(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端にバルブ側アーム部、他端にカム側アーム部を延設し、中央部にロッカシャフト用穴と、これとは別に前記カム側アーム部に第２の穴とが開けられたロッカアームをクランプする装置において、この装置は、治具台上面に立設した、前記ロッカシャフト用穴より僅かに小径の第１ピンと、前記第２の穴より僅かに小径の第２のピンと、前記第１ピン及び第２ピンに嵌合したロッカアームの前記バルブ側アーム部の背面を押し出し、ロッカシャフト用穴に第１ピンを局部的に内接させ、これらのロッカシャフト用穴と第１ピンとの当接位置を支点にしてロッカアームを回転させることで、第２の穴に第２ピンを局部的に内接させ、且つこれらの第２の穴と第２ピンとの当接位置が略カム受け面側としたバルブ側アーム部付勢手段と、この後に、ロッカアームを治具上面に押圧するクランパ手段とからなるロッカアームのクランプ装置。
【請求項２】
前記クランパ手段は、第１ピンと平行な軸の廻りに揺動し、且つ前記軸方向に移動して、ロッカアームの上面を押圧するクランプ片を有し、前記バルブ側アーム部付勢手段は、前記クランプ片に一体的に取付けたレバーと、このレバーの先端に取付けた押圧部材とからなり、前記クランプ片がロッカアームの上面を押圧する前に、押圧部材が押圧作用を始める構成としたことを特徴とする請求項１記載のロッカーアームのクランプ装置。
【請求項３】
前記押圧部材とバルブ側アーム部との間に中間部材を設け、この中間部材を押圧部材の押圧方向に揺動可能な揺動片と、この揺動片を支えるブラケットとで構成し、前記揺動片に形成した押圧部材との摺接面を、前記クランプ片の下降動作に伴って押圧部材の押力作用を増大するテーパ面としたことを特徴とする請求項２記載のロッカアームのクランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンの動弁機構を構成するロッカアームの研削加工時のクランプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
初めに、ロッカアームの構成を説明する。
図９は従来のロッカアームの構成、作用説明図であり、自動車用エンジンの動弁機構１００を構成するロッカアーム１０１は、一端に延設されたカム側アーム部１０２と、他端に延設されたバルブ側アーム部１０３と、中央部のロッカシャフト用穴１０４と、カム側アーム部１０２に開けられた第２の穴１０５と、カム側アーム部１０２先端に取付けられたスリッパ１０６と、バルブ側アーム部１０３に取付けられたアジャストスクリュー１０７と、このアジャストスクリュー１０７のロックナット１０８とからなる。
【０００３】
第２の穴１０５は、低速域と高速域でのバルブリフト量を切替える可変動弁機構用である。
スリッパ１０６は、カム１１１と摺動するスリッパ面１０９を有する。このスリッパ面１０９は、低速から高速まで回転するカムから変動する荷重を受けながら摺動するため、高面圧、高滑り速度での耐焼付き性を有することが要求され、耐摩耗材で、且つその表面は非常に滑らかでなければならない。
アジャストスクリュー１０７は、後述のバルブ１１２とのクリアランスを調整するもので、ロックナット１０８によってロックされる。
【０００４】
次に、ロッカアームの作用を説明する。
動弁機構１００は、ロッカアーム１０１と、回転によりロッカアーム１０１を揺動させるカム１１１と、ロッカアーム１０１の揺動により往復動して開閉するバルブ１１２と、バルブ１１２を閉状態に付勢するバルブスプリング１１３とからなる。
バルブスプリング１１３は、バルブ１１２のロッカアーム１０１側の端部に取付けられたリテーナ１１６と、シリンダヘッド１１７との間に介在する。
リテーナ１１６は、バルブ１１２端部の溝１１４にコッタ１１５で支持される。なお、１１８はバルブステムシール、１１９はバルブガイド、１２０はバルブシートである。
【０００５】
スリッパ１０６のスリッパ面１０９がカム１１１の真円部１２１に当接しているときは、ロッカアーム１０１は揺動しないが、カム１１１の山部１２２に乗り上げると、ロッカアーム１０１は、図でロッカシャフト用穴１０４を中心として反時計方向に揺動し、バルブ１１２を押し下げ、開状態とする。
【０００６】
