JP2008075555A - ロッカアーム - Google Patents

Abstract

【課題】他の部品との干渉を回避しつつ、エンジンバルブのステム部との相対的な横ぶれを十分に防止することのできるロッカアームを提供する。
【解決手段】金属板が上方に曲げられて互いに対向するように形成された一対の側壁部３２ａ、３２ｂの間には、カムシャフト１４によって回転するカム２４によって押圧されるローラ２２が回転可能に装着されるとともに、その一端側には、エンジンバルブ１６のステム部１６ａに対して上方から当接するステム当接部２６が形成されており、その他端側には、シリンダヘッド１０に設けられたピボット１２に対して取付けられる取付部２８が形成されているロッカアーム２０であって、前記一対の側壁部３２ａ、３２ｂの間の距離Ｗ１は、前記カムの幅Ｗ２よりも大きく形成されており、前記一対の側壁部３２ａ、３２ｂの高さＨ１は、前記ローラ２２の上端の高さＨ２よりも高くなるように形成されている、ロッカアーム２０。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンバルブを開閉させるための駆動力を伝達するロッカアームに関するものである。

従来、所定形状に打ち抜いた後の金属板を曲げ加工することによってロッカアームを製造する方法が知られている。このようなロッカアームとしては、下曲げ式のロッカアーム（例えば特許文献１を参照）と、上曲げ式のロッカアーム（例えば特許文献２を参照）が知られている。

図７は、下曲げ式のロッカアーム１００を示す斜視図である。
下曲げ式のロッカアーム１００は、開口部が打ち抜かれている展開状態の金属板の両側縁部を下向きに折り曲げることによって本体部が形成されるとともに、開口部の内部に延出して形成されていた部分が反対側（つまり上向き）に折り曲げられることによって、ローラを装着するための一対の側壁部１０２ａ、１０２ｂが形成される。
しかし、この下曲げ式のロッカアーム１００では、一対の側壁部１０２ａ、１０２ｂをあまり高くすることができないために、カムなどの他の部品との干渉を回避することが困難であるという問題がある。

図８は、上曲げ式のロッカアーム１２０の斜視図である。
上曲げ式のロッカアーム１２０は、開口部が打ち抜かれている展開状態の金属板の両側縁部を上向きに折り曲げることによって一対の側壁部１２２ａ、１２２ｂが形成されている。このため、一対の側壁部１２２ａ、１２２ｂの高さを、下曲げ式のロッカアーム１００よりも高くすることが可能である。
しかし、この上曲げ式のロッカアーム１２０では、エンジンバルブのステム部との相対的な横ぶれを防止するためのステムガイド１２４の高さをあまり高くすることができないという問題がある。本体部とは別部材でステムガイド１４を作ることも可能ではあるが、本体部とは溶接等の手段によって一体化しなければならず、工数の増加等もあって採用しにくいという問題がある。

特開２００３−１３８９１４公報 特開２００１−２０５３７８公報

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、他の部品との干渉を回避しつつ、エンジンバルブのステム部との相対的な横ぶれを十分に防止することのできるロッカアームを提供することを目的とする。

第１発明は、金属板が上方に曲げられて互いに対向するように形成された一対の側壁部の間には、カムシャフトによって回転するカムによって押圧されるローラが回転可能に装着されるとともに、その一端側には、エンジンバルブのステム部に対して上方から当接するステム当接部が形成されており、その他端側には、シリンダヘッドに設けられたピボットに対して取付けられる取付部が形成されているロッカアームであって、前記一対の側壁部の間の距離は、前記カムの幅よりも大きく形成されており、前記一対の側壁部の高さは、前記ローラの上端よりも高くなるように形成されている、ロッカアームである。

第１発明によれば、金属板を上方に折り曲げることによって一対の側壁部が形成されているために、一対の側壁部を十分に高くすることが可能である。これにより、ロッカアームと他の部品との干渉を回避することが可能である。

また、第１発明によれば、ロッカアームの揺動運動の軌道が、カムの側面部と一対の側壁部とによってガイドされる。これにより、エンジンバルブのステム部との相対的な横ぶれを防止するためのステムガイドを設けなくとも、ロッカアームの横ぶれを防止することが可能である。

