(57)【要約】【課題】支持軸の長寿命化を図ることが可能なロッカアームを提供する。【解決手段】ローラ４９と、ローラ４９を挟む形で互いに対向配置される一対の壁部４６と、ローラ４９を回動可能に支持する支持軸４７と、支持軸４７とローラ４９の間に介在される軸受５４と、一対の壁部４６，４６の各々に設けられ、支持軸４７を保持する保持部材７０と、を備え、支持軸４７の両端部の各々は、一対の壁部４６の各々に形成された貫通孔４８にそれぞれ挿通されており、保持部材７０は、壁部４６における貫通孔４８の内周面と支持軸４７の端部４７Ａの外周面との間に介在される円筒部７１と、円筒部７１の一端部に設けられ、壁部４６におけるローラ４９側の面４６Ｂに係止する第１係止部７３と、円筒部７１の他端部に設けられ、支持軸４７の端面４７Ｂに係止する第２係止部７４と、を備えることに特徴を有する。【選択図】図２
2017186995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムに当接可能なローラと、
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、前記ローラを回動可能に支持する支持軸と、
前記支持軸と前記ローラの間に介在される軸受と、
前記一対の壁部の各々に設けられ、前記壁部に対して前記支持軸を保持する保持部材と、を備え、
前記支持軸の両端部の各々は、前記一対の壁部の各々に形成された貫通孔にそれぞれ挿通されており、
前記保持部材は、
前記壁部における前記貫通孔の内周面と前記支持軸の端部の外周面との間に介在される円筒部と、
前記円筒部の一端部に設けられ、前記壁部における前記ローラ側の面に係止可能な第１係止部と、
前記円筒部の他端部に設けられ、前記支持軸の端面に係止可能な第２係止部と、を備えるロッカアーム。
【請求項２】
前記保持部材は、前記回動軸を回動中心として前記壁部に対して回動可能に取り付けられ、
前記第１係止部は、前記ローラと前記壁部の間に介在されている請求項１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、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を備えている。このようなローラが支持軸によって回動可能に支持されている。支持軸の取付構造としては、ローラを挟む形で配される一対の壁部に対して、それぞれかしめ固定される構成のものが知られている。
【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】
ところで、上述した支持軸には、カムからの押圧力に起因して荷重が作用する。ここで支持軸をかしめ固定する構成では、支持軸においてカムからの荷重を受ける部分（カム側の面）が常に同じ部分となり、その部分が他の部分に比べて摩耗し易くなる。このため、支持軸の寿命が短くなってしまう。
【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、支持軸の長寿命化を図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、カムに当接可能なローラと、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、前記ローラを回動可能に支持する支持軸と、前記支持軸と前記ローラの間に介在される軸受と、前記一対の壁部の各々に設けられ、前記壁部に対して前記支持軸を保持する保持部材と、を備え、前記支持軸の両端部の各々は、前記一対の壁部の各々に形成された貫通孔にそれぞれ挿通されており、前記保持部材は、前記壁部における前記貫通孔の内周面と前記支持軸の前記端部の外周面との間に介在される円筒部と、前記円筒部の一端部に設けられ、前記壁部における前記ローラ側の面に係止可能な第１係止部と、前記円筒部の他端部に設けられ、前記支持軸の端面に係止可能な第２係止部と、を備えることに特徴を有する。
【０００７】
本願発明では、保持部材が一対の壁部の各々に設けられている。保持部材は、壁部におけるローラ側の面に係止可能な第１係止部を有しており、第１係止部は、円筒部を介して第２係止部と連結されている。第２係止部は、支持軸における端面に係止可能な構成とされる。これにより、支持軸は、一対の保持部材が有する一対の第２係止部によって軸方向の位置決めがされる。この結果、支持軸を壁部に対してかしめることなく固定することができ、一対の壁部に対して回動可能に取り付けることができる。
ロッカアームが動作する際には、カムからの押圧力に起因して、支持軸におけるカム側の面に対して荷重（ラジアル荷重）が作用する。仮に、支持軸が一対の壁部に対して回動不能に固定されている場合には、支持軸において荷重を受ける部分（カム側の面）が常に同じ部分となり、その部分が他の部分に比べて摩耗し易くなる。
上記構成では、支持軸が回動可能となっているから、ロッカアームの動作時には、ローラの回動に伴って支持軸が回動し、支持軸において荷重を受ける部分が変化することになる。これにより、支持軸の一部が集中的に摩耗する事態を抑制することができ、支持軸の長寿命化を図ることができる。
また、支持軸を壁部に対してかしめる構成では、支持軸を円筒状としつつ、かしめ強度を確保するために支持軸の板厚を大きくする必要が生じ、支持軸の外径が大きくなり易い。本願発明では、支持軸を壁部に対してかしめる構成と比べて、支持軸の外径を小さくすることが可能となる。これに対して、本願発明では、支持軸が、保持部材によって壁部に保持される構成であるから、その保持強度を確保するために、支持軸の外径を大きくする必要がない。このため、支持軸を壁部に対してかしめる構成と比べて、支持軸の外径を小さくすることが可能となる。
