(57)【要約】【課題】  本発明は内燃機関のＯＨＣ式動弁機構に関し、簡単な構造にて、カムに接触するロッカーアームのローラを常に回転させることで、ローラとローラピン間の油膜切れ等を防止した内燃機関のＯＨＣ式動弁機構を提供することを目的とする。【解決手段】  請求項１に係る発明は、内燃機関の１気筒毎に配された２弁宛の給排気バルブ相互を、夫々、連結するバルブブリッジと、ロッカーシャフトに揺動可能に支持され、その一端に上記バルブブリッジとの間にバルブラッシュを確保してアジャストスクリューが取り付き、他端側にカムシャフトで回転するカムに接触するローラがローラピンにより軸着されたロッカーアームとを備えた内燃機関のＯＨＣ式動弁機構に於て、上記ロッカーアームとバルブブリッジとの間に、ローラをカムに押圧付勢するばね部材を装着したことを特徴とする。【選択図】    図１
2007138766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の１気筒毎に配された２弁宛の給排気バルブ相互を、夫々、連結するバルブブリッジと、
ロッカーシャフトに揺動可能に支持され、その一端に上記バルブブリッジとの間にバルブラッシュを確保してアジャストスクリューが取り付き、他端側にカムシャフトで回転するカムに接触するローラがローラピンにより軸着されたロッカーアームと、
を備えた内燃機関のＯＨＣ式動弁機構に於て、
上記ロッカーアームとバルブブリッジとの間に、ローラをカムに押圧付勢するばね部材を装着したことを特徴とする内燃機関のＯＨＣ式動弁機構。
【請求項２】
ばね部材は、バルブラッシュの調整が容易な調整用開口部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のＯＨＣ式動弁機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のＯＨＣ式動弁機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されるように、カムシャフトをシリンダヘッドに装着し、当該カムシャフトで給排気バルブをロッカーアームを介して開閉する内燃機関のＯＨＣ（オーバーヘッドカム）式動弁機構は、シリンダブロック内のカムの動きをタペットやプッシュロッドを介してロッカーアームに伝達するＯＨＶ（オーバーヘッドバルブ）式動弁機構に比し、動弁系質量が小さくなって動特性が良好になり、高速化が可能であるとして、今日、多くの内燃機関に採用されている。
【０００３】
また、昨今では、バルブ面積を大きくして内燃機関の高出力化を図るため、１気筒に対する給排気バルブを２弁宛にして、図６の如く吸気バルブ１，３相互をバルブブリッジ５で連結し、当該バルブブリッジ５を介して吸気バルブ１，３相互を吸気用のロッカーアーム７に接続し、更に、図示しないが同様に排気バルブ側も、両排気バルブ相互をバルブブリッジで連結し、当該バルブブリッジを介して排気バルブ相互を排気用のロッカーアームに接続している。
【０００４】
図６に示すようにロッカーアーム７は、ロッカーアームハウジング内に取り付くロッカーシャフト９に揺動可能に支持されている。そして、その一端７ａに、バルブブリッジ５との間に所定量のバルブラッシュＬを確保して先端にキャップ１１が取り付くアジャストスクリュー１３がアジャストナット１５で固着され、また、ロッカーアーム７の他端７ｂ側には、カムシャフト（図示せず）で回転するカム１７に接触するローラ１９がローラピン２１により軸着されている。
【０００５】
そして、カム１７は、吸気バルブ１，３や排気バルブの開閉に急激な衝撃を与えないように卵形状の円弧カムが用いられており、回転するカム１７のカム山１７ａにローラ１９が、図中、Ａ領域で接触すると、ロッカーシャフト９を中心にロッカーアーム７が矢印Ｂ方向へ回転して、バルブブリッジ５に連結された吸気バルブ１，３がバルブスプリング（図示せず）のバネ力に抗して吸気ポート（図示せず）を同時に開き、また、カム山１７ａ以外の接触域では、バルブスプリングの復元力で吸気バルブ１，３が吸気ポートを閉じるようになっている。
【０００６】
尚、図６は吸気用の動弁機構を示すが、排気用動弁機構も図６と同様の構成からなり、排気用のロッカーアームが上記ロッカーシャフト９に揺動可能に支持され、その一端側に、カムに接触するローラがローラピンによって軸着されている。
