JP2009108698A - 動弁装置及び支持部材 - Google Patents

Abstract

【課題】組付けの作業性向上を図る。
【解決手段】動弁装置は、シリンダヘッドに１０組み付けられる支持部材４０と、支持部材４０に固定されるピボット３０と、ピボット３０に対して載置されるように組み付けられるロッカアーム２０とを備える。支持部材４０には、支持部材４０に固定したピボット３０に対してロッカアーム２０を組付け状態に保持する保持部４３が一体に形成されている。シリンダヘッド１０に支持部材４０とピボット３０とロッカアーム２０を組み付ける際には、支持部材４０とピボット３０とロッカアーム２０を一体化させておくことができるので、シリンダヘッド１０への組付け現場における組付け工数が１回で済み、作業性に優れる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンの動弁装置及びその動弁装置を構成する支持部材に関するものである。

特許文献１には、カムにより、ピボットを支点としてロッカアームを揺動させる動弁装置が記載されている。ピボットは、ボルトからなる支持部材に組み付けられ、支持部材はシリンダヘッドに組み付けられるようになっている。また、ロッカアームは、ピボットに対しその上端に載置されるように組み付けられる。
特開２００２−２０１９１８公報

上記従来のものでは、シリンダヘッドへの組付け現場において、支持部材とピボットとロッカアームが、夫々、独立して組み付けられるようになっていたため、組付け工数が多く、組付けの作業性の点で改善が望まれる。
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、組付けの作業性向上を図ることを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、シリンダヘッドに組み付けられる支持部材と、前記支持部材に固定されるピボットと、前記ピボットに対して載置されるように組み付けられるロッカアームとを備えた動弁装置であって、前記支持部材には、前記支持部材に固定した前記ピボットに対して前記ロッカアームを組付け状態に保持する保持部が一体に形成されているところに特徴を有する。
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記支持部材は、所定形状に打ち抜いた金属板材を曲げ加工した形態であるところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、シリンダヘッドに組み付けられる支持部材と、前記支持部材に固定されるピボットと、前記ピボットに対して載置されるように組み付けられるロッカアームとを備えた動弁装置であって、前記支持部材は、所定形状に打ち抜いた金属板材を曲げ加工した形態であり、前記支持部材には、前記支持部材に固定した前記ピボットに対して前記ロッカアームを組付け状態に保持する保持部が設けられているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のものにおいて、前記保持部には、前記保持部に付着した油を、前記ロッカアームに形成した給油孔に誘導する誘導部が形成されているところに特徴を有する。
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のものにおいて、前記ロックアームには、前記保持部に係合することで、前記ロックアームが前記ピボットの軸線を中心として揺動するのを規制する揺動規制部が形成されているところに特徴を有する。

請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のものにおいて、前記ロックアームには、前記シリンダヘッドに設けたバルブに係合することで、前記バルブに対して前記ロックアームを位置決めする位置決め部が形成されているところに特徴を有する。
請求項７の発明は、ピボットを固定するための固定部を有し、シリンダヘッドに対して組み付け可能とされた支持部材であって、前記ピボットに対しロッカアームを載置して組み付けた状態に保持する保持部が一体に形成されているところに特徴を有する。

請求項８の発明は、請求項７記載のものにおいて、所定形状に打ち抜いた金属板材を曲げ加工した形態であるところに特徴を有する。
請求項９の発明は、請求項７又は請求項８に記載のものにおいて、前記保持部には、前記保持部に付着した油を、前記ロッカアームに形成した給油孔に誘導する誘導部が形成されているところに特徴を有する。

＜請求項１、請求項３及び請求項７の発明＞
シリンダヘッドに支持部材とピボットとロッカアームを組み付ける際には、まず、ピボットを支持部材に固定するとともに、保持部によりロッカアームをピボットに組み付けた状態にしておき、その後、支持部材をシリンダヘッドに組付ける。支持部材とピボットとロッカアームを一体化させておくことができるので、シリンダヘッドへの組付け現場における組付け工数が１回で済み、作業性に優れる。

