(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾動動作によりシリンダヘッド用バルブの開閉を行うための板金製のロッカアームであって、
その本体として、１枚の板材を折り曲げ掌合してなる一対の対向板壁を有し、
前記両対向板壁どうしを掌合した状態で、少なくとも一方の対向板壁のアーム部を屈曲成形することにより他方の対向板壁をアームと一方の対向板壁とで挟み込んで保持するとともに、
前記両対向板壁それぞれは、対向方向に貫通する貫通孔を有し、
前記両貫通孔に傾動支点軸の取付筒を介装し、
この取付筒の両端それぞれを、対応する対向板壁上に外向きにかしめており、
前記両対向板壁どうしを掌合した状態で、前記両対向板壁のそれぞれの側縁箇所間を対向方向でつなぐ接続板壁を設けるとともに、前記接続板壁は、前記両対向板壁と一体の前記１枚の板材を前記掌合箇所において前記両対向板壁に対して対向方向で外側に張り出した部分を備えるように屈曲形成したものである、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、傾動動作によりシリンダヘッド用バルブの開閉を行うための板金製のロッカアームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋳造により形成されたロッカアームは、重量が重いこと、加工工数が多いこと、コスト高などの点で改善すべき余地が多い。これに対し、比較的薄い板材を板金プレス加工で成形してなる、いわゆる板金製のロッカアームは、軽量であること、加工工数が少ないこと、コスト安であることから、広く採用されつつある。
【０００３】
この板金プレス加工によるロッカアームにあっては、その本体が、例えば、平行に対向した一対の対向板壁で構成され、その対向板壁の長手方向途中に傾動支点軸が挿通され、また、両対向板壁それぞれの長手方向一端側の対向間に傾動動作でバルブを開閉駆動するバルブ受けが、また、長手方向他端側の対向間にカムにより駆動されてロッカアームを傾動支点軸を中心に傾動させるカム受けが配備されたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、一対の対向板壁で本体を構成したのは、ロッカアームは、機構的には、シリンダヘッドのバルブを長期間にわたり高速で繰り返し正確に開閉させるうえでその傾動動作を保証する必要があり、それに耐え得る程度の剛性が要求されるからである。
【０００５】
ところで、前記剛性確保のために、ロッカアームの本体を一対の対向板壁で構成した場合では、両対向板壁どうしを結合しておくことが、ロッカアームとしては、より好ましいことを本発明者らは知見した。そこで、両対向板壁どうしを溶接により結合することを考えたが、こうした溶接作業は、手間がかかり、ロッカアームの製作コストが高くつくという課題があった。
【０００６】
したがって、本発明は、ロッカアームにおいて、その本体としての両対向板壁どうしを溶接せずに結合できるようにして、より好ましい構造とすることを解決すべき課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のロッカアームは、傾動動作によりシリンダヘッド用バルブの開閉を行うための板金製のロッカアームであって、その本体として、１枚の板材を折り曲げ掌合してなる一対の対向板壁を有し、前記両対向板壁どうしを掌合した状態で、少なくとも一方の対向板壁のアーム部を屈曲成形することにより他方の対向板壁をアームと一方の対向板壁とで挟み込んで保持するとともに、前記両対向板壁それぞれは、対向方向に貫通する貫通孔を有し、前記両貫通孔に傾動支点軸の取付筒を介装し、この取付筒の両端それぞれを、対応する対向板壁上に外向きにかしめており、前記両対向板壁どうしを掌合した状態で、前記両対向板壁のそれぞれの側縁箇所間を対向方向でつなぐ接続板壁を設けるとともに、前記接続板壁は、前記両対向板壁と一体の前記１枚の板材を前記掌合箇所において前記両対向板壁に対して対向方向で外側に張り出した部分を備えるように屈曲形成したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を図面に示される実施の形態に基づいて説明する。以下の実施の形態１および実施の形態３はそれぞれ参考例であり、実施の形態２が本発明に係る実施の形態である。なお、各実施の形態で説明するロッカアームはセンターピボットタイプであるが、これに限定されるものでは必ずしもなく、エンドピボットタイプのロッカアームにも同様に適用することができる。
【００１１】
（実施の形態１）