図１０は従来のロッカアームの研削加工時固定状態を示す平面図であり、スリッパ面１０９を研削する場合、研削装置の治具台への固定は、まず、ロッカアーム１０１に形成された２ヵ所の穴１０４，１０５を治具台の２つの位置決めピン１２４，１２５に挿入し、次に、ロッカアーム１０１を図の表側から裏側方向へ押圧しクランプしていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来、ロッカアーム１０１の取付け位置を精度よく位置決めするため、ロッカーアーム１０１の２ヵ所の穴１０４，１０５と位置決めピン１２４，１２５との間のクリアランスを出来るだけ小さくしていたが、それぞれの穴の内径、２つの穴のピッチ等の寸法ばらつきにより、ロッカアーム１０１を位置決めピン１２４，１２５に取付けることが困難になる場合もあった。また、取付けができても、例えば１ヵ所の穴１０５と位置決めピン１２５との間の微小なクリアランスがスリッパ面１０９側に生じた場合、加工時にロッカアーム１０１に荷重が加わってロッカアームが動く恐れがある。
本発明の目的は、安定して高い加工精度を得るためのロッカーアームのクランプ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の請求項１は、治具台上面に立設した、ロッカシャフト用穴より僅かに小径の第１ピンと、第２の穴より僅かに小径の第２のピンと、第１ピン及び第２ピンに嵌合したロッカアームのバルブ側アーム部の背面を押し出し、ロッカシャフト用穴に第１ピンを局部的に内接させ、これらのロッカシャフト用穴と第１ピンとの当接位置を支点にしてロッカアームを回転させることで、第２の穴に第２ピンを局部的に内接させ、且つこれらの第２の穴と第２ピンとの当接位置が略カム受け面側としたバルブ側アーム部付勢手段と、この後に、ロッカアームを治具上面に押圧するクランパ手段とから構成する。
この構成により、ロッカアームは、第１ピンと第２ピンとによって２ヵ所で支持されているため、加工時にカム受け面から荷重が加わっても、これ以上は回転することはなく、更に、クランパ手段で押圧され、動くことはない。
【０００９】
請求項２は、請求項１のクランパ手段に、第１ピンと平行な軸の廻りに揺動し、且つ前記軸方向に移動して、ロッカアームの上面を押圧するクランプ片を有し、請求項１のバルブ側アーム部付勢手段を、クランプ片に一体的に取付けたレバーと、このレバーの先端に取付けた押圧部材とから構成し、クランプ片がロッカアームの上面を押圧する前に、押圧部材が押圧作用を始める構成とした。
この構成により、ロッカアームは、バルブ側アーム部付勢手段の押圧部材が押圧作用を始めた後にクランプ片によって押圧されるため、単一駆動源でのクランプが可能であり、動作が連動し、クランプするための時間を短縮できる。
【００１０】
請求項３は、請求項２の押圧部材とバルブ側アーム部との間に中間部材を設け、この中間部材を押圧部材の押圧方向に揺動可能な揺動片と、この揺動片を支えるブラケットとで構成し、揺動片に形成した押圧部材との摺接面を、クランプ片の下降動作に伴って押圧部材の押力作用を増大するテーパ面とした。
これにより、中間部材によってクランプ片の下降動作でロッカアームのバルブ側アーム部を仮押さえでき、また、押圧部材がクランプ片と一体的に下降するとき、バルブ側アーム部に直接当たらず、傷を付けることはない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るロッカアーム研削装置の斜視図であり、ロッカアーム研削装置１は、砥石２及びこの砥石２の送り機構を備えた可動主軸台３と、砥石２の研削面を修正するドレッサ部４と、ロッカアームＲ（図６参照）を固定し揺動させる揺動治具５と、これらの可動主軸台３、ドレッサ部４及び揺動治具５を上部に取付けるベッド６とからなる。
【００１２】
可動主軸台３は可動本体７と、主軸方向（図の矢印Ｘの方向：Ｘ軸方向とする）への送りを行うＸ軸送り部８と、Ｘ軸送り部８と水平面内で直交する方向（図の矢印Ｚの方向：Ｚ軸方向）に送りを行うＺ軸送り部９とからなり、Ｚ軸送り部９にＸ軸送り部８を載置し、Ｘ軸送り部８に可動本体７を載置する。
可動本体７は、主軸の前部にカップ状の砥石２と、後部に砥石駆動モータ１０とを備える。
【００１３】
Ｘ軸送り部８は、Ｘ軸スライドレール１１，１１と、このＸ軸スライドレール１１，１１上をＸ軸方向に移動可能で、可動本体７を上部に固定したＸ軸スライドテーブル１２と、このＸ軸スライドテーブル１２をボールねじ１３を介して進退させるＸ軸モータ１４とからなる。
