(57)【要約】【課題】内燃機関の始動直後からロッカアームとの摺接面を充分に潤滑できるロッカアームの支持機構を提供することを目的とする。【解決手段】ピボット５０は、車両のシリンダヘッド１に組み付けられてロッカアーム４０の揺動支点部４２を支持する部材であって、筒状の基部５２と、基部５２の一端に配置され、揺動支点部４２を支持する支持部５６とを備えるピボット本体５１と、基部５２の内部に保持されるプラグ６１とを備える。ピボット本体５１が、基部５２を貫通する第１貫通孔５８と、支持部５６を貫通する第２貫通孔５９とを備えるとともに、プラグ６１が、基部５２の内部に固定される圧入部６２と、圧入部６２から連なり、基部５２の内部に、基部５２の内周面との間に潤滑油の流路となる隙間を空けて配置される流量調整部６４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のシリンダヘッドに組み付けられてロッカアームの揺動支点部を支持するロッカアームの支持機構であって、
筒状の基部と、前記基部の一端に配置され、前記揺動支点部を支持する支持部とを備える支持機構本体と、
前記基部の内部に保持されるプラグとを備え、
前記支持機構本体が、前記基部を貫通する第１貫通孔と、前記支持部を貫通する第２貫通孔とを有しており、
前記プラグが、前記基部の内部に固定される固定部と、前記固定部から連なり、前記基部の内部に、前記基部の内周面との間に潤滑油の流路となる隙間を空けて配置される流量調整部とを備える、ロッカアームの支持機構。
【請求項２】
前記プラグが前記支持機構本体を構成している材料よりも線膨張率の大きい材料により構成されている、請求項１に記載のロッカアームの支持機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書によって開示される技術は、内燃機関の動弁装置における、ロッカアームの支持機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の動弁装置は、カムの回転に伴って、ロッカアームを揺動させることでバルブを往復駆動する装置である。このような動弁装置として、シリンダヘッドに備えられるピボットによって、ロッカアームの揺動支点部が支持された装置が知られている。
【０００３】
ピボットは、筒状の基部と、基部の一端から連なり、揺動支点部を支持する半球状の支承部とを備えており、シリンダヘッドに設けられたピボット取付穴の内部に、支承部を外部に突出させた状態で収容されている。シリンダヘッド内にはオイル供給路（オイルギャラリ）が設けられており、ピボットは、基部に設けられた横開口穴と、支承部に設けられた頂部開口穴とを有している。オイルギャラリからピボット取付穴の内部に供給された潤滑油は、横開口穴からピボットの内部に流入し、頂部開口穴から流出して、支承部における揺動支点部との摺接面に供給される（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−３２９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
内燃機関の作動時は、オイルポンプの働きにより、オイルギャラリ内の潤滑油に圧力が加えられているため、潤滑油がピボットに安定して供給される。これに対し、内燃機関の停止時は、オイルポンプが停止し、ピボット内に新たな潤滑油が供給されない状態となる。このとき、ピボット取付穴やピボットの穴から潤滑油が流れ出し、オイルギャラリやピボット内の油量が低下することがある。また潤滑油の油温が下がり、オイル粘度が高くなる。このような状態で内燃機関を始動させた際には、充分な油圧がかかるまである程度の時間を要するため、ピボットにおけるロッカアームとの摺接面に潤滑油が到達するのに時間がかかり、焼き付き等の不具合が発生するおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書によって開示されるロッカアームの支持機構は、車両のシリンダヘッドに組み付けられてロッカアームの揺動支点部を支持するロッカアームの支持機構であって、筒状の基部と、前記基部の一端に配置され、前記揺動支点部を支持する支持部とを備える支持機構本体と、前記基部の内部に保持されるプラグとを備え、前記支持機構本体が、前記基部を貫通する第１貫通孔と、前記支持部を貫通する第２貫通孔とを有しており、前記プラグが、前記基部の内部に固定される固定部と、前記固定部から連なり、前記基部の内部に、前記基部の内周面との間に潤滑油の流路となる隙間を空けて配置される流量調整部とを備える。
