JP2001059407A - 板金製ロッカーアーム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 重量の増大を防止しつつ、アジャストねじ１
０とねじ孔９ａとの螺合部の強度向上を図る。 【解決手段】 １枚の金属板にプレス加工を施す事で、
ロッカーアーム本体１５を造る。このロッカーアーム本
体１５に設けた連結部１６ｂに、ナットプレート１８を
重ね合わせて溶接又はろう付けにより固定する。そし
て、溶接又はろう付け後に、これら連結部１６ｂとナッ
トプレート１８とに掛け渡して、ねじ孔９ａを形成す
る。このナットプレート１８に、アジャストねじ１０を
介して加わる力は、このナットプレート１８を上記連結
部１６ｂに押し付ける方向に作用する。従って、溶接又
はろう付け部２０に大きな力が加わる事はない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エンジンの動弁
機構に組み込み、カムシャフトの回転を弁体（吸気弁及
び排気弁）の往復運動に変換する為のロッカーアームの
うち、金属板にプレス加工を施す事により造る板金製ロ
ッカーアーム及びその製造方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】レシプロエンジン（往復ピストンエンジ
ン）には、一部の２サイクルエンジンを除き、クランク
シャフトの回転と同期して開閉する吸気弁及び排気弁を
設けている。この様なレシプロエンジンでは、上記クラ
ンクシャフトの回転と同期して（４サイクルエンジンの
場合には１／２の回転速度で）回転するカムシャフトの
動きを、ロッカーアームにより、上記吸気弁及び排気弁
に伝達し、これら吸気弁及び排気弁を軸方向に亙り往復
運動させる。

【０００３】従来は、この様なエンジンの動弁機構に組
み込むロッカーアームを、鋳造品（鋳鉄品或はアルミニ
ウムダイキャスト品）とする事が一般的であった。とこ
ろが、鋳造品は重量が嵩んだり（鋳鉄品の場合）、或は
十分な強度を確保する為には容積が嵩張る（アルミニウ
ムダイキャスト品の場合）。又、一般的にはロストワッ
クス法により造る為、製造コストが嵩む事も避けられな
い。この為に近年、鋼板等の金属板にプレス加工を施す
事により上記ロッカーアームを造る事が考えられ、一部
で実施されている。更に、この様な板金製ロッカーアー
ムの一種として、隣接する部材との位置関係を微調節す
べく、一部に形成したねじ孔にアジャストねじを螺合自
在とした構造も、例えば特開平７−１５０９０９号公報
に記載されている様に、従来から知られている。

【０００４】図５〜７は、この特開平７−１５０９０９
号公報に記載されている従来構造の第１例を示してい
る。このロッカーアーム１は、金属材にプレス加工を施
す事により造られ、互いにほぼ平行な１対の側壁部２、
２と、これら両側壁部２、２の長さ方向一端部（図５〜
７の右端部）で幅方向一端縁（図５の上端縁）同士を連
結するねじ板部３とを備える。即ち、本例の場合には、
金属板を打ち抜く事で、図７に示す様な、１対の側壁部
２、２とこれら両側壁部２、２同士を連続させるねじ板
部３とを形成した後、これら両側壁部２、２を図７の手
前側に向けそれぞれ直角に折り曲げる。又、上記両側壁
部２、２の長さ方向他端部（図５〜６の左端部）同士の
間に、金属板製のバルブ係合部４を掛け渡し、このバル
ブ係合部４の両端部と上記各側壁部２、２とを溶接し
て、図５〜６に示す様なロッカーアーム１とする。又、
これら両側壁部２、２の中間部同士の間には枢軸５を掛
け渡し、この枢軸５の中間部周囲にローラ７を、ニード
ル軸受６を介して回転自在に支持している。又、上記ね
じ板部３の中央部には短円筒部８を、バーリング加工に
より形成し、この短円筒部８の内周面にねじ孔９を形成
している。

