(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムに当接するローラと、
前記ローラの回動軸の軸方向に沿って配列されると共に、前記ローラを挟む形で互いに対向配置される一対の壁部と、
前記軸方向に沿って延びる長手状をなし、前記一対の壁部のうち一方の壁部に形成された第１貫通孔に挿通される一端部と、前記一対の壁部のうち他方の壁部に形成された第２貫通孔に挿通される他端部と、を有すると共に前記ローラを回動可能に支持する中空状の支持軸と、
前記支持軸と前記ローラの間に介在される軸受と、
前記一対の壁部に対して前記支持軸を前記軸方向に固定する棒状の固定部材と、を備え、
前記支持軸は、前記一対の壁部に対して前記回動軸を中心として回動可能な構成とされ、
前記固定部材は、
前記軸方向に沿って延びる長手状をなし、前記支持軸の内部にある挿通孔に挿通される本体部であって、前記挿通孔の内周面との間に全周に亘って隙間を空けて配される外周面を有する本体部と、
前記本体部の長手方向における一端部に設けられると共に前記本体部に対して屈曲され、前記一方の壁部における前記他方の壁部と反対側の面に係止する第１係止部と、
前記本体部の長手方向における他端部に設けられると共に前記本体部に対して屈曲され、前記他方の壁部における前記一方の壁部と反対側の面に係止する第２係止部と、を有するロッカアーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロッカアームに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用エンジンにおいて、カムからの押圧力をバルブに伝達するロッカアームが知られている（例えば、特許文献１）。ロッカアームは、カムに当接するローラ（回動部）を備えている。このようなローラの取付構造としては、図４に示すものが知られている。図４に示す構成では、ローラ９３は軸受９４を介して支持軸９５に取り付けられており、支持軸９５の各端部は、ロッカアーム９１を構成する一対の壁部９２Ａ，９２Ｂに対して、それぞれカシメ固定されている。具体的には、支持軸９５の各端部にそれぞれ形成された係止部９６が壁部９２Ａ（又は壁部９２Ｂ）の内面に係止する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０７５４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
支持軸をカシメ固定する構成において、カシメ強度を確保するためには、支持軸の外径を大きくし、係止部の全長（周方向における長さ）を大きくする必要がある。また、係止部をより確実に係止させるためには、係止部が係止する壁部の板厚を確保する必要がある。このため、支持軸をカシメ固定する構成では、ロッカアームが大型化してしまうという問題点がある。
【０００５】
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、小型化することが可能なロッカアームを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、カムに当接するローラと、前記ローラの回動軸に沿って配列されると共に、前記ローラを挟む形で対向配置される一対の壁部と、前記回動軸の軸方向に沿う長手状をなし、前記一対の壁部のうち一方の壁部に形成された第１貫通孔に挿通される一端部と、前記一対の壁部のうち他方の壁部に形成された第２貫通孔に挿通される他端部と、を有すると共に前記ローラを回動可能に支持する中空状の支持軸と、前記支持軸と前記ローラの間に介在される軸受と、前記一対の壁部に対して前記支持軸を固定する固定部材と、を備え、前記支持軸は、前記一対の壁部に対して前記回動軸を中心として回動可能な構成とされ、前記固定部材は、前記軸方向に沿って延びる長手状をなし、前記支持軸の内部に挿通される本体部と、前記本体部の長手方向における一端部に設けられ、前記一方の壁部における前記他方の壁部と反対側の面に係止する第１係止部と、前記本体部の長手方向における他端部に設けられ、前記他方の壁部における前記一方の壁部と反対側の面に係止する第２係止部と、を有することに特徴を有する。
【０００７】
