JP2016156293A - Lubrication structure of valve train - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、第1ロッカアームと第2ロッカアームとを選択的に連結又は非連結状態にする切換機構を備えた動弁機構の潤滑構造に関する。 The present invention relates to a lubrication structure for a valve operating mechanism including a switching mechanism that selectively connects or disconnects a first rocker arm and a second rocker arm.
エンジンの吸排気弁を開閉する動弁機構として、エンジンの運転状況に応じてバルブの開閉タイミングを変える可変バルブタイミング機構が知られている。可変バルブタイミング機構では、複数のロッカアームが並設され、互いに隣接するロッカアーム間の連結及び非連結状態が連結ピンを駆動する切換機構により切り換えられる。 As a valve operating mechanism that opens and closes an intake / exhaust valve of an engine, a variable valve timing mechanism that changes the opening / closing timing of the valve in accordance with the operating state of the engine is known. In the variable valve timing mechanism, a plurality of rocker arms are juxtaposed, and the connected and unconnected states between adjacent rocker arms are switched by a switching mechanism that drives a connecting pin.
このような可変バルブタイミング機構を備えたエンジンでは、潤滑すべき摺動部が増えるため、潤滑油の供給量が増大する。特に、連結ピンを駆動するために切換機構が潤滑油を作動油として利用する場合には、潤滑油の供給量が一層増加し、オイルポンプを大型化する必要がある。そこで本出願人は、潤滑油が必要最小限の油量で適切な箇所へ供給されるように、弁に当接する側のロッカアームに、ローラ(カムフォロワ)が受容される凹部を設けると共に、ロッカアーム軸に設けられた潤滑油供給路と凹部の底部とを連通する第1潤滑油路と、凹部の底部と連通し、且つ弁との当接部に向けて開口する第2潤滑油路とを設けた潤滑油構造を提案している(特許文献1)。 In an engine equipped with such a variable valve timing mechanism, the number of sliding parts to be lubricated increases, so the amount of lubricating oil supplied increases. In particular, when the switching mechanism uses the lubricating oil as the working oil in order to drive the connecting pin, the supply amount of the lubricating oil is further increased, and the oil pump needs to be enlarged. Accordingly, the present applicant has provided a recess for receiving a roller (cam follower) in the rocker arm on the side in contact with the valve so that the lubricating oil can be supplied to an appropriate place with the minimum necessary amount of oil, and the rocker arm shaft. Provided with a first lubricating oil passage that communicates with the bottom of the concave portion and a second lubricating oil passage that communicates with the bottom of the concave portion and opens toward the contact portion with the valve. Proposed a lubricating oil structure (Patent Document 1).
しかしながら、上記の潤滑油構造では、凹部内においてローラの外周面が第2潤滑油路側から第1潤滑油路側に向けて回転しており、ローラの外周面に付着した凹部内潤滑油がローラにより巻き上げられるため、第2潤滑油路に潤滑油が供給され難くなる。そのため、第2潤滑油路に十分な油量の潤滑油を供給するためには、油圧をある程度高くするか潤滑油の供給量をある程度多くする必要があった。つまり、供給油量の低減に更なる改善の余地があった。 However, in the lubricating oil structure described above, the outer peripheral surface of the roller rotates from the second lubricating oil passage side toward the first lubricating oil passage side in the concave portion, and the lubricating oil in the concave portion attached to the outer peripheral surface of the roller is caused by the roller. Since it winds up, it becomes difficult to supply lubricating oil to a 2nd lubricating oil path. For this reason, in order to supply a sufficient amount of lubricating oil to the second lubricating oil passage, it has been necessary to increase the hydraulic pressure to some extent or increase the amount of lubricating oil supplied to some extent. In other words, there was room for further improvement in reducing the amount of oil supplied.
本発明は、このような背景に鑑み、潤滑油供給路からロッカアームへの潤滑油の供給量を低減できると共に、ロッカアームの弁との当接部に十分な油量の潤滑油を供給できる動弁機構の潤滑構造を提供することを課題とする。 In view of such a background, the present invention can reduce the amount of lubricating oil supplied from the lubricating oil supply path to the rocker arm, and can supply a sufficient amount of lubricating oil to a contact portion of the rocker arm with the valve. It is an object to provide a lubrication structure for a mechanism.
