JP2000240408A - ロッカーアーム本体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プレス成形品を用いたロッカーアーム本体にお
いて、強度があり、バルブステムを案内することがで
き、しかも安価であること。 【解決手段】ロッカーアーム本体２は上向きに開放する
溝形状をなす主体部２ａを有する。ロッカーアーム本体
２の第２の端部６に、上向きに開放する第１の溝形部２
ｂと、下向きに開放する第２の溝形部２ｃを設ける。第
１の溝形部２ｂの互いに対向する第１及び第２の側壁部
１１，１２の上端から外側に折り返された折り返し壁３
２，３３を設ける。第１の溝形部２ｂの底壁部１４を天
壁部１５とし、この天壁部１５と折り返し壁３２，３３
とで第２の溝形部２ｃを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の動弁系に
使用され、カムの駆動をバルブに伝えるロッカーアーム
本体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】近年、内
燃機関の動弁系の慣性重量の低減化の要請があり、この
ため、ロッカーアームの軽量化が望まれているが、鍛造
や鋳造では、軽量化を達成するために薄肉の湾曲形状と
すること等の最適設計が困難であり、結局、軽量化が困
難であるという問題があった。また、鍛造や鋳造による
成形後の後加工等も煩雑であり、製造コストが高いとい
う問題もあった。

【０００３】そこで、プレス成形によりロッカーアーム
の本体を製造することが提案されている。一般にプレス
成形に用いられる軟鋼やアルミニウム合金等の延性材料
は、圧縮によっては破壊しないので、圧縮による破壊は
考慮する必要がない。したがって、強度上、曲げの圧縮
側に一対の側壁を配した溝形に形成する、すなわち上向
きに開放する溝形に形成することが通例である。

【０００４】このように上向きに開いた溝形とするの
は、ロッカーアーム本体の一端部に下方から当接するバ
ルブクリアランス調整用のラッシュアジャスタとの干渉
を避けなければならないという要請があるからでもあ
る。一方、図１０（ａ）を参照して、上記のように上向
きに開いた溝形をなすロッカーアームの本体９１の他端
には下方からバルブステム９２（バルブの棒状の部分を
いう）の頂部が当接するが、このバルブステム９２の頂
部によりロッカーアームが左右にガイドされないので、
ロッカーアームの挙動が不安定となり、ロッカーアーム
がバルブステム９２から外れたりするおそれがある。

【０００５】そこで、バルブを受ける部分を別部品で構
成し残りの部分に接合する２ピース構造も考えられる
が、部品点数が増加したり、接合工数が増加したりす
る。また、別部品を組み合わせるため完成品の寸法精度
を確保することが困難である。ところで、バルブステム
を受ける部分として、図１０（ｂ）に示すように、一対
の側壁９３，９４間に、折り返された部分９５，９６を
含む下向きに開く溝形部９７を設ける構造を採用したも
のがあるが（特開平４−２５９６１１号公報）、溝形部
９７の内隅部がＲ状となり、バルブステムを受けるため
の平面を確保できないので、バルブステムを安定して案
内することができないという問題がある。

【０００６】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、本発明の目的は強度がありバルブステムを安定し
て案内することのできる安価なロッカーアーム本体を提
供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の課題解決手段として、請求項１記載の発明の態様は、
底壁部の両側にプレス成形により折り曲げられた一対の
側壁を対向させて上向きに開放する第１の溝形部と、こ
の第１の溝形部の一対の側壁の上端からプレス成形によ
りそれぞれ外側に折り返された一対の折り返し壁とを備
え、第１の溝形部の底壁部を天壁部として、この天壁部
と上記一対の折り返し壁とでバルブステムを受けるため
に下向きに開放する第２の溝形部を構成することを特徴
とするものである。

【０００８】第１の溝形部の隅部では底壁部と側壁部と
の間にプレス成形に必要な曲げＲを確保する必要がある
ので、隅部がＲ状となる。一方、第２の溝形部では、上
記のような曲げＲを確保する必要がなく、バルブステム
を支持するための平坦面を広くできる結果、バルブステ
ムを安定して支持することができる。また、折り返し壁
の長さを所望に設定することにより、第２の溝形部の深
さを所望に設定できる。すなわち、バルブステムの第２
の溝形部からの離脱を防止できるのに必要最小限の深さ
で良いことになり、バルブステムの長尺化を招くことが
ない。