【０００７】
ここで、潤滑油が支持機構本体の内部を通過して、支持部における揺動支点部との摺接面に到達するまでの時間は、支持機構本体の内容積に比例し、潤滑油の流量に反比例する。上記の構成によれば、支持機構本体の内部に流量調整部が配置されているので、流量調整部が配置されていない場合と比較して、支持機構本体の内容積を小さくすることができる。これにより、潤滑油がロッカアームとの摺接面に到達する時間を短くし、内燃機関の始動直後から摺接面を充分に潤滑できる。
【０００８】
上記の構成において、前記プラグが前記支持機構本体を構成している材料よりも線膨張率の大きい材料により構成されていても構わない。
【０００９】
このような構成によれば、内燃機関が低温状態のときと高温状態のときとで、基部と流量調整部との隙間の大きさを変化させ、支持機構の内部での潤滑油の流量を調整することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本明細書によって開示されるロッカアームの支持機構によれば、内燃機関の始動直後からロッカアームとの摺接面を充分に潤滑できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態の動弁装置の全体概略図
【図２】実施形態のピボットの断面図
【図３】変形例のピボットの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施形態を、図１および図２を参照しつつ説明する。本実施形態のロッカアームの支持機構は、車両のエンジン（内燃機関の一例）の動弁装置２０に備えられるピボット５０である。
【００１３】
シリンダヘッド１は、図１に示すように、吸気ポート３を開閉する吸気バルブ１０と、排気ポートを開閉する排気バルブ（図示せず）とを備えている。以下、吸気バルブ１０及びこの吸気バルブ１０を開閉する吸気側の動弁装置２０について、詳細に説明する。排気バルブ及び排気バルブ側の動弁装置は、吸気側と同様の構成を備えているため、説明を省略する。
【００１４】
吸気バルブ１０は、円板状の弁部材１１と、この弁部材１１の上面から上方に延びる丸棒状のバルブステム１２とを備えている。弁部材１１は、シリンダヘッド１に設けられているシリンダ（図示せず）の内部空間と連通する吸気通路２に配され、シリンダと吸気通路２とを連通する吸気ポート３の開閉を行う。
【００１５】
バルブステム１２は、吸気通路２の外壁を貫通しており、弁部材１１側とは反対側の端部が外側（図１の上側）に突出している。バルブステム１２の上端よりもやや下方（弁部材１１寄りの位置）には、円板状のばね押さえ部１３が配置されている。シリンダヘッド１の外面とばね押さえ部１３との間には、バルブスプリング１４が圧縮状態で組み込まれている。このバルブスプリング１４の弾性力によって、吸気バルブ１０は、常にはバルブステム１２に向かって（図１の上方に向かって、すなわち、弁部材１１が吸気ポート３を閉塞するように）付勢されている。
【００１６】
動弁装置２０は、シリンダヘッド１に組み付けられて、吸気バルブ１０の開閉を行う機構である。動弁装置２０は、カムシャフト３０に組み付けられたカム３１と、カム３１の回転に従って揺動し、カム３１の回転運動を上下運動に変換して吸気バルブ１０に伝達するロッカアーム４０と、ロッカアーム４０の揺動支点を支持するピボット５０とを備えている。
【００１７】
カムシャフト３０は、中空の丸棒であって、バルブステム１２の先端からやや離れた位置に、バルブステム１２に対して垂直に配置され、支持部材（図示せず）によってシリンダヘッド１に固定されている。
【００１８】
カム３１は、略卵型の輪郭を有する板カムであって、カムシャフト３０を挿通するためのシャフト孔３２を有している。カム３１は、シャフト孔３２にカムシャフト３０が挿通されることにより、カムシャフト３０に固定され、カムシャフト３０とともに回転される。カム３１は、回転中心（シャフト孔３２の中心）から外周面までの距離が一定である円形のベース円部３３と、回転中心から外周面までの距離がベース円部３３よりも大きなカムノーズ部３４とを有している。
【００１９】
