(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に油路を設けたロッカーアーム支持部材と、動弁カムを設けたカムシャフトと、外周にニードルベアリングを介して前記動弁カムところがり接触するローラーを備えるローラー軸と、相互に間隔をあけて対向する第１及び第２支持壁部を設けるロッカーアームとを備え、前記第１支持壁部には有底部を備えた嵌合孔があけられ、前記ローラー軸は前記嵌合孔に嵌挿され、前記ロッカーアーム内に前記ロッカーアーム支持部材から前記嵌合孔へ潤滑油を供給する供給油路を備えた内燃機関の動弁装置において、
前記ローラー軸の前記ロッカーアーム支持部材から最も離れた端部と前記有底部との間に隙間が設けられていることを特徴とする内燃機関の動弁装置。
【請求項２】
前記ローラー軸が前記第２支持壁にサークリップで固定され、前記隙間が前記サークリップの幅よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の動弁装置。
【請求項３】
前記供給油路の流路面積が、前記ローラー側開口部から前記ロッカーアーム支持部材側開口部に向かい徐々に増加することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の動弁装置。
【請求項４】
前記供給油路が、前記ローカーアーム外周側では前記カムシャフトに直交する方向で直線的に延び、前記ローラー側では前記ロッカーアーム支持部材側に向かうに従い前記ローラー側に前記流路面積が拡大することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の内燃機関の動弁装置。
【請求項５】
前記ロッカーアームがロストワックス製法にて作製されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の内燃機関の動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明に属する技術分野】
本発明は、動弁カムにころがり接触するローラーを有する内燃機関の動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、かかる内燃機関の動弁装置については、特開平１１−１３４４２号公報等で既に知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
先行技術として特開平１１−１３４４２号公報のようなローラー付きのロッカーアームで、ローラーに潤滑油を供給する供給油路を設けるものはあった。しかし、エンジンの高回転化に伴いより一層のローラーヘの潤滑が必要とされていた。さらに、供給油路がドリル加工等によりストレート状に形成されているため、給油口を拡大し油の供給量を増量させようとするときは、給油口にあわせて供給油路も拡大しなければならなかった。そのため、ロッカーアーム自体が大型化し、ひいては内燃機関の大型化につながっていた。また、従来は有底部を有するロッカーアームの嵌合孔にローラー軸が当接していたため、ローラーヘのロッカーアーム支持壁部から最も離れた箇所に潤滑油を供給することを困難なものとしていた。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、従来のローラー付きロッカーアームに生じる上記課題を解決して、ローラーヘの潤滑性に優れるのみならず、耐久性に優れ、高寿命のロッカーアームを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明者らは鋭意検討した結果、内部に油路を設けたロッカーアーム支持部材と、動弁カムに設けたカムシャフトと、前記動弁カムところがり接触するローラーを備えたロッカーアーム内に前記ロッカーアーム支持部材から前記ローラーへ潤滑油を供給する供給油路を備えた内燃機関の動弁装置において、前記供給油路の流路面積が、前記ローラー側開口部から前記ロッカーアーム支持部材側開口部に向かい徐々に増加させることで上記従来技術に開する課題が解決されることを知見した。
