JP6427018B2 - ロッカアーム - Google Patents

Description

本発明は、ロッカアームに関する。

特許文献１に開示のロッカアームは、全体として長さ方向に延びる形態とされ、長さ方向の一端部に第１端部を有している。第１端部は、本体壁と本体壁の両端部から突出して互いに対向する一対のガイド壁とを有し、内部に、バルブステムの上端部に冠着されたキャップが挿入される。両ガイド壁の内面は、先端側に向けて次第に開口幅を狭めるテーパ状の形態になっている。同様に、キャップの周壁は、先端側に向けて次第に窄まるテーパ状の形態になっている。このため、キャップが第１端部内に挿入されると、キャップの周壁と両ガイド壁の内面が当接して、キャップが第１端部から下方へ抜け出るのが防止される。

ところで、組み付け時には、ロッカアームの長さ方向の一端部がバルブステムの上端部に当接させられ、ロッカアームの長さ方向の他端部が支持部材に支持される。この場合に、ロッカアームは、ラッシュアジャスタの球部とバルブステムの上端部との２点で支えられ、不安定な状態になることから、バランスをとり難く、バルブステムから脱落する可能性がある。しかるに、上記構成によれば、第１端部の抜出防止機能によってロッカアームとバルブとの一体性が高められているため、ロッカアームが脱落するのが防止されるようになっている。

特開２０１２−１２２３７２号公報

上記の場合、第１端部内に、キャップをスライドして装着するための溝がバルブステムの軸方向と交差する方向（ロッカアームの長さ方向）に貫通して形成されていた。このため、組み付け時に、ロッカアームの長さ方向の一端における溝の開口を指等で塞いでも、ロッカアームの長さ方向の他端における溝の開口からキャップが抜け出る可能性があった。つまり、上記構成によれば、第１端部から下方へのキャップの抜け出しを抑えることができても、第１端部から側方へのキャップの抜け出しを確実に抑えるのが難しいという事情があった。したがって、ロッカアームの脱落防止の信頼性をよりいっそう高めた構造に改善することが希求されていた。

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、ロッカアームの組み付け作業性を改善することを目的とする。

本発明は、長さ方向に延びるアーム本体と、前記アーム本体に収容されるローラと、を備え、前記アーム本体の長さ方向の一端部には、当接壁とこの当接壁の両端部から突出して互いに対向する一対の対向壁とを有するバルブ受け部が設けられ、前記バルブ受け部における前記当接壁と対向する面側が貫通口として開放され、バルブステムの軸部が前記貫通口を貫通し、前記軸部の先端に冠着され又は一体に形成された頭部が前記バルブ受け部に挿入されて前記当接壁に当接した状態で、前記アーム本体が揺動することにより、バルブの開閉動作を行わしめるロッカアームであって、前記バルブ受け部は、前記対向壁に形成され、前記バルブ受け部内に挿入された前記頭部に当接することで前記頭部が前記貫通口から抜け出るのを規制する抜出規制部と、前記貫通口に交差連通して前記アーム本体の長さ方向の一端に開口し、前記バルブ受け部内に前記頭部を導入する導入口と、前記導入口を通して導入される前記頭部の進行方向と対向する位置に形成され、前記頭部と当接することで前記頭部のそれ以上の進行を規制する進行規制部とを有し、前記進行規制部が、前記当接壁側の壁板を内側に折り曲げて形成され、前記ローラが収容される収容空間を区画するところに特徴を有する。

導入口を通してバルブ受け部内に導入された頭部は、抜出規制部と当接することで貫通口から抜け出るのが規制され、さらに進行方向と対向する位置に配置された進行規制部と当接することでそれ以上の進行が規制される。このため、組み付け時に、導入口を指等で塞いでおくことにより、バルブ受け部から頭部が抜け出るのが確実に防止され、ひいてはロッカアームがバルブステムから脱落するのが防止される。その結果、ロッカアームの組み付け作業性が改善される。
また、進行規制部が、当接壁側の壁板を内側に折り曲げて形成されている。これによれば、進行規制部を簡単に形成することができる。

