JP2007032475A

JP2007032475A - ロッカアーム

Info

Publication number: JP2007032475A
Application number: JP2005219202A
Authority: JP
Inventors: Naoki Hiramatsu; 直樹平松; Katsuhiko Motosugi; 勝彦本杉
Original assignee: Otics Corp
Current assignee: Otics Corp
Priority date: 2005-07-28
Filing date: 2005-07-28
Publication date: 2007-02-08
Anticipated expiration: 2025-07-28
Also published as: JP4227125B2

Abstract

【課題】ロッカアーム本体部を上曲げ加工によって製造する。
【解決手段】ロッカアーム６の本体部９をプレスにて上方への曲げ加工にて製造する。一方、本体部９のバルブ当接部１０ではバルブステム４Ａの上端に嵌着されたキャップ１４に一対の位置決め部１７を設け、その間にバルブ当接部１０の外側面を挟むようにする。このようにすることで、バルブ４側に対する位置決めを行うことができる。このように本体部９を上曲げ加工することで、ローラ収容部１１の高さを充分に確保し、ローラ７に対する支持強度を高めることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関に搭載されるロッカアームに関する。

ロッカアームは、内燃機関における動弁機構、すなわちクランク軸に連動して回転するカムの回転運動をこの内燃機関の吸気弁あるいは排気弁の弁軸の往復運動に変換する役割を果たすものである。このようなロッカアームにおいては、高速回転するカム軸に対してころがり接触するローラを有しているが、同ローラを支持する本体部は耐久性を考慮して鋳造成形されたものが多い（下記特許文献１参照）。
特開平５−３３６１１号公報

しかし、コスト高となりがちであるため、鋳造に代わる製造方法として金属製の板材をプレス加工して成形することが考えられた。その場合において、ローラの装着部となる開口を打ち抜いて本体部の展開形状を形成しておき、その後、両側縁部を上向きコの字状に折り曲げることによってローラ装着部の支持壁を形成することが考えられる。しかし、単純にそのようにすると、バルブ側との嵌合部が作りにくい、という問題がある。つまり、バルブ側の嵌合部は支持壁を形成する場合の折り曲げ方向と逆方向に延出して形成されねばならないため、加工が容易でないからである。

このことを解消するためには、支持壁とバルブ嵌合部の曲げ方向を同方向にすればよい。つまり、上記とは逆に、本体部の展開形状のものを下向きコの字状に折り曲げて支持壁とローラ嵌合部を同時に成形することが考えられる。しかし、下方への曲げによって支持壁を形成するにしても、ロッカアームを機関に組み付けた時にシリンダヘッドと干渉しないことが制約条件となるため、支持壁はローラに対して充分な支持強度を発揮するに必要な高さ寸法を確保しにくい、という問題がある。

このような事情により、板金材をプレス加工してロッカアーム本体部を得るのは容易でなかった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ロッカアームの本体部を、板材をプレス加工して得ることにより、製造コストを低減することができるロッカアームを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、カムシャフト側に接触可能なローラが遊転可能に組み込まれるローラ収容部を有し、一端側にはシリンダヘッドのピボットに対して上方から当接する揺動支点部が配され、他端側にはエンジンバルブのステムに対して上方から当接するバルブ当接部が配されるロッカアームであって、その本体部は金属製の板材よりなり、前記ローラ収容部はプレス加工にて上方へ略Ｕ字状に折り曲げられて前記ローラを支持する側壁が形成される一方、前記ステムの上端部には前記バルブ当接部と係合しこのバルブ当接部に対する位置決めを行う位置決め部が設けられているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記本体部は、前記ローラ収容部から前記バルブ当接部に至るまでの範囲が上方へ折り曲げられる一方、前記ステムの上端にはキャップが嵌着されるとともに、その上面には一対の位置決め部が突出形成されて前記バルブ当接部の外面を挟持可能となっているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
請求項１の発明におけるロッカアームの本体部は、ローラ収容部を上方への曲げ加工によって形成している。つまり、上方への曲げ加工は、下方への曲げ加工とは異なり、シリンダヘッドとの干渉回避という制約条件がないため、ローラを支持する部分の側壁の高さ寸法を充分に確保することができる。その一方で、バルブ側に対する位置決めを本体部に形成することができなくなったことを踏まえて、バルブのステム側に位置決め部を形成して、バルブ側に対するずれ止め機能を保持することとした。
かくして、請求項１の発明によれば、ロッカアームの本体部を板金加工によって形成し、ローラに対する充分な支持強度を確保しつつ製造コスト低減を達成することができる。

＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、位置決め部はステムとは別体のキャップに形成されるため、既存構造に対し僅かな構造の追加で済む。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図６によって説明する。図１はシリンダヘッド１の上部を示しており、ここにはピボット２、カムシャフト３、バルブ４、バルブスプリング５、ロッカアーム６によって構成された動弁装置が設けられている。

ロッカアーム６はローラ７を有するローラロッカアーム６の形式であり、ローラ７はカムシャフトのカムの周面に接触している。このロッカアーム６の一端には、ラッシュアジャスタのピボット２の上端と当接する揺動支点部８が形成され、他端にはバルブ４のバルブステム４Ａの上端と係合するバルブ当接部１０が形成されている。かくして、上記した動弁装置は、カムシャフト３の回転に伴い、ロッカアーム６が揺動支点部８を中心として揺動し、このときにバルブステム４Ａの上端側をバルブスプリング５に抗して押圧すると、バルブ４はエンジンの吸排気の各ポートを所定タイミングで開閉する。

前記ロッカアーム６は、本体部９とこの本体部９に組み込まれたローラ７とによって構成されている。本体部９は金属製の板材をプレスにて折り曲げ加工によって一体に形成されたものであり、図２等に示すように、上方（シリンダヘッドから遠ざかる方向）への折り曲げによって断面略Ｕ字状に形成されている。但し、この実施形態においては、本体部９は平面視で長さ方向の中心軸を境にして対称形状に形成されている。

また、本体部９の中央部は上記したローラ７を収容するためのローラ収容部１１となっている。このローラ収容部１１には、図５に示すように、ローラ７の下部側の一部を外部に突出させるための開口部１２が形成されている。ローラ収容部１１内に収容されるローラ７は両側壁１１Ａ間に貫通する支持軸１９によって遊転自在に取り付けられている。本実施形態においては、ローラ収容部１１を構成する両側壁１１Ａはローラ７の直径とほぼ等しい高さ寸法をもって形成され（図３ではローラ端面が上下に僅かに露出する程度の高さ寸法としたものが示されている。）かつその上下縁部はローラ７の周面に合わせた弧面となっている。さらに、本体部９の一端側は前記した揺動支点部８となっており、ここにはピボット２の上端部に整合状態で被せ付けられるよう、絞り加工によってドーム状をなして膨出された受け凸部２０が形成されている。一方、バルブ当接部１０はローラ収容部１１から傾斜部１３を介してその幅寸法を次第に小さくされた後、ほぼ平行をなすようにして両側壁１０Ａが対向して延出している。また、バルブ当接部１０における両側壁１０Ａの上端面１０Ｂは先端に行くに連れて下り勾配に形成され、その下面は僅かな弧面となって次述するキャップ１４と当接する当接面１５が形成されている。

一方、バルブ４におけるステム４Ａの上端には金属製（この実施形態ではＳＣＭ４１５材が使用されている）のキャップ１４が嵌着されている。このキャップ１４はバルブステム４Ａにほぼ密嵌可能な短円筒状に形成されるとともに、その上面にはロッカアーム６の本体部９の当接面１５と当接可能な当て面１６が形成されている。また、当て面１６における対称位置には一対の位置決め部１７が突出形成されている。両位置決め部１７の外側面はキャップ１４の基部側の外側面と連続する湾曲面とされるが、内面側は互いに平行をなして対向する平面に形成され、バルブ当接部１０の両外側面と対面状態で挟持可能なガイド面１８となっている。この挟持により、ロッカアーム６とバルブ４側との間は幅方向への振れが規制された状態で位置決めされることになる。