【０００８】
また、前記保持部材は、前記回動軸を回動中心として、前記壁部に対して回動可能に取り付けられ、前記第１係止部は、前記ローラと前記壁部の間に介在されているものとすることができる。このような構成とすれば、第１係止部によって、ローラと壁部とが直接的に接触する事態を抑制することができる。また、保持部材は、ローラの回動軸を中心として回動可能とされる。このため、第１係止部は、ローラの回動に伴って回動することができる。このため、ローラの摩耗を低減することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、支持軸の長寿命化を図ることが可能なロッカアームを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用エンジンを示す図
【図２】図１のロッカアームを示す断面図（図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した図に対応）
【図３】保持部材の組み付け過程を示す断面図
【図４】保持部材を示す断面図
【図５】保持部材を示す正面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一実施形態を図１から図５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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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、カム３１に当接可能なローラ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（図１の破線）が設けられている。
【００１７】
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。
【００１８】
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１の破線に示すように、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。
【００１９】
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。
【００２０】
アーム本体４１は、図２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４６，４６を有している。一対の壁部４６，４６は、ローラ４９の回動軸Ｒ１の軸方向（図２の左右方向）に沿って配列されている。一対の壁部４６，４６には、一対の保持部材７０，７０を介して支持軸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、例えば、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実状の円柱部材とされる。
【００２１】
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、壁部４６，４６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。
【００２２】
保持部材７０は、一対の壁部４６，４６の各々に設けられている。保持部材７０は、支持軸４７を一対の壁部４６，４６に対して保持する機能を担っている。保持部材７０は、図５に示すように正面視円形状をなしており、円筒部７１と、円筒部７１におけるローラ４９側の端部（一端部）に設けられる第１係止部７３と、円筒部７１におけるローラ４９とは反対側の端部（他端部）に設けられる第２係止部７４と、を備えている。
【００２３】
円筒部７１は、図２に示すように、壁部４６に形成された円形状の貫通孔４８に挿通されている。また、円筒部７１の内部には、支持軸４７の端部４７Ａが挿通されている。つまり、支持軸４７の端部４７Ａは、貫通孔４８に挿通されており、円筒部７１は、壁部４６における貫通孔４８の内周面と端部４７Ａの外周面の間に介在されている。つまり、支持軸４７の両端部の各々は、一対の壁部４６，４６の各々に形成された貫通孔４８にそれぞれ挿通されている。
【００２４】
第１係止部７３は、円筒部７１の全周に亘って設けられており、壁部４６におけるローラ４９側の面４６Ｂを覆う構成となっている、つまり、第１係止部７３は壁部４６におけるローラ４９側の面４６Ｂに係止可能な構成となっている。また、第１係止部７３は、図５に示すように、ローラ４９の側面形状に倣う円環状をなしており、壁部４６と、ローラ４９（及び軸受５４）の間に介在されている。
【００２５】
第２係止部７４は、支持軸４７の端面４７Ｂの周端部を覆う構成となっている。つまり、第２係止部７４は、支持軸４７の端面４７Ｂに係止可能な構成となっている。なお、保持部材７０は、壁部４６に組み付ける前の状態では、図４に示すように、第２係止部７４を有していないものとされる。図３に示すように、壁部４６の貫通孔４８に円筒部７１を挿入した後、貫通孔４８から外部に突出した部分（円筒部７１の周端部）を全周に亘って（又は部分的に）内側に屈曲させることで第２係止部７４が形成される。
【００２６】