＜請求項２及び請求項８の発明＞
支持部材は、金属板材を曲げ加工した形態であるので、切削加工が不要であり、製造コストの低減を図ることができる。
＜請求項４及び請求項９の発明＞
保持部に付着した油は、誘導部によってロッカアームの給油孔に誘導することができる。

＜請求項５の発明＞
ロックアームに、保持部に係合することで、ロックアームがピボットの軸線を中心として揺動するのを規制する揺動規制部を形成したので、支持部材に対してロックアームを、より安定して一体化させることができる。
＜請求項６の発明＞
ロックアームに、シリンダヘッドに設けたバルブに係合することで、バルブに対してロックアームを位置決めする位置決め部を形成したので、バルブに対してロックアームを組み付ける際の作業性がよい。

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図３を参照して説明する。内燃機関の動弁装置について説明すると、シリンダヘッド１０には、バルブ１１が、開弁位置と閉弁位置との間で上下方向への移動を可能に、且つバルブスプリング１２によって閉弁方向（上方）へ付勢された状態で設けられ、バルブ１１の上端部がシリンダヘッド１０の上面から上方へ突出している。

シリンダヘッド１０の上方にはロッカアーム２０が設けられている。ロッカアーム２０は、アーム本体２１と、アーム本体２１に取り付けたローラ２２と、アーム本体２１に取り付けたアジャストスクリュー２３とを備えて構成されている。アーム本体２１は、前後方向に長い左右一対のアーム部２４と、両アーム部２４の後端部同士を連結する支点部２５と、両アーム部２４の前端部同士を連結する連結部２６とを一体に形成した形態である。支点部２５には、上方に膨出した略半球形（ドーム形）をなす嵌合部２７が形成されている。

また、連結部２６には、軸線を上下方向に向けたアジャストスクリュー２３がねじ込まれた状態で貫通されている。両アーム部２４の間には、支点部２５と連結部２６のほぼ中間位置に配置されたローラ２２が、左右方向の支持軸２８を中心として回転可能に支持されている。ローラ２２の上端部は、アーム部２４よりも上方へ突出され、ローラ２２の回転中心と平行な回転軸に設けられた略卵形のカム２９の外周面に対して、下方から当接されている。

また、シリンダヘッド１０の上面におけるバルブ１１の近傍位置には、支持部材４０を介してピボット３０が支持されている。ピボット３０の上端部は、半球状をなす受け部３１となっており、この受け部３１には、ロッカアーム２０の後端の嵌合部２７が上から嵌合されている。一方、ロッカアーム２０の前端のアジャストスクリュー２３は、バルブ１１の上端に対して上から当接されている。カム２９が回転すると、ロッカアーム２０がピボット３０の受け部３１及び嵌合部２７を略支点として上下方向に揺動し、このロッカアーム２０の揺動に伴って、バルブ１１が、バルブスプリング１２の付勢に抗して開弁方向（下方）に変位する動作と、バルブスプリング１２の付勢にしたがって閉弁方向に変位する動作とを交互に繰り返すようになっている。

次に、ピボット３０を支持する支持部材４０について、詳しく説明する。
支持部材４０は、所定形状に打ち抜いた金属板材４０Ｐに、曲げ加工とプレス加工を施して成形したものである。成形された支持部材４０は、方形をなす略水平な板状本体部４１と、板状本体部４１の前端縁及び後端縁から斜め下方へ方形に延出する前後一対の脚部４２と、板状本体部４１の後端縁における左右両端部から延出する左右一対の保持部４３とを一体に形成した形態である。
斜め下方に延出する一対の脚部４２の延出端縁部は水平な取付け縁部４４となっていて、各取付け縁部４４には、夫々、上下に貫通する左右一対ずつのボルト孔４５が形成されている。尚、左右方向における脚部４２の形成領域は、板状本体部４１の前縁及び後縁のうち、左右両端部を除いた領域となっている。

