JP6661489B2 - ロッカアームユニット - Google Patents

Description

本発明は、ロッカアームと、支持部材にロッカアームを連結する連結部材とを備えたロッカアームユニットに関する。

特許文献１には、ロッカアーム、ラッシュアジャスタ、及びこれらを連結するクリップによって一体化されたロッカアームユニットが開示されている。ロッカアームは、一端部から他端部にかけて長く延びる形態とされている。ロッカアームの一端部は、ラッシュアジャスタ（詳細にはプランジャ）の上端部を摺動可能に受ける半球状の受け部とされ、ロッカアームの他端部は、バルブの上端に当接するバルブ当接部とされている。このロッカアームは、ラッシュアジャスタの上端部を支点として揺動（傾動）し、バルブの開閉を可能ならしめる。

クリップは、金属製の板材であって一対の挟持アーム部を有し、ロッカアームとラッシュアジャスタとに係合して装着される。ロッカアームとラッシュアジャスタとはクリップを介して一体化される。また、挟持アーム部は、下向きに延びる傾動規制部を有している。

組み付け時に、ロッカアームの一端部がシリンダヘッドに接近する方向に傾動すると、クリップの傾動規制部の下端がシリンダヘッドの上面に突き当たってそれ以上の傾動が規制される。このとき、バルブ当接部は、バルブの上端にラップ代を有する状態が維持される。したがって、バルブ当接部がバルブから外れる事態が回避され、組み付け作業の容易性が担保されるようになっている。

特開２０１３−１８９８６３号公報

上記の場合、傾動規制部がロッカアームユニットとは別のシリンダヘッドと係合するため、傾動規制部の設計に際し、ロッカアームユニットのみで完結せず、シリンダヘッドの構造や配置をも考慮しなければならない。このため、移動規制部の形状を調整するのが困難になるという問題がある。

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、ロッカアームの傾動を規制する部材を容易に調整することができるロッカアームユニットを提供することを目的とする。

本発明のロッカアームユニットは、バルブの一端に当接するバルブ当接部と、支持部材の一端に当接する支持部材当接部とを有し、前記支持部材当接部と前記バルブ当接部との間に架け渡して設置され、前記支持部材の一端を略支点として傾動されるロッカアームと、前記支持部材当接部と前記支持部材とに係合して両者を連結する連結部材とを備え、前記連結部材は、前記バルブ当接部が前記バルブの一端から離れる方向に変位する場合に、前記支持部材の外面と当接することにより、前記支持部材に対する前記ロッカアームの開き角度を規制する規制部を有しているところに特徴を有する。

連結部材の規制部が支持部材の外面と当接することにより、支持部材に対するロッカアームの開き角度が規制されるから、ロッカアームが過剰に傾動してバルブから離脱するのを防止することができる。ここで、規制部は、ロッカアームと支持部材とを連結する連結部材に備わり、連結部材が装着される支持部材の外面に当接するから、設計時にシリンダヘッド等のロッカアームユニット以外の構造や配置を考慮する必要がなく、調整が容易になる。

本発明の実施例１において、ロッカアームユニットが動弁装置に組み込まれた状態を示す断面図である。 ロッカアームがバルブのリフト方向に傾動した状態を示す断面図である。 ロッカアームがバルブの反リフト方向に傾動し、規制部がプランジャの外周面に当接した状態を示す断面図である。 図１の部分拡大図である。 ロッカアームユニットの側面視方向の一部断面図である。 ロッカアームユニットの正面視方向の一部拡大断面図である。 連結部材の斜視図である。 本発明の実施例２の図４相当図である。 図８の状態から規制部がプランジャの外周面に当接した状態を示す断面図である。 実施例２の連結部材の斜視図である。

本発明の好ましい形態を以下に示す。
前記バルブ当接部が前記バルブの一端外周に前記ロッカアームの傾動方向でラップするバルブガイドを有し、前記規制部が前記支持部材の外面と当接するときに、前記バルブガイドが前記バルブとラップする状態が維持されるとよい。このようにバルブガイドのラップ状態が維持されることにより、ロッカアームがバルブから離脱するのを確実に防止することができる。

前記連結部材が、前記支持部材の位置する側に基部を有し、前記規制部が、前記基部に対して鋭角をなし、前記基部の一辺部から前記支持部材の外面へ向けて片持ち状に突出する形態とされているとよい。これによれば、規制部の長さをいっそう短くすることができるとともに、連結部材の形状がとくに複雑になることもない。

