JPH11173115A - ローラタペット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】製造コストを低く抑えつつも、より信頼性の向
上したローラタペットを提供する。 【解決手段】ローラ２５とピン２４との間に、潤滑油中
に含まれた異物を切欠部２４ａより外部へ排出させる排
出口（隙間Ｐ）が形成されているので、万が一ローラタ
ペット２０の外部よりローラ２５とピン２４との間に供
給される潤滑油中に異物が混入していたとしても、かか
る異物は潤滑油とともに排出口（隙間Ｐ）を介して直ち
に排出され、それによりローラ２５またはピン２４の早
期摩耗等を効果的に防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カムとバルブとの
間に配置され、前記カムの回転運動を往復運動に変換し
て前記バルブに伝達するローラタペットに関する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆるＯＨＶ(Over Head Valve)タイ
プの内燃機関において、回転するカムに追従して往復運
動をし、それによりプッシュロッドに突き上げ動作を行
わしめる機能を有するタペットが知られている。かかる
プッシュロッドの突き上げ動作により、ロッカーアーム
を介してバルブが開放（上昇）するため、タペットはバ
ルブリフタとも呼ばれている。

【０００３】タペットには、平面タペットとローラタペ
ットの２種類がある。平面タペットは、一般的に構造が
シンプルで軽量・安価であるという特徴を有するが、カ
ムに対して滑り接触をするために、摩擦による動力損失
等の問題がある。特に近年においては、燃費の向上が重
視される傾向にあり、従って平面タペットより動力損失
の少ないローラタペットが使用される場合が多くなって
きた。

【０００４】一方、ローラタペットには、ローラの潤滑
をいかに適切に行うかという問題がある。従来技術によ
るローラの潤滑の態様を以下に説明する。図８は、１シ
リンダあたり４バルブを有する従来技術の内燃機関の動
弁部を、一部断面により示した図である。なお、図８に
おいては、シリンダ等は省略して示されている。

【０００５】図８において、カム１の外周には、円筒状
のローラタペット２のローラ２ａが当接している。ロー
ラ２ａは、完全な円筒状のピン２ｃにより回転自在に支
持されている。ピン２ｃの内部には、径方向に延在する
油孔２ｄが形成されている。油孔２ｄは、ローラタペッ
ト２内部に穿孔された油孔（不図示）を介して、ローラ
タペット２の底部２ｂまで延在している。底部２ｂに
は、プッシュロッド３の下端が当接している。

【０００６】上方に向かって延在するプッシュロッド３
は、剛性の高い中空鋼管であり、その中央は長手方向に
沿って延在する油孔３ａとなっている。プッシュロッド
３の上端は凹状となっており、ロッカアーム４のアジャ
ストスクリュウ５の先端を受けている。バルブクリアラ
ンスの調整に用いるアジャストスクリュウ５は、調整ね
じ５ｂによりロッカアーム４に固定されている。アジャ
ストスクリュウ５の内部には、油孔５ａが形成され、か
かる油孔５ａはロッカアーム４の内部に形成された油孔
４ａに連通している。

【０００７】ロッカアーム４の油孔４ａは、アジャスト
スクリュウ５から、ロッカアーム４を揺動自在に支持す
るサポート６まで延在し、サポート６内に形成された油
孔６ａを介して、図示しないシリンダブロック内のメイ
ンホールに連通している。メインホールには、エンジン
動作時に図示しないオイルポンプから所定圧の潤滑油が
供給される。

【０００８】ロッカアーム４の先端と、バルブ８のステ
ム８ａ上端との間には、クロスヘッド７が配置されてお
り、バルブ８は、バルブスプリング９により常に上方に
（ロッカアーム４に向かって）付勢されている。従っ
て、ロッカアーム４の揺動に関わらず、クロスヘッド７
はロッカアーム４とバルブ８との間に挟持され、通常の
動作時にはロッカアーム４またはバルブ８から離れるこ
とはない。