本発明によれば、固定部材によって、支持軸を一対の壁部に固定することができる。仮に、支持軸を一対の壁部に対して直接的にカシメ固定する構成（図４参照）とした場合、カシメ強度を高くするために、支持軸の外径を大きくする必要がある。本発明では、固定部材によって支持軸を固定することができるため、支持軸の外径をより小さくすることができ、ロッカアームを小型化することができる。また、支持軸を一対の壁部に対して直接的にカシメ固定する構成とした場合、一対の壁部に対する支持軸の回動が規制され、ローラ回動時に摩擦や応力が生じることが懸念される。本発明では、支持軸が一対の壁部に対して回動可能とされているから、ローラ回動時において支持軸に作用する応力や支持軸の摩耗を低減することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、小型化することが可能なロッカアームを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態１に係る車両用エンジンを示す断面図
【図２】図１のロッカアームを示す断面図
【図３】ロッカアームを示す断面図（図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した図に対応）
【図４】従来例を示す断面図
【図５】実施形態２に係るロッカアームを示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図４によって説明する。本実施形態の車両用エンジン５は、図１に示すように、シリンダヘッド１と、シリンダヘッド１の上部に取り付けられるカムハウジング１７と、動弁装置２０と、を備えている。シリンダヘッド１には、吸気ポート３を開閉する吸気バルブ１０と、排気ポートを開閉する排気バルブ（図示せず）と、がそれぞれ取り付けられている。以下、吸気バルブ１０及び、この吸気バルブ１０を開閉する吸気側の動弁装置２０について詳しく説明する。なお、排気バルブ及び排気側の動弁装置については、吸気側と同様の構成である。
【００１１】
吸気バルブ１０は、円板状の弁部材１１と、この弁部材１１の上面から上方に延びる丸棒状のバルブステム１２と、を備えている。弁部材１１は、シリンダヘッド１に設けられ、シリンダ（図示せず）の内部空間と連通する吸気通路２に配され、シリンダと吸気通路２とを連通する吸気ポート３を開閉可能となっている。バルブステム１２は、吸気通路２の外壁を貫通しており、弁部材１１側とは逆側の端部が外側（図１の上側）に突出している。
【００１２】
バルブステム１２の上端付近には、円板状のスプリングリテーナ１３が取り付けられている。シリンダヘッド１の外面（上面）とスプリングリテーナ１３との間には、バルブスプリング１４が自然長よりも圧縮された状態で組み込まれている。このバルブスプリング１４の弾性力によって、吸気バルブ１０は、ロッカアーム４０側（図１の上側）に付勢され、弁部材１１が吸気ポート３を閉塞するように付勢されている。
【００１３】
動弁装置２０は、吸気バルブ１０の開閉を行うものとされる。動弁装置２０は、カム３１を有するカムシャフト３０と、ロッカアーム４０と、ピボット５０と、を備えている。ロッカアーム４０は、カム３１の回転に従って揺動し、カム３１の回転運動を上下運動に変換して吸気バルブ１０に伝達する部材である。ピボット５０は、ロッカアーム４０の揺動支点を支える部材であり、例えば、カムハウジング１７に取り付けられている。なお、ピボット５０の代わりにラッシュアジャスタが設けられていてもよい。
【００１４】
カムシャフト３０は、中空の丸棒であって、バルブステム１２の先端からやや離れた位置に、バルブステム１２に対して垂直に配置され、カムハウジング１７とカムキャップ（図示せず）との間で回動可能に支持されている。カムシャフト３０には、カム３１が固定されている。カム３１は、正面視略卵形状をなす板状のカムであって、カムシャフト３０を挿通するためのシャフト孔３２を備えている。シャフト孔３２は、カム３１の一方の板面から他方の板面まで貫通する貫通孔である。カム３１は、カムシャフト３０に固定され、カムシャフト３０と共に回転可能となっている。カム３１は、回転中心（シャフト孔３２の中心）から外周面までの距離が一定の円形であるベース円部３３と、回転中心（シャフト孔３２の中心）から外周面までの距離がベース円部３３よりも大きなカムノーズ部（図示せず）とを有している。
【００１５】
