JP3134089B2 - ロッカアームならびにその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンにおいてシリ
ンダヘッドに設けられたバルブをカムの回転に伴って開
閉させるロッカアームならびにその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンのシリンダヘッドにおいては、
クランク軸に連動するカムの回転に伴ってバルブが開閉
する。図４はエンジンのバルブ開閉機構の一例を示して
いる。図中、符号１はカム、２はバルブステム、３はラ
ッシュアジャスタのピボット部、４はロッカアームであ
り、ロッカアーム４は、カム１の回転に伴って、ピボッ
ト部３との係合部を支点に上下方向に揺動して、バルブ
ステム２を上下動させるものである。

【０００３】このロッカアーム４としては、板金製で製
造した場合、大きく分けて、図５および図６に示す逆Ｕ
字形タイプと、図７ないし図９に示すＵ字形タイプの２
種類がある。

【０００４】いずれのロッカアーム４も、板金製のロッ
カアーム本体５と、カム当接用のローラ６と、ピン７と
からなる。

【０００５】まず、逆Ｕ字形タイプのロッカアーム本体
５は、一枚の金属板を断面ほぼ逆Ｕ字形にプレス成形し
て、両側に垂下状の側壁部５ａを設けるとともに、長手
方向ほぼ中央部に方形の貫通孔８を穿設したもので、こ
の貫通孔８内に臨むよう両側壁部５ａ，５ａに前記のロ
ーラ６が回転自在に軸支される。このロッカアーム本体
５の長手方向一端（図では右端）には、上向きに膨出す
る半球形のピボット係合部９が形成されて、その下側凹
部にピボット部３の上端が係合する。また、ロッカアー
ム本体５の他端には、長手方向に湾曲する幅狭のバルブ
係合部１０が設けられて、その下面部がバルブステム２
の上端に当接する。

【０００６】次に、Ｕ字形タイプのロッカアーム本体５
は、一枚の金属板を前述とは反対につまり断面ほぼＵ字
形にプレス成形して、両側に上向きに立ち上がる側壁部
５ａ，５ａを設けるとともに、長手方向一端側に上向き
に膨出する半球形のピボット係合部９を、長手方向他端
側に両側壁部５ａ，５ａ間で上向きに底上げして長手方
向に湾曲するバルブ係合部１０をそれぞれ設け、さらに
長手方向中央に貫通孔８を設けて、この貫通孔８内に臨
むよう両側壁部５ａ，５ａにローラ６を回転自在に軸支
している。なお、バルブ係合部１０を底上げ加工により
形成して、バルブ係合部１０の下方両側で側壁部５ａ，
５ａを２重にする理由は、バルブステム２を係合させる
凹部を形成することにより、使用時に、ピボット係合部
９を中心としてロッカアーム４が水平方向にずれ動くの
を防止するためである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来例
では、次のような問題がある。まず、逆Ｕ字形タイプの
ロッカアーム４では、ピボット係合部９の両側に垂下状
の側壁部５ａがある構造なので、ピボット部３が緩衝用
油圧に抗して退入したり、ロッカアーム４自体が大きく
揺動したような場合、ロッカアーム本体４の側壁部５ａ
の下端がピボット部３と干渉するおそれがある。なお、
これに対しては、ロッカアーム本体５の側壁部５ａ，５
ａの間隔を広げて、側壁部５ａの下端がピボット部３と
干渉しないようにすることが考えられるが、そのように
すると、ロッカアーム４の幅が広がって大きくなり、占
有スペースも増大するので、好ましくない。

【０００８】一方、Ｕ字形タイプのロッカアーム４で
は、ピボット係合部９の両側の側壁部５ａ，５ａが上向
きに立ち上がっているから、前述したような側壁５ａ，
５ａの下端とピボット部３との干渉は避けられるもの
の、バルブ係合部１０の底上げ加工が難しく、このバル
ブ係合部１０の湾曲形状を高精度に仕上げるのが困難で
あることが指摘される。

【０００９】本発明は、上記従来の問題に対処したもの
であって、ピボット部との干渉を確実に防止できるよう
にするとともに、バルブ係合部を簡単かつ高精度に形成
できる構造とすることを課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は、ロ
ッカアーム本体の長手方向一端側に半球形のピボット係
合部が、長手方向他端側にバルブ係合部が設けられると
ともに、長手方向中間に、カム当接用のローラがピンを
介して回動自在に取り付けられる構成のロッカアームで
あって、前記ロッカアーム本体が、互いに対向する二つ
の側壁部と、両側壁部の長手方向一端側にこの両側壁部
との間で断面がほぼＵ字形となるように一体連結される
底壁部と、両側壁部の長手方向他端側にこの両側壁部と
の間で断面がほぼ逆Ｕ字形となるように一体連結される
天井壁部とを有し、前記底壁部に、上向きに膨出する半
球形のピボット係合部が設けられ、前記天井壁部の下面
と二つの側壁部の各内面とでバルブステムの上端に係合
するバルブ係合部が構成される。

