WO2016103923A1 - ロッカアーム及びロッカアームの製造方法 - Google Patents

ロッカアーム及びロッカアームの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2016103923A1
WO2016103923A1 PCT/JP2015/081127 JP2015081127W WO2016103923A1 WO 2016103923 A1 WO2016103923 A1 WO 2016103923A1 JP 2015081127 W JP2015081127 W JP 2015081127W WO 2016103923 A1 WO2016103923 A1 WO 2016103923A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rocker arm
valve
wall
thin
side walls
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/081127
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
真之 山根
吉明 芳賀
佐々木　達也
栄一 野崎
誠 宝木
Original Assignee
株式会社オティックス
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社オティックス filed Critical 株式会社オティックス
Priority to DE112015005766.8T priority Critical patent/DE112015005766T5/de
Priority to CN201580070793.7A priority patent/CN107109968A/zh
Priority to US15/535,586 priority patent/US10309263B2/en
Publication of WO2016103923A1 publication Critical patent/WO2016103923A1/ja

Links

Images

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
    • F01L1/181—Centre pivot rocking arms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/84—Making other particular articles other parts for engines, e.g. connecting-rods
    • 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
    • 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
    • F01L1/185—Overhead end-pivot rocking arms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H53/00—Cams ; Non-rotary cams; or cam-followers, e.g. rollers for gearing mechanisms
    • F16H53/06—Cam-followers
    • 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
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • 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
    • F01L2303/00—Manufacturing of components used in valve arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a rocker arm and a method of manufacturing the rocker arm.
  • the rocker arm disclosed in Patent Document 1 is provided in a valve operating mechanism of an internal combustion engine and disposed between a cam and a valve.
  • the rocker arm has a valve contact portion (first end) at one end that contacts the stem end of the valve, and a supported portion (second end) that contacts the upper end of the lash adjuster at the other end.
  • a roller that contacts the cam is rotatably provided. When the roller is pressed by the rotation of the cam, the rocker arm swings with the upper end of the lash adjuster as the approximate fulcrum, and the valve contact portion presses the valve accordingly, allowing the valve to be opened and closed. There is.
  • the present invention has been completed based on the above circumstances, and an object thereof is to provide a rocker arm and a method of manufacturing the rocker arm capable of securing the durability while reducing the inertial mass. .
  • the present invention is a rocker arm which is disposed between a cam and a valve and swings according to the rotation of the cam, and includes a valve contact portion for pressing the valve, wherein the valve contact portion
  • the receiving wall which is in pressure contact with the end face of the stem end of the valve, and the both sides of the receiving wall project from the opposite end of the receiving wall, and is disposed close along the side circumferential surface of the stem end of the valve And a pair of side walls having a thin wall portion thinner than at least a portion where the protruding tip end portion is adjacent.
  • the wall thickness of the side wall of the valve contact portion is thinner than at least the portion adjacent to the protruding tip portion, the inertial mass can be reduced by the amount corresponding to the thinner portion.
  • the side wall is disposed closely along the side peripheral surface of the stem end of the valve, and the load received from the valve side acts exclusively on the receiving wall, so a considerable strength is required of the side wall of the valve contact portion
  • predetermined durability can be secured for the entire rocker arm.
  • the outer surface of the pair of side walls is provided with a recess at a position corresponding to the thin portion, and the inner surface of the pair of side walls is disposed along the swing direction of the rocker arm.
  • the thin portion and the corresponding recess are provided on the outer surface of the side wall, and the inner surface of the side wall is disposed along the rocking direction of the rocker arm, thereby avoiding unnecessary abutment of the inner surface of the side wall on the stem end of the valve
  • the valve can be opened and closed smoothly.
  • the thin-walled portion has an expanded portion that expands toward the outer peripheral side of the side wall as the wall thickness becomes thinner than the adjacent portion.
  • the side wall can ensure a predetermined area and a projection length sufficient to prevent the rocker arm from falling off by the extended portion.
  • a roller in contact with the cam is rotatably provided, and the receiving wall is provided with a thick rib extending across the pair of side walls so as to divide the accommodation space of the roller. There is. According to this, since the section coefficient of the receiving wall is increased by the rib, it is possible to effectively suppress the deformation of the receiving wall against the load acting from the valve.
  • a recess is formed on the wall surface of the receiving wall by pressing a plate material, and the rib is formed adjacent to the recess by the pressing. According to this, even if the receiving wall is provided with a rib, it is possible to suppress an increase in inertial mass due to the recess. In addition, the stress reduction of the recess can be compensated by releasing the stress caused by the pressure applied to the valve to the rib side.
  • a flat plate material is punched into a substantially expanded shape of the rocker arm, and then at least a portion corresponding to the protruding tip of the side wall is pressed to form a thin wall.
  • the three-dimensional assembly is performed by bending the connection position of the receiving wall and the side wall as a boundary.
