JP4155117B2 - ロッカシャフト - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロッカアームを支持するロッカシャフトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用エンジンのロッカシャフト内部には、ピストン，シリンダなどの摺動部分などの回転運動を行っている部分に潤滑用オイルを供給するための油路が形成されている。バルブ開閉作用は、エンジン回転が速くなるにつれガスに流体としての慣性がつくため、低速回転のときと事情が変わってくる。高速回転ほどバルブの開いている時間を長くすると共に、排気バルブが閉じる前に吸気バルブが開くようにしてある。このバルブを油圧制御しているのが可変動弁機構であり、エンジンの高速回転時と低速回転時とにおいては、吸気バルブと排気バルブの開閉期間及び開閉量を変化させる。この制御用のオイルを供給するための油路もロッカシャフト内に形成されている。従って、この場合ロッカシャフト内部には潤滑用オイルと制御用オイルの２系統のオイル通路を軸方向に沿って形成させる必要がある。
【０００３】
このようなロッカシャフトの取り付け方法としては、ロッカシャフトに孔を開けてボルト等でホルダを用いてシリンダヘッド上部に取り付けるのが一般的である。
【０００４】
特開平８−１５０４１２号公報にはロッカシャフトの一例が示されている。図６にはそのロッカシャフトの取り付け方法を示す。
【０００５】
ロッカシャフト１０１は、内部管１０２と円筒状の外部管１０３とからなり、前記内部管１０２の内側に第１の空間（オイル通路）１０４を有し、前記内部管１０２の凹部１０６と前記外部管１０３の内周面との間に第２の空間（オイル通路）１０５を有し２つの油路を形成する。前記ロッカシャフト１０１にボルト孔１０７を開口する。
【０００６】
この際に、ボルト孔１０７は、前記ロッカシャフト１０１の断面の中心Ｏｒよりオフセットして開けられている。図中、Ｏｂが前記ボルト孔１０７の中心線を示す。これは、前記ロッカシャフト１０１内に形成する２つのオイル通路１０４，１０５が連通してオイルが漏れるのを防ぐためである。
【０００７】
ところが、前述のように、前記ボルト穴１０７が前記ロッカシャフト１０１の中心Ｏｒからオフセットされているため、ボルト１０８のみで前記ロッカシャフト１０１を固定すると充分な支持剛性を確保することができない。そのため、図６に示すシリンダヘッド１０９の上部に取り付けられるホルダ１１０を用いて支持剛性の向上を図ることができるが、コスト増加となってしまう。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−１５０４１２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開平８−１５０４１２号公報に記載の「内部仕切り壁をもつ管及び製造方法」は、ロッカシャフトにおける複数に軸方向の油路及びその製造方法についての改善であって、ロッカシャフトの支持剛性の向上については触れられていない。
【００１０】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、ロッカシャフトの支持剛性向上による動弁系の良化と部品点数及び加工工数を減らしコスト削減を求めたロッカシャフトを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する第１の発明は、軸本体にその軸方向に延びる潤滑用オイル通路及び制御用オイル通路が形成されたロッカシャフトにおいて、前記軸本体の中心線に略直交するようにボルト孔を形成し、前記ボルト孔により前記オイル用オイル通路と前記制御用オイル通路とが連通しないように、前記ボルト孔にブッシュを嵌合させたことを特徴とするロッカシャフトである。従って、前記ブッシュを軽圧入することで前記オイル用オイル通路と前記制御用オイル通路とが連通することがなくなり、またシール性も向上する。軽圧入時おいては前記ロッカシャフトの変形を抑制できるので剛性の低下を防げる。その結果、動弁系特性も良化できる。更に、ホルダを介さずに前記ロッカシャフトをシリンダヘッドに固定できるので、部品点数が減少し作業性も向上することからコスト的にも有利である。また第１の発明において、前記ブッシュが円形断面形状であることが好ましい。
【００１２】
上記課題を解決する第２の発明は、第１の発明に係るロッカシャフトにおいて、前記ブッシュがＣ形断面形状であることを特徴とするロッカシャフトである。従って、軽圧入時の圧入力が低減できるのでロッカシャフトの変形を更に抑制でき剛性の低下を防ぐ。
【００１３】
