JP2001065315A

JP2001065315A - 板金製ロッカーアーム

Info

Publication number: JP2001065315A
Application number: JP24113699A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Yamamoto; 敏之山本
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 1999-08-27
Publication date: 2001-03-13

Abstract

(57)【要約】【課題】主体１０ｂと補助板１１ｃとの位置決めが容
易で、しかもバルブ係合部５ｃの幅Ｗ_5cを確保しつつ軽
量化を図れる構造を実現する。【解決手段】上記主体１０ｂを構成する１対の側壁部
１２ｂ、１２ｂの幅方向端縁部に折れ曲がり部２１、２
１を形成する。上記補助板１１ｃの片面で上記バルブ係
合部５ｃと反対側の面の両端縁部を、上記各折れ曲がり
部２１、２１に突き当てた状態で、上記主体１０ｂと補
助板１１ｃとを溶接又はろう付けする。

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、図３に示す様なロッカーアーム１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】この従来構造の第１例のロッカーアーム１
は、鉄、アルミニウム合金、マグネシウム合金等の金属
をダイキャスト成形する事により一体に造られており、
長さ方向（図３の左右方向）中間部に設けたローラ収納
部２内にローラ３を、枢軸４により回転自在に支持した
状態で設けている。又、上記ロッカーアーム１の長さ方
向一端部（図３の左端部）はバルブ係合部５とし、他端
部（図３の右端部）には球状凹部６を形成している。

【０００４】上述の様なロッカーアーム１及びローラ３
等をエンジンに組み込んだ状態では、上記球状凹部６に
図示しないラッシュアジャスタの先端部を突き当てる。
一方、上記バルブ係合部５の片面（図３の下面）には、
吸気弁或は排気弁である弁体７の基端面（図３の上端
面）を突き当てている。この弁体７は、バルブスプリン
グ８により閉鎖方向（図３の上方向）に付勢しており、
上記ロッカーアーム１の揺動変位に伴い、上記バルブス
プリング８の弾力に抗して、開放方向（図３の下方向）
に変位する。更に、上記ローラ３の外周面にはカム９
を、上記ラッシュアジャスタ及び弁体７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９の回転
に伴って上記ロッカーアーム１が、上記球状凹部６に対
するラッシュアジャスタの突き当て部を中心として揺動
変位し、上記弁体７を往復移動させる。

【０００５】上述の様な従来から一般的に使用されてい
た、金属を鋳造して成るロッカーアーム１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
には容積が嵩張ったり（アルミニウムダイキャスト品の
場合）、或は高価（マグネシウム合金のダイキャスト品
の場合）であった。又、一般的にはロストワックス法に
より造る為、何れの場合も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。この様な板金製のロッカーアー
ムが、例えば特開平５−１７９９０７号公報に記載され
ている様に、従来から知られている。

【０００６】図４〜７は、この特開平５−１７９９０７
号公報に記載されている従来構造の第２例を示してい
る。このロッカーアーム１ａは、炭素鋼板の如き同種の
金属板により互いに別体に構成した、主体１０と補助板
１１とを互いに溶接又はろう付けにより結合固定する事
で造られている。このうちの主体１０は、上記金属板に
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１２、１２と、これら両側壁部１２、１２の
長さ方向一端部（図４〜６の右端部）でこれら両側壁部
１２、１２の幅方向一端縁（図４、６、７の下端縁）同
士を連結する連結部１３とを設けたものである。言い換
えれば、上記両側壁部１２、１２は、この連結部１３の
幅方向両端縁から同方向に折れ曲がって、互いに平行に
配置されている。そして、上記連結部１３の中央部を、
上記両側壁部１２、１２と同じ側に向けドーム状に膨ら
ませて膨出部１４とし、この膨出部１４の内面を球状凹
部６ａとしている。

【０００７】又、上記補助板１１は、湾曲した主板部１
５と、この主板部１５の両端部から同方向に折れ曲がっ
た突き当て板部１６、１６とから成る。この様な補助板
１１は、これら各突き当て板部１６、１６の外側面を上
記各側壁部１２、１２の長さ方向他端部（図４〜６の左
端部）内側面に突き当てた状態で、上記各突き当て板部
１６、１６と上記各側壁部１２、１２とを溶接又はろう
付けする事により、上記主体１０に対し結合固定する。
この状態で上記補助板１１は、上記主体１０を構成する
１対の側壁部１２、１２の長さ方向他端部同士の間に掛
け渡された状態となり、上記主板部１５の片面（図４、
６の下面）で上記両突き当て板部１６、１６同士の間部
分を、凸曲面であるバルブ係合部５ａとする。

