JP2001003715A - ロッカアーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】対向板壁どうしの結合を手間少なく安価にでき
るようにし、ロッカアームの製作コストの低減を図るこ
と。 【解決手段】傾動動作によりシリンダヘッド用バルブ２
の開閉を行うための板金製のロッカアーム３であって、
その本体を、互いに独立した２枚の板材１５，１６から
成形された一対の対向板壁４，５で構成し、前記両対向
板壁４，５それぞれに、掌合部６，７を形成するととも
に、両掌合部６，７どうしを直接または間接に掌合した
状態で、少なくとも一方の対向板壁４の掌合部６からの
アーム部１０により他方の対向板壁５の掌合部７を保持
した構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、傾動動作によりシ
リンダヘッド用バルブの開閉を行うための板金製のロッ
カアームに関する。

【０００２】

【従来の技術】鋳造により形成されたロッカアームは、
重量が重いこと、加工工数が多いこと、コスト高などの
点で改善すべき余地が多い。これに対し、比較的薄い板
材を板金プレス加工で成形してなる、いわゆる板金製の
ロッカアームは、軽量であること、加工工数が少ないこ
と、コスト安であることから、広く採用されつつある。

【０００３】この板金プレス加工によるロッカアームに
あっては、その本体が、例えば、平行に対向した一対の
対向板壁で構成され、その対向板壁の長手方向途中に傾
動支点軸が挿通され、また、両対向板壁それぞれの長手
方向一端側の対向間に傾動動作でバルブを開閉駆動する
バルブ受けが、また、長手方向他端側の対向間にカムに
より駆動されてロッカアームを傾動支点軸を中心に傾動
させるカム受けが配備されたものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、一対の対
向板壁で本体を構成したのは、ロッカアームは、機構的
には、シリンダヘッドのバルブを長期間にわたり高速で
繰り返し正確に開閉させるうえでその傾動動作を保証す
る必要があり、それに耐え得る程度の剛性が要求される
からである。

【０００５】ところで、前記剛性確保のために、ロッカ
アームの本体を一対の対向板壁で構成した場合では、両
対向板壁どうしを結合しておくことが、ロッカアームと
しては、より好ましいことを本発明者らは知見した。そ
こで、両対向板壁どうしを溶接により結合することを考
えたが、こうした溶接作業は、手間がかかり、ロッカア
ームの製作コストが高くつくという課題があった。

【０００６】したがって、本発明は、ロッカアームにお
いて、その本体としての両対向板壁どうしを溶接せずに
結合できるようにして、より好ましい構造とすることを
解決すべき課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のロッカアーム
は、傾動動作によりシリンダヘッド用バルブの開閉を行
うための板金製のロッカアームであって、その本体を、
一対の対向板壁で構成し、前記両対向板壁を、所定の結
合要素により結合した構成とすることにより、両対向板
壁どうしを溶接せずに確実に結合できるようにして上述
の課題を解決している。

【０００８】なお、上記構成において、好ましくは、前
記両対向板壁それぞれが、掌合部を有するとともに、両
掌合部が、前記結合要素により結合されて掌合している
ことである。

【０００９】さらに、好ましくは、前記結合要素を、少
なくとも一方の対向板壁の掌合部に形成したアーム部に
より構成し、他方の対向板壁の掌合部を、前記アーム部
で保持して両掌合部を掌合していることである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の詳細を図面に示される実
施の形態に基づいて説明する。なお、各実施の形態で説
明するロッカアームはセンターピボットタイプである
が、これに限定されるものでは必ずしもなく、エンドピ
ボットタイプのロッカアームにも同様に適用することが
できる。

【００１１】（実施の形態１）以下、図１ないし図５を
参照して、本発明の実施形態１に従うロッカアームにつ
いて説明する。図１は、ロッカアームの側面図、図２
は、図１のロッカアームの斜視図、図３は、図１の分解
平面図、図４は、図１のロッカアームの本体の製作に用
いる板材の展開図、図５は図１のロッカアームの作用図
である。

