JP5381896B2 - ロッカアーム - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関のロッカアームに関する。

ロッカアームは、例えばガソリンエンジンのシリンダヘッドに、ロッカシャフトにより回動自在に取り付けられており、カムの作動により揺動し、ロッカアームの回動端で吸気や排気のバルブを開閉する。

ロッカアームの回動端には、アジャスタピンなどが設けてあり、ロッカアームが揺動するとアジャスタピンがバルブステムの上面に当接し、バルブを押し下げる。そのため、アジャスタピンとバルブステムの上面との間に潤滑油を十分に供給する必要がある。通常シリンダヘッドはシリンダヘッドカバーで覆われ、その内側に潤滑油を圧送して、カムやロッカアームなどの摺動部分に潤滑油を供給していた。

特開２００８−５７５１４号公報

しかしながら、バルブステムの上面はロッカアームで囲まれており、潤滑油の供給が難しく、更にロッカアームはカムの作動により常に揺動しており、付着した潤滑油が周囲に飛散し、バルブステム上端への供給が難しい。また、ロッカシャフトの内側に潤滑油の通路を形成し、ロッカシャフトの内部を通して送られてくる潤滑油を、ロッカアームに供給する方法がある。ところが、ロッカアームの一端をロッカシャフトに取り付け、ロッカアームの中間部分をカムで押圧させる、いわゆるエンドピボット形式のロッカアームでは、ロッカシャフトとアジャスタピンの間にカムローラが配置されるため、ロッカシャフトの内部からロッカアームの先端まで潤滑油を効率よく送出することが難しかった。

本発明は、ロッカアームに設けられたアジャスタピンなど、バルブステムを押圧する押圧部材に潤滑油を効率よく供給し、バルブステムとの間の潤滑を良好に保持できるロッカアームを提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するため、内燃機関のロッカアームを次のように構成した。ロッカアームは、ロッカシャフトに回動自在に支持されている。ロッカアームには、バルブの軸部上端を押圧する押圧部材が設けられている。押圧部材の下端部は、ロッカアームの下面から下側に突出し、更にロッカアームの下面には、押圧部材にかかる段差を形成した。

段差は、上下方向に高さを異ならせて形成してあり、段差の上段と下段との間を連結する縦壁が、押圧部材にかかるように設けられている。縦壁が押圧部材にかかるとは、例えば縦壁を押圧部材が貫いて、縦壁の壁面から押圧部材の一部が露出しているような状態をいう。

段差の上段と下段は、水平であっても、傾斜していてもよい。しかし上段は、使用状態において水平か、少なくとも下段の方向が下となるように傾斜させる。また縦壁は、垂直面であっても、傾斜面であってもよい。更に上段と縦壁、および下段と縦壁との交差部分は、屈曲していても、なだらかに連続していてもよい。

押圧部材は、バルブステムの上端面を押圧する押圧部材であり、ロックナットにより取り付け高さを固定してロッカアームに取り付けるものでも、バルブとの隙間に対応して、油圧等により突出高さが変更可能なものであってもよい。

更に段差を、左右両側に設けられた側壁と底板とを具えた断面Ｕ字状に形成したロッカアームに設ける。具体的にはロッカアームを、基部と、側壁と、底板と、腕部と、押圧部材などから構成し、底板と左右の側板とでＵ字状を形成する。段差は、腕部の下面に設ける。基部には、孔部を形成し、ロッカシャフトを貫通させる。側壁は、基部の前方に、基部の左右両側から前方に延ばして取り付ける。底板は、側板の下部に設け、左右各側壁の下部を連結する。また、左右側壁の間にカムローラを設け、カムを上方から当接させる。

各側壁の前方に腕部を設け、それぞれを側壁から前方に延ばす。腕部の先端部に、押圧部材を設け、その下部に段差を形成する。段差は、押圧部材にかかるように形成する。押圧部材は、例えば、ロックナットで突出高さを固定させる押圧ピンであっても、バルブとの間の隙間を調整する調整機構を有するものであってもよい。

本発明にかかるロッカアームは、次の効果を有する。
ロッカアームの上部に潤滑油が供給されると、ロッカアームの側面を伝わり落下し、ロッカアームの下面に回り込み下面に沿って流れる。すると、潤滑油は、段差に達し、段差間の縦壁を伝って再び下方に流れ、縦壁に交差している押圧部材に供給される。

したがって、潤滑油をロッカアーム上に噴霧するなどすることにより、押圧部材に確実に潤滑油を供給し、押圧部材とバルブステムとの間を潤滑油で潤滑できる。また、押圧部材に潤滑油を確実に供給できることから、ロッカアームへの潤滑油の供給量を少なくしても、ロッカアームとバルブとの間を十分に潤滑させることができる。