このような課題を解決するために、本発明は、一端部(31)がロッカアーム軸(17a)により揺動自在に軸支されると共に他端部(32)が弁(11)に当接し、且つ中間部がカム軸(16a)のカム(15a)に当接するロッカアーム(13a)と、前記ロッカアーム軸に形成され、前記ロッカアームに潤滑油を供給する潤滑油供給路(21)とを有し、前記ロッカアームの中間部には、前記カム軸に向けて開口する凹部(35)と、前記凹部に受容され且つ前記カムに当接するローラ(34)とが設けられ、前記ロッカアームが、前記ロッカアーム軸に向けて開口し且つ前記凹部の底部(35a)と連通する第1潤滑油路(36)と、前記凹部の底部と連通し、且つ前記弁との当接部に向けて開口する第2潤滑油路(37)とを有し、前記ロッカアームが前記カムのベース円に当接している状態では前記潤滑油供給路と前記第1潤滑油路とが遮断され、前記ロッカアームが前記カムにより駆動されている時に前記潤滑油供給路と前記第1潤滑油路とが連通する動弁機構(10)の油路構造であって、前記凹部の底部(35a)が前記第1潤滑油路と前記第2潤滑油路とを連通する直線状の油路を含む構成とする。 In order to solve such a problem, in the present invention, one end (31) is pivotally supported by the rocker arm shaft (17a) and the other end (32) is in contact with the valve (11). And a rocker arm (13a) whose middle part contacts the cam (15a) of the cam shaft (16a), and a lubricating oil supply passage (21) formed on the rocker arm shaft and supplying lubricating oil to the rocker arm, A concave portion (35) that opens toward the cam shaft and a roller (34) that is received in the concave portion and abuts against the cam are provided in an intermediate portion of the rocker arm, and the rocker arm is attached to the rocker arm shaft. The first lubricating oil passage (36) that opens toward the bottom and communicates with the bottom (35a) of the recess, and the second lubricating oil that communicates with the bottom of the recess and opens toward the contact portion with the valve With road (37) When the rocker arm is in contact with the base circle of the cam, the lubricating oil supply path and the first lubricating oil path are cut off, and when the rocker arm is driven by the cam, the lubricating oil supply path and the An oil passage structure of a valve mechanism (10) communicating with a first lubricating oil passage, wherein a bottom (35a) of the recess communicates with the first lubricating oil passage and the second lubricating oil passage. It is set as the structure containing this oil path.
ここで、直線状の油路を含むとは、第1潤滑油路の開口と第2潤滑油路の開口とをローラ等により遮られることなく直線で結ぶことができる油路空間を形成することを意味する。 Here, including a straight oil passage means forming an oil passage space in which the opening of the first lubricating oil passage and the opening of the second lubricating oil passage can be connected in a straight line without being blocked by a roller or the like. Means.
この構成によれば、ロッカアームがカムのベース円に当接している状態では潤滑油供給路と第1潤滑油路とが遮断されるため、潤滑油供給路からロッカアームへ供給される潤滑油の油量が低減される。また、凹部の底部に貯留される潤滑油の第1潤滑油路から第2潤滑油路への流れがローラの回転により阻害されることが抑制されるため、凹部の底部から第2潤滑油路を介して十分な油量の潤滑油がロッカアームの弁との当接部へ供給される。 According to this configuration, since the lubricating oil supply path and the first lubricating oil path are cut off when the rocker arm is in contact with the base circle of the cam, the lubricating oil supplied to the rocker arm from the lubricating oil supply path is cut off. The amount is reduced. Further, since the flow of the lubricating oil stored in the bottom of the recess from the first lubricating oil path to the second lubricating oil path is prevented from being inhibited by the rotation of the roller, the second lubricating oil path from the bottom of the recess is suppressed. A sufficient amount of lubricating oil is supplied to the contact portion of the rocker arm with the valve.
また、上記の発明において、前記第1潤滑油路(36)の中心軸線の仮想延長線(36X)上に前記第2潤滑油路(37)が位置し、前記凹部(35)が前記第1潤滑油路の中心軸線の仮想延長線に平行な底面(35b)を有し、前記凹部の底部(35a)が前記第1潤滑油路と協働して前記第2潤滑油路に向く直線状の油路をなす構成とするとよい。 In the above invention, the second lubricating oil passage (37) is located on a virtual extension line (36X) of the central axis of the first lubricating oil passage (36), and the concave portion (35) is the first lubricating oil passage (36). A linear shape having a bottom surface (35b) parallel to a virtual extension line of the central axis of the lubricating oil passage, and a bottom portion (35a) of the recess cooperating with the first lubricating oil passage and facing the second lubricating oil passage It is good to make the structure which makes this oil path.
この構成によれば、凹部の底部と第1潤滑油路とが直線状の油路をなすため、第1潤滑油路から噴出される潤滑油が凹部を透って第2潤滑油路に到達し易くなり、第2潤滑油路からロッカアームの弁との当接部に潤滑油がより確実に供給される。 According to this configuration, since the bottom of the recess and the first lubricating oil passage form a straight oil passage, the lubricating oil ejected from the first lubricating oil passage reaches the second lubricating oil passage through the recess. Therefore, the lubricating oil is more reliably supplied from the second lubricating oil passage to the contact portion with the valve of the rocker arm.
また、上記の発明において、前記ローラ(34)が前記第1潤滑油路(36)の中心軸線の仮想延長線(36X)に交わらない位置に設けられている構成とするとよい。 In the above invention, the roller (34) may be provided at a position not intersecting with a virtual extension line (36X) of the central axis of the first lubricating oil passage (36).
この構成によれば、凹部の底部に貯留された潤滑油のローラの回転による巻き上げが抑制され、潤滑油が第2潤滑油路に供給され易くなるため、凹部に供給する油量を少なくしても十分な量の潤滑油がロッカアームの弁との当接部に供給される。 According to this configuration, the rolling-up of the lubricating oil stored in the bottom of the concave portion is suppressed and the lubricating oil is easily supplied to the second lubricating oil passage, so the amount of oil supplied to the concave portion is reduced. However, a sufficient amount of lubricating oil is supplied to the contact portion of the rocker arm with the valve.
