JP5137627B2 - ロッカアームユニット及びロッカアームユニットの組立方法 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の動弁装置を構成するロッカアームユニット及びロッカアームユニットの組立方法に関するものである。

カムの回転によってバルブの開閉を行う動弁装置には、ロッカアームとラッシュアジャスタとを備えたものが知られている。このうち、特許文献１に記載のものは、ロッカアームがカムの下方に位置し、ロッカアームの中央部にはカムと当接するローラが設けられ、ロッカアームの一端部がラッシュアジャスタのプランジャの上端部に支持され、さらにロッカアームの他端部がバルブの上端部に当接された構成となっている。そして、カムの回転によりロッカアームがプランジャの上端を略支点として揺動すると、バルブの開閉が交互になされると共に、ラッシュアジャスタによってバルブクリアランスの自動調整がなされる。
特開２００６−３３６６２３公報

ところで、ロッカアームとラッシュアジャスタを組み立てるにあたり、（１）ラッシュアジャスタをシリンダヘッドに取り付ける工程、（２）ロッカアームの両端部をプランジャの上端とバルブの上端とに載置する工程、（３）カムをロッカアームの上方に配置する工程の各工程が順次行われる。しかし、工程（３）において、カムとロッカアームが互いに干渉して、ロッカアームがラッシュアジャスタから脱落する可能性があり、組付け作業性が悪く、組付け不良を起こす虞がある。また、工程（２）ではロッカアームがバルブとプランジャの２点で支持されているに過ぎないため、上記干渉がなくても、工程（２）の時点でロッカアームがバランスを崩して脱落する可能性もある。

これに鑑み、例えば、ロッカアームとプランジャをクリップによって一体に連結保持する構成としてもよいが、クリップによってプランジャとロッカアームとの接触領域が強固に固定されると、ロッカアームの揺動動作の円滑性が損なわれるという事情がある。

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、組付け作業性を改善すると共に、ロッカアームの揺動動作の円滑性を確保することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、軸方向に延びるプランジャを有すると共に、このプランジャを摺動可能に収容する筒状のボディを有するラッシュアジャスタと、前記プランジャの上端部に支持され、その支持位置を略支点として揺動されるロッカアームとを備えたロッカアームユニットであって、前記ラッシュアジャスタのうち前記ボディ側に固定されていると共に、その固定位置から延びて前記ロッカアームと係合することにより、前記ロッカアームの前記ラッシュアジャスタからの脱落を規制するクリップを備える構成としたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記ボディの上端縁には前記プランジャの抜けを規制するリテーナ部が取り付けられ、前記クリップは、前記リテーナ部とこのリテーナ部から一体に延びる延出部とによって構成されているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のものにおいて、前記クリップが前記ロッカアームに弾性力をもって当接可能となっているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載のものにおいて、前記クリップには、前記ロッカアームの一部と係止してこのロッカアームに対するクリップの軸周りの回動を規制する回り止め部が形成されているところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のロッカアームユニットの組立方法であって、前記クリップを、前記ラッシュアジャスタのうち前記ボディ側に固定した後、前記プランジャを押し下げて前記クリップと前記プランジャとの間に前記ロッカアームの差込空間を形成し、その状態で前記差込空間に前記ロッカアームを差し入れ、次いで前記プランジャの押し下げ状態を解除することで、前記プランジャを上方へ付勢移動させて、前記クリップと前記プランジャとの間に前記ロッカアームを挟み込むことを特徴とする。

＜請求項１の発明＞
ラッシュアジャスタ側から延びたクリップがロッカアームと係合することにより、ロッカアームのラッシュアジャスタからの脱落が規制されるため、ロッカアームとラッシュアジャスタを一体に取り扱うことができ、組付け作業性が改善される。また、クリップがラッシュアジャスタのボディに固定されるため、プランジャとロッカアームとの支点位置にクリップの固定力が直接作用することがなく、ロッカアームの揺動動作の円滑性が確保される。

