JPS60169610A - ロツカア−ムおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の動弁系を構成するロッカアームの製
造方法に関するものである。

内燃機関の吸排気弁は使用により摩耗するため。

各摺擦面の修正や交換、あるいは隙間調整を定期的に行
なう必要がある。このうちバルブシートとバルブフェー
スとの間の摩耗が生じるとその摩耗分だけロンカアーム
側如バルブ軸上端面がバルブスプリングにより押し上げ
られ、結果として、ロッカアームにより常時バルブが押
し下げられる状態を生じ、シリンダの気密性を低下させ
てしまう。

更に、バルブ軸上端面とロッカアームの接触面との間で
摩耗が生じると両者間の隙間が増大し２騒音発生、出力
低下等の原因となる。そこでこのようなロッカアームと
バルブとの間の蟲接状態を。

油圧を利用したゼロラッシュアジャスタにより常に適正
状態に調整している。

従来のロッカアームの構成は、第１図に示す通りであり
、ロッカアーム１はロッカアームシャフト３００に嵌装
されていてカム軸５０００回転に応じて揺動し、ゼロラ
ッシュアジャスタ６を介して吸（排）気バルブ４００の
軸端を上下動させる。

ゼロラッシュアジャスタ６はロッカアームに形成された
シリンダ部に装着されているが、＃シリンダ部が剛性不
足により早期に変形してしまうので円筒型の鉄製或いは
銅製のライナー２を設けている。これは、エンジン回転
数の増加を目的として慣性力の低減を図るため軽合金材
からなるロッカアームが多用されている現今の状況下に
おいて多く採用されている。

すなわち、ライナーが必要なのは、■エンジン停止時等
のリークタウン時においては、ゼロラッシュアジャスタ
ろのボデー１３０が弁隙間自動調整範囲であるＯ〜２１
！Ｒという微小な範囲でしが揺動しないため流体潤滑が
行なわれ難いこと、■弁作動時においてロッカ７−ム１
の揺動に伴なってボデー１６０の先端である突出部１ろ
１とバルブ４００の軸端との接点が移動することにより
ボデー１６０が断続的に側圧を受け、シリンダとの嵌合
部の隙間の範囲で傾き運動することにより金属接触がお
きやすいこと等から、軽合金同士が接触する構成とした
場合には損傷（スカッフィング。

ステンキング）を受けやす℃・からである。

ライナーを使用する場合のゼロラッシュアジャスタ装着
用シリンダ部の加工手順は、ライナー圧入後、内径部を
仕土加工する順となるが、鉄或いは銅からなるライナ一
部と軽合金のシリンタ底部とで材質が異なるため切削等
の加工条件も変えねばならず、繁雑で工数を要するばか
りでなく、ライナーの重さだけ重量的にも重くなるため
改善が要請されている。

本発明は上記従来技術の問題に着目してなされたもので
、ライナーを使用しなくても損傷や摩耗に耐え得るロッ
カアームの安価な製造方法を提供するものである。

以下２本発明を、−実施例に基づいて説明する。

ｇ２，３図において、ロッカアーム１はアーム部１００
１と同アーム部１００１に鋳ぐるまれ、カム軸５００に
設けられたリフト面５０１及びクリアランス面ｓ　ｏ　
ｉ　ｖｃｍ接する焼結合金製チップ１００５とからなっ
ている。また、ゼロラッシュ７ンヤスタ６にライナーを
使用しないのでシリンダ部１０００の径は従来より若干
小さく形成されている。

第６図においてＡ部として八ツチップで示すごとく、チ
ップ１００２及びその周りをマスキングし。

ｐ７カ７−ム１００１の他の部分は固形潤滑剤の含浸に
よるアルマイト処理工程が施される。上記マスキングは
、プラスチックまたはパラフィン等のろう材の溶液中に
上記Ａ部を浸し、その後取り出して空気中で冷却固化す
ることにより行なわれ藺単にプラスチックまたはろう材
の被膜が形成される。

