JP2003041912A - 油圧タペット付きロッカアーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、ロッカアーム自体の剛性を
高めるとともに油圧タペットを嵌合固定させる固定部の
剛性も高めることができる油圧タペット付きのロッカア
ームを提供することを課題とする。 【解決手段】 二つのバルブと当接する第一，第二のバ
ルブ当接部１２，１３を備えた一体型ロッカアーム１に
おいて、第一，第二のバルブ当接部１２，１３の各々に
は油圧タペット５，５が設けられ、各油圧タペット５，
５を一体型ロッカアーム１に嵌合固定する第一，第二の
固定部１２ａ，１３ａは、油圧タペット間連結壁１４に
より連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのバルブ
を開方向に駆動させるロッカアームに関し、特に、油圧
タペット付きのロッカアームに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車のエンジンの構造として
は、ＳＯＨＣ（シングルオーバヘッドカムシャフト）や
ＤＯＨＣ（ダブルオーバヘッドカムシャフト）等のＯＨ
Ｃタイプのものが主流となっている。このようなタイプ
のものでは、カムシャフトの回転力がカムを介してロッ
カアームに伝達されることにより、このロッカアームが
ロッカシャフトを中心に揺動する。そして、このロッカ
アームの先端部で、この先端部に当接するバルブをバル
ブリターンスプリングの閉方向への付勢力に抗して押す
ことにより、バルブを開方向に駆動させている。このロ
ッカアームの構造として実公平７−５２０４号公報で開
示されている技術では、ロッカアームの先端部とバルブ
とのクリアランスを常に調整するため、この先端部に油
圧タペットを設けている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
な油圧タペット付きのロッカアームでは、排気バルブ側
に設けられる二つのロッカアームの基端部を一体にする
ことにより、部品点数の低減およびロッカアームの剛性
の向上を図っている。しかしながら、近年においては、
この一体化したロッカアームの剛性をより一層向上させ
ることが望まれている。また、油圧タペットを嵌合固定
するために、ロッカアームの先端部には有底状の円筒か
らなる固定部が設けられており、この固定部の剛性を向
上させることも望まれている。

【０００４】そこで、本発明の課題は、ロッカアーム自
体の剛性を高めるとともに油圧タペットを嵌合固定させ
る固定部の剛性も高めることができる油圧タペット付き
のロッカアームを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決した本発
明のうちの請求項１に記載の発明は、複数のバルブと当
接するバルブ当接部を備えたロッカアームにおいて、前
記バルブ当接部の各々には油圧タペットが設けられ、前
記各油圧タペットを前記ロッカアームに嵌合固定する各
固定部は、油圧タペット間連結壁により連結されている
ことを特徴とする。

【０００６】請求項１に記載の発明によれば、バルブか
らの反力を最も大きく受ける部分である各固定部が油圧
タペット間連結壁により連結されているので、ロッカア
ーム自体の剛性を高めるとともに、油圧タペットの固定
部の剛性も高めることができる。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明の構成において、前記ロッカアームは、ロッカシ
ャフトにより揺動自在に支持され、前記ロッカシャフト
に枢支されるロッカシャフト支持部から複数の前記バル
ブ当接部へ連結される各連結壁を備え、前記バルブ当接
部と前記ロッカシャフト支持部の間であって前記各連結
壁の間にはカム面と転動するローラが備えられ、前記連
結壁のうち一端の連結壁には前記ロッカシャフト内に形
成された油路から前記油圧タペットに連通する第一の油
路が設けられ、他端の連結壁には前記ローラのローラ軸
を挿入する挿入穴が形成され、前記油圧タペット間連結
壁には各油圧タペット間を連通する第二の油路が設けら
れることを特徴とする。

【０００８】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明による効果に加え、連結壁および油圧タペ
ット間連結壁に油路を設けることで、剛性のあるところ
に油路を設けることになる。すなわち、ロッカアーム自
体の剛性を下げることなく、油路を設けることができ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】〔第１の実施形態〕以下、図面を
参照して、本発明に係る油圧タペット付きロッカアーム
の詳細について説明する。この実施形態は、ＤＯＨＣ型
の多気筒エンジンにおける二つの排気バルブを同時に駆
動させる一体型ロッカアームに本発明を適用したもので
ある。

