JP6427023B2 - Locker arm - Google Patents
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Description
本発明は、ロッカアームに関する。 The present invention relates to a rocker arm.
従来、車両用エンジンにおいて、カムからの押圧力をバルブに伝達するロッカアームが知られている(例えば、特許文献1)。ロッカアームは、カムに当接するローラ(回動部)を備えている。このようなローラの取付構造としては、図4に示すものが知られている。図4に示す構成では、ローラ93は軸受94を介して支持軸95に取り付けられており、支持軸95の各端部は、ロッカアーム91を構成する一対の壁部92A,92Bに対して、それぞれカシメ固定されている。具体的には、支持軸95の各端部にそれぞれ形成された係止部96が壁部92A(又は壁部92B)の内面に係止する構成となっている。
Conventionally, in a vehicle engine, a rocker arm is known which transmits a pressure from a cam to a valve (for example, Patent Document 1). The rocker arm is provided with a roller (turning portion) that abuts on the cam. As such a roller attachment structure, one shown in FIG. 4 is known. In the configuration shown in FIG. 4, the
支持軸をカシメ固定する構成において、カシメ強度を確保するためには、支持軸の外径を大きくし、係止部の全長(周方向における長さ)を大きくする必要がある。また、係止部をより確実に係止させるためには、係止部が係止する壁部の板厚を確保する必要がある。このため、支持軸をカシメ固定する構成では、ロッカアームが大型化してしまうという問題点がある。 In the configuration in which the support shaft is fixed by caulking, in order to secure caulking strength, it is necessary to increase the outer diameter of the support shaft and increase the overall length (length in the circumferential direction) of the locking portion. Further, in order to lock the locking portion more securely, it is necessary to secure the thickness of the wall portion to which the locking portion locks. Therefore, in the configuration in which the support shaft is fixed by caulking, there is a problem that the rocker arm is increased in size.
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、小型化することが可能なロッカアームを提供することを目的とする。 The present invention has been completed based on the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a rocker arm which can be miniaturized.
上記課題を解決するために、本発明は、カムに当接するローラと、前記ローラの回動軸に沿って配列されると共に、前記ローラを挟む形で対向配置される一対の壁部と、前記回動軸の軸方向に沿う長手状をなし、前記一対の壁部のうち一方の壁部に形成された第1貫通孔に挿通される一端部と、前記一対の壁部のうち他方の壁部に形成された第2貫通孔に挿通される他端部と、を有すると共に前記ローラを回動可能に支持する中空状の支持軸と、前記支持軸と前記ローラの間に介在される軸受と、前記一対の壁部に対して前記支持軸を固定する固定部材と、を備え、前記支持軸は、前記一対の壁部に対して前記回動軸を中心として回動可能な構成とされ、前記固定部材は、前記軸方向に沿って延びる長手状をなし、前記支持軸の内部に挿通される本体部と、前記本体部の長手方向における一端部に設けられ、前記一方の壁部における前記他方の壁部と反対側の面に係止する第1係止部と、前記本体部の長手方向における他端部に設けられ、前記他方の壁部における前記一方の壁部と反対側の面に係止する第2係止部と、を有することに特徴を有する。 In order to solve the above problems, according to the present invention, there are provided a roller abutting against a cam, a pair of wall portions arranged along the rotational axis of the roller and disposed so as to sandwich the roller, and One end portion of the pair of wall portions inserted into the first through hole formed in one of the pair of wall portions, and the other wall of the pair of wall portions. A hollow support shaft having the other end inserted into the second through hole formed in the support and rotatably supporting the roller, and a bearing interposed between the support shaft and the roller And a fixing member for fixing the support shaft to the pair of wall portions, wherein the support shaft is configured to be rotatable around the pivot shaft with respect to the pair of wall portions. The fixing member has a longitudinal shape extending along the axial direction, and is inserted into the support shaft. A main body portion, a first locking portion provided at one end in the longitudinal direction of the main body portion and engaged with a surface of the one wall portion opposite to the other wall portion, and a length of the main body portion And a second locking portion provided at the other end in the direction and locking to a surface of the other wall opposite to the one wall.
