WO2016098548A1 - ロッカーアームの製造方法 - Google Patents

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WO2016098548A1
WO2016098548A1 PCT/JP2015/083132 JP2015083132W WO2016098548A1 WO 2016098548 A1 WO2016098548 A1 WO 2016098548A1 JP 2015083132 W JP2015083132 W JP 2015083132W WO 2016098548 A1 WO2016098548 A1 WO 2016098548A1
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sliding member
valve
intake
disposed
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Inventor
勝 井澤
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田中精密工業株式会社
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a rocker arm equipped with a sliding member having wear resistance in a valve operating apparatus for an internal combustion engine.
  • One end is in contact with the cam of the camshaft, and the other end is linked with the intake valve or exhaust valve (intake / exhaust valve) of the internal combustion engine, and swings about the intermediate portion as a fulcrum by the action of the cam.
  • a material for the rocker arm that opens and closes the valve a material that is lighter than a steel material such as an aluminum alloy is often used to reduce the weight of the valve operating device.
  • the rocker arm has a structure that swings in contact with a cam made of a steel material, wear tends to proceed at the sliding portion of the rocker arm made of an aluminum alloy having a lower strength than the steel material. Therefore, a member having excellent wear resistance is used for the sliding portion of the rocker arm.
  • Patent Document 1 As shown in FIG. 6, a ceramic body 32 is fixed to a contact surface with a valve stem of a rocker arm 31, and carburized and hardened to a contact surface with a push rod.
  • a rocker arm having a structure in which the receiving member 33 is screwed and the fitting shaft of the ceramic body 32 is press-fitted into the fitting hole 34 of the rocker arm 31 is disclosed.
  • the rocker arm body 41 is formed with a through-hole 43 penetrating in the vertical direction, and the engagement body 42 is fitted into the through-hole 43.
  • the support shaft 44 protrudes integrally in the vertical direction, and a peripheral groove 45 as a coupling groove is formed on the outer peripheral surface of the support shaft 44 over the entire periphery, and the rocker arm body 41 is pressurized from above.
  • Patent Document 3 a test piece simulating a rocker arm having a structure in which a leg portion 53 of a chip 52 made of an SCr material is embedded in a rocker arm body 51 made of an aluminum-based powder metallurgy alloy material. Is disclosed.
  • Patent Document 4 includes an arm main body 63 in which a valve side main body 61 and a cam side main body 62 are joined, and the cam rotates with the camshaft rotating together with the camshaft.
  • a cam contact pad 64 serving as a cam contact member for transmitting motion to the arm body 63 is provided, and dovetail protrusions corresponding to dovetail grooves formed in the cam side body 62 are formed on the back surface of the cam contact pad 64.
  • a rocker arm having a structure in which the cam contact pad 64 is fixed to the cam-side main body 62 by fitting dovetail protrusions in the groove is disclosed.
  • the sliding members (chip 52 and cam contact pad 64) disclosed in Patent Documents 3 and 4 are formed by press-fitting a convex portion that increases in width as it approaches the tip portion and a concave portion that decreases in width as it approaches the bottom portion. Because of the fitting structure, the sliding member can be firmly positioned and fixed in the direction perpendicular to the press-fitting direction. However, in order to actually position and fix the sliding member accurately, it is necessary to finish the convex portion and the concave portion with high precision. However, when finishing is performed with high accuracy on the convex portions and concave portions having complicated structures disclosed in Patent Documents 3 and 4, a significant increase in manufacturing cost is caused.
  • the present invention has been improved in view of the above-described problems, and provides a method for manufacturing a rocker arm equipped with a sliding member having wear resistance without increasing the manufacturing cost. It is intended.
  • the present invention relates to the fact that the valve rod contacting the sliding member provided on one end side of the rocker arm moves up and down as the cam contacting the roller provided on the rocker arm rotates.
  • a mold is disposed on the lower surface side, a restraining member is disposed on the upper surface side of the sliding member, the restraining member disposed on the upper surface side, a mold disposed on the lower surface side, and a rocker arm in the groove portion
  • the stem guide for guiding the valve stem so as to deform and hold the sliding member from both sides by applying pressure from the side of the rocker arm while being restrained by
  • the method of manufacturing a rocker arm of the valve gear of an internal combustion engine and forming a the first invention In the first aspect of the invention, the sliding member is disposed in a state where the slipper shaft projected upward from the sliding member is inserted into the slipper hole provided at the upper portion of the groove and fixed to the groove.
  • a method for manufacturing a rocker arm of an engine valve gear is a second invention.