前記規制部の先端が、前記支持部材の外周に沿って当接する円弧状の当接縁とされているとよい。これによれば、規制部が支持部材の外面に安定して当接するため、ロッカアームが正規の傾動方向と交差する方向に揺動するのを阻止することができる。

前記規制部が前記連結部材の一辺部分に略Ｕ字状に屈曲して形成され、前記規制部の屈曲部分の外側面が前記支持部材の外面に当接するとよい。規制部の屈曲部分の外側面にはエッジが形成されないため、支持部材の外面が規制部と当接することで傷付くのを防止することができる。

＜実施例１＞
本発明の実施例１を図１〜図７によって説明する。実施例１に係るロッカアームユニット１０は、ロッカアーム１１と、支持部材としてのラッシュアジャスタ１２と、ラッシュアジャスタ１２及びロッカアーム１１を離脱規制状態に連結する連結部材１３とを備えている。

図１に示すように、ロッカアームユニット１０は、シリンダヘッド８０に設けられた動弁装置に組み込まれる。シリンダヘッド８０は、通気路８１（吸気ポート又は排気ポート）と、通気路８１に連通して外面に開口するステム孔８２とを有している。ステム孔８２には、バルブ８３のステム部８４が挿入されている。ステム部８４の一端は、シリンダヘッド８０の外側に露出し、端面を覆うようにしてキャップ８５が冠着されている。また、バルブ８３は、ステム部８４の他端に通気路８１を開閉可能な図示しない本体部分を有し、バルブスプリング８６によって閉弁方向に付勢されている。

ステム孔８２は、車両によっては水平又は水平に近い状態で横向きに延出して配置される。このため、ステム部８４も、ステム孔８２内に水平又は水平に近い状態で搭載される。図示する場合、ステム部８４は、本体部分よりもキャップ８５が下方に位置するように、一端側へ向けてやや下り勾配になっている。

また、シリンダヘッド８０は、ステム孔８２と並んで平行に配置される取付孔８７を有している。取付孔８７は、シリンダヘッド８０の外面に開口し、その開口部分から内部にラッシュアジャスタ１２が挿入される。ラッシュアジャスタ１２は、取付孔８７内に嵌合可能な有底筒状のボディ１４と、ボディ１４内に挿入され、有底筒状で且つ先端部が半球状に窄まる形態のプランジャ１５とからなる。

ラッシュアジャスタ１２が取付孔８７に挿入された状態では、プランジャ１５がシリンダヘッド８０の上面から突出して配置される。プランジャ１５の内部及びプランジャ１５の底壁とボディ１４の底部との間の空間には、シリンダヘッド８０の給油孔８８から作動油が供給される。プランジャ１５は、作動油の油圧変動に応じてボディ１４からの突出量を変化させるようにボディ１４に対して往復移動可能とされている。また、ラッシュアジャスタ１２は、ステム部８４と平行となるように、プランジャ１５を下向きにして水平又は水平に近い状態で配置される。

図５に示すように、プランジャ１５の先端部の外周面における半球面直下には、環状の装着溝１６が全周にわたって凹設されている。プランジャ１５の装着溝１６の溝縁には連結部材１３の後述する基部１７が係止可能とされ、プランジャ１５は連結部材１３を介してロッカアーム１１に連結されている。

ロッカアーム１１は、一端部（組み付け時の上端部）から他端部（組み付け時の下端部）にかけて長く延出するアーム本体１８と、ローラ１９とを備えている。アーム本体１８は、互いに平行な一対の対向壁２１（図６を参照）と、両対向壁２１の一端部間に架設されるパッド部２２と、両対向壁２１の他端部間に架設されて上方へ半球状に膨出する受け部２３とを備えている。両対向壁２１間で、且つパッド部２２と受け部２３との間は、ローラ１９の収容空間２４として開放されている。ローラ１９は、両端部が両対向壁２１を貫圧する軸部２５に回転可動に支持され、カム２６と接触して配置される。図２に示すように、カム２６は、軸部２５と平行なカムシャフト２７に設けられている。