【００１２】なお、図５において、１はカム、２はバル
ブ、３はロッカアームである。

【００１３】ａ、ロッカアーム３の構造 ロッカアーム３の構造について図１ないし図３を参照し
て説明する。

【００１４】ロッカアーム３は、その本体として、一対
の第１および第２の対向板壁４，５を有する。両対向板
壁４，５は、２枚の独立した板材を板金プレス加工によ
り掌合して成形されており、互いの壁面が平行に対向し
ている。この平行としては、両対向板壁４，５は途中で
屈曲箇所を有するので、互いの壁面が離隔にある状態も
掌合して当接にある状態も含む。また、このロッカアー
ム３においては、全体的にも部分的にも両対向板壁４，
５が平行であることが必ずしも必須的に要求される構造
となるものでない。両対向板壁４，５それぞれの長手方
向中間は、互いに掌合する掌合部６，７を有している。
この実施の形態１における掌合部６，７は、両対向板壁
４，５の長手方向中間とされているが、これに限定され
るものではなく、両対向板壁４，５の任意の箇所でも構
わない。

【００１５】両対向板壁４，５それぞれの長手方向一端
側の間は、少なくともカム受け用のローラ８の幅分、離
隔されている。このローラ８は、カム１が転接するカム
受けとして機能するものである。

【００１６】両対向板壁４，５それぞれの長手方向他端
側の間は、少なくともナット９の大きさ分、対向方向に
離隔されている。ナット９は、ボルト９ａと組み合わせ
られてバルブ２の上端が当接されるバルブ受けとして機
能するものである。

【００１７】第１の対向板壁４は、その掌合部６の下端
部に、結合要素としてアーム状に延びた形状のアーム部
１０を一体に有している。この場合のアーム状の意義
は、狭く限定解釈されるべきではなく、そのアーム幅、
アーム長さ、アーム形状は何でもよい。アーム形状とし
ては、直線的に延びた形状とか、波状形状とか、枝分か
れ形状とか、その形状は、要するに、後述するように、
屈曲されて第２の対向板壁５の掌合部７を保持できる機
能を備えた構造であればそのすべてを含む意義である。
また、アーム部１０の形成位置は、掌合部６の下端部で
あるのが最も好ましいが、これに限定されるものではな
く、両掌合部６，７の掌合状態が保持されればよく、第
１の対向板壁４の任意の箇所でも構わない。

【００１８】実施の形態１においてのアーム部１０は、
第２の対向板壁５の掌合部７の下端部から側面部にかけ
て屈曲成形されて、第２の対向板壁５を保持している。
これにより、両対向板壁４，５は、アーム部１０による
互いの掌合部６，７の掌合状態の保持により、互いに結
合されている。

【００１９】両対向板壁４，５それぞれの一端側の間に
前記ローラ８が、不図示の複数の針状ころおよび支軸１
２を介して取り付けられている。両対向板壁４，５それ
ぞれの他端側の間にナット９が取り付けられている。こ
のナット９は、溶接により取り付けられる。また、ナッ
ト９とボルト９ａは、通常の市販のもので構わないか
ら、これらはバルブ受けとして、安価に構成することが
できる。

【００２０】両対向板壁４，５それぞれの長手方向中間
の取付穴１１に取付筒１３を介して傾動支点軸１４（図
５で示される）が取り付けられる。これによって、両対
向板壁４，５は、傾動支点軸１４を支点として傾動する
ようになっている。傾動支点軸１４は、不図示のシリン
ダヘッド等に支持されている。

【００２１】ｂ、ロッカアーム３の製作方法 図１ないし図３に加え図４を参照してロッカアーム３の
製作方法を説明する。

【００２２】鋼板からプレス加工により図４（ａ）およ
び（ｂ）でそれぞれ示される平面に展開された形状の２
枚の独立した第１および第２の板材１５，１６に打ち抜
く。第１の板材１５は、第１の対向板壁４に、第２の板
材１６は、第２の対向板壁５に、それぞれ、対応する。
つまり、実施の形態１では、２枚の独立した板材１５，
１６の掌合により両対向板壁４，５を製作する。

