JP2014181690A - ロッカアーム - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑の信頼性を向上させたロッカアームを提供する。
【解決手段】ロッカアーム１０は、下方に開口する凹部１６を有するアーム本体１１と、凹部１６内に回転可能に挿入され、下方に配置されたプッシュロッド８０に摺動可能に支持される摺動部９６を有するピボット９０とを備える。ピボット９０の外周面には、凹部１６の内周面との間に、摺動部９６に上方から潤滑油を供給するための給油路９９が設けられる。摺動部９６の上方で、且つピボット９０の外周面の周りには、給油路９９からの潤滑油を受け止める受油部３４と、潤滑油を摺動部９６に導く導油部３３とが、周方向に分割して設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ロッカアームに関する。

特許文献１に開示のロッカアームは、ロッカシャフトに揺動可能に支持されるものであって、一端部にバルブの上端に当接するバルブ当接部が設けられ、他端部にプッシュロッドの上端部に当接するアジャストスクリューが螺着されている。カムの回転によりプッシュロッドが上下動すると、ロッカアームがロッカシャフトを支点として揺動され、バルブがバルブ当接部を介して開閉するようになっている。アジャストスクリューの外周面には、ロッカシャフトのシャフト給油口に通じる給油溝がプッシュロッドの上端部に向けて刻設されている。これにより、ロッカシャフトのシャフト給油口から給油溝を経由してプッシュロッドの上端部に潤滑油が供給されるようになっている。

特開２００８−１２８１５１号公報

ところで、ロッカアームの他端部に設けられた凹部に、アジャストスクリューに代えて、プッシュロッドの上端部に当接可能な支持部材を挿入し、支持部材の外周面に上記同様の給油溝を形成するようにしても、プッシュロッドの上端部に潤滑油を供給することが可能となる。しかるにこの場合、支持部材が凹部内で回転することにより、給油溝の出口がプッシュロッドとの摺動領域に対して狙った位置に停止しない懸念がある。とくに、気筒がＶ字に開いたＶ型エンジンの場合には、Ｖバンクによって支持部材が上下方向に対して傾斜して配置されるため、給油溝の出口が傾斜方向の下端に位置したりすると、潤滑油がプッシュロッドの上端部に至らずにそのまま落下してしまうこともあり、潤滑の信頼性に欠けるという問題がある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、潤滑の信頼性を向上させたロッカアームを提供することを目的とする。

本発明は、カムにより揺動されてバルブの開閉を行うロッカアームであって、下方に開口する凹部を有するアーム本体と、前記凹部内に回転可能に挿入され、下方に配置された受け部材に摺動可能に支持される摺動部を有する支持部材とを備え、前記支持部材の外周面と前記凹部の内周面の少なくとも一方には、前記摺動部に対して上方から潤滑油を供給するための給油路が設けられ、前記摺動部の上方で、且つ前記支持部材の外周面の周りには、前記給油路からの潤滑油を受け止める受油部と、前記潤滑油を前記摺動部に導く導油部とが、周方向に分割して設けられているところに特徴を有する。

給油路からの潤滑油は、受油部でいったん受けられ、その表面張力により支持部材の外周りに保持された後、導油部を通して摺動部に至ることができるため、摺動部への潤滑の信頼性が高められる。

本発明の実施例１のロッカアームを含む内燃機関の全体図である。 ロッカアームの一端側の拡大断面図である。 ロッカアームの一端側の底面図である。 実施例２のロッカアームの一端側の底面図である。 実施例３のロッカアームの一端側の要部拡大断面図である。

本発明の好ましい形態を以下に示す。
前記アーム本体には、前記支持部材の外周面のうちの前記摺動部よりも上方の段差部分に当接することで前記支持部材の抜け止めをなす抜け止めリングが取り付けられ、前記受油部及び前記導油部が、前記抜け止めリングに設けられている。これにより、抜け止めリングに、支持部材を抜け止めする機能と、摺動部の潤滑性を向上させる機能とが兼備されているため、両機能が別々の部材に備わるよりも、部品点数を削減することができ、且つ全体の構成を簡素化することができる。

前記導油部と前記受油部とが、周方向に交互に複数設けられている。これにより、導油部及び受油部の個数及び形成位置に応じて潤滑油の保持性を調整することができる。また、導油部及び受油部が周方向に等間隔で設けられる構成にすると、周方向に対する方向性を無くすことができるため、組み付け作業性が良好となる。

前記導油部が、周方向の１箇所のみに設けられている。これにより、摺動部に対して導油部を狙った位置に配置させることができ、摺動部に対する潤滑の無駄を省くことができる。

前記支持部材及び前記凹部が、上下方向に対して傾斜している。このような構造であると、摺動部に潤滑油が至らないことがあるため、受油部と導油部とによって摺動部に潤滑油を確実に至らしめる本発明の利益を充分に享受することができる。