  • a flat plate material is pressed to form a thin-walled portion of the side wall, and then it may be bent and assembled three-dimensionally, so that the rocker arm can be easily manufactured without difficulty in manufacturing.
  • the rocker arm 10 is provided in a valve gear of an internal combustion engine.
  • the valve gear includes a lash adjuster 60, a cam 70, a valve 80 and a cylinder head 90.
  • the cylinder head 90 is provided with an air passage 91 (intake port or exhaust port).
  • a stem hole 92 communicating with the air passage 91 is provided on the upper surface of the cylinder head 90 so as to open.
  • the stem 81 (shaft portion) of the valve 80 is slidably inserted into the stem hole 92.
  • An upper end portion of the stem 81 (hereinafter referred to as a stem end portion 81A) is disposed to protrude above the upper surface of the cylinder head 90, and is configured as a portion to which a substantially cylindrical cap 82 is crowned.
  • the valve 80 is always biased in the valve closing direction (upward) by the valve spring 85.
  • the stem end portion 81A of the valve 80 supports one end portion (a valve contact portion 15 described later) of the rocker arm 10 in the longitudinal direction.
  • a mounting recess 93 is provided on the upper surface of the cylinder head 90 so as to be spaced apart from the stem hole 92.
  • a lash adjuster 60 as a support member for supporting the rocker arm 10 is fitted and attached to the mounting recess 93.
  • an oil supply passage 94 is provided inside the cylinder head 90, and the oil supply passage 94 is in communication with the mounting recess 93.
  • the lash adjuster 60 has a cylindrical body 61 and a plunger 62 movable in the vertical direction (axial direction) in the body 61.
  • the upper end of the plunger 62 is disposed so as to protrude above the upper surface of the cylinder head 90, and the hemispherical convex support 63 provided on the upper end of the plunger 62 The other end in the lengthwise direction (a support contact portion 17 described later) is supported.
  • the lash adjuster 60 automatically adjusts the clearance between the rocker arm 10 and the valve 80 by reciprocating the plunger 62 up and down with respect to the body 61 based on the oil pressure of the hydraulic oil supplied from the oil supply passage 94. It has become.
  • a cam 70 provided on the camshaft 71 is disposed above the upper surface of the cylinder head 90. The cam 70 is in contact with the roller 11 provided on the rocker arm 10.
  • the rocker arm 10 is installed across the support portion 63 of the lash adjuster 60 and the stem end 81 A of the valve 80 in a state of being pressed from the cam 70 side via the roller 11.
  • the rocker arm 10 includes a roller 11 and an arm body 12 capable of accommodating the roller 11.
  • the arm main body 12 is formed by bending a metal plate 40 shown in FIG. 4 as described later, and is disposed so as to face each other substantially along the upper and lower sides as shown in FIGS. 1 to 3
  • a valve contact portion 15 comprising a pair of side walls 13 and a receiving wall 14 provided between upper end portions of both side walls 13A and 13A at one end in the length direction, and the other end in the length direction
  • a support contact portion 17 is composed of a side wall 13B and a hemispherical concave sliding wall 16 provided between upper ends of the side wall 13B.
  • the support portion 63 of the lash adjuster 60 is fitted in the sliding wall 16, and the inner peripheral surface of the sliding wall 16 is slidably supported by the support portion 63 of the lash adjuster 60 when the rocker arm 10 swings. (See Figure 5).
  • a storage space 18 for the roller 11 is provided in the middle of the arm body 12 so as to be open between the valve contact portion 15 and the support contact portion 17.
  • portions of the both side walls 13 disposed on both sides of the accommodation space 18 (hereinafter, referred to as roller support side walls 13C) are configured to project in a mountain shape in a side view. And coaxially penetrated through the bearing hole 19.
  • a support shaft 20 penetrates and is attached to the bearing holes 19 of both side walls 13, and a roller 11 is rotatably supported on the outer periphery of the support shaft 20 (see FIG. 5).
  • the valve contact portion 15 is of a front view gate type, and as described above, the receiving wall 14 and the width of the receiving wall 14 substantially along the width direction (horizontal direction in the drawing). It is comprised by a pair of side wall 13A which mutually opposes and mutually protrudes substantially parallel from the direction both ends (henceforth the both-sides end 14A).
  • the inner space defined by the receiving wall 14 and the both side walls 13A is an assembly space 21 into which the stem end 81A of the valve 80 is inserted (see FIG. 5).
  • the receiving wall 14 of the valve contact portion 15 abuts against the upper end surface of the stem end 81A of the valve 80 in a pressing state, and applies a pressing force to the valve 80 against the biasing force of the valve spring 85. It has become. Therefore, when the pressing force from the cam 70 side overcomes the biasing force of the valve spring 85, the valve 80 is displaced downward to be opened, and the biasing force of the valve spring 85 is against the pressing force from the cam 70 side. If it exceeds, the valve 80 is displaced upward and is closed. When the valve 80 is opened and closed, the lash adjuster 60 always maintains the contact between the receiving wall 14 and the stem end 81A.
  • both side walls 13A of the valve contact portion 15 are disposed close to and able to contact along the side peripheral surface of the stem end 81A of the valve 80, and the rocker arm 10 drops off mainly from the stem end 81A of the valve 80. Play a role in regulating The inner surfaces of both side walls 13A are disposed along the vertical direction in which the rocker arm 10 swings.
  • a thin portion 23 having a wall thickness t2 smaller than the thickness t1 is formed.
  • a recess 24 is formed on the outer surface of both side walls 13A at a position corresponding to the thin portion 23. The recess 24 is curvedly continuous to the adjacent portion of the side wall 13 substantially without a stepped portion.
