JP6400504B2 - 動弁機構の潤滑構造 - Google Patents

Description

本発明は、第１ロッカアームと第２ロッカアームとを選択的に連結又は非連結状態にする切換機構を備えた動弁機構の潤滑構造に関する。

エンジンの吸排気弁を開閉する動弁機構として、エンジンの運転状況に応じてバルブの開閉タイミングを変える可変バルブタイミング機構が知られている。可変バルブタイミング機構では、複数のロッカアームが並設され、互いに隣接するロッカアーム間の連結及び非連結状態が連結ピンを駆動する切換機構により切り換えられる。

このような可変バルブタイミング機構を備えたエンジンでは、潤滑すべき摺動部が増えるため、潤滑油の供給量が増大する。特に、連結ピンを駆動するために切換機構が潤滑油を作動油として利用する場合には、潤滑油の供給量が一層増加し、オイルポンプを大型化する必要がある。そこで本出願人は、潤滑油が必要最小限の油量で適切な箇所へ供給されるように、弁に当接する側のロッカアームに、ローラ（カムフォロワ）が受容される凹部を設けると共に、ロッカアーム軸に設けられた潤滑油供給路と凹部の底部とを連通する第１潤滑油路と、凹部の底部と連通し、且つ弁との当接部に向けて開口する第２潤滑油路とを設けた潤滑油構造を提案している（特許文献１）。

特許第５１１８１７９号公報

しかしながら、上記の潤滑油構造では、凹部内においてローラの外周面が第２潤滑油路側から第１潤滑油路側に向けて回転しており、ローラの外周面に付着した凹部内潤滑油がローラにより巻き上げられるため、第２潤滑油路に潤滑油が供給され難くなる。そのため、第２潤滑油路に十分な油量の潤滑油を供給するためには、油圧をある程度高くするか潤滑油の供給量をある程度多くする必要があった。つまり、供給油量の低減に更なる改善の余地があった。

本発明は、このような背景に鑑み、潤滑油供給路からロッカアームへの潤滑油の供給量を低減できると共に、ロッカアームの弁との当接部に十分な油量の潤滑油を供給できる動弁機構の潤滑構造を提供することを課題とする。

このような課題を解決するために、本発明は、一端部（３１）がロッカアーム軸（１７ａ）により揺動自在に軸支されると共に他端部（３２）が弁（１１）に当接し、且つ中間部がカム軸（１６ａ）のカム（１５ａ）に当接するロッカアーム（１３ａ）と、前記ロッカアーム軸に形成され、前記ロッカアームに潤滑油を供給する潤滑油供給路（２１）とを有し、前記ロッカアームの中間部には、前記カム軸に向けて開口する凹部（３５）と、前記凹部に受容され且つ前記カムに当接するローラ（３４）とが設けられ、前記ロッカアームが、前記ロッカアーム軸に向けて開口し且つ前記凹部の底部（３５ａ）と連通する第１潤滑油路（３６）と、前記凹部の底部と連通し、且つ前記弁との当接部に向けて開口する第２潤滑油路（３７）とを有し、前記ロッカアームが前記カムのベース円に当接している状態では前記潤滑油供給路と前記第１潤滑油路とが遮断され、前記ロッカアームが前記カムにより駆動されている時に前記潤滑油供給路と前記第１潤滑油路とが連通する動弁機構（１０）の油路構造であって、前記凹部の底部（３５ａ）が前記第１潤滑油路と前記第２潤滑油路とを連通する直線状の油路を含む構成とする。

ここで、直線状の油路を含むとは、第１潤滑油路の開口と第２潤滑油路の開口とをローラ等により遮られることなく直線で結ぶことができる油路空間を形成することを意味する。

この構成によれば、ロッカアームがカムのベース円に当接している状態では潤滑油供給路と第１潤滑油路とが遮断されるため、潤滑油供給路からロッカアームへ供給される潤滑油の油量が低減される。また、凹部の底部に貯留される潤滑油の第１潤滑油路から第２潤滑油路への流れがローラの回転により阻害されることが抑制されるため、凹部の底部から第２潤滑油路を介して十分な油量の潤滑油がロッカアームの弁との当接部へ供給される。