本発明の実施例１において、ロッカアームが組み込まれた動弁装置の図である。 同じく、アーム本体のバルブ受け部内にバルブステムの頭部が挿入された状態を示す側面視方向の断面図である。 同じく、アーム本体のバルブ受け部内にバルブステムの頭部が挿入された状態を示す正面視方向の断面図である。 同じく、アーム本体の平面図である。 同じく、アーム本体の底面図である。 同じく、進行規制部を折り曲げ加工する前のアーム本体の平面図である。 同じく、進行規制部を折り曲げ加工する前のアーム本体の断面図である。 本発明の実施例２のロッカアームにおいて、アーム本体のバルブ受け部側の側面視方向の断面図である。 同じく、アーム本体のバルブ受け部側の平面図である。 同じく、アーム本体のバルブ受け部側の底面図である。 本発明の実施例３のロッカアームにおいて、アーム本体のバルブ受け部内にバルブステムの頭部が挿入された状態を示す正面視方向の断面図である。 本発明の実施例４のロッカアームにおいて、アーム本体のバルブ受け部側の底面図である。

本発明の好ましい形態を以下に示す。
前記一対の対向壁には、前記導入口に向けて開口幅を拡げる拡開部が設けられている。これによれば、頭部が拡開部に誘い込まれてバルブ受け部内に円滑に導入される。

前記抜出規制部が、前記対向壁の先端部を内側に折り曲げて形成され、あるいは、前記対向壁の先端を内側に切り起こして形成されている。これによれば、抜出規制部を簡単に形成することができる。

＜実施例１＞
本発明の実施例１を図１〜図７に基づいて説明する。実施例１のロッカアーム１０は、内燃機関の動弁装置９０に組み込まれる。
まず、動弁装置９０について説明する。図１に示すように、シリンダヘッド９１には、通気路９２（吸気ポート又は排気ポート）が設けられ、さらに通気路９２と連通するステム孔９３がシリンダヘッド９１の上面に開口して設けられている。

シリンダヘッド９１のステム孔９３には、バルブステム８０が挿入されている。バルブステム８０は、軸方向（上下方向）に延びる軸部８１と、軸部８１の下端から径方向に張り出す弁体８２と、軸部８１の上端に冠着される別体の頭部８３とからなる。弁体８２は、通気路９２を開弁する開弁位置と、通気路９２を閉弁する閉弁位置とに変位可能とされている。そして、バルブステム８０は、常にはバルブスプリング８５によって閉弁方向（上方）に付勢され、軸部８１の上端部がシリンダヘッド９１の上面から上方に突き出ている。
頭部８３は、開口面を下方へ向けた円筒状のキャップであって、内部に軸部８１の上端部が圧入して嵌合されるようになっている。

シリンダヘッド９１の上面には、取付凹部９４が開口して設けられている。取付凹部９４には、ロッカアーム１０を支持する支持部材としてのラッシュアジャスタ７０が嵌合して挿入されている。また、シリンダヘッド９１の内部には給油路９５が設けられ、取付凹部９４に給油路９５が連通している。

図１に示すように、ラッシュアジャスタ７０は、筒状のボディ７１と、ボディ７１内を上下方向に移動可能なプランジャ７２とを有している。ボディ７１が取付凹部９４に挿入されると、プランジャ７２の上端部がシリンダヘッド９１の上面から上方に突出して配置され、プランジャ７２の上端部に設けられた半球面状の支持部７３にロッカアーム１０の端部（後述するアーム本体１２の長さ方向の他端部）が摺動可能に支持される。そして、ラッシュアジャスタ７０は、給油路９５から供給される作動油の油圧に基づいて、プランジャ７２がボディ７１に対して上下方向に往復移動することにより、ロッカアーム１０の支持位置を自動調整することが可能となっている。

シリンダヘッド９１の上方には、カムシャフト９６に設けられたカム９７が配置されている。ロッカアーム１０は、カム９７に従動して揺動するものであって、カム９７に接触するローラ１１と、ローラ１１を収容するアーム本体１２とを有している。

アーム本体１２は、バルブステム８０の軸方向と略直交する方向となる長さ方向に延びる形状をなし、長さ方向の一端部に位置するバルブ受け部１３と、長さ方向の他端部に位置する支持受け部１４と、長さ方向の中間部に位置するローラ収容部１５とを有している。なお、以下の説明において、長さ方向の一端部は単に一端部とし、長さ方向の他端部は単に他端部とする。

アーム本体１２は、所定形状の板材を折り曲げて成形され、図４及び図５に示すように、互いに対向して配置される一対の対向壁１６と、一端部において両対向壁１６の上端間に架け渡される当接壁１７と、他端部において両対向壁１６の上端間に架け渡される摺接壁１８とを有している。したがって、バルブ受け部１３は当接壁１７と一対の対向壁１６とで構成され、支持受け部１４は摺接壁１８と一対の対向壁１６とで構成され、ローラ収容部１５は一対の対向壁１６で構成されることになる。