また、上記の発明において、前記凹部の底面と前記ローラとが最も近接する部分の隙間(G)が前記第1潤滑油路(36)の直径(D1)以上である構成とするとよい。 In the above invention, the gap (G) at the portion where the bottom surface of the recess and the roller are closest may be larger than the diameter (D1) of the first lubricating oil passage (36).
この構成によれば、凹部の底部に形成される油路(油路をなす空間)の断面積が大きくなり、ローラにより第1潤滑油路側に引き戻されない潤滑油が多くなるため、潤滑油が第2潤滑油路に供給され易くなる。 According to this configuration, the cross-sectional area of the oil passage (space forming the oil passage) formed at the bottom of the concave portion is increased, and the amount of lubricating oil that is not pulled back to the first lubricating oil passage side by the roller increases. It becomes easy to be supplied to the second lubricating oil passage.
また、上記の発明において、前記ロッカアーム(13a)の前記凹部(35)を画成する前記他端部(32)側の側面(36d)が、前記第2潤滑油路の開口端に向けて前記凹部の幅を狭くする円弧状面である構成とするとよい。 In the above invention, the side surface (36d) on the other end (32) side that defines the recess (35) of the rocker arm (13a) is directed toward the opening end of the second lubricating oil passage. It is good to set it as the structure which is an arc-shaped surface which narrows the width | variety of a recessed part.
この構成によれば、ローラの回転により巻き上げられ、ロッカアームの他端側に位置する凹部の壁面に付着した潤滑油が円弧状面を伝って第2潤滑油路に案内されるため、ロッカアーム軸からの潤滑油量を低減しても十分な潤滑が得られる。これにより、動弁機構の長寿命化や、潤滑油量の削減、オイルポンプの小型化及び長寿命化が図れる。 According to this configuration, the lubricating oil wound up by the rotation of the roller and adhering to the wall surface of the recess located on the other end side of the rocker arm is guided to the second lubricating oil passage along the arcuate surface. Even if the amount of lubricating oil is reduced, sufficient lubrication can be obtained. As a result, it is possible to extend the life of the valve mechanism, reduce the amount of lubricating oil, reduce the size of the oil pump, and extend the life.
また、上記の発明において、前記ロッカアーム(15a)に隣接して配置され、一端部(41)が前記ロッカアーム軸(17a)により揺動自在に軸支されると共に他端部(42)がロストモーションスプリング(50)に当接する補助ロッカアーム(13b)と、前記ロッカアームと前記補助ロッカアームとを作動油の供給により選択的に連結又は非連結状態にする切換機構(10a)とを更に有し、前記潤滑油供給路(21)が前記切換機構の作動油供給油路を兼ねる構成とするとよい。 In the above invention, the rocker arm (15a) is disposed adjacently, and one end (41) is pivotally supported by the rocker arm shaft (17a) and the other end (42) is lost motion. An auxiliary rocker arm (13b) that contacts the spring (50); and a switching mechanism (10a) that selectively connects or disconnects the rocker arm and the auxiliary rocker arm by supplying hydraulic oil. The oil supply path (21) may serve as the hydraulic oil supply oil path of the switching mechanism.
この構成によれば、ロッカアーム軸に形成される油路の本数が少なくなり、ロッカアーム軸の構成が簡単になる。また、油路の本数が少なくなることで、油圧回路も簡単になる。なお、凹部の底部が第1潤滑油路と第2潤滑油路とを連通する直線状の油路をなし、凹部に潤滑油が溜まり易い構造となっているため、切換機構が作動していない期間も凹部に貯留された潤滑油によりローラ及び弁との当接部は潤滑される。 According to this configuration, the number of oil passages formed on the rocker arm shaft is reduced, and the configuration of the rocker arm shaft is simplified. In addition, the hydraulic circuit is simplified by reducing the number of oil passages. Note that the bottom of the recess forms a linear oil path that connects the first lubricating oil path and the second lubricating oil path, and the lubricating oil easily accumulates in the recess, so the switching mechanism is not operating. During the period, the abutting portion with the roller and the valve is lubricated by the lubricating oil stored in the recess.
このように本発明によれば、潤滑油供給路からロッカアームへの潤滑油の供給量を低減できると共に、ロッカアームの弁との当接部に十分な油量の潤滑油を供給できる動弁機構の潤滑構造を提供することができる。 Thus, according to the present invention, the amount of lubricating oil supplied from the lubricating oil supply path to the rocker arm can be reduced, and a sufficient amount of lubricating oil can be supplied to the abutting portion of the rocker arm with the valve. A lubrication structure can be provided.
