JP2001065315A - 板金製ロッカーアーム - Google Patents

板金製ロッカーアーム

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JP2001065315A
JP2001065315A JP24113699A JP24113699A JP2001065315A JP 2001065315 A JP2001065315 A JP 2001065315A JP 24113699 A JP24113699 A JP 24113699A JP 24113699 A JP24113699 A JP 24113699A JP 2001065315 A JP2001065315 A JP 2001065315A
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Toshiyuki Yamamoto
敏之 山本
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日本精工株式会社
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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W5c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W5a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W5a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W5c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W5c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W1d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 (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
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