(57)【要約】【課題】対向側壁に対する支軸の装着を簡易にして製造コストの低減を図る。【解決手段】本ロッカアーム１は、両対向側壁６，７に、支軸３の両端部１４，１４をその径方向から掛かり代をもって装着可能とする支持凹部１５，１５を形成し、支軸に保持器５付きとしたころ軸受を介してローラＲを外装したアッセンブリ１７とし、アッセンブリ１７とした支軸３の両端部１４，１４を両支持凹部１５，１５に装着した構成。【選択図】図２
2005201065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の対向側壁間に架設した支軸にローラを外装したロッカアームであって、両対向側壁に、支軸の両端部をその径方向から掛かり代をもって装着可能とする支持凹部を形成し、支軸に保持器付きとしたころ軸受を介してローラを外装したアッセンブリを構成し、アッセンブリとした支軸の両端部を両支持凹部に装着した、ことを特徴とするロッカアーム。
【請求項２】
支持凹部を、対向側壁の長手方向で対向する一対の縦壁面部と、両縦壁面部をそれらの下部で連接する円弧壁面部とにより側面視Ｕ字形となし、
両縦壁面部間の対向距離を支軸の両端部の径に比べて小さく形成して両縦壁面部間に上記掛かり代を形成した、ことを特徴とする請求項１に記載のロッカアーム。
【請求項３】
支持凹部の高さをＨ１、円弧壁面部の最下位置から支軸の両端部の中心位置までの高さをＨ２として、Ｈ１＞Ｈ２＋１．０mmの関係式を満たす、ことを特徴とする請求項２に記載のロッカアーム。
【請求項４】
掛かり代をδ、両縦壁面部間の対向距離をＤ１、支軸の両端部の径をＤ２としたとき、δ＝Ｄ２−Ｄ１＝ｋ・Ｄ２、ただし、ｋ＝０．００１〜０．００４となる関係式を満たす、ことを特徴とする請求項２または３に記載のロッカアーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車エンジンの動弁機構に用いられるロッカアームに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジンの動弁機構に付設されるロッカアームでは、胴体に、互いに平行な一対の対向側壁を有し、これら対向側壁に形成した軸孔に支軸を非回転に挿通して、この支軸に針状ころを介して、カムが転接するローラを回転自在に外装している。そしてカムが回転することによりこれに接触しているローラが回転するとともに、胴体が例えばラッシュアジャスタを中心に揺動を繰返し、バルブステムが往復動作することでバルブを開閉する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種のロッカアームにおいて、対向側壁に形成した軸孔に支軸を非回転とするために、支軸を軸孔に挿通後、支軸の端部をかしめてこれを軸孔壁面に圧接するようにしている。
【特許文献１】特開２００１−５００１５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように支軸の端部を軸孔壁面に圧接するためには、支軸の中央軌道領域に比べて端部の高度を低くする必要がり、また支軸組付けのための工数が多くなることに加え、かしめ加工のための設備が必要になるなどの理由で、製造コストが高くなる。
【０００５】
また、支軸の端部をかしめることで対向側壁から抜出ることを防止する結果、支軸は対向側壁に対して非回転に固定される。このため、支軸において針状ころから負荷を受ける領域は、常時同じ領域となり、その領域に支軸の疲労や摩耗が集中して支軸の耐久性が低下する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるロッカアームは、一対の対向側壁間に架設した支軸にローラを外装したロッカアームであって、両対向側壁に、支軸の両端部をその径方向から掛かり代をもって装着可能とする支持凹部を形成し、支軸に保持器付きとしたころ軸受を介してローラを外装したアッセンブリを構成し、アッセンブリとした支軸の両端部を両支持凹部に装着したことを特徴とするものである。
