JP3502121B2 - ロッカアーム組立体 - Google Patents

ロッカアーム組立体

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JP3502121B2 JP12659293A JP12659293A JP3502121B2 JP 3502121 B2 JP3502121 B2 JP 3502121B2 JP 12659293 A JP12659293 A JP 12659293A JP 12659293 A JP12659293 A JP 12659293A JP 3502121 B2 JP3502121 B2 JP 3502121B2
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的にいえば内燃機
関に用いるための弁作動機構に関し、さらに詳しくいえ
ば、振動ロッカアーム組立体と転動部材を有する小組立
体に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の従来の弁列ロッカアームは種
々の軸受手段を用いている。弁バネの力に抗して弁を押
すロッカアームによって発生される荷重に加えて、荷重
がロッカアーム自身の振動運動によって発生される。内
燃機関の燃料効率と性能を大きくするために、転動部材
を備えた軸受を滑り軸受の代わりにそれらの荷重を受け
るために用いていた。
【０００３】普通には、転動部材を備えたロッカアーム
組立体が内燃機関のヘッドから伸びる支持スタッドに垂
直に取り付けられた支持軸に支えられている。ロッカア
ームは、内輪として働く支持軸上でロッカアームに取り
付けられた引き抜きカップ針状ころ軸受によって旋回さ
れる。支持軸の両端についている止め輪が支持軸のロッ
カアームに対する軸方向運動を制限するために軸受のカ
ップに係合している。支持軸と軸受の小組立体を頂部か
らまたは側面からロッカアームの中へ装荷できる転動部
材を備えた他のロッカアーム組立体が提案された。しか
し、そのような小組立体は、高価な「閉じた」（二つの
曲げ部分がある）カップ軸受を必要とし、間違って逆さ
まに組み立てられることがある。そのような提案の中に
はロッカアームの支持軸に対する軸方向「スロップ」を
持つ可能性がある。
【０００４】先に提案されたロッカアーム組立体と共通
のもう一つの問題は、ロッカアームの不充分な剛性であ
る。ロッカアームが許容できない重量を持たずに十分な
剛性を達成するために合金で鋳造されてもよいが、その
ような構成は高価で多くの用途に対して実用的でない。
ロッカアームはまた鋼板をカップ型形状に押抜き及びプ
レス加工することによって製作してもよいが、そのよう
なロッカアームは目的によっては十分に剛性を持たない
ことがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述のことは現在のロ
ッカアーム軸受組立体にあると知られている限界を示し
ている。したが前述の限界の一つ以上を克服することを
目的とした代替品を提出することが有益であることは明
らかである。したがって、後でもっと完全に開示される
特徴を含む適当な代替品を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の一つの面におい
て、これは二つの間隔をあけた側壁とスタッド手段を受
ける穴を備えたロッカアーム組立体を提供することによ
って達成される。ロッカアーム内の軸受支持部材には反
対方向に伸びる２本の支持アームがあり、各支持アーム
はロッカアームの側壁の一方の方へ伸び、軸受支持部材
はスタッド手段の回りに取り付けるように構成されてい
る。共通軸を有する二つの軸受カップがロッカアームの
側壁に堅固に取り付けられ、軸受支持部材のそれぞれの
アームの一部分の上に伸びている。少なくとも一つの軸
受カップには支持アームについているキーみぞ手段に係
合して少なくとも一つの軸受カップと軸受支持部材の相
互間の配向を制限するキー手段がある。軸受カップと軸
受支持部材の間に形成された環体の中にある転動部材が
ロッカアームに軸受支持部材に対して自由に振動させ
て、ロッカアームを軸受支持部材に対して軸方向に保持
する。
【０００７】本発明のもう一つの面において、これは二
つの間隔をあけた側壁とスタッド手を受ける穴を備えた
