JP5447181B2 - Rocker arm of internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、一対のバルブを作動させる、双頭のロッカアームに関する。 The present invention relates to a double-headed rocker arm that operates a pair of valves.
ロッカアームには、ロッカアームの中央部分をロッカシャフトで回動自在に支持するセンタピボット方式と、ロッカアームの端部をロッカシャフトで回動自在に支持し、ロッカアームの中央部分をカムで押圧するエンドピボット方式などが知られている。一般的にセンタピボット方式はSOHCタイプへ用いられ、エンドピボット方式はDOHCタイプへ用いられる。 The rocker arm has a center pivot system that pivotally supports the central part of the rocker arm with a rocker shaft, and an end pivot system that pivotally supports the end of the rocker arm with a rocker shaft and presses the central part of the rocker arm with a cam. Etc. are known. Generally, the center pivot method is used for the SOHC type, and the end pivot method is used for the DOHC type.
エンドピボット方式ではインジェクタ、点火プラグを中央に配置することが比較的容易である反面、カムシャフトがロッカアームの上方に位置するため、カムシャフトとロッカアームローラ間の潤滑が難しく、オイルパイプ等によるスプレー、シャワー機構を設置する必要がある。尚、センタピボットタイプではカムシャフトがロッカアームより下方に位置するため、シリンダヘッドのカム室の底部へオイル溜まりを設け、カムの回転時にカム先端部がオイル溜まりに浸ること等の構成を採用することにより容易に潤滑ができる。 In the end pivot system, it is relatively easy to place the injector and spark plug in the center, but the camshaft is located above the rocker arm, so it is difficult to lubricate between the camshaft and the rocker arm roller. It is necessary to install a shower mechanism. In the center pivot type, the camshaft is positioned below the rocker arm, so an oil reservoir is provided at the bottom of the cam chamber of the cylinder head, and the cam tip is immersed in the oil reservoir when the cam rotates. Can be easily lubricated.
また特許文献1には、左右一対のロッカアームを結合し、それぞれに設けられた突部により一対のバルブを往復動させる構造のカムフォロア装置が記載されている。
従来のカムフォロア装置では、カムとロッカアームのローラ間の潤滑を適切に行うことができる構成とはなっていない。 The conventional cam follower device is not configured to properly lubricate between the cam and the rocker arm roller.
また特開2008−57514号公報に記載の発明において、ロッカアーム14が板金成形品であり、連結部17の両側の一対のロッカアーム14を折り曲げて構成されるため、両ロッカアーム14の通孔4の中心点を一致させにくく、芯出しに手間がかかることが考えられる。また、通孔4を若干大きめに形成して芯のズレを吸収しようとすると、ロッカアーム14とロッカシャフト5との間にガタが生じてしまうことが考えられる。
Further, in the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-57514, the
更に、潤滑方式がスプレー方式である場合、エンジン回転が低い場合にはロッカアームローラへオイルが届きにくく、潤滑が不充分になる問題も生じ易い傾向にある。 Further, when the lubrication method is a spray method, when the engine speed is low, it is difficult for oil to reach the rocker arm roller and the problem of insufficient lubrication tends to occur.
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。 In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration of the rocker arm of the internal combustion engine.
ロッカアームは、ロッカシャフトに回動自在に支持され、往復揺動運動によってバルブを開閉させる。更にロッカアームは、左右側壁と底板からなる断面U字状で、両側壁間にカムローラを具え、カムローラを挟んで一方側を、ロッカシャフトに回動自在に取り付けられる支持端とし、カムローラを挟んだ他方側を、バルブの上部を押圧する双頭の押圧端として構成した。 The rocker arm is rotatably supported by the rocker shaft, and opens and closes the valve by reciprocating rocking motion. Furthermore, the rocker arm has a U-shaped cross section consisting of left and right side walls and a bottom plate. The rocker arm is provided with a cam roller between both side walls. One side of the rocker arm is supported on a rocker shaft. The side was configured as a double-ended pressing end that pressed the top of the bulb.
底板は、左右各側壁の下部を連結し、左右の側板とでU字状を形成する。更に底板は、上面にくぼみを設け、潤滑油が貯留する凹面とした。ロッカシャフトは、内部に油通路を有する中空構造であり、ロッカシャフトに、底板に臨ませてロッカシャフト内部に連通する供給口を設けた。側壁を、バルブの軸部側面に摺動自在に当接させた。 The bottom plate connects the lower portions of the left and right side walls, and forms a U shape with the left and right side plates. Further, the bottom plate was provided with a recess on the upper surface, and was a concave surface in which lubricating oil was stored. The rocker shaft has a hollow structure having an oil passage inside, and the rocker shaft is provided with a supply port that faces the bottom plate and communicates with the inside of the rocker shaft. The side wall was slidably brought into contact with the side surface of the valve shaft.
本発明にかかるロッカアームは、次の効果を有する。
ロッカアーム全体が断面U字状に構成されるので、カムを回転させたときのカム山の軌跡が、ロッカアームのU字構造の内側を通過するようにでき、剛性や強度が向上し、そのため薄肉化し、軽量化が図れる。
The rocker arm according to the present invention has the following effects.