【特許文献１】実開平６−２２５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし乍ら、上述の如き従来の動弁機構にあっては、Ａ領域を除くカムとの接触域では、カム１７に対するローラ１９の荷重（接触力）が弱く、更にローラ１９自体の重量が重いこともあってローラ１９が回転し難く、特に、アイドル回転等の低回転域では、ローラ１９自体の慣性力が弱いためにローラ１９の回転が停止してしまう虞があった。
そして、斯様にローラ１９の回転が停止してしまうと、特にローラ１９とローラピン２１間の油膜切れが生じて、焼き付き等の不具合が発生してしまう虞があった。
【０００８】
本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもので、簡単な構造にて、カムに接触するロッカーアームのローラを常に回転させることで、ローラとローラピン間の油膜切れ等を防止した内燃機関のＯＨＣ式動弁機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
斯かる目的を達成するため、請求項１に係る発明は、内燃機関の１気筒毎に配された２弁宛の給排気バルブ相互を、夫々、連結するバルブブリッジと、ロッカーシャフトに揺動可能に支持され、その一端に上記バルブブリッジとの間にバルブラッシュを確保してアジャストスクリューが取り付き、他端側にカムシャフトで回転するカムに接触するローラがローラピンにより軸着されたロッカーアームとを備えた内燃機関のＯＨＣ式動弁機構に於て、上記ロッカーアームとバルブブリッジとの間に、ローラをカムに押圧付勢するばね部材を装着したことを特徴とする。
【００１０】
そして、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関のＯＨＣ式動弁機構に於て、ばね部材は、バルブラッシュの調整が容易な調整用開口部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、ばね部材のばね力によってローラに対するカムへの押し付け荷重が生じ、カム山以外の接触域でもカムの回転に伴いローラが常に回転するので、低回転領域を含むあらゆる領域でのローラの停止を防止することができ、ローラ〜ローラピン間の焼き付き等の不具合を防止することが可能となる。
また、請求項２に係る発明によれば、調整用開口部からバルブラッシュの調整が容易に行える利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は請求項１の一実施形態に係る内燃機関のＯＨＣ式動弁機構を示し、図中、３１，３３は給気バルブで、図６の従来例と同様、本実施形態は、バルブ面積を大きくして内燃機関の高出力化を図るため、１気筒に対し給気バルブ３１，３３と排気バルブを２弁宛にした構造で、図１は吸気系の動弁機構を示している。
【００１３】
そして、吸気バルブ３１，３３相互はバルブブリッジ３５で連結されている。
また、図中、３７はロッカーアームハウジング（図示せず）内に取り付くロッカーシャフトで、当該ロッカーシャフト３７にロッカーアーム３９が揺動可能に支持されている。そして、ロッカーアーム３９の一端３９ａに、バルブブリッジ３５との間に所定量のバルブラッシュＬを確保して先端にキャップ４１が取り付くアジャストスクリュー４３がアジャストナット４５で固着され、また、ロッカーアーム３９の他端３９ｂ側には、カムシャフト（図示せず）で回転するカム４７に接触するローラ４９がローラピン５１によって軸着されている。
【００１４】
而して、図６のカム１７と同様、カム４７は卵形状の円弧カムが用いられており、回転するカム４７のカム山４７ａにローラ４９が、図中、Ａ領域で接触すると、ロッカーシャフト３７を中心にロッカーアーム３９が矢印Ｂ方向へ回転して、バルブブリッジ３５に連結された吸気バルブ３１，３３がバルブスプリング（図示せず）のバネ力に抗して吸気ポート（図示せず）を同時に開き、また、カム山４７ａ以外の接触域では、バルブスプリングの復元力で給気バルブ３１，３３が吸気ポートを閉じるようになっている。
【００１５】
そして、本実施形態に係るＯＨＣ式動弁機構５３は、上述の如き従来と同様の構成に加え、上記ロッカーアーム３９の一端３９ａとバルブブリッジ３５との間に、ローラ４９をカム４７の外周面に押圧付勢するばね部材５５を装着したことを特徴とする。