板状本体部４１には、一対の保持部４３と対応するように左右一対の固定部４６が形成されている。固定部４６は、板状本体部４１にプレス加工を施すことにより、下方へ円筒状に突出させた形態であって、この固定部４６にはピボット３０が固定されている。ピボット３０は、全体として、軸線を上下方向に向けた円柱状をなし、ピボット３０の上端部は、上述したように半球形の受け部３１となっている。また、ピボット３０の外周には、その上下方向における略中央高さの位置から同心状に拡径するように張り出す円形のフランジ部３２が形成されている。この固定部４６には、板状本体部４１の上方からピボット３０のうちフランジ部３２よりも下方の領域が圧入によって固定されている。固定部４６に固定されたピボット３０は、そのフランジ部３２とフランジ部３２よりも上方の領域を板状本体部４１から上方へ突出させている。かかるピボット３０の受け部３１には、ロッカアーム２０の半球形をなす嵌合部２７が上から載置されている。

保持部４３は、板状本体部４１の後端縁から上方へ略半円形をなすように湾曲して延出する曲げ部４７と、この曲げ部４７の延出端（前端）から更に前方へ板状本体部４１と平行に延出する円形の環状部４８とからなる。環状部４８には、環状部４８の外周縁と同心、即ち軸線を上下方向に向けた円形をなす保持孔４９が貫通して形成されており、この保持孔４９の中心軸と上記円筒形の固定部４６の中心軸とは、互いに同軸状の位置関係となっている。かかる環状部４８は、支点部２５に対して嵌合部２７に保持孔４９を嵌合させるようにして上から重ねられるように配置されている。環状部４８の下面と、支点部２５における嵌合部２７の周りの平面領域の上面との間には、ピボット３０及び保持部４３に対してロッカアーム２０が上下に揺動したときに、始点部が保持部４３（環状部４８）と干渉しない程度のクリアランス（例えば、０．５〜２．０ｍｍかそれよりも大きい寸法）が空けられている。また、この環状部４８と始点部との間の上下方向のクリアランスの大きさは、嵌合部２７と受け部３１の上下方向における嵌合深さよりも小さい寸法とされている。

次に、支持部材４０とロッカアーム２０とピボット３０を組み付ける手順について説明する。組付に際しては、まず、保持部４３の曲げ部４７を正規よりも小さい曲率（正規よりも大きい曲率半径）で曲げ加工しておき、固定部４６の上方を環状部４８が位置しないように開放しておく。この状態で、上から固定部４６にピボット３０を固定する。このとき、ピボット３０が保持部４３と干渉することはない。これにより、支持部材４０ピボット３０が一体化される。

この後、ピボット３０の受け部３１にロッカアーム２０の嵌合部２７を上から嵌合する。このとき、支点部２５が保持部４３と干渉することはない。この状態では、嵌合部２７は受け部３１に載置されているだけなので、ロッカアーム２０と支持部材４０は、まだ一体化されていない。この後、保持部４３の曲げ部４７を更に曲げて、保持孔４９を嵌合部２７に嵌合させるようにしながら、環状部４８を支点部２５に被せるようにする。これにより、支点部２５がピボット３０と保持部４３との間で上下に挟み込まれるので、ロッカアーム２０が支持部材４０及びピボット３０に対して離脱しないように一体化される。尚、環状部４８と支点部２５との間には上下方向のクリアランスが空けられているので、ロッカアーム２０は支持部材４０に対して支点部２５を略支点として上下方向へ揺動することは許容されている。

