(57)【要約】【課題】カムによる摺動動作を受けてシリンダヘッドに設けられるバルブの開閉を行うロッカアームに関し、支点であるピボット部回りの慣性モーメントが小さくなり、ロッカアームの応答性が向上する。【解決手段】長手方向両端に各々ピボット部８およびバルブステム案内部９を有する板金製のロッカアーム本体２を含み、ロッカアーム本体２の重心位置Ｐを、長手方向中央Ｃよりピボット部８側に配置したものである。具体的には、ロッカアーム本体２の重心が、長手方向中央よりピボット部側に位置するように、バルブステム案内部９における一対の対向側壁部６，７の間隔を狭くしている。【選択図】  図３
2004156545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向両端に各々ピボット部およびバルブステム案内部を有する板金製のロッカアーム本体を含み、
ロッカアーム本体の重心位置を、長手方向中央より前記ピボット部側に配置したことを特徴とするロッカアーム。
【請求項２】
互いに略並行に対向配置された一対の対向側壁部と、前記両対向側壁部の長手方向両端間に各々一体成形されたピボット部およびバルブステム案内部とからなる板金製のロッカアーム本体を含み、
前記ロッカアーム本体の重心が、長手方向中央より前記ピボット部側に位置するように、前記バルブステム案内部における前記一対の対向側壁部の間隔を狭くしたことを特徴とするロッカアーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カムによる摺動動作を受けてシリンダヘッドに設けられるバルブの開閉を行うロッカアームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ロストワックス法による鋳造製のロッカアームがある。しかし、鋳造製のロッカアームは重量が大きいため、板金製として軽量化を図ったロッカアームが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図８ないし図１０に、エンドピボッドタイプの板金製のロッカアーム８１の一例を示す。
【０００４】
ロッカアーム８１は、本体８２、支軸８３、ローラ８４、複数の針状ころ８５を有している。
【０００５】
本体８２は、一対の側壁８６，８７と、ラッシュアジャスタが当接されるピボット部８８と、バルブのステムエンドが当接されるバルブステム案内部８９とを有している。一対の側壁８６，８７間には支軸８３が架け渡され、この支軸８３の外周に複数の針状ころ８５を介してカムが当接されるローラ８４が回転自在に支持される。
【０００６】
【特許文献１】
特願平９−９１８３１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の板金製のロッカアーム８１の場合、ピボット部８８は一対の側壁８６，８７に一体形成されているが、バルブステム案内部８９は別体とし、一対の側壁８６，８７にレーザ溶接されている。
【０００８】
このように、ピボット部８８は一対の側壁８６，８７に一体形成されているため、ピボット部８８の周辺の余肉を削減でき、ロッカアーム８１の軽量化が図れる。
【０００９】
しかし、バルブステム案内部８９の周辺の重量は、溶接のため大きくなり、ロッカアーム８１の重心位置がバルブステム案内部８９寄りとなる。
【００１０】
重心位置がバルブステム案内部８９寄りとなることで、支点であるピボット部８８回りの慣性モーメントが大きくなり、使用時におけるロッカアーム８１の応答性が低下するという問題があったため、全体の重量を軽減しつつ従来の鋳造製ロッカアーム並みの慣性モーメントが要求されていた。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のロッカアームは、長手方向両端に各々ピボット部およびバルブステム案内部を有する板金製のロッカアーム本体を含み、ロッカアーム本体の重心位置を、長手方向中央より前記ピボット部側に配置したことを特徴とするものである。
【００１２】
実際には、エンジン設計のレイアウトで、支軸位置（カム位置），ピボット部位置（ラッシュアジャスタ位置）やバルブステム案内部位置（バルブ位置）が決定されるが、本発明では、互いに略並行に対向配置された一対の対向側壁部と、前記両対向側壁部の長手方向両端間に各々一体成形されたピボット部およびバルブステム案内部とからなる板金製のロッカアーム本体を含み、前記ロッカアーム本体の重心が、長手方向中央より前記ピボット部側に位置するように、前記バルブステム案内部における前記一対の対向側壁部の間隔を狭くしている。具体的には、ロッカアーム本体の展開平面形状（図２参照）において、重心を通る長手方向位置でのピボット部側とバルブステム案内部側とが同重量となるように、面積または板厚を調整している。
【００１３】
本発明のロッカアームによると、ロッカアーム本体の重心位置を、長手方向中央よりピボット部側に配置したことにより、ロッカアームの重心位置がピボット部寄りとなる。よって、支点であるピボット部回りの慣性モーメントが小さくなり、ロッカアームの応答性が向上する。