  • the thin-walled portion 23 is a portion excluding the connection portion with the roller support side wall 13C and the connection portion with the receiving wall 14 in the both side walls 13A of the valve contact portion 15 (broken line A in FIG. (The inner part of the Preferably, the thin-walled portion 23 is broadly formed in a portion including at least a protruding tip portion (lower end portion in the drawing) of both side walls 13A of the valve contact portion 15. The side walls 13A of the valve contact portion 15 are deformed and spread when the thin plate portion 23 is press-formed, whereby the rocker arm 10 falls off from the stem end portion 81A of the valve 80.
  • the thin-walled portion 23 has an expanded portion 28 that can be pushed out to the outer peripheral side by the amount of thinning by press molding.
  • the expanded portion 28 is configured to expand in a rounded shape around the corner portion of the side wall 13A, and is a portion which is not in the substantially expanded shape (see FIG. 4) before forming the recess 24 immediately after punching the plate member 40.
  • a curved concave portion 25 is formed on the outer surface of the receiving wall 14 of the valve contact portion 15 by striking the outer surface of the plate member 40 as well.
  • the recess 25 is substantially the whole of the receiving wall 14 except for the outer surface of the edge defining the accommodation space 18 of the roller 11 (hereinafter referred to as the edge 27 of the receiving wall 14) and the outer surface on the side end 14A side.
  • the plate member 40 is deformed at the time of press forming the recess 25 on the outer surface of the edge portion 27 of the receiving wall 14 so as to be bridged between the upper ends of the both side walls 13 in a beam shape in the width direction An extending rib 26 is formed.
  • the amount of upward projection of the rib 26 is substantially equal to the amount of downward depression of the recess 25.
  • both ends of the rib 26 are substantially connected to the upper ends of the both side walls 13.
  • the receiving wall 14 has a configuration in which the rib 26 having a convex curved surface shape is erected from the edge 27 of the band plate portion having a concave portion 25 and having a curved surface shape in side sectional view. ing.
  • a flat plate-like metal plate member 40 is punched into a shape (hereinafter referred to as a substantially expanded shape) substantially corresponding to the expanded shape of the arm body 12 of the rocker arm 10.
  • a substantially expanded shape substantially corresponding to the expanded shape of the arm body 12 of the rocker arm 10.
  • the bearing hole 19 has not yet been bored, and a space 41 corresponding to the housing space 18 is formed at the central portion.
  • the both end corner portions (portions inside the broken line A) of the substantially expanded plate member 40 are pressed by a press to form the recess 24 of the thin portion 23. Further, in parallel with this, the both-side protruding portions 43 of the substantially expanded plate member 40 are pressure-deformed in the direction of narrowing the space 41 to form the roller support side wall 13C. Further, the sliding wall 16 is formed by bulging and deforming the other end portion in the longitudinal direction of the substantially expanded plate member 40 at an appropriate time.
  • the plate material 40 having a substantially expanded shape is assembled three-dimensionally along a pair of parallel broken lines B passing through the connection portion between the side wall 13 and the sliding wall 16 and the connection portion between the both side wall 13 and the receiving wall 14 Thereby, the valve contact part 15 and the support contact part 17 which make a cross-section gate shape are formed.
  • the outer surface of the receiving wall 14 is pressed with a press to form the recess 25 and the rib 26. Then, the roller support side wall 13C is drilled to form the bearing hole 19.
  • the arm body 12 having the thin portion 23, the recess 25 and the rib 26 is relatively easily manufactured.
  • the inertial mass is suppressed to be small by the thin portions 23 of the both side walls 13A of the valve contact portion 15.
  • the wall thickness of the thin portion 23 is reduced by 40%, it is possible to obtain a significant numerical value that the reduction rate of the inertial mass is 12.5% in structural analysis.
  • both side walls 13 can secure a predetermined area and a projection length sufficient to prevent the rocker arm 10 from falling off by the extended portion 28.
  • the rib 26 is formed at the edge 27 of the receiving wall 14, the section coefficient of the edge 27 of the receiving wall 14 can be secured large, and the strength and rigidity of the receiving wall 14 can be increased. It can be enhanced. Even in this case, since the recess 25 is formed on the receiving wall 14 together with the rib 26, it is possible to suppress an increase in the inertial mass. Further, the stress resulting from the contact with the valve 80 is released to the rib 26 side, so that the stress can be reduced as the entire receiving wall 14. For example, by raising the section coefficient by 17% by the ribs 26, it is possible to improve the rigidity by 20% and the fatigue strength by 12% in structural analysis. Therefore, according to the present embodiment, the rocker arm 10 capable of ensuring the durability while reducing the inertial mass is provided.
  • the thin-walled portion may be formed by pressing the inner surfaces of both side walls of the valve contact portion with a press. Further, in some cases, the thin portion may be formed by pressing the inner and outer surfaces of both side walls of the valve contact portion with a press.
  • the recess and the rib may be formed by pressing the inner surface of the receiving wall of the valve contact portion with a press. In some cases, the recess and the rib may be formed by pressing the inner and outer surfaces of the receiving wall of the valve contact portion with a press.
  • the timing for forming the recess and the rib may be before bending the arm body.
  • the rocker arm may be made of a cast product which does not require bending.