ローラ収容部１５は、両対向壁１６間で且つ当接壁１７と摺接壁１８との間に、ローラ１１が収容される収容空間１９を有している。図１に示すように、ローラ１１は、収容空間１９に収容された状態で、両対向壁１６の軸孔２０を貫通する軸部材２１によって回転可能に支持されている。

図１に示すように、支持受け部１４は、両対向壁１６と摺接壁１８とによって区画される内側の空間に、ラッシュアジャスタ７０のプランジャ７２の支持部７３を収容可能とされている。摺接壁１８は、プランジャ７２の支持部７３の外周面に沿って上方へ略半球状に膨出する摺動受け部２２を有している。カム９７に応じてアーム本体１２がローラ１１を介して揺動すると、摺動受け部２２が支持部７３の外周面を摺動するようになっている。

図１〜図３に示すように、バルブ受け部１３は、両対向壁１６と当接壁１７とによって区画される内側の空間に、バルブステム８０の頭部８３を収容可能とされている。図２に示すように、当接壁１７は、長さ方向の中央部を下方へ湾曲させた帯板状のパッドであって、アーム本体１２の揺動時に、湾曲状の内面２３が頭部８３の上端面に押し当てられた状態になる。

また、図２及び図５に示すように、当接壁１７の後端の幅方向中央部には、板片状の進行規制部２４が一体に連結して設けられている。進行規制部２４は、ローラ収容部１５の収容空間１９に向けて突出する舌片３１（図６及び図７を参照）を下方へ略直角に屈曲させてなるものであって、収容空間１９との間を区画するとともに、バルブ受け部１３内の頭部８３と当接して収容空間１９側に頭部８３が抜け出るのを規制する役割をはたす。図２に示すように、進行規制部２４は、当接壁１７の後端から下方へほぼ鉛直に突出する形態になっている。なお、図示する場合、進行規制部２４の当接壁１７からの突出量は、当接壁１７の壁厚よりも小さくされている。

図２及び図５に示すように、バルブ受け部１３は、両対向壁１６の下端間で且つ当接壁１７の内面と対向する下面側に、下方（バルブステム８０の軸方向）に開放された貫通口２５を有している。バルブ受け部１３の貫通口２５には、バルブステム８０の上端部が貫通して配置される。貫通口２５は、後述する一対の抜出規制部２７によってバルブ受け部１３内の上部空間よりも開口幅が狭められている。

また、バルブ受け部１３は、進行規制部２４と対向する一端面側に、一端側方（バルブステム８０の軸方向と交差する方向）に開放された導入口２６を有している。バルブ受け部１３の導入口２６は、貫通口２５と略直角に連通する形態をなし、両対向壁１６及び当接壁１７の一端縁によって画成されている。

図３に示すように、両対向壁１６の下端部には、一対の抜出規制部２７が設けられている。両抜出規制部２７は、両対向壁１６の下端部を内側へ鈍角に折り曲げてなり、互いに下端へ向けて次第に近づくテーパ状の形態になっている。図２に示すように、両抜出規制部２７は、両対向壁１６の下端部に、ローラ収容部１５の後端部からバルブ受け部１３の前端部に至る範囲に亘って長さ方向に延びる形態になっている。

図５に示すように、両対向壁１６の一端部の内面には、一端に向けて次第に開口幅を拡げるテーパ状の拡開部２８が設けられている。拡開部２８は、バルブ受け部１３における両対向壁１６の一端部の内面をプレス金型で圧潰して形成される。ここで、両対向壁１６は、拡開部２８によって一端に行くほど次第に壁厚を小さくする形態になっている。また、導入口２６の開口幅は、拡開部２８によってバルブ受け部１３における両対向壁１６の他端側の開口幅よりも拡げられている。図２に示すように、拡開部２８は、両対向壁１６のほぼ全高に亘って形成されている。

次に、上記のロッカアーム１０を動弁装置９０に組み付ける方法について説明する。
組み付けに際し、ロッカアーム１０のバルブ受け部１３内に導入口２６を通して頭部８３を挿入する。挿入開始時には、拡開部２８に誘い込まれてバルブ受け部１３内に頭部８３が円滑に挿入される。また、挿入過程では、頭部８３が当接壁１７と両抜出規制部２７との間に略位置決めして挟まれ、頭部８３の下端の幅方向両端縁が両抜出規制部２７の内面を摺動して、バルブ受け部１３の内部に案内される。