【００２３】図４（ａ）を参照して、第１の板材１５の
長手方向中間にプレス加工により取付筒１３対応の円穴
１７を開ける。第１の板材１５の一端側にプレス加工に
より支軸１２対応の円穴１８を開ける。図４（ａ）で示
される第１の板材１５は、アーム部１０を有している。

【００２４】図４（ｂ）を参照して、第２の板材１６の
長手方向中間にプレス加工により取付筒１３対応の円穴
１９を開ける。第２の板材１６の一端側にプレス加工に
より支軸１２対応の円穴２０を開ける。図４（ｂ）で示
される第２の板材１６は、アーム部１０を有していな
い。

【００２５】こうして成形された第１および第２板材１
５，１６は、図３で示すような形状にプレス加工されて
第１および第２の対向板壁４，５が成形される。両対向
板壁４，５は互いに長手方向中間それぞれの掌合部６，
７で掌合される。両対向板壁４，５の他端側間にナット
９が溶接により固定される。

【００２６】この掌合状態で第１の対向板壁４の掌合部
６のアーム部１０が第２の対向板壁５の掌合部７側に屈
曲されることで、両対向板壁４，５が結合される。この
結合状態で、焼き入れ硬化などの熱処理が施された後、
両対向板壁４，５一端側に支軸１２とカム受け用ローラ
８とが取り付けられる。両対向板壁４，５中間の円穴１
７，１９に取付筒１３が挿通され、この取付筒１３の両
端が掌合部６，７上に外向きにかしめられる。このかし
め構造により、さらに、両対向板壁４，５間の結合が強
められる。そして、この取付筒１３内に傾動回転軸１４
が挿通される。なお、円穴１７，１８，１９は、ナット
９との位置精度を出すために、ナット溶接、アーム部１
０のかしめ工程後に穴開けを施してもよい。

【００２７】ｃ、ロッカアーム３の作用 図５を参照してロッカアーム３の作用について説明する
と、カム１が回動してカム受け用ローラ８を駆動する
と、ロッカアーム３は傾動支点軸１４を中心にして傾動
し、これによって、ナット９とボルト９ａとの組み合わ
せによるバルブ受けでバルブ２が開閉される。

【００２８】以上のように実施の形態１によれば、両対
向板壁４，５はアーム部１０で結合されているので、両
対向板壁４，５の結合力は高い。したがって、この実施
の形態１のロッカアーム３を、シリンダヘッドのバルブ
２の開閉のために、長期間にわたり高速で繰り返し傾動
させても、その傾動動作は十分に保証される。そのた
め、両対向板壁４，５間をコスト高となる溶接で接合す
る必要がなくなり、その分、コスト低減に寄与できる。
また、その結合要素となるアーム部１０もロッカアーム
３をプレス作業で製作する過程で形成できるから、より
低コストで製作することができる。

【００２９】（実施の形態２）図６ないし図１０を参照
して本発明の実施の形態２に従うロッカアームについて
説明する。図６は、ロッカアームの側面図、図７は、ロ
ッカアームの斜視図、図８は、図７のロッカアームの分
解平面図、図９は、図７のロッカアームの底面側側から
の斜視図、図１０は図９のＡーＡ線に沿い矢印方向から
見た断面図である。これらの図において図１ないし図４
と対応する部分には同一の符号を付している。なお、実
施の形態２で、実施の形態１のロッカアームの作用図は
省略されている。

【００３０】ａ、ロッカアーム３の構造 図６ないし図１０を参照して実施の形態２のロッカアー
ム３においては、第１の対向板壁４の掌合部６に形成さ
れているアーム部１０により、第２の対向板壁５の掌合
部７が保持されている点では、実施の形態１のそれと同
様である。そして、実施の形態２では、実施の形態１と
は異なって、その本体として、ほぼ平行に対向する第１
および第２の対向板壁４，５と、両対向板壁４，５を一
体に接続する接続板壁２１とが、１枚の独立した板材の
屈曲成形により構成されている。