上記課題を解決する第３の発明は、第１又は２の発明に係るロッカシャフトにおいて、前記ブッシュの材質がアルミニウム又は樹脂であり、形状が薄肉であることを特徴とするロッカシャフトである。従って、剛性が低い材料及び形状を用いることで前記ロッカシャフトの剛性の低下を防ぐ。
【００１４】
上記課題を解決する第４の発明は、第１乃至３のいずれかの発明に係るロッカシャフトにおいて、前記ブッシュがコーティングしてあることを特徴とするロッカシャフトである。従って、潤滑性を有するコーティングを施すことにより圧入力の低減が可能である。
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図３には本発明を適用するロッカシャフトの構造の概略を示す。同図（ａ）はロッカシャフトの軸本体の軸方向の断面図であり、同図（ｂ）はその横断面図である。ロッカシャフト１の軸本体１ａ内部には、前記軸本体１ａの軸方向に形成されている車両用エンジンの摺動部分や回転運動を行っている部分に潤滑用オイルを供給するための潤滑用オイル通路２と、バルブ（図示せず）を油圧制御するための可変動弁機構へ制御用のオイルを供給するための制御用オイル通路３が形成されている。また、これら軸方向の通路である前記潤滑用オイル通路２及び前記制御用オイル通路３と外部とを連通する半径方向の潤滑用オイル排出通路４と制御用オイル排出通路５を備えている（図中、潤滑用オイルの流れをＡ，制御用オイルの流れをＢと示す）。
【００１７】
図１，２に本発明の実施形態に係るロッカシャフト構造の概略図を示す。前記軸本体１ａの中心にボルト孔６が開口されている。つまり、前記軸本体１ａの中心線と前記ボルト孔６の中心線とが一致している。前記ボルト孔６は二つのオイル通路２，３に跨って形成される。前記ボルト孔６は、その大部分を占める孔６ａとその下端につながり、前記孔６ａよりわずかに径の小さい孔６ｂとからなる。つまり、前記ボルト孔６は段付き孔となっている。６ｃが段部である。なお、図２において、Ａはロッカアーム取付部である。
【００１８】
前記ボルト孔６に円筒形ブッシュ８ａを軽圧入する。ここでの軽圧入とは、ロッカシャフトの変形を抑制できる小さい圧入力をいう。前記円筒形ブッシュ８ａの下端は前記段部６ｃに当たって位置決めされる。次に、この前記円筒形ブッシュ８ａを軽圧入した前記軸本体１ａをシリンダヘッド１０に設けた前記軸本体１ａの円弧と同様の形状をしたくぼみ１０ａ内に設置し、上方から、前記軸本体１ａの円弧と同様の形状をしたくぼみ９ａを前記軸本体１ａに当接させてワッシャー９を設ける。前記ワッシャー９を介して前記軸本体１ａを前記ボルト７で締め付けて前記シリンダヘッド１０に固定する。前記ワッシャー９は四角形をなしており、円形のワッシャーよりも前記軸本体１ａとの当接部が拡大し、安定して取り付けができる。また、前記ワッシャー９の孔部と前記シリンダヘッド１０のめねじ部は、あらかじめ加工済みである。前記軸本体１ａは数箇所にこの前記ボルト７を用いて取り付けられている。
【００１９】
従って、前記ボルト孔６を前記軸本体１ａの中心に開口することにより、偏心して開口するよりもロッカシャフトのロッカアームに対する支持剛性が向上する。前記円筒形ブッシュ８ａを軽圧入したことにより前記軸本体１ａとのシール性も向上し、前記潤滑用オイル通路２及び前記制御用オイル通路３が連通しなくなり、潤滑用オイル及び制御用オイルの漏れを防止できる。
【００２０】
図４，５には他の実施形態を示す。図４（ａ）はＣ形断面形状のブッシュ８ｂの斜視図、同図（ｂ）はその断面図、同図（ｃ）はＣ形断面形状のブッシュを挿入したロッカシャフトの軸本体の概略図である。図５は、Ｃ形断面形状のブッシュを挿入したロッカシャフトの断面図である。
【００２１】
これらの図に示すように前記Ｃ形断面形状のブッシュ８ｂは、切欠き８ｃを有したＣ形断面形状をなしている。このようなブッシュ８ｂは、その直径Ｒが小さくなるように変形をさせながら前記ボルト孔６に挿入され、前記段部６ｃの位置決め部まで押し込められる。挿入する際には前記Ｃ形断面形状のブッシュ８ｂが変形をすることから、前記軸本体１ａに掛かる挿入時の荷重が低減でき、前記軸本体１ａの変形を抑制できる。
【００２２】
ここで、前記Ｃ形断面形状のブッシュ８ｂの直径をＲ，切欠き長さをｌ，軸本体１ａに形成する前記潤滑用オイル通路２と前記制御用オイル通路３の距離をＬとすると、圧入前において、Ｒ＞６ａでｌ＜Ｌ又はｌ＝Ｌになることが望ましい。
【００２３】
図５には、前記Ｃ形断面形状のブッシュ８ｂに、位置決め用凸部８ｄを形成したものを示す。この位置決め用凸部８ｄは、前記Ｃ形断面形状のブッシュ８ｂの前記段部６ｃと当接する下端の一部に突出して形状され（図中斜線にて示す）、当接する前記段部６ｃにもこの前記凸部８ｄに嵌合するように溝１ｂが加工される。従って、前記Ｃ形断面形状のブッシュ８ｂを前記ボルト孔６に挿入すると、前記Ｃ形断面形状のブッシュ８ｂの下端が前記段部６ｃに当接して位置決めされると同時に、前記位置決め用凸部８ｄと前記溝１ｂも嵌合する。これにより、前記Ｃ形断面形状のブッシュ８ｂの位置決めが確実になされ、つまり、前記切欠き８ｃが二つのオイル通路２と３の間に位置し確実なシールが図れる。
