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JP4039936B2 - Rocker arm - Google Patents

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JP4039936B2
JP4039936B2 JP2002340687A JP2002340687A JP4039936B2 JP 4039936 B2 JP4039936 B2 JP 4039936B2 JP 2002340687 A JP2002340687 A JP 2002340687A JP 2002340687 A JP2002340687 A JP 2002340687A JP 4039936 B2 JP4039936 B2 JP 4039936B2
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rocker
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関(エンジン)に用いられるロッカアームに関する。
【0002】
【従来の技術】
ロッカアームの胴体を鋳造品とする場合、胴体にその幅方向全長に及ぶ貫通孔を形成して、この貫通孔に対して、直接、シリンダヘッドに設置されるロッカシャフトを挿通させるようにしている。
【0003】
これに対し、全体の軽量化と低コスト化を図ることを目的としてロッカアームの胴体を板金製とする場合、胴体における一対の対向する側壁に対して同軸状の貫通孔を形成し、この貫通孔それぞれにスリーブを架設し、このスリーブの内周にロッカシャフトを挿通させるようにしている(特許文献1参照)。なお、前記スリーブの固定は、スリーブを胴体の貫通孔に嵌入した状態で、スリーブの軸方向両端面を打刻かしめすることにより、スリーブを抜け止めさせるようにしている。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−3713号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、ロッカアームの胴体と別体のスリーブを用いる必要があるとともに、スリーブを胴体に対して固定するときに打刻かしめを行う必要がある。ここに改良の余地がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明のロッカアームは、シリンダヘッドに設けられるロッカシャフトに支持されるとともに、前記シリンダヘッドに設けられるカムにより前記ロッカシャフトを支点として傾動させられて前記シリンダヘッドに設けられるバルブを開閉させるもので、ほぼ平行に対向する一対の側壁の長手方向向中間に隣接する両側部分の上部をそれぞれ連接壁で連接した板金製の胴体を備えている。前記両側壁の長手方向中間に、ほぼU字形の凹部が上向きに開くように設けられており、また、前記両側壁間における前記胴体の幅方向中間領域において前記両連接壁の間には、上向きに突出するように半円筒形に湾曲されたアーチ部が前記各凹部の開口部分の一端側から他端側へ架け渡される状態で設けられている。これら各凹部とアーチ部とを組み合わせることによって、その内径寸法が前記ロッカシャフトの外径寸法よりも若干大きく設定されて前記胴体の幅方向に貫通する孔状の空間が、前記ロッカシャフトを回動自在に直接挿通するための挿通部として作られている。前記各凹部の内縁には、それぞれ相手側へ向けて張り出す突片が設けられている。
【0007】
この構成では、一対の側壁に設けた二つの凹部とアーチ部とでロッカシャフトの挿通部を作っており、従来例のようなスリーブを用いないようにしている。
【0009】
この構成では、凹部の内縁に設けた突片によってロッカシャフトの受け面が可及的に広くなるので、胴体の姿勢が安定するとともに、耐荷重性が向上するようになる。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1から図6に本発明の一実施形態を示している。この実施形態では、センタピボットタイプのロッカアーム1を例に挙げている。このロッカアーム1は、その長手方向中間部分がシリンダヘッドに設けられるロッカシャフト2に支持されるとともに、前記シリンダヘッドに設けられるカム3によりロッカシャフト2を支点として傾動させられてシリンダヘッドに設けられるバルブ4を開閉させるものである。
