(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底壁部の両側にプレス成形により折り曲げられた一対の側壁を対向させて上向きに開放する第１の溝形部と、
この第１の溝形部の一対の側壁の上端からプレス成形によりそれぞれ外側に折り返され下方に延びる一対の折り返し壁と、
これら一対の折り返し壁の下端をそれぞれ内向きに折り曲げて形成された一対の内向きフランジとを備え、
これら内向きフランジの端面間でバルブステムの左右移動が規制され、
第１の溝形部の底壁部を天壁部として、この天壁部と上記一対の折り返し壁とでバルブステムを受けるために下向きに開放する第２の溝形部が構成され、
各側壁と対応する折り返し壁とが、折り返し壁のスプリングバックによる外側への拡がりを防止するようにプロジェクション溶接されており、
上記折り返し壁の折り返しの起点では、折り返し壁が湾曲状をなして対応する側壁に連続しており、
各側壁と対応する折り返し壁とがプロジェクション溶接された部分の上方において折り返しの内側に空間が形成されるように、折り返しの内側の面が湾曲状をなしていることを特徴とするロッカーアーム本体。
【請求項２】
請求項１に記載のロッカーアーム本体と、ロッカーアーム本体により支持されたローラとを備えることを特徴とするロッカーアーム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の動弁系に使用され、カムの駆動をバルブに伝えるロッカーアーム本体及びロッカーアームに関するものである。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
近年、内燃機関の動弁系の慣性重量の低減化の要請があり、このため、ロッカーアームの軽量化が望まれているが、鍛造や鋳造では、軽量化を達成するために薄肉の湾曲形状とすること等の最適設計が困難であり、結局、軽量化が困難であるという問題があった。また、鍛造や鋳造による成形後の後加工等も煩雑であり、製造コストが高いという問題もあった。
【０００３】
そこで、プレス成形によりロッカーアームの本体を製造することが提案されている。一般にプレス成形に用いられる軟鋼やアルミニウム合金等の延性材料は、圧縮によっては破壊しないので、圧縮による破壊は考慮する必要がない。したがって、強度上、曲げの圧縮側に一対の側壁を配した溝形に形成する、すなわち上向きに開放する溝形に形成することが通例である。
【０００４】
このように上向きに開いた溝形とするのは、ロッカーアーム本体の一端部に下方から当接するバルブクリアランス調整用のラッシュアジャスタとの干渉を避けなければならないという要請があるからでもある。
一方、図１０（ａ）を参照して、上記のように上向きに開いた溝形をなすロッカーアームの本体９１の他端には下方からバルブステム９２（バルブの棒状の部分をいう）の頂部が当接するが、このバルブステム９２の頂部によりロッカーアームが左右にガイドされないので、ロッカーアームの挙動が不安定となり、ロッカーアームがバルブステム９２から外れたりするおそれがある。
【０００５】
そこで、バルブを受ける部分を別部品で構成し残りの部分に接合する２ピース構造も考えられるが、部品点数が増加したり、接合工数が増加したりする。また、別部品を組み合わせるため完成品の寸法精度を確保することが困難である。
ところで、バルブステムを受ける部分として、図１０（ｂ）に示すように、一対の側壁９３，９４間に、折り返された部分９５，９６を含む下向きに開く溝形部９７を設ける構造を採用したものがあるが（特開平４−２５９６１１号公報）、溝形部９７の内隅部がＲ状となり、バルブステムを受けるための平面を確保できないので、バルブステムを安定して案内することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は強度がありバルブステムを安定して案内することのできる安価なロッカーアーム本体及びロッカーアームを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための課題解決手段として、請求項１記載の発明の態様は、底壁部の両側にプレス成形により折り曲げられた一対の側壁を対向させて上向きに開放する第１の溝形部と、この第１の溝形部の一対の側壁の上端からプレス成形によりそれぞれ外側に折り返され下方に延びる一対の折り返し壁と、これら一対の折り返し壁の下端をそれぞれ内向きに折り曲げて形成された一対の内向きフランジとを備え、これら内向きフランジの端面間でバルブステムの左右移動が規制され、第１の溝形部の底壁部を天壁部として、この天壁部と上記一対の折り返し壁とでバルブステムを受けるために下向きに開放する第２の溝形部が構成され、各側壁と対応する折り返し壁とが、折り返し壁のスプリングバックによる外側への拡がりを防止するようにプロジェクション溶接されており、上記折り返し壁の折り返しの起点では、折り返し壁が湾曲状をなして対応する側壁に連続しており、各側壁と対応する折り返し壁とがプロジェクション溶接された部分の上方において折り返しの内側に空間が形成されるように、折り返しの内側の面が湾曲状をなしていることを特徴とするものである。