＜実施例１＞
本発明の実施例１を図１〜図３によって説明する。
なお、実施例１が適用される内燃機関は、シリンダを左右Ｖ字に配したＶ型エンジンであり、動弁系としてはＯＨＶ方式が採用されている。また、図１では、片側のシリンダ列のうちの一方側の一つのみが示されている。

図１に示すように、シリンダヘッド６０にはポート部６１（吸気ポート又は排気ポート）が形成され、ポート部６１にはステム孔６２が連通している。ステム孔６２には、ポート部６１の吸気口又は排気口を開閉可能なバルブ６３が組み込まれている。バルブ６３のバルブステム６４はステム孔６２から突出し、突出した部分にはバルブスプリング６５が装着されてバルブ６３を閉弁方向に付勢している。

シリンダヘッド６０には、ロッカアーム１０が配置されている。ロッカアーム１０は、長さ方向に細長いアーム本体１１を備えている。アーム本体１１の長さ方向略中間部には、軸受孔１２が貫通して形成されている。軸受孔１２にはロッカシャフト７０が挿通され、アーム本体１１は、ロッカシャフト７０を中心としてシーソ状に揺動可能とされている。アーム本体１１の長さ方向一端部には、バルブステム６４の上端に当接するバルブ当接部１３がやや下向きに屈曲して設けられ、アーム本体１１の長さ方向他端部には、プッシュロッド８０（受け部材）の上端に当接する別体のピボット９０（支持部材）が設けられている。

また、ロッカシャフト７０の中心部にはシャフト給油孔７１が軸方向に延出して形成され、アーム本体１１の長さ方向他端部には、シャフト給油孔７１に連通するアーム内給油孔１４が形成されている。アーム内給油孔１４は、シャフト給油孔７１との連通位置から後述する凹部１６の上端部にかけて延出し、その延出端が凹部１６内に連通するようになっている。

プッシュロッド８０の上端には、上方に開放された凹球面状の受け椀８１が設けられている。受け椀８１には、ピボット９０が支持されている。また、プッシュロッド８０は、シリンダブロック６６の側方に配置され、外郭のホルダプレート６７に一体形成された筒状ホルダ６８に、油圧タペット６９がスライド可能に挿入されている。油圧タペット６９の上端はプッシュロッド８０の下端に当接し、油圧タペット６９の下端はカムシャフト５１に設けられたカム５０の外周面に摺動可能に当接している。

ここで、カム５０の回転により油圧タペット６９とともにプッシュロッド８０が上昇すると、アーム本体１１の長さ方向他端部もピボット９０を介して上昇し、アーム本体１１がロッカシャフト７０を中心として揺動して、バルブ当接部１３がバルブスプリング６５の付勢力に抗してバルブステム６４を押し下げ、もってバルブ６３が開状態となる。一方、プッシュロッド８０が下降すると、アーム本体１１の長さ方向他端部がピボット９０を介して下降し、アーム本体１１がロッカシャフト７０を中心として揺動して、バルブ当接部１３がバルブスプリング６５の付勢力を受けて上昇し、もってバルブ６３が閉状態となる。

続いて、ロッカアーム１０のピボット９０とその周辺構造について具体的に説明する。
図２に示すように、ピボット９０は、略円筒状のピボット本体９１を備える。ピボット本体９１の中心部には、中空部９２が上端に開口して形成されている。ピボット本体９１の上端には、蓋部９３が取り付けられ、蓋部９３に形成された貫通孔９４を通して中空部９２にオイルを満たすことが可能とされている。
ピボット本体９１の外周面は、下端側に配置される段差部９５と、段差部９５よりも下側に配置される略半球状の摺動部９６と、段差部９５よりも上側に配置される円周面状の周面部９７とを有している。摺動部９６の下部には、プッシュロッド８０の受け椀８１に摺動可能な摺動領域９８が構成されている。

ピボット本体９１の周面部９７は、段差部９５を介することで摺動部９６よりも大径に形成されている。この場合、段差部９５は、摺動部９６から周面部９７に向けて次第に拡径するテーパ状の形態になっている。また、ピボット本体９１の周面部９７には、上端側から段差部９５に連なる下端にかけて軸周りに螺旋状に延びる給油路９９が形成されている。給油路９９は、周面部９７において断面Ｕ字形又はＶ字形に凹み形成されている。

アーム本体１１の長さ方向他端部には、アーム本体１１の下面に開口する有底の凹部１６が形成されている。凹部１６内には、ピボット９０が軸周りに回転可能に挿入される。図２に示すように、凹部１６内にピボット９０が挿入されると、周面部９７が凹部１６の内周面に当接可能に配置され、給油路９９の外側開口がアーム本体１１によってほぼ閉塞された状態になる。