【０００８】上述の様なロッカーアーム１ａの使用時に
は、上記両側壁部１２、１２の中間部に形成した、互い
に同心の円孔１７に枢軸４の両端部を嵌合固定する事
で、この枢軸４を上記両側壁部１２、１２同士の間にを
掛け渡す。そして、この枢軸４の中間部周囲にローラ３
を、ニードル軸受１８を介して回転自在に支持する。こ
の様な板金製のロッカーアーム１ａも、前述の図３に示
した様な、鋳造により造られたロッカーアーム１と同様
にエンジンに組み込んで、カム９の回転運動を弁体７の
往復運動に変換する。

【０００９】又、図８は、前記特開平５−１７９９０７
号公報に記載された、従来構造の第３例を示している。
この第３例のロッカーアーム１ｂの場合には、補助板１
１ａの両端部をクランク型に折り曲げて、それぞれ係止
段部１９、１９を形成している。そして、この係止段部
１９、１９を１対の側壁部１２、１２の幅方向端縁に突
き当てた状態で、上記補助板１１ａと主体１０とを溶接
し、上記ロッカーアーム１ｂとしている。

【００１０】更に、図９は、やはり上記特開平５−１７
９９０７号公報に記載された、従来構造の第４例を示し
ている。この第４例のロッカーアーム１ｃの場合には、
主体１０ａを構成する１対の側壁部１２ａ、１２ａの長
さ方向端縁の互いに整合する位置にそれぞれ切り欠き２
０、２０を形成し、これら両切り欠き２０、２０に補助
板１１ｂの両端部を嵌合させた状態で、この補助板１１
ｂと上記主体１０ａとを溶接し、上記ロッカーアーム１
ｃとしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の、金属
板にプレス加工を施す事により造るロッカーアーム１
ａ、１ｂ、１ｃのうち、図４〜７に示したロッカーアー
ム１ａの場合には、主体１０に対する補助板１１の位置
決めが面倒で、製造コストが嵩む。又、図４〜７に示し
たロッカーアーム１ａ並びに図８に示したロッカーアー
ム１ｂの場合には、バルブ係合部５ａの幅Ｗ_5aを確保し
にくい。即ち、図４〜７に示したロッカーアーム１ａの
場合には、補助板１１の両端部に形成した１対の突き当
て板部１６、１６同士の間が、図８に示したロッカーア
ーム１ｂの場合には、補助板１１ａの両端部に形成した
係止段部１９、１９同士の間が、それぞれ上記バルブ係
合部５ａとなる。従って、このバルブ係合部５ａの幅Ｗ
_5aは、１対の側壁部１２、１２の間隔から、上記補助板
１１、１１ａを構成する金属板の厚さの２倍を引いたも
のとなる。この為、上記バルブ係合部５ａの幅Ｗ_5aを確
保する為には、上記１対の側壁部１２、１２の間隔を大
きくしなければならず、ロッカーアーム１ａ、１ｂが必
要以上に大型化する原因となる。必要以上の大型化は、
ロッカーアーム１ａ、１ｂの慣性質量の増大に結び付
き、このロッカーアーム１ａ、１ｂを組み込んだエンジ
ンの出力増大を行ないにくくする為、好ましくない。

【００１２】一方、図９に示したロッカーアーム１ｃの
場合には、上述の様な不都合がない代わりに、主体１０
ａと補助板１１ｂとの組み合わせ作業が難しく、これら
両部材１０ａ、１１ｂ同士の平行度が不良になる可能性
があるだけでなく、強度を確保する事が難しい。即ち、
この補助板１１ｂの両端部は、各側壁部１２ａ、１２ａ
の長さ方向端縁部に形成した切り欠き２０、２０にがた
つきなく挿入した状態で、上記各側壁部１２ａ、１２ａ
に溶接する必要がある。この様に補助板１１ｂの両端部
を切り欠き２０、２０に挿入する作業は面倒で、上記ロ
ッカーアーム１ｃの製造コストが嵩む原因となる。又、
上記各切り欠き２０、２０を形成する分、上記各側壁部
１２ａ、１２ａの強度が低下する為、必要な強度を確保
する為には、これら各側壁部１２ａ、１２ａの厚さを大
きくする等の必要が生じ、ロッカーアーム１ｃの慣性質
量が増大する原因となる。本発明の板金製ロッカーアー
ムは、上述の様な事情に鑑みて発明したものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の板金製ロッカー
アームは、前述した従来構造の板金製ロッカーアームと
同様に、金属板により互いに別体として構成した主体と
補助板とを、互いに溶接又はろう付けにより結合固定す
る事で構成される。このうちの主体は、上記金属板にプ
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、これら両側壁部の長さ方向一端部でこれら
両側壁部の幅方向一端縁同士を連結する連結部とを設け
たものである。又、上記補助板は、上記主体を構成する
１対の側壁部の長さ方向他端部同士の間に掛け渡されて
いる。特に、本発明の板金製ロッカーアームに於いて
は、上記１対の側壁部の長さ方向他端部の幅方向片端縁
部に、互いに近づく方向に折れ曲がった折れ曲がり部が
形成されている。そして、上記補助板は、使用時に弁体
或はラッシュアジャスタ等の他の部材の端部を突き当て
る面と反対側の面の両端縁寄り部分をこれら両折れ曲が
り部に当接させた状態で、上記主体に対し溶接又はろう
付けにより結合固定されている。