第６図において、特にアルマイト処理を必要とする部分
は次の５部分に分けることができる。

第１に、ゼロラッシュアジャスタのボデー１３０が摺動
するシリンク部１０００の壁面部１０００ａであり、第
２に、スペーサ１１０（後述）が摺接して弁よりの作用
力を受けるシリンク頂部１０００　ｂであり、第３に、
ロッカアームシャフト３００（後述）が嵌装摺接される
軸穴４００２の内周面部１００２ａである。

コレら、壁面部１ｏＯＯａ、シリンダ頂部１０００　ｂ
　。

内周面部１００２ａ等は表面がら一定の深さ例えば１０
〜４０μｍのアルマイト処理層として形成される。

上記実施例方法を以下詳述する。

まず、Ａ　Ｄ’Ｃ１２（Ｊ’ｌＳ）アルミ合金により７
一ム部１００１をダイキャストする。このとき、鉄系焼
結合金製のチップ１００３を金型内にあらかじめセント
しておき、アーム部１００１によりチップ１００３およ
びその近傍のアーム部１００１を鋳ぐるむ。

次に、このダイキャストにより製造されたアーム部１０
０１のチップ１００６およびその付傍のアーム部１００
１だけを熱可塑性樹脂（パラフィンとポリエチレンとか
らなる樹脂（融点１３０℃））の加熱溶融液（１５０〜
１６’０℃）に約２秒間浸漬し。

放冷することにより熱可塑性樹脂の２〜３　ｍｍ、厚の
薄膜（コーティング）をチップ１００６上に形成する。

つづいて、特公昭５６−４１５５号公報に記載された技
術と同様に硫酸水溶液、ンユウ酸水溶液からなる混合酸
浴中において、アーム部１００１を直流電解処理し、ア
ーム部１００１０表面に多孔質の陽極酸化皮膜を形成し
２次にこれを水洗した。さらに、アーム部１００１を硝
酸水溶液に浸漬し、アーム部１００１０表面を活性化処
理し、水洗する。

次に、１５〜２０℃のチオモリブデン酸アンモニウム水
溶液中で、アーム部１００１を陽極とし、炭素棒を陰極
として直流電力により電解し、その後水洗した。

つづいて、アーム部１００１を４０℃の温水に浸漬する
と、熱可塑性樹脂の薄膜が軟化し、この薄膜をチップ１
００３およびその近傍のアーム部１００１かも作業員が
剥離させる。

これにより、アーム部１００１の陽極酸化皮膜の微少多
孔にモリブデンの硫化物が生成充填される。

次に、あらかじめ組み立てられたゼロラッシュアジャス
タユニット１００４をシリンタ部１０００に挿入し、ロ
ッカアーム１が完成される。

そして、アーム部１００１０表面（チップ１００６を除
く）にはモリブデンの硫化物がアルマイト皮膜の微少孔
に含浸されているため、単にアルマイト擦 処理だけをしたものに比べて摩耗係数が％〜％に低下し
、また表面硬度が約）Ｔｖ４００にも達することから耐
摩耗性にも優れるため、ゼロラツンユア／ヤスタユニッ
ト１００４は挿入されたシリンク部１０００内を円滑に
摺動し、スカツフフイング、ステンギング等の損傷を生
ずることがなく、特にエンジン係止、始動時の作動が滑
らかになる。

また、アーム部１００１のｐツカ７−ムシャフト３００
との摺動面１００２ａも７１Ｊツタ部１０００と同様に
アルマイト処理されモリブテンの硫化物が生成されてい
るので、ロッカアーム１０シャフト３００に対する回転
が滑らかで、メカニカルロスが少なく、耐久性も向上す
る。

さらに、チップ１００３及びその近傍を熱可塑性樹脂に
よりコーティングした後電解液中にてフルマイト処理及
びモリブテンの硫化物の生成を行なうため、電解液中で
の処理時にチップ１００６が電解液中に溶は出すのが防
止でき、また上記コーティングは液状の熱可塑性樹脂に
チップ１００６及びその近傍を浸漬するだけでよく、ま
たコーティング層（薄膜）の剥離は約４０℃の湯に浸し
てコーティング層が軟化したときに作業員がこれを手で
。