アーム本体１１の下面のうち、凹部１６の開口縁の外周部には、円筒状のボス部１７が突出して形成されている。ボス部１７の外周面には、環状の係止溝１８が形成され、係止溝１８には、抜け止めリング３０がかしめにより固定されている。凹部１６内にピボット９０が正規に挿入されると、段差部９５がボス部１７の内周面に対向して配置され、且つ、抜け止めリング３０が段差部９５に当接することで、ピボット９０が凹部１６から抜け出すのが規制されるようになっている。

ここで、抜け止めリング３０は、金属板状をなし、円環状のリング本体３１（図３を参照）と、リング本体３１の外周縁から立ち上がるかしめ部３２とを有している。リング本体３１は、ボス部１７の下端面に当接可能に配置され、かしめ部３２は、かしめ加工によって内周側に屈曲されて、ボス部１７の係止溝１８に掛け止められるようになっている。

また、リング本体３１の内周縁には、凹部１６内にピボット９０が抜け止めされた状態で、摺動部９６の下端と対向する位置に、図３に示すように、摺動部９６から遠ざかる形状をなす導油部３３と、摺動部９６に近づく形状をなす受油部３４とが、周方向に分割して設けられている。実施例１の場合、導油部３３と受油部３４とが、周方向に等間隔で交互に複数配置されている。端的には、リング本体３１の内周縁に複数の導油部３３が凹み形成され、各導油部３３間に受油部３４が位置する構造になっている。また、平面視及び底面視において、導油部３３は曲線で縁取られて凹弧状をなし、受油部３４は曲線で縁取られて凸弧状をなしている。そして、受油部３４の内端（突出端）は、ピボット９０の抜け止め時に、摺動部９６に当接可能な位置まで近接して配置される。さらに、図２に示すように、凹部１６の内周面、段差部９５の斜面部分及び受油部３４の上面によって区画される断面略三角形の空間は、上方で給油路９９の出口に連通して給油路９９からのオイル（潤滑油）を留め置くことが可能な油溜まり空間４０として構成される。

続いて、ピボット９０の摺動部９６の摺動領域９８にオイルを供給する給油構造について説明する。
図２に示すように、給油構造は、シャフト給油孔７１と、アーム内給油孔１４と、凹部１６内におけるピボット９０の給油路９９と、受油部３４及び導油部３３とで構成されている。オイルは、シャフト給油孔７１からアーム内給油孔１４を経て凹部１６内に流入した後、給油路９９を流れ、さらに給油路９９の出口から流出して、受油部３４に受け止められるとともに、導油部３３を通って摺動部９６に至り、摺動部９６の上端側から摺動領域９８を潤滑する。この場合に、オイルは、受油部３４でいったん受け止められて油溜まり空間４０に貯留され、その状態で油溜まり空間４０から導油部３３を経て摺動部９６に至ることが可能となる。このため、導油部３３から摺動部９６へとオイルがダイレクトに流れるよりも、オイルが摺動部９６全体に均一に行き渡るようになる。

とくに、ピボット９０及び凹部１６の形成方向がＶバンクに沿って傾斜して配置されるため、仮に、ピボット９０の回転によって、導油部３３が傾斜方向下端に位置してしまうと、オイルが摺動部９６を潤滑せずにそのまま落下する可能性もある。しかし、実施例１の場合、導油部３３が周方向に複数設けられているのに加えて、受油部３４によってオイルがいったん受けられ、油溜まり空間４０に貯留された後、導油部３３に流入可能となっているため、導油部３３を介して摺動部９６の摺動領域９８を確実に潤滑することが可能となる。

以上説明したように、実施例１によれば、導油部３３と受油部３４とによって摺動部９６の摺動領域９８にオイルを確実に至らしめることができ、摺動部９６への潤滑の信頼性を向上させることができる。

また、導油部３３と受油部３４とが抜け止めリング３０に設けられているため、抜け止めリング３０に、ピボット９０を抜け止めする機能と摺動部９６の潤滑性を向上させる機能とを兼備させることが可能となる。したがって、両機能が別々の部材に備わるよりも、部品点数を削減することができ、全体の構成を簡素化することができる。

さらに、導油部３３と受油部３４とが周方向に等間隔で交互に設けられているため、抜け止めリング３０の周方向の方向性が無くなる。その結果、アーム本体１１に抜け止めリング３０を組み付けるに際し、抜け止めリング３０の向きを厳密に区別する必要がなく、組み付け作業性が良好となる。