図示するようにばね部材５５は、ロッカーアーム３９に取り付くアジャストスクリュー４３を中心に巻装された圧縮コイルばねからなり、ばね部材５５の両端部（ばねの座）は、ロッカーアーム３９の一端３９ａの下面３９ａ-1と、バルブブリッジ３５の上部中央に設けた凸部３５ａの上面３５ａ-1に夫々当接している。そして、前記バルブラッシュＬは、当該上面３５ａ-1と前記キャップ４１との間に確保されている。
【００１６】
そして、上述したようにばね部材５５は、ローラ４９をカム４７の外周面に押圧付勢するばね力を有しており、斯かるばね力によって、カム山４７ａ以外の接触域でもカム４７への矢印Ｃ方向の押し付け荷重が生じてローラ４９が回転するようになっているが、ばね部材５５のばね力は、ロッカーアーム３９の矢印Ｂ方向への回転に支障を来すことがないように設定されて、吸気バルブ３１，３３の開弁動作に不具合が生じないようになっている。
【００１７】
尚、既述したように図１は吸気系の動弁機構を示しているが、排気系の動弁機構も上述した吸気系と同一構造であるため、その説明は省略する。
本実施形態はこのように構成されているから、ばね部材５５のばね力によって、ローラ４９に対するカム４７への矢印Ｃ方向の押し付け荷重が生じ、カム山４７ａ以外の接触域でもカム４７の回転に伴いローラ４９が常に回転することとなる。
【００１８】
そして、回転するカム４７のカム山４７ａにローラ４９が、カム山４７ａに接触（図中、Ａ領域で接触）すると、ロッカーシャフト３７を中心にロッカーアーム３９が矢印Ｂ方向へ回転して、バルブブリッジ３５に連結された吸気バルブ３１，３３がバルブスプリングのバネ力に抗して吸気ポートを同時に開き、また、カム山４７ａ以外の接触域では、バルブスプリングの復元力で給気バルブ３１，３３が吸気ポートを閉じることとなる。
【００１９】
このように本実施形態は、ばね部材５５のばね力でローラ４９に対するカム４７への押し付け荷重が生じ、カム山４７ａ以外の接触域でもカム４７の回転に伴いローラ４９が常に回転するように構成したので、低回転領域を含むあらゆる領域でのローラ４９の停止を防止することができ、ローラ４９〜ローラピン５１間の焼き付き等の不具合を防ぐことが可能となった。
【００２０】
また、従来、例えばＶ型エンジンの如く、シリンダヘッドの上面が水平でなく斜めに成形されているような場合、給排気バルブのレイアウト上、シリンダヘッドの上面に沿ってバルブブリッジが斜めに配置されるため、バルブブリッジの挙動が大きくなってしまう不具合があった。
そこで、斯様にバルブブリッジの挙動の大きい内燃機関では、図２に示すように、従来、シリンダヘッド５７にブリッジピン５９を埋め込み、そして、当該ブリッジピン５９が挿入可能な筒状の支持部６１を底面に設けた所謂「足有りバルブブリッジ」６３を使用してバルブブリッジの挙動を抑えていたが、斯様にバルブブリッジの挙動の大きい内燃機関に於ても、図１の構造によれば、ばね部材５５がバルブブリッジを押圧してその挙動を抑制するため、「足有りバルブブリッジ」６３に代えて前記バルブブリッジ３５を使用することが可能となり、原価を低減することができる利点を有する。
【００２１】
図３乃至図５は請求項１及び請求項２の一実施形態に係る内燃機関のＯＨＣ式動弁機構を示し、本実施形態は、図１のばね部材（圧縮コイルばね）５５に代え、図３及び図４に示す仕掛けばねをばね部材６５として用いたもので、給気バルブ３１，３３を連結するバルブブリッジ６７の上部中央には、既述した凸部３５ａよりも長手方向に短尺でキャップ４１よりもやや長尺な凸部６７ａが突設され、当該凸部６７ａの上面６７ａ-1とアジャストスクリュー４３の先端のキャップ４１との間にバルブラッシュＬが確保されている。
【００２２】
そして、上記下面３９ａ-1と凸部６７ａの左右との間に、ばね部材６５が装着されている。
図３乃至図５に示すようにばね部材６５は、周知の文房具のダブルクリップのレバーを側面視ハ字状に並べてその一端を連結した如き形状をなしている。そして、左右対称な一対の摘み部６９，７１の自由端側の弾性辺６９ａ，７１ａを、夫々のばね力に抗して矢印Ｄ，Ｅ方向（上方）へ押圧し乍ら、既述した下面３９ａ-1と凸部６７ａの左右との間に挿入してばね部材６５が装着されており、斯様にばね部材６５を装着すると、弾性辺６９ａ，７１ａの復元力（ばね力）で、ローラ４９がカム４７の外周面に押圧付勢されるようになっている。
【００２３】