【０００９】内燃機関動作時に、不図示のメインホール
から供給された潤滑油は、サポート６内の油孔６ａとロ
ッカアーム４の油孔４ａと、アジャストスクリュウ５の
油孔５ａとを介して、プッシュロッド３の上端に供給さ
れる。この潤滑油は、プッシュロッド３の内部の油孔３
ａを伝わりローラタペット２の底部２ｂに供給され、更
にローラタペット２の内部に形成された油孔を介して、
ピン２ｃの油孔２ｄに送られる。

【００１０】ローラ２ａとピン２ｃとの間のクリアラン
スは微小であるため、油孔２ｄ内の潤滑油は所定の圧力
に維持されている。したがって、相対回転するローラ２
ａとピン２ｃとの間の全周に潤滑油が供給され、その間
から徐々に外部へとしみ出ることにより、良好な潤滑が
なされるようになっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、メインホー
ルに供給される潤滑油は、その前にオイルフィルタを通
過するため、オイルパン中の潤滑油に混入した異物は本
来的に除去されるようになっている。従って、オイルパ
ン内の異物がローラタペットに悪影響を及ぼすことは、
通常の場合は起こり得ない。しかしながら、たとえばオ
イルフィルタ以降の潤滑経路に、製造時に生じた小さな
バリや鋳砂等の異物が付着していたような場合、かかる
異物は、前記油孔を介してローラタペット２まで潤滑油
とともに搬送されることがある。かかる場合、ピン２ｃ
は完全な円筒状をなしているために、ローラ２ａとピン
２ｃとの間の隙間は全周において小さくなっており、か
かる隙間を介して異物を外部に排出させることができな
いため、滞留した異物がローラ２ａとピン２ｃとの間に
噛み込まれ、それらを早期に摩耗させる恐れがある。

【００１２】更に、長期使用によりオイルフィルタの濾
紙に目詰まりが生じたような場合には、内燃機関各部の
潤滑不良を防止すべく、潤滑油はオイルフィルタの濾紙
をバイパスして流れるようになっている。かかる場合、
オイルパン内の異物が、同様に前記油孔を介してローラ
タペット２のローラ２ａとピン２ｃとの間に噛み込まれ
る恐れがある。

【００１３】一方、ローラまたはピンとの間に異物が入
り込むことを防止するためには、たとえばシリンダブロ
ックの製造時にバリや鋳砂を徹底的に排除するか、ロー
ラタペット２の直前に別個のオイルフィルタを設けて、
ローラタペット２に供給される潤滑油を濾過するという
手法が考えられる。しかしながら、いずれの手法によっ
ても、製造工数の増大や製造コストの増大を招くという
新たな問題を生じさせる。

【００１４】更に、従来技術による潤滑の態様には以下
に述べるような問題もある。上述したように、サポート
６と、ロッカアーム４と、アジャストスクリュウ５と、
ローラタペット２には、機械加工により各油孔が形成さ
れているが、これが各部品の製造コストを上昇させる要
因となっている。一方、プッシュロッド３自体は中空管
より製造されているため、本来的に油孔を機械加工によ
り形成する必要はないが、プッシュロッドに油孔を設け
る必要がないとすれば、管材選定等その設計の自由度が
より広がることとなる。

【００１５】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたものであり、製造コストを低く抑えつつ
も、より信頼性の向上したローラタペットを提供するこ
とを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべ
く、本発明の第１の形態にかかるローラタペットは、カ
ムとバルブとの間に配置され、前記カムの回転運動を往
復運動に変換して前記バルブに伝達するローラタペット
であって、本体と、前記カムの外周上を転動するリング
状のローラと、前記本体に取り付けられており、少なく
とも外周の一部が前記ローラに内接して、前記ローラを
回転自在に支持するピンとから成っており、前記ピン
は、前記外周に形成された凹部と、前記凹部内に配置さ
れた供給口とを有し、前記供給口を介して外部より前記
ローラと前記ピンとの間を潤滑する潤滑油が供給される
ようになっており、更に、前記ローラと前記ピンとの間
には、前記潤滑油中に含まれた異物を前記凹部より外部
へ排出させる排出口が形成されていることを特徴とす
る。

