(57)【要約】【課題】ロッカアームのチップ鋳込み部分に加わる応力を分散させて、ロッカアームの耐久性を向上させるロッカアーム用チップを提供すること。【解決手段】ロッカアーム端部に鋳ぐるみ固定されるチップ１０Ａであり、動弁系のカムと摺接する摺接面１３を有する摺接部１２と、この裏側面１４からロッカアーム内方へ延びる角柱状の鋳込み部１１を有する。鋳込み部１１はロッカアームの長手方向に指向する長手方向側面１５と、幅方向に指向する幅方向側面１６を有し、長手方向側面１５には裏側面１４への接続部に傾斜面１７を形成する。さらに、長手方向側面１５には幅方向側面１６への接続部に面取り部２０を形成し、面取り部２０と傾斜面１７との交差部２１ａに曲面２１を形成してロッカアームに作用する応力を分散させる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロッカアームの端部に鋳込まれるチップであって、エンジンのカムと摺接する摺接面を有する摺接部と、前記摺接面の裏側面から前記ロッカアーム内方へ延びるとともに、前記ロッカアームの長手方向に指向する長手方向側面と、前記ロッカアームの幅方向に指向する幅方向側面からなる角柱状の鋳込み部とを有し、前記長手方向側面には前記裏側面への接続部に前記ロッカアームの幅方向に拡開する傾斜面を形成したロッカアーム用チップにおいて、前記長手方向側面には前記幅方向側面への接続部に面取り部を形成するとともに、該面取り部と前記傾斜面との交差部に曲面を形成したことを特徴とするロッカアーム用チップ。
【請求項２】
ロッカアームの端部に鋳込まれるチップであって、エンジンのカムと摺接する摺接面を有する摺接部と、前記摺接面の裏側面から前記ロッカアーム内方へ延びるとともに、前記ロッカアームの長手方向に指向する長手方向側面と、前記ロッカアームの幅方向に指向する幅方向側面からなる角柱状の鋳込み部とを有し、前記長手方向側面には前記裏側面への接続部に前記ロッカアームの幅方向に拡開する傾斜面を形成したロッカアーム用チップにおいて、前記長手方向側面には前記幅方向側面への接続部に前記幅方向側面の幅方向寸法を縮小する形状の段部を形成するとともに、該段部と前記傾斜面との交差部に曲面を形成したことを特徴とするロッカアーム用チップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの動弁系に用いるロッカアーム用チップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンにはクランク軸の回転に同期して吸・排気弁を開閉させる動弁機構としてロッカアーム（揺れ腕）を備えているものがある。
図６は、ロッカアームを備えたＯＨＣ型の動弁系を示す図である。図示したロッカアーム１は本体中央に穿設されたロッカシャフト孔２に挿入されたロッカシャフトによって図示しないエンジンのシリンダヘッドに揺動自在に支持される。
ロッカアーム１の端部３ａにはカム４が当接されてカム４の回転に伴って揺動する。ロッカアーム１の他端部３ｂにはアジャストスクリュー６が螺着され、このアジャストスクリュー６により弁５を開閉作動させる。この際、当業者には公知なように、弁５は弁ガイド９に摺動可能に保持されるとともに、リテーナ７、弁ばね８により閉じ側に付勢される。また、ロッカアーム１はカム４との接触部位の耐磨耗性を向上させるため、焼結材のチップ（パッド）１０’をアルミ合金のロッカアーム本体に鋳ぐるみ固定している。
【０００３】
ここで、添付した図７〜図１０を参照して、従来のロッカアーム用チップ１０’について説明する。
図７に示すように、ロッカアーム用チップ１０’はロッカアーム１内部に鋳込まれる鋳込み部（突出部または脚部）１１とエンジンのカム４（図６参照）と摺接する摺接部（本体）１２からなる。摺接部１２はカム４と接触する摺接面１３を備え、この摺接面１３の裏側面（接合面）１４から鋳込み部１１をロッカアーム１内方へ延びるように延設する。鋳込み部１１は断面が略長方形の角柱状に形成され、ロッカアーム１の長手方向に指向する一組の長手方向側面１５と、ロッカアーム１の幅方向に指向する一組の幅方向側面１６からなる。そして、符号Ｒに示すように鋳込み部１１の先端部に丸みを付けて、ロッカアーム１の端部３ａに応力が集中するのを避けている。
また、角柱状の鋳込み部１１の摺接部１２への付け根部に応力が集中することを避けるため、鋳込み部１１の長手方向側面１５には摺接部１２の裏側面１４への接続部にロッカアーム１の幅方向に拡開する傾斜面１７を形成して、応力を分散させている。