ロッカアーム組立体を提供することによって達成され
る。ロッカアーム内の軸受支持部材には反対方向に伸び
る２本の支持アームがあり、各支持アームはロッカアー
タの側壁の一方の方へ伸び、軸受支持部材スタッド手段
の回りに取り付けるように構成されている。共通軸を有
する二つの開放軸受カップがロッカアームの側壁に堅固
に取り付けられ、軸受支持部材のそれぞれのアームの一
部分の上に伸びている。少なくとも一つの軸受カップに
は支持アームについているキーみぞ手段に係合して少な
くとも一つの軸受カップと軸受支持部材の相互間の配向
を制限するキー手段がある。軸受カップと軸受支持部材
の間に形成された環体の中にある転動部材がロッカアー
ムに軸受支持部材に対して自由に振動させて、ロッカア
ームを軸受支持部材に対して軸方向に保持する。
【０００８】前述及びその他の面は添付図と共に考慮す
るとき本発明の以下の詳細な説明から明らかになる。
【０００９】
【実施例】次に図面を参照すると、図１は、内燃機関１
０の一部分と弁カバー１２、押し棒２０、弁バネ２２及
び弁バネ保持器２４の相対位置を例示している。これら
の機関部品は従来のものであり、本発明の環境を示すた
めに例示されている。
【００１０】ロッカアーム２６が軸受支持部材２８の上
に支持されて、本発明のロッカアーム組立体を形成して
いる。図２に例示されているように、軸受支持部材２８
は、スタッド手段３０の直径よりわずかに大きいほぼ垂
直な穴３２を備え、スタッド手段３０を挿入できるよう
になっている。二つの環状ころ軸受３４が互いに反対方
向に伸びる軸受支持部材２８の支持アームに取り付けら
れている。
【００１１】ころ軸受３４は、内側スリーブ３６と軸受
カップ３８の間に形成された環体内に円筒形ころ３５を
備えている。軸受カップ３８は、共通軸を有し、ロッカ
アーム２６の側壁４０に堅固に取り付けられている。で
きれば、各側壁４０は追加の支持のためとロッカアーム
２６の剛性を高めるためにそれぞれの軸受カップ３８と
の締りばめをできるようにする共軸円筒形穴を形成する
外向きに伸びるフランジ４２を備えているのがよい。
【００１２】軸受カップ３８は、「開放」型であるのが
好ましい。すなわち、この軸受カップは、「底」面、
「底」面から単一曲げで形成された円筒形側面及び開放
「頂部」を持っている。その理由のために、軸受カップ
３８は、転動部材を備えた従来のロッカアーム組立体と
共に用いられた「閉鎖」（二つの曲げ部分がある）型よ
り製作が著しく簡単で安価である。
【００１３】図２及び３に示されているように、少なく
とも一方の軸受カップ３８の［底」面は、穴の形を円形
でなくするように穴の中に伸びている平坦部分またはそ
の他のキー手段４４を持ったＤ型穴を持っていてもよ
い。軸受支持部材２８の少なくとも一方のアーム上にＤ
形またはその他の形状を形成する対応する凹み４６がキ
ー手段４４を受けるキーみぞとして働く。凹み４６は、
ロッカアーム２６が軸受支持部材２８に対して回転自在
に振動できるように充分に大きい。キー手段４４及び対
応する凹み４６の目的は、軸受支持部材２８が適当な配
向でロッカアーム２６の中に組み立てられる。すなわ
ち、軸受支持部材２８が間違って「逆さま」にならない
ことを確実にすることである。組立中には、軸受支持部
材２８と軸受３４は、Ｄ形穴またはキーみぞ４４をロッ
カアーム２６に対して一様に位置決めする機械によって
ロッカァーム２６の中に都合よく挿入できる。
【００１４】図２に示されているように、円筒形ころ３
５は、それらの軸の方向に軸受カップ３８と内側スリー
ブ３６によって閉じ込められている。軸受カップ３８の
「底」面は、円筒形ころ３５のスタッド手段３０から離
れる外向き運動を阻止し、内側スリーブ３６の内向き端
にある半径方向に外方に伸びるフランジが円筒形ころ３
５のスタッド手段３０の方への内向き運動を阻止する。
【００１５】代わりの案として、軸受支持部材２８は、
円筒形ころ３５の内輪として働くことができ、円筒形こ
ろ３５のスタッド手段の方への内向き運動を妨げる外向
きに伸びる肩４８を持つことができる。どちらの場合
も、ロッカアーム２６は、軸方向「スロップ」が許され
るように軸受支持部材２８の軸に沿って確実に置かれ
る。図示の好ましい実施例において、ロッカアーム２６
にかかる軸方向力が円筒形ころによって抵抗される。代
