JP5961444B2

JP5961444B2 - ロッカアームの潤滑構造

Info

Publication number: JP5961444B2
Application number: JP2012114608A
Authority: JP
Inventors: 川原　和周; 和周川原
Original assignee: Otics Corp
Current assignee: Otics Corp
Priority date: 2012-05-18
Filing date: 2012-05-18
Publication date: 2016-08-02
Anticipated expiration: 2032-05-18
Also published as: US8844488B2; US20130306015A1; JP2013241861A

Description

本発明は、ロッカアームの潤滑構造に関するものである。

従来から知られるエンジンの動弁装置には、カムシャフトを中心に揺動するロッカアームを設け、その一端に給気あるいは排気用のバルブのバルブステムの上端を係合させ、他端はカムに係合させそのカム作用によってロッカアームを揺動させ、もってバルブの開閉を行うようにしたものがある。そのような構成をもったものとして、下記特許文献１を挙げることができる。

このものにおいては、ロッカアームのバルブステム側の端部にはアジャストスクリューがねじ込まれ、その下端部をバルブステム側の受け部材によって軸支させるようにしてある。また、アジャストスクリューと受け部材とは擦れ合う関係にあることから、軸支部位には潤滑油を供給する必要がある。そのために、上記技術ではアジャストスクリューに軸方向に沿って潤滑用オイル孔を貫通させており、このオイル孔を通して受け部材へ潤滑油を供給するようにしていた。

特開平５−２４８２１１号公報

しかし、上記の潤滑構造では、潤滑用オイル孔の孔径は小径であることから、このような小径の孔をアジャストスクリューの全長に亘って穴あけ加工するのは容易でない、という問題点があった。

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、簡単に製造することができるロッカアームの潤滑構造を提供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、ロッカシャフトを中心に揺動するロッカアームと、このロッカアームの端部に設けられた収容部に対し下方へ突出して組み込まれたラッシュアジャスタと、軸方向へ昇降可能で先端が前記ラッシュアジャスタの下端部に当接するプッシュロッドとを備え、前記ラッシュアジャスタと前記プッシュロッドとの当接部分に潤滑油を供給するための潤滑構造であって、前記ロッカアームには、前記ロッカシャフトに形成されたシャフト給油路と連通し前記ラッシュアジャスタへの潤滑油の供給を行うためのアーム内給油路が形成されるとともに、前記収容部内に導入された潤滑油を、前記ラッシュアジャスタと前記プッシュロッドとの当接部分へと導く経路が、前記収容部に導出孔を貫通させて前記収容部から前記収容部の外面へと至り、前記収容部の外面において下向きに形成された外部給油路を含む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、前記収容部の内面には、前記導出孔を含む環状溝が全周に沿って形成されているところに特徴を有する。

請求項１の発明によれば、収容部内に導入された潤滑油を、外部給油路を通して、ラッシュアジャスタとプッシュロッドとの当接部分へ導くことができる。外部給油路のうち導出孔は、従来のような長い穴明け加工を強いられないし、また収容部の外面において下向きに形成される部分は、例えばバイトを用いた切削加工あるいは鋳造によって形成することができるため、給油路の加工が容易である。

請求項２の発明によれば、収容部の内面に導出孔を通過するようにして環状溝を形成している。つまり、潤滑油をこの環状溝で一旦集めてから導出孔を経て収容部の外面に出るようにしたため、十分な油量を確保することができる。

実施形態１におけるロッカアームとその周辺構造を示す断面図ラッシュアジャスタの周辺を拡大して示す断面図収容部の内部構造を示す断面図収容部の側面図参考例１におけるラッシュアジャスタの組み込み部分を拡大して示す断面図ラッシュアジャスタのボディを示す側面図参考例２に係るラッシュアジャスタの組み込み部分を拡大して示す断面図

＜実施形態１＞
図１から図４は本発明の実施形態１を示している。本実施形態１が適用された内燃機関はシリンダを左右Ｖ字型に配したいわゆるＶ型エンジンであり、動弁系としてはＯＨＶ方式が採用されている。なお、図１では片側のシリンダ列のうちの一方側の一つのみが示されている。