さらに、ロッカアーム１の端部３ａ（図６参照）にチップ１０’を鋳ぐるみ固定する場合、ロッカアーム１の端部３ａからチップ１０’が外れないように埋設する必要がある。このため、図８に示すように、鋳込み部１１の幅方向側面１６に係止溝１８を設けて、図９の（Ａ）に示すように、鋳ぐるみ後、ロッカアーム１のチップ挿入部の内側に突出する係止部（突出部）１９に対して係止させるようにしている。
【０００４】
次に、図１０を参照して、チップ１０’の製造方法について説明する。図１０は、チップ１０’の鋳込み部１１を上方から眺めた図を示している。鋳込み部１１は周囲を取り囲む４つの型Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３及びＫ４により形成される。型Ｋ１、Ｋ２は幅方向側面１６に、型Ｋ３、Ｋ４は長手方向側面１５に対応し、型Ｋ３、Ｋ４は下部が鋳込み部１１の傾斜面１７に沿う形状に形成されている。また、型Ｋ３とＫ４には両側部を挟むように型Ｋ１とＫ２が当接し、型Ｋ３と型Ｋ４の両側部に型割り面Ｇが創出される。このため、傾斜面１７の両側部も型割り面Ｇで画定され、図７に示すようなぴん角部ａが形成される。従来、加工の型割の位置にあるぴん角部ａをなくすことは、製造上困難であった。
【０００５】
このようなチップ１０’をロッカアーム１に鋳ぐるみ固定する場合、図９の（Ａ）に示すようにロッカアーム１のチップ装着部にはチップ１０’の形状が反映されるため、チップ１０’に生じるぴん角部ａがロッカアーム１のチップ装着部に反映される。この場合、図９の（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である図９の（Ｂ）の符号ａ’に示すように、チップ１０’のぴん角部ａと対応するロッカアーム１の部位ａ’に矢印に示す引張応力が加わると、応力が集中してロッカアーム１の耐久性が低下する場合があった。この応力集中が高いと、上述したようにロッカアーム１に破損が生じることになる。
【０００６】
他、ロッカアーム用チップに関する先行技術としては、特開平３−１３８４０６号公報、特開平６−２４１００８号公報及び特開平７−２０８１２２号公報に開示されたものがある。
特開平３−１３８４０６号公報に開示されたバルブロッカーアームでは、ロッカアームの脚部（鋳込み部）の両側面若しくは両側面と後面における先端部分を少なくとも中間部分より外側に膨出させている。即ち、脚部の少なくとも前面における先端部分に出っ張りを生じさせず、パッドを鋳型に固定してその鋳型にロッカアーム本体を形成すべき溶湯を流し込む際に、該溶湯を円滑に脚部の基端側に流入させることを可能にしている。
また、特開平６−２４１００８号公報に開示されたエンジンのロッカアーム用チップでは、エンジンのロッカアームの端部に鋳ぐるまれる突出体（鋳込み部）を備えると共に、この突出体の先端面のロッカアーム長手方向の両辺位置には、面取り部が当該突出体の全幅にわたって設けられているロッカアーム用チップにおいて、前記各面取り部は、突出体の幅方向中央に位置し、第１曲率半径を有する第１面取り面と、突出体の幅方向両側に位置し、第２曲率半径を有する各第２面取り面とを具備すると共に、第１曲率半径を、第２曲率半径に比べて大きく設定し、第１面取り面の幅方向範囲を、第２面取り面の幅方向範囲に比べて広く設定している。これにより、ロッカアームのチップ鋳ぐるみ部分に発生する応力集中の回避を図り、ロッカアームの耐久性を向上させることが可能としている。
さらに、特開平７−２０８１２２号公報に開示されたロッカアームでは、アルミニウム合金製のロッカアーム本体内に鋳ぐるみ埋設されるチップ部材の支持部又は脚部（鋳込み部）の先端部分における丸み形状、特に同支持部又は脚部のロッカアーム揺動中心側の側面と先端面とが交差するエッジ部の丸みの半径Ｒを、適宜の範囲（好適には、１．０ｍｍ≦Ｒ≦２．０ｍｍ）に選択することによって、同支持部又は脚部に隣接するアルミニウム合金部分に発生する応力を低減し、耐久性を向上させることを可能としている。
【０００７】