ロッカアーム４０は、カム３１の回転軸と直交する方向（図１の左右方向）に長い形状をなし、カム３１とバルブステム１２との間に配されている。ロッカアーム４０は、ローラ４９と、ローラ４９を回転可能に保持するアーム本体４１と、を備えている。アーム本体４１の一端部は、ピボット５０に揺動可能に支持される揺動支点部４２とされる。一方、アーム本体４１の他端部には、シム６０を介して吸気バルブ１０に当接するバルブ当接部４４が設けられている。
【００１６】
シム６０は、バルブステム１２とバルブ当接部４４の間に介在されるスペーサ部材である。シム６０は、厚さの異なる複数のシムのうち、適切なものが選択される。シム６０の厚さを調整することで、カム３１とローラ４９の間のクリアランスＳ１を調整することができる。なお、本実施形態のようなバルブステム１２に取り付けられるシム６０は、ステムキャップやステムエンドキャップとも呼ばれる。
【００１７】
揺動支点部４２は、ピボット５０の先端形状に倣う形状をなしており、その下面には、球状凹部４３（図１において破線で示す）が形成されている。球状凹部４３には、ピボット５０の先端部５１が嵌合される。バルブ当接部４４の下面は、図２に示すように、シム６０に当接するバルブ受け面４５とされる。バルブ受け面４５は、シム６０側にわずかに突き出す曲面とされる。
【００１８】
本実施形態では、カム３１のベース円部３３がローラ４９に対向している状態（ベース状態）では、吸気バルブ１０はバルブスプリング１４の付勢力により上方向に付勢され、閉状態（弁部材１１が吸気ポート３を塞いだ状態）となる。また、カム３１のカムノーズ部がローラ４９に当接している状態（リフト時）には、カム３１によりロッカアーム４０が押し下げられる。これに伴い、バルブ当接部４４により、吸気バルブ１０が押し下げられ、吸気バルブ１０が開状態となる。
【００１９】
アーム本体４１は、図３に示すように、ローラ４９を挟む形で互いに対向配置される一対の壁部４６Ａ、４６Ｂを有している。各壁部４６Ａ，４６Ｂは、ローラ４９の回動軸Ｒ１の軸方向（図３の左右方向）に沿って配列されている。一対の壁部４６Ａ，４６Ｂには、支持軸４７が取り付けられている。支持軸４７は、ローラ４９を回動可能に支持するものでローラ４９の回動軸Ｒ１を構成する軸部材とされる。支持軸４７は、回動軸Ｒ１の軸方向に沿って延びる長手状をなすと共に中空状の円筒部材とされる。支持軸４７の一端部４７Ａは、壁部４６Ａ（一方の壁部）に形成された第１貫通孔４８Ａに挿通されており、支持軸４７の他端部４７Ｂは、壁部４６Ｂ（他方の壁部）に形成された第２貫通孔４８Ｂに挿通されている。これにより、支持軸４７は、回動軸Ｒ１と直交する方向について固定されると共に、一対の壁部４６Ａ，４６Ｂに対して回動軸Ｒ１を中心として回動可能となっている。
【００２０】
ローラ４９は、図２に示すように、円筒状をなしており、ローラ４９と支持軸４７の間には、軸受５４が介在されている。軸受５４は、例えば、ころ軸受とされ、回動軸Ｒ１を中心として環状に複数個配列された円柱状の転動体５２（ころ）によって構成されている。これにより、ローラ４９は、支持軸４７に対して、回動軸Ｒ１を中心として回動可能となっている。また、ローラ４９の上端は、図３に示すように、壁部４６Ａ，４６Ｂの上面よりも高い位置に配されている。これにより、ローラ４９は、その上端において、カム３１の外周面に当接するものとされる。
【００２１】
支持軸４７には、固定部材７０が取り付けられている。固定部材７０は、支持軸４７を一対の壁部４６Ａ，４６Ｂに対して固定する機能を担っている。固定部材７０は、中実状の棒材を折り曲げることで構成され、Ｕ字状をなしている。固定部材７０は、支持軸４７の内部（挿通孔４７Ｄ）に挿通される長手状の本体部７１と、本体部７１における長手方向の一端部に設けられる第１係止部７２Ａと、本体部７１における長手方向の他端部に設けられる第２係止部７２Ｂと、を有している。
【００２２】
本体部７１は、回動軸Ｒ１の軸方向に沿って延びる長手状をなしている。第１係止部７２Ａは、本体部７１に対して屈曲されており、本体部７１の一端から下方（カム３１と反対方向）に延びている。第１係止部７２Ａは、壁部４６Ａにおける外側の面５３Ａ（壁部４６Ｂとは反対側の面）に係止されている。第２係止部７２Ｂは、本体部７１に対して屈曲されており、本体部７１の他端から下方に延びている。第２係止部７２Ｂは、壁部４６Ｂにおける外側の面５３Ｂ（壁部４６Ａとは反対側の面）に係止されている。これにより、固定部材７０は、回動軸Ｒ１に沿う方向（図３の左右方向）の変位が規制されている。支持軸４７は、固定部材７０によって回動軸Ｒ１に沿う方向の変位が規制される結果、一対の壁部４６Ａ，４６Ｂに対して抜け止めされている。
