JP4619426B2 - 潤滑油供給路を有するロッカーアーム - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関のロッカーアームに関する。
従来は、内燃機関の動弁機構に使用されるロッカーアームは、鍛造品や鋳造品として製造されることが一般的であったが、近年においては、内燃機関の高速回転化、高出力化に伴い慣性重量の低減の要請が大きくなったために、たとえば特許文献1のように、軽量化を目的としてロッカーアームを塑性加工(たとえばプレス加工)により製造する技術が提案されている。
ところが、プレス加工で製造されたロッカーアームは、高精度の穴あけ加工が困難なためカムとカムフォロワの摺接面に潤滑油を導く油路を実現することは困難であると考えられていた。このため、このようなロッカーアームを使用する場合には、ロッカーアームを経由しないで、ロッカーアーム外の別の経路(たとえばいわゆるシャワー流路)で潤滑油を導く方法が提案されていた。
しかし、シャワー流路その他の別経路を設置するでは、別経路の設置に伴う内燃機関の容積や重量の増大といった問題を生じさせていた。一方、別経路からの潤滑油の供給は、ロッカーアームからそれ自身への潤滑油の供給に比較して遠くからの供給となるため、カムとカムフォロワの摺接面に効率的に潤滑油を供給することが困難であることが発明者によって見出された。さらに、プレス加工で製造されたロッカーアームに限られず、たとえば近年のV型エンジンの普及に伴うカムシャフト数の増大や多バルブ化に起因するカムシャフトの負担増大にしたがって潤滑油供給の効率化の要請が高まっている。
特開2007−056690公報
本発明は、上述の従来の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、ロッカーアームにおいて、カムとカムフォロワの摺接面への潤滑油供給を効率化する技術を提供することを目的とする。
[適用例1]
内燃機関の支持部に遥動可能に支持され、カムによって遥動駆動されるロッカーアームであって、
前記カムと摺接することによって力点として機能する第1の摺接面を有するカムフォロワ部を有するロッカーアーム本体と、
前記支持部に対して遥動可能に摺接することによって支点として機能する第2の摺接面を有する支点部と、
前記支点部から供給された潤滑油を前記第1の摺接面の方向に偏向して吐出する潤滑油吐出部と、
を備え、
前記支点部は、前記ロッカーアーム本体の前記第2の摺接面を有する側の面から前記第1の摺接面を有する側の面に貫通して前記ロッカーアーム本体に締結されているとともに、前記貫通位置において前記第2の摺接面に供給された潤滑油を前記ロッカーアーム本体を貫通して前記潤滑油吐出部に供給する貫通孔を有し
前記ロッカーアーム本体は、塑性加工によって製造されており、
前記潤滑油吐出部は、前記潤滑油吐出部に形成された凹凸形状と、前記支点部に形成された凹凸形状とによって、前記ロッカーアーム本体に対して任意の方向で係合する、ロッカーアーム。
適用例1のロッカーアームは、支点として機能する第2の摺接面に供給された潤滑油を、支点部に形成された貫通孔を経由することによってロッカーアーム本体を貫通して力点として機能する第1の摺接面を有する側に導く油路を有する。この油路によって供給された潤滑油は、さらに単体で潤滑油を吐出する機能を有する潤滑油吐出ノズルによって第1の摺接面の方向に偏向して吐出されるので、ロッカーアーム本体の内部に油路を形成することなく、第2の摺接面に供給された潤滑油をロッカーアーム本体を貫通して供給することができる。
このように、適用例1のロッカーアームでは、ロッカーアーム本体の内部に油路を形成する必要性が排除されることによって、効率的な潤滑油の供給が簡易に実現することができるという利点を有している。この利点は、以下の少なくとも一つの観点から重要な意義を有することが分かる。(1)ロッカーアーム本体を貫通するとともに第1の摺接面の方向に効率的に潤滑油を供給する油路の形成が精密切削加工を要する、(2)油路の形成位置の確保のためにロッカーアーム本体の形状が制限される(たとえば過度の肉厚が要求される)、(3)ロッカーアームを板金塑性加工によって製造する場合には、上記のいずれもが困難となるので、ロッカーアーム本体の製造に塑性加工が利用できない。
なお、板金ロッカーアーム本体を貫通する油路が要求されるのは、潤滑油の供給を最も必要とするのがカムからの周期荷重を受ける力点として機能する第1の摺接面であるのに対して、内燃機関(たとえばシリンダヘッド)からロッカーアームへの潤滑油の供給箇所が継続的にシリンダヘッドと接触を有し、力点からの周期荷重に対して力点として支える機能する第2の摺接面とならざるを得ないからである。すなわち、板金ロッカーアーム本体の力点への潤滑油の供給を、この力点に加えられた荷重に対する抗力を反対側から発生させる支点から供給しなければならないからである。