しかしながら、特開平３−１３８４０６号公報、特開平６−２４１００８号公報及び特開平７−２０８１２２号公報に開示された先行技術はいずれもロッカアーム用チップの鋳込み部の先端部に関するものであって、チップの鋳ぐるみ部付け根に接するロッカアームの端部に加わる応力を分散することを目的としていなかった。さらに、これら開示例に示されたロッカアーム用チップはいずれも、添付した図に示しているように、チップの鋳ぐるみ部付け根にぴん角部を残していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、従来、型割り面に沿って生じていたぴん角部を取り除き、チップの鋳ぐるみ部付け根に接するロッカアームの端部に加わる応力を分散させて、ロッカアームの耐久性を向上させるロッカアーム用チップを提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明においては、ロッカアームの端部に鋳込まれるチップであって、エンジンのカムと摺接する摺接面を有する摺接部と、前記摺接面の裏側面から前記ロッカアーム内方へ延びるとともに、前記ロッカアームの長手方向に指向する長手方向側面と、前記ロッカアームの幅方向に指向する幅方向側面からなる角柱状の鋳込み部とを有し、前記長手方向側面には前記裏側面への接続部に前記ロッカアームの幅方向に拡開する傾斜面を形成したロッカアーム用チップにおいて、前記長手方向側面には前記幅方向側面への接続部に面取り部を形成するとともに、該面取り部と前記傾斜面との交差部に曲面を形成したことを特徴とする。
この構成では、面取り部により傾斜面と面取り部の交差部を型割り面の内側に位置させ、従来、型割り面に沿って生じていたぴん角部を生じさせず、かつ交差部に曲面（フィレット）を形成することにより、ロッカアームに加わる応力を面取り部と曲面部により分散させることができる。
【００１０】
次に、請求項２に記載した発明においては、ロッカアームの端部に鋳込まれるチップであって、エンジンのカムと摺接する摺接面を有する摺接部と、前記摺接面の裏側面から前記ロッカアーム内方へ延びるとともに、前記ロッカアームの長手方向に指向する長手方向側面と、前記ロッカアームの幅方向に指向する幅方向側面からなる角柱状の鋳込み部とを有し、前記長手方向側面には前記裏側面への接続部に前記ロッカアームの幅方向に拡開する傾斜面を形成したロッカアーム用チップにおいて、前記長手方向側面には前記幅方向側面への接続部に前記幅方向側面の幅方向寸法を縮小する形状の段部を形成するとともに、該段部と前記傾斜面との交差部に曲面を形成したことを特徴とする。
この構成では、段部により傾斜面と段部の交差部を型割り面の内側に位置させ、従来、型割り面に沿って生じていたぴん角部を生じさせず、かつ交差部に曲面を形成することにより、ロッカアームに加わる応力を曲面により分散させることができ、さらに、請求項１に記載の面取り部を形成する型と比較して段部を形成することで型の強度を一層向上できる。
【００１１】
本発明に係るロッカアーム用チップは基本的には以上のように構成されるが、請求項１に記載の面取り部を形成する場合、この面取り部の鋳込み部に沿った長さは任意である。また、この面取り部の側部に形成する曲面（フィレット）はロッカアームへの応力集中を緩和することを目的とし、具体的な大きさは任意である。そして、請求項２に記載の段部を形成する場合、この段部の鋳込み部に沿った長さは任意である。また、この段部の側部に形成する曲面はロッカアームへの応力集中を緩和することを目的とし、具体的な大きさは任意である。さらに、好適には本発明に係るロッカアーム用チップは焼結合金製で、アルミニウム合金製のロッカアームに鋳ぐるみ固定されるが、チップ及びロッカアームの具体的な素材はロッカアームに要求される機能を充足するものである限り、任意に選定される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
はじめに、添付した図１〜図３を参照して、本発明の第一の実施形態に係るロッカアーム用チップ１０Ａについて説明する。
図１の（Ａ）は本発明の第一の実施形態に係るロッカアーム用チップ１０Ａを示す斜視図である。ロッカアーム用チップ１０Ａは、ロッカアーム１内部に鋳込まれる断面が略長方形の角柱状に形成された鋳込み部１１とエンジンのカム４（図６参照）と摺接する摺接面１３を有する摺接部（本体）１２からなる。摺接部１２の摺接面１３はカムプロフィールと滑らかに接触するように円弧状に形成し、必要に応じてバレル研磨等による表面仕上げ加工を施す。そしてこの摺接面１３の裏側面（接合面）１４から鋳込み部１１をロッカアーム１内方へ延びるようにほぼ垂直に延設する。鋳込み部１１は、ロッカアーム１の長手方向に指向する長手方向側面１５と、ロッカアーム１の幅方向に指向する幅方向側面１６とからなる。幅方向側面１６には先端部に丸みＲを付けて先端部の応力を分散する。また、長手方向側面１５には裏側面１４への接続部（鋳ぐるみ部付け根）にロッカアーム１の幅方向に拡開する傾斜面１７を形成して、接続部の応力を分散する。