また断面がＵ字状で、ロッカシャフトに支持される基部と押圧部材との間にカムローラを具えたロッカアームで、ロッカシャフトから潤滑油を押圧部材に供給させにくい場合であっても、ロッカアームに形成された段差により潤滑油を押圧部材に確実に供給できる。

本発明にかかるロッカアームの一実施形態を示す側面図である。 図１に示すロッカアームの正面図である。 図１に示すロッカアームの平面図である。 図１に示すロッカアームの部分断面側面図である。 図３に示すロッカアームのＦ５−Ｆ５線断面図である。 図１に示すロッカアームの斜視図である。 図１に示すロッカアームの部分拡大図である。 図１に示すロッカアームの斜視図である。

本発明にかかるロッカアームの一実施形態について、図を用いて説明する。

図１、図２に、ロッカアーム１０を示す。図１はロッカアーム１０の側面図、図２はロッカアーム１０の正面図である。ロッカアーム１０は、図６にも示すように基部１２と、基部１２の左右両側に設けられた側壁１４、１５と、各側壁１４等の下部を左右に連結する底部１６（図５参照。）と、各側壁１４等に設けられた腕部１８、１９と、両側壁１４、１５間に設けられたカムローラ２２などから構成されている。

基部１２は、図３および図４に示すようにほぼ円筒状で、中心に孔部２４を有している。孔部２４は、ロッカシャフト３０に対応した内径で、ロッカシャフト３０に回動自在に嵌合される。ロッカシャフト３０は、内部に油通路３１を具えた中空構造で、シリンダヘッド（図示せず。）に固定されている。ロッカシャフト３０の側面には、油通路３１に連通した油流出口３３が形成されている。また基部１２には、油流出口３３に対応した油供給口３５が設けられている。油供給口３５は、ロッカアーム１０の前方に開口し、ロッカアーム１０が揺動して所定位置にくると油流出口３３に一致する。

側壁１４等は、平板状で、図１に示すように下方に凸に湾曲している。各側壁１４等は、基部１２の前方に、孔部２４の中心軸と垂直に、かつ互いに平行に取り付けてある。底部１６は、図４に示すように側壁１４等の下縁に沿って設けられ、両側壁１４、１５と底部１６を通る断面が図５に示すようにほぼＵ字状になるよう形成されている。底部１６の上面には、図４に示すように窪みが形成してあり、底部１６の前縁はカムローラ２２の近傍に達している。カムローラ２２は、所定の径を有するローラで、側壁１４、１５間に回動自在に取り付けられている。カムローラ２２には、図６に示すように、カム２３が当接する。カム２３はカムシャフト２５（二点鎖線で示す。）に形成され、エンジンの駆動に伴い回転される。

腕部１８、１９は、各側壁１４、１５の前方に設けられている。腕部１８、１９は互いに平行に、かつ孔部２４の中心軸と垂直な方向に延びている。各腕部１８等の先端には、先頭部５０が設けられている。先頭部５０には雌ねじ部が形成してあり、押圧部材としてのアジャスタピン３２が螺合されている。アジャスタピン３２は、腕部１８等の下面、つまり先頭部５０の下面から所定長さ突出した状態で、ロックナット３４により固定されている。

各腕部１８、１９の下面には、図７に示すように、段差４０が形成してある。次に、基部１２からアジャスタピン３２を見たときの左側に位置する腕部１８を例にして、段差４０について具体的に説明する。尚、右側の腕部１９に形成された段差４０は、左側の腕部１８に形成された段差４０とロッカアーム１０の中心を挟んで左右対称であるので、説明を省略する。

図８に、ロッカアーム１０を斜め下方から見た状態を示す。図７にも示すように、段差４０は、第１下面４２と第１縦壁４４と第２下面４６とから形成されている。図７、図８に示すように、先頭部５０の左側の外側面５２が内側に屈曲して、先頭部５０の下面に、上段面としての第１下面４２が形成されている。第１下面４２は、腕部１８の内側、つまり中心側に延び、アジャスタピン３２にかかった位置で屈曲して、立上り部分としての第１縦壁４４に連続している。第１縦壁４４は、先頭部５０の下部から腕部１８の側面に沿って形成され、底部１６まで延びている。第１縦壁４４は、アジャスタピン３２のほぼ中心を通って下方に延び、下段面としての第２下面４６に連続している。

第２下面４６は、第２下面４６は、腕部１８の先端から側壁１４の下部まで、第１下面４２に対して第１縦壁４４の高さ幅分の高低差を有して形成されている。アジャスタピン３２は、第２下面４６より下方に所定量突出している。第２下面４６は、第１縦壁４４からロッカアーム１０の内側に延び、第２縦壁４８に接している。