また、上記の発明において、前記第１潤滑油路（３６）の中心軸線の仮想延長線（３６Ｘ）上に前記第２潤滑油路（３７）が位置し、前記凹部（３５）が前記第１潤滑油路の中心軸線の仮想延長線に平行な底面（３５ｂ）を有し、前記凹部の底部（３５ａ）が前記第１潤滑油路と協働して前記第２潤滑油路に向く直線状の油路をなす構成とするとよい。

この構成によれば、凹部の底部と第１潤滑油路とが直線状の油路をなすため、第１潤滑油路から噴出される潤滑油が凹部を透って第２潤滑油路に到達し易くなり、第２潤滑油路からロッカアームの弁との当接部に潤滑油がより確実に供給される。

また、上記の発明において、前記ローラ（３４）が前記第１潤滑油路（３６）の中心軸線の仮想延長線（３６Ｘ）に交わらない位置に設けられている構成とするとよい。

この構成によれば、凹部の底部に貯留された潤滑油のローラの回転による巻き上げが抑制され、潤滑油が第２潤滑油路に供給され易くなるため、凹部に供給する油量を少なくしても十分な量の潤滑油がロッカアームの弁との当接部に供給される。

また、上記の発明において、前記凹部の底面と前記ローラとが最も近接する部分の隙間（Ｇ）が前記第１潤滑油路（３６）の直径（Ｄ１）以上である構成とするとよい。

この構成によれば、凹部の底部に形成される油路（油路をなす空間）の断面積が大きくなり、ローラにより第１潤滑油路側に引き戻されない潤滑油が多くなるため、潤滑油が第２潤滑油路に供給され易くなる。

また、上記の発明において、前記ロッカアーム（１３ａ）の前記凹部（３５）を画成する前記他端部（３２）側の側面（３６ｄ）が、前記第２潤滑油路の開口端に向けて前記凹部の幅を狭くする円弧状面である構成とするとよい。

この構成によれば、ローラの回転により巻き上げられ、ロッカアームの他端側に位置する凹部の壁面に付着した潤滑油が円弧状面を伝って第２潤滑油路に案内されるため、ロッカアーム軸からの潤滑油量を低減しても十分な潤滑が得られる。これにより、動弁機構の長寿命化や、潤滑油量の削減、オイルポンプの小型化及び長寿命化が図れる。

また、上記の発明において、前記ロッカアーム（１５ａ）に隣接して配置され、一端部（４１）が前記ロッカアーム軸（１７ａ）により揺動自在に軸支されると共に他端部（４２）がロストモーションスプリング（５０）に当接する補助ロッカアーム（１３ｂ）と、前記ロッカアームと前記補助ロッカアームとを作動油の供給により選択的に連結又は非連結状態にする切換機構（１０ａ）とを更に有し、前記潤滑油供給路（２１）が前記切換機構の作動油供給油路を兼ねる構成とするとよい。

この構成によれば、ロッカアーム軸に形成される油路の本数が少なくなり、ロッカアーム軸の構成が簡単になる。また、油路の本数が少なくなることで、油圧回路も簡単になる。なお、凹部の底部が第１潤滑油路と第２潤滑油路とを連通する直線状の油路をなし、凹部に潤滑油が溜まり易い構造となっているため、切換機構が作動していない期間も凹部に貯留された潤滑油によりローラ及び弁との当接部は潤滑される。

このように本発明によれば、潤滑油供給路からロッカアームへの潤滑油の供給量を低減できると共に、ロッカアームの弁との当接部に十分な油量の潤滑油を供給できる動弁機構の潤滑構造を提供することができる。

本発明が適用されたエンジンの概略側面図 図１の矢印II線から見た要部正面図 動弁機構の側面図 可変バルブタイミング機構の説明図 ロッカアームの（ａ）カムベース円当接状態を示す要部側断面図、（ｂ）カムにより駆動揺動された状態を示す要部側断面図 補助ロッカアームの（ａ）カムベース円当接状態を示す要部側断面図、（ｂ）カムにより駆動揺動された状態を示す要部側断面図 駆動ロッカアームの拡大断面図 図７中のVIII−VIII断面図