【００１４】

【作用】上述の様な構成を有する本発明のロッカーアー
ムによれば、補助板を両折れ曲がり部に当接させる事
で、主体に対するこの補助板の位置決めを容易に行なえ
る。使用時に弁体或はラッシュアジャスタ等の他の部材
の端部を突き当てる面は、上記各折れ曲がり部に当接す
る面と反対側の面であるから、上記補助板は、全幅に亙
り上記他の部材の端部を突き当てる為に利用できる。こ
の為、組立作業を面倒にしたり、重量を増大させたり、
更には強度を低下させたりする事なく、上記補助板の片
面で他の部材を突き当てる部分の幅を十分に確保でき
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１〜２は、本発明の実施の形態
の１例を示している。本例のロッカーアーム１ｄは、前
述の特開平５−１７９９０７号公報に記載されている従
来構造の第２例の場合と同様に、炭素鋼板の如き同種の
金属板により互いに別体に構成した、主体１０ｂと補助
板１１ｃとを互いに溶接又はろう付けにより結合固定す
る事で造られている。このうちの主体１０ｂは、上記金
属板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１２ｂ、１２ｂと、これら両側壁部１
２ｂ、１２ｂの長さ方向一端部（図１の右端部）でこれ
ら両側壁部１２ｂ、１２ｂの幅方向一端縁（図１の下端
縁）同士を連結する連結部１３とを設けたものである。
そして、上記連結部１３の中央部を、上記両側壁部１２
ｂ、１２ｂと同じ側に向けドーム状に膨らませて膨出部
１４とし、この膨出部１４の内面を球状凹部６ａ（図５
〜７参照）としている。

【００１６】特に、本例のロッカーアーム１ｄの場合に
は、上記１対の側壁部１２ｂ、１２ｂの長さ方向他端部
の幅方向他端縁部（図１の左端上端縁部）に、互いに近
づく方向に折れ曲がった、１対の折れ曲がり部２１、２
１を形成している。そして、これら両折れ曲がり部２
１、２１の内面（上記各側壁部１２ｂ、１２ｂ側の面
で、図１〜２の下面）に、上記補助板１１ｃの片面（図
１〜２の上面）両端部を突き当てた状態で、この補助板
１１ｃを上記主体１０ｂに対し、溶接又はろう付けによ
り結合固定している。尚、この補助板１１ｃは、この片
面側が凹面となり、他面（図１〜２の下面）側が凸面と
なる方向に湾曲させて、この他面部分をバルブ係合部５
ｃとしている。上記ロッカーアーム１ｄの使用時にこの
バルブ係合部５ｃには、弁体７（図３）の基端部を突き
当てる。

【００１７】上述の様な本例のロッカーアーム１ｄの使
用時には、上記両側壁部１２ｂ、１２ｂの中間部に形成
した、互いに同心の円孔１７に枢軸４の両端部を嵌合固
定する事で、この枢軸４を上記両側壁部１２ｂ、１２ｂ
同士の間に掛け渡す。そして、この枢軸４の中間部周囲
にローラ３を、ニードル軸受１８（図６）を介して回転
自在に支持している。この様な板金製のロッカーアーム
１ｄも、前述の図３に示した様な、鋳造により造られた
ロッカーアーム１と同様にエンジンに組み込んで、カム
９の回転運動を弁体７の往復運動に変換する。