ここで、仮に、頭部８３がローラ収容部１５側へ向かう進行方向に深く押し込まれると、その進行方向で対向する進行規制部２４に頭部８３の上端の幅方向中央部が当接して、頭部８３のそれ以上の進行が阻止される。したがって、頭部８３がローラ収容部１５の収容空間１９に抜け出るのが防止される。また、バルブ受け部１３内に挿入された頭部８３は、両抜出規制部２７に支持されることによって、貫通口２５から下方へ抜け落ちるのが防止される（図３を参照）。

続いて、上記頭部８３を組み付けたロッカアーム１０をバルブステム８０の軸部８１の上端に載せる。このとき、バルブ受け部１３の導入口２６を指で塞ぎつつ、頭部８３内に軸部８１の上端部を圧入状態で挿入する。このように導入口２６が閉塞されていれば、抜出規制部２７と進行規制部２４とによって頭部８３がバルブ受け部１３内に確実に保持された状態になるため、ロッカアーム１０が軸部８１から脱落することがない。また、頭部８３がバルブ受け部１３内においてアーム本体１２の長さ方向にスライド可能となっているため、バルブステム８０に対するロッカアーム１０の取り付け位置を微調整することが可能となる。

次いで、ロッカアーム１０の支持受け部１４の摺接壁１８をラッシュアジャスタ７０のプランジャ７２の支持部７３に載せる。この間、ローラ１１がカム９７と接触して、ロッカアーム１０が下方へ押圧されるものの、一端部においてバルブステム８０に対するバルブ受け部１３の支持状態が安定に保たれているため、組み付け過程で、ロッカアーム１０が脱落するのが確実に防止される。

以上説明したように、実施例１によれば、組み付けに際し、バルブステム８０の頭部８３が抜出規制部２７と当接することで貫通口２５からの抜け出しが規制されるとともに進行規制部２４と当接することで頭部８３のローラ収容部１５側への進行が規制されるため、導入口２６を指等で塞いでおけば、バルブ受け部１３から頭部８３が抜け出るのを抑えることができ、ひいてはロッカアーム１０がバルブステム８０から脱落するのを防止することができる。その結果、ロッカアーム１０の組み付け作業性が改善される。

また、両対向壁１６に設けられた拡開部２８によって頭部８３がバルブ受け部１３内に円滑に誘い込まれて挿入されるため、組み付け作業性がより良好となる。さらに、抜出規制部２７と進行規制部２４とが折り曲げ加工によってアーム本体１２を成形する板材から一体に成形されるため、成形容易で安価に製造することができる。

＜実施例２＞
本発明の実施例２を図８〜図１０によって説明する。実施例２のものは進行規制部２４Ａの形態が実施例１とは異なるが、進行規制部２４Ａ以外の構造は実施例１とほぼ同様である。よって、以下の説明において、実施例１と同一又は相当する構造については実施例１と同一の符号を付し、実施例１と重複する説明を省略する。

進行規制部２４Ａは、アーム本体１２のバルブ受け部１３の当接壁１７に設けられている。具体的には、進行規制部２４Ａは、当接壁１７の後端部の幅方向中央部を外側からプレスピンで打ち込むことにより、当接壁１７の内面側に絞られて突出する突起部分によって構成されている。よって、進行規制部２４Ａは、当接壁１７の後端部の幅方向中央部に部分的に設けられるに過ぎない。組み付け時には、頭部８３の上端の幅方向中央部が進行規制部２４Ａと当接することにより、頭部８３がローラ収容部１５側へ抜け出るのが規制されるようになっている。実施例２によれば、実施例１と同様に、アーム本体１２を成形する板材から進行規制部２４Ａを容易に成形することができる。

＜実施例３＞
本発明の実施例３を図１１によって説明する。実施例３のものは抜出規制部２７Ａの形態が実施例１とは異なるが、抜出規制部２７Ａ以外の構造は実施例１とほぼ同様である。よって、以下の説明において、実施例１と同一又は相当する構造については実施例１と同一の符号を付し、実施例１と重複する説明を省略する。

