(57)【要約】【課題】  ロッカアームの大型化を極力抑制しつつ、その剛性を確保でき、ローラと開口周縁部との干渉についてもこれを好適に抑制することのできるロッカアームを提供する。【解決手段】ロッカアーム２０には、ロッカアーム本体２１の開口２１ａの周縁部のうちバルブ受け部２５側に位置してローラ２２に対向する対向部分２６を同ローラ２２側に延伸させることで延伸部２５ａが形成されている。さらに、同延伸部２５ａは、上記対向部分２６の中央部、つまりローラ２２の位置変化の少ない箇所に設けられている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が支持部材により支持され他端が機関バルブのステムエンドに当接する本体と、同本体に形成された開口から露出する部分がカム又はカムにより駆動される部材に接触するように同本体に回転可能に支持されたローラとを備え、カムの回転に基づいて前記本体の他端を揺動させて前記機関バルブを開閉駆動するロッカアームにおいて、
前記本体は前記開口の周縁部のうち前記他端側に位置して前記ローラに対向する対向部分の前記ローラの回転軸方向における中央部分が局所的に前記ローラ側に延伸されてなることを特徴とするロッカアーム。
【請求項２】
請求項１に記載のロッカアームにおいて、
前記対向部分は前記ローラ側に向けて膨らむ弧状に延伸されてなることを特徴とするロッカアーム。
【請求項３】
請求項２に記載のロッカアームにおいて、
前記ローラ側に向けて膨らむ弧状に延伸される部分に前記ステムエンドが当接されることを特徴とするロッカアーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関における動弁装置の一部を構成するロッカアームに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ロッカアームは周知のように、内燃機関の動弁装置にあって、その一端が枢支されるとともに、カムの回転に応じた他端の揺動に基づいて機関バルブを開閉駆動するものである。この種のロッカアームとしては、例えば特許文献１に示すものが知られている。このロッカアームの本体は、その一端に支持部を、他端にバルブ受け部を有している。支持部は、シリンダヘッドに設けられたラッシュアジャスタ等のピボットにより支持されている。また、バルブ受け部は、機関バルブのステムエンドに当接されている。さらに、支持部とバルブ受け部との間には、ロッカアームの本体に対して回動可能に軸支されたローラが設けられている。このローラはロッカアームの本体に形成された開口から一部分が露出しており、その露出部分にカムが接触している。従って、カムがローラとともに回転すると、その回転に基づいてロッカアームのバルブ受け部が揺動して機関バルブが開閉駆動されることとなる。
【特許文献１】特開平６−７９３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年においては、内燃機関の高回転化及び高出力化に伴い、上記動弁装置の重量の低減化への要請が高まっている。こうした要請に応えるには、動弁装置を構成するロッカアームの小型化及び軽量化が不可欠となる。
【０００４】
ここで、開口の周縁部とローラとの間には、同ローラが回転する際の位置変化によってそれら両者の間に干渉が生じないように隙間を設けておく必要がある。そして、この隙間を比較的大きく設定した場合には、上記干渉を好適に抑制することができるようになる。但し、このように隙間を大きくすると、その分だけロッカアームの本体の長さが長くなるため、その大型化、ひいては重量の増大を招くこととなる。他方、本体を長くすることなく、上記隙間のみを単に拡大した場合には、開口周縁部からその端部に至るまでの部分の長さが短くなるため、同部分における剛性の低下が避けられない。特に、本体の両端部のうち機関バルブのステムエンドが当接する側の端部にあっては、支持部材によって支持される反対側の端部と比較して、機関バルブを開閉駆動する際により大きな力が作用するため、こうした剛性の低下に起因した駆動精度の低下を招くおそれがある。
【０００５】