【００３１】両対向板壁４，５それぞれは、長手方向中
間の下半分で互いに掌合する掌合部６，７を有してい
る。

【００３２】それ以外の構成は、実施の形態１と同様で
あるので説明を省略する。

【００３３】ｂ、ロッカアーム３の製作方法 図６ないし図１０を参照してロッカアーム３の製作方法
を説明する。

【００３４】鋼板からプレス加工により実施の形態のロ
ッカアーム３に対応した長手形状の１枚の独立した板材
２２からナット９を抱き込む部分については図９で示す
ように絞り加工し、かつ接続板壁２１を介して両対向板
壁４，５を形成するとともに、この形成に際して、対向
板壁４にアーム部１０を形成してロッカアーム３の本体
が製作される。

【００３５】なお、上記以外は、実施の形態１と同様で
あるので、その説明を省略する。

【００３６】以上のように実施の形態２においても、実
施の形態１と同様の作用効果を有している。

【００３７】（実施の形態３）図１１ないし図１４を参
照して本発明の実施の形態３に従うロッカアームについ
て説明する。図１１は、ロッカアームの側面図、図１２
は、ロッカアームの斜視図、図１３のロッカアームの分
解平面図、図１４は、ロッカアームの本体の製作に用い
る板材の展開図である。これらの図において図１ないし
図４と対応する部分には同一の符号を付している。な
お、実施の形態３で、実施の形態１のロッカアームの作
用図は省略されている。

【００３８】ａ、ロッカアーム３の構造 以下、図１１ないし図１３を参照して実施の形態３のロ
ッカアームの構造について説明する。

【００３９】実施の形態３のロッカアーム３において
は、第１の対向板壁４の掌合部６に形成されているアー
ム部１０により、第２の対向板壁５の掌合部７が保持さ
れている点では、実施の形態１および２のそれらと同様
である。そして、実施の形態３におけるロッカアーム３
では、その本体が、実施の形態１および２とは異なっ
て、長手方向途中で同じ方向に折り返された１枚の板材
により成形された第１および第２の対向板壁４，５を有
している。両対向板壁４，５は、ほぼ平行に対向してい
る。

【００４０】両対向板壁４，５それぞれは、長手方向中
間において、互いに掌合する掌合部６，７を有してい
る。両対向板壁４，５の長手方向一端側（自由端側）に
カム受け用ローラ８が、不図示の針状ころおよび支軸１
２を介して取り付けられ、両対向板壁４，５のねじ切り
された連結部２５にバルブ受け用のねじ軸２６が取り付
けられ、両対向板壁４，５の長手方向中間に取付筒１３
を介して傾動支点軸１４が取り付けられており、長手方
向中間の傾動支点軸１４を支点として傾動するようにな
っている。

【００４１】第１の対向板壁４は、掌合部６の下端部
に、結合要素としてのアーム部１０を有している。この
アーム部１０は、第２の対向板壁５を保持するように、
その掌合部７の下端部から側面部にかけて屈曲成形され
ている。これにより、両対向板壁４，５はその掌合部
６，７のところで互いに結合されている。

【００４２】ｂ、ロッカアーム３の製作方法 図１１ないし図１３に加え図１４を参照してロッカアー
ム３の製作方法を説明する。

【００４３】鋼板からプレス加工により図１４で示され
る平面に展開された形状の１枚の板材２７に打ち抜く。
そして、この打ち抜いた板材２７を、長手方向途中Ｂー
Ｂの箇所で同じ方向に折り返して第１と第２の対向板壁
４，５を形成する。この場合、第１の対向板壁４となる
部分にはアーム部１０を形成する。