【０００７】
上記構成のロッカアームを製造組付けする場合、ころを保持器で保持してローラに装着し、ローラに支軸をさらに挿入することで、ローラ、保持器およびころのアッセンブリとする。続いて、このアッセンブリの支軸を対向側壁の支持凹部に、掛かり代分に相当する嵌合力に抗して径方向から装着する。
【０００８】
従来のロッカアームでは、対向側壁に軸孔を形成してこの軸孔に支軸を非回転に挿通組付けしていた。この場合、支軸をかしめるなど、組付けのための工数がかさむため、製造コストが高くなっていた。
【０００９】
しかし、上記ロッカアームの構成によれば、対向側壁に、支軸の端部をその径方向から装着する支持凹部を有し、アッセンブリを胴体に組付けるにあたり、支軸の端部を支持凹部に掛かり代分に相当する嵌合力に抗して径方向から装着するだけなので、かしめ作業などが不要となり、従来に比べて製造コストを低減することができる。
【００１０】
しかも支軸の端部を、支持凹部に対して掛かり代をもって装着するから、例えばロッカアームの搬送時でも、不測の負荷がアッセンブリあるいは胴体に働かなければ、両者が分離することを回避することができる。
【００１１】
好ましくは、支持凹部を、対向側壁の長手方向で対向する一対の縦壁面部と、両縦壁面部をそれらの下部で連接する円弧壁面部とにより側面視Ｕ字形に形成し、両縦壁面部間の対向距離を支軸の両端部の径に比べて小さく形成して両縦壁面部間に上記掛かり代を形成する。
【００１２】
この場合、支持凹部の高さをＨ１、円弧壁面部の最下位置から支軸の両端部の中心位置までの高さをＨ２として、Ｈ１＞Ｈ２＋１．０mmの関係式を満たすように設定すると、ロッカアームをエンジン動弁機構の所定の場所に装着する作業時に、胴体とアッセンブリとが分離する状態を効果的に回避することができ、ロッカアームの設置作業を効率的に行うことができる。
【００１３】
さらに好ましくは、掛かり代をδ、両縦壁面部間の対向距離をＤ１、支軸の両端部の径をＤ２としたとき、δ＝Ｄ２−Ｄ１＝ｋ・Ｄ２、ただし、ｋ＝０．００１〜０．００４となる関係式を満たすように設定すると、支軸がローラの回転に伴なうころの支軸周りの転動動作に連れ回りするから、ロッカアームの使用時に、支軸の外周面である内輪軌道面の負荷領域が常時変化することになる。このため、支軸の局所的な摩耗が効果的に抑えられ、支軸の耐久性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、支軸の両端部を単に両対向側壁に設けた支持凹部に装着させるだけで、当該支軸を対向側壁に取り付けることが可能となるから、従来のように、対向側壁に対する支軸組付けのための工数が不要となり製造コストを大幅に削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。図１はロッカアームの全体構成を示す斜視図、図２は図１のロッカアームの側面図、図３はロッカアームの幅方向断面図、図４はロッカアームの長手方向断面図である。
【００１６】
これらの図を参照して、１はロッカアームを示す。ロッカアーム１は板金製の胴体２と、支軸３と、複数個の針状ころ４と、これら針状ころ４を円周方向等配にポケット５ａに保持する保持器５と、支軸３に針状ころ４を介して回転自在に外装されるローラＲとを有している。
【００１７】
胴体２はそれぞれ同一の形状に形成された一対の対向側壁６，７と、これら両対向側壁６，７をその長手方向両側でそれぞれ連接する連接壁１０ａ，１２ａとから一体的に形成されている。一方の連設壁１０ａは、その下面側にラッシュアジャスタ９の先端部が摺動自在に嵌合する半球状凹部とされたラッシュアジャスタ受け１０を備え、他方の連設壁１２ａは、その下面側にバルブステム１１が嵌入する凹部とされたバルブステム受け１２を備える。８はエンジン動弁機構の所定の場所に設置されるカムであり、このカム８は、ローラＲに接触してカム軸８ａ回りに回転するものである。
【００１８】
