JP4191891B2 - ロッカアーム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロッカアームに関し、特に、弁作動状態を変化させるための油圧作動する連結ピンを備えたロッカアームに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一つのロッカシャフト上に互いに隣接して支持された複数のロッカアーム同士間の連結・非連結を切り換えるための油圧作動する連結ピンを備えた可変動弁装置が知られている（特開２０００−１８６５１５号公報参照）。
【０００３】
このものに於いては、連結ピンへ圧油を供給する油路がロッカアームに内設されているが、連結ピンの作動応答性を高めるためには、油路の断面積はできるだけ大きいことが望ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、断面積の大きな油路を形成するには、孔の直径を大きくしなければならない。そして大きな直径の孔が開けられるようにするためには、ロッカアームを大型化しなければならない。
【０００５】
長軸が縦方向に延在する長円形の断面形状の油路にすれば、ロッカアームの幅寸法を増大せずに断面積を増大することができるが、長円形断面の通路を機械加工で形成することは厄介である上、ロッカアームの油路形成部の特に横剛性（ロッカシャフトの軸方向の剛性）の低下を招くという不都合がある。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消すべく案出されたものであり、その主な目的は、大型化並びに剛性の低下を招かずに、しかも容易に十分な断面積を確保することが可能なように構成された油圧通路を備えたロッカアームを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を果たすために、本願請求項１の発明においては、一つのロッカシャフト（５）上に互いに隣接して支持された複数のロッカアーム同士間の連結・非連結を切り換えて弁作動状態を変化させるべく、ロッカアーム（６ａ）に内設された油圧作動する連結ピン（１０）へ圧油を供給する油路を備え、同一の連結ピンの一側に圧油を供給する油路が適宜な間隔をおいて穿設された複数の孔（１８）からなるものとした。
【０００８】
このようにすれば、個々の孔径を大きくせずに十分な断面積の通路を容易に形成することができる。また複数の孔同士間に隔壁（２１）が残るので、剛性の低下が少なくて済む。
【０００９】
そして請求項２の発明においては、上記に加えて、ロッカシャフトの軸線に直交する一つの平面上に複数の孔を並設することとした。これにより、ロッカアームの幅寸法が増大せず、しかもロッカシャフトに設ける連通孔（１７）の幅を小さくすることができる。
【００１０】
さらに請求項３の発明においては、ロッカシャフトの軸心と連結ピンの軸心とが通る一つの平面を挟む対称位置に複数の孔を設けることとした。これにより、連結ピンへの圧油の流入が偏らないので、連結ピンの作動安定性を高めることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。
【００１４】
図１並びに図２は、本発明が適用された弁作動特性可変装置ＶＴの一例を示している。なお、以下吸気弁についてのみ説明し、排気弁についての説明は省略するが、吸気弁と排気弁とは基本的に同一の機構である。
【００１５】
各図において、吸気カムシャフト１には、作動角及びリフト量が相対的に小さい２つの低速カム２ａ・２ｂと、作動角及びリフト量が相対的に大きい１つの高速カム３とが、２つの低速カム２ａ・２ｂ間に１つの高速カム３を挟んだ態様で、互いに隣接して一体形成されている。そして吸気カムシャフト１の下方には、カムシャフト１と平行なロッカシャフト５上に、３つのロッカアーム６ａ・６ｂ・７が互いに隣接して揺動自在にかつ相対角変位可能に枢支されている。これらのロッカアーム６ａ・６ｂ・７は、それぞれ２つの低速カム２ａ・２ｂ、並びに１つの高速カム３に対応している。
【００１６】