【００４４】こうして成形された板材２７は、図１３で
示すような形状に、プレス加工により屈曲形成されて、
両対向板壁４，５が製作される。

【００４５】なお、上記以外は、上述の実施の形態と同
様であるのでその説明を省略する。

【００４６】以上のように実施の形態３においても、上
述の実施の形態と同様の作用効果を有している。

【００４７】なお、本発明は、上述の実施の形態に限定
されるものではない。

【００４８】（１）上述の実施の形態では、アーム部
は、第１の対向板壁に形成されているが、両対向板壁そ
れぞれにアーム部を形成し、一方の対向板壁のアーム部
で他方の対向板壁を保持し、他方のアーム部で一方の対
向板壁を保持するようにしても構わない。

【００４９】（２）上述の実施の形態では、アーム部
は、第１の対向板壁に１つだけ形成されているが、第１
の対向板壁に、複数、形成されても構わない。もちろ
ん、第２の対向板壁にも、複数、形成されても構わな
い。

【００５０】（３）上述の実施の形態では、アーム部
は、対向板壁に一体に形成されているが、対向板壁とは
別体構成としたアーム部とし、この別体構成のアーム部
で両対向板壁を結合しても構わない。

【００５１】（４）上述の実施の形態では、両対向板壁
の掌合部どうしは、直接、アーム部で掌合されている
が、この直接の掌合に限定されるものではなく、この掌
合部間に介在物を介在させた状態として、アーム部によ
り対向板壁の掌合部どうしを間接に掌合させる場合も含
む。したがって、請求項にいう掌合は、この直接の場合
も、間接の場合も含む。

【００５２】

【発明の効果】（１）本発明第１のロッカアームは、そ
の本体としての一対の対向板壁を、所定の結合要素によ
り結合しているので、バルブ開閉のための傾動動作を行
うに際し、一対の対向板壁の傾動動作に対する協同性が
より高まる結果、剛性を高めるために一対の対向板壁構
成としたその特徴構成をより一層発揮することが可能と
なり、ロッカアームとしては、より好ましい構造とな
る。しかも、本発明第１のロッカアームは、一対の対向
板壁を溶接等で結合するものでないから、その製作に手
間もコストも少なくて済むロッカアームとなる。

【００５３】本発明第１のロッカアームをさらに、前記
一対の対向板壁それぞれに掌合部を形成し、両掌合部を
前記結合要素により結合して掌合した構造とした場合
は、両掌合部間が空間を介在して離隔していないため、
前記一対の対向板壁におけるバルブ開閉のための傾動動
作における前記協同性が、より一層高まり、ロッカアー
ムとしてはさらに好ましい構造となる。

【００５４】本発明第１のロッカアームをさらにまた、
結合要素を、少なくとも一方の対向板壁の掌合部に形成
したアーム部により構成し、他方の対向板壁の掌合部
を、アーム部で保持して両掌合部を掌合した構造とした
場合は、板金プレス加工における一連の工程でアーム部
を折り曲げ成形するなどして両対向板壁を結合できるの
で、ロッカアームの製作コストの一層の低減を図れる。

【００５５】（２）本発明第２のロッカアームは、本体
として、２枚の独立した板材を掌合してなる一対の対向
板壁を有し、少なくとも一方の対向板壁からのアーム部
により他方の対向板壁を保持できるので、溶接等で結合
する必要がなくなり、製作コストの低減を図れるととも
に、両対向板壁を確実に結合できてロッカアームとして
より好ましい構造となる。

【００５６】（３）本発明第３のロッカアームは、その
本体として、１枚の板材を掌合してなる一対の対向板壁
を有し、少なくとも一方の対向板壁からのアーム部によ
り他方の対向板壁を保持したので、溶接等で結合する必
要がなくなり、製作コストの低減を図れるとともに、両
対向板壁を確実に結合できロッカアームとしてより好ま
しい構造となる。