【０００５】上述の様なロッカーアーム１及びローラ７
等をエンジンに組み込んだ状態では、上記ねじ孔９にア
ジャストねじ１０を螺合させ、このアジャストねじ１０
の基端部（図５の下端部）を、図示しない球面受に突き
当てる。一方、上記バルブ係合部４の片面（図５の下
面）には、吸気弁或は排気弁である弁体１１の基端面
（図５の上端面）を突き当てている。この弁体１１は、
バルブスプリング１２により閉鎖方向（図５の上方向）
に付勢しており、上記ロッカーアーム１の揺動変位に伴
って、上記バルブスプリング１２の弾力に抗して、開放
方向に変位する。更に、上記ローラ７の外周面にはカム
１３を、上記球面受及び弁体１１と反対側で対向させて
いる。エンジンの運転時には、上記カム１３の回転に伴
って上記ロッカーアーム１が、上記アジャストねじ１０
と球面受との突き当て部を中心として揺動変位し、上記
弁体１１を往復移動させる。上記アジャストねじ１０
は、この様に機能するロッカーアーム１と球面受との位
置関係を正規なものにする為に使用する。

【０００６】上述の図５〜７に示した従来構造の第１例
の場合には、ねじ板部３と１対の側壁部２、２とを一体
とすると共に、バルブ係合部４は別体のものを後から溶
接する様にしている。これに対して、前記特開平７−１
５０９０９号公報には、図８に示す様に、バルブ係合部
４と１対の側壁部２、２とを一体とすると共に、ねじ板
部３は別体のものを後から溶接する構造、図９に示す様
に、ねじ板部３及びバルブ係合部４を何れも別体とし、
後から溶接する構造も記載されている。更には、図１０
に示す様に、ねじ板部３及びバルブ係合部４と１対の側
壁部２、２とを一体とする構造も記載されている。何れ
にしても、アジャストねじ１０を螺合させる為のねじ孔
９は、各ねじ板部３の中央部にバーリング加工により形
成した短円筒部８の内周面に形成している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した様な従来構造
の場合、ロッカーアーム１の軽量化を図りつつ、アジャ
ストねじ１０を螺合させる為のねじ孔９の強度を確保す
る事が難しい。即ち、バーリング加工により短円筒部８
を形成する場合、この短円筒部８の高さはその内径によ
り、その厚さは上記ロッカーアーム１を構成する金属板
の厚さにより、それぞれ制限を受ける。上記ねじ孔９と
アジャストねじ１０との螺合部の強度を確保する為に
は、このねじ孔９を形成する上記短円筒部８の高さ並び
に厚さを大きくする必要があるが、上述の様な理由で、
ロッカーアーム１の軽量化を考慮した場合には、上記螺
合部の強度を確保する事が難しい。即ち、上記高さを大
きくすべく、上記短円筒部８の直径を大きくすると、上
記ロッカーアーム１の幅並びに上記アジャストねじ１０
の直径が必要以上に大きくなる。又、上記厚さを大きく
すべく、上記金属板の厚さを大きくすると、上記ロッカ
ーアーム１全体の厚さが必要以上に大きくなる。何れ
も、このロッカーアームの軽量化の妨げになる為、好ま
しくない。本発明の板金製ロッカーアーム及びその製造
方法は、上述の様な不都合を解消すべく発明したもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の板金製ロッカー
アーム及びその製造方法のうち、請求項１に記載した板
金製ロッカーアームは、１枚の金属材にプレス加工を施
す事により造られ、互いにほぼ平行な１対の側壁部と、
これら両側壁部の幅方向一端縁同士を連結する連結部と
を備えるロッカーアーム本体と、このロッカーアーム本
体を構成する連結部の一部に重ね合わされた状態で、溶
接又はろう付けによりこのロッカーアーム本体に対し結
合固定された補助部材とから成り、この補助部材と上記
連結部とに掛け渡す状態でねじ孔を形成している。又、
請求項３に記載した板金製ロッカーアームの製造方法
は、上記ロッカーアーム本体の連結部に補助部材を溶接
又はろう付け固定した後、これら連結部と補助部材とに
掛け渡す状態でねじ孔を形成する。