支軸３は、その中央部が針状ころ４の軌道部である大径部１３とされ、両端部が小径部１４，１４とされている。対向側壁６，７それぞれの長手方向中心部に、支軸３の小径部１４，１４をその径方向、すなわち対向側壁６，７の上方から装着する支持凹部１５，１５が形成されている。これら支持凹部１５，１５は、対向側壁６，７の幅方向対向位置に形成されている。
【００１９】
支持凹部１５は上方が開放され、支持凹部１５を形成する壁面は、対向側壁６，７の長手方向で対向する縦壁面部１６ａと、縦壁面部１６ａどうしをそれら下部で連続する円弧壁面部１６ｂとから、側面視Ｕ字形に形成されている。
【００２０】
縦壁面部１６ａ間の対向距離Ｄ１（円弧壁面部１６ｂの径に等しい）は、支軸３の小径部１４の径Ｄ２に比べてわずかに小さく形成されている。すなわちＤ１＜Ｄ２であり、換言すれば、支軸３の小径部１４は、支持凹部１５の縦壁面部１６ａ間にわずかな掛かり代δをもって嵌合している。このような構成により、円弧壁面部１６ｂの最下位置１６ｃと支軸３の小径部１４とは非接触の状態にある。
【００２１】
支持凹部１５の高さＨ１は、円弧壁面部１６ｂの最下位置１６ｃから小径部１４（支軸３）の中心位置１４ａまでの高さＨ２に比べてわずかに大きく設定されている。具体的には、Ｈ１＞Ｈ２＋１mmに設定されている。
【００２２】
ここで、上記掛かり代δについて詳述する。この場合、掛かり代δ＝Ｄ２−Ｄ１＝ｋ・Ｄ２としたとき、ｋ＝０．００１〜０．００４となるようにＤ１とＤ２との関係を設定した。これは、次に示す実験結果による。
【００２３】
すなわち、カム回転数２０００ｒ／ｍ，ローラＲに負荷するラジアル荷重を０〜２（ＫＮ）とし、カム８を駆動しローラＲを５０時間回転させた後の、支軸３の回転の有無を確認した。
【００２４】
その結果として、支軸３が支持凹部１５から分離するのに必要な分離力（Ｎ）と、支軸３の回転の有無との関係は、下記（表１）に示すとおりである。
【００２５】
【表１】
2005201065.tif 000003
ｋ分離力支軸の回転    00有0.0021有0.0042.5有0.0065無0.0085.5無
上記（表１）から明らかなように、支軸３の回転がみられたｋの範囲は０．００１〜０．００４である。したがって、必要な分離力を確保した条件で、上記したように、ｋ＝０．００１〜０．００４となるようにＤ１とＤ２との関係を設定した。
【００２６】
以上の構成を備えたロッカアーム１の動作を説明する。カム８の外周面がローラＲの外周面に接触した状態でカム８が回転すると、この回転に伴なってローラＲが支軸３回りに回転する。
【００２７】
これにより、ローラＲを介して胴体２が、ラッシュアジャスタ９の先端部とラッシュアジャスタ受け１０との嵌合部回りに揺動し、バルブステム１１が上下方向に往復動させられて、エンジンのバルブを開閉する。
【００２８】
次に、ロッカアーム１の製造組付けについて説明する。すなわち、ローラＲに保持器５および針状ころ４を組込んだ状態で支軸３をローラＲに挿通する。すなわち、支軸３に、保持器５と針状ころ４とからなる保持器付き針状ころ軸受を介して、ローラＲを外装させてなるアッセンブリ１７を構成する。この場合、本発明は、保持器付き針状ころ軸受に限定されず、通常のころを用いた保持器付きころ軸受を含む。
【００２９】
このアッセンブリ１７（ローラＲ）を対向側壁６，７間に配置するように、支軸３の両端部である小径部１４を支持凹部１５にその開放側から装着する。この場合、縦壁面部１６ａ間の対向距離Ｄ１は、小径部１４の径Ｄ２に比べてわずかに小さく形成されているから、支軸３の小径部１４を、支持凹部１５にその高さ方向上方から押圧するようにして挿入すると、小径部１４は支持凹部１５に、上記したわずかな掛かり代δをもって嵌合される。
【００３０】
胴体２に支軸３を組付ける場合、支持凹部１５にその開放側から装着するようにするので、従来のように対向側壁に形成した軸孔に挿通してその端部をかしめるといった作業を行っていた場合に比べて、支軸３の組付け作業が容易である。
【００３１】