【００１７】本発明のローラタペットによれば、前記ロ
ーラと前記ピンとの間に、前記潤滑油中に含まれた異物
を前記凹部より外部へ排出させる排出口が形成されてい
るので、万が一前記供給口を介して外部より前記ローラ
と前記ピンとの間に供給される潤滑油中に異物が混入し
ていたとしても、かかる異物は前記潤滑油とともに前記
排出口を介して直ちに排出され、それによりローラまた
はピンの早期摩耗等を効果的に防止することができる。

【００１８】一方、本発明の第２の形態にかかるローラ
タペットは、カムとバルブとの間に配置され、前記カム
の回転運動を往復運動に変換して前記バルブに伝達する
ローラタペットであって、本体と、前記カムの外周上を
転動するリング状のローラと、前記本体に取り付けられ
ており、少なくとも外周の一部が前記ローラに内接し
て、前記ローラを回転自在に支持するピンとから成って
おり、前記ピンは、外部から飛散する潤滑油を回収する
受け部と、前記回収した油を貯蔵しかつ前記ピンと前記
ローラとの間に供給する貯蔵部とを備えたことを特徴と
する。

【００１９】本発明のローラタペットによれば、前記ピ
ンが、外部から飛散する潤滑油を回収する受け部と、前
記回収した油を貯蔵しかつ前記ピンと前記ローラとの間
に供給する貯蔵部とを備えているので、たとえばメイン
ホールからローラタペットに至る潤滑経路をわざわざ設
ける必要がなく、それにより製造コストの低減が図れ、
かつ部品の設計の自由度も広がることとなる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明による第１の実施の
形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明によ
る第１の実施の形態にかかるローラタペットを示す斜視
図である。図１において、ローラタペット２０は円筒状
の本体２１を備えている。本体２１は、その下端に一対
の脚部２１ａ、２１ｂを形成しており、かかる脚部２１
ａ、２１ｂは、本体２１の軸線に直交する方向に穿設さ
れた孔部２１ｃ、２１ｄを有している。

【００２１】本体２１の脚部２１ａ、２１ｂの孔部２１
ｃ、２１ｄを貫通するようにして、円筒状のピン２４が
取り付けられている。ピン２４は、孔部２１ｃ、２１ｄ
に対して相対回転しないよう、圧入等により固定的に取
り付けられている。ピン２４の外周には、リング状ロー
ラ２５がピン２４に対して回転可能に配置されている。

【００２２】更に図２を参照して、ピン２４の構成につ
いて詳細に説明する。図２は、ピン２４の斜視図であ
り、図中ピン２４の周囲において二点鎖線で示されてい
るのはローラ２５である。なお、構成を容易に理解する
ために、図１または後述する図３に対して、図２におい
てはピンは背面から図示されている。ピン２４は、水平
方向両側面に凹部としての浅い切欠２４ａ（図２におい
ては一方のみ図示）を形成している。切欠２４ａは、そ
の中央部が平坦であり、両側にいくに従い切欠量が減少
し、ピン２４の両端の手前で終端しているが、ローラ２
５の幅よりも長く延在している。従って、ローラ２５と
切欠２４ａとの間には、他の周部より大きな隙間Ｐが生
じている。

【００２３】一対の切欠２４ａの中央部を貫通するよう
にして、水平方向に油孔２４ｂが穿設されている。潤滑
油の供給口としての油孔２４ｂは、ピン２４の内部で、
ピン２４の左端面から延在する油孔２４ｃに連通してい
る。油孔２４ｃの外方端はメクラ蓋２４ｄにより閉止さ
れている。更に、ピン２４の左端近傍において、垂直方
向に油孔２４ｆが上下に貫通するように穿設され、ピン
２４の内部で油孔２４ｃに連通している。ピン２４の外
周には、油孔２４ｆの両端を通るようにして、円周溝２
４ｇが形成されている。