  • a stem guide for guiding the valve stem can be formed at a low cost while sufficiently securing the fastening force of the sliding member.
  • the sliding member is pressed from the side of the rocker arm while being restrained by the restraining member disposed on the upper surface side, the mold disposed on the lower surface side, and the rocker arm of the groove portion, the mounting position of the sliding member is increased. While controlling with accuracy, the stem guide can be molded with high accuracy.
  • the sliding member can be easily positioned with respect to the rocker arm, the mounting accuracy of the sliding member and the molding accuracy of the stem guide can be further improved.
  • FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view of an upper portion of an internal combustion engine.
  • 2 (a) is a plan view of the intake rocker arm 13a
  • FIG. 2 (b) is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 2 (a)
  • FIG. 2 (c) is a side view of the intake rocker arm 13a
  • FIG. ) Is a bottom view of the intake rocker arm 13a
  • FIG. 2E is an end view of the intake rocker arm 13a.
  • 3A is a plan view of the sliding member 17a
  • FIG. 3B is a side view of the sliding member 17a
  • FIG. 3C is an end view of the sliding member 17a
  • FIG. 3D is FIG. It is DD sectional drawing of (a).
  • FIG. 4 (a), 4 (b), and 4 (c) are diagrams conceptually showing a molding process of the stem guide, showing the XX cross section of FIG. 5 (b) in an enlarged manner.
  • FIG. 4D is a diagram showing a part of FIG. 4C further enlarged.
  • FIG. 5A is a conceptual view of the process of molding the stem guide 21 by inserting the sliding member 17a into the intake rocker arm 13a
  • FIG. 5B is a conceptual view of the sliding rocker arm 13a.
  • FIG. 5C is a conceptual view of the process of inserting and forming the stem guide 21 as viewed from the side
  • FIG. 5C is an enlarged view of a cross section taken along the line XX of FIG. FIG.
  • FIG. 6 is an exploded front view showing a part of the rocker arm described in Patent Document 1 in cross section.
  • FIG. 7 is a side cross-sectional view of the rocker arm described in Patent Document 2.
  • FIG. 8 is a perspective view of a test piece simulating a rocker arm described in Patent Document 3.
  • FIG. 9 is a front view of the rocker arm described in Patent Document 4.
  • reference numeral 1 denotes an upper part of a four-cycle engine, which has a cylinder block 2 and a cylinder head 3 attached to the upper surface of the cylinder block 2. Has been.
  • the cylinder head 3 is formed with an intake port 5 and an exhaust port 6, and is provided with an intake valve 7 that allows the intake port 5 to be opened and closed and an exhaust valve 8 that allows the exhaust port 6 to be opened and closed.
  • the intake valve 7 and the exhaust valve 8 are urged by springs 9 and 10 in a direction to close the intake port 5 and the exhaust port 6, respectively.
  • the cylinder head 3 is provided with a valve operating device 11 for operating the intake valve 7 and the exhaust valve 8.
  • the valve operating device 11 will be described below.
  • a pair of roller shafts 12a and 12b is supported on the cylinder head 3, and an intake rocker arm 13a and an exhaust rocker arm 13b are pivotally supported on the roller shafts 12a and 12b so as to be rotatable up and down.
  • the cylinder head 3 supports an intake cam 14a and an exhaust 14b that rotate in conjunction with a crankshaft (not shown).
  • the intake cam 14a is in contact with a roller 15a fitted on the roller shaft 12a of the intake rocker arm 13a
  • the exhaust cam 14b is in contact with a roller 15b fitted on the roller shaft 12b of the exhaust rocker arm 13b.
  • a sliding member 17a is attached to one end side of the intake rocker arm 13a, and a sliding member 17b is attached to one end side of the exhaust rocker arm 13b.
  • the sliding member 17 a is in contact with the valve rod 18 a of the intake valve 7, and the sliding member 17 b is in contact with the valve rod 18 b of the exhaust valve 8.
  • the intake valve 7 opens and closes the intake port 5 against the resilient force of the spring 9, and the exhaust rocker arm 13b pivots.
  • the exhaust valve 8 opens and closes the exhaust port 6 against the elastic force of the spring 10 in conjunction with this.
  • FIG. 2A is a plan view of the intake rocker arm 13a
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 2A
  • FIG. 2C is a side view of the intake rocker arm 13a
  • FIG. (D) is a bottom view of the intake rocker arm 13a
  • FIG. 2 (e) is an end view of the intake rocker arm 13a.