【００１４】
板金製のロッカアーム本体にバルブステム案内部が一体成形されることにより、バルブステム案内部が溶接される場合に比べ、ロッカアームの軽量化が図れる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１ないし図７に基づいて説明する。
【００１６】
図１に示すエンドピボッドタイプのロッカアーム１は、本体２と、支軸３と、ローラ４と、複数の針状ころ５とを有している。
【００１７】
本体２は、互いに略並行に対向配置された一対の対向側壁部６，７と、両対向側壁部６，７の長手方向一端における下側間に設けたピボット部８と、両対向側壁部６，７の長手方向他端間に設けたバルブステム案内部９とを有する形状の板金製のプレス加工品とされている。
【００１８】
ピボット部８には、上向きに膨出する半球形のピボット１０が設けられている。
【００１９】
バルブステム案内部９は、端面から見ると上下逆さの凹形状になっており、その天井部分は下向きに膨出させて反らせた形状になっている。
【００２０】
両対向側壁部６，７の長手方向中間には、同軸上となる貫通孔１１，１２が設けられており、貫通孔１１，１２に対して支軸３の両端が挿入され、打刻かしめされることにより、支軸３が両対向側壁部６，７間に架設された状態で取り付けられている。両対向側壁部６，７間において、支軸３の外周に、複数の針状ころ５を介してローラ４が回転自在に設けられている。
【００２１】
なお、支軸３は、例えば高炭素クロム軸受鋼や炭素鋼を用いて形成されており、その両端を除く軌道面に熱硬化処理が施されている。この熱硬化処理は、支軸３の表面硬度を、例えばロックウェル硬さ（ＨＲＣ）で５８以上に設定するように、浸炭焼入れ、高周波焼入れなど、その他いろいろな周知の技術で行うことができる。
【００２２】
このようなロッカアーム１では、本体２のピボット１０が、図示しないシリンダヘッドに設置されるラッシュアジャスタ２０の上端に係合され、バルブステム案内部９が、シリンダヘッドに設置される動弁機構のバルブ２１のステムエンドに当接され、さらに、ローラ４に対してシリンダヘッドに設置されるカム２２が当接される。そして、カム２２を回転させることにより、ピボット１０が支点となって本体２が傾動させられるようになり、バルブステム案内部９が上下に所定ストロークで反復変位させられることで、バルブ２１を開閉動作させるようになる。このように、ロッカアーム１は、本体２の長手方向一端側を支点として傾動させられる。
【００２３】
ここで、上述した本体２の製造手順を説明する。
【００２４】
まず、図２に示すように、一枚の鋼板などの基板２Ａをブランク抜きし、一対の対向側壁部６，７とする領域２Ｂ，２Ｃと、領域２Ｂ，２Ｃの一端に連設したピボット部８とする領域２Ｄと、領域２Ｂ，２Ｃの他端に連設したバルブステム案内部９とする領域２Ｅを形成する。
【００２５】
領域２Ｂ，２Ｃにおいて、支軸３の挿通予定部分に対して貫通孔１１，１２を形成する。続いて、領域２Ｄに対して絞り加工を施すことにより、半球形に膨出したピボット１０を形成する。
【００２６】
続いて、基板２Ａの外周不要部分をトリミングして除去してから、領域２Ｂ，２ＣをほぼＵ字形に折り曲げることにより、一対の対向側壁部６，７を略平行に対向させる。
【００２７】
そして、バルブステム案内部９となる領域２Ｅに対して押圧加工を施すことにより、下面にステムエンド挿入凹部を有したバルブステム案内部９を形成する。なお、領域２Ｅの対向側壁部６，７間の長さは、領域２Ｄのそれに比べて短く設定されており、対向側壁部６，７が内向きに絞り込まれ、バルブステム案内部９における本体２の幅が狭くなる。
【００２８】
さらに、本体２全体に熱硬化処理を施す。
【００２９】
このように構成された本体２の側面図を図３に示す。
【００３０】
バルブステム案内部９における一対の対向側壁部６，７の間隔を狭くしたことにより、バルブステム案内部９部分における重量が小さくなり、本体２の重心が、本体２の長手方向中央Ｃよりピボット部８側に位置する。
【００３１】
具体的には、本体２の重心Ｐが本体２の長手方向中央Ｃより長さ寸法Ｄだけピボット部８寄りに位置する。例えば、本体２の長さ寸法Ｌ＝４２．８［ｍｍ］とすると、本体２の両端から中央Ｃまでの長さ寸法は半分の２１．４［ｍｍ］となり、
Ｄ＝１．４［ｍｍ］となる。
【００３２】
また、ピボット中心Ｅから重心Ｐまでの長さ寸法Ｆは、
Ｆ＝１３．０［ｍｍ］となる。
【００３３】
この後、一対の対向側壁部６，７間に針状ころ５を有したローラ４を配置し、支軸３を対向側壁部６，７の貫通孔１１，１２ならびにローラ４の中心孔に挿通し、支軸３の両端を対向側壁部６，７にかしめて固定する。
【００３４】
これにより、支軸３が対向側壁部６，７にて回り止めされた状態で保持され、針状ころ５を介して外嵌したローラ４がカム２２に対して転動自在に当接する。
【００３５】