＜請求項２の発明＞
クリップがプランジャの抜けを規制するリテーナ部を含む構成であるため、クリップとリテーナ部を別々に用意するのと比べ、部品点数を少なくでき、部品管理の煩わしさを解消できる。また、クリップがリテーナ部と延出部とによって簡素に構成されるため、材料の無駄がでない。

＜請求項３の発明＞
クリップがロッカアームに弾性力をもって当接可能となっているため、クリップの弾性変位を伴いつつロッカアームをラッシュアジャスタに容易に組み付けることができる。なお、ロッカアームの上方にカムを組み付けた状態では、クリップとロッカアームは互いに離れるようになっている。

＜請求項４の発明＞
クリップに回り止め部が形成され、この回り止め部によってロッカアームに対するクリップの軸回りの回動が規制されるから、クリップが回動してロッカアームと干渉することによりロッカアームの揺動動作に支障をきたすのを回避できる。

＜請求項５の発明＞
プランジャの上昇力を利用してロッカアームの組付けがなされるから、ロッカアームの組付けを容易に行うことができる。また、請求項３に記載の構成についてこの組立方法を採れば、クリップとプランジャとの間の差込空間にロッカアームを差し入れるときに、クリップの弾性変位を伴いつつ差込空間を広げることができるため、作業性がより良好となる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１乃至図５によって説明する。
まず、内燃機関の動弁装置の全体構造について説明する。図１に示すように、ブロック状のシリンダヘッド８０には、通気路８１（吸気ポート又は排気ポート）が形成されていると共に、この通気路８１に連通してシリンダヘッド８０の外面に開口するステム孔８２が形成されている。シリンダヘッド８０のステム孔８２には通気路８１に臨む通気口８３を開閉するためのバルブ８４（吸気バルブ又は排気バルブ）が開弁位置と閉弁位置との間を上下方向に往復移動可能に装着されている。このバルブ８４は常にはバルブスプリング８５によって閉弁方向（上方）に付勢された状態にあり、バルブ８４の上端部がステム孔８２の上端開口から上方へ突出して配置されている。

そして、シリンダヘッド８０の上方にはバルブ８４を駆動するロッカアーム１０とカム９０が設けられ、シリンダヘッド８０の外面に形成された取付凹部８６内にはラッシュアジャスタ４０が組み込まれている。シリンダヘッド８０の内部にはオイル流路８７が形成されており、このオイル流路８７の途中に取付凹部８６の内面に臨むオイル口８８が形成されている。

ラッシュアジャスタ４０は、上端部でロッカアーム１０を支承する軸方向（上下方向）に細長く延びるプランジャ４１と、プランジャ４１を軸方向に摺動可能に収容すると共に、取付凹部８６内に嵌め込まれるボディ４２とからなる。

ボディ４２は、軸方向に延びる有底筒状をなし、その周壁にオイル流路８７のオイル口８８と対向するボディ孔４３が形成されている。ボディ４２の上端部の外周面には、図２に示すように、後述するクリップ６０を係止するための係止溝４４が全周に亘って形成されている。
プランジャ４１は、略円筒状をなし、その上端部に半球面状に丸まった支承部４５が形成されている。支承部４５の中央（頂端）には、図１に示すように、ロッカアーム１０に作動油を給油するための貫通孔４６が上下方向に貫通して形成されている。そして、プランジャ４１の外周面には、ボディ４２の上端縁とほぼ同じ高さ位置に、段差部４７が形成され、この段差部４７を境とする上方側が下方側より径方向に細く形成されている。

プランジャ４１の内部は低圧室とされ、ボディ４２の内部の下端部にはプランジャ４１の底壁の下面との間に高圧室が画成されている。プランジャ４１の周壁にはボディ孔４３と対応する位置にプランジャ孔４８が貫通して形成されている。また、プランジャ４１の底壁には低圧室と高圧室とに連通する連通孔４９が貫通して形成されている。

高圧室内にはケージ５１が組み込まれており、ケージ５１はボディ４２の底壁の上面に当接した第１スプリング５２の付勢力によってプランジャ４１の底壁の下面に押し付けられている。また、高圧室内には、ケージ５１に対して径方向（軸直交方向）への位置ずれを規制可能に収容されつつ連通孔４９の開閉を行う球状の逆止弁５３が設けられている。ケージ５１と逆止弁５３との間には第２スプリング５４が介装されており、逆止弁５３が第２スプリング５４によって常時上方へ付勢されている。かかる逆止弁５３は、低圧室内の液圧が高圧室内の液圧より上昇した場合にのみ開弁するように構成されている。