以下、図面を参照して、本発明を自動車用のエンジン1に適用した実施形態について詳細に説明する。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an
図1及び図2に示されるように、エンジン1は、複数のシリンダ(図示せず)を画成するシリンダブロック2と、シリンダブロック2の上部に接合されるシリンダヘッド3と、シリンダブロック2の下部に接合され、シリンダブロック2と協働してクランクケースを構成するロアブロック4とをエンジン本体として備えている。また、エンジン1は、シリンダヘッド3の上部に接合され、シリンダヘッド3と協働して動弁室を画成するヘッドカバー5と、ロアブロック4の下部に接合されるオイルパン6とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
なお、図1では、エンジン1が直列4気筒として示されているが、適用対象のエンジン1の気筒列や気筒数は任意であってよい。また、図1〜図3では、シリンダ軸線が鉛直方向を沿う向きでエンジン1が示されているが、自動車に搭載された状態のエンジン1の向きはこれに限られるものではない。
In FIG. 1, the
クランクケース内には、気筒列方向に沿って延在するクランク軸7が収容されている。クランク軸7は、エンジン本体により回転自在に支持され、エンジン本体から突出している。エンジン本体のクランク軸方向の一端側には、図2に示されるように、タイミングトレーン機構8を構成するタイミングチェーン8aが設けられている。タイミングトレーン機構8は、エンジン本体の側面に接合されたチェーンケース9により覆われている。
A crankshaft 7 extending along the cylinder row direction is accommodated in the crankcase. The crankshaft 7 is rotatably supported by the engine body and protrudes from the engine body. As shown in FIG. 2, a
タイミングチェーン8aは、クランク軸7の軸線方向端部(エンジン本体から突出した部分)に固着されたプーリ8bと、ヘッドカバー5内に受容されているカム軸(図3参照)に固着されたプーリとに亘って巻き掛けられている。なお、タイミングチェーン8aをガイドするチェーンガイド8cと、タイミングチェーン8aに所定の張力を付与するテンショナ8dとがエンジン本体に設けられている。
The
図3に示すように、シリンダヘッド3の下面には、シリンダに対応する位置に燃焼室凹部3aが形成されている。また、シリンダヘッド3には、気筒列方向に沿う一側面に開口すると共に燃焼室凹部3aに開口する吸気通路3bと、燃焼室凹部3aに開口すると共に気筒列方向に沿う他側面に開口する排気通路3cとが形成されている。本実施形態では、気筒毎に2つの吸気通路3bと2つの排気通路3cとが形成されている。シリンダヘッド3には、吸気通路3bを開閉する複数(本実施形態では8本)の吸気弁11及び排気通路3cを開閉する複数(本実施形態では8本)の排気弁12が摺動可能に設けられている。これらの吸気弁11及び排気弁12を開閉駆動する動弁機構10が動弁室に設けられる。
As shown in FIG. 3, a
動弁機構10は、クランク軸7と平行に配置された吸気カム軸16a及び排気カム軸16b、吸気カム軸16aと吸気弁11との間に設けられ、吸気カム軸16aにより駆動されて吸気弁11を開閉弁するロッカアーム13、排気カム軸16bと排気弁12との間に設けられ、排気カム軸16bにより駆動されて排気弁12を開閉弁するロッカアーム14等を主要素として備えている。吸気カム軸16a及び排気カム軸16bは、タイミングトレーン機構8によってクランク軸7の2分の1の回転速度でクランク軸7と同期して回転駆動される。また、本実施形態の動弁機構10は、複数の並設されたロッカアーム13を選択的に連結又は非連結状態にする切換機構としての可変バルブタイミング機構10aを有している。
The
以下、動弁機構10及び可変バルブタイミング機構10aの構造について図3及び図4を参照して説明する。
Hereinafter, the structure of the
本実施形態の可変バルブタイミング機構10aは、吸気弁11を2ステージ(低速、高速)に分けてリフト量及び開弁タイミングを変化させるものである。吸気カム軸16aには、気筒毎に2本ずつ設けられた吸気弁11を駆動する2つの低速カム15a、15aと、低速カム15a、15aの間に配置され、低速カム15aと異なるカムプロフィールを有する高速カム15bとが1本の一体的に設けられている。なお、排気弁12に対しては1種類のカムプロフィールを有する15c(図3)が排気カム軸16bに一体的に設けられている。
The variable
吸気弁用のロッカアーム13は、一端(図中に右端)をロッカアーム軸17aに枢支されており、図4に示されるように、対応する低速カム15aによりカム駆動され、且つ対応する吸気弁11の軸線方向端に当接する2つの駆動ロッカアーム13a、13aと、これらの駆動ロッカアーム13a、13aの間にこれらに隣接して配置され、高速カム15bに当接してカム駆動される補助ロッカアーム13bとにより構成されている。
One end (right end in the figure) of the
また、駆動ロッカアーム13a、13aのそれぞれには互いに対向する向きに開口し、且つ同一孔径の有底筒孔18a、18aが設けられており、それらの間に配置されている補助ロッカアーム13bには各有底筒孔18a、18aと同一径の貫通孔18bが設けられている。これらの有底筒孔18a、18a及び貫通孔18bは、各ロッカアーム13(13a〜13c)が駆動されていない状態で互いに同軸に配列される。
Each of the
一方(図4の左端)の駆動ロッカアーム13aの有底筒孔18aと補助ロッカアーム13bの貫通孔18bとには、それぞれの孔18の軸線方向長さと同一長さの連結ピン19a、19bが軸線方向に摺動自在に設けられている。他方(図4の右端)の駆動ロッカアーム13aの有底筒孔18aには、有底筒孔18aの軸線方向長さよりも短い短軸ピン19cが軸線方向に摺動自在に設けられている。短軸ピン19cは圧縮コイルばね20により連結ピン19a、19bに向けて常時付勢されている。これら各ピン19(19a〜19c)はそれぞれ同一径に形成されている。
On the other hand (left end in FIG. 4), the bottomed