アーム本体１８の一端部は、バルブ当接部２８として構成される。バルブ当接部２８は、両対向壁２１の一端部とパッド部２２とで門型をなし、内側にステム部８４の一端部（詳細にはキャップ８５）が挿入される。バルブ８３は、一端部がパッド部２２に当接して押圧されることで、バルブスプリング８６の付勢力に抗して開弁方向（リフト方向）に変位する。また、バルブ８３は、一端部がパッド部２２に当接した状態で、バルブスプリング８６に付勢されて閉弁方向（反リフト方向）に変位する。このとき、ステム部８４の一端部は、互いに平行な両対向壁２１の一端部によって変位動作がガイドされる。つまり、両対向壁２１の一端部は、バルブガイド２９として機能するものである。

アーム本体１８の他端部は、支持部材当接部３１として構成される。支持部材当接部３１は、両対向壁２１の他端部と受け部２３とで構成され、受け部２３がプランジャ１５の先端部を受けて先端部の半球面に摺動可能とされている。

カムシャフト２７に応じてカム２６が回転すると、ロッカアーム１１が支持部材当接部３１に受けられたプランジャ１５の先端部を略支点として揺動（傾動）し、バルブ当接部２８がバルブ８３を押し下げるリフト方向に変位するとともに（図２を参照）、バルブスプリング８６に応じて押し上げられる反リフト方向に変位する（図３を参照）。バルブ８３の開閉がなされる間、ラッシュアジャスタ１２はバルブクリアランスを自動調整する機能をはたす。

続いて、連結部材１３について説明する。連結部材１３は、金属製の板材を折り曲げて一体に形成される。図７に示すように、連結部材１３は、互いに対向して配置される基部１７及び押さえ部３２と、基部１７及び押さえ部３２をつなぐつなぎ部３３とを有し、全体として側面視略Ｕ字形をなしている。連結部材１３は、基部１７をプランジャ１５側に、押さえ部３２をロッカアーム１１側に、それぞれ位置させ、プランジャ１５とロッカアーム１１との間に跨って装着される。具体的には、連結部材１３は、支持部材当接部３１を挟むようにロッカアーム１１に取り付けられ、基部１７がプランジャ１５の装着溝１６に係止されることで、ロッカアーム１１とラッシュアジャスタ１２とを一体的に連結させる。

押さえ部３２は、平板状をなし、中央部に円形の開口部３４が貫通して設けられている。開口部３４の内縁が受け部２３の半球状の外周面に沿って当接することにより、連結部材１３が受け部２３を押圧することが可能で、且つ、ロッカアーム１１と連結部材１３との間の位置ずれを抑えることが可能とされている。

つなぎ部３３は、装着時に支持部材当接部３１の先端外方に配置され、ここが撓み変形することで装着時に基部１７及び押さえ部３２が互いに平行な状態から拡開する状態へと変位させることが可能となっている。

基部１７は、矩形枠状をなし、互いに平行な一対の側片部３５を有している。両側片部３５は、装着過程でプランジャ１５の先端部の半球面に沿って摺動することで外側へ拡開変形し、装着時に弾性復帰してプランジャ１５の装着溝１６に係止可能とされている。図示する両側片部３５は、長さ方向中間部が押さえ部３２から離れる方向にやや湾曲する形態になっている。もっとも、両側片部３５は、長さ方向にストレート状に延出する形態であってもよい。基部１７は、装着時に支持部材当接部３１の底面に沿うようにして配置される。

さて、基部１７のうち、つなぎ部３３に連なる一辺部４１には、規制部３６が斜めに突出して設けられている。規制部３６は、板片状をなし、基部１７の枠内の空間部３８に突出する部分を外側へ鋭角に折り曲げて形成される。具体的には規制部３６は、スリット３９を介して両側片部３５間に位置する平板状の部分を基部１７の一辺部４１を境として４５度以下の傾斜角で折り曲げて形成される。規制部３６の先端部は、プランジャ１５の外周面に沿って湾曲する円弧状をなし、プランジャ１５の外周面に沿って当接する当接縁３７とされている。

装着に際し、基部１７がプランジャ１５の装着溝１６に弾性的に係止されことで、連結部材１３がプランジャ１５に抜け止め状態に取り付けられる。このとき、連結部材１３は、基部１７が装着溝１６の溝幅内で変位する範囲で傾動可能とされている。続いて、ロッカアーム１１の支持部材当接部３１が押さえ部３２と基部１７との間に弾性的に差し込まれて係止され、これにより、ロッカアーム１１とラッシュアジャスタ１２とが連結部材１３を介して一体化されたロッカアームユニット１０が得られる。