【００２３】
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態によれば、固定部材７０によって、支持軸４７を一対の壁部４６Ａ，４６Ｂに固定することができる。従来例のロッカアーム９１（図４参照）に示すように、仮に支持軸９５を一対の壁部９２Ａ，９２Ｂに対して直接的にカシメ固定する構成とした場合、カシメによって支持軸９５の両端部が拡径変形される結果、第１貫通孔９７Ａの内周面及び第２貫通孔９７Ｂの内周面に係止部９６がそれぞれ係止される。このため、カシメ強度を確保するためには、支持軸９５の外径を大きくし、係止部９６の周方向の長さを確保する必要がある。
【００２４】
本実施形態では、固定部材７０によって支持軸４７を固定することができる。固定部材７０の固定強度を確保するためには、例えば、第１係止部７２Ａ及び第２係止部７２Ｂの長さや太さを大きくすればよい。第１係止部７２Ａ及び第２係止部７２Ｂは、支持軸４７の外部に配されているから、これらのサイズを大きくしても支持軸４７が大きくなることはない。このため、図４の構成と比べて、支持軸４７の外径を小さくすることができ、ロッカアーム４０を小型化することができる。
【００２５】
また、図４に示すように、支持軸９５を一対の壁部９２Ａ，９２Ｂに対して直接的にカシメ固定する構成の場合、支持軸９５の回動軸Ｒ１を中心とした回動が規制され、ローラ回動時に応力や摩擦が生じることが懸念される。本実施形態では、支持軸４７が一対の壁部４６Ａ，４６Ｂに対して回動可能とされているため、ローラ回動時において支持軸４７に作用する応力や支持軸４７の摩耗を低減することができる。また、本実施形態の固定部材７０は、棒材を折り曲げることで形成することができ、容易に製造することができる。
【００２６】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図５によって説明する。本実施形態のロッカアーム１４０においては、固定部材１７０の構成が上記実施形態と相違する。図５に示すように、固定部材１７０は、支持軸４７の内部に挿通される長手状の本体部１７１と、壁部４６Ａにおける外側の面５３Ａに係止する第１係止部１７２Ａと、壁部４６Ｂにおける外側の面５３Ｂに係止する第２係止部１７２Ｂと、を有している。第１係止部１７２Ａ及び第２係止部１７２Ｂは、例えば、固定部材１７０の各端部を押し潰すことで形成されている。第１係止部１７２Ａは、例えば、第１貫通孔４８Ａの孔縁部の全周に亘って係止されており、第２係止部１７２Ｂは、例えば、第２貫通孔４８Ｂの孔縁部の全周に亘って係止されている。
【００２７】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、軸受５４として、ころ軸受を例示したが、これに限定されない。軸受５４として、例えば、玉軸受などを用いてもよい。
（２）上記実施形態では、吸気側の動弁装置２０が備えるロッカアーム４０について例示したが、これに限定されない。例えば、ロッカアーム４０を排気側の動弁装置に用いてもよい。
【符号の説明】
【００２８】
３１…カム、４０…ロッカアーム、４６Ａ…壁部（一対の壁部のうち一方の壁部）、４６Ｂ…壁部（一対の壁部のうち他方の壁部）、４７…支持軸、４７Ａ…一端部（支持軸の一端部）、４７Ｂ…他端部、４８Ａ…第１貫通孔、４８Ｂ…第２貫通孔、４９…ローラ、５４…軸受、５３Ａ…壁部４６Ａにおける外側の面（一方の壁部における他方の壁部と反対側の面）、５３Ｂ…壁部４６Ｂにおける外側の面（他方の壁部における一方の壁部と反対側の面）、７０，１７０…固定部材、７１，１７１…本体部、７２Ａ，１７２Ａ…第１係止部、７２Ｂ，１７２Ｂ…第２係止部、Ｒ１…ローラの回動軸
【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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