＜実施例２＞
図４は、本発明の実施例２のロッカアーム１０Ａを示す。
実施例２の場合、導油部３３Ａは、抜け止めリング３０Ａのリング本体３１Ａの内周縁に１つだけ設けられている。具体的には、導油部３３Ａは、リング本体３１Ａの内周縁に凹弧状に小さく切り欠かれた形態で構成されている。また、リング本体３１Ａの内周のうち、導油部３３Ａを除く部分は、周方向に連続する受油部３４Ａとされている。ピボット９０が抜け止めリング３０Ａにより抜け止めされた状態では、受油部３４Ａは、摺動部９６に沿って周回して配置される。

Ｖバンクの場合、抜け止めリング３０Ａをアーム本体１１に組み付けるに際し、ピボット９０の傾斜方向上端側に導油部３３Ａが位置するようにすれば、給油路９９からのオイルは、導油部３３Ａに集められた後、導油部３３Ａを通して摺動部９６の重力方向上端側に至り、その重力方向上端側から滑落して摺動部９６全体に均一に行き渡るようになる。したがって、実施例２によれば、抜け止めリング３０Ａの組み付け方向を規制することにより、オイルを狙いの位置（摺動部９６の重力方向上端側）にピンポイントで無駄なく供給することができる。

＜実施例３＞
図５は、本発明の実施例３のロッカアーム１０Ｂを示す。
実施例３の場合、ロッカアーム１０Ｂのアーム本体１１Ｂからボス部１７が省略され、アーム本体１１Ｂの凹部１６Ｂの内周面開口側に、環状の抜止溝１９が形成されている。

抜け止めリング３０Ｂは、Ｃリングとして構成され、内外周を貫通する切り欠き部分に導油部３３Ｂが設けられ、導油部３３Ｂ以外の部分に受油部３４Ｂが設けられている。そして、抜け止めリング３０Ｂは、アーム本体１１Ｂの下方から凹部１６Ｂ内に挿入され、抜止溝１９に内側から弾性的に嵌着されることにより、自身が凹部１６Ｂ内に保持され、且つ、ピボット９０を抜け止め状態に保持する。実施例３によれば、アーム本体１１Ｂに抜け止めリング３０Ｂを容易に取り付けることができる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）給油路が、ピボットの外周面ではなく、アーム本体の凹部の内周面に形成されるものであってもよい。
（２）導油部と受油部とが、抜け止めリングではなく、ピボットの抜け止め機能を有しない専用部材に設けられるものであってもよい。
（３）ピボット及び凹部の形成方向が、上下方向（重力方向）に沿って配置されるものであってもよい。
（４）凹部内には、ピボットに代えて、筒状のボディに対して油圧により上下方向に移動するプランジャを備えたラッシュアジャスタが挿入されるものであってもよい。
（５）平面視及び底面視において、導油部が角凹状に形成され、受油部が角凸状に形成されるものであってもよい。
（６）給油路は、ピボット（又はラッシュアジャスタ）の外周面とアーム本体の凹部の内周面の少なくとも一方において、螺旋状に延びる形態である必要はなく、例えば、直線状に延びる形態であってもよく、あるいは蛇行して延びる形態であってもよい。

１０、１０Ａ、１０Ｂ…ロッカアーム
１１、１１Ｂ…アーム本体
１６、１６Ｂ…凹部
３０、３０Ａ、３０Ｂ…抜け止め部材
３３、３３Ａ、３３Ｂ…導油部
３４、３４Ａ、３４Ｂ…受油部
６３…バルブ
７０…ロッカシャフト
８０…プッシュロッド（受け部材）
９０…ピボット（支持部材）
９５…段差部（段差部分）
９６…摺動部
９９…給油路

Claims (5)

1. カムにより揺動されてバルブの開閉を行うロッカアームであって、
   下方に開口する凹部を有するアーム本体と、
   前記凹部内に回転可能に挿入され、下方に配置された受け部材に摺動可能に支持される摺動部を有する支持部材とを備え、
   前記支持部材の外周面と前記凹部の内周面の少なくとも一方には、前記摺動部に対して上方から潤滑油を供給するための給油路が設けられ、
   前記摺動部の上方で、且つ前記支持部材の外周面の周りには、前記給油路からの潤滑油を受け止める受油部と、前記潤滑油を前記摺動部に導く導油部とが、周方向に分割して設けられていることを特徴とするロッカアーム。
2. 前記アーム本体には、前記支持部材の外周面のうちの前記摺動部よりも上方の段差部分に当接することで前記支持部材の抜け止めをなす抜け止めリングが取り付けられ、前記受油部及び前記導油部が、前記抜け止めリングに設けられていることを特徴とする請求項１記載のロッカアーム。
3. 前記導油部と前記受油部とが、周方向に交互に複数設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のロッカアーム。
4. 前記導油部が、周方向の１箇所のみに設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のロッカアーム。
5. 前記支持部材及び前記凹部が、上下方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載のロッカアーム。

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