上記のようにして製造組付けされたロッカアーム１は、胴体２に対してアッセンブリ１７が小径部１４と支持凹部１５との嵌合力（分離力）でもって連結されているから、支持凹部１５は、対向側壁６，７の高さ方向で開放されている形状であったとしても、エンジン動弁機構の所定場所に装着する場合に、胴体２とアッセンブリ１７とが容易に分離するのを防止しながら、効率よく扱うことができる。
【００３２】
ところで、ロッカアーム１をエンジン動弁機構の所定場所に設置して使用する場合、カム８がローラＲに転接し、針状ころ４が支軸３周りに公転する。カム８はローラＲに常時接触しているものであるが、使用中の条件によっては、カム８とローラＲとがわずかに離れることがあり、その距離は１mm程度である。
【００３３】
したがって、仮にロッカアーム１の使用中に、支軸３と支持凹部１５との嵌合力より大きな力が支軸３に働いて、アッセンブリ１７、すなわち支軸３が支持凹部１５から離脱する方向へ移動することが考えられる。
【００３４】
しかし、上記したように、支持凹部１５の高さＨ１と、円弧壁面部１６ｂの最下位置１６ｃから小径部１４の中心位置１４ａまでの高さＨ２との関係を、Ｈ１＞Ｈ２＋１mmに設定しており、支軸３が支持凹部１５から抜出る方向に移動したとしても、ローラＲがカム８によって押圧されるから、支軸３が支持凹部１５から抜出るようなことはない。
【００３５】
さらに、支軸３の小径部１４と支持凹部１５の縦壁面部１６ａとの掛かり代δを上記値に設定しているから、ローラＲがラジアル荷重を受けながら回転して、ローラＲの回転に伴なって、一部の針状ころ４がラジアル荷重を支持しながら支軸３の外周面を内輪軌道面として転動する。そして、針状ころ４の転動動作に連れ回るように、針状ころ４の公転速度に比べて遅い周速で支軸３が軸心回りに回転する。
【００３６】
支軸３の外周面である内輪軌道面は、針状ころ４からラジアル荷重が負荷されるが、針状ころ４の転動動作に伴なって支軸３は軸心回りに連れ回り回転するので、内輪軌道面の負荷領域が常時変化する。このため、支軸３の局所的な摩耗が効果的に抑えられ、支軸３の耐久性が向上して、寿命を延長させることができる。
【００３７】
対向側壁６，７に形成した支持凹部１５は、対向側壁６，７の高さ方向側を開放した形状に形成しているから、ロッカアーム１を側面視した場合、針状ころ４が支持凹部１５の縦壁面部１６ａ，１６ａ間に露出する。しかし、針状ころ４は保持器５のポケット５ａに保持されているので、軸方向に抜出るのを防止することができる。
【００３８】
また、対向側壁６，７に形成した支持凹部１５は、対向側壁６，７の高さ方向側を開放した形状に形成し、支持凹部１５の高さＨ１と、円弧壁面部１６ｂの最下位置１６ｃから小径部１４の中心位置１４ａまでの高さＨ２との関係を、Ｈ１＞Ｈ２＋１mmに設定している。
【００３９】
この構成により、対向側壁に形成した軸孔に支軸を挿通した従来のロッカアームに比べて、対向側壁の高さを低く形成することが可能となり、その分だけロッカアーム１全体の重量を軽減することが可能となる。
【００４０】
図５および図６に、別の好ましい実施の形態を示す。図５はロッカアームの要部拡大側面図、図６はロッカアームの要部拡大断面図である。これらの図に示すロッカアーム１は、支軸３の小径部１４のさらに軸方向外側両端部に、小径部１４に比べて大径の抜止め部２５を形成している。他の構成は、図１〜図４に示したロッカアーム１と同様であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
上記構成のロッカアーム１では、支軸３に上記抜止め部２５を形成することにより、ロッカアーム１の使用中に支軸３に大きな軸方向の荷重が働いた場合でも、抜止め部２５が支持凹部１５の外周部に係合するので、支軸３を支持凹部１５から抜止めすることができる。他の構成および作用効果は、図１〜図４に示したロッカアーム１と同様であるので、その説明を省略する。
【００４２】