また、幅方向側面１６には係止溝部１８を形成して、図９の（Ａ）に示すようにロッカアーム１のチップ挿入部の幅方向に設けた係止部１９に係合させてチップ１０Ａをロッカアームチップ挿入孔１０ｂに鋳ぐるみ固定する。これら、符号１１〜１８及びＲに示したロッカアーム用チップ１０Ａの要部は、図７に示した従来の技術に係るロッカアーム用チップ１０’の要部１１〜１８と同様に機能する。
【００１３】
また、図１の（Ａ）のハッチング部に示すように、長手方向側面１５には幅方向側面１６との接続部に面取り部２０を形成するとともに、図１の（Ｂ）の要部拡大図に示すように、この面取り部２０と傾斜面１７との交差部に曲面（フィレット）２１を形成している。
詳述すれば、面取り部２０は平面状に形成され、鋳ぐるみ部１１の延出方向に沿って形成される。そして、面取り部２０の下部には長手方向側面１５の傾斜面１７と交差する交差部（角部）２１ａが形成される。そして、交差部（角部）２１ａには面取り部２０と傾斜面１７をつなぐ曲面（フィレット）２１を形成することによって、図７に示したぴん角部ａと比較してロッカアーム１に発生する集中応力を緩和できる。
【００１４】
ここで、図２の（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、曲面（フィレット）２１とロッカアーム用チップ１０Ａの製造方法との関係について説明する。図２の（Ａ）は、図１に示した鋳込み部１１を上方から示す図であり、鋳込み部１１は周囲を囲む４つの型Ｍ１〜Ｍ４で成形される。図２の（Ｂ）は図２の（Ａ）の要部拡大図である。
尚、型Ｍ１、Ｍ２は幅方向側面１６に、型Ｍ３、Ｍ４は長手方向側面１５に対応する。型Ｍ１とＭ２は型Ｍ３とＭ４に両側部を挟むように当接し、型Ｍ３とＭ４の両側部に型割り面Ｇが創出される。また、型Ｍ３、Ｍ４には内側下部に長手方向側面１５の傾斜面１７に対応する型側傾斜面１７ａが長手方向に形成されるとともに、内側両端部に面取り部２０に対応する型側面取り面２０ａが鉛直方向に形成される。このとき、型側傾斜面１７ａと型側面取り面２０ａの交差する交差部（角部）２１ａは型Ｍ３またはＭ４内に位置するため、交差部（角部）２１ａには曲面２１が形成できる。このため、ロッカアーム１のチップ挿入部（図９のａ’部参照）を曲面２１に沿う形状に形成でき、応力集中が防止できる。
【００１５】
尚、好適には面取り部２０は長手方向側面１５と幅方向側面１６の接続部のほぼ全長に沿って形成するが、他、例えば図３に示す第一実施形態の変形例に係るロッカアーム用チップ１０Ａ’のように、より短く、係止溝１８から鋳ぐるみ部付け根にまで面取り部２０（図３のハッチング部参照）を形成してもよい。この場合においても、長手方向側面１５と幅方向側面１６との接続部に面取り部２０を形成し、面取り部２０と傾斜面１７との交差部には曲面（フィレット）２１を形成する。
【００１６】
次に、添付した図４及び図５を参照して、本発明の第二の実施形態に係るロッカアーム用チップ１０Ｂについて説明する。ただし、記載の重複を避けるため、図１、図３及び図７に示した部位（符号１１〜１８及びＲ）については、同一符号を用いて参照するとともに、その説明を省略する。
【００１７】
本発明の第二の実施形態では、第一実施形態と異なり、符号３０及び３１に示すように、長手方向側面１５には幅方向側面１６への接続部に段部３０を形成するとともに、該段部３０と傾斜面１７との交差部を曲面（図４のハッチング部参照）３１で接続する。この際、曲面３１を取り囲む鋳ぐるみ部に発生する応力を分散できる。
【００１８】
尚、段部３０は平行に配置された２つの長手方向側面１５間の寸法Ｌ１から、Ｌ１より小さく形成された幅方向側面１６の幅方向寸法Ｌ２に指向して幅方向側面１６側が縮小するように形成される。このように構成することによって、次項で説明するように段部３０と傾斜面１７との交差部を曲面３１で接続することが可能になる。ただし、段部３０の幅方向寸法Ｌ２と鋳込み部１１の幅方向寸法Ｌ１との具体的な比率は任意である。
また、添付した図では段部３０は係止溝１８の下方から形成しているが、この段部３０の長手方向側面１５と幅方向側面１６に沿った長さは任意であり、係止溝１８を超えて形成して、曲面３１をより広く形成してもよい（図示せず）。
【００１９】
ここで、図５の（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、図４に示した曲面３１とロッカアーム用チップ１０Ｂの製造方法との関係について説明する。図５の（Ａ）は、図４に示したロッカアーム用チップ１０Ｂを成形する型Ｎ１〜Ｎ４とともに鋳込み部１１を上方から示す図であり、図５の（Ｂ）は図５の（Ａ）の要部拡大図である。第一の実施形態と同様に、型Ｎ１、Ｎ２は幅方向側面１６に対応し、型Ｎ３、Ｎ４は長手方向側面１５に対応する。