【０００８】
第１の溝形部の隅部では底壁部と側壁部との間にプレス成形に必要な曲げＲを確保する必要があるので、隅部がＲ状となる。一方、第２の溝形部では、上記のような曲げＲを確保する必要がなく、バルブステムを支持するための平坦面を広くできる結果、バルブステムを安定して支持することができる。また、折り返し壁の長さを所望に設定することにより、第２の溝形部の深さを所望に設定できる。すなわち、バルブステムの第２の溝形部からの離脱を防止できるのに必要最小限の深さで良いことになり、バルブステムの長尺化を招くことがない。
【０００９】
上記では第２の溝形部を形成するための折り返し壁は第１の溝形部の側壁部から外側に折り返される。このため、折り返し壁間の幅が広くなり、バルブステムの左右移動を規制する幅が広くなるので、バルブステムが多少左右にがたつくおそれがある。もともと、バルブステムの径はカム係合用のローラを支持するために必要なロッカーアーム本体の幅と比較して小さい。仮に、ロッカーアーム本体の幅自体を上記第１及び第２の溝形部を形成する部分で相対的にせまくなるように絞るとすると、成形が困難となるうえに強度も弱くなるおそれがある。
これに対して、本態様では、上記一対の折り返し壁の下端をそれぞれ内向きに折り曲げて形成された一対の内向きフランジを備え、これら内向きフランジの端面間でバルブステムの左右移動が規制されるので、ロッカーアーム本体の幅を絞ることなく簡単な曲げ加工にてバルブステムを左右方向に規制する幅を狭めることができる。
【００１０】
また、各側壁と対応する折り返し壁とを、折り返し壁のスプリングバックによる外側への拡がりを防止するようにプロジョクション溶接してあるので、折り返し壁がスプリングバック等の影響で外側に拡がることを防止することができると共に、全体としての強度を向上させることができる。
また、上記折り返し壁の折り返しの起点では折り返し壁が湾曲状をなして対応する側壁に連続しており、しかも上記のようにプロジェクション溶接により折り返し壁の拡がりを防止されていると、折り返し壁の起点において曲げＲを大きくしておいても良くなり、曲げ加工時の割れ等の発生を防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の第１の参考の形態のロッカーアームの取り付け状態を示す概略図である。図１を参照して、本ロッカーアーム１はカムフォロワ型のロッカーアームであり、ロッカーアーム本体２と、このロッカーアーム本体２の中央部に支軸３を介して取り付けられ、カム２０に係合するローラ４とを有している。ロッカーアーム本体２は第１及び第２の端部５，６を有している。第１の端部５は、内燃機関のシリンダヘッド７から上方へ延びる支点としてのリフタポスト８の上に受容される。第２の端部６はバルブステム９の上端１０に係合している。
【００１３】
図１において、１６はバルブステム９を持ち上げ方向（すなわちバルブを開放する方向）に付勢する圧縮コイルばねであり、１７は圧縮コイルばね１６を保持するリテーナスプリングである。
ロッカーアームの斜視図である図２を参照して、ロッカーアーム本体２は、第１の端部５を含み上向きに開放する溝形状をなす主体部２ａを有している。また、ロッカーアーム本体２の第２の端部６には、上向きに開いた第１の溝形部２ｂと、下向きに開いた第２の溝形部２ｃが設けられている。
【００１４】
ロッカーアーム本体２は相対向する第１及び第２の側壁部１１，１２を備えており、主体部２ａの一部では、第１及び第２の側壁部１１，１２の下端縁同士が底壁部１３によって連結されて上向きに開放する溝形が構成され、主体部２ａの残りの部分では上下双方に開放している。
上向きに開いた第１の溝形部２ｂは、第１及び第２の側壁部１１，１２とこれらの側壁部１１，１２の下端縁同士を連結する底壁部１４により溝形に構成されている。第１及び第２の側壁部１１，１２はプレス成形により底壁部１４から略直角に折り曲げられたものである。また、第１及び第２の側壁部１１，１２の上端からプレス成形によりそれぞれ外側に折り返された第１及び第２の折り返し壁３２，３３が、第１及び第２の側壁部１１，１２の外側面に沿いながら下方に延びている。
【００１５】
これら第１及び第２の折り返し壁３２，３３と、上記第１の溝形部２ｂの底壁部１４により兼用される天壁部１５とによって、下向きに開放する上記第２の溝形部２ｃが構成されている。図３に示すように、第２の溝形部２ｃの隅部４０には、曲げＲが不要であり、したがって、隅部４０には溝形内に突出する湾曲部がない。
【００１６】