低速カム２ａ・２ｂに対応する２つの低速ロッカアーム６ａ・６ｂは、基本的に同一形状をなし、その各遊端に、閉弁方向へ常時ばね付勢された２つの吸気弁８ａ・８ｂのステム端が当接している。また、高速カム３に対応する高速ロッカアーム７は、図示されていないばね手段によって高速カム３との摺接状態が常時維持されている。
【００１７】
互いに隣接する３つのロッカアーム６ａ・６ｂ・７の内部には、それらを相対角変位し得る状態、即ち低速モードと、一体的に揺動し得る状態、即ち高速モードとに切換えるために、以下に詳述する連結切換機構が設けられている。
【００１８】
図２における左側の低速ロッカアーム６ａには、中央の高速ロッカアーム７側に開口する有底の第１ガイド孔９が、ロッカシャフト５の軸線と平行に形成され、かつその中に第１連結ピン１０が摺合している。高速ロッカアーム７には、高速カム３のベース円部分がカムフォロワに当接する静止位置において第１ガイド孔９と同心をなす第２ガイド孔１１が貫通して形成され、かつその中に、第１連結ピン１０にその一端を当接させた状態の第２連結ピン１２が摺合している。
【００１９】
図２における右側の低速ロッカアーム６ｂには、左側の低速ロッカアーム６ａと同様の実質的に有底の第３ガイド孔１３が形成され、かつその中に、第２連結ピン１２の他端にその一端を当接させた状態のストッパピン１４が摺合している。ストッパピン１４は、圧縮コイルばね１５によって高速ロッカアーム７側に常時弾発付勢されている。
【００２０】
ロッカシャフト５内には、オイルパンから汲み上げた潤滑油を供給するための給油通路１６が形成されている。この給油通路１６は、ロッカシヤフト５における左側の低速ロッカアーム６ａの枢支部に形成された上下に長い連通孔１７と、左側の低速ロッカアーム６ａに内設された通路孔１８とを介して第１ガイド孔９の底部に連通している。なお、ロッカシャフト５の連通孔１７を低速ロッカアーム６ａの揺動方向に沿う長孔とすることにより、加工性を低下させずにロッカシャフト５の剛性低下を抑制し、かつ低速ロッカアーム６ａの揺動角の変化に関わらず、第１ガイド孔９への確実な給油を行うことができる。
【００２１】
上記の連結切換機構は、例えばエンジンの運転状態に応じて電磁弁を開閉制御することにより、給油通路１６から第１ガイド孔９内の第１連結ピン１０に作用させる油圧を断続させることによって作動する。
【００２２】
なお、図２では図示省略されているが、左側の低速ロッカアーム６ａのカムフォロワ１９を支持するニードルベアリングに於けるインナレース２０の内周面が、第１連結ピン１０を摺動自在に受容する第１ガイド孔９となっている。
【００２３】
上記の弁作動特性可変装置ＶＴによると、エンジンが所定の回転速度以下の低速モードでは、第１連結ピン１０に油圧を作用させずにおけば、各ピン１０・１２・１４が圧縮コイルばね１５の弾発力によって各ガイド孔９・１１・１３にそれぞれ整合した位置となる（図２参照）。この状態では、各ロッカアーム６ａ・６ｂ・７は互いに相対角変位可能である。従って、高速カム３で駆動される高速ロッカアーム７は、低速ロッカアーム６ａ・６ｂに何ら影響を及ぼさず、低速カム２ａ・２ｂのプロフィールによって揺動駆動される低速ロッカアーム６ａ・６ｂを介して２つの吸気弁８ａ・８ｂが開弁駆動される。
【００２４】
エンジンが所定の回転速度以上の高速モード時は、第１連結ピン１０に油圧を作用させると、第２連結ピン１２及びストッパピン１４が圧縮コイルばね１５の弾発力に抗して押し戻される。これにより、各ピン１０・１２・１４が互いに隣り合うロッカアーム６ａ・６ｂ・７同士間にまたがった状態となる（図３参照）。従って、３つのロッカアーム６ａ・６ｂ・７が連結されて一体的に揺動可能となり、中央の高速カム７のプロフィールによって２個の吸気弁８ａ・８ｂが同時に開弁駆動される。
【００２５】
他方、第１連結ピン１０が摺合する第１ガイド孔９の底部に圧油を供給する通路孔１８は、図４及び図５に示すように、左側の低速ロッカアーム６ａの外側に偏倚した位置におけるロッカシャフト５の軸線に直交する一つの平面上に、適宜な間隔をおいて上下に並設された２つの孔からなっている。これにより、２つの通路孔１８同士間に残った隔壁２１により、両通路孔１８間が隔てられた形を呈している。