また、ロッカアーム軸17aには、図3に併せて示されるように、軸線方向に延在する1本の潤滑油供給路21が設けられている。潤滑油供給路21は、ロッカアーム13に潤滑油を供給すると共に、連結ピン19aが収容された側(左端)の有底筒孔18aの底面部と連通しており、可変バルブタイミング機構10aの作動油供給路を兼ねている。なお、ロッカアーム13に対する潤滑油路の詳細については後述する。
Further, as shown in FIG. 3, the
潤滑油供給路21からの油圧が供給されない状態(或いは油圧が低い状態)では、短軸ピン19cが圧縮コイルばね20により連結ピン19a、19bに向けてばね付勢され、左側の連結ピン19aが有底筒孔18aの底面に当接する。この状態では、各ピン19(19a〜19c)がそれぞれ対応する各孔18(18a、18b、18a)に埋没状態になり、各ロッカアーム13はそれぞれ独立に揺動し得る。
In a state where the oil pressure from the lubricating
これに対し、潤滑油供給路21を介して作動油圧が左側の有底筒孔18aの底面部に選択的に供給されることにより、これらの連結ピン19a、19bが圧縮コイルばね20の付勢力に抗して短軸ピン19c側に変位する。これにより、左側の連結ピン19aの一部が貫通孔18bに進入して左端の駆動ロッカアーム13aと補助ロッカアーム13bとが連結され、右側の連結ピン19aの一部が有底筒孔18aに進入して補助ロッカアーム13bと他方(右側)の駆動ロッカアーム13aとが連結される。
On the other hand, the operating oil pressure is selectively supplied to the bottom surface portion of the left bottomed
これらの各状態により上記した2つのステージが実現される。なお、油圧回路は、作動油圧を供給するオン状態と作動油圧を供給しないオフ状態とを切り換えられる簡単な構成であってよく、オイルポンプ又はメインギャラリに連通する油路と、油路に設けられた切換弁とにより構成することができる。油圧回路は、ロッカアーム13に潤滑油が常時供給されるように、可変バルブタイミング機構10aがオフ状態の時でも作動油圧よりも低い油圧を供給する構成とされる。
Each of these states implements the two stages described above. The hydraulic circuit may have a simple configuration capable of switching between an on state in which the operating oil pressure is supplied and an off state in which the operating oil pressure is not supplied, and is provided in an oil passage communicating with the oil pump or the main gallery, And a switching valve. The hydraulic circuit is configured to supply an oil pressure lower than the operating oil pressure even when the variable
次に、各ロッカアーム13の形状及び潤滑構造についてその概略を説明する。
Next, the outline of the shape and lubricating structure of each
図5に示されるように、ロッカアーム軸17aの中心部には上記の通り潤滑油供給路21が形成されている。潤滑油供給路21を画成する周壁(ロッカアーム軸17a)には、駆動ロッカアーム13aとの摺動部に潤滑油を供給すべく外周面に開口する半径方向油路21a(潤滑油供給路21の一部)が形成されている。
As shown in FIG. 5, the lubricating
駆動ロッカアーム13aは、ロッカアーム軸17aにより軸支された基端部31から吸気弁11の軸線方向端に対向し得る位置まで延出されており、その延出端部32には、吸気弁11の軸線方向端に当接するアジャストスクリュー33が設けられている。駆動ロッカアーム13aの中間部には、低速カム15aに転接するカムフォロワとなるローラ34が回転自在に軸支されている。また、駆動ロッカアーム13aの中間部には、ローラ34の低速カム15aと当接する部分を除いたほぼ全体を受容する凹部35がカム軸に向けて開口するように設けられている。
The
駆動ロッカアーム13aの基端部31は筒状を呈しており、その内周面がロッカアーム軸17aの外周面に摺接する。駆動ロッカアーム13aの基端部31には、ロッカアーム軸17aに向けて内周面に開口すると共に凹部35の底部35aと連通するように径方向に貫通する第1潤滑油路36が形成されている。なお、底部35aとは、凹部35のうち開口と相反する側の空間部分を意味している。
The
第1潤滑油路36は、図5(a)に示されるようにローラ34が低速カム15aのベース円に当接する状態では半径方向油路21aと連通しない位置であって、図5(b)に示されるようにローラ34が低速カム15aのカム山に当接し、駆動ロッカアーム13aが低速カム15aにより駆動されている時に半径方向油路21aと連通位置に形成されている。本実施形態では、駆動ロッカアーム13aの揺動角度、即ちバルブリフト量が最も大きくなるクランク角を中心として所定のクランク角度範囲でのみ半径方向油路21aと連通するように、第1潤滑油路36の位置及び断面寸法が設定されている。これにより潤滑油の供給量の低減が図られている。
As shown in FIG. 5A, the first
また、駆動ロッカアーム13aの延出端部32には、凹部35の底部35aと連通し、アジャストスクリュー33と吸気弁11の軸線方向端との当接部に向けて開口する第2潤滑油路37が設けられている。
The
このように形成された駆動ロッカアーム13aによれば、図5(a)の矢印Aに示されるように低速カム15aが回転して図5(b)に示される低速カム15aのカム山により押されて揺動した時に、半径方向油路21aと第1潤滑油路36とが連通し、潤滑油供給路21から第1潤滑油路36に図の矢印に示されるように潤滑油が送り出される。また、第1潤滑油路36から凹部35の底部35aに供給された潤滑油は、第2潤滑油路37を介してアジャストスクリュー33と吸気弁11との当接部に供給される。更に、凹部35に貯留された潤滑油又は凹部35内で飛散する潤滑油は、ローラ34の外周面に付着し、低速カム15aの矢印A方向の回転によりローラ34が矢印B方向に回転することによって低速カム15aとの当接部に供給される。なお、第1潤滑油路36は凹部35の底部35aに連通するため、凹部35内に溜まるコンタミネーション等を流し出す機能も有している。