以下、図面を参照して、本発明を自動車用のエンジン１に適用した実施形態について詳細に説明する。

図１及び図２に示されるように、エンジン１は、複数のシリンダ（図示せず）を画成するシリンダブロック２と、シリンダブロック２の上部に接合されるシリンダヘッド３と、シリンダブロック２の下部に接合され、シリンダブロック２と協働してクランクケースを構成するロアブロック４とをエンジン本体として備えている。また、エンジン１は、シリンダヘッド３の上部に接合され、シリンダヘッド３と協働して動弁室を画成するヘッドカバー５と、ロアブロック４の下部に接合されるオイルパン６とを備えている。

なお、図１では、エンジン１が直列４気筒として示されているが、適用対象のエンジン１の気筒列や気筒数は任意であってよい。また、図１〜図３では、シリンダ軸線が鉛直方向を沿う向きでエンジン１が示されているが、自動車に搭載された状態のエンジン１の向きはこれに限られるものではない。

クランクケース内には、気筒列方向に沿って延在するクランク軸７が収容されている。クランク軸７は、エンジン本体により回転自在に支持され、エンジン本体から突出している。エンジン本体のクランク軸方向の一端側には、図２に示されるように、タイミングトレーン機構８を構成するタイミングチェーン８ａが設けられている。タイミングトレーン機構８は、エンジン本体の側面に接合されたチェーンケース９により覆われている。

タイミングチェーン８ａは、クランク軸７の軸線方向端部（エンジン本体から突出した部分）に固着されたプーリ８ｂと、ヘッドカバー５内に受容されているカム軸（図３参照）に固着されたプーリとに亘って巻き掛けられている。なお、タイミングチェーン８ａをガイドするチェーンガイド８ｃと、タイミングチェーン８ａに所定の張力を付与するテンショナ８ｄとがエンジン本体に設けられている。

図３に示すように、シリンダヘッド３の下面には、シリンダに対応する位置に燃焼室凹部３ａが形成されている。また、シリンダヘッド３には、気筒列方向に沿う一側面に開口すると共に燃焼室凹部３ａに開口する吸気通路３ｂと、燃焼室凹部３ａに開口すると共に気筒列方向に沿う他側面に開口する排気通路３ｃとが形成されている。本実施形態では、気筒毎に２つの吸気通路３ｂと２つの排気通路３ｃとが形成されている。シリンダヘッド３には、吸気通路３ｂを開閉する複数（本実施形態では８本）の吸気弁１１及び排気通路３ｃを開閉する複数（本実施形態では８本）の排気弁１２が摺動可能に設けられている。これらの吸気弁１１及び排気弁１２を開閉駆動する動弁機構１０が動弁室に設けられる。

動弁機構１０は、クランク軸７と平行に配置された吸気カム軸１６ａ及び排気カム軸１６ｂ、吸気カム軸１６ａと吸気弁１１との間に設けられ、吸気カム軸１６ａにより駆動されて吸気弁１１を開閉弁するロッカアーム１３、排気カム軸１６ｂと排気弁１２との間に設けられ、排気カム軸１６ｂにより駆動されて排気弁１２を開閉弁するロッカアーム１４等を主要素として備えている。吸気カム軸１６ａ及び排気カム軸１６ｂは、タイミングトレーン機構８によってクランク軸７の２分の１の回転速度でクランク軸７と同期して回転駆動される。また、本実施形態の動弁機構１０は、複数の並設されたロッカアーム１３を選択的に連結又は非連結状態にする切換機構としての可変バルブタイミング機構１０ａを有している。

以下、動弁機構１０及び可変バルブタイミング機構１０ａの構造について図３及び図４を参照して説明する。

本実施形態の可変バルブタイミング機構１０ａは、吸気弁１１を２ステージ（低速、高速）に分けてリフト量及び開弁タイミングを変化させるものである。吸気カム軸１６ａには、気筒毎に２本ずつ設けられた吸気弁１１を駆動する２つの低速カム１５ａ、１５ａと、低速カム１５ａ、１５ａの間に配置され、低速カム１５ａと異なるカムプロフィールを有する高速カム１５ｂとが１本の一体的に設けられている。なお、排気弁１２に対しては１種類のカムプロフィールを有する１５ｃ（図３）が排気カム軸１６ｂに一体的に設けられている。

吸気弁用のロッカアーム１３は、一端（図中に右端）をロッカアーム軸１７ａに枢支されており、図４に示されるように、対応する低速カム１５ａによりカム駆動され、且つ対応する吸気弁１１の軸線方向端に当接する２つの駆動ロッカアーム１３ａ、１３ａと、これらの駆動ロッカアーム１３ａ、１３ａの間にこれらに隣接して配置され、高速カム１５ｂに当接してカム駆動される補助ロッカアーム１３ｂとにより構成されている。

