JP2004137952A - ロッカアームおよび動弁機構 - Google Patents

Abstract

【課題】コスト高となるのを抑える。
【解決手段】ロッカアーム１０は、カム６０に対して下から摺接するローラ１５と、このローラ１５を一部露出させた状態で回転可能に保持するとともに潤滑油を貯留可能な凹部１４が凹設されたアーム本体１１と、このアーム本体１１の一端側の下方に位置してバルブ４０に対して上から当接するバルブ当接面１２Ｃとを備える。アーム本体１１の上面における凹部１４の開口縁のうちローラ１５の潜り込み側は、ローラ１５の側面に付着した潤滑油をかきとるかきとり面Ｋとなり、このかきとり面Ｋと連続するアーム本体１１の側壁面には、かきとり面Ｋにかきとられた潤滑油を滑らせてバルブ当接面１２Ｃまで誘導するように、アーム本体１１の一端側の下方に向かって下り勾配となる潤滑油導通路２１が形成されている。
【選択図】　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の内燃機関においてバルブの開閉を行なうためのロッカアームおよび動弁機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ロッカアームとしては、図８に示すように、アーム本体１と、アーム本体１の一端側においてバルブ２に対して上から当接するバルブ当接部３と、アーム本体１の他端側においてロッカシャフト４が遊嵌される回動中心部５と、アーム本体１の上面に凹設された凹部６と、その凹部６に回転可能に収容されて上方に配備されたカム７に下から摺接するローラ８とを備えるものがある。
【０００３】
ここで、カム７の作用を受けてローラ８が回転すると、カム７とローラ８の双方の摺接面に摩擦が発生するとともにバルブ２とバルブ当接部３の双方の当接面にも摩擦が発生するため、これら摩擦を低減すべく摺接面と当接面には潤滑油が供給される。まず、摺接面に潤滑油を供給する機構について説明すると、この場合のカム７のカムシャフト７Ｂは、中空状に形成されており、その内部は潤滑油の油通路７Ａとなっている。そして、この油通路７Ａに通じる給油路７Ｃがカム７の外周面に開口しており、もって油通路７Ａ内の潤滑油を給油路７Ｃから摺接面に送油している。一方、当接面に潤滑油を供給するには、別回路として油通管９をバルブ当接部３の上方に配設しておき、この油通管９内から潤滑油をバルブ当接部３の上に落とし、このバルブ当接部３を伝わせて当接面まで送油している。
なお、この種の技術は、以下に示す特許文献１に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−４９０１７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のロッカーアームにおいては、油通管９を別回路として設ける必要があるため、その分だけコスト高となる懸念がある。
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、コスト高となるのを抑えたロッカアームを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
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、カムに対して下から摺接するローラと、このローラを一部露出させた状態で回転可能に保持するとともに潤滑油を貯留可能な凹部が凹設されたアーム本体と、このアーム本体の一端側の下方に位置してバルブに対して上から当接するバルブ当接面とを備え、前記ローラが回転することにより前記ローラが前記潤滑油を付着させた状態で前記凹部内から現れ出て、前記カムとの摺接後に前記凹部内に潜り込む動作を繰り返すロッカアームにおいて、前記アーム本体の上面における前記凹部の開口縁のうち前記ローラの潜り込み側は、前記ローラの側面または／および外周面に付着した前記潤滑油をかきとるかきとり面となり、このかきとり面と連続する外壁面には、前記かきとり面によりかきとられた潤滑油を滑らせて前記バルブ当接面まで誘導するように、前記アーム本体の一端側の下方に向かって下り勾配となる潤滑油導通路が形成されている構成としたところに特徴を有する。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記潤滑油導通路は、前記外壁面のうち側壁面に形成されており、且つ、前記かきとり面の下方から前記ローラの現れ出る側へ寄った位置にその始点が設定されている構成としたところに特徴を有する。