Abstract

　慣性質量の低減を図りながらも耐久性を確保することが可能なロッカアームを提供する。　ロッカアーム（１０）は、バルブ（８０）を押圧するバルブ当接部（１５）を備えている。バルブ当接部（１５）は、バルブ（８０）のステム端部（８１Ａ）の端面に押圧状態で当接する受け壁（１４）と、受け壁（１４）の両側端部（１４Ａ）から対向して突出し、バルブ（８０）のステム端部（８１Ａ）の側周面に沿って近接して配置され、少なくとも突出先端部が隣接する部分よりも壁厚が薄い薄肉部（２３）となる一対の側壁（１３）とからなる。

Description

ロッカアーム及びロッカアームの製造方法
　本発明は、ロッカアーム及びロッカアームの製造方法に関する。
　特許文献１に開示のロッカアームは、内燃機関の動弁機構に設けられ、カムとバルブとの間に配置される。ロッカアームは、一端部に、バルブのステム端部に当接するバルブ当接部（第１端部）を有し、他端部に、ラッシュアジャスタの上端部に当接する被支持部（第２端部）を有し、中間部において、カムに接触するローラが回転可能に設けられている。カムの回転によってローラが押圧されると、ロッカアームがラッシュアジャスタの上端部を略支点として揺動し、それに伴いバルブ当接部がバルブを押圧して、バルブの開閉を行うことが可能となっている。
特開２０１２－１２２３７２号公報
　ところで、エンジンの高出力化等に応じて動弁機構を円滑に動作させるには、ロッカアームの小型軽量化を図って慣性質量を小さくし、応答性の向上を図ることが求められる。一方、ロッカアームに作用する入力荷重が大きくなれば、ロッカアームの強度剛性をある程度高く維持する必要もある。そうすると、例えば、ロッカアーム全体の板厚を薄肉に形成して慣性質量の低減を実現することができたとしても、反面、ロッカアームの強度低下をもたらして耐久性を確保することができない事態が起こり得る。
　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、慣性質量の低減を図りながらも耐久性を確保することが可能なロッカアーム及びロッカアームの製造方法を提供することを目的とする。
　本発明は、カムとバルブとの間に配置され、前記カムの回転に応じて揺動するものであり、前記バルブを押圧するバルブ当接部を備えたロッカアームであって、前記バルブ当接部は、前記バルブのステム端部の端面に押圧状態で当接する受け壁と、前記受け壁の両側端部から対向して突出し、前記バルブのステム端部の側周面に沿って近接して配置され、少なくとも突出先端部が隣接する部分よりも壁厚が薄い薄肉部となる一対の側壁とからなるところに特徴を有する。
　バルブ当接部の側壁の少なくとも突出先端部が隣接する部分よりも壁厚が薄い薄肉部となるため、その薄くなる分、慣性質量を小さくすることができる。また、側壁はバルブのステム端部の側周面に沿って近接して配置され、バルブ側から受ける荷重は専ら受け壁に作用するため、バルブ当接部の側壁にさほどの強度が必要とされず、ロッカアーム全体として所定の耐久性を確保することができる。
本発明の実施例に係るロッカアームのアーム本体の正面図である。 同じくアーム本体の側面図である。 同じくアーム本体の側断面図である。 同じくアーム本体の概略展開図である。 動弁装置に設置されたロッカアームの側断面図である。
　本発明の好ましい形態を以下に示す。
　前記一対の側壁の外面には、前記薄肉部と対応する位置に凹所が設けられ、前記一対の側壁の内面は、前記ロッカアームの揺動方向に沿って配置される。薄肉部と対応する凹所が側壁の外面に設けられ、側壁の内面はロッカアームの揺動方向に沿って配置されるため、バルブのステム端部に側壁の内面が不必要に当接するのを回避することができ、バルブの開閉を円滑に行うことができる。
　前記薄肉部は、前記隣接する部分よりも壁厚が薄くなる分、前記側壁の外周側に拡張する拡張部を有している。側壁は、拡張部によってロッカアームが脱落するのを防止するに足る所定の面積及び突出長さを確保することができる。
　前記カムと接触するローラが回転可能に設けられ、前記受け壁には、前記ローラの収容空間を区画して、前記一対の側壁間に架け渡されるようにして延びる厚肉のリブが設けられている。これによれば、受け壁の断面係数がリブによって大きくなるため、バルブから作用する荷重に対して受け壁の変形を効果的に抑えることができる。
　板材のプレス加工によって前記受け壁の壁面に凹部が形成され、前記リブが前記プレス加工によって前記凹部に隣接して形成される。これによれば、受け壁にリブが設けられるという事情があっても、凹部によって慣性質量が増加するのを抑えることができる。また、バルブへの押圧に起因する応力をリブ側に逃がすことにより、凹部の強度低下を補うことができる。
　また、上記構成のロッカアームの製造方法であって、平面状の板材を前記ロッカアームの略展開形状に打ち抜いた後、前記側壁の少なくとも突出先端部と対応する部分をプレスして薄肉に形成し、次いで、前記受け壁と前記側壁との連結位置を境として折り曲げることで立体的に組み上げる。平板状の板材をプレスして側壁の薄肉部分を形成し、その後、折り曲げて立体的に組み上げればよいため、製造上の困難性なくロッカアームを容易に製造することができる。
　＜実施例＞
　本発明の実施例を図面に基づいて説明する。本実施例に係るロッカアーム１０は、内燃機関の動弁装置に設けられる。図５に示すように、動弁装置は、ロッカアーム１０に加え、ラッシュアジャスタ６０、カム７０、バルブ８０及びシリンダヘッド９０を備えている。