替案として、ロッカアーム２６の軸受支持部材２８に対
する軸方向運動を軸受カップ３８との係合によって、内
側スリーブ３６との係合によってまたはその他の手段に
よって阻止できる。
【００１６】図３に示されているように、ロッカアーム
２６は、大体カップ形の形状をしており、押抜き操作及
びプレス操作によって経済的に製作できる。二つの側壁
４０は、下側部分５０から上に伸びている。下側部分５
０は、ロッカアーム２６が軸受支持部材２８の回りに回
転自在に振動するとき、スタッド手段３０のための隙間
を与えるために細長い穴５２を形成されている。
【００１７】軸受支持部材２８にあるＤ形またはその他
の形状を形成する凹み４６は、図４に示されるように斜
めに切った表面があってもよい。円筒形ころ３５が内側
スリーブ３６によって与えられる軌道輪に乗り、かつ最
大の力が軸受３４の下側部分にかかるので・軸受支持部
材２８の最上部にある斜めに切った表面５８は、ロッカ
アーム組立体の動作に影響を与えない。
【００１８】斜めに切った表面５８は軸受支持部材を粉
末冶金で作るのを容易にする。図４は、粉末冶金形成を
容易にするための追加の斜めに切った表面６４を有する
軸受支持部材２８の中央部６２を示している。そのよう
な表面の形状及び粉末冶金形成と共に用いる利点は出願
人が共同発明者である米国特許第５，０７４，２６１号
に開示されている。その代わりに、軸受支持部材２８の
アーム及び中央部は斜めに切られているのではなく円筒
形であってもよい。
【００１９】図４に示されているように、軸受支持部材
２８と軸受３４は、大体円筒形状の小組立体を形成して
いる。軸受支持部材２８の中央部６２は、軸受カップ３
８をしっかり中に締りばめして小組立体をロッカァーム
２６の側壁４０の穴に横に挿入できるように軸受カップ
３８より小さい断面（小さい全直径）を持っている。軸
受支持部材２８のアームは、内側スリーブを上に締りば
めした大体円筒形の部分６６を持っている。
【００２０】前述のことから、本発明がロッカアームの
軸受支持部材に対する軸方向「スロップ」が事実上ない
ころ軸受ロッカアーム組立体を提供する。本発明のロッ
カアームは堅固であり、鋳造によるのではなく押抜き及
びプレス操作によって経済的に製作できる。本発明はま
た、比較的安い「開放」軸受カップを用い、不注意によ
る「逆さま」組立を阻止するロッカアーム小組立体を提
供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のロッカアーム組立体の実施例を示す
内燃機関の一部分を示す一部分断面の側面図である。
【図２】 図１の線２−２に沿って取ったロッカアーム
組立体の拡大部分断面図である。
【図３】 図１のロッカアーム組立体の絵画図である。
【図４】 図１のロッカアーム組立体の小組立体を形成
する軸受支持部材の拡大絵画図である。
【符号の説明】
１０ 内燃機関 ２６ ロッカアーム ２８ 軸受支持部材 ３０ スタッド手段 ３２ 穴 ３４ ころ軸受 ３８ 軸受カップ ４０ 側壁 ４２ フランジ ４４ キー ４６ 凹み
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゴードン・エル・ステルツァー アメリカ合衆国ニュー・ハンプシャー州 03102、マンチェスター、アプト16、ビ レッジ・サークル・ウエイ 65 (56)参考文献 実公 昭63−18829（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭57−52418（ＪＰ，Ｙ１) 米国特許5074261（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01L 1/18 F16C 33/58

Claims (23)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】スタッド手段の回りに取り付けるためのも
    ので、 二つの間隔をあけた側壁とスタッド手段を受ける穴を備
    えたロッカアームと、 前記ロッカアーム内にあって、互いに反対方向に伸びる
    ２本の支持アームを有し、各支持アームがロッカアーム
    の側壁の一方の方へ伸び、スタッド手段の回りに取り付
    けるように構成されている軸受支持部材と、 共通軸を有し、前記ロッカアームの各側壁に一つずつ堅