  • the exhaust rocker arm 13b is in a line-symmetric relationship with the intake rocker arm 13a with respect to the central axis 4a in the vertical direction of the cylinder 4. Therefore, the intake rocker arm 13a will be described below. This also applies to the exhaust rocker arm 13b.
  • the intake rocker arm 13a moves up and down with the pivot 16a as a fulcrum, but as shown in FIG. 2 (b), the intake rocker arm 13a has a curved recess for receiving the pivot 16a. 19 is formed, and a sliding member 17a is attached to one end side of the intake rocker arm 13a. Then, when the slipper surface 20 on the lower surface of the sliding member 17a comes into contact with the end surface of the valve stem 18a, the roller 15a provided on the intake rocker arm 13a receives the pressing force of the spring 9 as shown in FIG. Is biased toward the intake cam 14a.
  • the intake rocker arm 13a is only supported by being sandwiched from above and below by the intake cam 14a and the valve rod 18a of the intake valve 7 with the pivot 16a serving as a fulcrum for vertical movement.
  • the valve rod 18a is sandwiched between both sides of the sliding member 17a so that the positional relationship in the roller shaft 12a direction between the sliding member 17a and the end surface of the valve rod 18a does not shift.
  • the stem guide 21 is provided so that it can do.
  • FIG. 3A is a plan view of the sliding member 17a
  • FIG. 3B is a side view of the sliding member 17a
  • FIG. 3C is an end view of the sliding member 17a
  • FIG. 3D is FIG. It is DD sectional drawing of (a). Since the sliding member 17b functions in the same manner as the sliding member 17a, the sliding member 17a will be described below, but the same applies to the sliding member 17b.
  • the sliding member 17a is made of a material excellent in wear resistance and sliding characteristics, for example, a steel material, a sintered alloy or a ceramic subjected to heat treatment or surface treatment.
  • the steel material include carburized steel and bearing steel
  • examples of the ceramic include Si 3 N 4 , SiC, and Al 2 O 3 .
  • the sliding member 17a is provided with a cylindrical slipper shaft 22 at the center, and a slipper hole (see FIG. 3) provided at a predetermined position of the intake rocker arm 13a. By inserting the slipper shaft 22 in 4 (a) 25), the sliding member 17a can be positioned with respect to the intake rocker arm 13a.
  • an arc-shaped slipper surface 23 is formed on the lower surface of the sliding member 17a.
  • the lower side surface of the sliding member 17 a is tapered surfaces 24 and 24 that are inclined so that the width decreases as the slipper surface 23 is approached.
  • the intake rocker arm 13a is provided with a groove (see 26 in FIG. 4A) for sandwiching and fixing the sliding member 17a.
  • a stem guide having a predetermined dimension can be formed.
  • the slipper shaft 22 of the sliding member 17a is inserted into the slipper hole 25 of the intake rocker arm 13a, and a mold 27 having a predetermined size is inserted into the groove portion 26 of the intake rocker arm 13a. Then, the sliding member 17 a is disposed on the mold 27.
  • the mold 27 has an arc shape corresponding to the slipper surface 23, and the sliding member 17a can be accurately positioned.
  • the inner wall 21a of the stem guide 21 is molded by being pressed against the side surface of the mold 27, so that accurate dimensions can be obtained and the stem guide 21 can be obtained.
  • the roughness corresponding to the surface roughness of the mold 27 is also obtained in the inner wall 21a.
  • tapered surfaces 24, 24 are formed on the lower side surface of the sliding member 17a so as to decrease in width as the slipper surface 23 is approached. Since the arm 13a is formed into a shape along the tapered surface 24 and is crimped, the side surface of the sliding member 17a is elastically sandwiched. Further, since the force (fastening force) in the direction of the arrow shown in FIG. 4D acts on the sliding member 17a by the tapered surface 24, the sliding member 17a is pressed against the intake rocker arm 13a, and both are strengthened. In addition to being fastened, the adhesion is improved, so that the mounting accuracy of the sliding member 17a in the vertical direction is improved. If the inclination angle ⁇ shown in FIG. 3C is increased, the fastening force can be increased, and if the inclination angle ⁇ is reduced, the fastening force can be reduced.
  • FIG. 5A is a conceptual view of the process of forming the stem guide 21 (see FIG. 2E) by inserting the sliding member 17a into the intake rocker arm 13a
  • FIG. 5B is the intake rocker
  • FIG. 5C is a conceptual view of the process of forming the stem guide 21 (see FIG. 2E) by inserting the sliding member 17a into the arm 13a
  • FIG. 5C is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. It is line sectional drawing.
