(57)【要約】【課題】ローラと軸部との間に潤滑油が流入しやすいロッカアームを提供すること。【解決手段】ロッカアーム１は、カムと当接するローラ２と、ローラ２を回転可能に軸支する軸部３と、回転軸方向の両側からローラ２に対向配置されると共に軸部３を支持する一対の側壁４３とを有する。一対の側壁４３の少なくとも一方は、カムに近い側の端面４３１に、ローラ２の側面２３の一部と共に凹部８を形成する凹部形成面８１を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムと当接するローラと、
該ローラを回転可能に軸支する軸部と、
回転軸方向の両側から上記ローラに対向配置されると共に上記軸部を支持する一対の側壁とを有し、
上記一対の側壁の少なくとも一方は、上記カムに近い側の端面に、上記ローラの側面の一部と共に凹部を形成する凹部形成面を有する、ロッカアーム。
【請求項２】
上記凹部形成面を有する上記側壁は、上記ローラに対向する内側面に、上記凹部形成面から上記軸部へ向かうように形成された溝部を有する、請求項１に記載のロッカアーム。
【請求項３】
上記凹部形成面は、上記側壁の厚み方向の全体にわたって形成されている、請求項１又は２に記載のロッカアーム。
【請求項４】
上記ローラの内周面と上記軸部の外周面との間には、転動する複数の転動体が周状に並んで配されており、上記凹部形成面の内側端部は、上記軸部の外周面よりも回転軸から遠い側に配されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のロッカアーム。
【請求項５】
上記凹部形成面の内側端部は、上記ローラの内周面よりも上記回転軸から遠い側、若しくは上記回転軸からの距離が上記ローラの内周面と同等の位置に配されている、請求項４に記載のロッカアーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の動弁機構構成品であるロッカアームに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のエンジン等の内燃機関において、カムシャフトの回転運動は、ロッカアームを介することで往復運動に変換され、吸気バルブ又は排気バルブを駆動させている。ロッカアームとしては、カムと接触するローラを有するものがある。
【０００３】
特許文献１に開示されているロッカアームは、回転軸方向においてローラと対向する側壁の対向面に溝部が設けられている。特許文献１の技術は、この溝部を通って潤滑油がロッカアームの内部に入り込むようにすることで、ローラの潤滑性を向上させようとするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１３０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記ロッカアームには、以下の課題がある。
すなわち、潤滑油が溝部に入り込む量が少ないと、ローラと軸部との間に潤滑油が充分に供給されなくなるおそれがある。その結果、ローラと軸部との間の摩耗を充分に抑制できない場合もある。
【０００６】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、ローラと軸部との間に潤滑油が流入しやすいロッカアームを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、カムと当接するローラと、
該ローラを回転可能に軸支する軸部と、
回転軸方向の両側から上記ローラに対向配置されると共に上記軸部を支持する一対の側壁とを有し、
上記一対の側壁の少なくとも一方は、上記カムに近い側の端面に、上記ローラの側面の一部と共に凹部を形成する凹部形成面を有する、ロッカアームにある。
【発明の効果】
【０００８】
上記ロッカアームにおいては、上記一対の側壁の少なくとも一方が、上記凹部形成面を有する。これにより、ローラの側面の一部と凹部形成面との間に凹部が形成される。そして、このローラの側面に面した凹部に潤滑油が溜まることで、ローラと側壁との間の隙間に潤滑油が浸入しやすくなる。その結果、ローラと軸部との間に潤滑油が流入しやすくなる。
【０００９】