シリンダヘッド８０への組み付けに際し、ラッシュアジャスタ１２のボディ１４がシリンダヘッド８０の取付孔８７に挿入されるとともに、ロッカアーム１１のバルブ当接部２８の両バルブガイド２９間にステム部８４の一端部（詳細にはキャップ８５）が位置するようになる。

この場合に、図３に示すように、ロッカアーム１１の長さ方向がラッシュアジャスタ１２の長さ方向に対してなす角度（以下、開き角度αという）が例えば９０度を超える程度に大きくなると、バルブ当接部２８がステム部８４の一端部から離れる方向に倒れようとするが、両バルブガイド２９がステム部８４の一端部とラップする状態を維持する状態のときに、規制部３６の当接縁３７がプランジャ１５の外周面に沿って当接する。これにより、ラッシュアジャスタ１２に対するロッカアーム１１の開き角度αがそれ以上に大きくならず、ロッカアーム１１がプランジャ１５の先端部を略支点として傾動する変位動作が規制される。したがって、両バルブガイド２９がステム部８４の一端部とラップする状態が維持され、バルブ当接部２８がステム部８４の一端から完全に離れ、ロッカアーム１１がバルブ８３から脱落する事態が回避される。また、キャップ８５が脱落するのも回避される。

その後、カム２６が設置され、ロッカアーム１１がカム２６の回転に応じてバルブ８３のリフト方向及び反リフト方向に揺動することにより、バルブ８３が開閉される。この間、連結部材１３はロッカアーム１１とともに傾動することになるが、規制部３６はプランジャ１５（ラッシュアジャスタ１２）と接触しない状態に保たれる。したがって、カム２６の駆動時はロッカアーム１１の傾動が安定になされる。

以上説明したように、本実施例１によれば、バルブ８３及びラッシュアジャスタ１２が水平又は水平に近い状態で配置され、ラッシュアジャスタ１２に対するロッカアーム１１の開き角度αが通常の揺動範囲を超えて大きくなった場合に、規制部３６の当接縁３７がプランジャ１５（ラッシュアジャスタ１２）の外周面に沿って当接することにより、ロッカアーム１１の開き角度αが規制されるため、バルブ当接部２８の両バルブガイド２９がステム部８４の一端部にラップする状態が維持され、ロッカアーム１１が過剰に傾動してバルブ８３から脱落するのを防止することができる。

この場合に、規制部３６は、連結部材１３に備わり、連結部材１３の装着相手となるプランジャ１５の外周面に当接するから、設計時にシリンダヘッド８０等のロッカアームユニット１０以外の構造や配置を考慮する必要がなく、調整が容易になる。また、規制部３６は、シリンダヘッド８０の外面に当接する場合に比べ、短い長さで足り、材料費を低減することができるとともに、軽量にすることができる。特に、規制部３６は、枠状の基部１７の一辺部４１から片持ち状に突出する形態であるため、規制部３６の長さをいっそう短くすることができ、且つ、連結部材１３の形状を複雑化させることもない。

また、規制部３６の当接縁３７がプランジャ１５の外周面に沿って当接する円弧状をなすため、ラッシュアジャスタ１２に安定して当接することができる。その結果、ロッカアーム１１が正規の傾動方向と交差する幅方向に揺動するのを阻止することができる。

＜実施例２＞
図８〜図１０は、本発明の実施例２を示す。実施例２は、連結部材１３の規制部３６Ａの形態が実施例１と異なる。その他は、実施例１と同様であり、実施例１と同様又は相当する構造には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

規制部３６Ａは、つなぎ部３３と基部１７とをつなぐ一辺部分を略Ｕ字形に屈曲することで形成される。具体的には、規制部３６Ａは、つなぎ部３３の平面方向に沿い、且つ、つなぎ部３３に連続して延出する第１片部４３と、基部１７の両側片部３５の一辺部分を略直角に折り曲げてなる第２片部４４と、第１、第２片部４３、４４の端部同士をつなぐ屈曲端部４５とからなる。屈曲端部４５は、第１、第２片部４３、４４の延出方向と略直交する方向に沿って延出する形状とされている。