  • the lower side surface of the sliding member 17a is a tapered surface 24 that is inclined so that the width decreases as it approaches the slipper surface 23.
  • the tapered surface 24 is not necessarily linear. There is no need to have a curved surface, and various shapes can be adopted in accordance with required shape accuracy, manufacturing cost, strength, and the like.
  • the slipper shaft 22 may have a polygonal cross section as well as a circular cross section.
  • the shape of the slipper hole 25 is made to correspond to the shape of the slipper shaft 22, and the center of the intake rocker arm 13a and the center of the sliding member 17a are made to coincide with the molding center of the stem guide 21 in plan view. What is necessary is just to be able to rotate the intake rocker arm 13a around the slipper shaft 22.
  • the material of the rocker arm is not limited to an aluminum alloy or the like, and the present invention can be applied to the case where the slipper surface 23 may be worn even when an iron-based material or a resin material is used.
  • the present invention can be suitably used for manufacturing a rocker arm that constitutes a part of a valve gear of an internal combustion engine.

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Abstract

　製造コストを増大させることなく、耐摩耗性を有する摺動部材が装着されたロッカーアームの製造を提供する。ロッカーアームに設けられた溝部２６に摺動部材１７ａを配置し、摺動部材１７ａの下面側に金型２７を配置し、摺動部材１７ａの上面側に拘束部材２８を配置し、摺動部材１７ａを、上面側に配置した拘束部材２８と下面側に配置した金型２７と溝部２６のロッカーアームとで拘束した状態でロッカーアーム側方から加圧することによって、溝部２６のロッカーアームを変形させて摺動部材１７ａを両側から挟みこんで保持するように、弁棒をガイドするためのステムガイド２１を形成する。

Description

ロッカーアームの製造方法
　本発明は、内燃機関の動弁装置において、耐摩耗性を有する摺動部材が装着されたロッカーアームの製造方法に関する。
　一端部がカムシャフトのカムに接触し、他端部が内燃機関の吸気弁または排気弁（吸排気弁）と連携して、上記カムの作用により中間部を支点として揺動することによって吸排気弁を開閉するロッカーアームの材料として、動弁装置の軽量化のためにアルミニウム合金等の鉄鋼材料よりも軽量の材料が用いられることが多い。しかし、ロッカーアームは鉄鋼材料からなるカムと接触して揺動する構造であるため、鉄鋼材料よりも強度の低いアルミニウム合金等からなるロッカーアームの摺動部では摩耗が進行しやすい。そのために、ロッカーアームの摺動部には耐摩耗性に優れた部材が採用されている。