　図５に示すように、シリンダヘッド９０には、通気路９１（吸気ポート又は排気ポート）が設けられている。シリンダヘッド９０の上面には通気路９１と連通するステム孔９２が開口して設けられている。ステム孔９２には、バルブ８０のステム８１（軸部）が摺動可能に挿入されている。ステム８１の上端部（以下、ステム端部８１Ａという）は、シリンダヘッド９０の上面上方に突出して配置され、略円筒状のキャップ８２が冠着される部分として構成される。バルブ８０は、常にはバルブスプリング８５によって閉弁方向（上方）に付勢されている。そして、バルブ８０のステム端部８１Ａにはロッカアーム１０の長さ方向の一端部（後述するバルブ当接部１５）が支持される。
　シリンダヘッド９０の上面には、ステム孔９２と間隔をあけて、取付凹部９３が開口して設けられている。取付凹部９３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６０が嵌合して取り付けられている。また、シリンダヘッド９０の内部には給油路９４が設けられ、取付凹部９３に給油路９４が連通している。
　ラッシュアジャスタ６０は、筒状のボディ６１と、ボディ６１内を上下方向（軸方向）に移動可能なプランジャ６２とを有している。ボディ６１が取付凹部９３に挿入されると、プランジャ６２の上端部がシリンダヘッド９０の上面上方に突出して配置され、プランジャ６２の上端部に設けられた半球凸面状の支持部６３にロッカアーム１０の長さ方向の他端部（後述する支持当接部１７）が支持される。かかるラッシュアジャスタ６０は、給油路９４から供給される作動油の油圧に基づいて、プランジャ６２がボディ６１に対して上下に往復移動することにより、ロッカアーム１０とバルブ８０とのクリアランスを自動調整するようになっている。また、シリンダヘッド９０の上面上方には、カムシャフト７１に設けられたカム７０が配置されている。カム７０はロッカアーム１０に設けられたローラ１１と接触している。
　ロッカアーム１０は、ローラ１１を介してカム７０側から押圧された状態で、ラッシュアジャスタ６０の支持部６３とバルブ８０のステム端部８１Ａとにまたがって設置されている。このロッカアーム１０は、ローラ１１と、ローラ１１を収容可能なアーム本体１２とからなる。
　アーム本体１２は、後述するように、図４に示す金属製の板材４０を曲げ加工等して成形され、図１～図３に示すように、上下にほぼ沿って互いに対向して配置される一対の側壁１３と、長さ方向の一端部において、両側壁１３Ａと両側壁１３Ａの上端部間に架設される受け壁１４とからなるバルブ当接部１５と、長さ方向の他端部において、両側壁１３Ｂと両側壁１３Ｂの上端部間に架設される半球凹面状の摺動壁１６とからなる支持当接部１７とによって構成される。摺動壁１６内にはラッシュアジャスタ６０の支持部６３が嵌合させられ、ロッカアーム１０の揺動時に、ラッシュアジャスタ６０の支持部６３に摺動壁１６の内周面が摺動可能に支持されるようになっている（図５を参照）。
　アーム本体１２の中間部には、バルブ当接部１５と支持当接部１７との間に、ローラ１１の収容空間１８が開口して設けられている。図２及び図３に示すように、両側壁１３のうち、収容空間１８の両側に配置される部分（以下、ローラ支持側壁１３Ｃという）は、側面視山型に突き出る形態とされ、収容空間１８を介して同軸で貫通する軸受孔１９を有している。両側壁１３の軸受孔１９には、支軸２０が貫通して装着され、支軸２０の外周に、ローラ１１が回転可能に支持されている（図５を参照）。
　さて、バルブ当接部１５は、図１に示すように、正面視門型をなし、既述したように、幅方向（図示左右方向）にほぼ沿った受け壁１４と、受け壁１４の幅方向両端部（以下、両側端部１４Ａという）から互いに対向してほぼ平行に突出する一対の側壁１３Ａとで構成されている。受け壁１４と両側壁１３Ａとで区画される内側空間は、バルブ８０のステム端部８１Ａが挿入される組付空間２１とされている（図５を参照）。
　バルブ当接部１５の受け壁１４は、バルブ８０のステム端部８１Ａの上端面に押圧状態で当接して、バルブ８０に対しバルブスプリング８５の付勢力に抗して押圧力を付与するようになっている。このため、カム７０側からの押圧力がバルブスプリング８５の付勢力に打ち勝つと、バルブ８０が下方へ変位して開弁され、カム７０側からの押圧力に対してバルブスプリング８５の付勢力が上回ると、バルブ８０が上方へ変位して閉弁されるようになっている。バルブ８０の開閉時においては、ラッシュアジャスタ６０によって受け壁１４とステム端部８１Ａとの当接状態が常に維持されるようになっている。
　また、バルブ当接部１５の両側壁１３Ａは、バルブ８０のステム端部８１Ａの側周面に沿って当接可能に近接して配置され、主としてバルブ８０のステム端部８１Ａからロッカアーム１０が脱落するのを規制する役割を担っている。両側壁１３Ａの内面は、ロッカアーム１０の揺動方向となる上下方向に沿って配置されている。
　バルブ当接部１５の両側壁１３Ａには、平板状の板材４０の外面を叩くことにより、図１に示すように、隣接する部分（ローラ支持側壁１３Ｃや受け壁１４との連結部分）の壁厚ｔ１よりも小さい壁厚ｔ２とされる薄肉部２３が形成されている。両側壁１３Ａの外面には、薄肉部２３と対応する位置に、凹所２４が形成されている。この凹所２４は、側壁１３の隣接する部分に対して実質的に段付き部分を有さず曲面状に連なっている。そして、本実施例の場合、薄肉部２３は、バルブ当接部１５の両側壁１３Ａのうち、ローラ支持側壁１３Ｃとの連結部分及び受け壁１４との連結部分を除く部分（図４における破線Ａの内側の部分）のほぼ全体に亘って設けられている。好ましくは薄肉部２３は、バルブ当接部１５の両側壁１３Ａのうち、少なくとも突出先端部（図示下端部）を含む部分に広範に形成されている。そして、バルブ当接部１５の両側壁１３Ａは、薄肉部２３をプレス成形する際に板材４０が変肉されて展延されることにより、バルブ８０のステム端部８１Ａからロッカアーム１０が脱落するのを防止するに足る所定の面積及び突出長さを確保することが可能となっている。具体的には、薄肉部２３は、プレス成形によって薄肉となる分、外周側に押し広げられる拡張部２８を有している。拡張部２８は、側壁１３Ａの角部外周にアール状に拡張する形態とされ、板材４０を打ち抜いた直後の凹所２４形成前の略展開形状（図４を参照）には無い部分である。