According to the
図6に示されるように、補助ロッカアーム13bに対応する位置においても、潤滑油供給路21を画成する周壁(ロッカアーム軸17a)には、補助ロッカアーム13bとの摺動部に潤滑油を供給すべく外周面に開口する半径方向油路21bが設けられている。
As shown in FIG. 6, the lubricating oil is supplied to the sliding portion with the
補助ロッカアーム13bは、ロッカアーム軸17aにより軸支された基端部41から高速カム15bに対応する位置まで延出されている。補助ロッカアーム13bの延出部42には、上記と同様にローラ44を受容する凹部45が設けられる共に、ロストモーションスプリング50に当接する分岐部43が設けられている。なお、ロストモーションスプリング50は、吸気弁11による戻し方向のばね付勢力が作用しない補助ロッカアーム13bのばたつきを抑制するためのものである。
The
また、補助ロッカアーム13bの基端部41は筒状を呈しており、その内周面がロッカアーム軸17aの外周面に摺接する。補助ロッカアーム13bの基端部41の内周面には、所定の角度範囲に亘る円弧溝46aが設けられている。円弧溝46aの周方向一端部は、図6(a)に示されるように、ローラ44が高速カム15bのベース円に当接した状態では半径方向油路21bと連通しない位置に配置されており、円弧溝46aの周方向他端部は、ローラ44と高速カム15bとの当接部に向けて開口する吐出路46bと連通している。これら円弧溝46aと吐出路46bとにより、潤滑油供給路21から供給される潤滑油をローラ44と高速カム15bとの当接部に供給する第3潤滑油路46が構成されている。
Further, the
このように形成された補助ロッカアーム13bによれば、図6(a)の矢印Aに示されるように高速カム15bが回転して図6(b)に示される高速カム15bのカム山により押されて揺動した状態で、半径方向油路21bと円弧溝46aの周方向一端部とが連通し、潤滑油供給路21から円弧溝46aに図の矢印に示されるように潤滑油が送り出される。これにより、円弧溝46a内の潤滑油が吐出路46bから図の矢印Cに示されるようにローラ44と高速カム15bとの当接部に向けて送り出され、ローラ44と高速カム15bとの当接部に対する潤滑油の供給が良好に行われる。なお、ロストモーションスプリング50との当接部には、ローラ44の外周面に付着して高速カム15bとの当接部に供給された潤滑油が矢印Dに示されるように分岐部43を伝わり落ちて供給される。
According to the
このように、図5に示される駆動ロッカアーム13aでは、吸気弁11との当接部に吸気弁11から大きな荷重が加わるため、アジャストスクリュー33と吸気弁11の軸線方向端との当接部に対して潤滑油を主として供給するとよく、上記構造により、凹部35に貯留された潤滑油を、第2潤滑油路37を介して積極的に供給することができる。一方、図6に示される補助ロッカアーム13bでは、高速カム15bが各カムの中で大きなカム(変位大)であることから、高速カム15bとの当接部に高速カム15bから大きな荷重が加わるため、ローラ44と高速カム15bとの当接部に対して潤滑油を主として供給するとよく、上記構造により、円弧溝46aに送り出された潤滑油を、吐出路46bを介して積極的に供給することができる。
In this manner, in the
次に、本発明に係る駆動ロッカアーム13aの形状及び潤滑構造についてその詳細を説明する。
Next, details of the shape and lubrication structure of the
図7に示されるように、駆動ロッカアーム13aに形成された凹部35は、ローラ34の外周面に沿う形状ではなく、底部35aが平坦な底面36bを有するバスタブ形状とされている。凹部35の基端部31側の側面36c及び延出端部32側の側面36dは、同断面において直線状とされており、これらの側面36c、36dと底面36bとは湾曲面36e、36eにより接続されている。そして、凹部35の延出端部32側の側面36d及び湾曲面36eは、図8に示されるように、第2潤滑油路37の開口端に向けて前記凹部35の幅を狭くする円弧状面となっている。
As shown in FIG. 7, the
図7に示されるように、第1潤滑油路36は、基端部31側の湾曲面36eに開口するように駆動ロッカアーム13aの基端側からドリル加工により形成される。そのため、第1潤滑油路36は円形断面を有しており、基端部31におけるロッカアーム軸17aに対して第1潤滑油路36と相反する側にも第1潤滑油路36を形成する際にできた加工孔38が残っている。第2潤滑油路37は、延出端部32側の湾曲面36eに開口するようにドリル加工により形成される。そのため、第2潤滑油路37も円形断面とされている。
As shown in FIG. 7, the first
また、第1潤滑油路36は、その中心軸線の仮想延長線36Xが凹部35の底面36bと平行となるように形成されている。そして第2潤滑油路37は、第1潤滑油路36の中心軸線の仮想延長線36X上で湾曲面36eに開口する位置に配置されている。また、凹部35は、底面36bとローラ34とが最も近接する部分の隙間Gが第1潤滑油路36の直径D1以上となる深さに形成されている。更に、ローラ34は、第1潤滑油路36の中心軸線の仮想延長線36Xに交わらない位置に配置されている。従って、凹部35の底部35aが第1潤滑油路36と第2潤滑油路37とを連通する直線状の油路を含んでいる。
Further, the first
なお、本明細書において、直線状の油路を含む又はなすとは、第1潤滑油路36の開口と第2潤滑油路37の開口とをローラ34等により遮られることなく直線で結ぶことができる油路空間を形成することを意味する。つまり、本実施形態では、第1潤滑油路36の開口における中心と第2潤滑油路37の開口における中心とをローラ34により遮られることなく直線で結ぶことができる油路空間が凹部35により形成されているが、例えば、第1潤滑油路36の開口の底面36b寄りの端部と第2潤滑油路37の開口の底面36b寄りの端部とをローラ34等により遮られることなく直線で結ぶことができる油路空間が形成されていれば直線状の油路を含んでいる又はなしていると言える。
In this specification, including or forming a linear oil passage means that the opening of the first