【００１０】図１に示すように、一体型ロッカアーム１
は、ロッカシャフト２に揺動自在に支持されるロッカシ
ャフト支持部１１を基端部として、その先端部に図示し
ない二つの排気バルブのステムエンドと当接する第一，
第二のバルブ当接部１２，１３が設けられている。この
第一のバルブ当接部１２と第二のバルブ当接部１３との
間は、油圧タペット間連結壁１４により連結されてい
る。第一のバルブ当接部１２とロッカシャフト支持部１
１の間は、ロッカシャフト２の軸方向に垂直な方向に延
びる第一の連結壁１５により連結され、第二のバルブ当
接部１３とロッカシャフト支持部１１の間も、第一の連
結壁１５とほぼ同形状となる第二の連結壁１６により連
結されている。そして、ロッカシャフト支持部１１、油
圧タペット間連結壁１４、第一，第二の連結壁１５，１
６の内側には、これらを内側から支持する中央支持部１
７が設けられている。ここで、ロッカシャフト支持部１
１、第一，第二のバルブ当接部１２，１３、油圧タペッ
ト間連結壁１４、第一，第二の連結壁１５，１６および
中央支持部１７は、鋳造により一体に成型されている。

【００１１】図２に示すように、ロッカシャフト支持部
１１にはロッカシャフト２を挿通させるための貫通孔１
１ａが形成され、その軸方向の中央部には図示しない点
火プラグと干渉しないように逃げ部１１ｂが形成されて
いる。第一，第二のバルブ当接部１２，１３には、その
下面側から油圧タペット５（図４参照）を取り付けるた
めの有底状の第一，第二の有底穴１２ａ，１３ａがそれ
ぞれ形成されている。この第一，第二の有底穴１２ａ，
１３ａは、図４に示すように、その径が油圧タペット５
の構成部品の外径に合わせて段階的に形成されている。
この第一，第二の有底穴１２ａ，１３ａの二番目に大き
い径となる部分に油圧タペット５の円筒部材５１が嵌合
固定され、プランジャ５２が円筒部材５１に外嵌されつ
つ、その一番目に大きい径となる部分に内挿されて摺動
自在に係合している。そして、嵌合された円筒部材５１
を包み込む部分が、一体型ロッカアーム１の駆動時に特
にバルブからの反力が加わる第一，第二の固定部１２
ｂ，１３ｂとなっている。この第一，第二の固定部１２
ｂ，１３ｂは前記油圧タペット間連結壁１４により連結
されている。

【００１２】中央支持部１７には、ローラ３が介装され
る上下に貫通した中空形状からなるローラハウジング１
７ａが形成され、このローラハウジング１７ａと連通す
るように、第一の連結壁１５側から中央支持部１７に向
かって形成される有底状の挿入穴１５ａが形成されてい
る。この挿入穴１５ａは、ローラハウジング１７ａと連
通する部分の近傍の内径が、中空のローラ軸４を圧入す
るための寸法に合わせて小さくなっており、その他の部
分は、加工および軽量化のために内径が大きくなった肉
抜き部Ｎ，Ｎとなっている。また、このローラ軸４は挿
入穴１５ａの内径が小さくなった部分の長さ（以下、圧
入長さと言う。）に合わせて短くなっており、この圧入
長さのほぼ中間の位置にローラ３が位置するように挿入
穴１５ａの内径が小さくなった部分が形成されている。
さらに、このローラ軸４の中心は、前記油圧タペット間
連結壁１４の上面１４ｃ（図３参照）を含む面と、その
下面を含む面との間に位置している。そして、中央支持
部１７のローラハウジング１７ａにローラ３を介装させ
て、挿入穴１５ａの内径が小さくなった部分にローラ軸
４を圧入すると、このローラ軸４によりローラ３が回転
自在に支持される。このローラ３に上方から図示しない
カムシャフトのカムが当接して転動することにより、一
体型ロッカアーム１の先端がロッカシャフト２を中心に
上下に揺動して図示しないバルブを開閉する。なお、本
実施形態では、ローラ軸４を圧入するための挿入穴１５
ａの内径が小さくなった部分が、その圧入長さのほぼ中
間にローラ３が位置するように形成されているが、本発
明はこれに限定されるものではない。たとえば、ローラ
３を中心として、閉塞された第二の連結壁１６側におけ
るローラ軸４の圧入長さより、第一の連結壁１５側にお
けるローラ軸４の圧入長さの方が大きくなるように挿入
穴１５ａの内径が小さい部分を形成することにより、ロ
ーラ軸４の支持剛性を高め、かつ、一体型ロッカアーム
１の剛性を高めることができる。