図４は本体２に支軸３，ローラ４，針状ころ５を装着した状態のロッカアーム１の平面図、図５はその側面図、図６はそのバルブステム案内部９側から見た側面図である。
【００３６】
図７は、ロッカアーム本体の重量［ｇ］と、ピボット部回りの慣性モーメント［ｋｇ・ｍ２］との関係を示すグラフである。図７中、▲１▼は本発明におけるバルブステム案内部９を一体に形成してなる板金製（一体形式）のロッカアーム、▲２▼は比較例として挙げた従来の鋳造製のロッカアーム、▲３▼は同じく比較例として挙げた従来のバルブステム案内部を溶接してなる板金製（溶接形式）のロッカアームを示している。
【００３７】
【表１】
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表１に、これら▲１▼，▲２▼，▲３▼のロッカアーム本体の重量［ｇ］、ロッカアーム本体のピボット中心からの重心位置［ｍｍ］、ピボット回りにおけるロッカアーム本体の慣性モーメント［ｋｇ・ｍ２］の関係の一例を示す。
【００３８】
なお、慣性モーメント［ｋｇ・ｍ２］は、上記の重量［ｋｇ］×重心位置［ｍ］２で求められる。
【００３９】
表１からも明らかなように、本発明における板金製（一体形式）のロッカアーム１のピボット中心からの重心位置が、板金製（溶接形式）のロッカアームの重心位置より小さく、ピボット部８寄りとなり、その結果、板金製（一体形式）のロッカアーム１のピボット回りの慣性モーメントが、板金製（溶接形式）の慣性モーメントよりも小さくなることが判る。
【００４０】
また、鋳造製のロッカアームのピボット中心からの重心位置は、本発明における板金製（一体形式）のロッカアーム１の重心位置より小さいが、鋳造製のロッカアーム本体の重量が板金製（一体形式）のロッカアーム本体の重量に比べ重いため、板金製（一体形式）のロッカアーム１のピボット回りの慣性モーメントが、鋳造製の慣性モーメントよりも小さくなることが判る。
【００４１】
このように、ピボット回りにおけるロッカアーム１の慣性モーメントが小さくなることにより、使用時におけるロッカアーム１の応答性が向上する。
【００４２】
また、本発明におけるバルブステム案内部９を本体２に一体形成した板金製（一体形式）のロッカアーム本体の重量１９［ｇ］は、バルブステム案内部を溶接してなる板金製（溶接形式）のロッカアーム本体の重量２１［ｇ］より小さく、ロッカアーム１の軽量化が図れる。
【００４３】
なお、この針状ころ５を用いずに、ローラ４を支軸３に対してすべり接触させてもよい。つまり、ローラ４を支軸３に対してすきま嵌めにより直接外嵌させたり、すべり軸受を介して嵌合してなるロッカアームに適用してもよい。
【００４４】
【発明の効果】
本発明のロッカアームによると、ロッカアーム本体の重心位置を、長手方向中央よりピボット部側に配置したことにより、ロッカアームの重心位置がピボット部寄りとなる。よって、支点であるピボット部回りの慣性モーメントが小さくなり、ロッカアームの応答性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るロッカアームを示す側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るロッカアーム本体の展開図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るロッカアーム本体の側面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るロッカアームの平面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るロッカアームの側面図である。
【図６】図５のＶＩ矢視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るロッカアームの重量と慣性モーメントの関係を示すグラフである。
【図８】従来例に係るロッカアームの平面図である。
【図９】従来例に係るロッカアームの側面図である。
【図１０】図９のＸ矢視図である。
【符号の説明】
１  ロッカアーム
２  本体
３  支軸
４  ローラ
５  針状ころ
６，７  対向側壁部
８  ピボット部
９  バルブステム案内部
【図１】
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【図２】
2004156545.tif 000005
【図３】
2004156545.tif 000006
【図４】
2004156545.tif 000007
【図５】
2004156545.tif 000008
【図６】
2004156545.tif 000009
【図７】
2004156545.tif 000010
【図８】
2004156545.tif 000011
【図９】
2004156545.tif 000012
【図１０】
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