　例えば、特許文献１には、図６に示すように、ロッカーアーム３１のバルブステムとの当たり面にセラミック体３２を固着する構造であって、プッシュロッドとの当たり面に浸炭焼き入れした鋼製の受け部材３３をねじ止めし、セラミック体３２の嵌合軸は、ロッカーアーム３１の嵌合孔３４に圧入される構造のロッカーアームが開示されている。
　また、特許文献２には、図７に示すように、軽合金であるアルミニウム合金製のロッカーアーム本体４１と、このロッカーアーム本体４１の回動端に設けられ、カム軸と摺接によりカム係合する耐摩耗性のある焼結合金製の係合体４２とを有し、ロッカーアーム本体４１には上下方向に貫通する貫通孔４３が形成され、係合体４２には貫通孔４３に嵌入される支軸４４が上下方向に向かって一体的に突設され、支軸４４の外周面には全周にわたって結合溝たる周溝４５が形成され、ロッカーアーム本体４１が上方から加圧されることによって生じた貫通孔４３内周面の塑性変形部分が周溝４５に嵌りこみ、これによって貫通孔４３内周面に支軸４４が固着され、この固着で係合体４２がロッカーアーム本体４１に固着される構造のロッカーアームが開示されている。
　さらに、特許文献３には、図８に示すように、アルミニウム系の粉末冶金合金材からなるロッカーアーム本体５１にＳＣｒ材からなるチップ５２の脚部５３を埋め込む構造のロッカーアームを模した試験片が開示されている。
　そして、特許文献４には、図９に示すように、バルブ側本体６１とカム側本体６２とが接合されてなるアーム本体６３を有し、カムシャフトとともに回転するカムに接触してカムの回転運動をアーム本体６３に伝達するカム接触部材としてのカム接触パッド６４を有し、カム接触パッド６４の裏面にはカム側本体６２に形成されたアリ溝に対応するアリ突起が形成され、上記アリ溝にアリ突起が嵌ることでカム接触パッド６４がカム側本体６２に固着される構造のロッカーアームが開示されている。
実開平５－４７３０６号公報 特公平６－８６８０６号公報 特開昭６３－１８９６０８号公報 実公平１－３７１２６号公報
　近年の内燃機関の高回転に伴い、摺動による負荷が増大する結果、特許文献１と２に記載されたような摺動部材（セラミック体３２と係合体４２）を圧入する方法では、この摺動部材とロッカーアームとの締結力が不足してしまう恐れがある。
　また、特許文献３と４に開示された摺動部材（チップ５２とカム接触パッド６４）は、先端部に近づくにつれて幅が広くなる凸部と、底部に近づくにつれ幅が狭くなる凹部を圧入により嵌合する構造であるから、圧入方向に対して垂直の方向に対して摺動部材をしっかりと位置決め固定することができる。しかし、実際に摺動部材を正確に位置決め固定するには凸部と凹部を高精度に仕上げ加工する必要がある。ところが、特許文献３と４に開示された複雑な構造の凸部と凹部に対して高精度に仕上げ加工を施す場合、大幅な製造コストの上昇を招いてしまう。
　本発明は、従来の前記問題点に鑑みてこれを改良したものであって、製造コストを増大させることなく、耐摩耗性を有する摺動部材が装着されたロッカーアームの製造方法を提供することを目的とするものである。
　前記課題を解決するために本願発明は、ロッカーアームに設けられたローラに当接するカムが回動することによりロッカーアームの一端側に設けられた摺動部材に当接する弁棒が上下動することにより吸気弁または排気弁を開閉する構造を有する内燃機関の動弁装置の当該ロッカーアームの製造方法であって、上記ロッカーアームに設けられた溝部に摺動部材を配置し、当該摺動部材の下面側に金型を配置し、当該摺動部材の上面側に拘束部材を配置し、当該摺動部材を、上面側に配置した拘束部材と下面側に配置した金型と溝部のロッカーアームとで拘束した状態でロッカーアーム側方から加圧することによって、溝部のロッカーアームを変形させて摺動部材を両側から挟みこんで保持するように、上記弁棒をガイドするためのステムガイドを形成することを特徴とする内燃機関の動弁装置のロッカーアームの製造方法を第一発明とし、
　上記第一発明において、摺動部材に上方に向けて突出させたスリッパ軸を溝部の上部に設けたスリッパ孔に挿入して溝部に固定した状態で摺動部材を配置することを特徴とする内燃機関の動弁装置のロッカーアームの製造方法を第二発明とする。
　本願第一発明によれば、精密な加工を施す必要がなく、低コストで摺動部材の締結力を十分に確保しつつ弁棒をガイドするためのステムガイドを形成することができる。しかも、摺動部材を、上面側に配置した拘束部材と下面側に配置した金型と溝部のロッカーアームとで拘束した状態でロッカーアーム側方から加圧するので、摺動部材の装着位置を高精度で制御するとともに、ステムガイドを高精度で成形することができる。
　本願第二発明によれば、ロッカーアームに対して摺動部材を容易に位置決めすることができるので、摺動部材の装着精度およびステムガイドの成形精度を一層向上することができる。
