JPH1150814A - 動弁用プッシュロッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】アッパーエンドとロッド部の嵌入固定部位にお
いて、塑性変形部を設けることによって、嵌入固定部位
の密着性を良くして嵌合強度を高くすると共に、カシメ
後のアッパーエンドの端面とパイプの端面との当接を維
持できて破損を防止できる耐久性の高い動弁用プッシュ
ロッドを提供する。 【解決手段】ロッカーアームのアジャスタを受ける受け
皿部と固定部からなるアッパーエンドを、一端側にタペ
ットへの係合部を持つロッド部の筒状端部に嵌入固定す
る動弁用プッシュロッドを、前記固定部の外周に凹部を
設けると共に、前記筒状端部の前記凹部に対向する位置
に、他の部分より変形し易い塑性変形部を設けて、該塑
性変形部を前記凹部に向けて押圧変形して嵌入固定して
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の吸気弁
や排気弁を開閉する動弁機構における、カムの動きをロ
ッカーアームに伝達する動弁用プッシュロッドに関する
ものであり、詳細には、動弁用プッシュロッドの一端に
設けられるアッパーエンドとロッド部との固定部位の改
良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンなどの内燃機関にお
いて、吸気弁や排気弁の開閉に、カムを用いた動弁機構
が用いられており、カムの配置により、オバーヘッドバ
ルブ（ＯＨＶ）方式とオーバーヘッドカムシャフト（Ｏ
ＨＣ）方式等がある。このＯＨＶ方式では、図３に示す
ように、クランクシャフトからタイミングギヤ若しくは
タイミングチェーンによってカムシャフトを回し、カム
３の回転によって、タペット２を介して動弁用プッシュ
ロッド１を押し上げる。この動きがアジャスタ７を介し
て、ロッカーシャフト４ｃ回りに揺動するロッカーアー
ム４に伝えられる。

【０００３】そして、２弁式エンジンの場合にはこのロ
ッカーアーム４により、また、４弁式エンジンの場合に
は図３に示したブリッジ５を介して、吸気弁や排気弁の
バルブ６を押し下げて開弁する。また、カム３が更に回
転して、動弁用プッシュロッド１から力が伝達されなく
なると、バルブスプリング７の付勢力により、バルブ６
は元の位置に戻り閉弁するように構成されている。

【０００４】この動弁用プッシュロッド１は、カム３の
動きをロッカーアーム４を介してバルブ６に伝える働き
をしており、軽量でかつ高い剛性を持つことが要求さ
れ、図４に示すように、ロッカーアーム４のアジャスタ
７に係合する一端側に、当たり面を皿形に形成した受け
皿部11ａと固定部11ｂとからなるアッパーエンド11を設
け、また、タペット２に係合する他端側に、当たり面を
球形に形成したボール部（タペットへの係合部）12を設
けて、炭素鋼管等で形成されたパイプ状のロッド部10で
連結した構造が採用されている。

【０００５】この動弁用プッシュロッド１は、図５に示
すように、金属パイプで形成したロッド部10の端部10ｂ
に、外周面にリング状の凹部９を形成したアッパーエン
ド11を、他端部にボール部12をそれぞれ挿入してカシメ
て嵌入固定して製作している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近、
エンジンの高出力化と排気ガス規制に対応するために、
吸気、排気の際の抵抗を低減して、新気の充填効率を向
上させるために、一つのシリンダに対して吸気弁２個と
排気弁２個の４弁を設けた４弁式のエンジンを採用する
ことが行われている。

【０００７】この４弁式エンジンの場合では、一本の動
弁用プッシュロッド１で、二本のバルブ（吸気弁あるい
は排気弁）６を作動することになるので、従来の２弁式
エンジンの場合に比較して、動弁用プッシュロッド１に
加わる力は約２倍になる。そのため、アッパーエンド11
側の嵌入固定部位21が緩んで破損に至るという問題があ
る。

【０００８】即ち、従来のカシメ工法では、図５（ａ）
に示すように、凹部９を有するアッパーエンド11を動弁
用プッシュロッド１のロッド部10の筒状端部10ｂに、数
十μｍの締代で挿入した後、外側からカシメ具20により
カシメ力Ｋで押圧変形して嵌入固定している。しかし、
動弁用プッシュロッド１のロッド部10の剛性は、バルブ
６を開弁するための繰り返し発生する駆動力Ｆに耐える
ために強くする必要があり、そのため、嵌入固定部位21
のパイプ10の凹部９に臨む筒状端部10ｂのカシメ部分10
ａの変形量が不十分になりやすく、図５に示すように浮
きぎみで密着不十分となり、筒状端部10ｂとアッパーエ
ンド11の固定部11ｂとの接合力が低下する。

【０００９】そして、更に、カシメを行った際に、図５
（ｂ）に示するように、凹部９に臨む筒状端部10ｂのカ
シメ部分10ａが塑性変形して窪むが、カシメ部分10ａの
剛性が強いと塑性変形量が不十分になり、筒状端部10ｂ
の端面Ａ部分が凹部９側に引っ張られて、アッパーエン
ド11側の受け皿部11ａの端面Ｄと離れてその間に微小の
隙間Ｌが発生する。