以下、図１ないし図５を参照して、参考例の実施形態１に従うロッカアームについて説明する。図１は、ロッカアームの側面図、図２は、図１のロッカアームの斜視図、図３は、図１の分解平面図、図４は、図１のロッカアームの本体の製作に用いる板材の展開図、図５は図１のロッカアームの作用図である。
【００１２】
なお、図５において、１はカム、２はバルブ、３はロッカアームである。
【００１３】
ａ、ロッカアーム３の構造
ロッカアーム３の構造について図１ないし図３を参照して説明する。
【００１４】
ロッカアーム３は、その本体として、一対の第１および第２の対向板壁４，５を有する。両対向板壁４，５は、２枚の独立した板材を板金プレス加工により掌合して成形されており、互いの壁面が平行に対向している。この平行としては、両対向板壁４，５は途中で屈曲箇所を有するので、互いの壁面が離隔にある状態も掌合して当接にある状態も含む。また、このロッカアーム３においては、全体的にも部分的にも両対向板壁４，５が平行であることが必ずしも必須的に要求される構造となるものでない。両対向板壁４，５それぞれの長手方向中間は、互いに掌合する掌合部６，７を有している。この実施の形態１における掌合部６，７は、両対向板壁４，５の長手方向中間とされているが、これに限定されるものではなく、両対向板壁４，５の任意の箇所でも構わない。
【００１５】
両対向板壁４，５それぞれの長手方向一端側の間は、少なくともカム受け用のローラ８の幅分、離隔されている。このローラ８は、カム１が転接するカム受けとして機能するものである。
【００１６】
両対向板壁４，５それぞれの長手方向他端側の間は、少なくともナット９の大きさ分、対向方向に離隔されている。ナット９は、ボルト９ａと組み合わせられてバルブ２の上端が当接されるバルブ受けとして機能するものである。
【００１７】
第１の対向板壁４は、その掌合部６の下端部に、結合要素としてアーム状に延びた形状のアーム部１０を一体に有している。この場合のアーム状の意義は、狭く限定解釈されるべきではなく、そのアーム幅、アーム長さ、アーム形状は何でもよい。アーム形状としては、直線的に延びた形状とか、波状形状とか、枝分かれ形状とか、その形状は、要するに、後述するように、屈曲されて第２の対向板壁５の掌合部７を保持できる機能を備えた構造であればそのすべてを含む意義である。また、アーム部１０の形成位置は、掌合部６の下端部であるのが最も好ましいが、これに限定されるものではなく、両掌合部６，７の掌合状態が保持されればよく、第１の対向板壁４の任意の箇所でも構わない。
【００１８】
実施の形態１においてのアーム部１０は、第２の対向板壁５の掌合部７の下端部から側面部にかけて屈曲成形されて、第２の対向板壁５を保持している。これにより、両対向板壁４，５は、アーム部１０による互いの掌合部６，７の掌合状態の保持により、互いに結合されている。
【００１９】
両対向板壁４，５それぞれの一端側の間に前記ローラ８が、不図示の複数の針状ころおよび支軸１２を介して取り付けられている。両対向板壁４，５それぞれの他端側の間にナット９が取り付けられている。このナット９は、溶接により取り付けられる。また、ナット９とボルト９ａは、通常の市販のもので構わないから、これらはバルブ受けとして、安価に構成することができる。
【００２０】
両対向板壁４，５それぞれの長手方向中間の取付穴１１に取付筒１３を介して傾動支点軸１４（図５で示される）が取り付けられる。これによって、両対向板壁４，５は、傾動支点軸１４を支点として傾動するようになっている。傾動支点軸１４は、不図示のシリンダヘッド等に支持されている。
【００２１】
ｂ、ロッカアーム３の製作方法
図１ないし図３に加え図４を参照してロッカアーム３の製作方法を説明する。
【００２２】
鋼板からプレス加工により図４（ａ）および（ｂ）でそれぞれ示される平面に展開された形状の２枚の独立した第１および第２の板材１５，１６に打ち抜く。第１の板材１５は、第１の対向板壁４に、第２の板材１６は、第２の対向板壁５に、それぞれ、対応する。つまり、実施の形態１では、２枚の独立した板材１５，１６の掌合により両対向板壁４，５を製作する。
【００２３】
図４（ａ）を参照して、第１の板材１５の長手方向中間にプレス加工により取付筒１３対応の円穴１７を開ける。第１の板材１５の一端側にプレス加工により支軸１２対応の円穴１８を開ける。図４（ａ）で示される第１の板材１５は、アーム部１０を有している。
【００２４】
図４（ｂ）を参照して、第２の板材１６の長手方向中間にプレス加工により取付筒１３対応の円穴１９を開ける。第２の板材１６の一端側にプレス加工により支軸１２対応の円穴２０を開ける。図４（ｂ）で示される第２の板材１６は、アーム部１０を有していない。
【００２５】