この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロッカアームの大型化を極力抑制しつつ、その剛性を確保でき、ローラと開口周縁部との干渉についてもこれを好適に抑制することのできるロッカアームを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明のロッカアームは、一端が支持部材により支持され他端が機関バルブのステムエンドに当接する本体と、同本体に形成された開口から露出する部分がカム又はカムにより駆動される部材に接触するように同本体に回転可能に支持されたローラとを備え、カムの回転に基づいて前記本体の他端を揺動させて前記機関バルブを開閉駆動するロッカアームにおいて、前記本体は前記開口の周縁部のうち前記他端側に位置して前記ローラに対向する対向部分の前記ローラの回転軸方向における中央部分が局所的に前記ローラ側に延伸されてなることを要旨とする。
【０００７】
ローラの回転に伴ってこれが位置変化した場合、上記対向部分とローラとの間の隙間の大きさは、ローラの回転軸方向において中央に位置する部分よりも各端部側に位置する部分の方が大きく変化する傾向がある。従って、ローラと上記対向部分との干渉は、同対向部分の各端部側に位置する部分において発生し易く、逆に中央に位置する部分においては生じ難いこととなる。
【０００８】
そこで、上記構成では、開口の周縁部のうち他端側に位置してローラに対向する対向部分について、ローラの回転軸方向における中央部分を局所的にローラ側に延伸させるようにしている。このように上記対向部分においてローラの回転軸方向における中央部分を局所的に延伸させることにより、ロッカアームの大型化を極力抑制しつつ、その他端部から開口までの部分の剛性を確保し、ローラと開口周縁部との干渉についてもこれを好適に抑制することができるようになる。
【０００９】
請求項２に記載の発明のロッカアームは、請求項１に記載の発明において、前記対向部分は前記ローラ側に向けて膨らむ弧状に延伸されてなることを要旨とする。
同構成によれば、対向部分をローラ側に向けて膨らむ弧状に延伸させることにより、この延伸部分を機関バルブのステムエンド形状に沿った形状とすることができる。このため、機関バルブの駆動に際して本体の他端部にステムエンドから大きな力が作用することがあっても、同他端部の変形を抑制することができ、機関バルブの駆動精度を確保することができるようになる。
【００１０】
請求項３に記載の発明のロッカアームは、請求項２に記載の発明において、前記ローラ側に向けて膨らむ弧状に延伸される部分に前記ステムエンドが当接されることを要旨とする。
【００１１】
同構成によれば、上記対向部分において、ローラ側に向けて膨らむ弧状に延伸される部分にステムエンドを当接させるようにすることにより、ロッカアームの本体、特にその他端側部分をコンパクトに構成することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明のロッカアームを具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。ここでは先ず、図１を参照して本実施形態のロッカアームが適用される内燃機関の動弁装置の概略について簡単に説明する。
【００１３】
図１に示すように、機関バルブ１０にはリテーナ１２が取り付けられており、このリテーナ１２とシリンダヘッド１４との間にはバルブスプリング１６が設けられている。このバルブスプリング１６によって、機関バルブ１０はその閉弁方向に常時付勢されている。
【００１４】
機関バルブ１０を開閉させる動弁装置は、内燃機関の出力軸であるクランクシャフト（図示略）の回転が伝達されるカム１８と、同カム１８の回転によって駆動されるロッカアーム２０とを備えている。
【００１５】
次に、本実施形態のロッカアーム２０について説明する。同ロッカアーム２０は、ロッカアーム本体２１と、同ロッカアーム本体２１に軸支されるローラ２２とを備えている。ロッカアーム本体２１の一端部（図中右端部）は、支持部材としてのラッシュアジャスタ３０（詳しくは、そのプランジャ３１）により支持されている。一方、ロッカアーム本体２１の他端部（図中左端部）は、機関バルブ１０の端部（ステムエンド１０ａ）に当接されている。
【００１６】
なお、本実施形態では、ロッカアーム本体２１のうち、ラッシュアジャスタ３０により支持される一端部を「支持部２４」とし、ステムエンド１０ａに当接される他端部を「バルブ受け部２５」とする。