以上のごとく、上記態様によれば、ローラと軸部との間に潤滑油が流入しやすいロッカアームを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１における、ロッカアームの斜視図。
【図２】実施形態１における、アーム本体の断面図。
【図３】実施形態１における、カム側（Ｚ方向）から見たロッカアームの図。
【図４】図３におけるIV―IV線矢視断面図。
【図５】実施形態１における、アーム本体の斜視図。
【図６】実施形態１における、ロッカアームを用いた内燃機関の動弁機構を示す断面図。
【図７】実施形態１に対して、凹部形成面の範囲を変更した、変形形態のロッカアームの断面図。
【図８】実施形態２における、カム側（Ｚ方向）から見たロッカアームの図。
【図９】図８におけるIX―IX線矢視断面図。
【図１０】実施形態３における、アーム本体の断面図。
【図１１】実施形態３における、カム側（Ｚ方向）から見たロッカアームの図。
【図１２】図１１におけるXII―XII線矢視断面図。
【図１３】実施形態４における、カム側（Ｚ方向）から見たロッカアームの図。
【図１４】図１３におけるXIV―XIV線矢視断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
上記ロッカアームにおいて、上記凹部形成面を有する上記側壁は、上記ローラに対向する内側面に、上記凹部形成面から上記軸部へ向かうように形成された溝部を有するものとすることができる。この場合には、凹部に溜まった潤滑油を、溝部を通してローラと軸部との間に効果的に供給することができる。
【００１２】
また、上記凹部形成面は、上記側壁の厚み方向の全体にわたって形成されているものとすることができる。この場合には、ローラの側面の一部と凹部形成面によって形成される凹部を、広く開口させることができる。
【００１３】
また、上記ローラの内周面と上記軸部の外周面との間には、転動する複数の転動体が周状に並んで配されており、上記凹部形成面の内側端部は、上記軸部の外周面よりも回転軸から遠い側に配されているものとすることができる。この場合には、軸部の外周面の全周にわたり、潤滑油が確実に供給されやすい。
【００１４】
また、上記凹部形成面の内側端部は、上記ローラの内周面よりも上記回転軸から遠い側、若しくは上記回転軸からの距離が上記ローラの内周面と同等の位置に配されているものとすることができる。この場合には、ローラの内周面の全周にわたり、潤滑油が確実に供給されやすい。
【００１５】
また、上記凹部は、一対の側壁の一方にのみ形成されていてもよいし、双方に形成されていてもよい。
【００１６】
（実施形態１）
ロッカアームの実施形態につき、図１〜図７を参照して、説明する。
本実施形態のロッカアーム１は、図１に示すごとく、カム５と当接するローラ２と、ローラ２を回転可能に軸支する軸部３と、軸部３を支持する一対の側壁４３とを有する。一対の側壁４３は、回転軸方向の両側からローラ２に対向配置されている。一対の側壁４３の少なくとも一方は、カム５に近い側の端面４３１に、ローラ２の側面２３の一部と共に凹部８を形成する凹部形成面８１を有する。本実施形態においては、双方の側壁４３が、凹部形成面８１を有する。
【００１７】
また、本実施形態のロッカアーム１は、図１〜図４に示すごとく、アーム本体４を有する。アーム本体４に、ローラ２が、軸部３を介して、回転可能に軸支されている。本実施形態の軸部３は、一部材の円柱状のピンからなる。また、図５に示すごとく、アーム本体４の一部として、一対の側壁４３が形成されている。アーム本体４は、係合部４１と摺動部４２とを、一対の側壁４３と共に一体的に有する。一対の側壁４３は、係合部４１と摺動部４２との間に形成されている。係合部４１は、後述する揺動支点部材７の球面状突出部７１に摺動可能に係合する部位である。また、摺動部４２は、後述するエンジンバルブ６のステム基端６１と摺動可能に当接する部位である。
【００１８】
また、図２、図４、図５に示すごとく、一対の側壁４３のそれぞれには軸孔４３２が設けられている。軸部３は、両端部をそれぞれ、一対の側壁４３の軸孔４３２に嵌入されると共に、かしめ固定されている。
【００１９】