【０００９】請求項２記載の発明の態様は、請求項１に
おいて、上記一対の折り返し壁の下端をそれぞれ内向き
に折り曲げて形成された一対の内向きフランジをさらに
備え、これら内向きフランジの端面間でバルブステムの
左右移動を規制することを特徴とするものである。請求
項１では第２の溝形部を形成するための折り返し壁は第
１の溝形部の側壁部から外側に折り返される。このた
め、折り返し壁間の幅が広くなり、バルブステムの左右
移動を規制する幅が広くなるので、バルブステムが多少
左右にがたつくおそれがある。もともと、バルブステム
の径はカム係合用のローラを支持するために必要なロッ
カーアーム本体の幅と比較して小さい。仮に、ロッカー
アーム本体の幅自体を上記第１及び第２の溝形部を形成
する部分で相対的にせまくなるように絞るとすると、成
形が困難となるうえに強度も弱くなるおそれがある。こ
れに対して、本態様では、ロッカーアーム本体の幅を絞
ることなく簡単な曲げ加工にてバルブステムを左右方向
に規制する幅を狭めることができる。

【００１０】請求項３記載の発明の態様は、請求項１又
は２において、各側壁と対応する折り返し壁とをプロジ
ョクション溶接してあることを特徴とするものである。
本態様では折り返し壁がスプリングバック等の影響で外
側に拡がることを防止することができると共に、全体と
しての強度を向上さけることができる。請求項４記載の
発明の態様は、請求項３において、上記折り返し壁の折
り返しの起点では折り返し壁が湾曲状をなして対応する
側壁に連続していることを特徴とするものである。本態
様では、請求項３のようにプロジェクション溶接により
折り返し壁の拡がりを防止されていると、折り返し壁の
起点において曲げＲを大きくしておいても良くなり、曲
げ加工時の割れ等の発生を防止することができる。

【００１１】請求項５記載の発明の態様は、請求項１，
２，３又は４において、上記折り返し壁の厚みを側壁の
厚みよりも薄くしてあることを特徴とするものである。
本態様では、折り返し壁の厚みを相対的に薄くしてある
ので、折り返し壁を容易に折り返して曲げることができ
る。また、ロッカーアーム本体の揺動の先端側の質量を
軽くすることにより、慣性質量を低減することができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を添
付図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の第１の実
施の形態のロッカーアームの取り付け状態を示す概略図
である。図１を参照して、本ロッカーアーム１はカムフ
ォロワ型のロッカーアームであり、ロッカーアーム本体
２と、このロッカーアーム本体２の中央部に支軸３を介
して取り付けられ、カム２０に係合するローラ４とを有
している。ロッカーアーム本体２は第１及び第２の端部
５，６を有している。第１の端部５は、内燃機関のシリ
ンダヘッド７から上方へ延びる支点としてのリフタポス
ト８の上に受容される。第２の端部６はバルブステム９
の上端１０に係合している。

【００１３】図１において、１６はバルブステム９を持
ち上げ方向（すなわちバルブを開放する方向）に付勢す
る圧縮コイルばねであり、１７は圧縮コイルばね１６を
保持するリテーナスプリングである。ロッカーアームの
斜視図である図２を参照して、ロッカーアーム本体２
は、第１の端部５を含み上向きに開放する溝形状をなす
主体部２ａを有している。また、ロッカーアーム本体２
の第２の端部６には、上向きに開いた第１の溝形部２ｂ
と、下向きに開いた第２の溝形部２ｃが設けられてい
る。

【００１４】ロッカーアーム本体２は相対向する第１及
び第２の側壁部１１，１２を備えており、主体部２ａの
一部では、第１及び第２の側壁部１１，１２の下端縁同
士が底壁部１３によって連結されて上向きに開放する溝
形が構成され、主体部２ａの残りの部分では上下双方に
開放している。上向きに開いた第１の溝形部２ｂは、第
１及び第２の側壁部１１，１２とこれらの側壁部１１，
１２の下端縁同士を連結する底壁部１４により溝形に構
成されている。第１及び第２の側壁部１１，１２はプレ
ス成形により底壁部１４から略直角に折り曲げられたも
のである。また、第１及び第２の側壁部１１，１２の上
端からプレス成形によりそれぞれ外側に折り返された第
１及び第２の折り返し壁３２，３３が、第１及び第２の
側壁部１１，１２の外側面に沿いながら下方に延びてい
る。