請求項３の発明は、カムと、このカムの下方に配されるバルブと、これらカムとバルブとの間に配されて、前記カムに対して下から摺接するローラと、このローラを一部露出させた状態で回転可能に保持するとともに潤滑油を貯留可能な凹部が凹設されたアーム本体と、このアーム本体の一端側の下方に位置して前記バルブに対して上から当接するバルブ当接面とを備え、前記ローラが回転することにより前記ローラが前記潤滑油を付着させた状態で前記凹部内から現れ出て、前記カムとの摺接後に前記凹部内に潜り込む動作を繰り返すロッカアームとを備える動弁機構であって、前記ロッカアームは、前記アーム本体の上面における前記凹部の開口縁のうち前記ローラの潜り込み側を、前記ローラの側面または／および外周面に付着した前記潤滑油をかきとるかきとり面となし、このかきとり面と連続する前記アーム本体における外壁面に、前記かきとり面によりかきとられた潤滑油を滑らせて前記バルブ当接面まで誘導するように、前記アーム本体の一端側の下方に向かって下り勾配となる潤滑油導通路を形成している構成としたところに特徴を有する。
【０００８】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
凹部内には潤滑油が供給されるため、ローラが回転すると、ローラはその外周面に潤滑油を付着させた状態でカムと摺接するようになり、もってローラとカムの双方の摺接面における摩擦が低減される。また、ローラの外周面や側面に付着された潤滑油は、凹部の開口縁のうちローラの潜り込み側に形成されたかきとり面によりかきとられた後、外壁面に形成された潤滑油導通路に移行し、ここを滑ってバルブ当接面に至るため、このバルブ当接面に潤滑油が供給されることでバルブとの間の摩擦も低減される。このように凹部というただの１箇所に潤滑油を供給することにより、ローラとカムの双方の摺接面に加えてバルブ当接面とバルブの双方の当接面にも潤滑油が供給されるようになるため、従来と異なり、別回路として油通管等を設ける必要がなく、既存部品のみで済ますことができ、コスト高となるのを抑えることができる。
【０００９】
＜請求項２の発明＞
潤滑油導通路は、かきとり面の下方からローラの現れ出る側に寄った位置にその始点が設定され、そこからかきとり位置の下方を通過するよう延設されているため、かきとり面によりかきとられた潤滑油は側壁面に沿ってしたたり落ちても、その落下途中で潤滑油導通路に確実に受けられてバルブ当接面まで誘導される。この結果、潤滑油がアーム本体から下方に落ちたりして無駄に消費されるのを回避することができる。
＜請求項３の発明＞
バルブ当接面に潤滑油を送油するに際して潤滑油導通路を利用しているため、油通管用のスペースを別途確保しなくて済み、動弁機構の装置全体をコンパクトにすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態を図１ないし図６によって説明する。図中符号１０は、ロッカアームの全体を示す。ロッカアーム１０は、自動車の内燃機関の動弁機構を構成しており、その一端側から他端側にかけて長く形成されたアーム本体１１を備えている。アーム本体１１の一端側における斜め下方位置には、バルブステム４２の上端部をバルブスプリングリテーナ４１の上面から上方へ突出させた態様のバルブ４０が配されている。
【００１１】
図１に示すように、アーム本体１１の一端側は、バルブステム４２に対して上から当接するバルブ当接部１２となる一方、アーム本体１１の他端側には、ロッカシャフト５０を遊嵌状態で挿通する軸孔１３が厚み方向に貫通している。アーム本体１１は、この軸孔１３に挿通されるロッカシャフト５０を回動中心として回動可能に支持されている。また、アーム本体１１の中央部の上面には凹部１４が凹設されており、この凹部１４内には軸線を厚み方向に向けたローラ１５が支持ピン１５Ａを軸に回転可能に支持されている。アーム本体１１の上方にはローラ１５と摺接可能なカム６０が配備されており、ローラ１５は凹部１４内から一部露出した状態でその上端をカム６０に対して下から摺接させている。