こうして成形された第１および第２板材１５，１６は、図３で示すような形状にプレス加工されて第１および第２の対向板壁４，５が成形される。両対向板壁４，５は互いに長手方向中間それぞれの掌合部６，７で掌合される。両対向板壁４，５の他端側間にナット９が溶接により固定される。
【００２６】
この掌合状態で第１の対向板壁４の掌合部６のアーム部１０が第２の対向板壁５の掌合部７側に屈曲されることで、両対向板壁４，５が結合される。この結合状態で、焼き入れ硬化などの熱処理が施された後、両対向板壁４，５一端側に支軸１２とカム受け用ローラ８とが取り付けられる。両対向板壁４，５中間の円穴１７，１９に取付筒１３が挿通され、この取付筒１３の両端が掌合部６，７上に外向きにかしめられる。このかしめ構造により、さらに、両対向板壁４，５間の結合が強められる。そして、この取付筒１３内に傾動回転軸１４が挿通される。なお、円穴１７，１８，１９は、ナット９との位置精度を出すために、ナット溶接、アーム部１０のかしめ工程後に穴開けを施してもよい。
【００２７】
ｃ、ロッカアーム３の作用
図５を参照してロッカアーム３の作用について説明すると、カム１が回動してカム受け用ローラ８を駆動すると、ロッカアーム３は傾動支点軸１４を中心にして傾動し、これによって、ナット９とボルト９ａとの組み合わせによるバルブ受けでバルブ２が開閉される。
【００２８】
以上のように実施の形態１によれば、両対向板壁４，５はアーム部１０で結合されているので、両対向板壁４，５の結合力は高い。したがって、この実施の形態１のロッカアーム３を、シリンダヘッドのバルブ２の開閉のために、長期間にわたり高速で繰り返し傾動させても、その傾動動作は十分に保証される。そのため、両対向板壁４，５間をコスト高となる溶接で接合する必要がなくなり、その分、コスト低減に寄与できる。また、その結合要素となるアーム部１０もロッカアーム３をプレス作業で製作する過程で形成できるから、より低コストで製作することができる。
【００２９】
（実施の形態２）
図６ないし図１０を参照して本発明の実施の形態２に従うロッカアームについて説明する。図６は、ロッカアームの側面図、図７は、ロッカアームの斜視図、図８は、図７のロッカアームの分解平面図、図９は、図７のロッカアームの底面側側からの斜視図、図１０は図９のＡーＡ線に沿い矢印方向から見た断面図である。これらの図において図１ないし図４と対応する部分には同一の符号を付している。なお、実施の形態２で、実施の形態１のロッカアームの作用図は省略されている。
【００３０】
ａ、ロッカアーム３の構造
図６ないし図１０を参照して実施の形態２のロッカアーム３においては、第１の対向板壁４の掌合部６に形成されているアーム部１０により、第２の対向板壁５の掌合部７が保持されている点では、実施の形態１のそれと同様である。そして、実施の形態２では、実施の形態１とは異なって、その本体として、ほぼ平行に対向する第１および第２の対向板壁４，５と、両対向板壁４，５を一体に接続する接続板壁２１とが、１枚の独立した板材の屈曲成形により構成されている。
【００３１】
両対向板壁４，５それぞれは、長手方向中間の下半分で互いに掌合する掌合部６，７を有している。
【００３２】
それ以外の構成は、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００３３】
ｂ、ロッカアーム３の製作方法
図６ないし図１０を参照してロッカアーム３の製作方法を説明する。
【００３４】
鋼板からプレス加工により実施の形態のロッカアーム３に対応した長手形状の１枚の独立した板材２２からナット９を抱き込む部分については図９で示すように絞り加工し、かつ接続板壁２１を介して両対向板壁４，５を形成するとともに、この形成に際して、対向板壁４にアーム部１０を形成してロッカアーム３の本体が製作される。
【００３５】
なお、上記以外は、実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００３７】
（実施の形態３）
図１１ないし図１４を参照して参考例の実施の形態３に従うロッカアームについて説明する。図１１は、ロッカアームの側面図、図１２は、ロッカアームの斜視図、図１３は、ロッカアームの分解平面図、図１４は、ロッカアームの本体の製作に用いる板材の展開図である。これらの図において図１ないし図４と対応する部分には同一の符号を付している。なお、実施の形態３で、実施の形態１のロッカアームの作用図は省略されている。
【００３８】
ａ、ロッカアーム３の構造
以下、図１１ないし図１３を参照して実施の形態３のロッカアームの構造について説明する。
【００３９】
実施の形態３のロッカアーム３においては、第１の対向板壁４の掌合部６に形成されているアーム部１０により、第２の対向板壁５の掌合部７が保持されている点では、実施の形態１および２のそれらと同様である。そして、実施の形態３におけるロッカアーム３では、その本体が、実施の形態１および２とは異なって、長手方向途中で同じ方向に折り返された１枚の板材により成形された第１および第２の対向板壁４，５を有している。両対向板壁４，５は、ほぼ平行に対向している。