【００２４】
また更に、前記円筒形ブッシュ８ａ及び前記Ｃ形断面形状のブッシュ８ｂに、軽圧入をし易くするために潤滑性を有するコーティングを施してもよい。また、材質がアルミニウムや樹脂等の材料を用いたり、圧入時において前記軸本体１ａの変形を抑えることができる形状である薄肉のものを使用すれば、ブッシュ自体の剛性が低くなるので圧入力を低下させることが可能になり、圧入時における前記軸本体１ａへの変形を更に抑制することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上、実施形態により詳細に説明したように本発明に係るロッカシャフトによれば、軸本体の中心線に略直交するようにボルト孔を形成し、このボルト孔にオイル用オイル通路と制御用オイル通路とがそれぞれ連通しないように円筒形のブッシュを嵌合することにより、円筒形ブッシュとロッカシャフトとのシール性が向上し、潤滑用オイル通路及び制御用オイル通路が連通しなくなったため、潤滑用オイル及び制御用オイルの漏れを防止できる。また、ロッカシャフトの中心にボルト孔が形成されているので、偏心して形成されているボルト孔よりも支持剛性が向上する。更に、ホルダを介さずロッカシャフトを固定できるため、部品数及び加工工数の低減になりコスト削減に繋がる。
【００２６】
また、本発明に係るロッカシャフトによれば、前記ブッシュをＣ形断面形状としたので変形しやすく、ロッカシャフトに掛かる挿入時の荷重が低下しロッカシャフトの変形を抑制できる。本発明に係るロッカシャフトによれば、前記ブッシュをアルミニウム又は樹脂で薄肉にすることにより、ブッシュ自体の剛性を低くし、圧入力を低下させることができる。また更に、ブッシュに潤滑性コーティングをすることにより軽圧入を容易に行うことができる。圧入時におけるロッカシャフトの変形を更に抑制することができることから、ロッカアームに対する支持剛性が向上するので動弁性特性も良化する。また、潤滑用オイル通路と制御用オイル通路が連通しないので潤滑用オイル及び制御用オイルも漏れることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のロッカシャフトの断面図である。
【図２】本発明の一実施形態のロッカシャフトの平面図である。
【図３】（ａ）はロッカシャフトの軸本体の軸方向の断面図であり、（ｂ）は（ａ）の横断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の他の実施形態のＣ形断面ブッシュの斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の横断面図、（ｃ）はＣ形断面ブッシュを挿入したロッカシャフトの軸本体の概略図である。
【図５】本発明の他の実施形態のＣ形断面ブッシュを挿入したロッカシャフトの断面図である。
【図６】従来のロッカシャフトの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ロッカシャフト
１ａ 軸本体
１ｂ 溝
２ 潤滑用オイル通路
３ 制御用オイル通路
４ 潤滑用排出オイル通路
５ 制御用排出オイル通路
６ ボルト孔
６ａ ボルト孔径
６ｂ ボルト孔径
６ｃ 段部
７ ボルト
８ａ 円筒形ブッシュ
８ｂ Ｃ形断面ブッシュ
８ｃ 切欠き
８ｄ 位置決め用凸部
９ ワッシャー
９ａ 軸本体との当接部
１０ シリンダヘッド
１０ａ 軸本体との当接部

Claims (4)

  1. 軸本体にその軸方向に延びる潤滑用オイル通路及び制御用オイル通路が形成されたロッカシャフトにおいて、
    前記軸本体の中心線に略直交するようにボルト孔を形成し、
    前記ボルト孔により前記オイル用オイル通路と前記制御用オイル通路とが連通しないように、前記ボルト孔にブッシュを嵌合させた
    ことを特徴とするロッカシャフト。
  2. 請求項１に記載のロッカシャフトにおいて、
    前記ブッシュがＣ形断面形状である
    ことを特徴とするロッカシャフト。
  3. 請求項１又は２に記載のロッカシャフトにおいて、
    前記ブッシュの材質がアルミニウム又は樹脂であり、かつ薄肉である
    ことを特徴とするロッカシャフト。
  4. 請求項１乃至３のいずれかに記載のロッカシャフトにおいて、
    前記ブッシュがコーティングしてある
    ことを特徴とするロッカシャフト。
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