ロッカアーム１０は、図５に示すように、アーム本体１１と、アーム本体１１の中間部に取り付けられたローラ１２とを備えている。ローラ１２の上端部は、アーム本体１１より上方へ突出され、ローラ１２の回転中心と平行な回転軸に設けられた略卵形のカム９０の外周面に下方から当接されている。アーム本体１１は、ラッシュアジャスタ４０の上端とバルブ８４の上端とに跨って配置されている。アーム本体１１の一端部には、プランジャ４１の支承部４５を受けるべく上方に略半球状（ドーム状）に膨出した軸受部１３が形成されている。軸受部１３の内面（下面）は、支承部４５と対応する凹球面状をなし、支承部４５の外面が摺動可能な軸受面１８とされる。また、アーム本体１１の一端部には、軸受部１３の外縁から長さ方向外側に突出する突出部１４が形成されている。そして、アーム本体１１の他端部には、図１に示すように、バルブ８４の上端に対して上方から当接されるバルブ当接部１５が形成されている。

次に、ロッカアーム１０とラッシュアジャスタ４０とを一体的に保持するクリップ６０について説明する。
クリップ６０は金属製であって、図４に示すように、ボディ４２に取り付けられるリテーナ部６１と、リテーナ部６１と一体に連なって延びる延出部６２とから構成されている。

リテーナ部６１は、ボディ４２の上端部に全周に亘って被着される環状部６３と、環状部６３の外周縁から下向きに突出する係止爪６４とを有している。係止爪６４は周方向に間隔をあけて３つ配置され、その先端部が内向きに屈曲されてボディ４２の係止溝４４の溝壁に係止可能となっている。また、環状部６３の内周縁にはボディ４２の上端部の内周面にかしめ付けられる抜止部６５が形成され、この抜止部６５がプランジャ４１の段差部４７に上方から当接することでプランジャ４１の上方への抜けが規制される。

延出部６２は、環状部６３の外周縁、詳細には環状部６３の外周縁のうち隣接する係止爪６４の間の位置から外側へ曲面状に屈曲されたあと略真直ぐ立ち上がり、その立ち上げ端から内側（アーム本体１１の他端側）へ曲面状に屈曲される立上部６６を有している。立上部６６は、環状部６３との連結部位を支点として撓み変形可能なばね性を有し、プランジャ４１の上端部の側方及びロッカアーム１０の軸受部１３の側方に並列して配置される。立上部６６には、ロッカアーム１０の突出部１４が貫通する縦長矩形状の開口部６７が形成されている。突出部１４の両側縁は開口部６７の両側内縁に軸回り方向で当接可能とされ、これにより、クリップ６０とロッカアーム１０との相対位置が軸回り方向で位置ずれするのを規制可能となっている。

また、延出部６２は、立上部６６の上端に一体に連なって内側へ略水平に延び、ロッカアーム１０の軸受部１３を上方から押さえ付け可能な略方形板状の押さえ部６８を有している。押さえ部６８には軸受部１３の上端側が進入する円形の進入口６９が開口して形成されている。軸受部１３の上端外周は押さえ部６８の進入口６９の内縁に全周に亘って当接可能となっている。

なお、本発明の「ロッカアームユニット」は、ロッカアーム１０、ラッシュアジャスタ４０及びクリップ６０により構成されるものである。また、本発明の「回り止め部」は、クリップ６０の開口部６７に相当し、本発明の「支持位置」は軸受部１３の軸受面１８の位置に相当するものである。

次に、組み付け手順について説明する。
ラッシュアジャスタ４０を組み上げた後、ボディ４２の上端縁にクリップ６０のリテーナ部６１をかしめ付け、ボディ４２にクリップ６０を一体に固定する。これにより、プランジャ４１の段差部４７に上方からリテーナ部６１の抜止部６５が当接して、プランジャ４１の上方への抜けが規制される。