【0011】
このロッカアーム1は、板金製の胴体5と、バルブアジャストスクリュー6と、ローラ7とを有している。
【0012】
胴体5は、一枚の金属板を断面ほぼ逆さU字形に屈曲することにより、一対の対向する帯状の側壁15,16と、その長手方向一端側を連接する第1連接壁17と、長手方向中間で他端寄り部分を連接する第2連接壁18とが設けられている。一対の側壁15,16の長手方向他端側には、同軸となる貫通孔19,19が設けられている。また、第1連接壁17には、円筒形膨出部20が設けられており、この円筒形膨出部20にはねじ孔が設けられている。
【0013】
アジャストスクリュー6は、バルブ4のステムエンドに対して当接されるもので、上記円筒形膨出部20に螺合装着されるとともに、その螺合量を可変することによりバルブ4との接触状態(バルブクリアランス)を調整するものである。このアジャストスクリュー6において円筒形膨出部20の上端から突出する部分に対してナット8が螺合装着されることにより、胴体5に対してアジャストスクリュー6が位置決め固定されている。
【0014】
ローラ7は、胴体5の一対の側壁15,16における長手方向他端側に回転可能に設けられており、このローラ7に対してカム3が当接される。つまり、このローラ7は、一対の側壁15,16の貫通孔19,19に架設される支軸10に対して複数のニードルローラ11を介して支持されている。
【0015】
この実施形態では、胴体5の長手方向中間に、ロッカシャフト2を回動自在に直接挿通するための挿通部を設けており、この挿通部について、従来例のようなスリーブを用いずに、また、側壁15,16を単に貫通させて作る貫通孔ともせずに、複数の半円筒形部分を組み合わせて作るようにしている。上記挿通部について、以下で詳しく説明する。
【0016】
上記胴体5の一対の側壁15,16の長手方向中間には、側面から見てほぼU字形の凹部25,26が上向きに開く状態でそれぞれ設けられている。また、一方の側壁15と他方の側壁16との間で第1連接壁17と第2連接壁18とに対してアーチ部27が架け渡されている。このアーチ部27は、上向きに突出するように半円筒形に湾曲されたものであり、一方の側壁15と他方の側壁16との間で凹部25,26の開口部分の各一端側から各他端側に至る領域に配置されている。
【0017】
このような二つの凹部25,26と一つのアーチ部27とを組み合わせることによって、胴体5の幅方向に貫通する孔状の空間28が、ロッカシャフト2を回動自在に直接挿通するための挿通部として作られている。この孔状の空間28は、側面から見てほぼ円形になっているとともに、その内径寸法はロッカシャフト2の外径寸法よりも若干大きく設定されている。
【0018】
なお、上記凹部25,26の内縁には、幅方向内側へ張り出す突片29が設けられており、この突片29によって凹部25,26の面幅が一対の側壁15,16の板厚よりも大きくなっている。この突片29を設けることによって、ロッカシャフト2を受ける面が可及的に広くされており、それによって、胴体5の姿勢が安定するようになるとともに、耐荷重性が高められるようになる。
【0019】
次に、上述した胴体5の製造手順を簡単に説明する。
【0020】
まず、図5に示すように、一枚の金属板(例えばJIS規格SCM415やSPCCなど)を打ち抜いて所定形状のブランク材5Aを得る。このブランク材5Aの所定領域にバーリング加工を施して円筒形膨出部20を形成し、この円筒形膨出部20の内孔にネジ山を形成する。
【0021】
そして、図6に示すように、上記ブランク材5Aをほぼ逆さU字形に折り曲げてから、第1連接壁17と第2連接壁18との間に設けられている帯状部分5Bを上向きに湾曲させて、半円筒形のアーチ部27を得る。さらに、一対の側壁15,16の凹部25,26の表面を加工具30で押し潰しつつ肉部を凹部25,26の内縁側へ塑性流動させて張り出させるように塑性加工することにより、突片29を得る。また、二つの凹部25,26の曲率中心と一つのアーチ部27の曲率中心とを一致させる芯出しを行う。これにより、二つの凹部25,26と一つのアーチ部27とを組み合わせて作る孔状の空間28を、所定精度の円形の孔とする。
【0022】