【００４０】
両対向板壁４，５それぞれは、長手方向中間において、互いに掌合する掌合部６，７を有している。両対向板壁４，５の長手方向一端側（自由端側）にカム受け用ローラ８が、不図示の針状ころおよび支軸１２を介して取り付けられ、両対向板壁４，５のねじ切りされた連結部２５にバルブ受け用のねじ軸２６が取り付けられ、両対向板壁４，５の長手方向中間に取付筒１３を介して傾動支点軸１４が取り付けられており、長手方向中間の傾動支点軸１４を支点として傾動するようになっている。
【００４１】
第１の対向板壁４は、掌合部６の下端部に、結合要素としてのアーム部１０を有している。このアーム部１０は、第２の対向板壁５を保持するように、その掌合部７の下端部から側面部にかけて屈曲成形されている。これにより、両対向板壁４，５はその掌合部６，７のところで互いに結合されている。
【００４２】
ｂ、ロッカアーム３の製作方法
図１１ないし図１３に加え図１４を参照してロッカアーム３の製作方法を説明する。
【００４３】
鋼板からプレス加工により図１４で示される平面に展開された形状の１枚の板材２７に打ち抜く。そして、この打ち抜いた板材２７を、長手方向途中ＢーＢの箇所で同じ方向に折り返して第１と第２の対向板壁４，５を形成する。この場合、第１の対向板壁４となる部分にはアーム部１０を形成する。
【００４４】
こうして成形された板材２７は、図１３で示すような形状に、プレス加工により屈曲形成されて、両対向板壁４，５が製作される。
【００４５】
なお、上記以外は、上述の実施の形態と同様であるのでその説明を省略する。
【００４６】
以上のように実施の形態３においても、上述の実施の形態と同様の作用効果を有している。
【００４７】
なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではない。
【００４８】
（１）上述の実施の形態では、アーム部は、第１の対向板壁に形成されているが、両対向板壁それぞれにアーム部を形成し、一方の対向板壁のアーム部で他方の対向板壁を保持し、他方のアーム部で一方の対向板壁を保持するようにしても構わない。
【００４９】
（２）上述の実施の形態では、アーム部は、第１の対向板壁に１つだけ形成されているが、第１の対向板壁に、複数、形成されても構わない。もちろん、第２の対向板壁にも、複数、形成されても構わない。
【００５２】
【発明の効果】
本発明のロッカアームは、その本体として、１枚の板材を折り曲げ掌合してなる一対の対向板壁を有し、前記両対向板壁どうしを掌合した状態で、少なくとも一方の対向板壁のアーム部を屈曲成形することにより他方の対向板壁をアームと一方の対向板壁とで挟み込んで保持するので、板金プレス加工における一連の工程でアーム部を折り曲げ成形するなどして両対向板壁を結合できるので、溶接等で結合する必要がなくなり、ロッカアームの製作コストの一層の低減を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例の実施形態１にかかるロッカアームの側面図
【図２】図１のロッカアームの斜視図
【図３】図１の分解平面図
【図４】図１のロッカアームの本体の製作に用いる板材の展開図
【図５】図１のロッカアームの作用図
【図６】本発明の実施形態２にかかるロッカアームの側面図
【図７】図６のロッカアームの斜視図
【図８】図６のロッカアームの分解平面図
【図９】図７のロッカアームの底面側からの斜視図
【図１０】図９のＡ−Ａ線に沿い矢印方向から見た断面図
【図１１】参考例の実施形態３にかかるロッカアームの側面図
【図１２】図１１のロッカアームの斜視図
【図１３】図１１のロッカアームの分解平面図
【図１４】図１１のロッカアームの本体の製作に用いる板材の展開図
【符号の説明】
１  カム
２  バルブ
４  第１の対向板壁
５  第２の対向板壁
６  掌合部
７  掌合部
８  ローラ
９  ナット
１０  アーム部
１２  支軸
１３  取付筒
【図１】
0004003349.tif 000002
【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】
0004003349.tif 000011
【図１１】
0004003349.tif 000012
【図１２】
0004003349.tif 000013
【図１３】
0004003349.tif 000014
【図１４】
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