図１は、内燃機関上部の部分縦断面図である。 図２（ａ）は吸気ロッカーアーム１３ａの平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ－Ｂ断面図、図２（ｃ）は吸気ロッカーアーム１３ａの側面図、図２（ｄ）は吸気ロッカーアーム１３ａの底面図、図２（ｅ）は吸気ロッカーアーム１３ａの端面図である。 図３（ａ）は摺動部材１７ａの平面図、図３（ｂ）は摺動部材１７ａの側面図、図３（ｃ）は摺動部材１７ａの端面図、図３（ｄ）は図３（ａ）のＤ－Ｄ断面図である。 図４（ａ）、図４（ｂ）および図４（ｃ）は図５（ｂ）のＸ－Ｘ断面を拡大して示す、ステムガイドの成形過程を概念的に示す図である。図４（ｄ）は図４（ｃ）の一部をさらに拡大して示す図である。 図５（ａ）は吸気ロッカーアーム１３ａに摺動部材１７ａを挿入してステムガイド２１を成形する過程を上方から見た概念図、図５（ｂ）は吸気ロッカーアーム１３ａに摺動部材１７ａを挿入してステムガイド２１を成形する過程を側方から見た概念図、図５（ｃ）は図５（ｂ）のＸ－Ｘ線断面を拡大して示す図である。 図６は、特許文献１に記載されたロッカーアームの一部を断面にして示す分解正面図である。 図７は、特許文献２に記載されたロッカーアームの側面断面図である。 図８は、特許文献３に記載されたロッカーアームを模した試験片の斜視図である。 図９は、特許文献４に記載されたロッカーアームの正面図である。
　以下に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明するが、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲において、様々な変形や修正が可能である。図１において、１は４サイクルエンジンの上部で、シリンダブロック２と、シリンダブロック２の上面に取り付けられるシリンダヘッド３とを有し、シリンダブロック２内にはシリンダ４が上下摺動自在に装入されている。
　シリンダヘッド３には、吸気ポート５と排気ポート６とが形成され、吸気ポート５を開閉自在とする吸気弁７と、排気ポート６を開閉自在とする排気弁８とが設けられている。これら吸気弁７、排気弁８はそれぞれ吸気ポート５、排気ポート６を閉じる方向にスプリング９、１０で付勢されている。
　シリンダヘッド３には、吸気弁７と排気弁８を作動させる動弁装置１１が設けられており、以下に、動弁装置１１について説明する。
　シリンダヘッド３には一対のローラ軸１２ａと１２ｂとが支持され、各ローラ軸１２ａ、１２ｂにはそれぞれ吸気ロッカーアーム１３ａ、排気ロッカーアーム１３ｂが上下回動自在に枢支されている。
　シリンダヘッド３には、図示しないクランク軸に連動して回動する吸気カム１４ａと排気１４ｂが支持されている。吸気カム１４ａは吸気ロッカーアーム１３ａのローラ軸１２ａに嵌着されたローラ１５ａに当接しており、排気カム１４ｂは排気ロッカーアーム１３ｂのローラ軸１２ｂに嵌着されたローラ１５ｂに当接している。
　クランク軸の回動に伴って吸気カム１４ａが回動すると、ローラ１５ａを介して吸気ロッカーアーム１３ａは枢支部１６ａを支点として上下動し、クランク軸の回動に伴って排気カム１４ｂが回動すると、ローラ１５ｂを介して排気ロッカーアーム１３ｂは枢支部１６ｂを支点として上下動する。吸気ロッカーアーム１３ａの一端側には摺動部材１７ａが装着されており、排気ロッカーアーム１３ｂの一端側には摺動部材１７ｂが装着されている。摺動部材１７ａは吸気弁７の弁棒１８ａに当接しており、摺動部材１７ｂは排気弁８の弁棒１８ｂに当接している。
　かくして、吸気ロッカーアーム１３ａが枢支部１６ａを支点として上下動すると、これに連動して吸気弁７がスプリング９の弾発力に抗して吸気ポート５を開閉させ、排気ロッカーアーム１３ｂが枢支部１６ｂを支点として上下動すると、これに連動して排気弁８がスプリング１０の弾発力に抗して排気ポート６を開閉させる。
　図２（ａ）は吸気ロッカーアーム１３ａの平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ－Ｂ断面図、図２（ｃ）は吸気ロッカーアーム１３ａの側面図、図２（ｄ）は吸気ロッカーアーム１３ａの底面図、図２（ｅ）は吸気ロッカーアーム１３ａの端面図である。図１から明らかなように、排気ロッカーアーム１３ｂはシリンダ４の上下方向中心軸４ａに対して吸気ロッカーアーム１３ａと線対称の関係にあるので、以下には吸気ロッカーアーム１３ａについて説明するが、同様のことが排気ロッカーアーム１３ｂについてもあてはまる。