【００１４】
Ｚ軸送り部９は、ベッド６上部に固定されたＺ軸スライドレール１６と、このＺ軸スライドレール１６上をＺ軸方向に移動可能で、Ｘ軸スライドレール１１，１１を上部に固定したＺ軸スライドテーブル１７と、このＺ軸スライドテーブル１７をボールねじ１８を介して進退させるＺ軸モータ１９とからなる。
ドレッサ部４は、ベッド６上に設置された基台２１と、この基台２１に取付けられたロータリードレッサ駆動モータ２２と、ロータリードレッサ２３とからなる。
【００１５】
図２は本発明に係る揺動治具の平面図であり、揺動治具（クランプ装置）５は、治具台２４上に、ロッカアーム取付け部２５と、ロッカアームＲの仮押さえクランパ２６と、ロッカアームＲを押圧固定するクランパ２７と、クランパ２７の側方に取付けられた仮押さえクランパ付勢部材２８とを備える。
ロッカアーム取付け部２５は、第１部材３１と、第２部材３２とからなり、第１部材３１は、ロッカアームＲのロッカシャフト用穴Ｒ１（図６参照）に挿通する第１ピン３３と、第１ピン３３の下部周囲に形成されたロッカアーム受け面３４とを有し、第２部材３２は、ロッカアームＲの第２の穴Ｒ２に挿通される第２ピン３５を有する。
【００１６】
仮押さえクランパ２６は、ロッカアームＲに当接する揺動片３６と、この揺動片３６の揺動中心となる軸部３７と、この軸部３７を取付ける基部３８と、揺動片３６と基部３８とに両端を取付けられ、ロッカアームＲから離れる方向に揺動片３６を付勢する引張コイルばね３９（図５参照）とからなる。
【００１７】
仮押さえクランパ付勢部材２８は、略Ｚ字形状の取付金具４１と、この取付金具４１の先端部分のめねじに、外径のおねじを挿通したボールプランジャー４２と、このボールプランジャー４２をロックするロックナット４３とからなる。
ボールプランジャー４２は、仮押さえクランパ２６と当接する側の端面から球面状の先端部を突出したピストン４４を収納する。このピストン４４は、その背面から付勢される後退可能なものである。
４５…（…は複数個を示す。以下同様。），４６…は取付け用の六角穴付きボルトである。
【００１８】
図３は図２の３矢視図であり、ロッカアームＲのロッカシャフト用穴Ｒ１には第１ピン３３が挿通し、ロッカシャフトＲの第２の穴Ｒ２には第２ピン３５が挿通して、ロッカアームＲは第１部材３１のロッカアーム受け面３４に当接し、水平になる。第１部材３１、第２部材３２は、治具台２４に六角穴付きボルト４６…で取付けられる。
【００１９】
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係るクランパの側面図であり、（ａ）はクランプ前の状態、（ｂ）はクランプ後の状態を示す。
（ａ）において、クランパ２７は、油圧により昇降し、且つ中心線Ａを回転軸として回動するクランパ軸５１と、このクランパ軸５１上端に平座金５２を介して取付けボルト５１ａでねじ止めされたクランプアーム５３と、クランプアーム５３の端部の下部に支持ピン５４で取付けられ、ロッカアームＲをクランプする際にロッカアームＲと当接する可動自在なフローティングパッド５５とからなる。なお、５６は支持ピン５４をクランプアーム５３に取付けるための止め輪である。
【００２０】
クランプアーム５３のフローティングパッド５５との接触面５３ａは凹んだ球面であり、この部分とフローティングパッド５５の上面の中央近傍に形成された凸状の球面５５ａ及びその周囲の逃げ面５５ｂとで、フローティングパッド５５は、首振り自在となり、ロッカアーム形状にばらつきがあっても、形状にならって確実にクランプできる。
（ｂ）において、クランパ軸５１が下降し、フローティングパッド５５がロッカアームＲを押圧してクランプする。
【００２１】
図５（ａ），（ｂ）は図２の５−５線断面図であり、（ａ）は揺動片がフリーの状態、（ｂ）は揺動片がロッカアームを押圧した状態を示す。
（ａ）において、仮押さえクランパ２６の揺動片３６は、ロッカアームＲとの当接部として先端が円弧状の面３６ａを形成した凸部３６ｂと、ボールプランジャー４２との当接部として上部の傾斜面３６ｃ及び垂直面３６ｄとを有する。
凸部３６ｂの面３６ａは円弧状なので、ロッカアームＲの位置が多少ずれても常に線接触あるいはこれに近い状態で滑りながら当接し、ロッカアームＲに傷をつけることはない。３９はロッカアームＲから離れる方向に揺動片３６を付勢する引張コイルばねである。なお、面３６ａは球面でも差し支えない。