【０００９】

【作用】上述の様な構成を有する本発明の板金製ロッカ
ーアーム及びその製造方法によれば、ロッカーアームを
構成する金属板の厚さやねじ孔の直径に関係なく、この
ねじ孔の長さ並びにこのねじ孔の外径側に存在する金属
部の厚さを確保できる。この為、板金製ロッカーアーム
の軽量化と、ねじ孔とアジャストねじとの螺合部の強度
の向上とを図れる。又、請求項３に記載した板金製ロッ
カーアームの製造方法によれば、ねじ孔の精度を確保し
て、高品質の、アジャストねじを備えた板金製ロッカー
アームを実現できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１〜２は、請求項１、３に対応
する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本発
明の板金製ロッカーアーム１４は、炭素鋼板等、互いに
同種の金属板により造られたロッカーアーム本体１５
と、補助部材であるナットプレート１８とから成る。こ
のうちのロッカーアーム本体１５は、１枚の金属材にプ
レス加工を施す事により造られ、互いにほぼ平行な１対
の側壁部２ａと、これら両側壁部２ａの幅方向一端縁
（図１の下端縁）同士を連結する連結部１６ａ、１６ｂ
とを備える。

【００１１】上記ロッカーアーム本体１５を造る場合に
は、先ず、前述の図１０に示した従来構造の第４例の場
合と同様に、金属板をプレスにより打ち抜き加工して、
１対の側壁部２ａの幅方向一端縁の両端部同士を上記各
連結部１６ａ、１６ｂにより連結させた素材を造る。そ
の後、この素材を、これら各連結部１６ａ、１６ｂと上
記各側壁部２ａとの連続部分で、同方向に直角に折り曲
げて、図１に示す様なロッカーアーム本体１５とする。
尚、上記各側壁部２ａの中間部で互いに整合する位置に
は、ローラ７を支持する為の枢軸５（図５参照）の両端
部を支持する為の円孔１７を形成する。又、上記各連結
部１６ａ、１６ｂのうち、一端側（図１の右側）の連結
部１６ａは、弁体１１（図４〜５参照）の基端部を突き
当てる為のバルブ係合部としている。これに対して、他
端側（図１の左端側）の連結部１６ｂは、アジャストね
じ１０（図４〜５参照）を螺合させる為のねじ板部とし
ている。

【００１２】上記連結部１６ｂをねじ板部とすべく、本
発明の場合には、この連結部１６ｂに上記ナットプレー
ト１８を重ね合わせ、溶接又はろう付けにより上記この
ロッカーアーム本体１５に対し結合固定している。そし
て、上記ナットプレート１８と上記連結部１６ｂとに掛
け渡す状態で、アジャストねじ１０を螺合させる為のね
じ孔９ａを形成している。このねじ孔９ａは、上記ロッ
カーアーム本体１５の連結部１６ｂに上記ナットプレー
ト１８を溶接又はろう付け固定した後、これら連結部１
６ｂとナットプレート１８とに掛け渡す状態で形成す
る。

【００１３】上述の様な構成を有する本発明の板金製ロ
ッカーアームによれば、ロッカーアーム本体１５を構成
する金属板の厚さやねじ孔９ａの直径に関係なく、この
ねじ孔９ａの長さ並びにこのねじ孔９ａの外径側に存在
する金属部の厚さを確保できる。即ち、上記ナットプレ
ート１８の厚さを大きくする事で、上記ねじ孔９ａの長
さを確保でき、このナットプレート１８の外径を大きく
する事で、このねじ孔９ａの外径側に存在する金属部の
厚さを確保できる。上記ナットプレート１８の厚さや外
径を大きくする事に伴う重量増大は限られたものであ
り、殆ど問題とはならない。この為、板金製ロッカーア
ームの軽量化と、上記ねじ孔９ａとアジャストねじ１０
との螺合部の強度の向上とを図れる。又、上記ねじ孔９
ａを、上記連結部１６ｂとナットプレート１８との溶接
又はろう付け後に形成する為、このねじ孔９ａの精度を
確保して、高品質の、アジャストねじ１０を備えた板金
製ロッカーアームを実現できる。