ローラ２は、図３に示すごとく、アーム本体４において一対の側壁４３の間であって、係合部４１と摺動部４２との間に配置されている。一対の側壁４３は、ローラ２の回転軸Ｃの軸線方向Ｘの両側からローラ２に対向配置されている。なお、ローラ２の回転軸の軸線方向Ｘを適宜、Ｘ方向ともいう。また、図２、図３に示すごとく、係合部４１と摺動部４２の並び方向であって、Ｘ方向と直交する方向を、適宜、Ｙ方向ともいう。また、Ｘ方向とＹ方向の両方に直交する方向を、適宜、Ｚ方向ともいう。また、Ｚ方向において、ローラ２の回転軸Ｃに対して凹部形成面８１が位置する側を上側、その反対側を下側という。
【００２０】
また、図２に示すごとく、凹部形成面８１を有する側壁４３は、ローラ２に対向する内側面４３３に、凹部形成面８１から軸部３へ向かうように形成された溝部４４を有する。溝部４４は、Ｚ方向に沿って、凹部形成面８１と軸孔４３２とをつなぐように形成されている。さらに、側壁４３は、内側面４３３に、軸部３の下側にも、溝部４５を有する。溝部４５は、軸孔４３２と側壁４３の下端とをつなぐように形成されている。
【００２１】
そして、溝部４４、４５は、ローラ２の側面２３との対向面となる側壁４３の内側面４３３において、凹設されている。また、溝部４４、４５は、側壁４３の内側面４３３から外側面４３４の方向に向けて凹ませることで形成されている。
【００２２】
図２に示すごとく、一つの側壁４３に設けられた上側の溝部４４と下側の溝部４５は、軸孔４３２をＺ方向から挟むように設けられている。さらに、これら上側の溝部４４と下側の溝部４５は、一直線状に設けられている。
【００２３】
上側の溝部４４と下側の溝部４５は、それぞれ上下に開口部を有する。上側の溝部４４は、凹部８に連通するよう凹部形成面８１上に開口部４４１が設けられている。もう一方の開口部４４２は軸孔４３２に連通するように設けられている。下側の溝部４５においては、上側の開口部４５１は、軸孔４３２に連通するように形成される。溝部４５の下側の開口部４５２は、側壁４３の下端に開口する。また、本形態においては、溝部４４の上側の開口部４４１の位置を、ローラ２の回転軸Ｃの真上と定義する。
【００２４】
また、ローラ２のスムーズな回転等を可能とするため、ローラ２の側面２３と側壁４３の内側面４３３との間には、例えば、溝部４４、４５の深さよりも小さい隙間が設けられている。
【００２５】
図４、図６に示すごとく、ローラ２の内周面２２と軸部３の外周面３１との間には、転動する複数の転動体３２が周状に並んで配されている。各転動体３２は、略円柱形状を有し、その軸方向がＸ方向となるように配されている。凹部形成面８１の内側端部８１１は、軸部３の外周面３１よりもローラ２の回転軸Ｃから遠い側に配されている。さらに、凹部形成面８１の内側端部８１１は、ローラ２の内周面２２よりも回転軸Ｃから遠い側に配されている。また、内側端部８１１は、回転軸Ｃからの距離が、ローラ２の内周面２２と同等の位置に配されていてもよい。
【００２６】
また、凹部形成面８１は、図２及び図５に示すごとく、Ｘ方向から見ると、側壁４３の内側面４３３において、側壁４３の外周に沿って略弧状に形成される。また、図４に示すごとく、Ｘ方向と直交する方向であって、かつローラ２の回転軸Ｃに近い側から側壁４３の端面４３１に向けて、凹部形成面８１は、側壁４３の厚みが次第に薄くなるように形成されている。言い換えると、凹部形成面８１はＸ方向に対して傾斜した斜面を形成する。この凹部形成面８１は、図４に示す断面に表れる輪郭が曲線となるように形成してもよい（図示略）。
【００２７】
また、凹部形成面８１は、図３に示すごとく、Ｚ方向から見ると、略矩形に形成されている。そして、凹部形成面８１は、Ｘ方向において、側壁４３の外側面４３４よりもローラ２に近い位置から、側壁４３の内側面４３３に向けて、側壁４３の端面４３１に形成されている。
【００２８】
また、図６に示すごとく、ロッカアーム１をＸ方向から見たとき、ローラ２の上側の一部が、側壁４３よりも外側に、はみ出ている。つまり、回転軸Ｃの真上において、ローラ２の外周面２１は、側壁４３の上端よりも、上側に配されている。
【００２９】
ローラ２の回転方向に沿った凹部形成面８１の形成範囲は、図２に示すごとく、例えば、ローラ２の回転軸Ｃの真上を基準として、両側に、中心角αが約４５°程度までの領域とすることができる。また、ローラ２の回転方向に沿った凹部形成面８１の形成範囲は、図７に示すごとく、ロッカアーム１をＸ方向から見たときに、ローラ２が、側壁４３から、はみ出る領域に対応する範囲とすることもできる。