【０００５】
さらに本発明者らは、内部に油路を設けたロッカーアーム支持部材と、動弁カムを設けたカムシャフトと、外周にニードルベアリングを介して前記動弁カムところがり接触するローラーを備えるローラー軸と、相互に間隔をあけて対向する第１および第２支持壁部を設けるロッカーアームとを備え、前記第１支持壁部には有底部を備えた嵌合孔が設けられ、前記ローラー軸は前記嵌合孔に嵌挿され、前記ロッカーアーム内に前記ロッカーアーム支持部材から前紀嵌合孔へ潤滑油を供給する供給油路を備えた内燃機関の動弁装置において、前記ローラー軸の前記ロッカーアーム支持部材から最も離れた端部と前記有底部との間に隙間を設けることで前記ローラーへの理想的な潤滑性の向上が図れることも知見した。
しかも前記ロッカーアームは、例えばロストワックス，ＭＩＭ，ダイカスト製法等の従来公知の製法を用いることで工業的容易に製造することができる。
【０００６】
したがって本発明は、
（１） 内部に油路を設けたロッカーアーム支持部材と、動弁カムを設けたカムシャフトと、前記動弁カムところがり接触するローラーを備えたロッカーアーム内に前記ロッカーアーム支持部材から前記ローラーへ潤滑油を供給する供給油路を備えた内燃機関の動弁装置において、
前記供給油路の流路面積が、前記ローラー側開口部から前記ロッカーアーム支持部材側開口部に向かい徐々に増加することを特徴とする内燃機関の動弁装置、
（２） 前記供給油路が、前記ローカーアーム外周側では前記カムシャフトに直交する方向で直線的に延び、前記ローラー側では前記ロッカーアーム支持部材側に向かうに従い前記ローラー側に前記流路面積が拡大することを特徴とする前記（１）に記載の内燃機関の動弁装置、
（３） 内部に油路を設けたロッカーアーム支持部材と、動弁カムを設けたカムシャフトと、外周にニードルベアリングを介して前記動弁カムところがり接触するローラーを備えるローラー軸と、相互に間隔をあけて対向する第１及び第２支持壁部を設けるロッカーアームとを備え、前記第１支持壁部には有底部を備えた嵌合孔があけられ、前記ローラー軸は前記嵌合孔に嵌挿され、前記ロッカーアーム内に前記ロッカーアーム支持部材から前記嵌合孔へ潤滑油を供給する供給油路を備えた内燃機関の動弁装置において、
前記ローラー軸の前記ロッカーアーム支持部材から最も離れた端部と前記有底部との間に隙間が設けられていることを特徴とする内燃機関の動弁装置、
（４） 前記ローラー軸が前記第２支持壁にサークリップで固定され、前記隙間が前記サークリップの幅よりも大きいことを特徴とする前記（３）に記載の内燃機関の動弁装置、及び
（５） 前記ロッカーアームはロストワックス製法にて作製されることを特徴とする前記（１）から（４）のいずれかに記載の内燃機関の動弁装置、
に関する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した実施例に基づいて説明する。図１〜図７は本発明の実施例を示すものであり、図１は第１駆動ロッカーアーム１１を示す縦断面図であって、図２の１−１線断面図である。図２は図１の２矢視平面図である。図３は図２の３−３線断面図である。図４は図３の４−４線断面図である。図５は図２の５−５線断面図である。図６は図４の指定箇所６の部分拡大図である。図７は図３の７−７線断面図である。
【０００８】
先ず図１において、上記円筒状のローラー軸は例えば１に設けられる。動弁カム４０にころがり接触するローラー４はニードルベアリング７を介して回動自在にローラー軸１に支持されている。
図２〜図４を併せて参照して、一対の動弁Ｖ，Ｖには、連接したロッカーアーム１０が連結されるものであり、連接したロッカーアーム１０は、一対の動弁Ｖ，Ｖの一方に連動，連結される第１駆動ロッカーアーム１１と、一対の動弁Ｖ，Ｖの他方に連動、連結される第２駆動ロッカーアーム１２と、一対の動弁Ｖ，Ｖに対して自由になり得る自由ロッカーアーム１３を備えており、図示しないクランク軸に連動、連結されるカムシャフト４１にて駆動される。第１駆動ロッカーアーム１１、第２駆動ロッカーアーム１２および自由ロッカーアーム１３は、第１および第２駆動ロッカーアーム１１、１２で自由ロッカーアーム１３を挟むようにして相互に隣接配置され、各ロッカーアームに設けるロッカーアーム支持部材側開口部２９内に挿入するロッカーアーム支持部材１４で各ロッカーアームが共通かつ揺動可能に支持される。