而して、本実施形態に於ても、ばね部材６５のばね力は、ロッカーアーム３９の矢印Ｂ方向への回転に支障を来すことがないように設定されて、吸気バルブ３１，３３の開弁動作に不具合が生じないようになっている。
そして、本実施形態では、上述の如くばね部材６５を下面３９ａ-1と凸部６７ａの左右との間に装着すると、図３に示すように左右対称な一対の摘み部６９，７１の間に、バルブラッシュＬの調整が容易な調整用開口部７３が形成されるようになっている。
【００２４】
尚、図３は本実施形態に係るＯＨＣ式動弁機構７５の吸気系を示すが、排気系の動弁機構も吸気系と同一構造であるため、その説明は省略する。
本実施形態はこのように構成されており、既述したように下面３９ａ-1と凸部６７ａの左右との間にばね部材６５を装着すると、ばね部材６５の弾性辺６９ａ，７１ａの復元力（ばね力）でローラ４９に対するカム４７への押し付け荷重が生じ、カム山４７ａ以外の接触域でもカム４７の回転に伴いローラ４９が常に回転する。
【００２５】
そして、回転するカム４７のカム山４７ａにローラ４９が、カム山４７ａに接触（図中、Ａ領域で接触）すると、ロッカーシャフト３７を中心にロッカーアーム３９が矢印Ｂ方向へ回転して、バルブブリッジ３５に連結された吸気バルブ３１，３３がバルブスプリングのバネ力に抗して吸気ポートを同時に開き、また、カム山４７ａ以外の接触域では、バルブスプリングの復元力で給気バルブ３１，３３が吸気ポートを閉じることとなる。
【００２６】
このように本実施形態にあっても、ばね部材６５のばね力によってローラ４９に対するカム４７への矢印Ｃ方向への押し付け荷重が生じ、カム山４７ａ以外の接触域でもカム４７の回転に伴いローラ４９が常に回転するので、低回転領域を含むあらゆる領域でのローラ４９の停止を防止することができ、ローラ４９〜ローラピン５１間の焼き付き等の不具合を防止することが可能となる。
【００２７】
また、バルブラッシュＬの変化は、バルブタイミングに大きな影響を与えると共に、大きすぎると騒音を発生し、動弁機構の各部に衝撃的な力を与えることになるので、内燃機関の性能を保持し、摩耗や騒音を防ぐために、サーチャーを用いたバルブラッシュ調整が必要であるが、既述したように本実施形態は、ばね部材６５を下面３９ａ-1と凸部６７ａの左右との間に装着したとき、図３に示すように左右対称な一対の摘み部６９，７１の間に、バルブラッシュＬの調整が容易な調整用開口部７３が形成されるので、当該調整用開口部７３からサーチャーを用いてバルブラッシュの調整が行えることとなる。
【００２８】
以上述べたように本実施形態にあっても、低回転領域を含むあらゆる領域でのローラ４９の停止を防止することができるため、ローラ４９〜ローラピン５１間の焼き付き等の不具合を防止することが可能であると共に、図２の「足有りバルブブリッジ」６３に代えて前記バルブブリッジ６７を使用することができ、更にまた、本実施形態によれば、図１のばね部材５５に比しバルブラッシュの調整が容易に行える利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】請求項１の一実施形態に係る内燃機関のＯＨＣ式動弁機構の側面図である。
【図２】足有りバルブブリッジを用いた従来のＯＨＣ式動弁機構の要部側面図である。
【図３】請求項１及び請求項２の一実施形態に係る内燃機関のＯＨＣ式動弁機構の側面図である。
【図４】ばね部材の全体斜視図である。
【図５】図３に示すＯＨＣ式動弁機構の要部正面図である。
【図６】従来の内燃機関のＯＨＣ式動弁機構の側面図である。
【符号の説明】
【００３０】
３１，３３  吸気バルブ
３５，６７  バルブブリッジ
３５ａ，６７ａ  凸部
３７  ロッカーシャフト
３９  ロッカーアーム
３９ａ  ロッカーアームの一端
３９ｂ  ロッカーアームの他端
４１  キャップ
４３  アジャストスクリュー
４５  アジャストナット
４７  カム
４７ａ  カム山
４９  ローラ
５１  ローラピン
５３，７５  ＯＨＣ式動弁機構
５５，６５  ばね部材
６９，７１  摘み部
６９ａ，７１ａ  自由端側の弾性辺
７３  調整用開口部
Ｌ  バルブラッシュ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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