【００１２】
ここで、上記構成をもう少し具体的に説明すると、まず、バルブ当接部１２は、上端部を突出させつつアーム本体１１内に起立状態で装着されるスクリュ１２Ａと、このスクリュ１２Ａの上端部に螺合してアーム本体１１の上面に固定されるナット１２Ｂとからなり、スクリュ１２Ａの下端面は、半球面状をなすバルブ当接面１２Ｃとなっている。スクリュ１２Ａは、その上端面に形成されたスリット溝１２Ｄにドライバーの先端を差し込み、ナット１２Ｂに対するねじ込み量を調整することにより、ローラ１５とカム６０のクリアランスを最適に調整している。
また、凹部１４は、ローラ１５を支持する一対の支持壁１６を有しており、この支持壁１６のうちローラ１５の側面に対向する部分の上端縁は、ローラ１５と同心の円弧部１６Ａおよびその変曲点につながって緩くカーブする裾部１６Ｂとされ、さらに裾部１６Ｂから一端側へ水平となっている。図３に示すように、支持壁１６とローラ１５との間は僅かに隙間が空いているが、支持壁１６の内側面が型抜き用の抜き勾配面として微少に上向きに傾いているため、この隙間は上方に向かうにつれ徐々に広くなっている。後述するように、凹部１４内には潤滑油が供給され、凹部１４内の隙間に存する潤滑油がローラ１５の側面に付着されるため、この状態でローラ１５が回転を開始すると、ローラ１５の側面に付着された潤滑油のなかには凹部１４内への進入が阻止されるものが発生する。このような潤滑油は、支持壁１６における裾部１６Ｂでかきとられ、この裾部１６Ｂがかきとり面Ｋとして機能するものである。
【００１３】
また、軸孔１３に挿通されるロッカシャフト５０は、中空状に形成されており、この内部は図示しない油供給装置とつながる潤滑油の供給路５１となっている。そして、ロッカシャフト５０には、この供給路５１に通じる第１油通路５２が径方向に沿って延設され、且つ外周面に開口している。一方、アーム本体１１には、軸孔１３の孔壁から凹部１４の内壁面にかけて貫通する第２油通孔１７が設けられている。この第１油通路５２と第２油通路１７とは、アーム本体１１が一定の傾きに回動されると連通するように設定されており、供給路５１内の潤滑油を間欠的に凹部１４内に送り込むようにしている。
こうして凹部１４内に送り込まれた潤滑油はカム６０とローラ１５の双方の摺接面に供給され、これら摺接面の摩擦を低減させる役割を有する。この機構を説明すると、まずカム６０の回転にともないローラ１５は回転を開始するが、この際、ローラ１５はその外周面に凹部１４内の潤滑油を付着させる。ローラ１５が凹部１４内から現れ出てカム６０との摺接位置に至ると外周面に付着された潤滑油はカム６０とローラ１５の双方の摺接面に供給される。カム６０との摺接後さらなる回転の進行によりローラ１５は凹部１４内に潜り込み、また新たに凹部１４内に貯留された潤滑油を外周面に付着させ、同じサイクルを繰り返す。この間に、アーム本体１１の一端側におけるバルブ当接部１２がバルブステム４２を上下に往復駆動させ、もってバルブ４０を開閉させている。
【００１４】
さて、一般に自動車の動弁機構においては、カム６０とローラ１５の双方の摺接面に潤滑油を供給するのに加え、バルブ４０とバルブ当接面１２Ｃの双方の当接面にも潤滑油を供給してこの当接面における摩擦を低減させる必要がある。本発明のロッカアーム１０は、凹部１４内に貯留された潤滑油をバルブ当接面１２Ｃまで至らしめる手段を備えており、以下、この点について詳述する。
図１に示すように、アーム本体１１の側壁面（支持壁１６の側壁面とそれに連続するバルブ当接部１２寄りの側壁面）には、支持壁１６の上端縁における円弧部１６Ａから下方へ弓なり状に延びる第１案内縁２０と、この第１案内縁２０の終端位置を始点としてアーム本体１１の一端側の下方に向かって直線状に下り勾配となる第２案内縁２１とが形成されている。第２案内縁２１の終端位置は、図６に示すように、バルブ当接部１２の一端面に達しており、さらにこの一端面を巻き込むようにしてバルブ当接面１２Ｃの近傍を臨んでいる。後述するが、潤滑油は、第２案内縁２１に沿ってここを滑りながらバルブ当接面１２Ｃまで誘導されるようになっている。なお、本発明において第２案内縁２１は潤滑油導通路として構成される。