【００１４】次に、図３〜４は、請求項１〜３に対応す
る、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の
場合には、補助部材であるナットプレート１８を、ねじ
孔９ａに螺合したアジャストねじ１０に加わるスラスト
荷重に基づいて、連結部１６ｂに押し付けられる側に固
定している。即ち、板金製ロッカーアーム１４ａを組み
込んだエンジンの運転時に、この板金製ロッカーアーム
１４ａには、カム１３（図５参照）からこの板金製ロッ
カーアーム１４ａの中間部に、図４の矢印α方向の力が
加わる。そして、この力の反作用として、弁体１１から
連結部１６ａに矢印β方向の力が、図示しない球面受か
ら上記アジャストねじ１０に矢印γ方向の力が、それぞ
れ上記カム１３から加わる力とは反対方向に加わる。

【００１５】本例の場合、このうちの矢印γ方向の力に
基づいて、上記ナットプレート１８と螺合した上記アジ
ャストねじ１０が、このナットプレート１８を上記連結
部１６ｂに押し付ける様にしている。言い換えれば、こ
の連結部１６ｂに対して上記ナットプレート１８を、上
記球面受を設けた側に固定している。従って、上記矢印
γ方向の力は、この連結部１６ｂにより支承されて、こ
の連結部１６ｂと上記ナットプレート１８とを固定して
いる溶接部又はろう付け部２０に加わる事はない。この
為、この溶接部又はろう付け部２０に大きな力が加わる
事を防止して、長期間に亙る使用によっても、この溶接
部又はろう付け部２０に亀裂等の損傷が発生する事を確
実に防止できる。尚、実際の場合、上記アジャストねじ
１０の先端部で上記連結部１６ｂから突出した部分に
は、ロックナット１９を螺合・緊締して、上記アジャス
トねじ１０の位置が不用意に動く事を防止している。

【００１６】

【発明の効果】本発明の板金製ロッカーアーム及びその
製造方法は、以上に述べた通り構成され作用するので、
軽量化と耐久性の確保との両立を図って、アジャストね
じを備えた板金製ロッカーアームを組み込んだエンジン
の性能向上に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す側面図。

【図２】図１のＡ部拡大断面図。

【図３】本発明の実施の形態の第２例を示す側面図。

【図４】第２例の使用時に各部に加わる力の状態を示す
側面図。

【図５】従来構造の第１例を示す切断側面図。

【図６】同じく底面図。

【図７】同じく構成部材の展開図。

【図８】従来構造の第２例を示す、図７と同様の図。

【図９】同第３例を示す、図７と同様の図。

【図１０】同第４例を示す、図７と同様の図。

【符号の説明】

１ ロッカーアーム ２、２ａ 側壁部 ３ ねじ板部 ４ バルブ係合部 ５ 枢軸 ６ ニードル軸受 ７ ローラ ８ 短円筒部 ９、９ａ ねじ孔 １０ アジャストねじ １１ 弁体 １２ バルブスプリング １３ カム １４、１４ａ 板金製ロッカーアーム １５ ロッカーアーム本体 １６ａ、１６ｂ 連結部 １７ 円孔 １８ ナットプレート １９ ロックナット ２０ 溶接又はろう付け部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １枚の金属材にプレス加工を施す事によ
   り造られ、互いにほぼ平行な１対の側壁部と、これら両
   側壁部の幅方向一端縁同士を連結する連結部とを備える
   ロッカーアーム本体と、このロッカーアーム本体を構成
   する連結部の一部に重ね合わされた状態で、溶接又はろ
   う付けによりこのロッカーアーム本体に対し結合固定さ
   れた補助部材とから成り、この補助部材と上記連結部と
   に掛け渡す状態でねじ孔を形成した板金製ロッカーアー
   ム。
2. 【請求項２】 補助部材は、ねじ孔に螺合したアジャス
   トねじに加わるスラスト荷重に基づいて連結部に押し付
   けられる側に固定されている、請求項１に記載した板金
   製ロッカーアーム。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載した板金製
   ロッカーアームの製造方法であって、ロッカーアーム本
   体の連結部に補助部材を溶接又はろう付け固定した後、
   これら連結部と補助部材とに掛け渡す状態でねじ孔を形
   成する、板金製ロッカーアームの製造方法。