また、「第1の摺接面の方向に偏向」とは、貫通孔から供給された潤滑油の流れる方向が貫通孔による供給方向よりも第1の摺接面の方向に近づけばよく、必ずしも第1の摺接面の方向に一致する必要は無い。「貫通孔」と「潤滑油吐出孔」とは、実施例では、それぞれ、たとえば「貫通孔120h」と「潤滑油吐出孔110j」とに相当する。
また、前記ロッカーアーム本体は、塑性加工によって製造されるので生産性を顕著に向上させることができる。
また、前記潤滑油吐出部に形成された凹凸形状と、前記支点部に形成された凹凸形状とによって、前記潤滑油吐出部が前記ロッカーアーム本体に対して任意の方向で係合するので、前記潤滑油吐出部を第1の摺接面の方向に向けた状態に簡易に装着することができる。
なお、潤滑油吐出部に形成された凹凸形状は、実施例では、「つめ部160c」に相当する。支点部に形成された凹凸形状は、実施例では、「支点ボルト120aのねじ山」に相当する。ただし、実施例に凹凸は、実施例に限定されるものではなく、凹と凸が入れ替わっても良い。
[適用例]
適用例1のロッカーアームであって、
前記貫通孔は、前記潤滑油吐出部に向かって狭くなる少なくとも一段の階段形状を有し、
前記潤滑油吐出部は、前記階段形状に嵌合する形状を有するとともに、前記階段形状のうち最も内径の小さな部分を通過可能となる大きさに弾性変形可能であって、前記貫通孔に連通する孔が形成されているロッカーアーム。
適用例のロッカーアームは、潤滑油の供給圧力が高くなると係合力が増す性質を有するので、潤滑油吐出部の剛性や機械的強度の要求水準を比較的に低下させることができるので、部品の小型化や軽量化が可能という利点を有する。
[適用例]
適用例1または2のロッカーアームであって、
前記潤滑油吐出部は、前記ロッカーアーム本体に対する方向を位置決めするフランジ部を有するロッカーアーム。
[適用例]
適用例のロッカーアームであって、
前記フランジ部は、前記ロッカーアーム本体の外形の所定位置に合致する形状を有するロッカーアーム。

なお、本発明は、上記以外の種々の形態で実現可能であり、たとえば、ロッカーアームの製造方法やロッカーアームを有する内燃機関、あるいは、このような内燃機関を備える自動車などの形態で実現することが可能である。
本発明は、ロッカーアームにおいて、カムとカムフォロワの摺接面への潤滑油供給を効率化する技術を提供することができる。
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
A.動弁機構の構成:
B.第1実施例のロッカーアームの構成:
C.第2実施例のロッカーアームの構成:
D.第3実施例のロッカーアームの構成:
E.変形例:
A.動弁機構の構成:
図1は、本発明の第1実施例のロッカーアームを備える動弁機構10を示す説明図である。動弁機構10は、バルブ機構300と、バルブ機構300を駆動するロッカーアーム100と、ロッカーアーム100を遥動駆動するカムシャフト400と、支持部材210と、シリンダヘッド220とを備えている。図1では、X軸方向およびZ軸方向が水平方向を示し、Y軸方向が上下方向を示している。
シリンダヘッド220には、支持部材210およびバルブ機構300が装着されている。バルブ機構300は、燃焼室の開口部(図示せず)を開閉するバルブ310と、バルブ310を閉弁方向に付勢するバルブスプリング320とを備える。カムシャフト400には、軸部420とカム410とが形成されている。支持部材210は、シリンダヘッド220に螺合(図示せず)され、ロッカーアーム100の支点としてロッカーアーム100を遥動可能に支持する。ロッカーアーム100の遥動機構と、その潤滑油供給機構については後述する。
B.第1実施例のロッカーアームの構成:
図2は、第1実施例のロッカーアーム100の外観を示す斜視図である。ロッカーアーム100は、プレス加工(塑性加工)によって形成された板金ロッカーアーム本体110と、カム410と摺接するカムフォロワ(力点)として機能するローラ140と、支持部材210の凹部(後述)に摺接してロッカーアーム100を遥動可能に支持する支点ボルト120と、支点ボルト120を板金ロッカーアーム本体110に締結するナット130とを備えている。板金ロッカーアーム本体110には、溝部110hが形成されている。ナット130には、フランジ130Fが備えられている。溝部110hおよびフランジ130Fの機能については後述する。