【００３０】
凹部形成面８１とローラ２の側面２３の一部とで形成される凹部８は、図１に示すごとく、側壁４３の外周に沿って略弧状に形成される。また、凹部８は、図４に示すごとく、Ｚ方向に沿って、カム５側から軸部３の方向に向かって、幅寸法が次第に減少する形状を有している。そして、凹部形成面８１は、カム５側において凹部８の幅寸法が最大となるよう形成されている。
【００３１】
次に、図６を参考にして、内燃機関内における各構成要素の配置姿勢を説明する。ロッカアーム１は、カム５と、エンジンバルブ６と、揺動支点部材７との間に介設される。カム５は、ロッカアーム１の上側に配置される。エンジンバルブ６と揺動支点部材７は、ロッカアーム１の下側に配置される。
【００３２】
そして、回転するカム５がローラ２を押圧することで、係合部４１を支点にしてロッカアーム１が揺動する。そして、揺動するロッカアーム１の摺動部４２がエンジンバルブ６のステム基端６１を押圧することで、エンジンバルブ６が進退する。また、カム５にローラ２が押圧される際、軸部３を軸としてローラ２が回転する。ローラ２が回転することで、カム５との摺動抵抗が減少する。
【００３３】
また、ロッカアーム１は、上述したＺ方向が、略鉛直方向を向くように配される。ただし、ロッカアーム１はカム５の回転に伴って揺動するため、Ｚ方向は鉛直方向と常に一致するわけではない。つまり、Ｚ方向は、鉛直方向に対して、所定の角度（例えば４５°以下）にて傾斜しうる。このロッカアーム１の揺動範囲の平均的な姿勢において、Ｚ方向が鉛直方向と略一致するように配される。
【００３４】
次に、潤滑油の流れについて説明する。本実施形態においては、上方、すなわち、カム５側からロッカアーム１へ潤滑油が落下し、ロッカアーム１の側壁４３やローラ２の外周面２１等に付着する。そして、ロッカアーム１に付着する潤滑油の一部は、凹部８内にも溜まる。凹部８内に溜まった潤滑油は、凹部８に開口した溝部４４を通って、ローラ２の内側まで浸入する。また、ローラ２の側面２３と側壁４３の内側面４３３との間の隙間にも浸入する。そして、ローラ２の内周面や転動体３２の外表面、軸部３の外周面３１に潤滑油が供給される。
【００３５】
上記のようにロッカアーム１の内部に供給された潤滑油は、図６に示すごとく、下側の溝部４５を通って、外部へ排出される。また、潤滑油の一部は、ローラ２の側面２３と側壁４３の内側面４３３との間の隙間からも外部へ排出され得る。
【００３６】
次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
本実施形態のロッカアーム１においては、側壁４３が、凹部形成面８１を有する。そして、ローラ２の側面２３の一部と凹部形成面８１との間に凹部８が形成される。このローラ２の側面２３に面した凹部８に潤滑油が溜まることで、ローラ２と側壁４３との間の隙間に潤滑油が浸入しやすくなる。その結果、ローラ２と軸部３との間に潤滑油が流入しやすくなる。これにより、ローラ２の潤滑性が保たれ、ローラ２のスムーズな回転を維持できると共に、ローラ２や軸部３、転動体３２の摩耗を抑制できる。
【００３７】
また、本実施形態は、ローラ２に対向する側壁４３の内側面４３３に、凹部形成面８１から軸部３へ向かうように形成された溝部４４を有する。これにより、凹部８に溜まった潤滑油を、溝部４４を通してローラ２と軸部３との間に効果的に供給することができる。
【００３８】
また、本実施形態において、凹部形成面８１の内側端部８１１は、軸部３の外周面３１よりも回転軸Ｃから遠い側に配されている。これにより、軸部３の外周面３１の全周にわたり、潤滑油が確実に供給されやすい。
【００３９】
また、凹部形成面８１の内側端部８１１は、ローラ２の内周面２２よりも回転軸Ｃから遠い側に配されている。これにより、ローラ２の内周面２２の全周にわたり、潤滑油が確実に供給されやすい。
【００４０】
また、ローラ２と軸部３の間など、ロッカアーム１内部への潤滑油の供給量が増加することで、ロッカアーム１内部の潤滑油の入れ替わりが促進される。これにより、潤滑油が停滞することによる潤滑油劣化の抑制が期待できる。また、ローラ２と軸部３との間に入り込み停滞しているカーボンスーツ等の摩耗影響因子を効率よく排出することが期待できる。