ロッカアーム４０は、全体として細長い部材であり、カムシャフト３０とバルブステム１２との間に、カムシャフト３０と垂直に配されている。ロッカアーム４０は、ローラ４７と、ローラ４７を回転可能に保持するアーム本体４１とを備えている。アーム本体４１の一端部は、ピボット５０に揺動可能に支持される揺動支点部４２であり、アーム本体４１の他端部は、シム１５を介して吸気バルブ１０に当接するバルブ当接部４４である。シム１５は、略円板状であり、バルブステム１２の上端とバルブ当接部４４との間に配置されている。シム１５は、バルブクリアランスを調整するためのものであり、厚さの異なる複数のシムのなかから適切なものを選び、取り付けることで、バルブクリアランスを調整することができる。
【００２０】
揺動支点部４２は、球状凹部４３を有している。球状凹部４３は、揺動支点部４２の表面（図１の下面）から半球状に凹む凹部である。
【００２１】
アーム本体４１は、揺動支点部４２とバルブ当接部４４とを繋ぐ２つの側壁部４５を有している（図１は断面図であるため、一方の側壁部４５のみが図示されている）。各側壁部４５は、カムシャフト３０に対して垂直な向きで配される壁である。２つの側壁部４５は、互いに間隔を空けて、平行に配置されている。２つの側壁部４５の間には、支持軸４６が渡されている。支持軸４６には、ニードルベアリングなどの軸受（図示せず）を介してローラ４７が回転自在に装着されている。ローラ４７は、その一部が、側壁部４５から上側に突出している。この突出部分の外周面は、カム３１の外周面に当接している。
【００２２】
ピボット５０は、ピボット本体５１（支持機構本体に該当）と、このピボット本体５１に装着されるプラグ６１とを備えている。
【００２３】
ピボット本体５１は、金属製であって、例えばＳＣＭ９１５などのクロムモリブデン鋼や、Ｓ１５Ｃなどの炭素鋼により構成されている。このピボット本体５１は、全体として一端が閉塞され、他端が開口した円筒状をなしており、図２に示すように、円筒状の基部５２と、この基部５２から連なる支持部５６とを備えている。基部５２は、円筒状の大径部５３と、この大径部５３の一端から連なり、大径部５３から離れるにつれて径が縮小する短い筒状の縮径部５４と、縮径部５４から大径部５３とは反対側に延び、大径部５３よりも径が小さな短い円筒状の小径部５５とを備えている。大径部５３、縮径部５４、および小径部５５は、同軸に配置されている。支持部５６は、小径部５５において縮径部５４とは反対側の開口を塞ぐように配され、球状凹部４３の内部に嵌まり込んで揺動支点部４２を支える半球状の部分である。ピボット本体５１の内部には、プラグ６１を収容可能となっており、大径部５３の他端（支持部５６とは反対側の端部）は、プラグ６１を挿入するためのプラグ挿入口５７となっている。
【００２４】
大径部５３は、ピボット本体５１の内部空間と外部空間とを連通する第１貫通孔５８を有しており、支持部５６は、同じくピボット本体５１の内部空間と外部空間とを連通する第２貫通孔５９を有している。
【００２５】
プラグ６１は、金属製であって、例えばアルミニウム、ＳＵＳ（ステンレス鋼）などの、ピボット本体５１を構成する金属材料よりも線膨張係数の大きな金属材料により構成されている。このプラグ６１は、図２に示すように、全体として一端が閉塞され、他端が開口した円筒状をなしており、圧入部６２（固定部に該当）と、この圧入部６２から連なる段差部６３と、この段差部６３から連なる流量調整部６４とを備えている。圧入部６２は、大径部５３の内径とほぼ等しい外径を有する短い円筒状の部分である。段差部６３は、圧入部６２の一端から連なり、大径部５３から離れるにつれて径が縮小する短い筒状の部分である。流量調整部６４は、段差部６３から圧入部６２とは反対側に延び、圧入部６２よりも径が小さな円筒状の部分である。流量調整部６４の外径は、大径部５３の内径よりも小さく設定されている。圧入部６２、段差部６３、および流量調整部６４は、同軸に配されている。流量調整部６４の一端（段差部６３とは反対側の端部）は、略円板状の閉塞部６５によって塞がれている。
【００２６】
プラグ６１は、流量調整部６４が支持部５６の方を向くようにして、プラグ挿入口５７からピボット本体５１の内部に挿入される。圧入部６２は、プラグ挿入口５７から僅かに奥方の位置で、圧入により固定され、プラグ挿入口５７を閉塞している。流量調整部６４は、大径部５３の内周面との間に隙間を残して、大径部５３の内部空間の大部分を埋めるように配置されている。流量調整部６４と大径部５３との隙間は、潤滑油の流路となっている。
【００２７】