板金ロッカーアーム本体110がプレス加工によって形成されているのは、軽量化と生産効率の向上のためである。従来は、内燃機関の動弁機構に使用されるロッカーアームは、鍛造品や鋳造品を切削加工して製造されることが多かったが、内燃機関の高速回転化、高出力化に伴い慣性重量の低減の要請が大きくなったために、たとえば特開2007−056690号公報で提案されるように、プレス加工により製造する技術が提案されている。さらに、プレス加工は、鋳造工程と切削加工工程の双方の工程を要する鍛造品や鋳造品と相違し、板金をプレス機械で塑性加工して製造するので生産性が高く、連続加工も可能なのでロッカーアームのように大量生産される製品に好適である。
図3は、第1実施例の板金ロッカーアーム本体110への潤滑油の供給経路を示す説明図である。潤滑油は、シリンダヘッド220の内部にZ軸方向に形成された潤滑油分配孔220h1を介して複数の板金ロッカーアーム本体110の各々(図示省略)に分配される。潤滑油分配孔220h1から分配された潤滑油は、Y軸方向に形成された潤滑油供給孔220h2を介して、支持部材210に形成された潤滑油供給孔210h1に導かれ、潤滑油供給室210h2に供給される。
このようにして潤滑油供給室210h2に供給された潤滑油は、支点ボルト120と支持部材210との間の摺接面に油膜を形成する。この油膜は、支点ボルト120と支持部材210の直接的な接触を抑制して摺動摩擦を低減させる役割を果たす。
次に、潤滑油供給室210h2に供給された潤滑油は、支点ボルト120に形成された貫通孔120hと溝部110hとを介して、カム410とローラ140との間の摺接面に供給され、油膜を形成する。
図4および図5は、第1実施例のロッカーアーム100における潤滑油の供給経路を示す説明図である。図4は、第1実施例のロッカーアーム100を側面方向から見た側面図である。この図から分かるように、ナット130およびフランジ130Fと板金ロッカーアーム本体110に形成された溝部110hとの合わせ面に潤滑油を吐出する潤滑油吐出孔110jが形成されている。潤滑油吐出孔110jは、貫通孔120hと連通している。
ナット130にフランジ130Fを形成することによって、潤滑油吐出孔110jを延長させているのは、貫通孔120hと潤滑油吐出孔110jとの連通部分における曲がり部で発生する乱流を抑制し、これにより潤滑油の吐出ベクトルを吐出方向に揃えて層流化することができるからである。
ナット130およびフランジ130Fとともに潤滑油吐出孔110jを形成する溝部110hは、板金ロッカーアーム本体110にプレス加工で形成された潤滑油滑走面110sの表面に形成されている。潤滑油滑走面110sは、潤滑油吐出孔110jで形成された射出ベクトルを有する潤滑油を滑走させることによって、この射出ベクトルをカム410とローラ140との間の摺接面の近傍まで維持させるような方向に形成された面である。
なお、潤滑油滑走面110s、溝部110h、潤滑油吐出孔110j、ナット130、およびフランジ130Fは、以下のような関係を有する。フランジ130Fは、ナット130の一部を構成する。溝部110hは、潤滑油滑走面110sの一部を構成する。潤滑油吐出孔110jは、ナット130およびフランジ130Fと、溝部110hの一部とによって構成されている。よって、潤滑油吐出孔110jから吐出された潤滑油は、潤滑油滑走面110sの表面において、主として溝部110h(潤滑油吐出孔110jを構成しない部分)に沿って滑走することになる。
潤滑油滑走面110s上に潤滑油を滑走させることによって射出ベクトルの維持が可能なのは、以下のメカニズムが働くからである。すなわち、板金ロッカーアーム本体110の遥動運動によって、板金ロッカーアーム本体110が上昇中には潤滑油滑走面110sによって潤滑油が押し上げられるからである。一方、板金ロッカーアーム本体110が下降中には、ベルヌーイの定理によって潤滑油が潤滑油滑走面110sに吸引されるからである。特に、高速回転時においては、潤滑油の温度上昇によって粘性が低下し、かつ、潤滑油の流速が速くなるので、非圧縮性の潤滑油の定常流れとして潤滑油滑走面110s上を滑走する潤滑油は、ベルヌーイの定理によって潤滑油滑走面110sに強く吸引されることになることが発明者によって見出された。
潤滑油滑走面110sは、さらに、板金ロッカーアーム本体110に形成された潤滑油誘導面110gに連続して形成されている。この機能については後述する。
図5は、ロッカーアーム100の断面図B−Bと、ロッカーアーム100を下方から見た底面図とを示している。断面図B−Bから分かるように、溝部110hは、貫通孔ではなくて、外部に接する溝として形成されている。このように、外部に接する溝として形成されているのは、プレス加工の一部として金型の形状の調整によって形成可能とするためである。