【００２４】次に図３を参照して、ローラタペット２０
の潤滑経路について説明する。図３は、図１のローラタ
ペット２０の断面図であり、プッシュロッド３とともに
示す図である。図３において、プッシュロッド３の下端
を受けるようＲがつけられた、ローラタペット２０にお
ける本体２１の底部２１ｆの中央には、袋孔状の油孔２
１ｇが穿設されている。

【００２５】更に、油孔２１ｇの下端に向かって、本体
２１の側方より油孔２１ｈが穿設されており、両油孔２
１ｈ、２１ｇは互いに連通している。加えて、本体２１
の脚部２１ｂの下端から上方に向かって、油孔２１ｉが
穿設されており、両油孔２１ｉ、２１ｈは互いに連通し
ている。油孔２１ｈ、２１ｉは、いずれもその外方端を
メクラ蓋２１ｊ、２１ｋにより閉止されている。油孔２
１ｉは、ピン２４が組み込まれた状態で、その円周溝２
４ｇ（図２）に一致する位置に形成されており、従って
ピン２４の油孔２４ｆにも連通することとなる。

【００２６】次に、図２，３を参照して、本実施の形態
にかかるローラタペットの作用について説明する。図３
において、ローラ２５は、図示しないカム面上を転動し
ているものとする。内燃機関の動作時に、図示しないメ
インホールよりプッシュロッド３の油孔３ａを介して、
潤滑油がローラタペット２０における本体２１の底部２
１ｆに向かって供給される。

【００２７】底部２１ｆに供給された潤滑油は、本体２
１内の油孔２１ｇと、油孔２１ｈと、油孔２１ｉとを介
して、ピン２４内の油孔２４ｆに至る。更に潤滑油は、
油孔２４ｆと、油孔２４ｃと、油孔２４ｂとを介して、
ピン２４の切欠部２４ａ（図２）に至り、切欠部２４ａ
とローラ２５との間の空間を充たす。この潤滑油は、ロ
ーラ２５の内周に付着して、ローラ２５の回転ととも
に、ピン２４とローラ２５との間に進入し、ここを適宜
潤滑することなる。

【００２８】ところで、潤滑油中に異物が混入していた
場合、かかる異物は同じ経路をたどり、切欠部２４ａま
で搬送されることとなる。しかるに、かかる異物が切欠
部２４ａ内に滞留すると、回転するローラ２５とピン２
４との間に噛み込まれ、それにより硬度の低いピン２４
の外周を早期摩耗させる恐れがある。

【００２９】そこで、本実施の形態においては、切欠部
２４ａの長さをローラ２５の幅よりも長く設定し、潤滑
油がローラ２５と切欠部２４ａとの間から外部へ排出で
きるよう隙間Ｐを設けている。かかる隙間Ｐは、異物の
排出口として機能する。従って、たとえ潤滑油中に異物
が混入して、切欠部２４ａまで搬送されてきたとして
も、かかる排出口を介して直ちに外部へ排出され、それ
によりピン２４の早期摩耗等を防止することができる。
なお、ローラ２５と切欠部２４ａとのクリアランスは、
小さく設定されているために、潤滑油の外部への排出量
は小さく抑えられており、従ってローラ２５と切欠部２
４ａとの間における油圧は、一定値以上に維持されるよ
うになっている。更に、切欠部２４ａはピン２４の側部
に形成されていることから、不図示のカムからローラ２
５が強い力を受けても、切欠部を設けない場合に比べ、
ピン２４の面圧が大きく上昇することはない。

【００３０】ところで、以上の実施の形態にかかるロー
ラタペットは、異物の噛み込み防止という点できわめて
優れているものの、メインホールからピンに至るまで潤
滑経路を確保すべく各部に油孔を必要とするため、比較
的製造コストの高いものとなっている。そこで、製造コ
ストをより低減させた本発明による第２の実施の形態に
ついて、以下に説明する。

【００３１】図４は、第２の実施の形態にかかるローラ
タペット１２０の図２と同様な断面図である。図５は、
図４に示すピンをＶ−Ｖ線に沿って切断して矢印方向に
見た拡大断面図である。なお、第２の実施の形態につい
ては、図２、３に示す実施の形態に対して異なる点を中
心に説明し、共通する部分については詳細な説明を省略
する。