Since the entire rocker arm is configured with a U-shaped cross-section, the locus of the cam crest when the cam is rotated can pass inside the U-shaped structure of the rocker arm, improving rigidity and strength, and thus making it thinner. The weight can be reduced.
ロッカアームの底板に貯留された潤滑油を、カムローラに供給でき、カムローラとカムとを適切に潤滑させることができる。ロッカシャフトを通した潤滑油を底板上に流出させ、底板から積極的に潤滑油をカムローラに供給できる。また、必要に応じロッカシャフトから底板へ給油も可能となる。 Lubricating oil stored in the bottom plate of the rocker arm can be supplied to the cam roller, and the cam roller and the cam can be appropriately lubricated. Lubricating oil that has passed through the rocker shaft flows out onto the bottom plate, and the lubricating oil can be positively supplied from the bottom plate to the cam roller. Further, it is possible to supply oil from the rocker shaft to the bottom plate as necessary.
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。 An embodiment of a rocker arm according to the present invention will be described with reference to the drawings.
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板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。
1 and 2 show the
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。
The
油供給口35が油流出口33に一致するのは、油供給口35が後述する底板16に向いたときであるのが好ましく、少なくとも、油供給口35が下方に向いたときである。尚、油通路31内の油圧が、油供給口35から潤滑油を噴出させるに十分な圧力を有していれば、油供給口35が上向きのとき、油流出口33に一致するようにしてもよい。その場合でも、底板16上に潤滑油が供給されることとする。
The
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。底板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と底板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。底板16の上面には、図4に示すように窪みが形成してあり、底板16の前縁はカムローラ22の前方まで達している。したがって、油供給口35から供給されたり、ロッカアーム10に飛散してきた潤滑油が底板16上に貯留されると、潤滑油にカムローラ22の下面が接触する。
The
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。カム23の回転軌跡を図4に示す。図4に示すように、カム23のカム山は、二点鎖線で示す軌跡を描き、カムローラ22、つまりロッカアーム10を押し下げる。
The
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。
The
また各腕部18、19の下面には、図2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。
Further, as shown in FIG. 2, a
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。腕部18は、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を有している。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第1縦壁44に連続している。第1縦壁44は、先頭部50の下側から腕部18の側面に沿って形成され、底板16に延びている。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。
The
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に延びている。
The second
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、摺動自在に当接している。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の外表面に第2縦壁48が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。
The second
次に、ロッカアーム10の作用、効果について説明する。
Next, the operation and effect of the
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を往復動させる。
The
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、左右の側壁14、15間にカム23が配置されていることから、図4に示すようにカム23を回転させたときのカム山の軌跡が、ロッカアーム10のU字構造の内側を通過する。これにより、カム23を含むロッカアーム10の全体を小型化し、かつ高さaを抑制させることができる。したがって、ロッカアーム10を小型、軽量化でき、ロッカアーム10の配置上の自由度が向上される。
The
ロッカアーム10は、下部に左右の側壁14、15を連結する底板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、全体的に高い剛性や強度が得られ、また、構造的に強固になることから、薄肉化できる。
The
底板16の上面が凹状に湾曲していることから、油供給口35から供給されたり、シリンダヘッド内を飛散している潤滑油が、底板16の上面に溜まり、底板16から揺動動作に伴いカムローラ22に潤滑油を供給し、カム23との潤滑を確実に行える。
Since the upper surface of the
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させたので、ロッカシャフト30内部を流れる潤滑油を底板16の上面に流出させることができる。
Since the
ロッカアーム10が揺動動作し、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。
When the
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、第1縦壁44を流れ落ちるので、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。
Since the
尚、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。バルブ60は、吸気バルブであっても、排気バルブであってもよい。
In addition, although the 1st
本発明は、内燃機関のロッカアームに利用できる。 The present invention can be used for a rocker arm of an internal combustion engine.
10…ロッカアーム
12…基部
14.15…側壁
16…底板
18.19…腕部
22…カムローラ
23…カム
24…孔部
30…ロッカシャフト
31…油通路
32…アジャスタピン
33…油流出口
35…油供給口
60…バルブ
62…軸部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
左右側壁と底板からなる断面U字状で、前記左右側壁間であって前記左右側壁の上面より下方にカムローラの上端が配置され、該カムローラを挟んで一方側を、前記ロッカシャフトに回動自在に取り付けられる支持端とし、前記カムローラを挟んだ他方側を、前記バルブの上部を押圧する双頭の押圧端とし、
前記左右側壁は、第1縦壁と該第1縦壁より下側で前記カムローラ側に凹んだ第2縦壁とを有し、
前記双頭の押圧端に押圧される一対の前記バルブは、前記第2縦壁に摺動自在に当接されることを特徴とする内燃機関のロッカアーム。 A rocker arm of an internal combustion engine that is rotatably supported by a rocker shaft and opens and closes a valve by a reciprocating rocking motion.
The upper end of the cam roller is arranged between the left and right side walls and below the upper surface of the left and right side walls, and one side of the cam roller can be pivoted to the rocker shaft. The other end sandwiching the cam roller is a double-ended pressing end that presses the upper part of the valve ,
The left and right side walls have a first vertical wall and a second vertical wall recessed below the first vertical wall toward the cam roller side,
A rocker arm of an internal combustion engine , wherein the pair of valves pressed by the double-end pressing ends are slidably brought into contact with the second vertical wall .
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