【００５７】（４）本発明第４のロッカアームは、その
本体として、１枚の板材を長手方向途中で同じ方向に折
り返して長手方向で対向する一対の対向板壁を有し、少
なくとも一方の対向板壁からのアーム部により他方の対
向板壁を保持したので、溶接等で結合する必要がなくな
り、製作コストの低減を図れるとともに、両対向板壁を
確実に結合できロッカアームとしてより好ましい構造と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１にかかるロッカアームの側
面図

【図２】図１のロッカアームの斜視図

【図３】図１の分解平面図

【図４】図１のロッカアームの本体の製作に用いる板材
の展開図

【図５】図１のロッカアームの作用図

【図６】本発明の実施形態２にかかるロッカアームの側
面図

【図７】図６のロッカアームの斜視図

【図８】図６のロッカアームの分解平面図

【図９】図７のロッカアームの底面側側からの斜視図

【図１０】図９のＡーＡ線に沿い矢印方向から見た断面
図

【図１１】本発明の実施形態３にかかるロッカアームの
側面図

【図１２】図１０のロッカアームの斜視図

【図１３】図１０のロッカアームの分解平面図

【図１４】図１０のロッカアームの本体の製作に用いる
板材の展開図

【符号の説明】

１ カム ２ バルブ ３ ロッカアーム ４ 第１の対向板壁 ５ 第２の対向板壁 ６ 掌合部 ７ 掌合部 ８ ローラ ９ ナット １０ アーム部 １２ 支軸 １３ 取付筒

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 傾動動作によりシリンダヘッド用バルブ
   の開閉を行うための板金製のロッカアームであって、 その本体を、一対の対向板壁で構成し、前記両対向板壁
   を、所定の結合要素により結合した、ことを特徴とする
   ロッカアーム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のロッカアームにおい
   て、 前記両対向板壁それぞれが、掌合部を有するとともに、 両掌合部が、前記結合要素により結合されて掌合してい
   る、 ことを特徴とするロッカアーム。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のロッカアームにおい
   て、 前記結合要素を、少なくとも一方の対向板壁の掌合部に
   形成したアーム部により構成し、 他方の対向板壁の掌合部を、前記アーム部で保持して両
   掌合部を掌合した、 ことを特徴とするロッカアーム。
4. 【請求項４】 傾動動作によりシリンダヘッド用バルブ
   の開閉を行うための板金製のロッカアームであって、 その本体として、２枚の独立した板材を掌合してなる一
   対の対向板壁を有し、 前記両対向板壁どうしを掌合した状態で、少なくとも一
   方の対向板壁のアーム部により他方の対向板壁を保持し
   た、 ことを特徴とするロッカアーム。
5. 【請求項５】 傾動動作によりシリンダヘッド用バルブ
   の開閉を行うための板金製のロッカアームであって、 その本体として、１枚の板材を折り曲げ掌合してなる一
   対の対向板壁を有し、 前記両対向板壁どうしを掌合した状態で、少なくとも一
   方の対向板壁のアーム部により他方の対向板壁を保持し
   た、 ことを特徴とするロッカアーム。
6. 【請求項６】請求項４または５に記載のロッカアームに
   おいて、 前記両対向板壁それぞれの一端側に、バルブ受けとなる
   ナットを溶接により固定した、ことを特徴とするロッカ
   アーム。
7. 【請求項７】 傾動動作によりシリンダヘッド用バルブ
   の開閉を行うための板金製のロッカアームであって、 その本体として、１枚の板材を長手方向途中で同じ方向
   に折り返してなる一対の対向板壁を有し、 前記両対向板壁どうしを掌合した状態で、少なくとも一
   方の対向板壁のアーム部により他方の対向板壁を保持し
   た、 ことを特徴とするロッカアーム。
8. 【請求項８】 請求項４ないし７いずれかに記載のロッ
   カアームにおいて、 前記両対向板壁それぞれは、対向方向に貫通する貫通孔
   を有し、 前記両貫通孔に傾動支点軸の取付筒を介装し、 この取付筒の両端それぞれを、対応する対向板壁上に外
   向きにかしめた、 ことを特徴とするロッカアーム。