【００４１】
以上のごとく、本実施形態によれば、ローラと軸部との間に潤滑油が流入しやすいロッカアームを提供することができる。
【００４２】
（実施形態２）
本実施形態は、図８に示すごとく、凹部形成面８１を、側壁４３の厚み方向の全体にわたって形成したロッカアーム１の形態である。つまり、図９に示すごとく、凹部形成面８１は、側壁４３の外側面４３４から内側面４３３までの全体にわたり、Ｘ方向に対して傾斜した斜面を形成する。その他の構成は、実施形態１と同様である。
【００４３】
本実施形態においては、側壁４３の厚み方向全体に広く凹部形成面８１が形成される。そのため、側壁４３の外側面４３４付近の端面４３１に付着した潤滑油も、凹部形成面８１に沿って流れる。そして、ローラ２と側壁４３との間の隙間を通って、ローラ２と軸部３との間に潤滑油が効率よく供給されることとなる。その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００４４】
（実施形態３）
本実施形態は、図１０に示すごとく、Ｘ方向から見た凹部形成面８１の形状が、回転軸Ｃの真上から、Ｙ方向の両側へ向かって徐々に幅狭となるように、凹部形成面８１を形成した形態である。このとき、図１０における凹部８は、ローラ２の回転軸Ｃの真上が最大の幅となる。
【００４５】
また、図１１に示すごとく、Ｚ方向から見た凹部８は、Ｙ方向に、回転軸Ｃの真上を最大の幅として、図１１の上下それぞれの方向に向かって、幅が次第に狭くなる形態である。
【００４６】
また、図１２に示すごとく、Ｘ方向と直交する方向であって、かつローラ２の回転軸Ｃに近い側から側壁４３の端面４３１に向けて、凹部形成面８１は、側壁４３の厚みが次第に薄くなるように形成されている。その他の構成は、実施形態１と同様である。
【００４７】
本実施形態においては、実施形態１と同様の作用効果を有するとともに、ロッカアーム１の製造時において、凹部８を切削加工等の方法によって成形する際、成形しやすい形状となっていることから、加工が容易になるという作用効果を有する。
【００４８】
（実施形態４）
本実施形態は、図１３、図１４に示すごとく、凹部形成面８１が段部８１２によって構成されている形態である。段部８１２は、図１４に示すごとく、Ｘ方向に略平行に形成された底面８１３と、Ｘ方向に対して略垂直に形成された内側面８１４からなる。なお、段部の数は、特に制限されることはない。その他の構成及び作用効果は実施形態１と同様である。
【００４９】
実施形態１〜４に示したロッカアーム１は、側壁４３に溝部４４、４５を有するが、溝部４４、４５を設けない形態を採用することもできる（図示略）。この場合にも、ロッカアーム１が凹部８を有することで、凹部８に溜まった潤滑油が、ローラ２と側壁４３との間の隙間に浸入しやすくなる。その結果、ローラと軸部との間への潤滑油の供給量を増やすことができる。その他、実施形態１と同様に、軸部３の外周面３１及びローラ２の内周面２２の全周にわたり、潤滑油が確実に供給されやすい。また、ロッカアーム１内部において、潤滑油の入れ替わりの促進が期待される。
【００５０】
また、ローラ２が転動体３２を介さず、軸部３に対して直接摺動回転可能に取り付けられた構成としてもよい（図示略）。また、上記実施形態においては、軸部３を一部材のピンによって構成した例を示したが、軸部３は、複数部材にて構成されていてもよい（図示略）。例えば、ピンの外周にベアリング部品を介してローラ２を取り付けた場合、ピンに固定されるベアリング部品の内輪をも含めた部位が軸部３となる。
【符号の説明】
【００５１】
１  ロッカアーム
２  ローラ
３  軸部
４３  側壁
４３１  端面
５  カム
８  凹部
８１  凹部形成面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2020090937.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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