(57)【要約】　　　（修正有）【課題】一の管体でありながら様々な特性を併せ持つ、新規な管体を提供し、さらに当該管を用いた内燃機関エンジン用のロッカシャフトを提供する。【解決手段】互いに区画され、軸線に沿って延長された複数の内部空間を有する円筒状の管体であって、当該管体は、それぞれ単一の空間を有し、かつ摺動特性に優れた材質により形成された単管体、及び強度特性に優れた材質により形成された単管体を含む種々の材質で形成されている複数の単管体からなり、これら単管体の外周面の一部が、他の単管体の外周面の一部と相互に面接触する接合部位を形成し、かつ、単管体の外周面の残部が、他の単管体の外周面の残部と組合わさって、円筒状の外周を形成するものとして形成し、前記複数の単管体の面接触する接合部位相互を溶接またはロウ付けすることで形成されたことを特徴とする管体。【選択図】　図１
2004084881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の管体であって、その外周面は複数の異なる材質からなり、当該外周面を構成する複数の材質には、摺動特性に優れた材質と強度特性に優れた材質とが含まれることを特徴とする管体。
【請求項２】
互いに区画され、軸線に沿って延長された複数の内部空間を有する円筒状の管体であって、
当該管体は、それぞれ単一の内部空間を有し、かつ摺動特性に優れた材質により形成された単管体、及び強度特性に優れた材質により形成された単管体を含む種々の材質で形成されている複数の単管体からなり、
これら単管体の外周面の一部が、他の単管体の外周面の一部と相互に面接触する接合部位を形成し、かつ、単管体の外周面の残部が、他の単管体の外周面の残部と組合わさって、円筒状の外周面を形成するものとして成形し、前記複数の単管体の面接触する接合部位相互を溶接またはロウ付けすることで形成されたことを特徴とする管体。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の管体を用いたことを特徴とする内燃機関用ロッカシャフト管体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は管体に関するものである。詳しく述べると本発明は、管体の外周面を複数の材質とすることにより、それぞれの材質ごとの特性を併せ持つ管体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関、産業機械等の各種機械の一部に組み込まれる管体には様々な特性が求められている。
【０００３】
例えば、内燃機関エンジンにおけるロッカアームを軸支するために用いられるロッカシャフトにおいては、ロッカアームが絶えず摺動することから、優れた摺動特性が必要とされると共に、その強度特性も求められている。
【０００４】
このような２つの要求を満たすために、現在は、強度特性に優れた材質によりロッカシャフトを形成するとともに、当該ロッカシャフトにおけるロッカアームとの摺動面には、摺動特性に優れた材質により形成されたベアリングを載置することが行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記例のように、求められている複数の要求のうちの１つのみを満たす材質により管体を形成し、残りの要求に対しては別部材を用いることにより対応することは、根本的な解決とは言えず、用いる部材が多くなればコスト高、生産効率の低下など様々な問題が生じうる。
【０００６】
本発明はこのような状況においてなされたものであり、一の管体でありながら様々な特性を併せ持つ、新規な管体を提供することを課題とし、さらに、当該管体を用いてなる内燃機関エンジン用のロッカシャフトを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの観点では、管体は、円筒状であって、その外周面は複数の異なる材質からなり、当該外周面を構成する複数の材質には、摺動特性に優れた材質と強度特性に優れた材質とが含まれる。
【０００８】
この管体によれば、摺動特性、強度特性、およびその他の異なる材質の分だけの特性を管体に付与することができる。
【０００９】
また、本発明の別の観点としては、管体は、互いに区画され、軸線に沿って延長された複数の内部空間を有する円筒状の管体であって、当該管体は、それぞれ単一の内部空間を有し、かつ摺動特性に優れた材質により形成された単管体、及び強度特性に優れた材質により形成された単管体を含む種々の材質で形成されている複数の単管体からなり、これら単管体の外周面の一部が、他の単管体の外周面の一部と相互に面接触する接合部位を形成し、かつ、単管体の外周面の残部が、他の単管体の外周面の残部と組合わさって、円筒状の外周面を形成するものとして成形し、前記複数の単管体の面接触する接合部位相互を溶接またはロウ付けすることで形成される。
【００１０】
本発明のさらに別の観点としては、内燃機関用ロッカシャフト管体は、上記いずれかの管体が用いられている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施形態により詳細に説明する。
【００１２】
図１（ａ）は、本発明の管体の一実施形態を示す概略斜視図であり、（ｂ）は、図１（ａ）中のＡ−Ａ断面図である。
【００１３】
図１に示す本発明の管体１の外周面２は、２種の異なる材質（Ｘ、Ｙ）からなり、一の材質Ｘと他の材質Ｙとの外周面における境界３が形成されていることに特徴を有している。
【００１４】
このような管体１を構成する複数の（図１においては、材質Ｘ、材質Ｙ）としては、本発明は特に限定されることはなく、管体が求められる特性に合わせて適宜選択して用いることができる。
【００１５】