【００２６】
これら２つの通路孔１８は、ロッカシャフト５の軸心と第１連結ピン１０の軸心とが通る一つの平面（図５中のＣ）を挟んで上下対称な位置に、低速ロッカアーム６ａの揺動支持端から第１ガイド孔９の底部に向けて、ドリル加工によって穿設されている。このように、複数の通路孔を同一平面上に平行に設けることにより、低速ロッカアーム６ａの幅寸法の増大を招かずに剛性低下を抑制するものとしている。また、各通路孔１８は、低速ロッカアーム６ａにおけるロッカシャフト５の挿通孔とインナレース２０の取付孔との内周面同士間の肉厚が最小となる部分を避けた位置に通されており、これによっても、通路孔１８を設けたことによる剛性低下が最小限に抑えられている。
【００２７】
このようにして、２つの通路孔１８で圧油を供給するものとすることにより、所望の通路面積を確保した上で、個々の通路孔の小径化が図られている。
【００２８】
なお、図６及び図７に示したように、低速ロッカアーム６ａのロッカシャフト５に対する支持端の軸方向両端に形成された厚肉部の一方に通路孔１８の開口を完全に整合させるものとすれば、通路孔１８を穿設したことによる支持端の剛性低下を抑制し、かつドリル加工の際にドリル先端が逃げる不都合を解消することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の請求項１の構成によれば、ロッカアームに内設されて同一の連結ピンの一側に圧油を供給する油路は、互いの間が隔壁で隔てられた複数の通路孔とされるので、隔壁がリブの役割を果たすことから、ロッカアームの剛性低下を抑制することができ、しかも個々の孔径を大きくせずに、十分な面積の通路を容易に形成することができる。従ってこの構成により、大型化並びに剛性の低下を招かずに、容易に十分な断面積の通路を形成する上に大きな効果を奏することができる。
【００３０】
そして請求項２の構成によれば、カム軸との直交面に並列に通路孔が設けられるので、ロッカアームの幅寸法の増大を招かずに済むと共に、ロッカシャフト側に設ける連通孔の幅も小さくて済むことから、ロッカアームのコンパクト化を推進する上に効果的である。
【００３１】
さらに請求項３の構成によれば、複数の通路孔が、ロッカシャフトの軸心と連結ピンの軸心とが通る平面に対して対称位置に設けられるので、連結ピンへの圧油の流入が偏らないため、連結ピンの作動安定性を高める上に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された動弁装置の側面図
【図２】本発明が適用された動弁装置の非連結状態を示す説明図。
【図３】本発明が適用された動弁装置の連結状態を示す説明図。
【図４】本発明の適用部位を示す図１中のIV−IV線に沿う要部断面図
【図５】本発明の適用部位を示す図４中のＶ−Ｖ線に沿う要部断面図
【図６】本発明装置の変形実施例を示す図４と同様な要部断面図
【図７】図６中のVII線矢視図
【符号の説明】
５ ロッカシャフト
６ａ 低速ロッカアーム
１０ 第１連結ピン
１８ 通路孔

Claims (3)

1. 一つのロッカシャフト上に互いに隣接して支持された複数のロッカアーム同士間の連結・非連結を切り換えて弁作動状態を変化させるべく、油圧作動する連結ピンと、前記連結ピンへ圧油を供給する油路とを内設してなるロッカアームであって、
   同一の連結ピンの一側に圧油を供給する油路が適宜な間隔をおいて穿設された複数の孔からなることを特徴とするロッカアーム。
2. 前記複数の孔は、前記ロッカシャフトの軸線に直交する一つの平面上に並設されることを特徴とする請求項１に記載のロッカアーム。
3. 前記複数の孔は、前記ロッカシャフトの軸心と前記連結ピンの軸心とが通る一つの平面を挟む対称位置に設けられることを特徴とする請求項１若しくは２に記載のロッカアーム。

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