　また、図３に示すように、バルブ当接部１５の受け壁１４の外面には、同じく板材４０の外面を叩くことにより、湾曲凹状の凹部２５が形成されている。凹部２５は、受け壁１４のうち、ローラ１１の収容空間１８を区画する縁部（以下、受け壁１４の縁部２７という）の外面と両側端部１４Ａ側の外面とを除く部分のほぼ全体に亘って設けられている。受け壁１４の縁部２７の外面には、凹部２５をプレス成形する際に板材４０が変肉されて寄ることにより、両側壁１３の上端間に架け渡されるようにして幅方向に梁状に延びる形態をなすリブ２６が形成される。このため、リブ２６の上方への突出量は、凹部２５の下方への凹み量とほぼ等しくなっている。本実施例の場合、リブ２６の両端は両側壁１３の上端に実質的に連結された状態にある。また、図３に示すように、受け壁１４は、側断面視において、凹部２５を有して曲面状に連なる帯板部分の縁部２７から断面凸曲面状のリブ２６が起立する形態になっている。
　以上が本実施例に係るロッカアーム１０の構造であり、続いて、ロッカアーム１０の製造方法について説明する。
　図４に示すように、平板状の金属製の板材４０を、ロッカアーム１０のアーム本体１２の展開形状とほぼ対応する形状（以下、略展開形状という）に打ち抜く。この段階では、未だ軸受孔１９が穿設されておらず、中央部に、収容空間１８と対応する空間４１が形成されている。
　続いて、略展開形状の板材４０の両端角部（破線Ａの内側の部分）をプレス機で加圧して、薄肉部２３の凹所２４を形成する。また、これと前後して、略展開形状の板材４０の両側突出部分４３を、空間４１を狭める方向に加圧変形させて、ローラ支持側壁１３Ｃを形成する。また、適宜の時期に、略展開形状の板材４０の長さ方向の他端部を膨出変形させて、摺動壁１６を形成する。
　次いで、両側壁１３と摺動壁１６との連結部分及び両側壁１３と受け壁１４との連結部分を通る互いに平行な一対の折れ線Ｂに沿って、略展開形状の板材４０を立体的に組み上げることにより、断面門型をなすバルブ当接部１５及び支持当接部１７を形成する。
　さらに、受け壁１４の縁部２７を収容空間１８側で拘束した状態で、受け壁１４の外面をプレス機で加圧して、凹部２５及びリブ２６を形成する。そして、ローラ支持側壁１３Ｃに孔開け加工を行って軸受孔１９を形成する。かくして、薄肉部２３、凹部２５及びリブ２６を有するアーム本体１２が比較的容易に製造される。
　上記により製造されるロッカアーム１０によれば、バルブ当接部１５の両側壁１３Ａの薄肉部２３によって慣性質量が小さく抑えられる。これにより、例えば、薄肉部２３の壁厚を４０％減じることにより、構造解析上、慣性質量の低減率が１２．５％になるという有意な数値を得ることが可能となる。
　また、両側壁１３に薄肉部２３が形成されるという事情があっても、両側壁１３そのものはロッカアーム１０の脱落を防止するに足る強度さえ確保されていればよく、バルブ８０側からの反力を直接受ける受け壁１４ほどの強度が必要とされないため、ロッカアーム１０の機能上とくに支障をきたすことはない。本実施例の場合、両側壁１３は、拡張部２８によってロッカアーム１０が脱落するのを防止するに足る所定の面積及び突出長さを確保することができる。
　しかも、本実施例の場合、受け壁１４の縁部２７にリブ２６が形成されているため、受け壁１４の縁部２７の断面係数を大きく確保することができ、受け壁１４の強度剛性を高めることができる。この場合にあっても、受け壁１４にはリブ２６とともに凹部２５が形成されるため、慣性質量が増加するのを抑えることができる。また、バルブ８０との当接に起因する応力がリブ２６側に逃がされることで、受け壁１４全体として応力低減を図ることができる。例えば、リブ２６によって断面係数を１７％上昇させることにより、構造解析上、剛性を２０％、疲労強度を１２％向上させることが可能となるものである。
　したがって、本実施例によれば、慣性質量の低減を図りながらも耐久性を確保することが可能なロッカアーム１０が提供される。
　＜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）バルブ当接部の両側壁の内面をプレス機で加圧することにより、薄肉部が形成されるものであってもよい。また、場合によっては、薄肉部は、バルブ当接部の両側壁の内外両面をプレス機で加圧することによって形成されるものであってもよい。
　（２）バルブ当接部の受け壁の内面をプレス機で加圧することにより、凹部及びリブが形成されるものであってもよい。また、場合によっては、凹部及びリブは、バルブ当接部の受け壁の内外両面をプレス機で加圧することによって形成されるものであってもよい。
　（３）慣性質量の低減に貢献できるのであれば、バルブ当接部の両側壁の突出先端部のみを薄肉とする構成であってもよい。
　（４）凹部及びリブを成形するタイミングは、アーム本体を曲げ加工する前であってもよい。
　（５）ロッカアームは、曲げ加工を要しない鋳造品で構成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…側壁
　１３Ａ…（バルブ当接部の）側壁
　１４…受け壁
　１４Ａ…(受け壁の)側端部
　１５…バルブ当接部
　１７…支持当接部
　１８…収容空間
　２３…薄肉部
　２５…凹部
　２６…リブ
　２８…拡張部
　４０…板材
　７０…カム
　８０…バルブ
　８１Ａ…ステム端部