【００１３】第二の連結壁１６には、ロッカシャフト支
持部１１の貫通孔１１ａと第二のバルブ当接部１３の第
二の有底穴１３ａに連通する第一の油路１６ａが設けら
れ、油圧タペット間連結壁１４には、第一の有底穴１２
ａと第二の有底穴１３ａに連通する第二の油路１４ａが
設けられている。この第二の油路１４ａは、第一の有底
穴１２ａの中心近傍と第二の有底穴１３ａの中心近傍を
結んだ直線状に形成され、かつ、第一，第二の有底穴１
２ａ，１３ａの一番目に大きい径となる内周壁の上方の
所定位置に開口している。そのため、油圧タペット間連
結壁１４は、その外面１４ｂが第一の有底穴１２ａの中
心近傍と第二の有底穴１３ａの中心近傍を結んだ直線よ
りもロッカシャフト２から離れる方向で外側に設けられ
る必要があり、本実施形態では第一，第二のバルブ当接
部１２，１３の先端を連結するようにこの外面１４ｂが
位置している。さらに、図３に示すように、油圧タペッ
ト間連結壁１４の上面１４ｃが第二の油路１４ａが開口
する第一，第二の有底穴１２ａ，１３ａの所定位置より
もプランジャ５２の摺動方向において第二の油路１４ａ
の開口より上方に設けられている。

【００１４】図４に示すように、ロッカシャフト２には
軸方向に貫通する油供給路（油路）２ａが形成され、こ
の油供給路２ａ内には図示しないオイルポンプから所定
の圧力で油が供給されている。この油が油供給路２ａ内
から外部へ貫通する孔２ｂを通ってロッカシャフト支持
部１１の貫通孔１１ａに供給されることにより、この貫
通孔１１ａとロッカシャフト２の間の摺動を潤滑する。
この貫通孔１１ａとロッカシャフト２との間を満たす油
は第一の油路１６ａを通って第二の有底穴１３ａ内に供
給される。第二の有底穴１３ａ内を満たす油は第二の油
路１４ａを通って第一の有底穴１２ａ内に供給される。
そして、この第一，第二の有底穴１２ａ，１３ａの底面
に設けられる孔１２ｃ，１３ｃ（図１参照）により余分
な油が外部に排出され、この油は一体型ロッカアーム１
の上面を流れてローラ３の潤滑油として利用される。さ
らに、この孔１２ｃ，１３ｃの下方には、図５に示すよ
うに、第一，第二の有底穴１２ａ，１３ａの底部の所定
位置からローラ３に向かって連通する孔１２ｄ，１３ｄ
が形成され、この孔１２ｄ，１３ｄにより一体型ロッカ
アーム１の上面の窪みに油が積極的に溜まり、ローラ３
の潤滑をすることができる。なお、このように供給され
る油は、エンジンの駆動時において、各孔や油路等に満
たされた状態となっているため、第一，第二の有底穴１
２ａ，１３ａ内の油圧タペット５，５は、同一の油圧で
動くようになっている。

【００１５】以上のような構成によれば、第１の実施形
態において、次のような効果を得ることができる。油圧
タペット５，５の円筒部材５１，５１を嵌合固定するた
めの第一，第二の固定部１２ｂ，１３ｂが油圧タペット
間連結壁１４により連結されているので、一体型ロッカ
アーム１自体の剛性を高めるとともに、第一，第二の固
定部１２ｂ，１３ｂの剛性を高めることができる。ま
た、この油圧タペット間連結壁１４が第一，第二のバル
ブ当接部１２，１３の先端を連結しているので、応力集
中個所をなくすことができる。油圧タペット間連結壁１
４内に第二の油路１４ａを設け、かつ、第二の連結壁１
６内に第一の油路１６ａを設けるので、一体型ロッカア
ーム１自体の剛性を下げることがないとともに、第一の
油路１６ａは閉塞された第二の連結壁１６側に設けられ
るので、ロッカシャフト２の中心から油圧タペット５へ
の油路を直線状に設けることができる。また、直線状に
設けることで、油路が複雑にならずにすみ加工が容易と
なる。ローラ軸４は中空であり、かつ、その長さが短く
なっているので、一体型ロッカアーム１を軽量化でき
る。また、挿入穴１５ａのローラ軸４が圧入されない部
分の径を大きくしているので、この部分が軽量化のため
の肉抜き部Ｎ，Ｎとなり、一体型ロッカアーム１を軽量
化できる。さらに、このローラ軸４の中心が、油圧タペ
ット間連結壁１４の上下面の間に位置しているので、第
一，第二のバルブ当接部１２，１３を極力ロッカシャフ
ト２側に設けることができ、一体型ロッカアーム１をよ
りコンパクトにできる。挿入穴１５ａの開口側の肉抜き
部Ｎの上下には、第一のバルブ当接部１２とロッカシャ
フト支持部１１との間を連結する第一の連結壁１５が設
けられているので、一体型ロッカアーム１の剛性を向上
できる。