本発明によれば、固定部材によって、支持軸を一対の壁部に固定することができる。仮に、支持軸を一対の壁部に対して直接的にカシメ固定する構成(図4参照)とした場合、カシメ強度を高くするために、支持軸の外径を大きくする必要がある。本発明では、固定部材によって支持軸を固定することができるため、支持軸の外径をより小さくすることができ、ロッカアームを小型化することができる。また、支持軸を一対の壁部に対して直接的にカシメ固定する構成とした場合、一対の壁部に対する支持軸の回動が規制され、ローラ回動時に摩擦や応力が生じることが懸念される。本発明では、支持軸が一対の壁部に対して回動可能とされているから、ローラ回動時において支持軸に作用する応力や支持軸の摩耗を低減することができる。 According to the present invention, the support shaft can be fixed to the pair of wall portions by the fixing member. If the support shaft is directly caulked to the pair of wall portions (see FIG. 4), the outer diameter of the support shaft needs to be increased in order to increase the caulking strength. In the present invention, since the support shaft can be fixed by the fixing member, the outer diameter of the support shaft can be further reduced, and the rocker arm can be miniaturized. When the support shaft is directly crimped to the pair of wall portions, the rotation of the support shaft with respect to the pair of wall portions is restricted, and there is a concern that friction or stress may occur when the roller rotates. Ru. In the present invention, since the support shaft is rotatable with respect to the pair of wall portions, it is possible to reduce the stress acting on the support shaft and the wear of the support shaft when the roller rotates.
本発明によれば、小型化することが可能なロッカアームを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a rocker arm that can be miniaturized.
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1ないし図4によって説明する。本実施形態の車両用エンジン5は、図1に示すように、シリンダヘッド1と、シリンダヘッド1の上部に取り付けられるカムハウジング17と、動弁装置20と、を備えている。シリンダヘッド1には、吸気ポート3を開閉する吸気バルブ10と、排気ポートを開閉する排気バルブ(図示せず)と、がそれぞれ取り付けられている。以下、吸気バルブ10及び、この吸気バルブ10を開閉する吸気側の動弁装置20について詳しく説明する。なお、排気バルブ及び排気側の動弁装置については、吸気側と同様の構成である。
First Embodiment
吸気バルブ10は、円板状の弁部材11と、この弁部材11の上面から上方に延びる丸棒状のバルブステム12と、を備えている。弁部材11は、シリンダヘッド1に設けられ、シリンダ(図示せず)の内部空間と連通する吸気通路2に配され、シリンダと吸気通路2とを連通する吸気ポート3を開閉可能となっている。バルブステム12は、吸気通路2の外壁を貫通しており、弁部材11側とは逆側の端部が外側(図1の上側)に突出している。
The
バルブステム12の上端付近には、円板状のスプリングリテーナ13が取り付けられている。シリンダヘッド1の外面(上面)とスプリングリテーナ13との間には、バルブスプリング14が自然長よりも圧縮された状態で組み込まれている。このバルブスプリング14の弾性力によって、吸気バルブ10は、ロッカアーム40側(図1の上側)に付勢され、弁部材11が吸気ポート3を閉塞するように付勢されている。
Near the upper end of the
動弁装置20は、吸気バルブ10の開閉を行うものとされる。動弁装置20は、カム31を有するカムシャフト30と、ロッカアーム40と、ピボット50と、を備えている。ロッカアーム40は、カム31の回転に従って揺動し、カム31の回転運動を上下運動に変換して吸気バルブ10に伝達する部材である。ピボット50は、ロッカアーム40の揺動支点を支える部材であり、例えば、カムハウジング17に取り付けられている。なお、ピボット50の代わりにラッシュアジャスタが設けられていてもよい。
The