尚、型Ｎ１とＮ２は型Ｎ３と型Ｎ４に両側部を挟むように当接し、型Ｎ３とＮ４の両側部に型割り面Ｇが創出される。また、型Ｎ３、Ｎ４には内側下部に長手方向側面１５の傾斜面１７に対応する型側傾斜面１７ａが長手方向に形成されるとともに、内側両端部に段部３０に対応する型側段部３０ａが鉛直方向に形成される。このとき、型側傾斜面１７ａと型側段部３０ａの交差する交差部（角部）３１ａは型Ｍ３またはＭ４内に位置するため、交差部（角部）３１ａには曲面３１が形成できる。このため、ロッカアーム１のチップ挿入部（図９のａ’部参照）を曲面３１に沿う形状に形成でき、応力集中が防止できる。
さらに、本発明の第二の実施形態では、型Ｎ３とＮ４に段部３０を形成するため、図２に示した第一の実施の形態と比較して、特に型Ｎ３とＮ４の端部の厚さを増すため、この端部における強度を向上できる。
【００２０】
以上説明したように、本発明の第一及び第二の実施形態では、型の強度を低下させることなく、型割れ面上に生じるぴん角部を取り除き、チップの鋳込み部付け根と当接するロッカアーム１の端部の応力集中を緩和させることで、ロッカアーム１の破損等を防止する。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように構成されたロッカアーム用チップであるから、請求項１に記載した発明によれば、面取り部により傾斜面と面取り部の交差部を型割り面の内側に位置させ、従来、型割り面に沿って生じていたぴん角部を生じさせず、かつ交差部に曲面（フィレット）を形成することにより、ロッカアームに加わる応力を面取り部と曲面部により分散させることが可能となる。
【００２２】
また、請求項２に記載した発明によれば、段部により傾斜面と段部の交差部を型割り面の内側に位置させ、従来、型割り面に沿って生じていたぴん角部を生じさせず、かつ交差部に曲面を形成することにより、ロッカアームに加わる応力を曲面により分散させることができ、さらに、請求項１に記載の面取り部を形成する型と比較して段部を形成することで型の強度を一層向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の第一の実施形態に係るロッカアーム用チップを示す斜視図である。（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図である。
【図２】（Ａ）は図１に示したロッカアーム用チップを形成する型を鋳込み部上方から視た図である。（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図である。
【図３】本発明の第一の実施形態の変形例に係る他のロッカアーム用チップを示す斜視図である。
【図４】本発明の第二の実施形態に係るロッカアーム用チップを示す斜視図である。
【図５】（Ａ）は図４に示したロッカアーム用チップを形成する型を鋳込み部上方から視た図である。（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図である。
【図６】従来公知のＯＨＣ型の動弁系の一部を示す図である。
【図７】図６に示したロッカアームに鋳ぐるみ固定されるロッカアーム用チップを単独で示す斜視図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿ったロッカアーム用チップの鋳込み状態を示す断面図である。
【図９】（Ａ）はロッカアームのチップ挿入部を示す斜視図である。（Ｂ）は図９の（Ａ）の線Ｂ−Ｂに沿った断面図を示す図である。
【図１０】図７に示したロッカアーム用チップを成形する型を鋳込み部上方から視た図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　ロッカアーム
４　　　　　　　　カム
１０Ａ、１０Ａ’　ロッカアーム用チップ（第一の実施の形態）
１０Ｂ　　　　　　ロッカアーム用チップ（第二の実施の形態）
１１　　　　　　　鋳込み部（突出部または脚部）
１２　　　　　　　摺接部（本体）
１５　　　　　　　長手方向側面
１６　　　　　　　幅方向側面
２０　　　　　　　面取り部
２１　　　　　　　曲面
３０　　　　　　　段部
３１　　　　　　　曲面
【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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