このように、凹部35の底部35aが第1潤滑油路36と第2潤滑油路37とを連通する直線状の油路をなすことにより、凹部35の底部35aに貯留される潤滑油の第1潤滑油路36から第2潤滑油路37への流れがローラ34の回転により阻害されることが抑制される。そのため、凹部35の底部35aから第2潤滑油路37を介して十分な油量の潤滑油が駆動ロッカアーム13aの吸気弁11との当接部へ供給される。
In this way, the bottom 35a of the
そして本実施形態では、第1潤滑油路36の中心軸線の仮想延長線36X上に第2潤滑油路37が位置し、凹部35が第1潤滑油路36の中心軸線の仮想延長線36Xに平行な底面36bを有している。これにより、凹部35の底部35aが第1潤滑油路36と協働して第2潤滑油路37に向く直線状の油路をなしている。そのため、第1潤滑油路36から噴出される潤滑油が凹部35を通って第2潤滑油路37に到達し易くなり、第2潤滑油路37から駆動ロッカアーム13aの吸気弁11との当接部に潤滑油がより確実に供給される。
In the present embodiment, the second
また、ローラ34が第1潤滑油路36の中心軸線の仮想延長線36Xに交わらない位置に設けられるため、凹部35の底部35aに貯留された潤滑油のローラ34の回転による巻き上げが抑制される。これにより、潤滑油が第2潤滑油路37に供給され易くなるため、凹部35に供給する油量を少なくしても十分な量の潤滑油が駆動ロッカアーム13aの吸気弁11との当接部に供給される。
Further, since the
更に、凹部35の底面36bとローラ34とが最も近接する部分の隙間Gが第1潤滑油路36の直径D1以上であるため、凹部35の底部35aに形成される油路(油路をなす空間)の断面積が大きくなり、ローラ34により第1潤滑油路36側に引き戻されない潤滑油が多くなる。これによっても、潤滑油が第2潤滑油路37に供給され易くなる。
Further, since the gap G where the
また、図8に示されるように、駆動ロッカアーム13aの凹部35を画成する延出端部32側の側面36d及び湾曲面36eが、第2潤滑油路37の開口端に向けて凹部35の幅を狭くする円弧状面とされているため、ローラ34の回転により巻き上げられ、駆動ロッカアーム13aの他端側に位置する凹部35の壁面に付着した潤滑油が円弧状面を伝って第2潤滑油路37に案内される。従って、ロッカアーム軸17aからの潤滑油量を低減しても十分な潤滑が得られ、これにより動弁機構10の長寿命化や潤滑油量の削減、オイルポンプの小型化及び長寿命化が図られる。
Further, as shown in FIG. 8, the
また、本実施形態では、図6に示されるように、基端部41がロッカアーム軸17aにより揺動自在に軸支されると共に延出部42がロストモーションスプリング50に当接する補助ロッカアーム13bが駆動ロッカアーム13aに隣接して設けられ、図4に示される駆動ロッカアーム13aと補助ロッカアーム13bとを作動油の供給により選択的に連結又は非連結状態にする可変バルブタイミング機構10aが設けられているが、上記のように潤滑油の供給量が少ないため、潤滑油供給路21が可変バルブタイミング機構10aの作動油供給油路を兼ねることが可能になる。これにより、ロッカアーム軸17aに形成される油路の本数が少なくなり、ロッカアーム軸17aの構成が簡単になる上、油路を仕切る別部材や仕切り壁が必要ないため、ロッカアーム軸17aの軽量化及びコストダウンが可能である。また、油路の本数が少なくなることで、油圧回路も簡単になる。なお、上記のように潤滑油としての供給量が少ないため、可変バルブタイミング機構10aの作動や応答性に与える影響は小さい。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the
なお、ローラ34の回転方向は上記実施形態で例示したのと逆回転であってもよく、ローラ34の回転が逆の場合には、第2潤滑油路37に供給される潤滑油量を一層増加させることができる。また、上記実施形態では吸気弁11側のロッカアーム構造について示したが、排気弁12側にも同様に適用可能である。
The rotation direction of the
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、一例として自動車用のエンジン1に本発明を適用したが、鉄道車両や航空機などにも広く適用することができる。また、各部材や部位の具体的構成や配置、数量、角度など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。一方、上記実施形態に示した動弁機構10の潤滑構造の各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択することができる。
Although the description of the specific embodiment is finished as described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be widely modified. For example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to the
1 エンジン
10 動弁機構
10a 可変バルブタイミング機構(切換機構)
11 吸気弁
13a 駆動ロッカアーム
13b 補助ロッカアーム
15a 低速カム
16a 吸気カム軸
17a ロッカアーム軸
21 潤滑油供給路
31 基端部(一端部)
32 延出端部(他端部)
34 ローラ
35 凹部
35a 底部
35b 底面
35d 側面(他端部側の側面)
36 第1潤滑油路
36X 第1潤滑油路の中心軸線の仮想延長線
37 第2潤滑油路
41 基端部(一端部)
42 延出部(他端部)
50 ロストモーションスプリング
D1 第1潤滑油路の直径
G 隙間
1
11
32 Extension end (other end)
34
36 First lubricating oil path 36X Virtual extension line of central axis of first
42 Extension (other end)
50 Lost motion spring D1 Diameter of first lubricating oil passage G Gap
Claims (6)
前記ロッカアーム軸に形成され、前記ロッカアームに潤滑油を供給する潤滑油供給路と
を有し、