Claims (6)

  1. 　カムとバルブとの間に配置され、前記カムの回転に応じて揺動するものであり、前記バルブを押圧するバルブ当接部を備えたロッカアームであって、
    　前記バルブ当接部は、
    前記バルブのステム端部の端面に押圧状態で当接する受け壁と、
    前記受け壁の両側端部から対向して突出し、前記バルブのステム端部の側周面に沿って近接して配置され、少なくとも突出先端部が隣接する部分よりも壁厚が薄い薄肉部となる一対の側壁とからなることを特徴とするロッカアーム。
  2. 　前記一対の側壁の外面には、前記薄肉部と対応する位置に凹所が設けられ、前記一対の側壁の内面は、前記ロッカアームの揺動方向に沿って配置されることを特徴とする請求項１記載のロッカアーム。
  3. 　前記薄肉部は、前記隣接する部分よりも壁厚が薄くなる分、前記側壁の外周側に拡張する拡張部を有し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。
  4. 　前記カムと接触するローラが回転可能に設けられ、前記受け壁には、前記ローラの収容空間を区画して、前記一対の側壁間に架け渡されるようにして延びる厚肉のリブが設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載のロッカアーム。
  5. 　板材のプレス加工によって前記受け壁の壁面に凹部が形成され、前記リブが前記プレス加工によって前記凹部に隣接して形成されることを特徴とする請求項４記載のロッカアーム。
  6. 　請求項１ないし５のいずれか１項記載のロッカアームの製造方法であって、
    　平面状の板材を前記ロッカアームの略展開形状に打ち抜いた後、前記側壁の少なくとも突出先端部と対応する部分をプレスして薄肉に形成し、次いで、前記受け壁と前記側壁との連結位置を境として折り曲げることで立体的に組み上げることを特徴とするロッカアームの製造方法。
PCT/JP2015/081127 2014-12-26 2015-11-05 ロッカアーム及びロッカアームの製造方法 WO2016103923A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112015005766.8T DE112015005766T5 (de) 2014-12-26 2015-11-05 Kipphebel und Verfahren zur Herstellung des Kipphebels
CN201580070793.7A CN107109968A (zh) 2014-12-26 2015-11-05 摇臂及其制造方法
US15/535,586 US10309263B2 (en) 2014-12-26 2015-11-05 Rocker arm and method of manufacturing the rocker arm

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014263917A JP6769691B2 (ja) 2014-12-26 2014-12-26 ロッカーアームの製造方法
JP2014-263917 2014-12-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016103923A1 true WO2016103923A1 (ja) 2016-06-30

Family

ID=56149957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/081127 WO2016103923A1 (ja) 2014-12-26 2015-11-05 ロッカアーム及びロッカアームの製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10309263B2 (ja)
JP (1) JP6769691B2 (ja)
CN (1) CN107109968A (ja)
DE (1) DE112015005766T5 (ja)
WO (1) WO2016103923A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11326480B2 (en) 2020-07-09 2022-05-10 Gt Technologies, Inc. Rocker arm assembly