第２発明は、第１発明のロッカアームであって、前記一対の側壁部の間に前記カムが挟まれていることを特徴とする、ロッカアームである。

第２発明によれば、ロッカアームの揺動運動の軌道が、一対の側壁部の間にカムが挟まれることによってガイドされる。これにより、エンジンバルブのステム部との相対的な横ぶれを防止するためのステムガイドを設けなくとも、ロッカアームの横ぶれを防止することが可能である。

本発明によれば、他の部品との干渉を回避しつつ、エンジンバルブのステム部との相対的な横ぶれを十分に防止することのできるロッカアームを実現することが可能となる。

本発明の実施形態を図１ないし図６によって説明する。図１は、エンジンのシリンダヘッド１０の上部を示しており、ここにはピボット１２、カムシャフト１４、エンジンバルブ１６、バルブスプリング１８、ロッカアーム２０によって構成された動弁機構が設けられている。

ロッカアーム２０は、ローラ２２を有するローラロッカアームの形式であり、ローラ２２はカムシャフト１４に対して一体的に設けられたカム２４の周面に接触している。このロッカアーム２０の一端側には、エンジンバルブ１６のステム部１６ａの上端に対して当接するステム当接部２６が形成されている。このロッカアーム２０の他端側には、ラッシュアジャスタのピボット１２に対して取付けられる取付部２８が形成されている。エンジンのクランクシャフトの回転に伴ってカムシャフト１４が回転すると、カム２４が回転する。カム２４が回転すると、カム２４の周面と接触しているローラ２２が当該カム２４によって押圧される。カム２４によってローラ２２が押圧されると、ロッカアーム２０がピボット１２を支点として揺動運動を行う。これにより、エンジンバルブ１６のステム部１６ａの上端がステム当接部２６によって上方から押圧されるので、エンジンシリンダの吸排気の各ポートがエンジンバルブ１６によって所定のタイミングで開閉されるようになっている。

図２は、ロッカアーム２０の斜視図である。
図２に示すように、ロッカアーム２０は、本体部３０とこの本体部３０に組み込まれたローラ２２とによって構成されている。本体部３０は、金属板を上方に略Ｕ字形状に折り曲げることによって形成された一対の側壁部３２ａ、３２ｂを有しており、この一対の側壁部３２ａ、３２ｂに対して、ローラ２２を回転可能に装着するためのローラ回転軸３４が取付けられている。

図３は、金属製の板材３６を折り曲げて本体部３０を形成する前の展開状態を示しており、図４は、金属製の板材３６を折り曲げて本体部３０を形成した後の状態を示している。
ロッカアーム２０の本体部３０は、金属製の板材３６を所定形状に打ち抜いた後に、この金属製の板材３６を図３中の点線Ｌ１、Ｌ２に沿って上方に折り曲げることによって形成されている。金属製の板材３６のうち、点線Ｌ１、Ｌ２よりも外側の部分は、一対の側壁部３２ａ、３２ｂにそれぞれ対応する部分である。金属製の板材３６に形成されている２つの貫通孔３８は、ローラ２２を装着するためのローラ回転軸３４が取付けられる部分である。金属製の板材３６の中央付近には、ローラ２２を収容するための開口部４０が形成されている。金属製の板材３６の中央部上方には、板材３６の表面から半球状に膨出した取付部２８が絞り加工等によって形成されている。エンジンバルブ１６のステム部１６ａの上端部に当接するステム当接部２６は、ステム部１６ａの上端部に当接する側の表面が凸状にやや湾曲するように加工が施される。

図５は、カム２４に対してロッカアーム２０が組み付けられた状態を示す斜視図である。図６は、カム２４に対してロッカアーム２０が組み付けられた状態を示す正面図である。
図５、図６に示すように、本実施形態のロッカアーム２０においては、一対の側壁部３２ａ、３２ｂの間の距離Ｗ１は、カム２４の幅Ｗ２よりも大きく形成されている。また、一対の側壁部３２ａ、３２ｂの高さＨ１は、ローラ２２の上端の高さＨ２よりも高くなるように形成されている。したがって、カム２４の周面にローラ２２が当接した状態では、一対の側壁部３２ａ、３２ｂの間に、カム２４が挟まれた状態となっている（図６参照）。これにより、以下に説明する作用・効果が得られる。