【０００９】
第１駆動ロッカーアーム１１には、ロッカーアーム支持部材１４の軸線と垂直な方向で相互に対向する第１および第２支持壁部１５１、１５２を両側に形成するようにして、上下に開口したローラー側開口部１８が設けられ、低速用動弁カム４２にころがり接触する円筒状のローラー４が前記ローラー側開口部１８に配置されるよう、前記円筒状のローラー軸１にニードルベアリング７を介して、第１駆動ロッカーアーム１１に回動自在に支持される。第１支持壁部１５１には、自由ロッカーアーム１３側を開放した有底の第１嵌合孔２４１がロッカーアーム支持部材１４の軸線と平行に設けられ、第２支持壁部１５２には、両端を開放した第２嵌合孔２４２が第１嵌合孔２４１と同軸に設けられる。図５を併せて参照して、第１嵌合孔２４１には、その有底部２８に当接しないよう有底部２８と円筒状のローラー軸１のロッカーアーム支持部材１４から最も離れた端部との間に隙間を設けるように嵌合され、第２嵌合孔２４２には、第２支持壁部１５２に設けたサークリップ用張着溝２１とローラー軸１の他端部側外周面上に設けたサークリップ用張着溝２７とにサークリップ３０を嵌合させて、ローラー軸１を第１駆動ロッカーアーム１１内に保持させる。尚、前記隙間は前記サークリップ用張着溝２１の幅より大きくなるように保持させる。また図６を併せて参照して、第２嵌合孔２４２内に嵌合されるローラー軸１の他端部は、第２支持壁部１５２の自由ロッカーアーム１３側に隣接する外側面より内側の位置に保持される。
【００１０】
連動切換手段３１は、相互に隣接した第１駆動ロッカーアーム１１および自由ロッカーアーム１３の連動および連動解除を切換可能な摺動部材としてのタイミングピストン３２と、相互に隣接した自由ロッカーアーム１３および第２駆動ロッカーアーム１２の連動および連動解除を切換可能である摺動部材としての切換ピストン３３と、タイミングピストン３２とは反対側で切換ピストン３３に接触する摺動部材としての有底円筒状の規制部材３４と、規制部材３４を切換ピストン３３側に付勢する戻しばね３５とを備えるものであり、図示しないクランクの回転により作動するオイルポンプから供給される油を図示しない制御弁を介して制御している。
図７を併せて参照して、タイミングピストン３２は第１駆動ロッカーアーム１１のローラー軸１に摺動可能に嵌合されるものであり、ローラー軸１の一端部が嵌合される第１嵌合孔２４１の閉塞端とタイミングピストン３２の一端との間に油圧室３６が画成される。ロッカーアーム支持部材１４内には、図示しない制御弁を介して油圧源に接続される油路３７が例えば同軸に設けられており、油圧室３６に一端を通じさせて外壁４４の一部を構成する第１駆動ロッカーアーム１１の第１支持壁部１５１に設けられる供給油路３９を前記油路３７に常時通じさせるべく、ロッカーアーム支持部材１４に給油口３８が設けられる。第１駆動ロッカーアーム１１に浸入する油の経路は、油路３７→給油口３８→供給油路３９の順序に浸入している。又、ローラー４への潤滑油を供給する供給油路３９の流路面積は、ローラー側開口部１８からロッカーアーム支持部材側開口部２９に向かい徐々に増加しており、換言すれば油口部４３から給油口３８に向かい徐々に増加するように形成している。
尚、供給油路はロッカーアーム外周側ではカムシャフトに直交する方向で直線的に延び、ローラー側ではロッカーアーム支持部材側に向かうに従いローラー側に流路面積が拡大することでロッカーアームを大型化せずに流路面積を大きくすることができるとともに、ロッカーアーム支持部材がロッカーシャフトの場合には外端部の剛性が低下することもない。
【００１１】