【００１５】
各案内縁２０，２１の構造について具体的に説明すると、第１案内縁２０は、支持壁１６の厚み幅方向に関する外側部分を切り欠くことで一定の奥行き幅を有する滑り面Ｓ１を形成しており、これと同一幅で連続するように第２案内縁２１も滑り面Ｓ２を形成している。また、図５に示すように、第２案内縁２１の始点Ｆは、支持壁１６における円弧部１６Ａの変曲点Ｗを通る垂線Ｑに対して、ローラ１５の現れ出る側へ少しだけ寄った位置に設定されている。
【００１６】
次に、凹部１４内に貯留された潤滑油をバルブ当接面１２Ｃまで送油する機構について説明するが、この場合の潤滑油の流れは図６の矢印で示してある。
まず、カム６０の作用を受けてローラ１５が回転する。このとき、ローラ１５の側面には凹部１４内においてローラ１５と支持壁１６との隙間に存する潤滑油が付着される。回転の進行によりローラ１５がカム６０に摺接しても、ローラ１５の側面に付着された潤滑油は、カム６０と干渉せずに支持壁１６における円弧部１６Ａに沿うようローラ１５とともに変位する。そして、ローラ１５の側面に付着された潤滑油のうち遠心力によって外側に膨れたり回転の過程で大粒に成長したりする潤滑油は、凹部１４の開口縁においてローラ１５の潜り込み側におけるかきとり面Ｋによりかきとられる。
【００１７】
回転の継続により、かきとり面Ｋに集積される潤滑油はアーム本体１１の側壁面に送り出される。すると、潤滑油は、アーム本体１１の側壁面に沿って下方へしたたり落ちるが、その落下途中で第２案内縁２１に受けられる。そして、潤滑油は、第２案内縁２１の滑り面Ｓ２を滑るようにしてバルブ当接部１２の一端面に至り、さらにバルブ当接部１２の下面とスクリュ１２Ａとを伝ってバルブ当接面１２Ｃに到達する。
【００１８】
以上のように、本実施形態によれば、凹部１４内に貯留された潤滑油は、カム６０とローラ１５の双方の摺接面に供給されるばかりでなく、かきとり面Ｋによりかきとられた後、第２案内縁２１に沿って滑ることにより、バルブ４０とバルブ当接面１２Ｃの双方の当接面にも供給されるようになる。したがって、凹部１４というただの１箇所に潤滑油を供給するだけで、摺接面と当接面の両方の摩擦を低減させることができ、従来と異なり、別回路として油通管を設ける必要がなく、既存部品のみで足りるため、コスト高となるのを抑えることができる。もちろん、油通管用のスペースを別途確保しなくて済むことから、内燃機関の動弁機構の装置全体がコンパクトになる。
【００１９】
また、第２案内縁２１は、支持壁１６における円弧部１６Ａの変曲点Ｗを通る垂線Ｑに対してローラ１５の現れ出る側に寄った位置に、すなわち、かきとり面Ｋの下方からローラ１５の現れ出る側に寄った位置に、その始点Ｆが設定されている。そして、第２案内縁２１は、この始点からかきとり位置の下方を通過して、バルブ当接面１２Ｃの近傍を臨む終端位置まで延設されているため、かきとり面Ｋによりかきとられた潤滑油は、側壁面に沿って滑り落ちる過程で確実に第２案内縁２１に受けられ、そこからバルブ当接面１２Ｃまで誘導される。この結果、潤滑油は、アーム本体１１から下方に落ちたりして無駄に消費されるのを回避することができる。
【００２０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を図７によって説明する。第２実施形態では、第１実施形態と異なり、円弧部１６Ａから第１案内縁２０を介さずして第２案内縁としての潤滑油導通路２１が形成されているが、他の構成は第１実施形態と同様である。
【００２１】
第２実施形態では、潤滑油導通路２１が、円弧部１６Ａの変曲点Ｗ付近を始点としてそこから裾部１６Ｂの接線方向に直線状に延設されてバルブ当接部１２の一端面に至っている。ローラ１５が凹部１４内に潜り込むと、ローラ１５の側面に付着した潤滑油は、かきとり面Ｋによってかきとられた後、直接、潤滑油導通路２１に移行し、ここを滑るようにしてバルブ当接面１２Ｃにまで誘導される。この第２実施形態によれば、潤滑油は、かきとり面Ｋによってかきとられた後、スムーズに潤滑油導通路２１へ移行される。