シリンダヘッド１は、ピボット５０を収容するピボット装着穴４を有している。ピボット５０は、大径部５３の大部分がピボット装着穴４の内部に収容され、残りの部分がピボット装着穴４の外に突出している。また、シリンダヘッド１は、潤滑油が流れるオイル供給路（オイルギャラリ５）を有している。
【００２８】
内燃機関の作動時には、カム３１の回転に従って、ロッカアーム４０が、揺動支点部４２を支点として揺動する。この揺動にともなってバルブステム１２が往復運動することにより、吸気バルブ１０が開閉される。
【００２９】
このとき、内燃機関が備えるオイルポンプが作動し、オイルギャラリ５内に潤滑油が圧送される。オイルギャラリ５内を流れる潤滑油の一部は、第１貫通孔５８を通ってピボット本体５１の内部に流れ込み、大径部５３と流量調整部６４との隙間を流れ、縮径部５４、小径部５５および支持部５６の内部空間を通って第２貫通孔５９から溢れ出て、支持部５６の外周面（揺動支点部４２との摺接面）に供給される。内燃機関の作動時には、オイルポンプの働きにより、オイルギャラリ５内の潤滑油に圧力が加えられているため、潤滑油が、ピボット５０の内部に安定して供給され、支持部５６における揺動支点部４２との摺接面にも安定して供給される。
【００３０】
しかし、内燃機関の停止時は、オイルポンプが停止し、ピボット５０内に新たな潤滑油が供給されない状態となる。この状態で、ピボット装着穴４や第２貫通孔５９から潤滑油が流れ出してしまい、オイルギャラリ５やピボット５０内の油量が低下することがある。また潤滑油の油温が下がり、オイル粘度が高くなる。このような状態で内燃機関を始動させた際には、充分な油圧がかかるまである程度の時間を要するため、支持部５６における揺動支点部４２との摺接面に潤滑油が到達するのに時間がかかり、焼き付き等の不具合が発生する虞があった。
【００３１】
ここで、オイルギャラリ５から供給される潤滑油が、ピボット本体５１の内部を通過して、支持部５６における揺動支点部４２との摺接面に到達するまでの時間ｈは、下記式（１）に示すように、ピボット内容積Ｖ（ｍｍ３）に比例し、流量Ｑ（ｍｍ３／ｓｅｃ）に反比例する。
ｈ＝Ｖ／Ｑ    …（１）
したがって、ピボット５０の内容積を減らせば、潤滑油の到達時間ｈを短くすることができる。
【００３２】
本実施形態では、ピボット本体５１の内部に装着されるプラグ６１が、圧入部６２と、流量調整部６４とを備える構成となっている。流量調整部６４は、大径部５３の内周面との間に、潤滑油の流路となる隙間を残して、大径部５３の内部空間の大部分を埋めるように配置されている。これにより、プラグ６１が流量調整部６４を備えない場合と比較して、ピボット５０の内容積を減らすことができ、潤滑油の到達時間ｈを短くし、焼き付き等の不具合の発生を抑制することができる。
【００３３】
また、プラグ６１が、ピボット本体５１を構成する材料よりも線膨張係数が大きな材料により構成されている。このため、内燃機関が低温状態のときと高温状態のときとで、大径部５３と流量調整部６４との隙間の大きさを変化させ、ピボット５０の内部での潤滑油の流量を調整することができる。より詳細には、内燃機関が低温状態となっているときには、大径部５３と流量調整部６４との隙間が大きくなっているため、ピボット５０の内部での潤滑油の流量が大きくなり、支持部５６における揺動支点部４２との摺接面により多くの潤滑油を供給することができる。一方、内燃機関が高温状態となっているときには、大径部５３と流量調整部６４との隙間が小さくなるため、ピボット５０の内部での潤滑油の流量が絞られ、油圧低下が抑制される。
【００３４】
以上のように本実施形態によれば、ピボット５０は、車両のシリンダヘッド１に組み付けられてロッカアーム４０の揺動支点部４２を支持する部材であって、筒状の基部５２と、基部５２の一端に配置され、揺動支点部４２を支持する支持部５６とを備えるピボット本体５１と、基部５２の内部に保持されるプラグ６１とを備える。ピボット本体５１が、基部５２を貫通する第１貫通孔５８と、支持部５６を貫通する第２貫通孔５９とを有しており、プラグ６１が、基部５２の内部に固定される圧入部６２と、圧入部６２から連なり、基部５２の内部に、基部５２の内周面との間に潤滑油の流路となる隙間を空けて配置される流量調整部６４とを備える。
【００３５】