【００１５】これら第１及び第２の折り返し壁３２，３
３と、上記第１の溝形部２ｂの底壁部１４により兼用さ
れる天壁部１５とによって、下向きに開放する上記第２
の溝形部２ｃが構成されている。図３に示すように、第
２の溝形部２ｃの隅部４０には、曲げＲが不要であり、
したがって、隅部４０には溝形内に突出する湾曲部がな
い。

【００１６】図３を参照して、バルブステム９の上端１
０は第２の溝形部２ｃ内に導入され、天壁部１４により
受けられると共に左右の第１及び第２の側壁部１１，１
２によって左右方向への移動を規制されている。バルブ
ステム９はシリンダヘッド７から上記の圧縮コイルばね
１６を貫通して上方へ延びている。この圧縮コイルばね
１６は、バルブステム９を取り囲んだ状態でシリンダヘ
ッド７とバルブステム９に取り付けられた環状の上記リ
テーナスプリング１７に当接している。リテーナスプリ
ング１７の内周部には、バルブステム９の周溝１８に嵌
め入れられた一対のコッタピン１９が、楔状に係合して
いる。

【００１７】再び図１を参照して、ローラ４に係合する
オーバーヘッドカム２０が回転すると、これにより、ロ
ッカーアーム１が揺動されてバルブステム９が長手方向
に動くときにバルブステム９の下方端に位置するバルブ
（図示せず）が開いたり、閉じたりするようになってい
る。リフタポスト８は油圧式のラッシュアジャスタのプ
ランジャにより構成されている。ラッシュアジャスタは
内部のオイルの働きにより、自動的にバルブクリアラン
スを調整するものである。バルブが開くときには、内部
のオイルがプランジャが下がらないように作用し、バル
ブが閉じるときには、内部のリターンスプング（図示せ
ず）の働きでプランジャが微小量上がり、バルブクリア
ランスがゼロになる。

【００１８】ロッカーアーム本体２は、板金をプレス成
形により打ち抜き形成して得られた図４に示すような展
開板Ａを用いて形成される。すなわち、この展開板Ａ
は、第１の側壁部１１を形成するための第１の部分２１
と、第２の側壁部１２を形成するための第２の部分２２
と、主体部２ａの底壁部１３を形成するための第３の部
分２３とを備えている。また、展開板Ａは、第１の溝形
部２ｂの底壁部１４（すなわち第２の溝形部２ｃの天壁
部１５）を形成するための第４の部分２４と、第１及び
第２の部分２１，２２からそれぞれ延設された第５の部
分２５とを備えている。各第５の部分２５は第１及び第
２の部分と同一平面をなして第４の部分２４と反対方向
に延びている。図４において、２６はローラ４を下方へ
突出させるための開口である。２９はローラ４の支軸３
の両端を支持する支持孔である。

【００１９】展開板Ａは、まず、第１の部分２１が第１
の折り曲げ線２７を中心として第３及び第４の部分２
３，２４に対してプレス成形により直角状に折り曲げ形
成されると共に、第２の部分２２が第１の折り曲げ線２
８を中心として、第３及び第４の部分２３，２４に対し
てプレス成形により直角状に折り曲げ形成される。これ
により、図５（ａ）に示すような中間体Ｂが得られる。
この中間体Ｂでは、主体部２ａが形成されると共に、第
２の端部６に第１の溝形部２ｂが形成される。また、第
１の溝形部２ｂを構成する第１及び第２の側壁部１１，
１２の同一平面上に上記第５の部分２５がそれぞれ延設
されている。

【００２０】次いで、第２の折り曲げ線３０，３１を中
心として、各第５の部分２５を、第１及び第２の側壁部
１１，１２の外側にそれぞれ折り返すことにより、図５
（ｂ）に示すように第１及び第２の側壁部１１，１２の
外側面にそれぞれ沿いつつ下方へ延びる第１及び第２の
折り返し壁３２，３３を形成し、第２の溝形部２ｃを得
る。これにより、ロッカーアーム本体２が完成する。