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6375305A (ja) * 1986-08-07 1988-04-05 ザ・ヘンリ−・グル−プ・インコ−ポレ−テッド バルブ作動機構
JPH07124677A (ja) * 1993-10-18 1995-05-16 Kobe Steel Ltd 薄肉ウェブリブ部材のプレス型鍛造方法
EP0761933A1 (en) * 1995-09-08 1997-03-12 Sandco Automotive Limited Finger follower
WO2003031777A1 (fr) * 2001-10-05 2003-04-17 Nsk Ltd. Culbuteur
WO2006112397A1 (ja) * 2005-04-14 2006-10-26 Jtekt Corporation ロッカアーム
JP2007205288A (ja) * 2006-02-02 2007-08-16 Otics Corp ロッカアームとその製造方法
JP2011140925A (ja) * 2010-01-08 2011-07-21 Otics Corp ロッカアームの製造方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4872429A (en) * 1987-12-14 1989-10-10 Ford Motor Company Method of making low friction finger follower rocker arms
US4825717A (en) * 1988-09-12 1989-05-02 Henley Manufacturing Corporation Rocker arm of the cam-follower type with ribs
US5016582A (en) * 1990-10-12 1991-05-21 Henley Manufacturing Holding Company, Inc. Rocker arm
US5048475A (en) * 1991-01-17 1991-09-17 Henley Manufacturing Holding Company, Inc. Rocker arm
US5720245A (en) * 1995-11-13 1998-02-24 Sandco Automotive Limited Finger follower arm
WO1997019258A1 (de) * 1995-11-23 1997-05-29 INA Wälzlager Schaeffler oHG Spanlos geformter schlepp- oder kipphebel
DE19753424A1 (de) * 1997-12-02 1999-06-10 Schaeffler Waelzlager Ohg Ventilbetätigungshebel
DE60041688D1 (de) * 1999-08-18 2009-04-16 Jtekt Corp Kipphebel und verfahren zu seiner herstellung
DE10059545B4 (de) * 2000-11-30 2021-05-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Herstellung eines hebelartigen Nockenfolgers sowie Blechrohling in Form einer Platine zur Bildung eines hebelartigen Nokkenfolgers
ITTO20010133A1 (it) * 2001-02-15 2002-08-16 Eaton Automotive S R L Bilanciere per treni valvola di motori a combustione interna.
JP2004025240A (ja) * 2002-06-26 2004-01-29 Koyo Seiko Co Ltd ロッカアームおよびその製造方法
WO2004109065A1 (ja) * 2003-06-06 2004-12-16 Nsk Ltd. ロッカーアーム及びその製造方法
ATE373535T1 (de) * 2003-08-27 2007-10-15 Gen Tek Technologies Marketing Verfahren zur herstellung einer nocken-eingriffs- kurbelschwinge
US20070271985A1 (en) * 2004-08-26 2007-11-29 Gentek Technologies Marketing Inc. Method for Forming a Cam-Engaged Rocker Arm
US7631425B2 (en) * 2004-12-17 2009-12-15 Nakanishi Metal Works Co., Ltd. Method for manufacturing rocker arm
JP4739835B2 (ja) * 2005-07-04 2011-08-03 株式会社オティックス ロッカアームの製造方法
JP4685548B2 (ja) * 2005-08-22 2011-05-18 中西金属工業株式会社 ロッカーアームの製造方法
JP4235196B2 (ja) * 2005-08-22 2009-03-11 中西金属工業株式会社 ロッカーアームの製造方法
US20100307437A1 (en) * 2009-06-05 2010-12-09 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Rocker arm for a valve train of an internal combustion engine
JP2012122372A (ja) 2010-12-07 2012-06-28 Otics Corp ロッカアームユニット
DE102011007450A1 (de) * 2011-04-15 2012-10-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Schlepphebel eines Ventiltriebs und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102012203107A1 (de) * 2012-02-29 2013-08-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Schlepphebel
DE102012204727A1 (de) * 2012-03-23 2013-09-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Schlepphebel
DE102013203956A1 (de) * 2013-03-08 2014-09-25 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Nockenfolger für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6375305A (ja) * 1986-08-07 1988-04-05 ザ・ヘンリ−・グル−プ・インコ−ポレ−テッド バルブ作動機構
JPH07124677A (ja) * 1993-10-18 1995-05-16 Kobe Steel Ltd 薄肉ウェブリブ部材のプレス型鍛造方法
EP0761933A1 (en) * 1995-09-08 1997-03-12 Sandco Automotive Limited Finger follower
WO2003031777A1 (fr) * 2001-10-05 2003-04-17 Nsk Ltd. Culbuteur
WO2006112397A1 (ja) * 2005-04-14 2006-10-26 Jtekt Corporation ロッカアーム
JP2007205288A (ja) * 2006-02-02 2007-08-16 Otics Corp ロッカアームとその製造方法
JP2011140925A (ja) * 2010-01-08 2011-07-21 Otics Corp ロッカアームの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107109968A (zh) 2017-08-29
JP6769691B2 (ja) 2020-10-14
US10309263B2 (en) 2019-06-04
DE112015005766T5 (de) 2017-10-05
US20170350281A1 (en) 2017-12-07
JP2016125348A (ja) 2016-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5678305A (en) Method for manufacturing a rocker arm with a roller
JP2009215919A (ja) ロッカアームユニット及びロッカアームユニットの組立方法
EP2295738B1 (en) Rocker arm unit
WO2016103923A1 (ja) ロッカアーム及びロッカアームの製造方法
US8413626B2 (en) Lash adjuster
US20160153320A1 (en) Valve-actuating lever for reciprocating-piston internal combustion engines
JP6721374B2 (ja) ロッカアーム及びロッカアームの製造方法
JP5093920B2 (ja) ロッカアーム
JP2011140904A (ja) 車両用エンジン
US7673605B2 (en) Rocker arm and method of manufacturing same
KR20050065419A (ko) 판금제락커암 및 그 제조방법
JP6114684B2 (ja) ロッカアームの支持機構
JP4420803B2 (ja) ラッシュアジャスタ
JP6077372B2 (ja) 動弁装置の嵌合構造
EP1903190A2 (en) Lash adjuster
JP2000240410A (ja) プレス成形品を用いるロッカーアーム本体
CN113027559B (zh) 用于内燃机的配气机构的气门过桥
CN107975394B (zh) 用于往复式活塞内燃机的阀操纵杆及其制造
JP2007016604A (ja) エンジンの動弁装置
JP6043667B2 (ja) ロッカアーム
JP5313040B2 (ja) ラッシュアジャスタ
JP2012189055A (ja) 頭上弁エンジンの動弁装置
EP2182181A1 (en) Cam follower rocker arm
JP2006017071A (ja) ラッシュアジャスタ
JP2015102045A (ja) ロッカアームの支持機構

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15872492

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15535586

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112015005766

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15872492

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1