【００２２】
ロッカアームをクランプする場合、まず、ボールプランジャー４２がクランパ２７と一体的に揺動し、想像線で示したように、ボールプランジャー４２のピストン４４が揺動片３６の傾斜面３６ｃに当接する。
【００２３】
次に、クランパ２７が下降するとともにピストン４４は傾斜面３６ｃと摺動して水平方向の押圧力を増しながら、（ｂ）に示すように、垂直面３６ｄまで下降し、揺動片３６はロッカアームＲを押圧する。この後、クランパ２７がロッカアームＲをクランプする。
【００２４】
以上に述べたロッカア−ムのクランプ装置の作用を次に説明する。
図６は本発明に係るロッカア−ムクランプ前の取付け状態の説明図であり、研削加工時のロッカアームＲは、一端に延設されたカム側アーム部Ｒ３と、他端に延設されたバルブ側アーム部Ｒ４と、中央部のロッカシャフト用穴Ｒ１と、カム側アーム部Ｒ３に開けられた第２の穴Ｒ２と、カム側アーム部Ｒ３先端に取付けられ、カムと摺動するスリッパＲ５とからなる。スリッパＲ５は、カムとの摺動面であるスリッパ面Ｒ６を有する。
【００２５】
ロッカア−ムＲのロッカシャフト用穴Ｒ１には治具台２４の第１ピン３３が挿通し、第２の穴Ｒ２には第２ピン３５が挿通する。ロッカシャフト用穴Ｒ１と第１ピン３３、第２の穴Ｒ２と第２ピン３５との間には取付けを容易にするため、それぞれに適当なクリアランスＬ１，Ｌ１及びＬ２，Ｌ２が設定される。なお、図では説明のためクリアランスを誇張して大きくしている。
また、ロッカア−ムＲのバルブ側ア−ム部Ｒ４のバルブ当接側面Ｒ７と反対側面Ｒ８から仮押さえクランパ２６の揺動片３６の凸部３６ｂまではクリアランスＣを有している。
【００２６】
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係るロッカア−ムの仮押さえを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のロッカア−ム、仮押さえクランパ及びボールプランジャーの拡大図である。
（ａ）において、ロッカア−ムＲを治具台２４にセットし、クランパ２７を反時計周りに揺動させ、ボ−ルプランジャ−４２を仮押さえクランパ２６の揺動片３６に当接させる。この状態では、図５（ａ）に示したように、ボ−ルプランジャ−４２のピストン４４が仮押さえクランパ２６の揺動片３６の傾斜面３６ｃに当接するだけで、揺動片３６を移動させない。
次に、クランパ２７が下降し始めると、図５（ｂ）に示したように、ボ−ルプランジャ−４２のピストン４４も下降し、傾斜面３６ｃを降りていくに従い、ピストン４４の揺動片３６を押す力が増加して、ロッカアームＲのバルブ側アーム部Ｒ４を押圧する。
【００２７】
図７（ｂ）において、ロッカア−ムＲは、仮押さえクランパ２６の揺動片３６でバルブ側ア−ム部Ｒ４を押されて反時計周りに回転した後では、ロッカシャフト用穴Ｒ１と第１ピン３３とは図のＰ１位置で当接し、第２の穴Ｒ２と第２ピン３５とは図のＰ２位置で当接する。なお、図では説明のため穴とピンとのクリアランスを誇張して大きくしている。
【００２８】
図８（ａ），（ｂ）は本発明に係るロッカア−ムのクランプ及び研削状態を説明する平面図であり、（ｂ）は（ａ）の拡大図である。
（ａ）において、ロッカア−ムＲを仮押さえした状態でクランパ２７は更に下降し、ロッカア−ムＲを完全にクランプする。
そして、砥石２は、研削装置１の可動主軸台３のＺ軸送り部９（図１参照）により位置決めされ、可動本体７によって回転し、Ｘ軸送り部８によってロッカア−ムＲのスリッパ面Ｒ６に送られて、研削が始まる。揺動治具５に取付けられた治具台２４の点Ｂを中心とした揺動により、スリッパ面Ｒ６はその断面が円弧状になるように研削される。
【００２９】
（ｂ）において、ロッカア−ムＲには、研削中に矢印で示す図の下方からロッカア−ムＲを押し上げる力が働く。しかし、砥石２近傍の第２の穴Ｒ２と第２ピン３５とは点Ｐ２で当接しているので、ロッカアームＲは、更に上方には移動しない。また、治具台２４が揺動して、砥石２からロッカアームＲへ作用する力の方向が変化し、ロッカアームＲを反時計周りに回転させるモーメント力Ｍが増加した場合でも、ロッカア−ムＲは、Ｐ１，Ｐ２位置で支持され、これ以上回転することはない。
【００３０】