カム２４が回転すると、カム２４の周面によってローラ２２が下方に押圧される。これにより、ロッカアーム２０の本体部３０が上下方向（図６における上下方向）に揺動運動を開始する。この揺動運動が継続している間において、一対の側壁部３２ａ、３２ｂの間にカム２４が挟まれているために、ロッカアーム２０の動きは、カム２４の側面部２４ａによって上下方向にガイドされる。これにより、エンジンバルブ１６のステム部１６ａとロッカアーム２０との相対的な横ぶれが防止される。

ところで、従来の上曲げ式のロッカアームでは、ステム当接部２６に対してステムガイド（壁部）を設けることによって、ロッカアーム２０とステム部１６ａとの相対的な横ぶれを防止していたのであるが、このステムガイドの高さを十分に確保することは困難であった。
しかし、本実施形態のロッカアーム２０では、カム２４の側面部２４ａによってロッカアーム２０の動きが上下方向にガイドされるために、ステム当接部２６に対してステムガイドを設ける必要がなくなる（あるいは、ステムガイドを高くする必要がなくなる）。したがって、エンジンバルブ１６のステム部１６ａとの相対的な横ぶれを防止するためのステムガイドを設けなくとも、ロッカアーム２０の横ぶれを防止することが可能となる。

また、本実施形態のロッカアーム２０は上曲げ式のロッカアームであり、一対の側壁部３２ａ、３２ｂの高さＨ１を十分に高くすることが可能である。したがって、ローラ回転軸３４を高い位置にもってくるような設計が可能となり、ロッカアーム２０と他の部品との接触干渉を回避することが容易になる。

さらに、一対の側壁部３２ａ、３２ｂの間の距離Ｗ１が、カム２４の幅Ｗ２よりも大きいために、一対の側壁部３２ａ、３２ｂの高さＨ１が、カム２４の周面にぶつかって制約されることがない。したがって、一対の側壁部３２ａ、３２ｂの高さＨ１をさらに高くすることも可能であり、ロッカアーム２０の本体部３０の剛性を従来よりも大幅に高めることが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、他の部品との干渉を回避しつつ、エンジンバルブのステム部との相対的な横ぶれを十分に防止することのできるロッカアームを実現することが可能となる。

エンジンのシリンダヘッドの上部に設けられた動弁機構を示している。 ロッカアームの斜視図である。 金属製の板材を折り曲げて本体部を形成する前の展開状態を示している。 金属製の板材を折り曲げて本体部を形成した後の状態を示している。 カムに対してロッカアームが組み付けられた状態を示す斜視図である。 カムに対してロッカアームが組み付けられた状態を示す正面図である。 下曲げ式のロッカアームの従来例を示す斜視図である。 上曲げ式のロッカアームの従来例を示す斜視図である。

符号の説明

１０…シリンダヘッド
１２…ピボット
１４…カムシャフト
１６…エンジンバルブ
１６ａ…ステム部
２０…ロッカアーム
２２…ローラ
２４…カム
２６…ステム当接部
２８…取付部
３０…本体部
３２ａ、３２ｂ…側壁部
３４…ローラ回転軸

Claims (2)

1. 金属板が上方に曲げられて互いに対向するように形成された一対の側壁部の間には、カムシャフトによって回転するカムによって押圧されるローラが回転可能に装着されるとともに、その一端側には、エンジンバルブのステム部に対して上方から当接するステム当接部が形成されており、その他端側には、シリンダヘッドに設けられたピボットに対して取付けられる取付部が形成されているロッカアームであって、
   前記一対の側壁部の間の距離は、前記カムの幅よりも大きく形成されており、
   前記一対の側壁部の高さは、前記ローラの上端よりも高くなるように形成されている、ロッカアーム。
2. 請求項１に記載のロッカアームであって、
   前記一対の側壁部の間に前記カムが挟まれていることを特徴とする、ロッカアーム。

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