また、駆動ロッカアーム１３ａ、１３ａのそれぞれには互いに対向する向きに開口し、且つ同一孔径の有底筒孔１８ａ、１８ａが設けられており、それらの間に配置されている補助ロッカアーム１３ｂには各有底筒孔１８ａ、１８ａと同一径の貫通孔１８ｂが設けられている。これらの有底筒孔１８ａ、１８ａ及び貫通孔１８ｂは、各ロッカアーム１３（１３ａ〜１３ｃ）が駆動されていない状態で互いに同軸に配列される。

一方（図４の左端）の駆動ロッカアーム１３ａの有底筒孔１８ａと補助ロッカアーム１３ｂの貫通孔１８ｂとには、それぞれの孔１８の軸線方向長さと同一長さの連結ピン１９ａ、１９ｂが軸線方向に摺動自在に設けられている。他方（図４の右端）の駆動ロッカアーム１３ａの有底筒孔１８ａには、有底筒孔１８ａの軸線方向長さよりも短い短軸ピン１９ｃが軸線方向に摺動自在に設けられている。短軸ピン１９ｃは圧縮コイルばね２０により連結ピン１９ａ、１９ｂに向けて常時付勢されている。これら各ピン１９（１９ａ〜１９ｃ）はそれぞれ同一径に形成されている。

また、ロッカアーム軸１７ａには、図３に併せて示されるように、軸線方向に延在する１本の潤滑油供給路２１が設けられている。潤滑油供給路２１は、ロッカアーム１３に潤滑油を供給すると共に、連結ピン１９ａが収容された側（左端）の有底筒孔１８ａの底面部と連通しており、可変バルブタイミング機構１０ａの作動油供給路を兼ねている。なお、ロッカアーム１３に対する潤滑油路の詳細については後述する。

潤滑油供給路２１からの油圧が供給されない状態（或いは油圧が低い状態）では、短軸ピン１９ｃが圧縮コイルばね２０により連結ピン１９ａ、１９ｂに向けてばね付勢され、左側の連結ピン１９ａが有底筒孔１８ａの底面に当接する。この状態では、各ピン１９（１９ａ〜１９ｃ）がそれぞれ対応する各孔１８（１８ａ、１８ｂ、１８ａ）に埋没状態になり、各ロッカアーム１３はそれぞれ独立に揺動し得る。

これに対し、潤滑油供給路２１を介して作動油圧が左側の有底筒孔１８ａの底面部に選択的に供給されることにより、これらの連結ピン１９ａ、１９ｂが圧縮コイルばね２０の付勢力に抗して短軸ピン１９ｃ側に変位する。これにより、左側の連結ピン１９ａの一部が貫通孔１８ｂに進入して左端の駆動ロッカアーム１３ａと補助ロッカアーム１３ｂとが連結され、右側の連結ピン１９ａの一部が有底筒孔１８ａに進入して補助ロッカアーム１３ｂと他方（右側）の駆動ロッカアーム１３ａとが連結される。

これらの各状態により上記した２つのステージが実現される。なお、油圧回路は、作動油圧を供給するオン状態と作動油圧を供給しないオフ状態とを切り換えられる簡単な構成であってよく、オイルポンプ又はメインギャラリに連通する油路と、油路に設けられた切換弁とにより構成することができる。油圧回路は、ロッカアーム１３に潤滑油が常時供給されるように、可変バルブタイミング機構１０ａがオフ状態の時でも作動油圧よりも低い油圧を供給する構成とされる。

次に、各ロッカアーム１３の形状及び潤滑構造についてその概略を説明する。

図５に示されるように、ロッカアーム軸１７ａの中心部には上記の通り潤滑油供給路２１が形成されている。潤滑油供給路２１を画成する周壁（ロッカアーム軸１７ａ）には、駆動ロッカアーム１３ａとの摺動部に潤滑油を供給すべく外周面に開口する半径方向油路２１ａ（潤滑油供給路２１の一部）が形成されている。