このようにして支持部材４０とピボット３０とロッカアーム２０を一体した後、支持部材４０をシリンダヘッド１０の上面に取り付ける。取付けに際しては、アジャストスクリュー２３をバルブ１１の上端に載置し、脚部４２のボルト孔４５をシリンダヘッド１０の雌ねじ孔１３に位置合わせする。この状態で、ボルト孔４５に通したボルト１４を雌ねじ孔１３にねじ込んで締め付ければ、支持部材４０はシリンダヘッド１０の上面に固定される。この後、ロッカアーム２０のローラ２２の上にカム２９を乗せるようにして組み付ける。

上述のように本実施形態においては、シリンダヘッド１０に支持部材４０とピボット３０とロッカアーム２０を組み付ける際に、支持部材４０とピボット３０とロッカアーム２０を一体化させておくことができるので、シリンダヘッド１０への組付け現場における組付け工数が１回で済み、作業性に優れる。
また、支持部材４０は、所定形状に打ち抜いた金属板材４０Ｐを曲げ加工した形態であるので、切削加工が不要であり、製造コストの低減を図ることができる。

＜実施形態２＞
次に、本発明を具体化した実施形態２を図４及び図５を参照して説明する。本実施形態２は、ロッカアーム５０の支点部５１と支持部材６０の保持部６１を上記実施形態１とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施形態１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。

本実施形態２の支点部５１は、嵌合部５２の頂上部にその上面（外面）から下面（内面）に貫通する給油孔５３を形成した形態であり、給油孔５３の内周面は下方に向かって縮径するようなテーパ状をなしている。一方、支持部材６０の保持部６１は、実施形態１の環状部４８に替えて、板状部６２を有している。板状部６２の延出端部（前端部）下面には、突起状の誘導部６３が形成されている。板状部６２は、嵌合部５２の上方近傍に配置され、ピボット３０の受け部３１との間でロッカアーム５０の揺動を許容するクリアランスを空けて嵌合部５２を上下に挟む。また、板状部６２は、曲げ部４７側から延出端部側に向かって下り勾配となるように傾斜している。そして、この板状部６２の延出端部（下端部）に位置する誘導部６３は、給油孔５３の内部に配置されている。

本実施形態２では、保持部６１に付着した作動油が、板状部６２の傾斜によりその延出端側へ流れ、誘導部６３の下端から給油孔５３の内部に滴下する。保持部６１に付着した油は、誘導部６３によってロッカアーム５０の給油孔５３内に誘導され、嵌合部５２と受け部３１との間に供給されので、嵌合部５２と受け部３１との間の摩耗が抑えられる。

＜実施形態３＞
次に、本発明を具体化した実施形態３を図６ないし図８を参照して説明する。本実施形態３は、実施形態２において、ロッカアーム７０の形状を上記実施形態２のロックアーム５０とは一部異ならせたものである。その他の構成については上記実施形態２と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。

本実施形態３のロックアーム７０には、図６及び図７に示すように、支点部５１の後端縁から後方へ片持ち状に延出する左右一対の揺動規制部７１が形成されている。一対の揺動規制部７１は、保持部４３の曲げ部４７を左右両側から挟むように位置し、この一対の揺動規制部７１が曲げ部４７に対して挟むように係合することにより、ロックアーム７０は、ピボット３０の上下方向の軸線を中心として水平（左右方向）に揺動することを規制されている。したがって、支持部材６０に対してロックアーム７０を安定して、一体化させることができる。

尚、支持部材６０、ピボット３０、ロックアーム７０の寸法公差や、支持部材６０、ピボット３０、シリンダヘッド１０間の組み付け公差等を考慮して、一対の揺動規制部７１の左右方向の間隔は、曲げ部４７の左右方向の幅寸法よりも少し大きく設定されている。これにより、アジャストスクリュー２３を、バルブ１１の上端面に当接した状態に保持することができる。

