従性）を考慮すると、連結部を形成する位置は、ロッカーシャフトを挿通する通孔に近い位置ほど望ましい。この理由は、この通孔に近い位置ほど、上記ロッカーシャフト回りの慣性モーメントを小さく抑えられる為である。
【００２１】
尚、上述した各実施の形態では、支持軸の周囲に１個のタペットローラを配置する構造（シングルローラ形式）を採用した。但し、本発明を実施する場合には、支持軸の周囲に、互いに同心に且つ相対回転可能に組み合わされた、外径側と内径側との２個のタペットローラを配置する構造（ダブルローラ形式）を採用する事もできる。
又、図示はしていないが、本発明の構造は、ねじ式アジャスタ方式、ラッシュアジャスタと組み合わせるＨＬＡ方式等への対応も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を、エンジンの動弁機構に組み込んだ状態で示す側面図。
【図２】図１の上方から見た図。
【図３】図１の拡大Ａ−Ａ断面図。
【図４】図１のＢ部拡大図。
【図５】（ａ）は１枚の金属に打ち抜き加工を施し、ロッカーアームを形成する第一工程を説明する図、（ｂ）は打ち抜き加工の後に曲げ加工を施し、ロッカーアームを形成する第二工程を説明する図。
【図６】通孔に円筒部を形成した構造のロッカーアームを上から見た図。
【図７】通孔に円筒部を形成した構造のロッカーアームの斜視図。
【図８】従来のカムフォロア装置の第１例を組み付けたエンジンの動弁機構の部分側面図。
【図９】図８の拡大Ｄ−Ｄ断面図。
【符号の説明】
【００２３】
１    カムシャフト
２    カム
３、  ロッカーアーム
４、４ａ  通孔
５    ロッカーシャフト
６    支持壁部
７、７ａ  支持軸
８、８ａ  支持孔
９    タペットローラ
１０    ラジアルニードル軸受
１１    アジャストねじ
１２    弁体
１３    リターンスプリング
１４、１４a   ロッカーアーム    
１５    凸部
１６    円筒部
１７    連結部
【図１】
2008057514.tif 000003
【図２】
2008057514.tif 000004
【図３】
2008057514.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008057514.tif 000009
【図８】
2008057514.tif 000010
【図９】
2008057514.tif 000011