【００１８】特に、本例のロッカーアーム１ｄによれ
ば、上記バルブ係合部５ｃを構成する為の補助板１１ｃ
の片面両端縁部を、上記各折れ曲がり部２１、２１に当
接させる事で、上記主体１０ｂに対する上記補助板１１
ｃの位置決めを容易に行なえる。又、上記ロッカーアー
ム１ｄの使用時に、この補助板１１ｃには、上記弁体７
から図１〜２の上向きの大きな力が作用するが、この力
は溶接又はろう付け部２２、２２だけでなく、上記各折
れ曲がり部２１、２１によっても支承される。この為、
これら各溶接又はろう付け部２２、２２の信頼性並びに
耐久性を十分に確保できる。言い換えれば、これら各溶
接又はろう付け部２２、２２の信頼性並びに耐久性の確
保を考慮しても、これら各溶接又はろう付け部２２、２
２を小さくできるので、溶接又はろう付けの際の熱で上
記主体１０ｂ及び補助板１１ｃが歪む事を抑えて、優れ
た形状精度を有するロッカーアーム１ｄを得られる。

【００１９】又、使用時に上記弁体７の端部を突き当て
る面は、上記各折れ曲がり部２１、２１に当接する面と
反対側の面であるから、上記補助板１１ｃは、ほぼ全幅
に亙り上記弁体７の端部を突き当てる為に利用できる。
この為、組立作業を面倒にしたり、重量を増大させた
り、更には強度を低下させたりする事なく、上記補助板
７の片面に設けた上記バルブ係合部５ｃの幅Ｗ_5cを十分
に確保できる。言い換えれば、このバルブ係合部５ｃの
幅Ｗ_5cを必要な分だけ確保する事を考慮すれば、上記ロ
ッカーアーム１ｄの幅Ｗ_1dを小さくして、このロッカー
アーム１ｄの慣性質量の低減を図れる。

【００２０】尚、図示の例では、連結部１３に膨出部１
４を、補助板１１ｃにバルブ係合部５ｃを、それぞれ形
成した場合に就いて示したが、本発明を実施する場合
に、これとは逆に、連結部１３にバルブ係合部５ｃを、
補助板１１ｃに膨出部１４を、それぞれ形成しても良
い。この場合に、折れ曲がり部２１、２１の一部（例え
ば中間部）が上記膨出部１４と干渉するのであれば、こ
れら各折れ曲がり部２１、２１の端縁に、適宜の（例え
ば中間部に円弧形の）切り欠きを形成して、これら各折
れ曲がり部２１、２１と上記膨出部１４とが干渉しない
様にする。

【００２１】

【発明の効果】本発明の板金製ロッカーアームは、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、精度の向上との要求を高次元で満たす事がで
きて、コストを高くする事なく、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１例を、ローラを組み込
んだ状態で示す斜視図。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図。

【図３】従来構造の第１例を示す側面図。

【図４】同第２例を、ローラを組み込んだ状態で示す部
分分解斜視図。

【図５】同底面図。

【図６】図４のＢ−Ｂ断面図。

【図７】同Ｃ−Ｃ断面図。

【図８】従来構造の第３例を示しており、（ａ）はロー
ラを組み込んだ状態で示す側面図、（ｂ）は（ａ）の左
方から見た図。

【図９】同第４例を示しており、（ａ）はローラを組み
込んだ状態で示す側面図、（ｂ）は（ａ）の左方から見
た図。

【符号の説明】１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄロッカーアーム２ローラ収納部３ローラ４枢軸５、５ａ、５ｂ、５ｃバルブ係合部６、６ａ球状凹部７弁体８バルブスプリング９カム１０、１０ａ、１０ｂ主体１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ補助板１２、１２ａ、１２ｂ側壁部１３連結部１４膨出部１５主板部１６突き当て板部１７円孔１８ニードル軸受１９係止段部２０切り欠き２１折れ曲がり部２２溶接又はろう付け部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属板により互いに別体として構成した
主体と補助板とを、互いに溶接又はろう付けにより結合
固定する事で構成され、このうちの主体は、上記金属板
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、これら両側壁部の長さ方向一端部でこ
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
設けたものであり、上記補助板は、上記主体を構成する
１対の側壁部の長さ方向他端部同士の間に掛け渡されて
いる板金製ロッカーアームに於いて、上記１対の側壁部
の長さ方向他端部の幅方向片端縁部には、互いに近づく
方向に折れ曲がった折れ曲がり部が形成されており、上
記補助板は、使用時に他の部材の端部を突き当てる面と
反対側の面の両端縁寄り部分をこれら両折れ曲がり部に
当接させた状態で、上記主体に対し溶接又はろう付けに
より結合固定されている事を特徴とする板金製ロッカー
アーム。