カムシャフト30は、中空の丸棒であって、バルブステム12の先端からやや離れた位置に、バルブステム12に対して垂直に配置され、カムハウジング17とカムキャップ(図示せず)との間で回動可能に支持されている。カムシャフト30には、カム31が固定されている。カム31は、正面視略卵形状をなす板状のカムであって、カムシャフト30を挿通するためのシャフト孔32を備えている。シャフト孔32は、カム31の一方の板面から他方の板面まで貫通する貫通孔である。カム31は、カムシャフト30に固定され、カムシャフト30と共に回転可能となっている。カム31は、回転中心(シャフト孔32の中心)から外周面までの距離が一定の円形であるベース円部33と、回転中心(シャフト孔32の中心)から外周面までの距離がベース円部33よりも大きなカムノーズ部(図示せず)とを有している。
The
ロッカアーム40は、カム31の回転軸と直交する方向(図1の左右方向)に長い形状をなし、カム31とバルブステム12との間に配されている。ロッカアーム40は、ローラ49と、ローラ49を回転可能に保持するアーム本体41と、を備えている。アーム本体41の一端部は、ピボット50に揺動可能に支持される揺動支点部42とされる。一方、アーム本体41の他端部には、シム60を介して吸気バルブ10に当接するバルブ当接部44が設けられている。
The
シム60は、バルブステム12とバルブ当接部44の間に介在されるスペーサ部材である。シム60は、厚さの異なる複数のシムのうち、適切なものが選択される。シム60の厚さを調整することで、カム31とローラ49の間のクリアランスS1を調整することができる。なお、本実施形態のようなバルブステム12に取り付けられるシム60は、ステムキャップやステムエンドキャップとも呼ばれる。
The
揺動支点部42は、ピボット50の先端形状に倣う形状をなしており、その下面には、球状凹部43(図1において破線で示す)が形成されている。球状凹部43には、ピボット50の先端部51が嵌合される。バルブ当接部44の下面は、図2に示すように、シム60に当接するバルブ受け面45とされる。バルブ受け面45は、シム60側にわずかに突き出す曲面とされる。
The rocking
本実施形態では、カム31のベース円部33がローラ49に対向している状態(ベース状態)では、吸気バルブ10はバルブスプリング14の付勢力により上方向に付勢され、閉状態(弁部材11が吸気ポート3を塞いだ状態)となる。また、カム31のカムノーズ部がローラ49に当接している状態(リフト時)には、カム31によりロッカアーム40が押し下げられる。これに伴い、バルブ当接部44により、吸気バルブ10が押し下げられ、吸気バルブ10が開状態となる。
In the present embodiment, in a state (base state) in which the base
アーム本体41は、図3に示すように、ローラ49を挟む形で互いに対向配置される一対の壁部46A、46Bを有している。各壁部46A,46Bは、ローラ49の回動軸R1の軸方向(図3の左右方向)に沿って配列されている。一対の壁部46A,46Bには、支持軸47が取り付けられている。支持軸47は、ローラ49を回動可能に支持するものでローラ49の回動軸R1を構成する軸部材とされる。支持軸47は、回動軸R1の軸方向に沿って延びる長手状をなすと共に中空状の円筒部材とされる。支持軸47の一端部47Aは、壁部46A(一方の壁部)に形成された第1貫通孔48Aに挿通されており、支持軸47の他端部47Bは、壁部46B(他方の壁部)に形成された第2貫通孔48Bに挿通されている。これにより、支持軸47は、回動軸R1と直交する方向について固定されると共に、一対の壁部46A,46Bに対して回動軸R1を中心として回動可能となっている。
As shown in FIG. 3, the
ローラ49は、図2に示すように、円筒状をなしており、ローラ49と支持軸47の間には、軸受54が介在されている。軸受54は、例えば、ころ軸受とされ、回動軸R1を中心として環状に複数個配列された円柱状の転動体52(ころ)によって構成されている。これにより、ローラ49は、支持軸47に対して、回動軸R1を中心として回動可能となっている。また、ローラ49の上端は、図3に示すように、壁部46A,46Bの上面よりも高い位置に配されている。これにより、ローラ49は、その上端において、カム31の外周面に当接するものとされる。
The
支持軸47には、固定部材70が取り付けられている。固定部材70は、支持軸47を一対の壁部46A,46Bに対して固定する機能を担っている。固定部材70は、中実状の棒材を折り曲げることで構成され、U字状をなしている。固定部材70は、支持軸47の内部(挿通孔47D)に挿通される長手状の本体部71と、本体部71における長手方向の一端部に設けられる第1係止部72Aと、本体部71における長手方向の他端部に設けられる第2係止部72Bと、を有している。
The fixing
本体部71は、回動軸R1の軸方向に沿って延びる長手状をなしている。第1係止部72Aは、本体部71に対して屈曲されており、本体部71の一端から下方(カム31と反対方向)に延びている。第1係止部72Aは、壁部46Aにおける外側の面53A(壁部46Bとは反対側の面)に係止されている。第2係止部72Bは、本体部71に対して屈曲されており、本体部71の他端から下方に延びている。第2係止部72Bは、壁部46Bにおける外側の面53B(壁部46Aとは反対側の面)に係止されている。これにより、固定部材70は、回動軸R1に沿う方向(図3の左右方向)の変位が規制されている。支持軸47は、固定部材70によって回動軸R1に沿う方向の変位が規制される結果、一対の壁部46A,46Bに対して抜け止めされている。