この後、一対の側壁15,16に貫通孔19,19を形成するとともに、胴体5に熱処理(軟窒化、浸炭窒化、浸炭)を施してから、一対の側壁15,16の貫通孔19,19に対してローラ7を支軸10およびニードルローラ11を介して取り付ける。なお、上記熱処理により、ロッカシャフト2と摺接する二つの凹部25,26および一つのアーチ部27の耐焼付き性と耐摩耗性が向上されているが、少なくとも二つの凹部25,26および一つのアーチ部27の表面にPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)などの固体潤滑剤を被覆したり、ショットブラストやショットピーニングなどを施すようにしてもよい。
【0023】
以上説明したように、ロッカシャフト2の挿通部分について、従来例のスリーブを用いないようにしているから、部品点数の削減と取り付け作業の簡易化とを図ることができて、生産性の向上と製造コストの低減に貢献できるようになる。
【0024】
なお、本発明は上述した実施形態のみに限定されるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
【0025】
(1)図7から図12に本発明の他の実施形態を示している。この実施形態では、凹部25,26の内縁に対して、屈曲させて得た突片32を設けている。この場合、図11に示すように、ブランク材5Aを得る段階で、凹部25,26の底に矩形状の突片32を設けておき、この突片32を、図12に示すように、加工具30を用いて折り曲げるようにしている。このような突片32であれば、ロッカシャフト2を受ける面を、上記実施形態よりもさらに広くすることができる。
【0026】
(2)図示しないが、エンドピボッドタイプのロッカアームにも本発明を適用することができる。また、上記実施形態において、ロッカシャフト2の挿通部分以外の構成については特に限定されない。例えば図示しないが、バルブ4との当接部分についてアジャストスクリュー6を用いない構成としてもよい。また、ローラ7を支軸10に対してニードルローラ11を用いずに、直接、すきま嵌めにより外嵌させたり、あるいはすべり軸受を介して嵌合したりすることができる。
【0027】
【発明の効果】
本発明では、従来例のようなスリーブを用いないから、部品点数の削減と取り付け作業の簡易化とを図ることができて、生産性の向上と製造コストの低減に貢献できるようになる。
【0028】
しかも、一対の側壁に設けた二つの凹部でロッカシャフトを受けさせて、ロッカシャフトにかかる荷重をアーチ部にかかりにくくさせるようにすることによって胴体の剛性を確保しているから、耐荷重性に優れた構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るロッカアームを示す側面図
【図2】図1のロッカアームの分解斜視図
【図3】図1のロッカアームの上面図
【図4】図3の(4)−(4)線断面の矢視図
【図5】図1のロッカアーム胴体の製造過程で得るブランク材の形状を示す平面図
【図6】図1のロッカアーム胴体の凹部に突片を形成する様子で、図4に対応する図
【図7】本発明の他の実施形態に係るロッカアームを示す側面図
【図8】図7のロッカアームの分解斜視図
【図9】図7のロッカアームの上面図
【図10】図7の(9)−(9)線断面の矢視図
【図11】図7のロッカアーム胴体の製造過程で得るブランク材の形状を示す平面図
【図12】図7のロッカアーム胴体の凹部に突片を形成する様子で、図10に対応する図
【符号の説明】
1 ロッカアーム
2 ロッカシャフト
3 カム
4 バルブ
5 胴体
6 バルブアジャストスクリュー
7 ローラ
10 支軸
15,16 胴体の一対の側壁
17 胴体の第1連接壁
18 胴体の第2連接壁
25,26 側壁の凹部
27 アーチ部
28 孔状空間
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rocker arm used for an internal combustion engine (engine).
[0002]
[Prior art]
When the rocker arm body is a cast product, a through-hole extending in the entire width direction is formed in the body, and a rocker shaft installed in the cylinder head is directly inserted into the through-hole.