駆動ロッカアーム１３ａは、ロッカアーム軸１７ａにより軸支された基端部３１から吸気弁１１の軸線方向端に対向し得る位置まで延出されており、その延出端部３２には、吸気弁１１の軸線方向端に当接するアジャストスクリュー３３が設けられている。駆動ロッカアーム１３ａの中間部には、低速カム１５ａに転接するカムフォロワとなるローラ３４が回転自在に軸支されている。また、駆動ロッカアーム１３ａの中間部には、ローラ３４の低速カム１５ａと当接する部分を除いたほぼ全体を受容する凹部３５がカム軸に向けて開口するように設けられている。

駆動ロッカアーム１３ａの基端部３１は筒状を呈しており、その内周面がロッカアーム軸１７ａの外周面に摺接する。駆動ロッカアーム１３ａの基端部３１には、ロッカアーム軸１７ａに向けて内周面に開口すると共に凹部３５の底部３５ａと連通するように径方向に貫通する第１潤滑油路３６が形成されている。なお、底部３５ａとは、凹部３５のうち開口と相反する側の空間部分を意味している。

第１潤滑油路３６は、図５（ａ）に示されるようにローラ３４が低速カム１５ａのベース円に当接する状態では半径方向油路２１ａと連通しない位置であって、図５（ｂ）に示されるようにローラ３４が低速カム１５ａのカム山に当接し、駆動ロッカアーム１３ａが低速カム１５ａにより駆動されている時に半径方向油路２１ａと連通位置に形成されている。本実施形態では、駆動ロッカアーム１３ａの揺動角度、即ちバルブリフト量が最も大きくなるクランク角を中心として所定のクランク角度範囲でのみ半径方向油路２１ａと連通するように、第１潤滑油路３６の位置及び断面寸法が設定されている。これにより潤滑油の供給量の低減が図られている。

また、駆動ロッカアーム１３ａの延出端部３２には、凹部３５の底部３５ａと連通し、アジャストスクリュー３３と吸気弁１１の軸線方向端との当接部に向けて開口する第２潤滑油路３７が設けられている。

このように形成された駆動ロッカアーム１３ａによれば、図５（ａ）の矢印Ａに示されるように低速カム１５ａが回転して図５（ｂ）に示される低速カム１５ａのカム山により押されて揺動した時に、半径方向油路２１ａと第１潤滑油路３６とが連通し、潤滑油供給路２１から第１潤滑油路３６に図の矢印に示されるように潤滑油が送り出される。また、第１潤滑油路３６から凹部３５の底部３５ａに供給された潤滑油は、第２潤滑油路３７を介してアジャストスクリュー３３と吸気弁１１との当接部に供給される。更に、凹部３５に貯留された潤滑油又は凹部３５内で飛散する潤滑油は、ローラ３４の外周面に付着し、低速カム１５ａの矢印Ａ方向の回転によりローラ３４が矢印Ｂ方向に回転することによって低速カム１５ａとの当接部に供給される。なお、第１潤滑油路３６は凹部３５の底部３５ａに連通するため、凹部３５内に溜まるコンタミネーション等を流し出す機能も有している。

図６に示されるように、補助ロッカアーム１３ｂに対応する位置においても、潤滑油供給路２１を画成する周壁（ロッカアーム軸１７ａ）には、補助ロッカアーム１３ｂとの摺動部に潤滑油を供給すべく外周面に開口する半径方向油路２１ｂが設けられている。

補助ロッカアーム１３ｂは、ロッカアーム軸１７ａにより軸支された基端部４１から高速カム１５ｂに対応する位置まで延出されている。補助ロッカアーム１３ｂの延出部４２には、上記と同様にローラ４４を受容する凹部４５が設けられる共に、ロストモーションスプリング５０に当接する分岐部４３が設けられている。なお、ロストモーションスプリング５０は、吸気弁１１による戻し方向のばね付勢力が作用しない補助ロッカアーム１３ｂのばたつきを抑制するためのものである。

また、補助ロッカアーム１３ｂの基端部４１は筒状を呈しており、その内周面がロッカアーム軸１７ａの外周面に摺接する。補助ロッカアーム１３ｂの基端部４１の内周面には、所定の角度範囲に亘る円弧溝４６ａが設けられている。円弧溝４６ａの周方向一端部は、図６（ａ）に示されるように、ローラ４４が高速カム１５ｂのベース円に当接した状態では半径方向油路２１ｂと連通しない位置に配置されており、円弧溝４６ａの周方向他端部は、ローラ４４と高速カム１５ｂとの当接部に向けて開口する吐出路４６ｂと連通している。これら円弧溝４６ａと吐出路４６ｂとにより、潤滑油供給路２１から供給される潤滑油をローラ４４と高速カム１５ｂとの当接部に供給する第３潤滑油路４６が構成されている。