The
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態によれば、固定部材70によって、支持軸47を一対の壁部46A,46Bに固定することができる。従来例のロッカアーム91(図4参照)に示すように、仮に支持軸95を一対の壁部92A,92Bに対して直接的にカシメ固定する構成とした場合、カシメによって支持軸95の両端部が拡径変形される結果、第1貫通孔97Aの内周面及び第2貫通孔97Bの内周面に係止部96がそれぞれ係止される。このため、カシメ強度を確保するためには、支持軸95の外径を大きくし、係止部96の周方向の長さを確保する必要がある。
Next, the effects of the present embodiment will be described. According to the present embodiment, the
本実施形態では、固定部材70によって支持軸47を固定することができる。固定部材70の固定強度を確保するためには、例えば、第1係止部72A及び第2係止部72Bの長さや太さを大きくすればよい。第1係止部72A及び第2係止部72Bは、支持軸47の外部に配されているから、これらのサイズを大きくしても支持軸47が大きくなることはない。このため、図4の構成と比べて、支持軸47の外径を小さくすることができ、ロッカアーム40を小型化することができる。
In the present embodiment, the
また、図4に示すように、支持軸95を一対の壁部92A,92Bに対して直接的にカシメ固定する構成の場合、支持軸95の回動軸R1を中心とした回動が規制され、ローラ回動時に応力や摩擦が生じることが懸念される。本実施形態では、支持軸47が一対の壁部46A,46Bに対して回動可能とされているため、ローラ回動時において支持軸47に作用する応力や支持軸47の摩耗を低減することができる。また、本実施形態の固定部材70は、棒材を折り曲げることで形成することができ、容易に製造することができる。
Further, as shown in FIG. 4, when the
<実施形態2>
次に、本発明の実施形態2を図5によって説明する。本実施形態のロッカアーム140においては、固定部材170の構成が上記実施形態と相違する。図5に示すように、固定部材170は、支持軸47の内部に挿通される長手状の本体部171と、壁部46Aにおける外側の面53Aに係止する第1係止部172Aと、壁部46Bにおける外側の面53Bに係止する第2係止部172Bと、を有している。第1係止部172A及び第2係止部172Bは、例えば、固定部材170の各端部を押し潰すことで形成されている。第1係止部172Aは、例えば、第1貫通孔48Aの孔縁部の全周に亘って係止されており、第2係止部172Bは、例えば、第2貫通孔48Bの孔縁部の全周に亘って係止されている。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the
<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形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、軸受54として、ころ軸受を例示したが、これに限定されない。軸受54として、例えば、玉軸受などを用いてもよい。
(2)上記実施形態では、吸気側の動弁装置20が備えるロッカアーム40について例示したが、これに限定されない。例えば、ロッカアーム40を排気側の動弁装置に用いてもよい。
Other Embodiments
The present invention is not limited to the embodiments described above with reference to the drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1) In the said embodiment, although the roller bearing was illustrated as the
(2) In the said embodiment, although illustrated about the
31…カム、40…ロッカアーム、46A…壁部(一対の壁部のうち一方の壁部)、46B…壁部(一対の壁部のうち他方の壁部)、47…支持軸、47A…一端部(支持軸の一端部)、47B…他端部、48A…第1貫通孔、48B…第2貫通孔、49…ローラ、54…軸受、53A…壁部46Aにおける外側の面(一方の壁部における他方の壁部と反対側の面)、53B…壁部46Bにおける外側の面(他方の壁部における一方の壁部と反対側の面)、70,170…固定部材、71,171…本体部、72A,172A…第1係止部、72B,172B…第2係止部、R1…ローラの回動軸
31: cam, 40: rocker arm, 46A: wall portion (one of the pair of wall portions), 46B: wall portion (the other of the pair of wall portions), 47: support shaft, 47A, one end Section (one end of support shaft), 47B: other end, 48A: first through hole, 48B: second through hole, 49: roller, 54: bearing, 53A: outer surface of