　図１に示すように、吸気ロッカーアーム１３ａは枢支部１６ａを支点として上下動するが、図２（ｂ）に示すように、吸気ロッカーアーム１３ａには枢支部１６ａを受け入れるための曲面状の凹部１９が形成されており、吸気ロッカーアーム１３ａの一端側には摺動部材１７ａが装着されている。そして、摺動部材１７ａの下面のスリッパ面２０と弁棒１８ａの端面とが接触することで、図１に示すように、スプリング９の押圧力を受けて吸気ロッカーアーム１３ａに設けられたローラ１５ａが吸気カム１４ａに向けて付勢されている。
　図１に示すように、吸気ロッカーアーム１３ａは、枢支部１６ａを上下動の支点として、吸気カム１４ａと吸気弁７の弁棒１８ａとで上下から挟みこまれるようにして支持されているだけなので、摺動部材１７ａと弁棒１８ａの端面とのローラ軸１２ａ方向の位置関係がずれないように、図２（ｅ）に示すように、摺動部材１７ａの両側には弁棒１８ａを挟みこむことができるようにステムガイド２１が設けられている。
　図３（ａ）は摺動部材１７ａの平面図、図３（ｂ）は摺動部材１７ａの側面図、図３（ｃ）は摺動部材１７ａの端面図、図３（ｄ）は図３（ａ）のＤ－Ｄ断面図である。摺動部材１７ｂは摺動部材１７ａと同じ働きをするので、以下には摺動部材１７ａについて説明するが、同様のことが摺動部材１７ｂについてもあてはまる。
　摺動部材１７ａは耐摩耗性および摺動特性に優れた材料、例えば、熱処理や表面処理が施された鉄鋼材料、焼結合金またはセラミックスで製造される。鉄鋼材料としては、浸炭鋼、軸受鋼などを挙げることができ、セラミックスとしては、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３などを挙げることができる。図３（ａ）～（ｄ）に示すように、摺動部材１７ａには、中心部に円柱状のスリッパ軸２２が設けられ、吸気ロッカーアーム１３ａの所定の位置に設けられたスリッパ孔（図４（ａ）の２５参照）にスリッパ軸２２を挿入することにより、摺動部材１７ａを吸気ロッカーアーム１３ａに対して位置決めすることができる。
　図３（ｄ）に示すように、摺動部材１７ａの下面には円弧状のスリッパ面２３が形成されている。図３（ｃ）に示すように、摺動部材１７ａの下部側面は、スリッパ面２３に近づくにつれて幅が減少するように傾斜したテーパ面２４、２４となっている。
　吸気ロッカーアーム１３ａには、摺動部材１７ａを挟みこんで固定するための溝部（図４（ａ）の２６参照）が設けられている。この溝部に摺動部材１７ａを配置して、所定寸法のステムガイドを成形することができる。
　次に、摺動部材１７ａを吸気ロッカーアーム１３ａに取り付ける手順について説明する。
　（１）図４（ａ）に示すように、摺動部材１７ａのスリッパ軸２２を吸気ロッカーアーム１３ａのスリッパ孔２５に挿入し、吸気ロッカーアーム１３ａの溝部２６に所定寸法の金型２７を挿入して摺動部材１７ａを金型２７上に配置する。この金型２７はスリッパ面２３に対応した円弧形状を備えており、摺動部材１７ａの位置決めを正確に行うことができる。
　（２）図４（ｂ）に示す矢示方向（ローラ軸方向）に加圧して所定寸法となるまで変形させる。このとき、摺動部材１７ａは、左右から加圧されるとともに、上方に配置された拘束部材２８と下方に配置された金型２７とによって上下方向からも拘束された状態にある。このように、摺動部材１７ａは上下左右から完全に拘束された状態で、ステムガイド２１が成形される（図４（ｃ）参照）。スリッパ軸２２がスリッパ孔２５に挿入された状態で成形されるので偏って成形されることがなく、仮に、吸気ロッカーアーム１３ａの中心と摺動部材１７ａの中心とがステムガイド２１の成形中心に対して平面視でずれた状態にあったとしても、吸気ロッカーアーム１３ａは摺動部材１７ａとともに左右方向に移動させるか、又は吸気ロッカーアーム１３ａはスリッパ軸２２を中心として回転させることにより、ステムガイド２１の成形中心（金型２７の中心）に対して吸気ロッカーアーム１３ａの中心と摺動部材１７ａの中心を合せることができるので、図４（ｃ）に示すように、左右対称形状のステムガイド２１、２１を成形することができる。
　（３）図４（ｂ）および（ｃ）に示すように、ステムガイド２１の内壁部２１ａは金型２７の側面に押し付けられて成形されるので、正確な寸法が得られるうえ、ステムガイド２１の内壁部２１ａも金型２７の表面粗度に対応した粗さが得られる。