図6は、第1実施例のロッカーアーム100における潤滑油の供給状態を示す説明図である。図6において黒塗りの矢印は潤滑油の流れを示し、カム410の矢印は回転方向を示している。ロッカーアーム100は、内燃機関(図示せず)の始動時から高速回転時までの幅広い運転領域において適切に潤滑油を供給することができるように構成されている。
内燃機関(図示せず)の始動時においては、潤滑油の供給圧が小さいため矢印V2の方向に潤滑油が供給される。潤滑油の供給経路は、潤滑油滑走面110sに形成された溝部110hに沿って、潤滑油誘導面110gに供給される。潤滑油誘導面110gに供給された潤滑油は、表面張力と遠心力とによって潤滑油誘導面110gに沿ってカム410とローラ140との間の摺接面の近傍に近づく。潤滑油誘導面110gは、潤滑油を支点Pの位置から離すとともにカム410とローラ140との間の摺接面に近づけるような形状を有しているからである。
このように、潤滑油誘導面110gに供給された潤滑油は、ロッカーアーム100の支点Pを中心とする回転動作(遥動動作)によって遠心力を含む慣性力によって、カム410とローラ140の比較的に広い面に潤滑油が分散して効果的に散布されることになる。
なお、潤滑油誘導面110gが形成されていないと、内燃機関(図示せず)の始動時においては、矢印V3の方向に潤滑油が落下してしまい、潤滑油が効果的に供給できないことが発明者によって見出された。このような現象は、内燃機関(図示せず)の始動時においては、(1)潤滑油の供給圧が低い、(2)潤滑油の温度が低く粘性が高い、(3)板金ロッカーアーム本体110の支点Pを中心とする回転動作(遥動動作)が低速、といった複数の要因が相乗的に絡むことによって発生していることが発明者の解析と実験とによって見出された。
一方、内燃機関(図示せず)の通常運転から高速運転時においては、ロッカーアーム100は、矢印V1の方向において、カム410とローラ140とに大量の潤滑油を効果的に供給することができる。高速運転時において大量の潤滑油の供給が要請されるのは、カム410とローラ140とが高速で回転遥動するため、遠心力や慣性力でカム410やローラ140から潤滑油が飛散するからである。
このような状況において、潤滑油の効果的な供給は、本実施例では、(1)カム410とローラ140との間の摺接面の近傍に吐出するとともに、(2)カム410の表面と潤滑油の吐出方向のなす角度αを小さくすることによって実現されている。摺接面の近傍への吐出は、カム410やローラ140から潤滑油が飛散する前に摺接面に潤滑油を供給して油膜を形成することができるという効果を奏する。一方、カム410の表面と潤滑油の吐出方向のなす角度αを小さくする構成は、カム410の表面に高速で吐出された潤滑油の跳ね返りを抑制することができるという効果を奏する。
ロッカーアーム100の遥動運動中における摺接面の近傍への吐出は、カム410の回転によるローラ140の上下運動に伴って、潤滑油吐出孔110jや潤滑油滑走面110sが傾斜することによって実現されている。すなわち、ロッカーアーム100の遥動によって、たとえばローラ140が上方向に移動すると、潤滑油吐出孔110jや潤滑油滑走面110sが上向きに傾斜するので摺接面に潤滑油の吐出方向が追従することになる。
ただし、現実には、潤滑油が潤滑油滑走面110sから離れてカム410に到着するまでには、微小な時間が経過することになる。この時間の経過に起因する時間遅れは、潤滑油の吐出位置を摺接面近傍の狭い範囲で遥動させることになる。本願発明者は、このような時間遅れに起因する吐出位置の遥動範囲を潤滑油滑走面110sの長さを調節して、摺接面との距離を変化させることによって制御できることも見出した。
さらに、本願発明者は、ナット130に形成されたフランジ130Fの長さを調整することによって、潤滑油の吐出ベクトルと滑走長さの調整を実現することができることを見出した。すなわち、フランジ130Fを長くすれば、前述のように貫通孔120hと溝部110hとの連通部分における曲がり部で発生する乱流を抑制して潤滑油の吐出ベクトルを大きくすることができる。このようなフランジ130Fの延長は、潤滑油滑走面110sへの吸引力を強める一方、潤滑油滑走面110sの開放部分(フランジ130Fで覆われていない部分)の長さを短くすることができることが見出された。これにより、フランジ130Fのサイズを調整すれば、潤滑油の供給量やシリンダ(図示せず)のサイズに応じて適切な潤滑油供給経路を実現することができるのである。