    固に取り付けられ、前記軸受支持部材のそれぞれのアー
    ムの一部分の上に伸びている二つの軸受カップであり、
    少なくとも一つの軸受カップは前記支持アームの上のキ
    ーみぞ手段に係合して、少なくとも一つの軸受カップと
    軸受支持部材の相互間の配向を制限するキー手段を備え
    る二つの軸受カップと、 軸受カップと軸受支持部材の間に形成された環体の中に
    あって、ロッカアームが軸受支持部材に対して自由に回
    転振動できるようにし、ロッカアームを軸受支持部材に
    対して軸方向に拘束する転動部材とを備えるロッカアー
    ム組立体。
  2. 【請求項２】 前記ロッカアームの各側壁が前記ロッカ
    アームに取り付けられた軸受カップを受ける穴を備え、
    前記ロッカアーム穴が前記ロッカアーム組立体を固着す
    るために軸受カップと締りばめを形成する請求項１に記
    載のロッカアーム組立体。
  3. 【請求項３】 前記軸受支持部材を組立中に前記穴の一
    つを通して挿入できるように前記軸受支持部材の断面積
    が前記側壁の穴より小さい請求項２に記載のロッカアー
    ム組立体。
  4. 【請求項４】 前記キーみぞ手段が前記軸受支持部材の
    アームの少なくとも一つにＤ形表面によって形成された
    凹みを備えている請求項１に記載のロッカアーム組立
    体。
  5. 【請求項５】 前記キー手段が前記軸受カップの少なく
    とも一つにＤ形穴を備えている請求項１に記載のロッカ
    アーム組立体。
  6. 【請求項６】前記軸受カップの各々が「底」面、円筒形
    側面及び開放「頂部」を有する「開放カップ」を備えて
    いる請求項１に記載のロッカアーム組立体。
  7. 【請求項７】 前記キー手段が前記軸受カップの少なく
    とも一つの「底」面にＤ形穴を備えている請求項６に記
    載のロッカアーム組立体。
  8. 【請求項８】前記ロッカアームの側壁の各々がそれぞれ
    の軸受カップを支持し、前記ロッカアームの剛性を高め
    る共軸円筒形穴を形成する外向きに伸びるフランジを備
    えている請求項１に記載のロッカアーム組立体。
  9. 【請求項９】 前記軸受支持部材の各アームに前記転動
    部材の半径方向に内側に取り付けられた軸受内輪をさら
    に備え、各内輪が前記転動部材の前記スタッド手段の方
    への軸方向運動を制限する半径方向に伸びるフランジを
    備えている請求項１に記載のロッカアーム組立体。
  10. 【請求項１０】 前記ロッカアームが大体カップ形の形
    状を有し、前記ロッカアームの二つの側壁が前記ロッカ
    アームの下側部分から上方に伸び、前記穴が前記下側部
    分に形成され、前記ロッカアームの振動中前記スタッド
    手段に対して隙間を作るように引き伸ばされている請求
    項１に記載のロッカアーム組立体。
  11. 【請求項１１】ロッカアーム内に取り付ける軸受組立体
    であり、前記組立体が、互いに反対方向に伸びる二つの
    支持アームを有すると共にスタッド手段を受ける穴を有
    する軸受支持部材と、前記 軸受支持部材のアームの両端の一部分の上に伸びる
    二つの軸受カップであり、少なくとも一つの軸受カップ
    と軸受支持部材の相互間の配向を制限するために前記支
    持アームにあるキーみぞ手段に係合するキー手段を備え
    ている二つの軸受カップと、 前記軸受カップが前記軸受支持部材に対して軸方向に拘
    束されながら前記軸受支持部材に対して自由に回転でき
    るように前記軸受カップと前記軸受支持部材との間にあ
    るころ部材とを備える軸受組立体。
  12. 【請求項１２】 前記キーみぞ手段が前記軸受部材のア
    ームの少なくとも一つにＤ形表面によって形成された凹
    みを備えている請求項１１に記載の軸受組立体。
  13. 【請求項１３】 前記キー手段が前記軸受けカップの少
    なくとも一つにＤ形穴を備えている請求項１１に記載の
    軸受組立体。
  14. 【請求項１４】 前記軸受カップの各々が「底」面、円
    筒形側面及び開放「頂部」を備える開放カップを備えて
    いる請求項１１に記載の軸受組立体。