図１に示すように、シリンダヘッド１には吸気ポート２（あるいは排気ポート）が形成されており、この吸気ポート２に通じるようにしてステム孔３が貫通して形成されている。ステム孔３には吸気ポート２に臨む吸気口４を開閉するための吸気バルブ５（あるいは排気バルブ）が開弁位置と閉弁位置との間を往復動可能に組み込まれている。バルブ５のバルブステム６はステム孔３から上方へ突出し、突出した部分にはバルブスプリング７が装着されて、バルブ５を閉弁方向に付勢している。

シリンダヘッド１内にはロッカアーム８が配置されている。ロッカアーム８はロッカシャフト９を中心として揺動可能に支持されている。ロッカアーム８の一端側はバルブステム６の上端と係合し、他端側はバルブクリアランスを調整するラッシュアジャスタ１０を介してプッシュロッド１１の上端と係合している。

プッシュロッド１１はシリンダブロック１２の側方に配されている。一方、Ｖバンク内にはホルダプレート１３が取り付けられていて、このホルダプレート１３には筒状ホルダ部１４が形成され、筒状ホルダ部１４には油圧タペット１５が軸方向に沿ってスライド可能に挿通されている。この油圧タペット１５の上端はプッシュロッド１１の下端と係合し、下端はカムシャフト１６に設けられたカム１７の周面上に摺接している。プッシュロッド１１の上端にはラッシュアジャスタ１０に対する受け部１８が形成され、その座面は球面状に陥没するようにして形成されラッシュアジャスタ１０を摺動可能に支持している。

ロッカシャフト９の中心部には軸方向に沿ってシャフト給油路１９が形成されている。ロッカアーム８にはこのシャフト給油路１９に一端側が連通するアーム内給油路２２が形成されている。このアーム内給油路２２の他端側は、図２に示すように、ロッカアーム８のプッシュロッド１１側の端部に形成された収容部２０のうち上部側空間（大径部２１）に連通している。

収容部２０は、プッシュロッド１１と対向する側へ向けて開口する円筒状をなして凹み形成され、内部にはラッシュアジャスタ１０が組込まれている。
ラッシュアジャスタ１０はボディ２３とプランジャ２４とを備えて構成されている。ボディ２３は図２に示すように、円筒形状の本体部２３Ａと下端部に配された略半球状の支持突部２３Ｂとこれらの間に形成されたテーパ状の移行部２３Ｃとから一体に形成されている。

ラッシュアジャスタ１０が収容部２０に組み込まれた状態で、支持突部２３Ｂは収容部２０の下面から下方へ突出した状態となっているとともに、プッシュロッド１１の受け部１８の上面に対し摺接可能に支持されている。ボディ２３の本体部２３Ａは上端側へ開放する有底円筒状に形成され、外周面は収容部２０の内壁面に対し軸周りの回動及び軸方向に沿った変位可能に摺動する。ボディ２３の外周面における上端寄りの位置には装着溝２５が環状に形成され、ここには抜け止めリング２６が取り付けられている。抜け止めリング２６は例えば縮径方向への弾性変形可能なＣ字形状に形成されている。抜け止めリング２６は、ラッシュアジャスタ１０が収容部２０へ組み込まれるときの、収容部２０の下端から収容部２０の内壁面に摺接する過程で縮径し、収容部２０の内周面の上端部に形成された大径部２１内に進入して復帰する。復帰した抜け止めリング２６は、大径部２１の下端部に張出し形成されたストッパ縁２７（図２，３参照）に係止することで、ボディ２３（ラッシュアジャスタ１０）の抜け止めがなされる。なお、ストッパ縁２７の上面側及び下面側はストッパ縁２７の先端縁が先細りとなるようなテーパ面２７Ａがそれぞれ形成されている。

ボディ２３の内側にはプランジャ２４が同軸で挿通されている。プランジャ２４はボディ２３に対し潤滑油が介在した状態で軸方向に沿って摺動可能である。ボディ２３内の底面には、プランジャ２４の底壁部との間で区画された高圧室２８が形成されている。この高圧室２８内には弁口２９を開閉可能な球形の弁体３０が、ボールケージ３１内に収容された状態で設けられている。ボールケージ３１内には第１ばね３２が配され、弁体３０を上方に付勢している。ボールケージ３１の外部にはボールケージ３１と高圧室２８内の底面との間に第２ばね３３が設けられ、ボールケージ３１全体を上方へ付勢している。