本発明の実施例では、クランパ２７が揺動して、下降時に仮押さえクランパ２６がロッカアームＲの仮押さえを行い、この後にクランパ２７が下降し、クランプが完了する構成としたが、ロッカアームＲを第１ピン３３、第２ピン３５にセットする際に、クランパ２７のクランプアーム５３が第１ピン３３の上部にあって、ロッカアームＲのセットの邪魔にならない高さとした場合には、クランパ２７の揺動動作が不要となる。即ち、クランパ２７は、下降するだけで、ボールプランジャー４２を仮押さえクランパ２６の揺動片３６に当接させ、揺動片３６からロッカアームＲに押力を加え、上部からロッカアームＲを押圧することによってクランプすることが可能となる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１のロッカアームのクランプ装置は、治具台上面に立設した、ロッカシャフト用穴より僅かに小径の第１ピンと、第２の穴より僅かに小径の第２のピンと、第１ピン及び第２ピンに嵌合したロッカアームのバルブ側アーム部の背面を押し出し、ロッカシャフト用穴に第１ピンを局部的に内接させ、これらのロッカシャフト用穴と第１ピンとの当接位置を支点にしてロッカアームを回転させることで、第２の穴に第２ピンを局部的に内接させ、且つこれらの第２の穴と第２ピンとの当接位置が略カム受け面側としたバルブ側アーム部付勢手段と、この後に、ロッカアームを治具上面に押圧するクランパ手段とから構成するので、ロッカアームは、第１ピンと第２ピンとによって２ヵ所で支持されているため、加工時にカム受け面から荷重が加わっても、これ以上回転することはなく、常に定位置にセットされ、更に、クランパ手段で押圧され、動くことはない。従って、ロッカアームの加工精度を向上、安定させることができる。
【００３２】
請求項２のロッカアームのクランプ装置は、請求項１のクランパ手段に、第１ピンと平行な軸の廻りに揺動し、且つ前記軸方向に移動して、ロッカアームの上面を押圧するクランプ片を有し、請求項１のバルブ側アーム部付勢手段を、クランプ片に一体的に取付けたレバーと、このレバーの先端に取付けた押圧部材とから構成し、クランプ片がロッカアームの上面を押圧する前に、押圧部材が押圧作用を始める構成としたので、ロッカアームは、バルブ側アーム部付勢手段の押圧部材が押圧作用を始めた後にクランプ片によって押圧されるため、単一駆動源でのクランプが可能となり、動作が連動することによって、クランプの時間短縮が図れる。
【００３３】
請求項３のロッカアームのクランプ装置は、請求項２の押圧部材とバルブ側アーム部との間に中間部材を設け、この中間部材を押圧部材の押圧方向に揺動可能な揺動片と、この揺動片を支えるブラケットとで構成し、揺動片に形成した押圧部材との摺接面を、クランプ片の下降動作に伴って押圧部材の押力作用を増大するテーパ面としたので、中間部材によってクランプ片の下降動作で水平方向にバルブ側アーム部を仮押さえでき、また、押圧部材がクランプ片と一体的に下降するとき、バルブ側アーム部に直接当たらず、傷を付けることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るロッカアーム研削装置の斜視図
【図２】本発明に係る揺動治具の平面図
【図３】図２の３矢視図
【図４】本発明に係るクランパの側面図
【図５】図２の５−５線断面図
【図６】本発明に係るロッカア−ムクランプ前の取付け状態の説明図
【図７】本発明に係るロッカア−ムの仮押さえを示す平面図
【図８】本発明に係るロッカア−ムのクランプ及び研削状態を説明する平面図
【図９】従来のロッカアームの構成、作用説明図
【図１０】従来のロッカアームの研削加工時固定方法を示す平面図
【符号の説明】
５…揺動治具（クランプ装置）、２４…治具台、２６…仮押さえクランパ（中間部材）、２７…クランパ、２８…仮押さえクランパ付勢部材（バルブ側アーム部付勢手段）、３３…第１ピン、３５…第２ピン、３６…揺動片、３６ｃ…傾斜面（摺接面）、３７…軸部、３８…基部（ブラケット）、４１…取付金具（レバー）、４２…ボールプランジャー（押圧部材）、５１…クランパ軸、５３…クランプアーム（クランプ片）、５５…フローティングパッド、Ａ…中心線、Ｒ…ロッカアーム、Ｒ１…ロッカシャフト用穴、Ｒ２…第２の穴、Ｒ３…カム側アーム部、Ｒ４…バルブ側アーム部、Ｒ６…スリッパ面（カム受け面）、Ｒ８…反対側面（背面）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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