または簡単な工具を用いて極めて容易に行なうことがで
きるので作業性が良い。

摩耗性も向上し、硬度も高いのでライナーを使用しなく
てもアーム部が早期に損傷することがない。

さらに、ライナーを使用しないので、動弁系の重量が軽
減され、これに伴なってバウンシングが生じ得る回転数
レベルが高くなるので通常運転時にハウンンングが生ず
ることもなく、又、エンジン自体の軽量化も図れる。

なお、上記実施例ではチップ１００３を鉄系焼結合金に
より形成−七たため、アルマイト処理する前に熱可塑性
樹脂によりコーティングしたが、チップ１００６をセラ
ミックにて形成した場合にはコーティングが不要である
。

以下、参考的に、ゼロラッシュアジャスタ及びこれを装
着したロッカアームの構成１作用につ℃・て第２図を参
照しながら説明する。

第２図において、ロッカ７−ム１はロッカアームシャフ
ト６００に枢着され１図示しない吸気ボートを開閉する
吸気バルブ４００を作動させる。即ち、このロッカアー
ム１はカム軸５００とａ（排）気バルブ４００との間に
ロッカアームシャフト６００を支軸として配したシーン
形に作られて（・る。

アーム部１００１はバルブ対向端１ａ側に穿設されたシ
リンダ部１０１１０にゼロラッシュアンヤスタユニット
１００４を嵌合して形成したゼロラツンユアジャスタ３
を具備している。このゼロラッシュアジャスタユニット
１ｆ］（１４は、スペーサ１１０．ホゾ−１６０，プラ
ンジャ１８０等により一体的に構成されている。また、
アーム部１００１はカム軸対向端１００ｂ側に曲面状の
カム接触面７００を形成し、カム軸５０θの駆動時にカ
ムのリフト面５０１より押圧力を受けて矢印方向ＢＫ揺
動運動する、 シリンダ頂部１０００ｂはシリング中心線ｌ上に曲率中
心を位置させた球面に形成され、このシリンダ頂部１０
００ｂにはこれとはぼ１謔皐状、即ち、シリング中心線
ｌ上に曲率中心Ｑを位置させたシリンダ底対向曲面（以
後単にスペーサ球面と記す）１００の形成されたスペー
サ１１０が摺接する。　１このスペーサ１１０はスペー
サ球面１００と反対の側に圧接部対向面１２０を有し、
中央部には貫通穴１１１が形成される。このためスペー
サ１１０はシリンダ頂部１０００ｂに対し上記曲率中心
Ｑを中心として回動自在に摺接する。シリンダ部１００
０の壁面部１０００ａには円筒状のりフタ本体としての
ボデー１６０が摺接可能に嵌合し−こおり。