このように形成された補助ロッカアーム１３ｂによれば、図６（ａ）の矢印Ａに示されるように高速カム１５ｂが回転して図６（ｂ）に示される高速カム１５ｂのカム山により押されて揺動した状態で、半径方向油路２１ｂと円弧溝４６ａの周方向一端部とが連通し、潤滑油供給路２１から円弧溝４６ａに図の矢印に示されるように潤滑油が送り出される。これにより、円弧溝４６ａ内の潤滑油が吐出路４６ｂから図の矢印Ｃに示されるようにローラ４４と高速カム１５ｂとの当接部に向けて送り出され、ローラ４４と高速カム１５ｂとの当接部に対する潤滑油の供給が良好に行われる。なお、ロストモーションスプリング５０との当接部には、ローラ４４の外周面に付着して高速カム１５ｂとの当接部に供給された潤滑油が矢印Ｄに示されるように分岐部４３を伝わり落ちて供給される。

このように、図５に示される駆動ロッカアーム１３ａでは、吸気弁１１との当接部に吸気弁１１から大きな荷重が加わるため、アジャストスクリュー３３と吸気弁１１の軸線方向端との当接部に対して潤滑油を主として供給するとよく、上記構造により、凹部３５に貯留された潤滑油を、第２潤滑油路３７を介して積極的に供給することができる。一方、図６に示される補助ロッカアーム１３ｂでは、高速カム１５ｂが各カムの中で大きなカム（変位大）であることから、高速カム１５ｂとの当接部に高速カム１５ｂから大きな荷重が加わるため、ローラ４４と高速カム１５ｂとの当接部に対して潤滑油を主として供給するとよく、上記構造により、円弧溝４６ａに送り出された潤滑油を、吐出路４６ｂを介して積極的に供給することができる。

次に、本発明に係る駆動ロッカアーム１３ａの形状及び潤滑構造についてその詳細を説明する。

図７に示されるように、駆動ロッカアーム１３ａに形成された凹部３５は、ローラ３４の外周面に沿う形状ではなく、底部３５ａが平坦な底面３６ｂを有するバスタブ形状とされている。凹部３５の基端部３１側の側面３６ｃ及び延出端部３２側の側面３６ｄは、同断面において直線状とされており、これらの側面３６ｃ、３６ｄと底面３６ｂとは湾曲面３６ｅ、３６ｅにより接続されている。そして、凹部３５の延出端部３２側の側面３６ｄ及び湾曲面３６ｅは、図８に示されるように、第２潤滑油路３７の開口端に向けて前記凹部３５の幅を狭くする円弧状面となっている。

図７に示されるように、第１潤滑油路３６は、基端部３１側の湾曲面３６ｅに開口するように駆動ロッカアーム１３ａの基端側からドリル加工により形成される。そのため、第１潤滑油路３６は円形断面を有しており、基端部３１におけるロッカアーム軸１７ａに対して第１潤滑油路３６と相反する側にも第１潤滑油路３６を形成する際にできた加工孔３８が残っている。第２潤滑油路３７は、延出端部３２側の湾曲面３６ｅに開口するようにドリル加工により形成される。そのため、第２潤滑油路３７も円形断面とされている。

また、第１潤滑油路３６は、その中心軸線の仮想延長線３６Ｘが凹部３５の底面３６ｂと平行となるように形成されている。そして第２潤滑油路３７は、第１潤滑油路３６の中心軸線の仮想延長線３６Ｘ上で湾曲面３６ｅに開口する位置に配置されている。また、凹部３５は、底面３６ｂとローラ３４とが最も近接する部分の隙間Ｇが第１潤滑油路３６の直径Ｄ１以上となる深さに形成されている。更に、ローラ３４は、第１潤滑油路３６の中心軸線の仮想延長線３６Ｘに交わらない位置に配置されている。従って、凹部３５の底部３５ａが第１潤滑油路３６と第２潤滑油路３７とを連通する直線状の油路を含んでいる。