続いて、図５に示すように、プランジャ４１を第１スプリング５２の付勢力に抗してボディ４２の底壁側へ押し下げて、クリップ６０の押さえ部６８とプランジャ４１の支承部４５との間に、ロッカアーム１０を挿入可能な差込空間２０を形成する。そして、このプランジャ４１の押し下げ状態を保ちつつ、差込空間２０に側方からロッカアーム１０の軸受部１３を差し入れる。このとき、クリップ６０の延出部６２を撓ませつつ押さえ部６８を上方へ強制的に持ち上げて差込空間２０を広げた状態とし、軸受部１３の差込空間２０への挿入が円滑になされるようにする。

ロッカアーム１０の突出部１４がリテーナ部６１の開口部６７に進入し、ロッカアーム１０が正規位置に組み付けられたら、プランジャ４１の押し下げ状態を解除する。すると、プランジャ４１が第１スプリング５２により付勢されて上昇し、最上昇位置に達して段差部４７にリテーナ部６１の抜止部６５が当接するや、図２に示すように、プランジャ４１の支承部４５がロッカアーム１０の軸受部１３内に下方から嵌ると共に、軸受部１３がリテーナ部６１の押さえ部６８の進入口６９内に下方から嵌り、軸受部１３が押さえ部６８に押圧状態で当接される。かくして、ロッカアームユニットが完成される。

次に、ロッカアームユニットを動弁装置に組み込む。組み込みにあたり、まずシリンダヘッド８０の取付凹部８６に上方からラッシュアジャスタ４０を臨ませると共に、バルブ８４の上端に上方からロッカアーム１０のバルブ当接部１５を臨ませ、その状態で、ロッカアームユニットの全体を降ろす。すると、ラッシュアジャスタ４０が取付凹部８６内に嵌合すると共に、ロッカアーム１０のバルブ当接部１５がバルブ８４の上端に載置され、ロッカアームユニットがその両端側で支持される。その後、ロッカアーム１０の上方にカム９０を配置する。このとき、カム９０がロッカアーム１０のローラ１２に上方から接触してクリップ６０とロッカアーム１０は互いに離れた状態となる。

もっとも、上記手順とは異なり、ラッシュアジャスタ４０を単独でシリンダヘッド８０の取付凹部８６に挿入し、その後、クリップ６０、ロッカアーム１０をラッシュアジャスタ４０に組み付けてもよく、あるいは、クリップ６０付きのラッシュアジャスタ４０をシリンダヘッド８０の取付凹部８６に挿入した後、ロッカアーム１０をラッシュアジャスタ４０に組み付けてもよい。

また、ロッカアームユニットの使用時にカム９０の回転に伴ってロッカアーム１０が上下方向に揺動すると、ロッカアーム１０とラッシュアジャスタ４０との一体状態が保たれつつも、支承部４５の外面と軸受部１３の軸受面１８とが互いに摺接し合う。また、図３に示すように、ロッカアーム１０の突出部１４とクリップ６０の開口部６７とが軸回り方向で当接可能に位置していることに起因し、ロッカアーム１０に対する突出部１４の軸回り方向の回動が規制される。なお、開口部６７の上下方向の寸法は、少なくともロッカアーム１０が揺動したときに、突出部１４の上下方向の変位が許容される寸法に設定されている。

以上説明したように本実施形態によれば、ラッシュアジャスタ４０側から延びたクリップ６０がロッカアーム１０と係合することにより、ロッカアーム１０のラッシュアジャスタ４０からの脱落が規制されるため、ロッカアーム１０とラッシュアジャスタ４０を一体に取り扱うことができ、組付け作業性を向上させることができる。そして、クリップ６０がラッシュアジャスタ４０のボディ４２に固定されるため、ロッカアーム１０の軸受部１３の軸受面１８にクリップ６０の固定力が直接作用することがなく、ロッカアーム１０の揺動動作の円滑性が確保される。