【００１１】本発明の請求項２は、上記請求項１のロッ
カアームを製造する方法であって、ロッカアーム本体を
得る工程と、ロッカアーム本体に対してピンを介してロ
ーラを取り付ける工程とを含み、前記ロッカアーム本体
を得る工程が、四角い筒形とされた母材の長手方向中間
から長手方向一端側の天井部分を除去して当該長手方向
一端側の断面形状をほぼＵ字形とするステップと、前記
母材の長手方向中間から長手方向他端側の底壁部分を除
去して当該長手方向他端側の断面形状をほぼ逆Ｕ字形と
するステップと、前記長手方向一端側に存在する底壁部
に上向きに膨出する半球形のピボット係合部を形成する
ステップと、前記母材の長手方向中間における二つの側
壁部にピンの挿通孔を形成するステップと、前記長手方
向他端側に存在する天井壁部およびそれに連なる二つの
側壁部をバルブ係合部として加工するステップとを含
む。

【００１２】

【作用】ロッカアーム本体においてピボット係合部の側
の断面は、ほぼＵ字形になっていて、ピボット係合部が
二つの側壁部の下端に位置しているから、この側壁部の
下端とピボット部との干渉が避けられる。

【００１３】また、ロッカアーム本体においてバルブ係
合部の側の断面は、ほぼ逆Ｕ字形になっていて、バルブ
係合部が二つの側壁部の上端に位置しているから、例え
ばその幅のみをバルブステムの径に応じて幅狭に加工す
ればよいだけで、従来例で説明したような難しい底上げ
加工を施す必要がないから、バルブ係合部の形状を精度
よく形成しやすくなる。

【００１４】また、上記ロッカアーム本体について、筒
形の母材を用いて作成するようにすれば、長手方向一端
側の断面形状をほぼＵ字形に、また長手方向他端側の断
面形状をほぼ逆Ｕ字形にした構造が比較的簡単な処理形
態で得られるようになる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の詳細を図１ないし図３に示す
実施例に基づいて説明する。図１はロッカアームの斜視
図、図２はロッカアームを含むバルブ開閉機構の側面
図、図３はロッカアーム本体の製造工程図である。これ
らの図において従来例の図と同じ符号は同一部品または
対応する部分をそれぞれ示している。

【００１６】この実施例のロッカアーム４は、ロッカア
ーム本体５の長手方向ほぼ中央で側壁部５ａ，５ａ間に
回転自在にカム当接用のローラ６をピン７を介して軸支
した構造であって、基本的な構造は従来例とほぼ同じに
なっているが、ロッカアーム本体５の構造が従来例と異
なる。

【００１７】具体的に、この実施例では、ロッカアーム
本体５を角形の鋼管から製作するものとしており、互い
に対向する二つの側壁部５ａ，５ａと、両側壁部５ａ，
５ａの長手方向一端側にこの両側壁部５ａ，５ａとの間
で断面がほぼＵ字形となるように一体連結されるととも
に上向きに膨出する半球形のピボット係合部９が設けら
れる底壁部５ｂと、両側壁部５ａ，５ａの長手方向他端
側にこの両側壁部５ａ，５ａとの間で断面がほぼ逆Ｕ字
形となるように一体連結されるとともにバルブ係合部１
０が設けられる天井壁部５ｃとからなる。

【００１８】つまり、ここでのロッカアーム本体５は、
ピボット係合部９が二つの側壁部５ａ，５ａの下端に位
置するようになり、また、バルブ係合部１０が二つの側
壁部５ａ，５ａの上端に位置するようになる。それゆ
え、ロッカアーム本体５においてピボット係合部９の近
傍を特に広幅にせずとも、このピボット係合部９の近傍
の側壁部５ａ，５ａの下端に対してピボット部３が干渉
することが避けられるし、また、ロッカアーム本体５に
おいてバルブ係合部１０を従来例で説明したような難し
い底上げ加工で形成せずとも、バルブ係合部１０の近傍
の垂下状の側壁部５ａ，５ａでロッカアーム４の横ずれ
を防止できるようになる。

【００１９】このように、本発明では、ピボット係合部
９の側の断面をＵ字形とするとともにバルブ係合部１０
の側を逆Ｕ字形とする理想的な断面形状に設定しながら
も、それぞれに面倒な加工を施さずに済むような構造に
工夫している。

【００２０】ところで、上記ロッカアーム本体５は次の
ような手順により製作される。まず、図３（ａ）に示す
ような所定寸法の角形の鋼管Ｄ１を用意し、この鋼管Ｄ
１に対して図３（ｂ）に示すような加工を施して外形を
整えることにより、二つの側壁部５ａ，５ａ、底壁部５
ｂ、天井壁部５ｃを得る。そして、ピン１０の挿通孔Ｄ
２を形成し、鋼管Ｄ１の底壁部５ｂに半球形のピボット
係合部９を形成するとともに、天井壁部５ｃを幅狭に絞
る。次いで、図３（ｄ）に示すように、天井壁部５ｃを
長手方向に湾曲させてバルブ係合部１０とする。このよ
うにして得たロッカアーム本体５に対してピン７および
ローラ６を装着してロッカアーム４が完成する。