例えば、摺動特性に優れている材質としては、銅、銅−亜鉛合金、銅−鉛合金、アルミ合金、などを用いることができる。また、強度特性に優れた材質としては、高炭素鋼、ステンレス鋼、クロム−モリブデン合金、工具鋼、などを用いることができる。さらに、耐熱特性に優れた材質としては、耐熱鋼、ステンレス鋼、などを用いることができる。さらにまた、軽量化が要求される場合には、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、などを用いることができる。
【００１６】
また、図１に示す管体においては、中心角が０°から１８０°の部分を材質Ｘとし、中心角が１８０°から３６０°の部分を材質Ｙとしているが、これに限定されることはなく、例えば図２に示すように、中心角が０°から１２０°までを材質Ｘとし、中心角が１２０°から２４０°の部分を材質Ｙとし、さらに中心角が２４０°から３６０°の部分を材質Ｚとしてもよい。つまり、本発明は、管体の外周面において、所定の特性が要求される部分に当該特性を有する材質を用いるように構成すればよい。
【００１７】
また、図１（ａ）では、境界３が管体１の軸線方向（図中の矢印参照）に平行に形成されているが、これに限定されるものではなく、境界３が波状又は凹凸状であってもよい。
【００１８】
このような本発明の管体１（図１）の製造方法についても特に限定されることはなく、従来公知のいかなる製造方法を用いることが可能である。
【００１９】
図３は、図１に示す管体１の製造方法の一例を示す工程図である。
【００２０】
まず、図３（ａ）に示すように、まず材質Ｘおよび材質Ｙからなる平板５、６を用意し、これらを溶接、ロウ付け等により接合せしめ一本の平板７を形成する。溶接、ロウ付けについては、以下で詳細に説明する。次に図３（ｂ）に示すように、当該平板７を丸めて管状し、図３（ｃ）に示すように、平板７に両端を再度溶接、ロウ付け等により再度接合する。このような製造方法により図１に示す管体１を製造することができる。
【００２１】
図４は、本発明の管体のさらに別の実施形態の構造を示す一部断面斜視図である。
【００２２】
また図５は、本発明の管体のさらに別の実施形態の構造を示す断面図であり、図６は、図４、５に示す管体の製造工程における一状態を示す断面図である。
【００２３】
図４および図５に示す実施形態に示されるように、本発明の管体１０は、互いに区画され、管体の軸線に沿って延長された複数の内部空間１１ａ、１１ｂ、１１ｃ…を有している。なお、これら内部空間１１ａ、１１ｂ、１１ｃ…は、特に限定されるわけではないが、管体の軸線方向におけるいずれの位置においても、半径方向断面での断面形状が略同一となるように形成されていることが望ましい。
【００２４】
しかして、複数の内部空間１１ａ、１１ｂ、１１ｃ…を有する管体１０は、単一の内部空間を有し、それぞれ材質の異なる複数の単管体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…組合わせ、接合することにより製造されたものである。このように管体１０を構成することにより、管体１０の外周面には、単管体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…それぞれの材質が現れることとなり、その結果、管体１０はこれらの材質の有する特性の全てを有することとなる。また、このような管体１０によれば、当該管体１０を構成するそれぞれの単管体内部にそれぞれ異なる流体を流すことができ、内燃機関エンジン用であって潤滑油と作動油の必要な場合に用いられるロッカシャフトなどに好適に用いることができる。
【００２５】
このような管体１０を得るにおいては、まず、図６に示すように、それぞれ単一の内部空間を有し、それぞれの材質が異なる複数の単管体１２ａ、１２ｂ、１２ｃを、これら単管体の外周面の一部が、他の単管体の外周面の一部と相互に面接触する接合部位Ｔを形成し、管体の外周面の残部が、他の単管体の外周面の残部と組合わさって、円筒状の外周面を形成する円弧部位Ａを有するように成形する。相互に面接触する接合部位Ｔは、図６（ａ）、（ｃ）に示すように略平面状のものに限られるものではなく、後述するような溶接ないしロウ付けにより密接できるものであれば、図６（ｂ）に示すように相互に対応する凹状曲面と凸状曲面といったようなものであっても、さらにその他のものであってもよい。一方、円弧部位Ａは、組合わせられる複数の単管体のそれぞれの円弧部位の合計が略円体を形成するものとされればよく、それぞれの管体の円弧部位Ａの長さは、相互にほぼ同様のものであっても、また異なるものであってもよい。そして、これらの複数の単管体を組合わせ、面接触する接合部位Ｔ相互を溶接またはロウ付けすることで形成される。
【００２６】
本発明の管体において、管体の軸線に沿って延長された複数の内部空間の数としては、特に限定されるわけではなく、その用途（求められる特性）に応じて、図４に示すように２つとすることも、図５（ｂ）に示すように３つ、ないしはそれ以上とすることも可能である。
【００２７】
また、各内部空間１１ａ、１１ｂ、１１ｃ…の断面積比は、特に限定されるものではなく、用途に応じて、つまり所定の特性が必要な部分に応じて、それぞれがほぼ均等の大きさのものとしても、あるいは一方を他方より小径のものとすることが可能である。
【００２８】
また各内部空間１１ａ、１１ｂ、１１ｃ…の断面形状としても、特に限定されるものではないが、例えば、鋭角なエッジ部等は、流体流れの異常、流体の滞留等を引き起こし、腐食損傷を招く虞れがあることから、一般には極力形成を避けるべきであり、このような部位を含まない形状であることが望ましい。
【００２９】