なお、本明細書において、直線状の油路を含む又はなすとは、第１潤滑油路３６の開口と第２潤滑油路３７の開口とをローラ３４等により遮られることなく直線で結ぶことができる油路空間を形成することを意味する。つまり、本実施形態では、第１潤滑油路３６の開口における中心と第２潤滑油路３７の開口における中心とをローラ３４により遮られることなく直線で結ぶことができる油路空間が凹部３５により形成されているが、例えば、第１潤滑油路３６の開口の底面３６ｂ寄りの端部と第２潤滑油路３７の開口の底面３６ｂ寄りの端部とをローラ３４等により遮られることなく直線で結ぶことができる油路空間が形成されていれば直線状の油路を含んでいる又はなしていると言える。

このように、凹部３５の底部３５ａが第１潤滑油路３６と第２潤滑油路３７とを連通する直線状の油路をなすことにより、凹部３５の底部３５ａに貯留される潤滑油の第１潤滑油路３６から第２潤滑油路３７への流れがローラ３４の回転により阻害されることが抑制される。そのため、凹部３５の底部３５ａから第２潤滑油路３７を介して十分な油量の潤滑油が駆動ロッカアーム１３ａの吸気弁１１との当接部へ供給される。

そして本実施形態では、第１潤滑油路３６の中心軸線の仮想延長線３６Ｘ上に第２潤滑油路３７が位置し、凹部３５が第１潤滑油路３６の中心軸線の仮想延長線３６Ｘに平行な底面３６ｂを有している。これにより、凹部３５の底部３５ａが第１潤滑油路３６と協働して第２潤滑油路３７に向く直線状の油路をなしている。そのため、第１潤滑油路３６から噴出される潤滑油が凹部３５を通って第２潤滑油路３７に到達し易くなり、第２潤滑油路３７から駆動ロッカアーム１３ａの吸気弁１１との当接部に潤滑油がより確実に供給される。

また、ローラ３４が第１潤滑油路３６の中心軸線の仮想延長線３６Ｘに交わらない位置に設けられるため、凹部３５の底部３５ａに貯留された潤滑油のローラ３４の回転による巻き上げが抑制される。これにより、潤滑油が第２潤滑油路３７に供給され易くなるため、凹部３５に供給する油量を少なくしても十分な量の潤滑油が駆動ロッカアーム１３ａの吸気弁１１との当接部に供給される。

更に、凹部３５の底面３６ｂとローラ３４とが最も近接する部分の隙間Ｇが第１潤滑油路３６の直径Ｄ１以上であるため、凹部３５の底部３５ａに形成される油路（油路をなす空間）の断面積が大きくなり、ローラ３４により第１潤滑油路３６側に引き戻されない潤滑油が多くなる。これによっても、潤滑油が第２潤滑油路３７に供給され易くなる。

また、図８に示されるように、駆動ロッカアーム１３ａの凹部３５を画成する延出端部３２側の側面３６ｄ及び湾曲面３６ｅが、第２潤滑油路３７の開口端に向けて凹部３５の幅を狭くする円弧状面とされているため、ローラ３４の回転により巻き上げられ、駆動ロッカアーム１３ａの他端側に位置する凹部３５の壁面に付着した潤滑油が円弧状面を伝って第２潤滑油路３７に案内される。従って、ロッカアーム軸１７ａからの潤滑油量を低減しても十分な潤滑が得られ、これにより動弁機構１０の長寿命化や潤滑油量の削減、オイルポンプの小型化及び長寿命化が図られる。

また、本実施形態では、図６に示されるように、基端部４１がロッカアーム軸１７ａにより揺動自在に軸支されると共に延出部４２がロストモーションスプリング５０に当接する補助ロッカアーム１３ｂが駆動ロッカアーム１３ａに隣接して設けられ、図４に示される駆動ロッカアーム１３ａと補助ロッカアーム１３ｂとを作動油の供給により選択的に連結又は非連結状態にする可変バルブタイミング機構１０ａが設けられているが、上記のように潤滑油の供給量が少ないため、潤滑油供給路２１が可変バルブタイミング機構１０ａの作動油供給油路を兼ねることが可能になる。これにより、ロッカアーム軸１７ａに形成される油路の本数が少なくなり、ロッカアーム軸１７ａの構成が簡単になる上、油路を仕切る別部材や仕切り壁が必要ないため、ロッカアーム軸１７ａの軽量化及びコストダウンが可能である。また、油路の本数が少なくなることで、油圧回路も簡単になる。なお、上記のように潤滑油としての供給量が少ないため、可変バルブタイミング機構１０ａの作動や応答性に与える影響は小さい。