第２縦壁４８は、ロッカアーム１０のロッカシャフト３０を中心とした揺動方向と平行に形成してあり、かつ第２縦壁４８は、左側のバルブ６０の軸部６２の右側側面、つまり２つのバルブ６０を具えた気筒の中心側に向いた面に摺動自在に当接する。すなわち、ロッカアーム１０をバルブ６０などとともにシリンダヘッドに組み付けると、バルブ６０の軸部６２の外表面に接するように形成されている。これは、右側の腕部１９においても同様で、右側の腕部１９では、右側のバルブ６０の軸部６２の左側側面に、第２縦壁４８が摺動自在に当接する。

次に、ロッカアーム１０の作用、効果について説明する。

ロッカアーム１０は、ロッカシャフト３０に図３、図６に示すように回動自在に取り付けられている。カムシャフト２５が回転するとカム２３がカムローラ２２を押圧し、ロッカアーム１０がロッカシャフト３０を中心にして揺動する。すると、アジャスタピン３２がバルブ６０の頭部を押し下げ、バルブ６０が往復動し、吸気通路（図示せず。）等が開閉される。

ロッカアーム１０は、腕部１８、１９の下面に、アジャスタピン３２にかかる段差４０が設けられていることから、ロッカアーム１０に供給された潤滑油が効率よく、かつ確実にアジャスタピン３２に供給できる。すなわち、ロッカアーム１０の上部、特に先頭部５０の上部に潤滑油が供給されると、外側面５２を潤滑油が流れ落ち、第１下面４２を伝わる。すると潤滑油が、第１縦壁４４に沿って流れ落ちるので、アジャスタピン３２に潤滑油を確実に供給することができる。

またアジャスタピン３２がバルブ６０の頭部を押し下げ、バルブ６０を往復動させる際、ロッカアーム１０の左右の第２縦壁４８が、それぞれ左右のバルブ６０の軸部６２の内側面に当接するので、ロッカアーム１０は、ロッカシャフト３０の軸方向での位置決めがなされる。

ロッカアーム１０は、左右の一対の側壁１４、１５を基部１２の両側に有し、下部に左右の側壁１４、１５を連結する底部１６を具えて、断面ほぼＵ字状になるように形成されていることから、全体の剛性や強度が向上される。

底部１６の上面が下に凸に湾曲していることから、シリンダヘッド内を飛散している潤滑油が、底部１６の上面に溜まり、底部１６からロッカアーム１０の揺動動作に伴いカムローラ２２に潤滑油を供給し、カム２３との潤滑を確実にできる。

基部１２に油供給口３５を設け、ロッカシャフト３０に設けられた油流出口３３に、ロッカアーム１０の揺動動作に伴い連通するようにしたので、ロッカシャフト３０内部を流れる潤滑油を底部１６の上面に適宜流出させることができる。

尚、上記例は断面Ｕ字状のロッカアームで説明したが、本発明は、これに限るものではない。したがって双頭でなく、１つのバルブを作動させるロッカアームでよく、また、エンドピボット形式でなく、センタピボットのロッカアームに用いてもよい。更に、段差４０の第１縦壁４４を、ロッカアーム１０の長手方向に沿って形成したが、これに限らず、長手方向と交差する方向に段差を形成してもよい。また、押圧部材は、バルブとの隙間を解消させる油圧などを用いた隙間調整機構付きであってもよい。

本発明は、内燃機関のロッカアームに利用できる。

１０…ロッカアーム
１２…基部
１４、１５…側壁
１６…底部
１８、１９…腕部
２２…カムローラ
３０…ロッカシャフト
３２…アジャスタピン
４０…段差
４２…第１下面
４４…第１縦壁
４６…第２下面
４８…第２縦壁
５０…先頭部
５２…外側面
６０…バルブ

Claims (5)

1. ロッカシャフトに回動自在に支持されるロッカアームであり、
   前記ロッカアームには、バルブの軸部上端を押圧する押圧部材が設けられており、
   前記押圧部材の下端部は、前記ローカアームの下面から下側に突出しており、
   前記ロッカアームの下面に、前記押圧部材が貫く縦壁を有する段差を形成し、
   前記押圧部材は、前記縦壁から一部が露出するように設けられたことを特徴とするロッカアーム。
2. 前記段差は、前記ロッカアームの外側面の下端に連続して形成された第１下面と、該第１下面の下方に位置する第２下面と、前記第１下面と前記第２下面とを連結する前記縦壁からなることを特徴とする請求項１に記載のロッカアーム。
3. 前記押圧部材は、前記第２下面より下方に所定量突出していることを特徴とする請求項２に記載のロッカアーム。
4. 前記ロッカアームは、左右側壁と底板からなる断面Ｕ字状で、前記両側壁間にカムローラを具え、該カムローラを挟んで一方の端部側を、前記ロッカシャフトに回動自在に支持させ、他方の端部側に、前記押圧部材を設け、前記段差を該押圧部材にかかるように形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のロッカアーム。
5. 前記ロッカアームは、前記段差に連続して、前記バルブの軸部側面に摺動自在に当接する第２縦壁を有することを特徴とした請求項１〜４のいずれか１項に記載のロッカアーム。

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