[0003]
On the other hand, when the body of the rocker arm is made of sheet metal for the purpose of reducing the overall weight and cost, a coaxial through hole is formed on a pair of opposing side walls of the body, and this through hole Sleeves are erected on each of them, and a rocker shaft is inserted through the inner periphery of the sleeve (see Patent Document 1). The sleeve is fixed by stamping the both axial end surfaces of the sleeve while the sleeve is fitted in the through hole of the body.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2001-3713 [0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above conventional example, it is necessary to use a sleeve separate from the body of the rocker arm, and it is necessary to perform embossing when fixing the sleeve to the body. There is room for improvement here.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The rocker arm of the present invention is supported by a rocker shaft provided in the cylinder head, and is tilted with the rocker shaft as a fulcrum by a cam provided in the cylinder head to open and close a valve provided in the cylinder head. and a top fuselage made of sheet metal which is connected with the respective connecting wall in the end parts longitudinally adjacent direction intermediate a pair of opposing side walls substantially parallel. A substantially U-shaped recess is provided in the middle in the longitudinal direction of the both side walls so as to open upward, and in the middle region in the width direction of the fuselage between the both side walls , there is an upward An arch portion curved in a semi-cylindrical shape so as to protrude to the other end is provided in a state of being spanned from one end side to the other end side of the opening portion of each recess. By combining these recesses and arch portions, the inner diameter dimension is set slightly larger than the outer diameter dimension of the rocker shaft, and a hole-like space penetrating in the width direction of the fuselage rotates the rocker shaft. It is made as an insertion part for direct insertion freely. Protruding pieces projecting toward the other side are provided on the inner edges of the respective recesses.
[0007]
In this configuration, the insertion portion of the rocker shaft is formed by the two recesses provided on the pair of side walls and the arch portion, and the sleeve as in the conventional example is not used.
[0009]
In this configuration, the receiving surface of the rocker shaft is made as wide as possible by the projecting piece provided on the inner edge of the recess, so that the posture of the body is stabilized and the load resistance is improved.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 6 show an embodiment of the present invention. In this embodiment, a center pivot type rocker arm 1 is taken as an example. The rocker arm 1 is supported by a rocker shaft 2 provided in the cylinder head at a longitudinal intermediate portion thereof, and is tilted about the rocker shaft 2 as a fulcrum by a cam 3 provided in the cylinder head. 4 is opened and closed.
[0011]
The rocker arm 1 includes a sheet metal body 5, a valve adjustment screw 6, and a roller 7.
[0012]
The body 5 is formed by bending a single metal plate into a substantially inverted U-shaped cross section, thereby forming a pair of opposed strip-like side walls 15 and 16, a first connecting wall 17 connecting one end side in the longitudinal direction, and a longitudinal direction. A second connecting wall 18 that connects the other end portion in the middle is provided. On the other end side in the longitudinal direction of the pair of side walls 15, 16, coaxial through holes 19, 19 are provided. The first connecting wall 17 is provided with a cylindrical bulging portion 20, and the cylindrical bulging portion 20 is provided with a screw hole.
[0013]
The adjusting screw 6 is brought into contact with the stem end of the valve 4 and is screwed onto the cylindrical bulged portion 20 and is in contact with the valve 4 by changing the screwing amount. (Valve clearance) is adjusted. The adjusting screw 6 is positioned and fixed with respect to the body 5 by screwing and attaching a nut 8 to a portion of the adjusting screw 6 protruding from the upper end of the cylindrical bulging portion 20.
[0014]
The roller 7 is rotatably provided at the other longitudinal end of the pair of side walls 15 and 16 of the body 5, and the cam 3 is brought into contact with the roller 7. That is, the roller 7 is supported via the plurality of needle rollers 11 with respect to the support shaft 10 installed in the through holes 19 and 19 of the pair of side walls 15 and 16.
[0015]
In this embodiment, an insertion portion for directly inserting the rocker shaft 2 in a freely rotatable manner is provided in the middle of the body 5 in the longitudinal direction, and without using a sleeve as in the conventional example. The plurality of semi-cylindrical portions are combined and not formed as a through-hole formed by simply penetrating the side walls 15 and 16. The said insertion part is demonstrated in detail below.
[0016]
At the middle in the longitudinal direction of the pair of side walls 15 and 16 of the body 5, substantially U-shaped recesses 25 and 26 are provided so as to open upward as viewed from the side. Further, an arch portion 27 is bridged between the first side wall 15 and the other side wall 16 with respect to the first connecting wall 17 and the second connecting wall 18. The arch portion 27 is curved in a semi-cylindrical shape so as to protrude upward, and each other from one end side of the opening portion of the recesses 25 and 26 between the one side wall 15 and the other side wall 16. It is arranged in a region reaching the end side.