次に、上記のように構成された本実施形態の作用効果を説明する。本体部９を制作する場合には、まず展開状態にある金属製の板材の所定位置を略方形状に打ち抜いて開口部１２および支持軸１９を通すための孔を形成しておく。

次に、上記展開状態にある板材をプレス型に仕掛け、同プレス型によって開口部１２を挟んだ両側縁部を上方へ折り曲げ加工する。但し、このときの折り曲げは揺動支点部８に対応する部分を除き、ローラ収容部１１からバルブ当接部１０にかけてそれぞれに対応する範囲に亘って行われる。この折り曲げ加工によって、本体部９は開口部１２を挟む両側壁によってローラ収容部１１が形成され、またこれに隣接してバルブ当接部１０が形成される。次に、ローラ収容部１１内にローラ７を収めるとともに、ローラ収容部１１の側壁に設けられた孔へ支持軸１９を挿通させてローラ７を遊転自在な状態で取り付ける。

一方、キャップ１４に対し上面を切削加工して位置決め部１７を対称位置に形成しておく。その後、キャップ１４をバルブのステム４Ａの上端に嵌着し、ロッカアーム６との連係に際して、両位置決め部１７にて本体部９におけるバルブ当接部１０の両側壁面を挟持する。かくして、ロッカアーム６がシリンダヘッド上部に組み付けられる。

以上のように、本実施形態によれば、バルブステム４Ａ側に対する位置決め部位をロッカアーム６の本体部９側でなく、キャップ１４側に配置（位置決め部１７）するようにしたため、ロッカアーム６の本体部９をシリンダヘッド１との干渉が問題とならない上方側へ折り曲げてローラ収容部１１の側壁１１Ａ部分を形成することができるため、側壁１１Ａの高さはローラ７に対して充分な支持強度を発揮できる程度のものが確保される。

また、位置決め部１７はバルブステム４Ａの上端を切削加工等してバルブステム４Ａと一体に形成することも可能であるが、この実施形態ではバルブステム４Ａとは別部材であるキャップ１４に形成してステム４Ａの上端に嵌着するだけでよいため、既存構造に僅かな改良を加えるだけで済む。

＜他の実施形態＞
本発明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、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）位置決め部１７について、本実施形態では一対が設けられ、その間に本体部９のバルブ当接部１０を挟み込むようにしたが、数は限定されるべきものではない。
（２）また、位置決め部１７の形態は挟持する形態に限らず、例えばキャップ１４の下面とステム４Ａの上端面のいずれか一方側に突部を、他方側にこれに嵌合する凹部を形成するようにしてもよい。

ロッカアーム全体を示す断面図同斜視図同正面図同側面図同平面図キャップの断面図

符号の説明

１…シリンダヘッド
２…ピボット
３…カムシャフト
４…バルブ
４Ａ…バルブステム
６…ロッカアーム
７…ローラ
８…揺動支点部
９…本体部
１０…バルブ当接部
１１…ローラ収容部
１１Ａ…側壁
１４…キャップ
１７…位置決め部

Claims

カムシャフト側に接触可能なローラが遊転可能に組み込まれるローラ収容部を有し、一端側にはシリンダヘッドのピボットに対して上方から当接する揺動支点部が配され、他端側にはエンジンバルブのステムに対して上方から当接するバルブ当接部が配されるロッカアームであって、
その本体部は金属製の板材よりなり、前記ローラ収容部はプレス加工にて上方へ略Ｕ字状に折り曲げられて前記ローラを支持する側壁が形成される一方、
前記ステムの上端部には前記バルブ当接部と係合しこのバルブ当接部に対する位置決めを行う位置決め部が設けられていることを特徴とするロッカアーム。
前記本体部は、前記ローラ収容部から前記バルブ当接部に至るまでの範囲が上方へ折り曲げられる一方、
前記ステムの上端にはキャップが嵌着されるとともに、その上面には一対の位置決め部が突出形成されて前記バルブ当接部の外面を挟持可能となっていることを特徴とする請求項１記載のロッカアーム。