【００１６】〔第２の実施形態〕以下に、本発明に係る
油圧タペット付きロッカアームにおける第２の実施形態
について説明する。この実施形態は第１の実施形態にお
ける一体型ロッカアーム１の構造を一部変更してＳＯＨ
Ｃ型の多気筒エンジンに適用したものなので、第１の実
施形態と同様の構成要素については同一符号を付し、そ
の説明を省略する。

【００１７】図６（ａ）および（ｂ）に示す一体型ロッ
カアーム１’は、図示しない排気バルブ側に配置され、
第１の実施形態と異なる点としてローラ３の位置とロッ
カシャフト支持部１１の位置が入れ替わっている。この
構造では、一体型ロッカアーム１’の基端部に位置する
ローラ３をカムシャフト６のカムのプロフィル部６１で
上方に押し上げると、ロッカシャフト２を中心に一体型
ロッカアーム１’が揺動してその先端部に設けられる油
圧タペット５，５が図示しない排気バルブを押し下げ
る。また、ローラ３からカムのプロフィル部６１が外れ
ると、図示しないバルブリターンスプリングで一体型ロ
ッカアーム１’の先端部が上方に押し上げられて排気バ
ルブが閉じられる。そして、第１の実施形態と同様に、
第一，第二の固定部１２ｂ，１３ｂは油圧タペット間連
結壁１４により連結され、第二の連結壁１６には第一の
油路１６ａが設けられ、油圧タペット間連結壁１４には
第二の油路１４ａが設けられている。なお、図示しない
吸気バルブ側に配置される二つのロッカアーム７，７
は、吸気側のロッカシャフト８を中心にカムシャフト６
のロッカアーム７，７用の図示しないカムにより、揺動
してバルブの開閉を行っている。

【００１８】以上のような構成によれば、第２の実施形
態においても、第１の実施形態と同様に、特にバルブか
らの反力が加わる第一，第二の固定部１２ｂ，１３ｂお
よび一体型ロッカアーム１’の剛性を高めることがで
き、かつ、剛性が高い部分に第一，第二の油路１６ａ，
１４ａを設けることができる。

【００１９】以上、本発明は、前記実施形態に限定され
ることなく、様々な形態で実施される。本実施形態で
は、油圧タペット付きロッカアームとして排気側の一体
型ロッカアームを採用したが、本発明はこれに限定され
ず、たとえば、吸気側に一体型ロッカアームが設けられ
る場合は、この吸気側のロッカアームに本発明を適用し
てもよい。

【００２０】本実施形態では、一体型ロッカアームに二
つのバルブ当接部を設けた構造としたが、本発明はこれ
に限定されず、バルブ当接部の数はいくつであってもよ
い。たとえば、三つのバルブを同時に動かす一体型ロッ
カアームでは、バルブ当接部を三つ設ける。このとき、
各バルブ当接部とロッカシャフト支持部の間にロッカシ
ャフトの軸方向に垂直な方向に延在する連結壁がそれぞ
れ設けられるとともに、各バルブ当接部の間に油圧タペ
ット間連結壁がそれぞれ設けられる。そして、三つのバ
ルブ当接部からロッカシャフト支持部へ延在する三つの
連結壁のうち少なくとも一つの連結壁に油路を設けると
ともに、各油圧タペット間連結壁に油路を設けることに
より、本実施形態と同様の効果を奏することができる。