プランジャ２４は、円形の底壁部２４Ａの周縁から円筒状の周壁部２４Ｂを上下両方向へ立ち上げた有底の円筒状に形成され、このプランジャ２４の内部は低圧室が形成されている。プランジャ２４の底壁部２４Ａの中心には上記した弁口２９が貫通している。プランジャ２４の上端部には部分的に縦溝３５が複数個所に切り込まれていて、大径部２１と低圧室３４内とを連通させている。また、プランジャ２４の上端にはキャップ３６が取り付けられるとともに、その中心部には通気孔３７が貫通している。さらに、ロッカアーム８の上面には通気孔３７と同心に配され、かつ通気孔３７よりは大径に形成された貫通孔３８が形成されている。

次に、収容部２０（大径部２１）内に導入された潤滑油を、プッシュロッド１１の受け部１８とラッシュアジャスタ１０の支持突部２３Ｂとの摺接部位へ導くための構成について説明する。

収容部２０の内周面であってストッパ縁２７の下部には全周に亘って環状溝３９が凹み形成されている。また、図２及び図３に示すように、環状溝３９内の底面には環状溝３９の溝幅よりも小径の孔径を有する導出孔４０が開口し、収容部２０の外側面へと貫通している。この導出孔４０は、アーム内給油路２２における大径部２１側の端部の開口と反対側に位置し、かつ図４に示すように、同開口よりもやや下方位置に配されている。一方、図４に示すように、収容部２０の外側面には導出孔４０を含むようにして外部給油路４１が設けられている。この外部給油路４１は収容部２０の軸方向に沿って縦向きにかつ溝状をなして凹み形成されていて、ロッカアーム８の下端に至るまで形成されている。

かくして、大径部２１内に導入された潤滑油はボディ２３と収容部２０との間の微小な間隙を通過することで、通過流量が調整された状態で流下し、一旦、環状溝３９内に集められる。その後に導出孔４０を経て外部給油路４１へと導出されるのであるが、大径部２１内に流入する潤滑油には所定の油圧が作用しているため、上記のような流量調整をすることなく大径部２１内に導出孔４０を開口させてしまうと、潤滑油が勢いよく導出孔４０から噴出してしまうが、本実施形態はそのような事態が未然に回避されている。

導出孔４０から収容部２０の外部に出た潤滑油は、重力の作用によって外部給油路４１に沿って下る。そして、収容部２０（ロッカアーム８）の下端面を伝ってボディ２３の移行部２３Ｃ、支持突部２３Ｂの外面へと順に移行し、さらに支持突部２３Ｂの周面を伝って受け部１８との摺動部位へ給油される。

なお、大径部２１内に導入された潤滑油の経路としては、上記した環状溝３９から導出孔４０を通過する経路の他、環状溝３９からそのままボディ２３と収容部２０との間の微小な隙間を下って支持突部２３Ｂと受け部１８との摺動部位に至る経路もあるが、外部給油路４１からの給油量に比較して少量であり、この経路だけでは支持突部２３Ｂと受け部１８との間の良好な潤滑には十分でない。実施形態１では支持突部２３Ｂと受け部１８との間の潤滑は、もっぱら外部給油路４１によっている。

また、上記のようにして形成された実施形態１によれば、大径部２１内に導入された潤滑油を、受け部１８と支持突部２３Ｂとの間の摺動面へ導くための油路は、導出孔４０を形成するための孔明け加工と、外部給油路４１を形成するための切削加工（あるいはロッカアーム８の鋳造過程で同時に形成）によって実現可能である。したがって、従来のような小径でしかも長い穴明け加工を強いられないため、導出孔４０を簡単に形成することができる。また、外部給油路４１に対する加工も収容部２０の外側面においてなされるため、加工作業がしやすい。

さらに、上記したように、導出孔４０から潤滑油が噴出しないように、大径部２１内に導入された潤滑油は収容部２０とラッシュアジャスタ１０との間の微小間隙を経て収容部２０から導出させるようにしている。その場合において、仮に、環状溝３９を設けなければ、導出孔４０からの導出油量が不足気味になってしまうが、本実施形態のように環状溝３９を設けることで潤滑油をここで一旦集めてから導出させるようにしたため、外部給油路４１を流下する潤滑油は十分な量を確保することができる。

＜参考例１＞
図５及び図６は本発明の参考例１を示している。参考例１においては、外部給油路４１に代えて内部給油路４２Ａを介して潤滑油の給油を行うようにしている。実施形態１と同様な構成については図面中に同一符号を付すことで重複した説明は行わない。