このように、ロッカーアーム100が有する板金ロッカーアーム本体110の潤滑油吐出孔110jおよび潤滑油滑走面110sは、潤滑油吐出孔110jおよび潤滑油滑走面110s(滑走部分)の方向と長さを調節することによって、摺接面と吐出位置との位置関係と、摺接面近傍における吐出位置の遥動量とを制御することができるという顕著な効果を奏する。
一方、カム410の表面と潤滑油の吐出方向のなす角度αを小さくする構成は、ローラ140の軸に対するオフセット量Sを確保した位置に潤滑油吐出孔110jや潤滑油滑走面110sを形成することによって実現される。オフセット量Sが小さいと、角度αが大きくなってしまうからである。ただし、オフセット量Sを確保するためには、板金ロッカーアーム本体110のサイズが図4において上下方向(Y軸方向)に相当する方向に大きくなってしまうという問題がある。
本願発明者は、板金ロッカーアーム本体110の上面に潤滑油吐出孔110jや潤滑油滑走面110sを形成することによって、このような弊害を低減させることに成功した。このような潤滑油吐出孔110jや潤滑油滑走面110sの形成は、支点ボルト120に形成された貫通孔120hと溝部110hとを介する潤滑油の供給路の構成によって実現したものである。
このような構成の創作は、従来の技術常識に反するものである。従来の技術常識では、板金をプレス加工することによって製造されるロッカーアームは、特に、軽量化を目的として高速回転や高出力を実現するために実現されたものであって、プレス加工によって生成された面によって潤滑油を供給する機構を実現することは想定されていなかったからである。
このような軽量化においては、技術常識として、ロッカーアーム100への潤滑油の供給を別途に設けられた潤滑油供給系統(たとえばいわゆるシャワー方式、図示せず)を別途設けることが要請されていた。換言すれば、軽量化のトレードオフの対象として、従来は、潤滑油供給系統の装備が必要とされるというのが技術常識であった。さらに、このような潤滑油供給系統は、ロッカーアーム100の外部から潤滑油を供給することになるため、摺動面に対して効果的に潤滑油を供給することが困難であるという問題も生じさせていたのである。
加えて、板金をプレス加工することによって製造される板金ロッカーアーム本体110は、「プレス加工による残留応力」や「切削加工に比して低精度の形状」、「板金が薄いことによる潤滑油供給孔用のルート確保の困難性」といった諸問題を生じさせるため、切削加工による潤滑油供給孔の形成が事実上不可能であるというのが技術常識であった。さらに、板金プレス部品に対して切削加工で潤滑油供給孔を形成すると、その形成のためだけに切削加工工程が必要となって板金プレス加工の利点が減殺されるという問題もあった。
しかし、本願発明の発明者は、板金プレス部品への潤滑油供給孔の形成が困難であることを考慮したうえで、敢えて潤滑油吐出孔を切削加工によって形成するのではなく、板金プレス部品の外面形状(たとえば潤滑油滑走面110sや溝部110h)を利用するという従来の考え方とは、全く相違する新たな技術的思想を創作した。この実施例は、このようにして創作された技術的思想に基づいて構成された発明の一態様である。
このように、本実施例は、板金プレス加工による軽量化や低コストといった利点をほぼ維持しつつ、従来は、鍛造品や鋳造品でのみ可能であった摺動面に対する効果的な潤滑油の供給を実現することを可能としている。
C.第2実施例のロッカーアームの構成:
図7および図8は、第2実施例のロッカーアーム100aにおける潤滑油の供給経路を示す説明図である。図7は、第2実施例のロッカーアーム100aを側面方向から見た断面図である。この図から分かるように、ロッカーアーム100aの板金ロッカーアーム本体110aには、溝部が形成されていない点で実施例の潤滑油滑走面110sと相違する潤滑油滑走面110asが形成されている。
一方、第2実施例では、第1実施例の板金ロッカーアーム本体110に形成された溝部110hの代わりに、溝部135hが形成された潤滑油吐出部材135がナット130によって第2実施例の板金ロッカーアーム本体110aに締結されている。
図9は、第2実施例のロッカーアーム100aにおける潤滑油の供給状態を示す説明図である。潤滑油の流れを示す黒塗りの矢印から分かるように、実施例と同様に効果的に潤滑油を供給することができることがわかる。このように、必ずしも板金ロッカーアーム本体110aの側に溝を設けなくても、板金ロッカーアーム本体110aと溝が形成された部品とを向かい合わせることによって潤滑油供給路を形成するようにしても良い。さらに、双方に溝が形成されていても良い。
D.第3実施例のロッカーアームの構成:
図10は、第3実施例のロッカーアーム100bを側面方向から見た断面図である。第3実施例のロッカーアーム100bは、上述の各実施例が板金ロッカーアーム本体110、110aの外面を使用する構成で潤滑油を吐出する機能を実現しているのに対して、潤滑油吐出ノズル160自体が潤滑油を吐出する機能を実現している点で上述の各実施例と相違する。
図11は、第3実施例のロッカーアーム100bが備える潤滑油吐出ノズル160の外観を示す斜視図である。潤滑油吐出ノズル160は、たとえば潤滑油の吐出方向の精度要求が厳しい場合には切削加工品としての金属部品として製造してもよく、たとえば量産コストや軽量化の要求が厳しい場合には合成樹脂その他の樹脂製品として製造しても良い。
潤滑油吐出ノズル160への潤滑油の供給は、本実施例では、支点ボルト120aに形成される孔を支点ボルト120の両端に完全に貫通させる貫通孔120ahとすることによって実現されている。
図12は、第3実施例のロッカーアーム100bにおける潤滑油の供給経路と潤滑油吐出ノズル160の装着状態を示す説明図である。潤滑油吐出ノズル160は、つめ部160cを支点ボルト120aのねじ山に係合させることによって支点ボルト120aに装着されている。このように、潤滑油吐出ノズル160を支点ボルト120aに螺合させるのではなく、つめ部160cで係合させているのは、潤滑油吐出ノズル160の吐出方向を適切な方向に向けるための自由度を与えるためである。
このように、第3実施例は、単体で潤滑油を吐出する機能を有する潤滑油吐出ノズル160を備え、潤滑油の吐出を板金ロッカーアーム本体110側に依存しない点で上述の各実施例と相違する。本願発明者は、このような特徴点を活かして以下のような構成を見出した。
図13は、第3実施例の第1変形例のロッカーアーム100cを側面方向から見た断面図である。第1変形例のロッカーアーム100cは、潤滑油の吐出経路の提供を想定していない一般的な板金ロッカーアーム本体110bを使用している点で、第3実施例と相違する。
このように、第3実施例の構成は、潤滑油の吐出経路の提供を想定していない一般的な板金ロッカーアーム本体110bを使用しても実現可能であり、さらなる軽量化を実現することができる。この構成は、たとえば部品の共通化の要請が厳しい場合に好ましい形態として利用価値が高い。
図14は、第3実施例の第2変形例の潤滑油吐出ノズル160aを側面方向から見た断面図である。図15は、第2変形例の潤滑油吐出ノズル160aを上方向から見た正面図である。第2変形例の潤滑油吐出ノズル160aは、板金ロッカーアーム本体110、110a、110bの外形に係合して潤滑油吐出ノズル160aの吐出方向を位置決めするためのフランジ160afを有する点で潤滑油吐出ノズル160と相違する。
この構成は、たとえば潤滑油吐出ノズル160aの吐出方向の位置決めを考慮した簡易な組立工程の実現や吐出方向の変動抑止の要請が厳しい場合に好ましい形態として利用価値が高い。
図16は、第3実施例の第3変形例の潤滑油吐出ノズル160bを側面方向から見た断面図である。第3変形例の潤滑油吐出ノズル160bは、ナット130aの外形に係合して潤滑油吐出ノズル160aの吐出方向を位置決めするためのフランジ160bnを有する点で潤滑油吐出ノズル160aと相違する。
ただし、ナット130aの外形に係合して潤滑油吐出ノズル160bの吐出方向を位置決めする場合には、ナット130aのように螺合する構成ではなく、方向を自由に設定できる締結部材とすることが好ましい。
図17は、第3実施例の第4変形例の潤滑油吐出ノズル170を側面方向から見た断面図である。第4変形例の潤滑油吐出ノズル170は、支点ボルト120bに形成された段付貫通孔120bhに係合するように構成されている点で潤滑油吐出ノズル160、160a、160bと相違する。
この構成は、潤滑油の油圧が高くなると係合力が増す性質を有し、かつ、部品の小型化や軽量化が可能という利点を有しているので、たとえば軽量化の要請が厳しい場合に好ましい形態として利用価値が高い。
この構成は、さらに、段付貫通孔120bh側に位置決め用の微小のキー溝(図示せず)を形成し、潤滑油吐出ノズル170側に勘合するキー(図示せず)を設けることによって簡易に位置決めをすることもできる。この構成は、キーとキー溝の勘合も潤滑油の油圧が高くなると係合力が増す性質を有するという利点をも有する。
E.変形例:
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態になんら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様での実施が可能である。特に、上記各実施例における構成要素中の独立請求項に記載された要素以外の要素は、付加的な要素なので適宜省略可能である。