【００２１】本実施形態では、一体型ロッカアーム１を
鋳造により一体に成型させる構造としたが、本発明はこ
れに限定されるものではない。たとえば、油圧タペット
間連結壁１４を別部材としてボルト等により固定させて
もよく、また、一体型ロッカアームを鍛造、粉末冶金ま
たは精密鋳造等で製造してもよい。さらに、一体型ロッ
カアーム１の形状、材質または構成等は、適宜に変更可
能であることは言うまでもない。また、油圧タペット間
連結壁１４の形状は本実施形態に限定されず、どのよう
な形状であってもよい。たとえば、油圧タペット間連結
壁１４は、その上端部分で第一，第二の固定部１２ｂ，
１３ｂを連結し、その下端部分で第一，第二の有底穴１
２ａ，１３ａの開口側近傍を連結することで、第一，第
二のバルブ当接部１２，１３間の剛性を高めることがで
きるので、この上下端部分の間の部分を適宜に肉抜きす
ることにより、軽量化しながら剛性を高めることができ
る。

【００２２】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、複数の
油圧タペットをロッカアームに嵌合固定する各固定部が
油圧タペット間連結壁により連結されているので、ロッ
カアーム自体の剛性を高め、かつ、油圧タペットの固定
部の剛性を高めることができる。

【００２３】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明による効果に加え、剛性のある油圧タペッ
ト間連結壁や連結壁に油路を設けることができる。すな
わち、ロッカアーム自体の剛性を下げることなく、油路
を設けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る一体型ロッカアームを示
す斜視図である。

【図２】図１の矢印Ａ−Ａ線に沿った断面図である。

【図３】図２の矢印Ｂ−Ｂ線に沿った断面図である。

【図４】図２の矢印Ｃ−Ｃ線に沿った断面図である。

【図５】図２の矢印Ｄ−Ｄ線に沿った断面図である。

【図６】第２の実施形態に係る吸気側のロッカアームと
排気側の一体型ロッカアームの配置を示す一部破断平面
図（ａ）と、吸気側のロッカアームと排気側の一体型ロ
ッカアームの配置を示す一部破断側面図（ｂ）である。

【符号の説明】

１，１’ 一体型ロッカアーム １１ ロッカシャフト支持部 １２ 第一のバルブ当接部 １２ｂ 第一の固定部 １３ 第二のバルブ当接部 １３ｂ 第二の固定部 １４ 油圧タペット間連結壁 １４ａ 第二の油路 １４ｂ 外面 １４ｃ 上面 １５ 第一の連結壁 １５ａ 挿入穴 １６ 第二の連結壁 １６ａ 第一の油路 ２ ロッカシャフト ２ａ 油供給路（油路） ２ｂ 孔 ３ ローラ ４ ローラ軸 ５ 油圧タペット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩本 純一 栃木県芳賀郡芳賀町芳賀台143 株式会社 ピーエスジー内 Ｆターム(参考） 3G016 AA07 AA08 AA19 BA03 BA06 BA18 BA27 BA28 BB09 BB11 BB17 BB22 BB29 BB38 CA04 CA12 CA25 CA28 CA29 CA32 CA35 CA36 CA52 DA18 DA22 GA00 GA01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のバルブと当接するバルブ当接部を
   備えたロッカアームにおいて、 前記バルブ当接部の各々には油圧タペットが設けられ、
   前記各油圧タペットを前記ロッカアームに嵌合固定する
   各固定部は、油圧タペット間連結壁により連結されてい
   ることを特徴とする油圧タペット付きロッカアーム。
2. 【請求項２】 前記ロッカアームは、ロッカシャフトに
   より揺動自在に支持され、前記ロッカシャフトに枢支さ
   れるロッカシャフト支持部から複数の前記バルブ当接部
   へ連結される各連結壁を備え、前記バルブ当接部と前記
   ロッカシャフト支持部の間であって前記各連結壁の間に
   はカム面と転動するローラが備えられ、前記連結壁のう
   ち一端の連結壁には前記ロッカシャフト内に形成された
   油路から前記油圧タペットに連通する第一の油路が設け
   られ、他端の連結壁には前記ローラのローラ軸を挿入す
   る挿入穴が形成され、前記油圧タペット間連結壁には各
   油圧タペット間を連通する第二の油路が設けられること
   を特徴とする請求項１に記載の油圧タペット付きロッカ
   アーム。