このボデー１６０の先端である突出部１３１は開口８０
０より突出してバルブーｈ１１土端面１４０に当接する
。ボデー１６０のンリング頂部１ｏｏｏｂ側は同シリン
ダ側部より離れて位置しており１両者間にはシリンダ頂
部隙間１５０が形成される。このシリンダ頂部隙間１５
０は油通路１６０に連通しており、中空のｐツカアーム
シャフト６００の中央袖穴１７０より所定圧を有する油
がこの油通路１６０を介しゼロラッシュアジャスタ乙に
供給される。なお、シリンダ頂部１０００ｂの中央部と
油通路１６０とは連通しており、これにより、シリンダ
頂部１０００ｂとスペーサ球面１００との別動をより抵
抗なく行なわせるよう構成される。ホゾ−１５０内には
円筒状のプランツヤ１８０が摺動可能に嵌合される。こ
のプランツヤ１８０は内部に中空室１８１な配置し、そ
の先端はスペーサの圧接部対向面１２０に滑動可能に当
接し、ホゾ−の突出部１６１との対向部（以後単に頭部
と記す）１８５のみが肉厚に形成される。この頭部１８
６とボデーの突出部１３１とは互いに対向面を凹設し２
両者により油圧室１９０を形成している。この油圧室１
９０はプランジャ内の中空室１８１に袖穴１８４を介し
連通可能であり、この袖穴１８４を油圧室１９０内に装
着されるチェック弁で開閉するよう構成される。チェッ
ク弁袖穴１８４の直径より大きな球２０１とこの球２０
１を袖穴１８４側に弾性的に押圧するチェック弁用の伸
張性のばね２０２と、ごのばね２０２をプランジャの頭
部１８６側に押圧するよう支持する支持枠２０３とで構
成される。更に、油圧室１９０にはボデーの突出部１３
１とプランジャの頭部１８３とを引き離すよう、即ち突
出部１３１をバルブ軸上端面１４０側に向は押圧する伸
張性のばね（以後単に調整ばねと記す）２１０が装着さ
れる。なお、この調整ばね２１０により、支持枠２０３
はその係止端を頭部１８６に圧接支持されてもいる。

次に、ゼロラッシュ７ジヤスク５の作動を説明する。ま
ず、油圧供給源としてのロッカアームシャフト内の中央
油入１７０より油通路１６０を通してシリンダ頂部隙間
１５０に油圧が加わり、この油圧はスペーサの貫通穴１
１１を通して中空室１８１に伝わる。中空室１８１の油
圧は油入１８４を通して球２０１に加わる。このため球
２０１はばね２０２の弾性力より大きな力を油圧として
受けた場合にのみ油圧室１９０側に移動し、中空室１８
１側の油を油圧室１９０に供給する。そし、て。

球２０１は油圧室１９０の油圧が中空室１８１側の油圧
に近づくてばね２０２の弾性力で油入１８４を閉じ、油
圧室１９０側が高圧に変っても油圧室１９０内の油が油
入１８４より排出することを防ぐ。このためエンジン駆
動時に油圧通路１６０側より油圧室１９０に所定圧の油
の供給があると。

プランジャ１８０はその上端部をスペーサ１１０に押圧
当接し、ボデーは突出部１３１をバルブ軸上端面１４０
に当接する。この場合、−ツカ７−ム１のカム接触面７
００がカムのリフト面５０１より外れてクリアランス面
５０２側に対向している時限において、プランジャ１８
０とボデー１３０とはスペーサの圧接部対向面１２０と
バルブ軸上端面１４０間の全ての隙間を埋めるよう、油
圧と調整ばね２１０の弾性力によりシリンダ中心線ｌ方
向に拡張作動する。

一方、ロッカアームのカム接触面７００がカムのリフト
面５０１により押圧力を受ける時限においては７調整ば
ね２１０により、スペーサの圧接部対向面１２０とバル
ブ軸上端面１４０間に最大限拡張したプランジャ１８０
とボデー１３０とはシリンダ中ル線ｌの方向に圧縮力を
受けても油圧室１９０の油圧により両者が短縮する方向
に作動することはない。

この場合、ｐツカ７−ム１が時計回りの方向に回動する
と、ボデーの突出部１３１はバルブー軸上端面１４０よ
り突出部１ろ１の曲率中心Ｐ方向への反力と１−ての押
圧力を受ける。これと同時に、突出部１ろ１はその球面
状の表面がｐツカ７−ム１００１の時剖回りの方向への
作動に伴ってノ・ルグ軸上端面１４０との接点を移動さ
せることによる相対的な摩擦力をも受ける。このためボ
デー１６０にはこれらの合力としての偏加重が加わり、
これによる側圧力や１曲率中心Ｐ回りの回転モーメント
が加わる。このためボデー１３０は壁面部１０００ａと
の隙間ｃｂにより傾むくよう作動する。