【００１７】
図１及び図２に示すように、ローラ２２は、ロッカアーム本体２１に形成された開口２１ａから露出する部分がカム１８に接触するように同ロッカアーム本体２１に回転可能に支持されている。そして、カム１８が回転してローラ２２を押すことにより、同ロッカアーム本体２１は、支持部２４（ラッシュアジャスタ３０）を支点としてバルブ受け部２５が揺動する。こうしたバルブ受け部２５の揺動によって機関バルブ１０のステムエンド１０ａが押され、同機関バルブ１０が開閉動作される。
【００１８】
図２に示すように、ロッカアーム本体２１の開口２１ａの周縁部とローラ２２との間には、同周縁部に沿って隙間Ｓが設けられている。こうした隙間Ｓは、ローラ２２が回転する際の位置変化により同ローラ２２がロッカアーム本体２１に干渉しないようにするために設けられる。
【００１９】
ロッカアーム本体２１の開口２１ａの周縁部のうち、バルブ受け部２５側に位置してローラ２２に対向する対向部分２６には、延伸部２５ａが設けられている。延伸部２５ａは、前記対向部分２６のうちローラ２２の回転軸方向における中央部分を、局所的に幅ｐ分だけローラ２２側に延伸させることによって形成されている。同延伸部２５ａは、ステムエンド１０ａ形状に沿った形状とすべく、ローラ２２側に向けて滑らかに膨らむ弧状に形成されている。より詳しくは、延伸部２５ａは、その端部から中央部に向かうに連れて次第にローラ２２に近づくように形成されている。こうした延伸部２５ａの形成により、ローラ２２の中央部分とこれに対向する部位（上記対向部分２６の中央部）との間の隙間幅ｑは、ローラ２２の各端部とこれに対向する部位（上記対向部分２６の端部）との間の隙間幅ｒよりも小さくなっている。
【００２０】
また、本実施形態では、図２において鎖線で示すように、延伸部２５ａに、機関バルブのステムエンド１０ａが当接されるようになっている。すなわち、ステムエンド１０ａの一部が延伸部２５ａの直下に位置するようになっている。
【００２１】
こうした動弁装置においては、上述したように、内燃機関の高回転化及び高出力化に伴い、重量の低減化が望まれている。そこで、本実施形態では、ロッカアーム本体２１のバルブ受け部２５の長さを短くして同バルブ受け部２５をコンパクトに構成することで、ロッカアーム２０の小型化及び軽量化を図っている。なお、前記「バルブ受け部２５の長さ」とは、ロッカアーム本体２１の長手方向Ｌにおいて、上記対向部分２６から同ロッカアーム本体２１の他端（図２では左端）に至るまでの部分の直線長さを意味する。
【００２２】
ここで、ロッカアーム本体２１のうち機関バルブ１０のステムエンド１０ａが当接するバルブ受け部２５にあっては、ラッシュアジャスタ３０によって支持される支持部２４と比較して、機関バルブ１０を開閉駆動する際により大きな力が作用するため、剛性を十分に確保しておく必要がある。このため、従来のロッカアーム４０（図４において実線で示す。）と同等の長さのバルブ受け部２５を確保しつつ、同バルブ受け部２５のコンパクト化を図る必要がある。
【００２３】
そこで、図４において二点鎖線で示すように、上記対向部分２６を幅ｐだけローラ２２側に延伸させる一方、同対向部分２６が平坦である従来のロッカアーム４０に対して幅ｐだけバルブ受け部２５の長さを短くすれば、従来と同等の長さｗを有したバルブ受け部２５を形成することができる。従って、本実施形態によれば、バルブ受け部２５のコンパクト化が図られるため、ロッカアーム２０の小型化、ひいては同ロッカアーム２０の重量の低減が可能となる。そのうえ、従来のロッカアーム４０と同等の長さのバルブ受け部２５が得られることから、同バルブ受け部２５の剛性が低下することがない。
【００２４】
また、こうしたロッカアーム２０においては、図３に示すように、ローラ２２の回転に伴って、同ローラ２２が位置変化する場合がある。このとき、バルブ受け部２５（対向部分２６）とローラ２２との間の隙間Ｓ１の大きさは、ローラ２２の回転軸方向において中央に位置する部分よりも各端部側に位置する部分の方が大きく変化する傾向がある。
【００２５】