【００２１】本実施の形態では、バルブステム９を受け
る第２の溝形部２ｃの隅部４０に、曲げＲを確保する必
要がないので、バルブステム９を支持するための平坦面
を広くできる結果、バルブステム９を安定して支持する
ことができる。また、折り返し壁３２，３３の長さの設
定により、第２の溝形部２ｃの深さを所望に設定するこ
とができ、バルブステム９の長尺化を防止することがで
きる。

【００２２】次いで、図６は本発明の第２の実施の形態
のロッカーアーム本体の第２の端部の断面図である。図
６を参照して、本第２の実施の形態が第１の実施の形態
と異なるのは、第１及び第２の折り返し壁３２，３３の
下部をそれぞれ、プレス成形により天壁部１５に沿うよ
うに内向きに折り曲げて内向きフランジ３４，３５を形
成することにより、折り返し壁３２，３３を断面アング
ル状に形成してあることである。

【００２３】本第２の実施の形態では、第２の溝形部２
ｃの内幅は、各折り返し壁３２，３３の内向きフランジ
３４，３５の端面３６，３７同士間の間隔となり、バル
ブステム９の左右方向の移動を規制する幅ｄを狭めるこ
とができる。また、ロッカーアーム本体２の幅を途中で
絞るようなことがないので、強度が確保される。なお、
内向きフランジ３４，３５の長さを互いに異ならせるこ
とにより、バルブステム９を受ける中心をロッカーアー
ム本体２の幅中心からオフセットさせても良い。この場
合、設計の自由度が向上する。

【００２４】次いで、図７は本発明の第３の実施の形態
のロッカーアーム本体の要部の斜視図である。図７を参
照して、本第３の実施の形態が第１の実施の形態と異な
るのは、第１及び第２の側壁部１１，１２と対応する第
１及び第２の折り返し壁３２，３３とをそれぞれプロジ
ェクション溶接部３８により固定してあることである。
本第３の実施の形態では、各折り返し壁３２，３３がス
プリングバック等の影響で外側に拡がることを防止する
ことができると共に、ロッカーアーム本体２全体として
の強度を向上させることができる。

【００２５】次いで、図８は図７の変更例を示す第４の
実施の形態のロッカーアーム本体の要部の断面図であ
る。図８を参照して、本第４の実施の形態が第３の実施
の形態と異なるのは、各折り返し壁３２，３３の折り返
しの起点において、各折り返し壁３２，３３が湾曲部３
９を形成して対応する側壁部１１，１２に連続するよう
にしたことである（図８では折り返し壁３３のみを示し
てある。）。

【００２６】本第４の実施の形態では、下記の利点があ
る。すなわち、プロジェクション溶接により折り返し壁
３２，３３の拡がりを防止されている場合において、折
り返し壁３２，３３の折り返しの中心（起点）において
湾曲部３９の曲げＲを大きくしておいても良くなり、曲
げ加工時の割れ等の発生を防止することができる。次い
で、図９は本発明の第５の実施の形態のロッカーアーム
本体の要部の断面図であある。図９を参照して、本第５
の実施の形態が第１の実施の形態と異なるのは、各折り
返し壁３２，３３の厚みｔ１を各側壁部１１，１２の厚
みｔ２よりも薄くしてあることである（図９では折り返
し壁３のみを示してある。）。

【００２７】本第５の実施の形態では、折り返し壁３
２，３３の厚みを相対的に薄くしてあるので、折り返し
壁３２，３３を容易に折り返して曲げることができる。
また、ロッカーアーム本体２の揺動の先端側の質量を軽
くすることができるので、慣性質量を低減することがで
きる結果、内燃機関の高回転化に寄与することができ
る。

【００２８】本発明は上記各実施の形態に限定されるも
のではなく、本発明の範囲で種々の変更を施すことがで
きる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、バルブステム
を受ける第２の溝形部の隅部に、曲げＲを確保する必要
がないので、バルブステムを支持するための平坦面を広
くできる結果、バルブステムを安定して支持することが
できる。また、折り返し壁の長さの設定により、第２の
溝形部の深さを所望に設定することができ、バルブステ
ムの長尺化を防止することができる。