即ち、ボデー１６０とプランジャ１８０との隙間Ｃａは
機能上隙間ＣｂＫ比べて小さく設定されており、ボデー
１６０と一体となってプランジャ１８０も傾く。この場
合、スペーサ１１００球面はその曲率中心Ｑを中心とし
てシリンダ頂部１０００ｂを滑り作動する。これにより
、ホゾ−１３０側の押圧力をンリンタ頂部１０００ｂ側
にＱぼ均等に伝えることができる。更に、上記側圧力を
受けたボデー１５０はプランジャ１８０と共に。

スペーサの圧接部対向面１２０上を滑り、ライナー２の
内壁に当接し、この側圧力を均等に伝えることもできる
。特に、スペーサ１１０が多少曲率中心Ｑまわりに傾く
とプランジャ１８０の上端はスペーサの圧接部対向面１
２０上を滑りやすくなる利点がある。しかも、スペーサ
球面１００の曲率中心Ｑが突出部１ろ１の曲率中心Ｉ）
とわずかにずれて近似した位置にあるため、スペーサ１
１０が回転モーメントを受けた際、ボデー１６し　プラ
ンジャ１８０と共にほぼ一体で回動しやすく。

スペ〜す１１０のシリンタ頂部１ｏｏｏｂに対する滑動
もスムーズとなる。

ロッカアーム１００１が反時計回りの回動をする場合に
おいても上記説明に準じ、ボデー１３０は前記と逆の方
向へ傾き、同じ（逆方向へスペーサ１１０は滑動して同
様の作用をする。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のロッカアームをゼロラノンユアジャスタ
装着状態で示した正面図、第２図は本発明により製造さ
れたロッカアームの作動説明図、及び第６図は本発明の
一実施例を示すロッカアームの正面図である。 １０００　ａ・・・壁面部、　１０００ｂ・・ンリンタ
頂部、　。 １００２　ａ・・・内周面部＋’　１００３゛・チップ
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　鉄系焼結合金製のチップをアルミ合金製のアー
   ム部に一体的に鋳ぐるみ、上記チップ外周面に笈 薄膜を形成し１　アーム部に多孔型の陽極酸化皮膜を形
   成し９次にチオモリブデン酸アンモニウム液中に、て電
   解処理して、上記多孔中にモリブデンの硫化物を生成さ
   せ、つづいて上記薄膜を除去することを特徴とするロッ
   カアームの製造方法 （２、特許請求の範囲の第１項において、チップを溶融
   した熱可塑性樹脂中に浸漬して放冷し外周に薄膜を形成
   することを特徴とするロッカ７−ムの製造方法 （３）　特許請求の範囲の第２項において、熱可塑性樹
   脂をパラフィンとポリエチレンとから形成し。 薄膜を加１１浩することにより軟化させて剥離させるこ
   とを特徴とするロッカアームの製造方法（４）特許請求
   の範囲の第１項において、カム摺動面を形成する鉄系焼
   結合金製のチップをアルミニウム合金製のアーム部に一
   体的に鋳ぐるむと同時にアーム部にシリンダ部を形成し
   １次に上記チップ外周面に薄膜を形成し、アーム部に多
   孔質の陽極酸化皮膜を形成し、チオモリブデン酸アンモ
   ニウム液中にて電解処理して多孔中にモリブデンの硫化
   物を生成させ、つづ（・て上記薄膜を除去し、シリンダ
   部にエンジンの吸排気・・ルブの上端面との隙間をなく
   すラツソユアジャスタユニットを挿入することを特徴と
   するロッカアームの製造方法 （５）　多孔質の陽極酸化皮膜が形成された上記孔にモ
   リブデンの硫化物が生成されたアルミニウム合金製のア
   ーム部、同アーム部に鋳ぐるまれ駆動用カムに摺接する
   チップを有することを特徴とするロッカアーム （６）　特許請求の範囲の第５項において、アーム部に
   形成されたシリンダ部にエンジンの吸排気バルブーの上
   端面との隙間をなくすラツンユアジャスタユニットを挿
   入したことを特徴とするロッカアーム