  15. 【請求項１５】 前記キー手段が前記軸受カップの少な
    くとも一つの「底」面にＤ形穴を備えている請求項１４
    に記載の軸受組立体。
  16. 【請求項１６】 前記軸受支持部材の各アームに前記転
    動部材の半径方向に内側に取り付けられた軸受内輪をさ
    らに備え、各内輪が前記転動部材の前記スタッド手段の
    方への軸方向運動を制限する半径方向に伸びるフランジ
    を備えている請求項１１に記載の軸受組立体。
  17. 【請求項１７】スタッド手段の回りに取り付けるための
    もので、 二つの間隔をあけた側壁とスタッド手段を受ける穴を備
    えたロッカアームと、 前記ロッカアーム内にあって、互いに反対方向に伸びる
    ２本の支持アームを有し、各支持アームがロッカアーム
    の側壁の一方の方へ伸び、スタッド手段の回りに取り付
    けるように構成されている軸受支持部材と、 共通軸を有し、前記ロッカアームの各側壁に一つずつ堅
    固に取り付けられ、前記軸受支持部材のそれぞれのアー
    ムの一部分の上に伸びる二つの軸受カップであり、各々
    が「底」面、円筒形側面及び開放「頂部」を備え、少な
    くとも一つのカップの底面は支持アームの上のキーみぞ
    手段と係合して少なくとも一つの軸受カップと軸受支持
    部材の相互間の配向を制限するキー手段を備える二つの
    「開放」軸受カップと、 軸受カップと軸受支持部材の間に形成された環体の中に
    あって、ロッカアームが軸受支持部材に対して自由に回
    転振動できるようし、ロッカアームを軸受支持部材に対
    して軸方向に拘束する転動部材と、を備えるロッカアー
    ム組立体。
  18. 【請求項１８】 前記ロッカアームの各側壁が前記ロッ
    カアームに取り付けられた軸受カップを受ける穴を備
    え、前記ロッカアーム穴が前記ロッカアーム組立体を固
    着するために軸受カップと締りばめを形成する請求項１
    ７に記載のロッカアーム組立体。
  19. 【請求項１９】 前記軸受支持部材を組立中に前記穴の
    一つを通して挿入できるように前記軸受支持部材の断面
    積が前記側壁の穴より小さい請求項１７に記載のロッカ
    アーム組立体。
  20. 【請求項２０】 前記キーみぞ手段が前記軸受支持部材
    のアームの少なくとも一つにＤ形表面によって形成され
    た凹みを備えている請求項１７に記載のロッカアーム組
    立体。
  21. 【請求項２１】 前記ロッカアーム各々の側壁の各々が
    それぞれの軸受カップを支持し前記ロッカアームの剛性
    を高める共軸円筒形穴を形成する外向きに伸びるフラン
    ジを備えている請求項１７に記載のロッカアーム組立
    体。
  22. 【請求項２２】 前記軸受支持部材の各アーム前記転動
    部材の半径方向に内側に取り付けられた軸受内輪をさら
    に備え、各内輪が前記転動部材の前記スタッド手段の方
    へ軸方向運動を制限する半径方向に伸びるフランジを備
    えている請求項１７に記載のロッカアーム組立体。
  23. 【請求項２３】 前記ロッカアームが大体カップ形の形
    状を有し、前記ロッカアームの二つの側壁が前記ロッカ
    アームの下側部分から上方に伸び、前記穴が前記下側部
    分に形成され、前記ロッカアームの振動中前記スタッド
    手段に対して隙間を作るように引き伸ばされている請求
    項１７に記載のロッカアーム組立体。
JP12659293A 1992-05-29 1993-05-28 ロッカアーム組立体 Expired - Fee Related JP3502121B2 (ja)

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US07/890,992 US5195475A (en) 1992-05-29 1992-05-29 Rocker arm assembly

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JPH06280510A JPH06280510A (ja) 1994-10-04
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