図３を参照して、バルブステム９の上端１０は第２の溝形部２ｃ内に導入され、天壁部１４により受けられると共に左右の第１及び第２の側壁部１１，１２によって左右方向への移動を規制されている。バルブステム９はシリンダヘッド７から上記の圧縮コイルばね１６を貫通して上方へ延びている。この圧縮コイルばね１６は、バルブステム９を取り囲んだ状態でシリンダヘッド７とバルブステム９に取り付けられた環状の上記リテーナスプリング１７に当接している。リテーナスプリング１７の内周部には、バルブステム９の周溝１８に嵌め入れられた一対のコッタピン１９が、楔状に係合している。
【００１７】
再び図１を参照して、ローラ４に係合するオーバーヘッドカム２０が回転すると、これにより、ロッカーアーム１が揺動されてバルブステム９が長手方向に動くときにバルブステム９の下方端に位置するバルブ（図示せず）が開いたり、閉じたりするようになっている。リフタポスト８は油圧式のラッシュアジャスタのプランジャにより構成されている。ラッシュアジャスタは内部のオイルの働きにより、自動的にバルブクリアランスを調整するものである。バルブが開くときには、内部のオイルがプランジャが下がらないように作用し、バルブが閉じるときには、内部のリターンスプング（図示せず）の働きでプランジャが微小量上がり、バルブクリアランスがゼロになる。
【００１８】
ロッカーアーム本体２は、板金をプレス成形により打ち抜き形成して得られた図４に示すような展開板Ａを用いて形成される。すなわち、この展開板Ａは、第１の側壁部１１を形成するための第１の部分２１と、第２の側壁部１２を形成するための第２の部分２２と、主体部２ａの底壁部１３を形成するための第３の部分２３とを備えている。また、展開板Ａは、第１の溝形部２ｂの底壁部１４（すなわち第２の溝形部２ｃの天壁部１５）を形成するための第４の部分２４と、第１及び第２の部分２１，２２からそれぞれ延設された第５の部分２５とを備えている。各第５の部分２５は第１及び第２の部分と同一平面をなして第４の部分２４と反対方向に延びている。図４において、２６はローラ４を下方へ突出させるための開口である。２９はローラ４の支軸３の両端を支持する支持孔である。
【００１９】
展開板Ａは、まず、第１の部分２１が第１の折り曲げ線２７を中心として第３及び第４の部分２３，２４に対してプレス成形により直角状に折り曲げ形成されると共に、第２の部分２２が第１の折り曲げ線２８を中心として、第３及び第４の部分２３，２４に対してプレス成形により直角状に折り曲げ形成される。
これにより、図５（ａ）に示すような中間体Ｂが得られる。この中間体Ｂでは、主体部２ａが形成されると共に、第２の端部６に第１の溝形部２ｂが形成される。また、第１の溝形部２ｂを構成する第１及び第２の側壁部１１，１２の同一平面上に上記第５の部分２５がそれぞれ延設されている。
【００２０】
次いで、第２の折り曲げ線３０，３１を中心として、各第５の部分２５を、第１及び第２の側壁部１１，１２の外側にそれぞれ折り返すことにより、図５（ｂ）に示すように第１及び第２の側壁部１１，１２の外側面にそれぞれ沿いつつ下方へ延びる第１及び第２の折り返し壁３２，３３を形成し、第２の溝形部２ｃを得る。これにより、ロッカーアーム本体２が完成する。
【００２１】
本参考の形態では、バルブステム９を受ける第２の溝形部２ｃの隅部４０に、曲げＲを確保する必要がないので、バルブステム９を支持するための平坦面を広くできる結果、バルブステム９を安定して支持することができる。また、折り返し壁３２，３３の長さの設定により、第２の溝形部２ｃの深さを所望に設定することができ、バルブステム９の長尺化を防止することができる。
【００２２】
次いで、図６は本発明の第２の参考の形態のロッカーアーム本体の第２の端部の断面図である。図６を参照して、本第２の参考の形態が第１の参考の形態と異なるのは、第１及び第２の折り返し壁３２，３３の下部をそれぞれ、プレス成形により天壁部１５に沿うように内向きに折り曲げて内向きフランジ３４，３５を形成することにより、折り返し壁３２，３３を断面アングル状に形成してあることである。
【００２３】
本第２の参考の形態では、第２の溝形部２ｃの内幅は、各折り返し壁３２，３３の内向きフランジ３４，３５の端面３６，３７同士間の間隔となり、バルブステム９の左右方向の移動を規制する幅ｄを狭めることができる。また、ロッカーアーム本体２の幅を途中で絞るようなことがないので、強度が確保される。なお、内向きフランジ３４，３５の長さを互いに異ならせることにより、バルブステム９を受ける中心をロッカーアーム本体２の幅中心からオフセットさせても良い。この場合、設計の自由度が向上する。
【００２４】
次いで、図７は本発明の第３の参考形態のロッカーアーム本体の要部の斜視図である。図７を参照して、本第３の参考形態が第１の参考形態と異なるのは、第１及び第２の側壁部１１，１２と対応する第１及び第２の折り返し壁３２，３３とをそれぞれプロジェクション溶接部３８により固定してあることである。本第３の参考形態では、各折り返し壁３２，３３がスプリングバック等の影響で外側に拡がることを防止することができると共に、ロッカーアーム本体２全体としての強度を向上させることができる。