図７および図８に、支持凹部１５の形状を異ならせた別の実施の形態を示す。まず図７に示すロッカアーム１は、胴体２の対向側壁６，７に形成した支持凹部１５の壁面が、縦壁面部１６ａと、縦壁面部１６ａどうしをそれら下部で連続するとともに縦壁面部１６ａ，１６ａ間の距離Ｄ１よりも大きな径を有する湾曲壁面部１６ｄとから形成されている。
【００４３】
このような構成により、縦壁面部１６ａと、湾曲壁面部１６ｄの連続部に鈍角状で、かつ段付状のエッジ部２６が形成されている。このエッジ部２６の高さ方向位置は、湾曲壁面部１６ｄの最下位置１６ｅから小径部１４の中心位置１４ａまでの高さＨ２にほぼ一致している。他の構成は、図１〜図４に示した実施の形態と同様であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４４】
上記構成において、支軸３の小径部１４を、支持凹部１５にその高さ方向上方から押圧するようにして挿入すると、小径部１４は支持凹部１５、特にそのエッジ部２６に、わずかな掛かり代δをもって嵌合される。他の作用効果は、図１〜図４に示した実施の形態と同様である。
【００４５】
図８に示したロッカアーム１の支持凹部１５の壁面は、第一縦壁面部１６ｆと、これら第一縦壁面部１６ｆの下方に形成された第二縦壁面部１６ｇと、第一縦壁面部１６ｆと第二縦壁面部１６ｇとを連続するエッジ部２６と、第二縦壁面部１６ｇどうしを連続する円弧状壁面部１６ｈとから形成されている。第二縦壁面部１６ｇ間の距離Ｄ３は、第一縦壁面部１６ｆ間の距離Ｄ１に比べて大きく形成されている。
【００４６】
小径部１４の径Ｄ２と第二縦壁面部１６ｇ間の距離Ｄ３とはほぼ等しく形成されている。したがって、エッジ部２６の高さ（長手方向の高さ）は、第二縦壁面部１６ｇ間の距離Ｄ３と小径部１４の径Ｄ２（Ｄ１）との差分だけであり、この差が掛かり代δとなる。
【００４７】
エッジ部２６は、円弧状壁面部１６ｈの最下位置１６ｉから小径部１４の中心位置１４ａまでの高さＨ２よりも高い位置Ｈ３に配置されている。小径部１４は円弧状壁面部１６ｈに接触している。
【００４８】
図５および図６に示すように、支軸３の小径部１４のさらに軸方向外側両端部に、小径部１４に比べて大径の抜止め部２５を形成している。他の構成は図１〜図４に示した実施の形態と同様であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４９】
この構成の場合、支軸３は、小径部１４を支持凹部１５に装着した後は、エッジ部２６で上方への抜止めがなされ、抜止め部２５によって支持凹部１５から抜止めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明を実施するための最良の形態に係るロッカアームの全体構成を示す分解斜視図
【図２】図１のロッカアームの要部拡大側面図
【図３】図１のロッカアームの要部拡大幅方向断面図
【図４】図１のロッカアームの要部拡大長手方向断面図
【図５】別の実施の形態に係るロッカアームの要部拡大側面図
【図６】図５のロッカアームの要部拡大幅方向断面図
【図７】さらに別の実施の形態に係るロッカアームの要部拡大側面図
【図８】さらに別の実施の形態に係るロッカアームの要部拡大側面図
【符号の説明】
【００５１】
１      ロッカアーム
２      胴体
３      支軸
４      針状ころ
５      保持器
６，７  対向側壁
８      カム
１３    大径部（支軸の中央部）
１４    小径部（支軸の両端部）
１５    支持凹部
１７    アッセンブリ
Ｒ      ローラ
【図１】
2005201065.tif 000004
【図２】
2005201065.tif 000005
【図３】
2005201065.tif 000006
【図４】
2005201065.tif 000007
【図５】
2005201065.tif 000008
【図６】
2005201065.tif 000009
【図７】
2005201065.tif 000010
【図８】
2005201065.tif 000011