【００２２】
＜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、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００２３】
（１）ローラの側面ではなく、ローラの外周面に付着する潤滑油をかきとり面がかきとる態様であっても構わない。この場合のかきとり面は、凹部の開口縁のうちローラの潜り込み側であって、このローラの外周面と対向する領域に構成される。
（２）上記（１）のような場合において、第２案内縁（潤滑油導通路）は、側壁部に形成される必要はなく、かきとり面と連続する外壁面であって、かきとり面とバルブ当接面とを連繋可能な態様で形成されていればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の側面図
【図２】ロッカアームの平面図
【図３】図２におけるＸ−Ｘ断面図
【図４】図２におけるＹ−Ｙ断面図
【図５】第１および第２案内縁の配置態様を説明するための側面図
【図６】ロッカアームの要部拡大斜視図
【図７】第２実施形態のロッカアームの側面図
【図８】従来例の側面図
【符号の説明】
Ｋ…かきとり面
Ｆ…始点
１０…ロッカーアーム
１１…アーム本体
１２…バルブ当接部
１２Ｃ…バルブ当接面
１４…凹部
１５…ローラ
１６…支持壁
２１…第２案内縁（潤滑油導通路）
４０…バルブ
６０…カム

Claims (3)

1. カムに対して下から摺接するローラと、このローラを一部露出させた状態で回転可能に保持するとともに潤滑油を貯留可能な凹部が凹設されたアーム本体と、このアーム本体の一端側の下方に位置してバルブに対して上から当接するバルブ当接面とを備え、前記ローラが回転することにより前記ローラが前記潤滑油を付着させた状態で前記凹部内から現れ出て、前記カムとの摺接後に前記凹部内に潜り込む動作を繰り返すロッカアームにおいて、
   前記アーム本体の上面における前記凹部の開口縁のうち前記ローラの潜り込み側は、前記ローラの側面または／および外周面に付着した前記潤滑油をかきとるかきとり面となり、
   このかきとり面と連続する前記アーム本体における外壁面には、前記かきとり面によりかきとられた潤滑油を滑らせて前記バルブ当接面まで誘導するように、前記アーム本体の一端側の下方に向かって下り勾配となる潤滑油導通路が形成されていることを特徴とするロッカアーム。
2. 前記潤滑油導通路は、前記外壁面のうち側壁面に形成されており、且つ、前記かきとり面の下方から前記ローラの現れ出る側へ寄った位置にその始点が設定されていることを特徴とする請求項１に記載のロッカアーム。
3. カムと、
   このカムの下方に配されるバルブと、
   これらカムとバルブとの間に配されて、前記カムに対して下から摺接するローラと、このローラを一部露出させた状態で回転可能に保持するとともに潤滑油を貯留可能な凹部が凹設されたアーム本体と、このアーム本体の一端側の下方に位置して前記バルブに対して上から当接するバルブ当接面とを備え、前記ローラが回転することにより前記ローラが前記潤滑油を付着させた状態で前記凹部内から現れ出て、前記カムとの摺接後に前記凹部内に潜り込む動作を繰り返すロッカアームとを備える動弁機構であって、
   前記ロッカアームは、前記アーム本体の上面における前記凹部の開口縁のうち前記ローラの潜り込み側を、前記ローラの側面または／および外周面に付着した前記潤滑油をかきとるかきとり面となし、このかきとり面と連続する前記アーム本体における外壁面に、前記かきとり面によりかきとられた潤滑油を滑らせて前記バルブ当接面まで誘導するように、前記アーム本体の一端側の下方に向かって下り勾配となる潤滑油導通路を形成していることを特徴とする動弁機構。

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