そこで、本実施形態では、ローラ２２の回転軸方向における中央部分を局所的にローラ２２側に延伸させるようにしている。すなわち、ローラ２２の位置変化の少ない箇所に延伸部２５ａが設けられており、隙間Ｓ１が幅狭とされている。一方、ローラ２２の各端部と上記対向部分２６との間の隙間Ｓ１は十分に確保されていることから、同ローラ２２の位置変化が許容されるようになる。従って、本実施形態では、ローラ２２の位置変化の度合いに応じた隙間幅が設定されており、ローラ２２とバルブ受け部２５（対向部分２６）との干渉が効果的に抑制されるようになる。
【００２６】
前記の実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
（１）  ロッカアーム本体２１の開口２１ａの周縁部のうちバルブ受け部２５側に位置してローラ２２に対向する対向部分２６を同ローラ２２側に延伸させることで延伸部２５ａが形成されている。これにより、バルブ受け部２５の剛性の低下を抑制しつつ、同バルブ受け部２５のコンパクト化、ひいてはロッカアーム２０の小型化及び軽量化を図ることができる。さらに、同延伸部２５ａは、上記対向部分２６の中央部、つまりローラ２２の位置変化の少ない箇所に設けられている。このため、延伸部２５ａの形成により隙間Ｓ１が幅狭になったことに起因する、ローラ２２とロッカアーム本体２１（バルブ受け部２５）との干渉を効果的に抑制することができる。
【００２７】
（２）  バルブ受け部２５の延伸部２５ａは、ステムエンド１０ａの形状に沿う弧状に形成されている。このため、ロッカアーム本体２１のバルブ受け部２５の揺動に基づいて機関バルブ１０を開閉駆動する際に、同バルブ受け部２５にステムエンド１０ａから大きな力が作用する場合でも、同バルブ受け部２５の変形が好適に抑制されるようになる。従って、バルブ受け部２５のコンパクト化を図りつつ、機関バルブ１０の駆動精度を確保することができる。
【００２８】
（３）  バルブ受け部２５の延伸部２５ａにステムエンド１０ａが当接される。従って、バルブ受け部２５のスペースが有効に活用されており、同バルブ受け部２５をコンパクトに構成することが可能となる。
【００２９】
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  ロッカアーム２０の大型化を抑制することができるのであれば、必ずしも本実施形態のように延伸部２５ａにステムエンド１０ａが当接されている必要はない。すなわち、ステムエンド１０ａの全部分が、ロッカアーム本体２１において延伸部２５ａよりも他端側（図２では左端側）に位置していてもよい。
【００３０】
・  延伸部２５ａの形状は、本実施形態に限定されるものではなく、例えば、平面視四角形状、平面視三角形状等であってもよい。
・  本実施形態では、ロッカアーム本体２１のうちバルブ受け部２５側にのみ延伸部２５ａを設けたが、これを支持部２４側にも設けてもよい。すなわち、ロッカアーム本体２１の開口２１ａの周縁部のうち支持部２４側に位置してローラ２２に対向する対向部分を、同ローラ２２側に延伸させてもよい。この場合、支持部２４側の対向部分のうちローラ２２の回転軸方向における中央部分を局所的に延伸させる構成が好ましい。こうした構成によれば、バルブ受け部２５に加えて支持部２４のコンパクト化も図られることから、ロッカアーム２０のさらなる小型化及び軽量化を図ることができる。
【００３１】
・  カム１８により駆動される別の部材（例えば、リフト量変更機構における出力アーム）にローラ２２を接触させることで、ロッカアーム２０を揺動させるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施形態のロッカアームを備える動弁装置を示す概略図。
【図２】同ロッカアームを示す平面図。
【図３】ローラが位置変化する際の状態を示す平面図。
【図４】従来のロッカアームを示す平面図。
【符号の説明】
【００３３】
１０…機関バルブ、１０ａ…ステムエンド、１８…カム、２０…ロッカアーム、２１…ロッカアーム本体、２１ａ…開口、２２…ローラ、２６…対向部分、３０…支持部材としてのラッシュアジャスタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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