　（４）図３（ｃ）に示すように、摺動部材１７ａの下部側面には、スリッパ面２３に近づくにつれて幅が減少するように傾斜したテーパ面２４、２４が形成されていて、吸気ロッカーアーム１３ａはこのテーパ面２４に沿った形状に成形されて加締められた状態となっているので、摺動部材１７ａの側面を弾性的に挟み込む状態となる。また、このテーパ面２４によって図４（ｄ）に示す矢示方向の力（締結力）が摺動部材１７ａに作用するので、摺動部材１７ａが吸気ロッカーアーム１３ａに押し付けられ、両者を強力に締結できるうえ、密着性も向上するため、摺動部材１７ａの上下方向の装着精度が向上する。図３（ｃ）に示す傾斜角θを大きくすれば上記締結力を増加させることができ、傾斜角θを小さくすれば上記締結力を減少させることができる。
　（５）さらに高い締結力が必要な場合は、スリッパ軸２２端面に加締めを行うことができる。
　図５（ａ）は吸気ロッカーアーム１３ａに摺動部材１７ａを挿入してステムガイド２１（図２（ｅ）参照）を成形する過程を上方から見た概念図、図５（ｂ）は吸気ロッカーアーム１３ａに摺動部材１７ａを挿入してステムガイド２１（図２（ｅ）参照）を成形する過程を側方から見た概念図、図５（ｃ）は図５（ｂ）のＸ－Ｘ線断面図である。
　図３（ｃ）に示すように、摺動部材１７ａの下部側面はスリッパ面２３に近づくにつれて幅が減少するように傾斜したテーパ面２４となっているが、このテーパ面２４は必ずしも直線状である必要はなく、曲面状であってもよく、要求される形状精度や製造コストや強度などに対応して様々な形状を採用することができる。
　図４（ａ）に示すスリッパ軸２２とスリッパ孔２５の形状については、スリッパ軸２２を円形断面とするだけでなく、多角形断面とすることもできる。要するに、スリッパ孔２５の形状をスリッパ軸２２の形状に対応させて、吸気ロッカーアーム１３ａの中心と摺動部材１７ａの中心とをステムガイド２１の成形中心に対して平面視で一致させるように、スリッパ軸２２を中心として吸気ロッカーアーム１３ａを回転させることができるものであればよい。
　ロッカーアームの材料としては、アルミニウム合金等に限らず、鉄系や樹脂材料等が使用された場合であっても、スリッパ面２３が摩耗する恐れがある場合は本発明を適用することができる。
　本発明は、内燃機関の動弁装置の一部を構成するロッカーアームの製造に好適に用いることができる。
　１　４サイクルエンジンの上部
　２　シリンダブロック
　３　シリンダヘッド
　４　シリンダ
　５　吸気ポート
　６　排気ポート
　７　吸気弁
　８　排気弁
　９、１０　スプリング
　１１　動弁装置
　１２ａ、１２ｂ　ローラ軸
　１３ａ　吸気ロッカーアーム
　１３ｂ　排気ロッカーアーム
　１４ａ　吸気カム
　１４ｂ　排気カム
　１５ａ、１５ｂ　ローラ
　１６ａ、１６ｂ　枢支部
　１７ａ、１７ｂ　摺動部材
　１８ａ、１８ｂ　弁棒
　１９　曲面状の凹部
　２０　スリッパ面
　２１　ステムガイド
　２２　スリッパ軸
　２３　スリッパ面
　２４　傾斜したテーパ面
　２５　スリッパ孔
　２６　溝部
　２７　金型
　２８　拘束部材
　３１　ロッカーアーム
　３２　セラミック体
　３３　鋼製の受け部材
　３４　嵌合孔
　４１　ロッカーアーム本体
　４２　係合体
　４３　貫通孔
　４４　支軸
　４５　周溝
　５１　ロッカーアーム本体
　５２　チップ
　５３　脚部
　６１　バルブ側本体
　６２　カム側本体
　６３　アーム本体
　６４　カム接触パッド

Claims (2)

  1. 　ロッカーアームに設けられたローラに当接するカムが回動することによりロッカーアームの一端側に設けられた摺動部材に当接する弁棒が上下動することにより吸気弁または排気弁を開閉する構造を有する内燃機関の動弁装置の当該ロッカーアームの製造方法であって、上記ロッカーアームに設けられた溝部に摺動部材を配置し、当該摺動部材の下面側に金型を配置し、当該摺動部材の上面側に拘束部材を配置し、当該摺動部材を、上面側に配置した拘束部材と下面側に配置した金型と溝部のロッカーアームとで拘束した状態でロッカーアーム側方から加圧することによって、溝部のロッカーアームを変形させて摺動部材を両側から挟みこんで保持するように、上記弁棒をガイドするためのステムガイドを形成することを特徴とする内燃機関の動弁装置のロッカーアームの製造方法。
  2. 　摺動部材に上方に向けて突出させたスリッパ軸を溝部の上部に設けたスリッパ孔に挿入して溝部に固定した状態で摺動部材を配置することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の動弁装置のロッカーアームの製造方法。
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