E−1.第1変形例:上述の各実施例では、スイングアーム方式のロッカーアームが例示されているが、スイングアーム方式に限られず、シーソー方式のロッカーアームにも適用することが可能である。シーソー方式のロッカーアームでは、支点と力点の位置関係がスイングアーム方式と入れ替わることになる。
E−2.第2変形例:上述の各実施例において、上述の利点や効果の各々の全てが本願発明の必須の構成要件につながるものではなく、本願発明は、上述の利点や効果の各々を簡易に実現させる設計自由度を与えるものであって、少なくとも一つの利点あるいは効果を実現させるものであれば良い。
E−3.第3変形例:上述の各実施例では、板金ロッカーアーム本体側に溝を形成して支点部との合わせ面で潤滑油吐出口を形成(第1実施例)、支点部側に溝を形成して板金ロッカーアーム本体との合わせ面で潤滑油吐出口を形成(第2実施例)、およびロッカーアームに潤滑油吐出口を有する部材を付加(第3実施例)という構成が開示されている。しかし、これらの形態に限られず、たとえばナット130自体に貫通孔を形成するようにしても良い。ただし、ナット130自体に貫通孔を形成する場合には、ナット130のように螺合する構成ではなく、方向を自由に設定できる締結部材とすることが好ましい。
E−4.第4変形例:上述の各実施例では、ロッカーアーム本体は、板金プレス加工(塑性加工)によって製造されているが、たとえば鋳造工程と切削加工工程によって製造しても良い。
本発明の第1実施例における実施例のロッカーアームを備える動弁機構10を示す説明図。 第1実施例のロッカーアーム100の外観を示す斜視図。 第1実施例の板金ロッカーアーム本体110への潤滑油の供給経路を示す説明図。 第1実施例のロッカーアーム100を側面方向から見た側面図。 第1実施例のロッカーアーム100における潤滑油の供給経路を示す説明図。 第1実施例のロッカーアーム100における潤滑油の供給状態を示す説明図。 第2実施例のロッカーアーム100aを側面方向から見た断面図。 第2実施例のロッカーアーム100aにおける潤滑油の供給経路を示す説明図。 第2実施例のロッカーアーム100aにおける潤滑油の供給状態を示す説明図。 第3実施例のロッカーアーム100bを側面方向から見た断面図。 第3実施例のロッカーアーム100bの潤滑油吐出ノズル160の外観を示す斜視図。 第3実施例のロッカーアーム100bにおける潤滑油の供給経路と潤滑油吐出ノズル160の装着状態を示す説明図。 第3実施例の第1変形例のロッカーアーム100cを側面方向から見た断面図。 第3実施例の第2変形例の潤滑油吐出ノズル160aを側面方向から見た断面図。 第2変形例の潤滑油吐出ノズル160aを上方向から見た正面図。 第3実施例の第3変形例の潤滑油吐出ノズル160bを側面方向から見た断面図。 第3実施例の第4変形例の潤滑油吐出ノズル170を側面方向から見た断面図。
符号の説明
10…動弁機構
100、100a、100b、100c…ロッカーアーム
110、110a、110b…板金ロッカーアーム本体
110g…潤滑油誘導面
110h…溝部
110j…潤滑油吐出孔
110s、110as…潤滑油滑走面
120、120a…支点ボルト
120h、120ah…貫通孔
120bh…段付貫通孔
130…ナット
130F…フランジ
135…潤滑油吐出部材
135h…溝部
140…ローラ
160、160a、160b、160c…潤滑油吐出ノズル
160af…フランジ
170…潤滑油吐出ノズル
210…支持部材
210h1…潤滑油供給孔
210h2…潤滑油供給室
220…シリンダヘッド
220h1…潤滑油分配孔
220h2…潤滑油供給孔
300…バルブ機構
310…バルブ
320…バルブスプリング
400…カムシャフト
410…カム
420…軸部

Claims (4)

  1. 内燃機関の支持部に遥動可能に支持され、カムによって遥動駆動されるロッカーアームであって、
    前記カムと摺接することによって力点として機能する第1の摺接面を有するカムフォロワ部を有するロッカーアーム本体と、
    前記支持部に対して遥動可能に摺接することによって支点として機能する第2の摺接面を有する支点部と、
    前記支点部から供給された潤滑油を前記第1の摺接面の方向に偏向して吐出する潤滑油吐出部と、
    を備え、
    前記支点部は、前記ロッカーアーム本体の前記第2の摺接面を有する側の面から前記第1の摺接面を有する側の面に貫通して前記ロッカーアーム本体に締結されているとともに、前記貫通位置において前記第2の摺接面に供給された潤滑油を前記ロッカーアーム本体を貫通して前記潤滑油吐出部に供給する貫通孔を有し