さらに、図８に示すように、ロックアーム７０の前端部の連結部７２には、その左右両側縁から下方へ延出させた形態の一対の位置決め部７３が形成されている。この一対の位置決め部７３は、バルブ１１の上端部に対して左右両側から挟むように係合可能となっている。ロックアームをシリンダヘッド１０に取り付ける際には、この一対の位置決め部７３により、ロックアーム７０の前端部をバルブ１１に対して左右方向に位置決めすることができる。これにより、アジャストスクリュー２３を、バルブ１１の上端面に当接した状態に保持することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）支持部材は、金属板材に曲げ加工等を施したものに限らず、切削や圧造などによって製造されたものであってもよい。
（２）上記実施形態１では保持部に形成した保持孔をロッカアームの支点部に嵌合したが、本発明によれば、保持部に半球状の嵌合部を形成し、この嵌合部を半球状の支点部に嵌合してもよい。
（３）上記実施形態では１つの支持部材に３つの保持部を形成したが、本発明によれば、１つの支持部材に１つの保持部を形成してもよく、１の支持部材に３つ以上の保持部を形成してもよい。
（４）実施形態３の揺動規制部は、実施形態１にも適用できる。
（５）実施形態３の位置決め部は、実施形態１にも適用できる。
（６）上記実施形態３では一対の揺動規制部を支点部から後方へ延出させた形態としたが、これに替えて、左右一対のアーム部の後端を後方へ延長させ、この延長部分を揺動規制部として機能させてもよい。

実施形態１の一部切欠側面図 平面図 金属板材の展開図 実施形態２の一部切欠側面図 平面図 実施形態３の一部切欠側面図 ロックアームの後端部と支持部材との位置関係をあらわす平面図 ロックアームの前端部の断面図

符号の説明

１０…シリンダヘッド
２０…ロッカアーム
３０…ピボット
４０…支持部材
４０Ｐ…金属板材
４３…保持部
５０…ロッカアーム
６０…支持部材
６１…保持部
６３…誘導部

Claims (9)

1. シリンダヘッドに組み付けられる支持部材と、
   前記支持部材に固定されるピボットと、
   前記ピボットに対して載置されるように組み付けられるロッカアームとを備えた動弁装置であって、
   前記支持部材には、前記支持部材に固定した前記ピボットに対して前記ロッカアームを組付け状態に保持する保持部が一体に形成されていることを特徴とする動弁装置。
2. 前記支持部材は、所定形状に打ち抜いた金属板材を曲げ加工した形態であることを特徴とする請求項１記載の動弁装置。
3. シリンダヘッドに組み付けられる支持部材と、
   前記支持部材に固定されるピボットと、
   前記ピボットに対して載置されるように組み付けられるロッカアームとを備えた動弁装置であって、
   前記支持部材は、所定形状に打ち抜いた金属板材を曲げ加工した形態であり、
   前記支持部材には、前記支持部材に固定した前記ピボットに対して前記ロッカアームを組付け状態に保持する保持部が設けられていることを特徴とする動弁装置。
4. 前記保持部には、前記保持部に付着した油を、前記ロッカアームに形成した給油孔に誘導する誘導部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の動弁装置。
5. 前記ロックアームには、前記保持部に係合することで、前記ロックアームが前記ピボットの軸線を中心として揺動するのを規制する揺動規制部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の動弁装置。
6. 前記ロックアームには、前記シリンダヘッドに設けたバルブに係合することで、前記バルブに対して前記ロックアームを位置決めする位置決め部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の動弁装置。
7. ピボットを固定するための固定部を有し、シリンダヘッドに対して組み付け可能とされた支持部材であって、
   前記ピボットに対しロッカアームを載置して組み付けた状態に保持する保持部が一体に形成されていることを特徴とする支持部材。
8. 所定形状に打ち抜いた金属板材を曲げ加工した形態であることを特徴とする請求項７記載の支持部材。
9. 前記保持部には、前記保持部に付着した油を、前記ロッカアームに形成した給油孔に誘導する誘導部が形成されていることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の支持部材。

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