ここで、潤滑油がピボット本体５１の内部を通過して、支持部５６における揺動支点部４２との摺接面に到達するまでの時間は、ピボット本体５１の内容積に比例し、潤滑油の流量に反比例する。上記の構成によれば、ピボット本体５１の内部に流量調整部６４が配置されているので、流量調整部６４が配置されていない場合と比較して、ピボット本体５１の内容積を小さくすることができる。これにより、潤滑油がロッカアーム４０との摺接面に到達する時間を短くし、内燃機関の始動直後から摺接面を充分に潤滑できる。
【００３６】
また、プラグ６１がピボット本体５１を構成している材料よりも線膨張率の大きい材料により構成されている。このような構成によれば、内燃機関が低温状態のときと高温状態のときとで、基部５２と流量調整部６４との隙間の大きさを変化させ、ピボット本体５１の内部での潤滑油の流量を調整することができる。
【００３７】
＜変形例＞
変形例を、図３を参照しつつ説明する。変形例のピボット７０は、プラグ７１の形状が上記実施形態と異なる。本変形例において、実施形態と同様の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３８】
本変形例のプラグ７１は、全体として一端が閉塞され、他端が開口した円筒状をなしており、圧入部６２と、この圧入部６２から連なる段差部６３と、この段差部６３から連なる流量調整部７２とを備えている。圧入部６２および段差部６３の構成は、実施形態と同様である。
【００３９】
流量調整部７２は、第１調整部７２Ａと、第２調整部７２Ｂと、連結部７２Ｃとを備えている。第１調整部７２Ａは、段差部６３から圧入部６２とは反対側に延び、圧入部６２よりも径が小さな円筒状の部分である。第１調整部７２Ａの外径は、大径部５３の内径よりも小さく設定されている。第２調整部７２Ｂは、第１調整部７２Ａよりも外径が小さな円筒状の部分であって、第１調整部７２Ａに対して、段差部６３とは反対側に配置されている。第２調整部７２Ｂの外径は、小径部５５の内径よりも小さく設定されている。第１調整部７２Ａと第２調整部７２Ｂとは、圧入部６２と同軸に配されている。連結部７２Ｃは、２つの調整部７２Ａ、７２Ｂを繋ぐ部分である。第２調整部７２Ｂの一端（第１調整部７２Ａとは反対側）は、略半球状の閉塞部７３によって塞がれている。
【００４０】
プラグ７１は、実施形態と同様に、流量調整部７２が支持部５６の方を向くようにして、プラグ挿入口５７からピボット本体５１の内部に挿入される。圧入部６２は、大径部５３においてプラグ挿入口５７から僅かに奥方の位置で、圧入により固定され、プラグ挿入口５７を閉塞している。流量調整部７２のうち、第１調整部７２Ａは、大径部５３の内周面との間に隙間を残して、大径部５３の内部空間の大部分を埋めるように配置されている。第２調整部７２Ｂは、小径部５５の内周面との間に隙間を残して、小径部５５の内部空間の大部分を埋めるように配置されている。流量調整部７２と基部５２との隙間は、潤滑油の流路となっている。
【００４１】
本変形例においても、ピボット本体５１の内部に流量調整部７２が配置されているので、流量調整部７２が配置されていない場合と比較して、ピボット本体５１の内容積を小さくすることができる。これにより、潤滑油がロッカアーム４０との摺接面に到達する時間を短くし、内燃機関の始動直後から摺接面を充分に潤滑できる。
【００４２】
＜他の実施形態＞
本明細書によって開示される技術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、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）流量調整部の長さや太さ、形状は上記実施形態の限りではなく、潤滑油の所望の流量等に応じて任意に設計できる。
【００４３】
（２）上記実施形態では、プラグ６１がピボット本体５１を構成している材料よりも線膨張率の大きい材料により構成されていたが、プラグと支持機構本体とが同一の材料により構成されていても構わない。
【符号の説明】
【００４４】
１…シリンダヘッド
４０…ロッカアーム
４２…揺動支点部
５０、７０…ピボット（ロッカアームの支持機構）
５１…ピボット本体（支持機構本体）
５２…基部
５６…支持部
５８…第１貫通孔
５９…第２貫通孔
６１、７１…プラグ
６２…圧入部（固定部）
６４、７２…流量調整部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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