本発明のロッカーアームを製造するための素材としては、例えば（イ）Ｃ；０．１３〜０．１８％，Ｓｉ；０．３０〜０．６０％，Ｍｎ；０．６０〜０．８５％，Ｐ；０〜０．０３０％，Ｓ；０〜０．０３０％，Ｃｒ；０．９０〜１．２０％，Ｍｏ；０．１０〜０．２５％，Ｎｉ；０〜０．２５％，Ｃｕ；０〜０．３０％，残部Ｆｅおよび不可避不純物よりなる合金鋼、（ロ）（イ）以外のクロムモリブデン鋼鋼材（ＳＣＭ４１５，ＳＣＭ４１８，ＳＣＭ４２０，ＳＣＭ４２１，ＳＣＭ４３０，ＳＣＭ４３２，ＳＣＭ４３５，ＳＣＭ４４０，ＳＣＭ４４５，ＳＣＭ８３２等）、（ハ）ニッケルクロムモリブデン鋼鋼材（ＳＮＣＭ２２０，ＳＮＣＭ２４０，ＳＮＣＭ４１５，ＳＮＣＭ４２０，ＳＮＣＭ４３１，ＳＮＣＭ４３９，ＳＮＣＭ４４７，ＳＮＣＭ６１６，ＳＮＣＭ６２５，ＳＮＣＭ６３０，ＳＮＣＭ８１５等）、（ニ）クロム鋼鋼材（ＳＣｒ４１５，ＳＣｒ４２０，ＳＣｒ４３０，ＳＣｒ４３５，ＳＣｒ４４０，ＳＣｒ４４５等）、（ホ）アルミニウムクロムモリブデン鋼鋼材（ＳＡＣＭ６４５等）などが挙げられる。本発明のロッカーアームは、通常上記素材を材料とし、例えばロストワックス、ＭＩＭ製法などで成形し、例えば浸炭、窒化などの熱処理を行って製造される。
【００１２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、供給油路の流路面積は、ローラー側開口部からロッカーアーム支持部材側開口部に向かい徐々に増加することで、ロッカーアーム支持部材側開口部を十分大きくでき、十分な潤滑油を供給することができる。また、徐々に増加することで潤滑油の流動抵抗を少なくし圧力損失を低減できるとともに、段差のないものと比べると剛性低下も抑制できる。
請求項２記載の発明によれば、供給油路は、ロッカーアーム外周側ではカムシャフトに直行する方向で直線的に延び、ローラー側ではロッカーアーム支持部材側に向かうに従いローラー側に流路面積が拡大することでロッカーアームを大型化せずに流路面積を大きくすることができる。
請求項３記載の発明によれば、ローラー軸のロッカーアーム支持部材から最も離れた端部と有底部との間に隙間を設けることでカムシャフトから最も離れたローラーの箇所にも潤滑油を供給することができる。
請求項４記載の発明によれば、ローラー軸を第２支持壁にサークリップで固定し、隙間をサークリップの幅よりも大きくすることで、サークリップ固定部の寸法バラツキによる影響を受けることなく確実にローラー軸の固定ができる。
請求項５記載の発明によれば、ロッカーアームをロストワックス製法により作製することで複雑な形状のロッカーアームでも容易に作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例における第１駆動ロッカーアームを示す縦断面図であって、図２の１−１縦断面図である。
【図２】  図１の２矢視平面図である。
【図３】  図２の３−３線断面図である。
【図４】  図３の４−４線断面図である。
【図５】  図２の５−５線断面図である。
【図６】  図４の指定箇所６の部分拡大図である。
【図７】  図３の７−７線断面図である。
【符号の説明】
１・・・ ローラー軸
４・・・ ローラー
７・・・ ニードルベアリング
１０・・・ 連接したロッカーアーム（内燃機関の動弁装置の一部）
１１，１２，１３・・・ロッカーアーム
１４・・・ ロッカーアーム支持部材
１５１・・・第１支持壁部
１５２・・・第２支持壁部
１８・・・ ローラー側開口部
２１・・・ サークリップ張着用溝(嵌合孔内)
２４１・・・第１嵌合孔
２４２・・・第２嵌合孔
２７・・・ サークリップ張着用溝(支軸外周面上)
２８・・・ 有底部
２９・・・ ロッカーアーム支持部材側開口部
３０・・・ サークリップ
３１・・・ 連動切換手段
３２・・・ タイミングピストン
３３・・・ 切換ピストン
３４・・・ 規制部材
３５・・・ 戻しばね
３６・・・ 油圧室
３７・・・ 油路
３８・・・ 給油口
３９・・・ 供給油路
４０・・・ 動弁カム
４１・・・ カムシャフト
４２・・・ 低速用動弁カム
４３・・・ 油口部
４４・・・ 外壁
Ｖ・・・・ 動弁
【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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