支持軸４７は、一対の保持部材７０，７０における一対の第２係止部７４，７４によって軸方向の両側から挟まれる形で保持されている。これにより、支持軸４７は、回動軸Ｒ１に沿う方向（図２の左右方向）の変位が規制され、一対の壁部４６，４６に対して抜け止めされている。また、本実施形態では、保持部材７０及び支持軸４７が回動軸Ｒ１を中心として回動可能となっている。また、保持部材７０及び支持軸４７は、例えば、互いに独立して回動可能となっているが、一体的に回動可能となっていてもよい。また、保持部材７０が壁部４６に対して回動不能に固定され、保持部材７０に対して支持軸４７が回動可能な構成であってもよい。
【００２７】
なお、第１係止部７３は、壁部４６及びローラ４９（又は軸受５４）に対して当接していてもよいし、隙間を空けて配されていてもよい。また、第２係止部７４は、支持軸４７の端面４７Ｂに対して当接していてもよいし、隙間を空けて配されていてもよい。また、保持部材７０の表面は、例えば、支持軸４７の表面や壁部４６の表面よりも摩擦係数が小さい構成となっている。これにより、ローラ４９及び支持軸４７が壁部４６に直接接触する構成と比べて、ローラ４９回転時の摩擦を低減することができる。なお、保持部材７０の表面の摩擦係数を低減させるための方法としては、壁部４６や支持軸４７よりも摩擦係数が小さい材質を用いる方法や、保持部材７０に表面処理（例えばダイヤモンドライクカーボンコーティングなど）を施す方法などを例示することができる。また、保持部材７０、支持軸４７、壁部４６の摩擦係数の関係は上述したもの限定されない。例えば、保持部材７０の摩擦係数が、支持軸４７又は壁部４６のうちいずれか一方より低い構成であってもよい。
【００２８】
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態では、保持部材７０が、壁部４６におけるローラ４９側の面に係止する第１係止部７３を有しており、第１係止部７３は、円筒部７１を介して第２係止部７４と連結されている。第２係止部７４は、支持軸４７における端面に係止する構成とされる。これにより、支持軸４７は、一対の保持部材７０が有する一対の第２係止部７４によって軸方向の位置決めがされる。この結果、支持軸４７を壁部４６に対してかしめることなく固定することができ、一対の壁部４６，４６に対して回動可能に取り付けることができる。
【００２９】
ロッカアーム４０が動作する際には、カム３１からの押圧力に起因して、支持軸４７におけるカム３１側の面に対して荷重（ラジアル荷重）が作用する。仮に、支持軸４７が一対の壁部４６，４６に対して回動不能に固定されている場合には、支持軸４７において荷重を受ける部分（カム３１側の面）が常に同じ部分となり、その部分が他の部分に比べて摩耗し易くなる。上記構成では、支持軸４７が回動可能となっているから、ロッカアーム４０の動作時には、ローラ４９の回動に伴って支持軸４７が回動し、支持軸４７において荷重を受ける部分が支持軸４７の全周に亘って変化することになる。これにより、支持軸４７の一部が集中的に摩耗する事態を抑制することができ、支持軸４７の長寿命化を図ることができる。
【００３０】
また、支持軸を壁部４６に対してかしめる構成では、支持軸を円筒状としつつ、かしめ強度を確保するために支持軸の板厚を大きくする必要が生じ、支持軸の外径が大きくなり易い。これに対して、本実施形態では、支持軸４７が、保持部材７０によって壁部４６に保持される構成であるから、その保持強度を確保するために、支持軸４７の外径を大きくする必要がない。このため、支持軸を壁部４６に対してかしめる構成と比べて、支持軸の外径を小さくすることが可能となる。
【００３１】
また、保持部材７０は、ローラ４９の回動軸Ｒ１を回動中心として壁部４６に対して回動可能に取り付けられ、第１係止部７３は、ローラ４９と壁部４６の間に介在されている。このような構成とすれば、第１係止部７３によって、ローラ４９と壁部４６とが直接的に接触する事態を抑制することができる。また、保持部材７０は、支持軸４７を中心として回動可能とされる。このため、第１係止部７３は、ローラ４９の回動に伴って回動することができる。このため、ローラ４９の摩耗を低減することができる。
【００３２】
また、本実施形態では、円筒部７１を介して、第１係止部７３と第２係止部７４が連結されており、円筒部７１は、壁部４６における貫通孔４８の内周面と支持軸４７の外周面の間に配されている。このようにすれば、支持軸４７と壁部４６とが直接的に接触する事態を抑制することができる。
【００３３】
＜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。
（３）上記実施形態では、支持軸４７が中実状をなす構成を例示したが、これに限定されない。支持軸４７が中空状（円筒状）をなしていてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
３１…カム、４０…ロッカアーム、４６…壁部、４６Ｂ…壁部におけるローラ側の面、４７…支持軸、４７Ａ…支持軸の端部、４７Ｂ…支持軸の端面、４８…貫通孔、４９…ローラ、５４…軸受、７０…保持部材、７１…円筒部、７３…第１係止部、７４…第２係止部、Ｒ１…ローラの回動軸
【図１】
2017186995.tif 000003
【図２】
2017186995.tif 000004
【図３】
2017186995.tif 000005
【図４】
2017186995.tif 000006
【図５】
2017186995.tif 000007