また、クリップ６０がプランジャ４１の抜けを規制するリテーナ部６１を含む構成であるため、クリップ６０とリテーナ部６１を別々に用意するのと比べ、部品点数を少なくでき、部品管理の煩わしさを解消できる。また、クリップ６０がリテーナ部６１と延出部６２とによって簡素に構成されるため、材料の無駄がでない。

しかも、クリップ６０がロッカアーム１０に弾性力をもって当接可能となっているため、クリップ６０の弾性変位を伴いつつロッカアーム１０をラッシュアジャスタ４０に容易に組み付けることができる。
また、クリップ６０の開口部６７によってロッカアーム１０に対するクリップ６０の軸回りの回動が規制されるから、クリップ６０が回動してロッカアーム１０と干渉することによりロッカアーム１０の揺動動作に支障をきたすのを回避できる。

さらに、第１スプリング５２によるプランジャ４１の上昇力を利用してロッカアーム１０の組付けがなされるから、ロッカアーム１０の組付けを容易に行うことができる。ここで、クリップ６０とプランジャ４１との間の差込空間２０に側方からロッカアーム１０を差し入れるときに、クリップ６０の弾性変位を伴いつつ差込空間２０を広げることができるため、作業性が良好となる。
さらにまた、クリップ６０の延出部６２のうち立上部６６から押さえ部６８にかけては曲面状に形成されているため、この部位の剛性が高められ、クリップ６０全体が補強される。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）クリップは樹脂製であってもよい。
（２）クリップは、プランジャの支承部にロッカアームの軸受部を載置した後、延出部を軸受部の上端に向けて折り曲げることにより、押さえ部を後から形成してもよい。
（３）クリップに開口部が設けられていなくてもよい。
（４）クリップは、ボディに固定されていればよく、その固定部位がプランジャの抜けを規制するリテーナ部である必要はない。
（５）クリップは、ロッカアームのラッシュアジャスタからの脱落を規制可能であればよく、その形状及びロッカアームとの係合位置を任意に設定できる。

実施形態１のロッカアームユニットを含む動弁装置の断面図である。 ロッカアームユニットの側面図である。 ロッカアームユニットの正面図である。 クリップの斜視図である。 ラッシュアジャスタにロッカアームを組付ける前の側面図である。

符号の説明

１０…ロッカアーム
１３…軸受部
４０…ラッシュアジャスタ
４１…プランジャ
４２…ボディ
４５…支承部
６０…クリップ
６１…リテーナ部
６２…延出部
６８…押さえ部

Claims (5)

1. 軸方向に延びるプランジャを有すると共に、このプランジャを摺動可能に収容する筒状のボディを有するラッシュアジャスタと、
   前記プランジャの上端部に支持され、その支持位置を略支点として揺動されるロッカアームとを備えたロッカアームユニットであって、
   前記ラッシュアジャスタのうち前記ボディ側に固定されていると共に、その固定位置から延びて前記ロッカアームと係合することにより、前記ロッカアームの前記ラッシュアジャスタからの脱落を規制するクリップを備えることを特徴とするロッカアームユニット。
2. 前記ボディの上端縁には前記プランジャの抜けを規制するリテーナ部が取り付けられ、前記クリップは、前記リテーナ部とこのリテーナ部から一体に延びる延出部とによって構成されている請求項１記載のロッカアームユニット。
3. 前記クリップが前記ロッカアームに弾性力をもって当接可能となっている請求項１又は２記載のロッカアームユニット。
4. 前記クリップには、前記ロッカアームの一部と係止してこのロッカアームに対するクリップの軸周りの回動を規制する回り止め部が形成されている請求項１乃至３のいずれか１項記載のロッカアームユニット。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項記載のロッカアームユニットの組立方法であって、
   前記クリップを、前記ラッシュアジャスタのうち前記ボディ側に固定した後、前記プランジャを押し下げて前記クリップと前記プランジャとの間に前記ロッカアームの差込空間を形成し、その状態で前記差込空間に前記ロッカアームを差し入れ、次いで前記プランジャの押し下げ状態を解除することで、前記プランジャを上方へ付勢移動させて、前記クリップと前記プランジャとの間に前記ロッカアームを挟み込むことを特徴とするロッカアームユニットの組立方法。

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