上記したように、本参考例では外部給油路４１を廃したことから、これに関係した構成も併せて廃されている。すなわち、導出孔４０及び環状溝３９も廃されている。

これに代えて、本参考例ではラッシュアジャスタ１０におけるボディ２３の外面に内部給油路４２Ａを形成している。内部給油路４２Ａは図６に示すように、ボディ２３の外周面にらせん状に溝を刻設することによって形成されている。より詳細には、内部給油路４２Ａは装着溝２５から移行部２３Ｃにかけての長さ範囲に亘って形成され、内部給油路４２Ａの上部側端部は大径部２１内に臨み、下端側はほぼ収容部２０の外側に露出するようにしてある。また、内部給油路４２Ａはボディ２３の外周面を複数回、周回するようならせん溝として形成されている。

上記のように構成された参考例１においては、大径部２１内に導入された潤滑油は重力の作用を受けて内部給油路４２Ａに沿ってボディ２３の外周面を周回しつつ流下し、移行部２３Ｃの外周面に至る。その後、支持突部２３Ｂの外周面を伝って受け部１８との摺動面に至ることで、受け部１８と支持突部２３Ｂとの間の潤滑を行う。

参考例１の内部給油路４２Ａは、ラッシュアジャスタ１０のボディ２３の外周面を切削加工することによって形成されるため、加工が簡単である。また、内部給油路４２Ａはボディ２３を周方向に関して３６０°以上の範囲をもって周回するように形成したため、収容部２０の内周面とボディ２３の外周面との摺接部位に対し周方向へ万遍なく潤滑油の供給を行うことができる。
他の作用効果については実施形態１と同様である。

＜参考例２＞
図７は本発明の参考例２を示している。参考例１においては内部給油路４２Ａをラッシュアジャスタ１０におけるボディ２３の外周面に形成したが、これに代えて参考例２では内部給油路４２Ｂを収容部２０の内周面に形成している。

このように構成された参考例２においても、収容部２０自体が比較的孔径が大きいため、例えば旋削工具等を用いれば内部給油路４２Ｂを容易に加工することができる。

他の構成は参考例１と同様であり、もって同様の作用効果を奏することができる。

＜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）上記実施形態１では、外部給油路４１を収容部２０の外周面を溝状に刻設する例を示した。このようにすれば潤滑油をこの溝内に確実に集約させることができるが、溝状に形成することを止めて、潤滑油を収容部２０の外周面上を単に伝わせて流下させるようにしてもよい。
（２）上記参考例１、２では、内部給油路４２Ａ，４２Ｂのみを設けた場合を例示したが、外部給油路４１を併設してもよい。
（３）上記参考例１では、内部給油路４２Ａをらせん溝によって形成する場合を示したが、らせん溝に代えて、ボディ２３の外周面あるいは収容部２０の内周面において軸方向に沿って延びる縦溝と周方向に沿って延びる横溝とを格子状に組み合せた形状としてもよい。

８…ロッカアーム
１０…ラッシュアジャスタ
１１…プッシュロッド
１９…シャフト給油路
２０…収容部
３９…環状溝
４０…導出孔
４１…外部給油路
４２Ａ，Ｂ…内部給油路

Claims

ロッカシャフトを中心に揺動するロッカアームと、
このロッカアームの端部に設けられた収容部に対し下方へ突出して組み込まれたラッシュアジャスタと、
軸方向へ昇降可能で先端が前記ラッシュアジャスタの下端部に当接するプッシュロッドとを備え、前記ラッシュアジャスタと前記プッシュロッドとの当接部分に潤滑油を供給するための潤滑構造であって、
前記ロッカアームには、前記ロッカシャフトに形成されたシャフト給油路と連通し前記ラッシュアジャスタへの潤滑油の供給を行うためのアーム内給油路が形成されるとともに、
前記収容部内に導入された潤滑油を、前記ラッシュアジャスタと前記プッシュロッドとの当接部分へと導く経路が、
前記収容部に導出孔を貫通させて前記収容部から前記収容部の外面へと至り、前記収容部の外面において下向きに形成された外部給油路を含むことを特徴とするロッカアームにおける潤滑構造。
前記収容部の内面には、前記導出孔を含む環状溝が全周に沿って形成されていることを特徴とする請求項１記載のロッカアームにおける潤滑構造。