[0017]
By combining such two concave portions 25 and 26 and one arch portion 27, the hole-like space 28 penetrating in the width direction of the body 5 is inserted through the rocker shaft 2 so as to be freely rotatable. It is made as a part. The hole-like space 28 is substantially circular when viewed from the side, and the inner diameter dimension thereof is set slightly larger than the outer diameter dimension of the rocker shaft 2.
[0018]
In addition, a protruding piece 29 is provided on the inner edge of the recesses 25 and 26 so as to project inward in the width direction, and the surface width of the recesses 25 and 26 is larger than the thickness of the pair of side walls 15 and 16 by the protruding piece 29. Is also getting bigger. By providing the projecting pieces 29, the surface that receives the rocker shaft 2 is made as wide as possible, whereby the posture of the body 5 is stabilized and the load resistance is enhanced.
[0019]
Next, the manufacturing procedure of the body 5 will be briefly described.
[0020]
First, as shown in FIG. 5, a single metal plate (for example, JIS standard SCM415 or SPCC) is punched to obtain a blank material 5A having a predetermined shape. Burring is performed on a predetermined region of the blank material 5A to form a cylindrical bulge portion 20, and a thread is formed in an inner hole of the cylindrical bulge portion 20.
[0021]
Then, as shown in FIG. 6, the blank material 5 </ b> A is bent into an approximately inverted U shape, and then the band-shaped portion 5 </ b> B provided between the first connecting wall 17 and the second connecting wall 18 is bent upward. Thus, the semi-cylindrical arch portion 27 is obtained. Further, the surface of the recesses 25 and 26 of the pair of side walls 15 and 16 is crushed by the processing tool 30 and plastically processed so that the meat part is plastically flowed and protruded toward the inner edge side of the recesses 25 and 26, thereby A piece 29 is obtained. Further, centering is performed so that the centers of curvature of the two concave portions 25 and 26 coincide with the center of curvature of one arch portion 27. Thereby, the hole-shaped space 28 formed by combining the two concave portions 25 and 26 and the one arch portion 27 is a circular hole having a predetermined accuracy.
[0022]
Thereafter, through holes 19 and 19 are formed in the pair of side walls 15 and 16, and heat treatment (soft nitriding, carbonitriding, and carburizing) is performed on the body 5, and then the through holes 19 and 19 in the pair of side walls 15 and 16 are performed. On the other hand, a roller 7 is attached via a support shaft 10 and a needle roller 11. The heat treatment improves the seizure resistance and wear resistance of the two concave portions 25 and 26 and the one arch portion 27 that are in sliding contact with the rocker shaft 2, but at least the two concave portions 25 and 26 and one arch portion are improved. The surface of the portion 27 may be coated with a solid lubricant such as PTFE (polytetrafluoroethylene), or may be shot blasted or shot peened.
[0023]
As described above, since the sleeve of the conventional example is not used for the insertion part of the rocker shaft 2, the number of parts can be reduced and the mounting work can be simplified, and the productivity can be improved. It will be possible to contribute to the reduction of manufacturing costs.
[0024]
In addition, this invention is not limited only to embodiment mentioned above, Various application and deformation | transformation can be considered.
[0025]
(1) FIGS. 7 to 12 show other embodiments of the present invention. In this embodiment, a projecting piece 32 obtained by bending is provided with respect to the inner edges of the recesses 25 and 26. In this case, as shown in FIG. 11, at the stage of obtaining the blank 5A, a rectangular protruding piece 32 is provided on the bottom of the recesses 25 and 26, and the protruding piece 32 is added as shown in FIG. The tool 30 is used for bending. If it is such a protrusion 32, the surface which receives the rocker shaft 2 can be made still wider than the said embodiment.
[0026]
(2) Although not shown, the present invention can also be applied to an end pivot type rocker arm. Moreover, in the said embodiment, about structures other than the insertion part of the rocker shaft 2, it does not specifically limit. For example, although not shown, a configuration in which the adjusting screw 6 is not used in the contact portion with the valve 4 may be employed. Further, the roller 7 can be directly fitted to the support shaft 10 by a clearance fit without using the needle roller 11 or can be fitted via a slide bearing.