【００２１】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
ない。例えば、ロッカアーム本体５のベースとする鋼管
は角形の他、丸形とすることもできる。その他、一枚の
平面視ほぼコ字形の金属板をＵ字形に折り曲げて、対向
する二つの側壁部の長手方向一端側の底壁部となる連接
部分にピボット係合部を形成し、長手方向他端側の自由
端で側壁部の上端に別体のバルブ係合部を固着した構造
や、あるいは一枚の平面視ほぼコ字形の金属板を逆Ｕ字
形に折り曲げて、対向する二つの側壁部の長手方向一端
側の天井壁部となる連接部分をバルブ係合部とし、長手
方向他端側の自由端で側壁部の下端に別体のピボット係
合部を固着した構造としたものも本発明に含む。

【００２２】

【発明の効果】本発明の請求項１では、ロッカアーム本
体においてピボット係合部の側の断面をほぼＵ字形にす
ることによりピボット係合部を二つの側壁部の下端に位
置させているから、ピボット係合部側の側壁部に対して
ピボット部が干渉するのを確実に防止できるようにな
る。それゆえ、ロッカアーム本体においてピボット係合
部の側は、特に広幅にする必要がないので、その占有幅
を従来のロッカアームと同様の幅に設定することができ
る。また、ロッカアーム本体においてバルブ係合部の側
の断面をほぼ逆Ｕ字形にすることによりバルブ係合部を
二つの側壁部の上端に位置させているから、従来例で説
明したような難しい底上げ加工を施すことなく、バルブ
係合部の幅のみをバルブステムの径に応じて幅狭に加工
するだけで済ませているから、バルブ係合部を簡単にし
かも形状を高精度に形成しやすくなる。剛性も高い。

【００２３】また、本発明の請求項２では、上記ロッカ
アーム本体について、筒形の母材を用いて作成するよう
にしているから、長手方向一端側の断面形状をほぼＵ字
形に、また長手方向他端側の断面形状をほぼ逆Ｕ字形に
した構造が比較的簡単な処理形態で得られるようにな
る。

【００２４】このように、本発明では、ロッカアーム本
体として最も理想的な構造となるようにするとともに簡
単な方法で形成できる構造となるように工夫しているか
ら、製造歩留まりの向上に貢献できる他、機能的に安定
したロッカアームを提供できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るロッカアームの斜視
図。

【図２】同実施例のロッカアームを含むバルブ開閉機構
の側面図。

【図３】同実施例のロッカアーム本体の製造工程図。

【図４】従来のロッカアームを含むバルブ開閉機構の縦
断面図。

【図５】従来例１のロッカアームの斜視図。

【図６】従来例１のロッカアームの縦断面図。

【図７】従来例２のロッカアームの斜視図。

【図８】従来例２のロッカアームの縦断面図。

【図９】図８の（９）−（９）線断面矢視図。

【符号の説明】

４ ロッカアーム ５ ロッカアーム本体 ５ａ ロッカアーム本体の側壁部 ５ｂ ロッカアーム本体の底壁部 ５ｃ ロッカアーム本体の天井壁部 ６ ローラ ７ ピン ９ ピボット係合部 １０ バルブ係合部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−259611（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−75707（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01L 1/18

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロッカアーム本体の長手方向一端側に半球
   形のピボット係合部が、長手方向他端側にバルブ係合部
   が設けられるとともに、長手方向中間に、カム当接用の
   ローラがピンを介して回動自在に取り付けられる構成の
   ロッカアームであって、 前記ロッカアーム本体が、互いに対向する二つの側壁部
   と、両側壁部の長手方向一端側にこの両側壁部との間で
   断面がほぼＵ字形となるように一体連結される底壁部
   と、両側壁部の長手方向他端側にこの両側壁部との間で
   断面がほぼ逆Ｕ字形となるように一体連結される天井壁
   部とを有し、 前記底壁部に、上向きに膨出する半球形のピボット係合
   部が設けられ、 前記天井壁部の下面と二つの側壁部の各内面とでバルブ
   ステムの上端に係合するバルブ係合部が構成される 、こ
   とを特徴とするロッカアーム。
2. 【請求項２】請求項１のロッカアームを製造する方法で
   あって、 ロッカアーム本体を得る工程と、ロッカアーム本体に対
   してピンを介してローラを取り付ける工程とを含み、 前記ロッカアーム本体を得る工程が、 四角い筒形とされた母材の長手方向中間から長手方向一
   端側の天井部分を除去して当該長手方向一端側の断面形
   状をほぼＵ字形とするステップと、 前記母材の長手方向中間から長手方向他端側の底壁部分
   を除去して当該長手方向他端側の断面形状をほぼ逆Ｕ字
   形とするステップと、 前記長手方向一端側に存在する底壁部に上向きに膨出す
   る半球形のピボット係合部を形成するステップと、 前記母材の長手方向中間における二つの側壁部にピンの
   挿通孔を形成するステップと、 前記長手方向他端側に存在する天井壁部およびそれに連
   なる二つの側壁部をバルブ係合部として加工するステッ
   プとを含む、ことを特徴とするロッカアームの製造方
   法。