【００３０】請求項２記載の発明では、ロッカーアーム
本体の幅を絞ることなく簡単な曲げ加工にてバルブステ
ムの左右方向の規制幅を狭めることができるので、バル
ブステムをより安定して支持することができる。請求項
３記載の発明では、折り返し壁がスプリングバック等の
影響で外側に拡がることを防止することができると共
に、全体としての強度を向上さけることができる。

【００３１】請求項４記載の発明では、請求項３のよう
にプロジェクション溶接により折り返し壁の拡がりを防
止されていると、折り返し壁の起点において曲げＲを大
きくしておいても良くなり、曲げ加工時の割れ等の発生
を防止することができる。請求項５記載の発明では、折
り返し壁の厚みを相対的に薄くしてあるので、折り返し
壁を容易に折り返して曲げることができる。また、ロッ
カーアーム本体の揺動の先端側の質量を軽くすることを
通じて、慣性質量を低減することができるので、内燃機
関の高回転化に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のロッカーアームの
取り付け状態を示す概略図である。

【図２】ロッカーアームの斜視図である。

【図３】バルブステム及びロッカーアームの要部の断面
図である。

【図４】ロッカーアーム本体の製造に用いる展開板であ
る。

【図５】（ａ）及び（ｂ）はロッカーアーム本体の製造
工程を順次に示す斜視図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態のロッカーアーム本
体の要部の断面図ある。

【図７】本発明の第３の実施の形態のロッカーアーム本
体の要部の斜視図である。

【図８】本発明の第４の実施の形態のロッカーアーム本
体の要部の正面図である。

【図９】本発明の第５の実施の形態のロッカーアーム本
体の要部の正面図である。

【図１０】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ従来のロッカー
アームの本体のバルブステムを受ける部分の正面図であ
る。

【符号の説明】

１ ロッカーアーム ２ ロッカーアーム本体 ２ａ 主体部 ２ｂ 第１の溝形部 ２ｃ 第２の溝形部 ９ バルブステム １０ 上端 １１ 第１の側壁部 １２ 第２の側壁部 １３ 底壁部 １４ 底壁部 １５ 天壁部 ３２ 第１の折り返し壁 ３３ 第２の折り返し壁 ３４，３５ 内向きフランジ Ａ 展開板 ２７，２８ 第１の折り曲げ線 ３０，３１ 第２の折り曲げ線 ３６，３７ 端面 ３８ プロジェクション溶接部 ｄ 規制する幅

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 和夫 大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋 精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3G016 AA19 BB09 BB18 BB22 BB24 CA01 CA04 CA13 FA07 FA30 GA00 GA01 GA05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】底壁部の両側にプレス成形により折り曲げ
   られた一対の側壁を対向させて上向きに開放する第１の
   溝形部と、 この第１の溝形部の一対の側壁の上端からプレス成形に
   よりそれぞれ外側に折り返された一対の折り返し壁とを
   備え、 第１の溝形部の底壁部を天壁部として、この天壁部と上
   記一対の折り返し壁とでバルブステムを受けるために下
   向きに開放する第２の溝形部を構成することを特徴とす
   るロッカーアーム本体。
2. 【請求項２】上記一対の折り返し壁の下端をそれぞれ内
   向きに折り曲げて形成された一対の内向きフランジをさ
   らに備え、これら内向きフランジの端面間でバルブステ
   ムの左右移動を規制することを特徴とする請求項１記載
   のロッカーアーム。
3. 【請求項３】各側壁と対応する折り返し壁とをプロジェ
   クション溶接してあることを特徴とする請求項１又は２
   記載のロッカーアーム本体。
4. 【請求項４】上記折り返し壁の折り返しの起点では折り
   返し壁が湾曲状をなして対応する側壁に連続しているこ
   とを特徴とする請求項３記載のロッカーアーム。
5. 【請求項５】上記折り返し壁の厚みを側壁の厚みよりも
   薄くしてあることを特徴とする請求項１，２，３又は４
   記載のロッカーアーム本体。