【００３２】図４、５に示す第２の実施の形態が、第１
の実施の形態と大きく異なるのは、そのピンの形状であ
る。より具体的には、浅い切欠部の位置が、第１の実施
の形態においてはピン２４の水平方向側面であるのに対
し、第２の実施の形態においてはピン１２４の上部に形
成されている。また、第２の実施の形態においては、ピ
ンに油孔を設けていないことが特徴である。切欠１２４
ａは、その中央部が平坦であり、両側にいくに従い切欠
量が減少し、ピン１２４の両端の手前で終端している
が、ローラ１２５の幅よりも長く延在している。従っ
て、ローラ１２５と切欠１２４ａとの間には、わずかな
隙間Ｓが生じている。一方、ローラ１２５と、本体１２
１の脚部１２１ａ、１２１ｂとの間には所定の隙間Ｃが
形成されている。

【００３３】ところで、ローラタペットが動作する環境
においては、回転するカムノーズから潤滑油が跳ね飛ば
されたり、場合によってはカム面にクーリングジェット
が向けられたりして、きわめて潤滑油が飛散しやすい状
況となっている。

【００３４】従って、本実施の形態のように、ローラ１
２５と、本体１２１の脚部１２１ａ、１２１ｂとの間に
隙間Ｃが形成されていれば、かかる隙間Ｃを介して潤滑
油がピン１２４の外周まで飛散する。そこで、ピン１２
４の上部において、ローラ１２５の幅を超える長さの切
欠部１２４ａを形成することにより、飛散した潤滑油を
回収することができ、かつ回収した潤滑油を隙間Ｓを介
して切欠部１２４ａ内に取り込んで貯蔵することができ
る。この貯蔵した潤滑油を用いれば、内燃機関の動作に
応じて潤滑油の飛散量が変動しても、安定してローラ１
２５とピン１２４との間を潤滑することができる。ま
た、潤滑油中に異物があったとしても、隙間Ｓを介して
外部に排出させることができる。

【００３５】本実施の形態によれば、従来技術において
設けられていたローラタペットの油孔を排除することが
できるのみならず、ロッカアームやプッシュロッド等の
油孔を排除または縮小することができ、それにより製造
コストを大幅に減少させることができる。なお、本実施
の形態においては、隙間Ｃに露出した切欠部１２４ａの
部分領域が受け部を構成し、ローラ１２５に内包される
切欠部１２４ａの部分領域が貯蔵部を構成する。尚、ピ
ンの面圧を大きく受ける部位は下方である為、ピン上方
に切欠部を設けてもピンの面圧が大きく上昇することは
ない。

【００３６】図６，７は、ピンの断面形状の他の実施例
を示す、図５と同様な図である。図６においては、ピン
２２４の切欠部２２４ａは、断面がＵ字溝形状となって
おり、潤滑油の貯蔵量をより増大させている。更に、図
７においては、ピン３２４の切欠部３２４ａは、断面が
Ｖ字溝形状となっており、機械加工の容易性をも確保し
ている。

【００３７】以上、本発明を実施の形態を参照して説明
してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈さ
れるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることは
もちろんである。

【００３８】

【発明の効果】本発明のローラタペットによれば、ロー
ラとピンとの間に、潤滑油中に含まれた異物を前記凹部
より外部へ排出させる排出口が形成されているので、万
が一供給口を介して外部より前記ローラと前記ピンとの
間に供給される潤滑油中に異物が混入していたとして
も、かかる異物は前記潤滑油とともに前記排出口を介し
て直ちに排出され、それによりローラまたはピンの早期
摩耗等を効果的に防止することができる。

【００３９】更に、本発明のローラタペットによれば、
ピンが、外部から飛散する潤滑油を回収する受け部と、
前記回収した油を貯蔵しかつ前記ピンとローラとの間に
供給する貯蔵部とを備えているので、たとえばメインホ
ールからローラタペットに至る潤滑経路をわざわざ設け
る必要がなく、それにより製造コストの低減が図れ、か
つ部品の設計の自由度も広がることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１の実施の形態にかかるローラ
タペットを止めボルトとともに示す斜視図である。