Claims (1)
前記ローラの回動軸の軸方向に沿って配列されると共に、前記ローラを挟む形で互いに対向配置される一対の壁部と、
前記軸方向に沿って延びる長手状をなし、前記一対の壁部のうち一方の壁部に形成された第1貫通孔に挿通される一端部と、前記一対の壁部のうち他方の壁部に形成された第2貫通孔に挿通される他端部と、を有すると共に前記ローラを回動可能に支持する中空状の支持軸と、
前記支持軸と前記ローラの間に介在される軸受と、
前記一対の壁部に対して前記支持軸を前記軸方向に固定する棒状の固定部材と、を備え、
前記支持軸は、前記一対の壁部に対して前記回動軸を中心として回動可能な構成とされ、
前記固定部材は、
前記軸方向に沿って延びる長手状をなし、前記支持軸の内部にある挿通孔に挿通される本体部であって、前記挿通孔の内周面との間に全周に亘って隙間を空けて配される外周面を有する本体部と、
前記本体部の長手方向における一端部に設けられると共に前記本体部に対して屈曲され、前記一方の壁部における前記他方の壁部と反対側の面に係止する第1係止部と、
前記本体部の長手方向における他端部に設けられると共に前記本体部に対して屈曲され、前記他方の壁部における前記一方の壁部と反対側の面に係止する第2係止部と、を有するロッカアーム。 A roller in contact with the cam,
A pair of wall portions which are arranged along the axial direction of the rotation shaft of the roller, and are disposed to face each other with the roller interposed therebetween;
An elongated portion extending along the axial direction, one end portion of the pair of wall portions inserted through the first through hole formed in one of the wall portions, and the other wall portion of the pair of wall portions A hollow support shaft having the other end portion inserted into the second through hole formed in the support and rotatably supporting the roller;
A bearing interposed between the support shaft and the roller;
And a rod-like fixing member for fixing the support shaft in the axial direction with respect to the pair of wall portions,
The support shaft is configured to be rotatable around the pivot shaft with respect to the pair of wall portions,
The fixing member is
A main body portion which has a longitudinal shape extending along the axial direction and which is inserted into an insertion hole in the support shaft, and a gap is formed over the entire circumference with the inner peripheral surface of the insertion hole A main body having an outer peripheral surface disposed
A first locking portion provided at one end in the longitudinal direction of the main body portion and bent with respect to the main body portion and locked to a surface of the one wall portion opposite to the other wall portion;
A second locking portion provided at the other end in the longitudinal direction of the main body portion and bent with respect to the main body portion and locked to a surface of the other wall portion opposite to the one wall portion; Rocker arm with.
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