    前記ロッカーアーム本体は、塑性加工によって製造されており、
    前記潤滑油吐出部は、前記潤滑油吐出部に形成された凹凸形状と、前記支点部に形成された凹凸形状とによって、前記ロッカーアーム本体に対して任意の方向で係合する、ロッカーアーム。
  2. 請求項に記載のロッカーアームであって、
    前記貫通孔は、前記潤滑油吐出部に向かって狭くなる少なくとも一段の階段形状を有し、
    前記潤滑油吐出部は、前記階段形状に嵌合する形状を有するとともに、前記階段形状のうち最も内径の小さな部分を通過可能となる大きさに弾性変形可能であって、前記貫通孔に連通する孔が形成されているロッカーアーム。
  3. 請求項1または2に記載のロッカーアームであって、
    前記潤滑油吐出部は、前記ロッカーアーム本体に対する方向を位置決めするフランジ部を有するロッカーアーム。
  4. 請求項に記載のロッカーアームであって、
    前記フランジ部は、前記ロッカーアーム本体の外形の所定位置に合致する形状を有するロッカーアーム。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013200168A1 (de) * 2013-01-09 2014-07-24 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Schaltbarer Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
US10318144B2 (en) * 2017-02-22 2019-06-11 International Business Machines Corporation Providing force input to an application

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001317311A (ja) * 2000-05-09 2001-11-16 Koyo Seiko Co Ltd ロッカアームおよびその胴体の製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2523489A (en) * 1945-03-10 1950-09-26 John R Winter Sr Rocker arm
US2572968A (en) * 1947-03-11 1951-10-30 Continental Aviat & Eng Corp Rocker arm construction
US3400696A (en) * 1966-01-05 1968-09-10 Thompson Mfg Co Earl A Valve train
US3314404A (en) * 1966-03-21 1967-04-18 Earl A Thompson Engine valve operating mechanism
US5657726A (en) * 1996-01-16 1997-08-19 Ford Global Technologies, Inc. Rocker arm assembly for an internal combustion engine
DE19645789B4 (de) 1996-11-07 2006-09-21 Schaeffler Kg Schlepphebel für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
US6070561A (en) * 1999-01-25 2000-06-06 General Motors Corporation Valve actuator with lubrication passage and method of forming
JP4235196B2 (ja) 2005-08-22 2009-03-11 中西金属工業株式会社 ロッカーアームの製造方法
US7836860B2 (en) * 2007-11-21 2010-11-23 Charter Manufacturing Co., Inc. Engine rocker arm

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001317311A (ja) * 2000-05-09 2001-11-16 Koyo Seiko Co Ltd ロッカアームおよびその胴体の製造方法

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