本発明の管体の製造に用いられる単管体の材質としては、溶接、ロウ付け等ができれば特に限定されることはなく、上記で列記した様々な特性を有する材質を用いることができる。またこれらの管体の製造方法としても特に限定されるわけではなく、スパイラル溶接管、ＵＯＥ溶接管、プレス＆ロールベンディング溶接管、熱間仕上げまたは冷間仕上げ継目無菅、電縫菅、鍛接管、熱間仕上電縫菅、熱間押出継目無管などといった各種のものを用いることができる。
【００３０】
なお、上記したような所望形状の単管体は、異形断面の管体を直接製造することによっても当然得ることができるが、通常は、一般的な丸管を、冷間引抜あるいはプレス等の公知の手法により二次加工することで変形させて得ることが、コスト面から好ましい。
【００３１】
また、溶接ないしロウ付けの方法としても、使用される板材の種類、および管体の用途等に応じて、公知の各種手法より適宜選択することができる。
【００３２】
なお、本発明の管体は、断面外形が円形である円筒状のものであるが、所望直径としかつ断面の真円性を向上させるため、例えば、上記したような複数の単管体の溶接ないしロウ付けの工程の後に、必要に応じて、冷間引抜、プレス成形、などといった工程を付すことも可能である。
【００３３】
このようにして得られる本発明の管体は、その外周面に異なる材質を有していることから、それぞれの材質が有する特性を併せ持ち、さらに内部に区画された複数の流路を有し、軽量でかつコスト的にも安価なものとなるので、その用途を問わず様々な部分において好適に使用することができるものである。例えば、摺動特性、耐熱性、強度特性等を用途に応じて適宜選択可能である。その一例として、作用の異なる複数の流体を管内に同時に流通させるとともに、摺動特性と強度特性が要求される内燃機関エンジン用のロッカシャフトに好適に使用できるものである。
【００３４】
図７は本発明の管体１０を内燃機関エンジン用のロッカシャフトに用いた際の内燃機関エンジンの部分断面図である。
【００３５】
図７において、２１はバルブを、２２は２つのバルブ２１を連結するロッカブリッジを、２３はロッカブリッジ２を往復運動してバルブ１を開弁するロッカアームを、２４はロッカアーム２３を揺動するカムを、それぞれ示し、１０はロッカシャフトとしての本発明の管体を示している。
【００３６】
このような内燃機関エンジンが作動中の場合には、ロッカアーム２３は常に往復運動をしており、したがってロッカシャフトとしての管体１０には優れた摺動特性が要求されるとともに優れた強度特性も要求されている。また、ロッカシャフト内には、エンジンオイルに代表される各種流体が流れている。
【００３７】
当該状況において、図示するように、本発明の管体１０をロッカシャフトとして用いることにより、様々な流体を混合することなく流せるとともに、当該単管体（１２ａ、１２ｂ）を摺動特性を有する材質と強度特性を有する材質とで、それぞれ形成することにより、要求される特性を併せ持つロッカシャフトをすることができる。この場合において、ロッカアーム２３はバルブ２１により常に上方向の力を受けており、したがって、ロッカアーム２３とロッカシャフトとしての管体１０との摺動面（外周面）の中でも特に管体の下半分の部分が最も摺動特性が要求される部分であるため、当該部分を摺動特性の優れた材質からなる単管体１２ｂとし、上半分の部分を強度特性を有する材質からなる単管体１２ａとするように設置することが好ましい。
【００３８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００３９】
例えば、図８に示すように、管体３０の外周部の所定の一部のみに管体全体３２を構成する材質３１とは異なる材質を埋め込むようにしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の管体は、その外周面が複数の異なる材質からなっているので、外周面を形成する異なる材質の分だけの様々な特性を管体に付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の管体の一実施形態を示す概略斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）中のＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明の管体の別の実施の形態をしめす断面図である。
【図３】図１に示す管体１の製造方法の一例を示す工程図である。
【図４】本発明の管体のさらに別の実施形態の構造を示す一部断面斜視図である。
【図５】（ａ）〜（ｂ）はそれぞれ、本発明に係る管体の別の実施形態の構造を示す断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、本発明に係る管体の製造工程の一状態を示す断面図である。
【図７】本発明の管体１０を内燃機関エンジン用のロッカシャフトに用いた際の内燃機関エンジンの部分断面図である。
【図８】本発明に係る管体の別の実施形態の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１、１０　管体（ロッカシャフト）
２　外周面
３　境界
５、６、７　平板
１１　内部空間
１２　単管体
Ｔ　接合部分
Ａ　円弧部分
【図１】
2004084881.tif 000003
【図２】
2004084881.tif 000004
【図３】
2004084881.tif 000005
【図４】
2004084881.tif 000006
【図５】
2004084881.tif 000007
【図６】
2004084881.tif 000008
【図７】
2004084881.tif 000009
【図８】
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