規制部３６Ａは、連結部材１３の装着時に、ロッカアーム１１の支持部材当接部３１側からラッシュアジャスタ１２のボディ１４側へ向けて突出して配置される。図９に示すように、ロッカアーム１１がバルブ８３の反リフト方向に大きく傾動し、ラッシュアジャスタ１２に対するロッカアーム１１の開き角度αが大きくなると、規制部３６ＡのＵ字屈曲部分（第２片部４４と屈曲端部４５とが連なる部分）の外側面がプランジャ１５の外周面に当接する。このとき、実施例１と同様、バルブ当接部２８のバルブガイド２９は、ステム部８４の一端部とラップする状態が維持され、ロッカアーム１１がバルブ８３とラッシュアジャスタ１２との間に安定して架設される。この場合に、規制部３６ＡのＵ字屈曲部分の外側面にはエッジが形成されていないため、プランジャ１５の外周面が規制部３６Ａと当接することで傷付くのを防止することができる。

＜他の実施例＞
以下、他の実施例を簡単に説明する。
（１）支持部材は、ラッシュアジャスタではなく、バルブクリアランスの自動調整機能を有しないピボットであってもよい。
（２）基部は、全周が連続する枠状の形態ではなく、一辺部と反対側の端部が開放された形態であってもよい。
（３）バルブのステム部の一端部にはシムが設けられていてもよい。
（４）基部から係止アーム部（背景技術に示した特開２０１３−１８９８６３号公報の「係止アーム部２６」を参照）が突出し、係止アーム部が折り曲げられてロッカアームを係止する構成であってもよい。

１０…ロッカアームユニット
１１…ロッカアーム
１２…ラッシュアジャスタ
１３…連結部材
１５…プランジャ
１７…基部
２８…バルブ当接部
２９…バルブガイド
３１…支持部材当接部
３６、３６Ａ…規制部
３７…当接縁
４１…一辺部
８３…バルブ
α…開き角度

Claims (4)

1. バルブの一端に当接するバルブ当接部と、支持部材の一端に当接する支持部材当接部とを有し、前記支持部材当接部と前記バルブ当接部との間に架け渡して設置され、前記支持部材の一端を略支点として傾動されるロッカアームと、
   前記支持部材当接部と前記支持部材とに係合して両者を連結する連結部材とを備え、
   前記連結部材は、前記バルブ当接部が前記バルブの一端から離れる方向に変位する場合に、前記支持部材の外面と当接することにより、前記支持部材に対する前記ロッカアームの開き角度を規制する規制部を有し、
   前記連結部材は、前記支持部材側に位置する基部と、前記ロッカアーム側に位置して支持部材当接部に当接する押さえ部と、基部および押さえ部をつなぐつなぎ部と、を有していて、全体として略Ｕ字形をなし、
   前記基部は、互いに平行な一対の側片部を有し、両側片部が前記支持部材の装着溝に係止可能に配置されることで、前記連結部材が前記支持部材に傾動可能に抜け止めされ、
   前記規制部は、前記基部のうち、前記つなぎ部に連なる一辺部に、前記両側片部に対して鋭角に突出し、先端部を前記支持部材の外面に当接させることができ、且つスリットを介して前記両側片部間に位置しているロッカアームユニット。
2. 前記規制部の先端が、前記支持部材の外周に沿って当接する円弧状の当接縁とされている請求項１に記載のロッカアームユニット。
3. バルブの一端に当接するバルブ当接部と、支持部材の一端に当接する支持部材当接部とを有し、前記支持部材当接部と前記バルブ当接部との間に架け渡して設置され、前記支持部材の一端を略支点として傾動されるロッカアームと、
   前記支持部材当接部と前記支持部材とに係合して両者を連結する連結部材とを備え、
   前記連結部材は、前記バルブ当接部が前記バルブの一端から離れる方向に変位する場合に、前記支持部材の外面と当接することにより、前記支持部材に対する前記ロッカアームの開き角度を規制する規制部を有し、
   前記規制部が前記連結部材の一辺部分に略Ｕ字状に屈曲して形成され、前記規制部の屈曲部分の外側面が前記支持部材の外面に当接するロッカアームユニット。
4. 前記バルブ当接部が前記バルブの一端外周に前記ロッカアームの傾動方向でラップするバルブガイドを有し、前記規制部が前記支持部材の外面と当接するときに、前記バルブガイドが前記バルブとラップする状態が維持される請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のロッカアームユニット。

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