【図２】ピン２４の斜視図である。

【図３】図１のローラタペット２０の断面図である。

【図４】第２の実施の形態にかかるローラタペット１２
０の図２と同様な断面図である。

【図５】図４に示すピンをＶ−Ｖ線に沿って切断して矢
印方向に見た拡大断面図である。

【図６】ピンの断面形状の他の実施例を示す、図５と同
様な図である。

【図７】ピンの断面形状の他の実施例を示す、図５と同
様な図である。

【図８】１シリンダあたり４バルブを有する従来技術の
内燃機関の動弁部を、一部断面により示した図である。

【符号の説明】

１ カム ３ プッシュロッド ４ ロッカアーム ５ アジャストスクリュウ ６ サポート ７ クロスヘッド ８ バルブ ２０，１２０ ローラタペット ２４，１２４，２２４，３２４ ピン ２４ａ，１２４ａ，２２４ａ，３２４ａ 切欠部 ２５，１２５ ローラ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カムとバルブとの間に配置され、前記カ
   ムの回転運動を往復運動に変換して前記バルブに伝達す
   るローラタペットにおいて、 本体と、 前記カムの外周上を転動するリング状のローラと、 前記本体に取り付けられており、少なくとも外周の一部
   が前記ローラに内接して、前記ローラを回転自在に支持
   するピンとから成っており、 前記ピンは、前記外周に形成された凹部と、前記凹部内
   に配置された供給口とを有し、前記供給口を介して外部
   より前記ローラと前記ピンとの間を潤滑する潤滑油が供
   給されるようになっており、 更に、前記ローラと前記ピンとの間には、前記潤滑油中
   に含まれた異物を前記凹部より外部へ排出させる排出口
   が形成されていることを特徴とするローラタペット。
2. 【請求項２】 前記凹部は、前記ローラの幅以上の長さ
   を有する切欠部であり、前記ローラからはみ出た前記切
   欠部の部分により前記排出口が形成されることを特徴と
   する請求項１記載のローラタペット。
3. 【請求項３】 前記凹部は、前記カムと前記ローラとが
   当接したときに、面圧が最大となる部分以外の領域に形
   成されていることを特徴とする請求項１記載のローラタ
   ペット。
4. 【請求項４】 前記凹部は、前記ピンの水平方向側面の
   一方もしくは両方に形成されていることを特徴とする請
   求項３記載のローラタペット。
5. 【請求項５】 前記排出口は、前記ピンと前記ローラと
   の間の潤滑を確保するに必要な油圧を前記凹部内におい
   て維持できる程度に小さく形成されていることを特徴と
   する請求項１記載のローラタペット。
6. 【請求項６】 カムとバルブとの間に配置され、前記カ
   ムの回転運動を往復運動に変換して前記バルブに伝達す
   るローラタペットにおいて、 本体と、 前記カムの外周上を転動するリング状のローラと、 前記本体に取り付けられており、少なくとも外周の一部
   が前記ローラに内接して、前記ローラを回転自在に支持
   するピンとから成っており、 前記ピンは、外部から飛散する潤滑油を回収する受け部
   と、前記回収した油を貯蔵しかつ前記ピンと前記ローラ
   との間に供給する貯蔵部とを備えたことを特徴とするロ
   ーラタペット。
7. 【請求項７】 前記ピンは、外周の一部に形成された凹
   部を有し、前記凹部は、前記ローラの幅以上の長さを有
   する切欠部であり、前記ローラからはみ出た前記切欠部
   の部分により前記受け部が形成され、前記ローラに内包
   される前記切欠部の部分により前記貯蔵部が形成される
   ことを特徴とする請求項６記載のローラタペット。
8. 【請求項８】 前記凹部は、前記ピンの重力方向上方に
   形成されていることを特徴とする請求項７記載のローラ
   タペット。