[0027]
【The invention's effect】
In the present invention, since the sleeve as in the conventional example is not used, it is possible to reduce the number of parts and simplify the mounting work, and to contribute to the improvement of productivity and the reduction of manufacturing cost.
[0028]
In addition, since the rocker shaft is received by the two concave portions provided on the pair of side walls and the load applied to the rocker shaft is made difficult to be applied to the arch portion, the rigidity of the trunk is secured, so the load resistance is improved. An excellent structure can be obtained.
[Brief description of the drawings]
1 is a side view showing a rocker arm according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view of the rocker arm of FIG. 1. FIG. 3 is a top view of the rocker arm of FIG. FIG. 5 is a plan view showing the shape of the blank material obtained in the manufacturing process of the rocker arm fuselage of FIG. 1. FIG. 6 is a view of forming protrusions in the recesses of the rocker arm fuselage of FIG. 4 is a side view showing a rocker arm according to another embodiment of the present invention. FIG. 8 is an exploded perspective view of the rocker arm in FIG. 7. FIG. 9 is a top view of the rocker arm in FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line (9)-(9) in FIG. 7. FIG. 11 is a plan view showing the shape of a blank material obtained in the manufacturing process of the rocker arm body in FIG. 7. FIG. A figure corresponding to FIG.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rocker arm 2 Rocker shaft 3 Cam 4 Valve 5 Body 6 Valve adjustment screw 7 Roller 10 Support shafts 15, 16 A pair of side walls 17 of the body First connection wall 18 of the body Second connection walls 25, 26 of the body Side wall recess 27 Arch Part 28 hole-like space

Claims (1)

シリンダヘッドに設けられるロッカシャフトに支持されるとともに、前記シリンダヘッドに設けられるカムにより前記ロッカシャフトを支点として傾動させられて前記シリンダヘッドに設けられるバルブを開閉させるロッカアームであって、
ほぼ平行に対向する一対の側壁の長手方向中間に隣接する両側部分の上部をそれぞれ連接壁で連接した板金製の胴体を備え、
前記両側壁の長手方向中間に、ほぼU字形の凹部が上向きに開くように設けられており、また、前記両側壁間における前記胴体の幅方向中間領域において前記両連接壁の間に、上向きに突出するように半円筒形に湾曲されたアーチ部が前記各凹部の開口部分の一端側から他端側へ架け渡される状態で設けられており、
これら各凹部とアーチ部とを組み合わせることによって、その内径寸法が前記ロッカシャフトの外径寸法よりも若干大きく設定されて前記胴体の幅方向に貫通する孔状の空間が、前記ロッカシャフトを回動自在に直接挿通するための挿通部として作られており、
前記各凹部の内縁には、それぞれ相手側へ向けて張り出す突片が設けられている、ロッカアーム。
A rocker arm that is supported by a rocker shaft provided in the cylinder head and that is tilted about the rocker shaft by a cam provided in the cylinder head to open and close a valve provided in the cylinder head;
A body made of a sheet metal in which upper portions of both side portions adjacent to each other in the longitudinal direction of a pair of side walls opposed in parallel are connected by connecting walls, respectively .
A substantially U-shaped recess is provided in the middle in the longitudinal direction of the both side walls so as to open upward, and in the middle region in the width direction of the fuselage between the both side walls , between the two connecting walls, An arch portion curved in a semi-cylindrical shape so as to protrude is provided in a state of being spanned from one end side to the other end side of the opening portion of each recess,
By combining these recesses and arch portions, the inner diameter dimension is set slightly larger than the outer diameter dimension of the rocker shaft, and a hole-like space that penetrates in the width direction of the fuselage rotates the rocker shaft. It is made as an insertion part for direct insertion freely ,
A rocker arm , wherein an inner edge of each recess is provided with a projecting piece projecting toward the other side .
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