前記ロッカアームの中間部には、前記カム軸に向けて開口する凹部と、前記凹部に受容され且つ前記カムに当接するローラとが設けられ、
前記ロッカアームが、前記ロッカアーム軸に向けて開口し且つ前記凹部の底部と連通する第1潤滑油路と、前記凹部の底部と連通し、且つ前記弁との当接部に向けて開口する第2潤滑油路とを有し、
前記ロッカアームが前記カムのベース円に当接している状態では前記潤滑油供給路と前記第1潤滑油路とが遮断され、前記ロッカアームが前記カムにより駆動されている時に前記潤滑油供給路と前記第1潤滑油路とが連通する動弁機構の油路構造であって、
前記凹部の底部が前記第1潤滑油路と前記第2潤滑油路とを連通する直線状の油路をなすことを特徴とする動弁機構の油路構造。 A rocker arm whose one end is pivotally supported by a rocker arm shaft and whose other end is in contact with the valve and whose intermediate portion is in contact with the cam of the camshaft;
A lubricating oil supply passage formed on the rocker arm shaft and supplying lubricating oil to the rocker arm;
A concave portion that opens toward the cam shaft and a roller that is received in the concave portion and contacts the cam are provided in an intermediate portion of the rocker arm.
The rocker arm opens toward the rocker arm shaft and communicates with the bottom of the recess, and communicates with the bottom of the recess and opens toward the contact portion with the valve. A lubricating oil passage,
When the rocker arm is in contact with the base circle of the cam, the lubricating oil supply path and the first lubricating oil path are cut off, and when the rocker arm is driven by the cam, the lubricating oil supply path and the An oil passage structure of a valve mechanism that communicates with the first lubricating oil passage,
An oil passage structure of a valve mechanism, wherein a bottom portion of the concave portion forms a linear oil passage communicating the first lubricating oil passage and the second lubricating oil passage.
前記凹部が前記第1潤滑油路の中心軸線の仮想延長線に平行な底面を有し、
前記凹部の底部が前記第1潤滑油路と協働して前記第2潤滑油路に向く直線状の油路をなすことを特徴とする請求項1に記載の動弁機構の潤滑構造。 The second lubricating oil passage is located on a virtual extension line of the central axis of the first lubricating oil passage;
The concave portion has a bottom surface parallel to a virtual extension line of the central axis of the first lubricating oil passage;
2. The lubricating structure for a valve operating mechanism according to claim 1, wherein a bottom portion of the concave portion forms a linear oil passage facing the second lubricating oil passage in cooperation with the first lubricating oil passage.
前記ロッカアームと前記補助ロッカアームとを作動油の供給により選択的に連結又は非連結状態にする切換機構とを更に有し、
前記潤滑油供給路が前記切換機構の作動油供給油路を兼ねることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の動弁機構の油路構造。 An auxiliary rocker arm disposed adjacent to the rocker arm, one end of which is pivotally supported by the rocker arm shaft and the other end abutting against the lost motion spring;
A switching mechanism for selectively connecting or disconnecting the rocker arm and the auxiliary rocker arm by supplying hydraulic oil;
The oil passage structure of the valve operating mechanism according to any one of claims 1 to 5, wherein the lubricating oil supply passage also serves as a hydraulic oil supply oil passage for the switching mechanism.
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