なお、ローラ３４の回転方向は上記実施形態で例示したのと逆回転であってもよく、ローラ３４の回転が逆の場合には、第２潤滑油路３７に供給される潤滑油量を一層増加させることができる。また、上記実施形態では吸気弁１１側のロッカアーム構造について示したが、排気弁１２側にも同様に適用可能である。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、一例として自動車用のエンジン１に本発明を適用したが、鉄道車両や航空機などにも広く適用することができる。また、各部材や部位の具体的構成や配置、数量、角度など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。一方、上記実施形態に示した動弁機構１０の潤滑構造の各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択することができる。

１ エンジン
１０ 動弁機構
１０ａ 可変バルブタイミング機構（切換機構）
１１ 吸気弁
１３ａ 駆動ロッカアーム
１３ｂ 補助ロッカアーム
１５ａ 低速カム
１６ａ 吸気カム軸
１７ａ ロッカアーム軸
２１ 潤滑油供給路
３１ 基端部（一端部）
３２ 延出端部（他端部）
３４ ローラ
３５ 凹部
３５ａ 底部
３５ｂ 底面
３５ｄ 側面（他端部側の側面）
３６ 第１潤滑油路
３６Ｘ 第１潤滑油路の中心軸線の仮想延長線
３７ 第２潤滑油路
４１ 基端部（一端部）
４２ 延出部（他端部）
５０ ロストモーションスプリング
Ｄ１ 第１潤滑油路の直径
Ｇ 隙間

Claims (6)

1. 一端部がロッカアーム軸により揺動自在に軸支されると共に他端部が弁に当接し、且つ中間部がカム軸のカムに当接するロッカアームと、
   前記ロッカアーム軸に形成され、前記ロッカアームに潤滑油を供給する潤滑油供給路と
   を有し、
   前記ロッカアームの中間部には、前記カム軸に向けて開口する凹部と、前記凹部に受容され且つ前記カムに当接するローラとが設けられ、
   前記ロッカアームが、前記ロッカアーム軸に向けて開口し且つ前記凹部の底部と連通する第１潤滑油路と、前記凹部の底部と連通し、且つ前記弁との当接部に向けて開口する第２潤滑油路とを有し、
   前記ロッカアームが前記カムのベース円に当接している状態では前記潤滑油供給路と前記第１潤滑油路とが遮断され、前記ロッカアームが前記カムにより駆動されている時に前記潤滑油供給路と前記第１潤滑油路とが連通する動弁機構の油路構造であって、
   前記凹部の底部が前記第１潤滑油路と前記第２潤滑油路とを連通する直線状の油路をなすことを特徴とする動弁機構の油路構造。
2. 前記第１潤滑油路の中心軸線の仮想延長線上に前記第２潤滑油路が位置し、
   前記凹部が前記第１潤滑油路の中心軸線の仮想延長線に平行な底面を有し、
   前記凹部の底部が前記第１潤滑油路と協働して前記第２潤滑油路に向く直線状の油路をなすことを特徴とする請求項１に記載の動弁機構の潤滑構造。
3. 前記ローラが前記第１潤滑油路の中心軸線の仮想延長線に交わらない位置に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の動弁機構の潤滑構造。
4. 前記凹部の底面と前記ローラとが最も近接する部分の隙間が前記第１潤滑油路の直径以上であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の動弁機構の潤滑構造。
5. 前記ロッカアームの前記凹部を画成する前記他端部側の側面が、前記第２潤滑油路の開口端に向けて前記凹部の幅を狭くする円弧状面であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の動弁機構の潤滑構造。
6. 前記ロッカアームに隣接して配置され、一端部が前記ロッカアーム軸により揺動自在に軸支されると共に他端部がロストモーションスプリングに当接する補助ロッカアームと、
   前記ロッカアームと前記補助ロッカアームとを作動油の供給により選択的に連結又は非連結状態にする切換機構とを更に有し、
   前記潤滑油供給路が前記切換機構の作動油供給油路を兼ねることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の動弁機構の油路構造。

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