【００２５】
次いで、図８は図７の参考形態の変更例としての第１の実施の形態のロッカーアーム本体の要部の断面図である。図８を参照して、本第１の実施の形態が第３の参考形態と異なるのは、各折り返し壁３２，３３の折り返しの起点において、各折り返し壁３２，３３が湾曲部３９を形成して対応する側壁部１１，１２に連続するようにしたことである（図８では折り返し壁３３のみを示してある。）。
【００２６】
本第１の実施の形態では、下記の利点がある。すなわち、プロジェクション溶接により折り返し壁３２，３３の拡がりを防止されている場合において、折り返し壁３２，３３の折り返しの中心（起点）において湾曲部３９の曲げＲを大きくしておいても良くなり、曲げ加工時の割れ等の発生を防止することができる。
次いで、図９は本発明の第４の参考形態のロッカーアーム本体の要部の断面図であある。図９を参照して、本第４の参考形態が第１の参考形態と異なるのは、各折り返し壁３２，３３の厚みｔ１を各側壁部１１，１２の厚みｔ２よりも薄くしてあることである（図９では折り返し壁３のみを示してある。）。
【００２７】
本第４の参考形態では、折り返し壁３２，３３の厚みを相対的に薄くしてあるので、折り返し壁３２，３３を容易に折り返して曲げることができる。また、ロッカーアーム本体２の揺動の先端側の質量を軽くすることができるので、慣性質量を低減することができる結果、内燃機関の高回転化に寄与することができる。
【００２８】
本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更を施すことができる。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１記載の発明では、バルブステムを受ける第２の溝形部の隅部に、曲げＲを確保する必要がないので、バルブステムを支持するための平坦面を広くできる結果、バルブステムを安定して支持することができる。また、折り返し壁の長さの設定により、第２の溝形部の深さを所望に設定することができ、バルブステムの長尺化を防止することができる。
【００３０】
また、ロッカーアーム本体の幅を絞ることなく簡単な曲げ加工にてバルブステムの左右方向の規制幅を狭めることができるので、バルブステムをより安定して支持することができる。
また、各側壁と対応する折り返し壁とをプロジェクション溶接することにより、折り返し壁がスプリングバック等の影響で外側に拡がることを防止することができると共に、全体としての強度を向上さけることができる。
【００３１】
また、上記のようにプロジェクション溶接により折り返し壁の拡がりを防止されていると、折り返し壁の起点において曲げＲを大きくしておいても良くなり、曲げ加工時の割れ等の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の参考形態のロッカーアームの取り付け状態を示す概略図である。
【図２】  ロッカーアームの斜視図である。
【図３】  バルブステム及びロッカーアームの要部の断面図である。
【図４】  ロッカーアーム本体の製造に用いる展開板である。
【図５】  （ａ）及び（ｂ）はロッカーアーム本体の製造工程を順次に示す斜視図である。
【図６】  本発明の第２の参考形態のロッカーアーム本体の要部の断面図ある。
【図７】  本発明の第３の参考形態のロッカーアーム本体の要部の斜視図である。
【図８】  本発明の第１の実施の形態のロッカーアーム本体の要部の正面図である。
【図９】  本発明の第４の参考形態のロッカーアーム本体の要部の正面図である。
【図１０】  （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ従来のロッカーアームの本体のバルブステムを受ける部分の正面図である。
【符号の説明】
１    ロッカーアーム
２    ロッカーアーム本体
２ａ  主体部
２ｂ  第１の溝形部
２ｃ  第２の溝形部
９    バルブステム
１０  上端
１１  第１の側壁部
１２  第２の側壁部
１３  底壁部
１４  底壁部
１５  天壁部
３２  第１の折り返し壁
３３  第２の折り返し壁
３４，３５  内向きフランジ
Ａ  展開板
２７，２８  第１の折り曲げ線
３０，３１  第２の折り曲げ線
３６，３７  端面
３８  プロジェクション溶接部
ｄ  規制する幅
【図１】
0004134422.tif 000002
【図２】
0004134422.tif 000003
【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】
0004134422.tif 000008
【図８】
0004134422.tif 000009
【図９】
0004134422.tif 000010
【図１０】
0004134422.tif 000011