抜出規制部２７Ａは、両対向壁１６の下端を内側に切り起こして形成されている。具体的には、抜出規制部２７Ａは、両対向壁１６の下端面の板厚方向略中央部に、アーム本体１２の長さ方向に沿ったプレス刃を打ち込むことにより、両対向壁１６の下端面に形成される断面略Ｖ字形の打刻溝２９とともに形成される。抜出規制部２７Ａに頭部８３の下端の幅方向両端縁が両抜出規制部２７Ａに支持されることで、頭部８３の貫通口２５からの抜け出しが規制される。この点は実施例１と同様である。また、実施例３においても、アーム本体１２を成形する板材から両抜出規制部２７Ａを容易に成形することができる。

＜実施例４＞
本発明の実施例４を図１２によって説明する。実施例４のものは拡開部２８Ａの形態が実施例１とは異なるが、拡開部２８Ａ以外の構造は実施例１と同様である。よって、以下の説明において、実施例１と同一又は相当する構造については実施例１と同一の符号を付し、実施例１と重複する説明を省略する。

拡開部２８Ａは、実施例１と同様、バルブ受け部１３における両対向壁１６の一端部の内面に設けられ、両対向壁１６の一端部の内面をプレス金型で圧潰して形成される。拡開部２８Ａは、一端に向けて次第に拡開幅を拡げるテーパ状の第１拡開部２８ＡＢと、第１拡開部２８ＡＢから一端に向けてほぼ同幅で開口する第２拡開部２８ＡＣとで構成されている。導入口２６の開口幅は、第２拡開部２８ＡＣによって第１拡開部２８ＡＢ側よりも拡げられている。

実施例４の場合、組み付け時に、第２拡開部２８ＡＣ内に頭部８３を略位置決めした状態でいったん仮留めし、その後、頭部８３を第２拡開部２８ＡＣにより案内させながらバルブ受け部１３内にスライドして移動させることができるため、組み付け作業性がより良好となる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）バルブステムの頭部は、軸部と一体に連続して設けられるものであってもよい。
（２）抜出規制部は、両対向壁のうちのいずれか一方のみに設けられるものであってもよい。
（３）ロッカアームの長さ方向の他端部を支持する支持部材は、ラッシュアジャスタではなく、バルブクリアランスの自動調整機能を有しないピボットであってもよい。
（４）組み付け時に、導入口を指ではなく治具で塞ぐようにしてもよい。
（５）抜出規制部及び進行規制部は、鋳造又は鍛造によってアーム本体と一体に成形されるものであってもよい。

１０…ロッカアーム
１１…ローラ
１２…アーム本体
１３…バルブ受け部
１６…対向壁
１７…当接壁
２４、２４Ａ…進行規制部
２５…貫通口
２６…導入口
２７、２７Ａ…抜出規制部
２８、２８Ａ…拡開部
８０…バルブステム
８１…軸部
８３…頭部
９１…シリンダヘッド

Claims (3)

1. 長さ方向に延びるアーム本体と、前記アーム本体に収容されるローラと、を備え、
   前記アーム本体の長さ方向の一端部には、当接壁とこの当接壁の両端部から突出して互いに対向する一対の対向壁とを有するバルブ受け部が設けられ、前記バルブ受け部における前記当接壁と対向する面側が貫通口として開放され、
   バルブステムの軸部が前記貫通口を貫通し、前記軸部の先端に冠着され又は一体に形成された頭部が前記バルブ受け部に挿入されて前記当接壁に当接した状態で、前記アーム本体が揺動することにより、バルブの開閉動作を行わしめるロッカアームであって、
   前記バルブ受け部は、
   前記対向壁に形成され、前記バルブ受け部内に挿入された前記頭部に当接することで前記頭部が前記貫通口から抜け出るのを規制する抜出規制部と、
   前記貫通口に交差連通して前記アーム本体の長さ方向の一端に開口し、前記バルブ受け部内に前記頭部を導入する導入口と、
   前記導入口を通して導入される前記頭部の進行方向と対向する位置に形成され、前記頭部と当接することで前記頭部のそれ以上の進行を規制する進行規制部とを有し、
   前記進行規制部が、前記当接壁側の壁板を内側に折り曲げて形成され、前記ローラが収容される収容空間を区画することを特徴とするロッカアーム。
2. 前記一対の対向壁には、前記導入口に向けて開口幅を拡げる拡開部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のロッカアーム。
3. 前記抜出規制部が、前記対向壁の先端部を内側に折り曲げて形成され、あるいは、前記対向壁の先端を内側に切り起こして形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のロッカアーム。

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