【００１０】この隙間Ｌが発生すると、バルブ６を開弁
するために、ロッド部10の軸方向に加わる駆動力Ｆを、
ロッド部10の端面Ａでは受け持つことができなくなるの
で、この駆動力Ｆを締代部Ｂと凹部９のエッジＣに当接
する部分だけで受け持つことになり、この嵌入固定部位
21が駆動力Ｆに耐えられなくなり、微少の動きを発生
し、やがて、軸方向のガタや回転方向のガタとなり、破
損に至る。

【００１１】本発明は、上述の問題を解決するためにな
されたものであり、その目的は、アッパーエンドとロッ
ド部の嵌入固定部位において、塑性変形部を設けること
によって、嵌入固定部位の密着性を良くして嵌合強度を
高くすると共に、カシメ後のアッパーエンドの受け皿部
の端面とロッド部の端面との当接を維持できて破損を防
止できる耐久性の高い動弁用プッシュロッドを提供する
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するための動弁用プッシュロッドは、ロッカーアームの
アジャスタを受ける受け皿部と固定部からなるアッパー
エンドを、一端側にタペットへの係合部を持つロッド部
の筒状端部に嵌入固定する動弁用プッシュロッドにおい
て、前記固定部の外周に凹部を設けると共に、前記筒状
端部の前記凹部に対向する位置に、他の部分より変形し
易い塑性変形部を設けて、該塑性変形部を前記凹部に向
けて押圧変形して嵌入固定して形成するように構成した
ものであり、嵌入固定部位の密着性を良くして嵌合強度
を強くすると共に、カシメ後もアッパーエンドの端面と
ロッド部の端面との当接を維持することができる。

【００１３】更に、前記塑性変形部は、嵌入固定部位に
細い切り欠き溝であるスリットを設けて容易に形成する
ことができるので、製造コストを低く抑えながら、耐久
性の高い動弁用プッシュロッドを提供することができ
る。この塑性変形部は、前記したようにスリットを設け
て形成してもよいが、薄肉部を設けても、溝孔、小溝孔
群、貫通穴や貫通小穴群を設けて形成してもよい。即
ち、カシメ部分の筒状端部の凹部に対向する部分の塑性
変形量を増加できるようにパイプの部分的な剛性を弱く
して塑性変形し易くすればよく、機械的、構造的なもの
の他に、局部的に熱処理して金属組成を局所的に変化さ
せてもよい。また、含浸処理等の処理を行って剛性を高
めるロッド部であれば、局部的にこの処理を行わない
で、塑性変形部を形成してもよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施の形態を説明する。動弁用プッシュロッド１は、炭素
鋼管などで形成され、図３、図４に示すように、ロッカ
ーアーム４のアジャスタ７が当接し、受け皿部11ａと固
定部11ｂとからなるアッパーエンド11を、カム３によっ
て動くタペット２に当接するボール部（タペットへの係
合部）12を一端側に有したロッド部10の筒状端部10ｂに
嵌入固定して形成される。

【００１５】本発明に係る動弁用プッシュロッド１は、
図１（ａ）に示すように、アッパーエンド11の固定部11
ｂとロッド部10の筒状端部10ｂの嵌入固定部位21におい
て、内側となる固定部11ｂの外周の一部または全周に凹
部９を設け、更に、ロッド部10の筒状端部10ｂの凹部９
に対向する位置に、ロッド部10の他の部分より変形し易
い塑性変形部８を形成する。

【００１６】そして、この塑性変形部８を凹部９に向け
てカシメ力Ｋで押圧変形して、固定部11ｂを筒状端部10
ｂに固定する。この時に、図１（ｂ）に示すように、塑
性変形部８が塑性変形して延びて凹部９に嵌入して密着
すると共に、筒状端部10ｂの端面Ａは凹部９側に移動せ
ずにアッパーエンド11の受け皿部11ａの端面Ｄと当接を
維持する。

【００１７】この塑性変形部８は、図１に示すように筒
状端部10ｂにスリット８ａを設けたり、図２（ａ）に示
すように筒状端部10ｂの肉厚を薄くした薄肉部８ｂを形
成したり、図２（ｂ）に示すように複数の小溝孔８ｃを
形成したり、あるいは、複数の貫通する小穴を形成した
りして設けることができる。また、各凹部９に対向する
位置に単一の溝孔や貫通穴を設けて形成してもよい。

【００１８】要するに、筒状端部10ｂのカシメ部分10ａ
に剛性の弱く、塑性変形し易い部分、即ち塑性変形部８
を形成し、押圧変形（カシメ）時にこの部分８を塑性変
形させて、凹部９に嵌入させ易いように構成できればよ
い。これらの凹部９やスリット８ａ等は、筒状端部10ｂ
の円周方向には全周に渡って形成しても、数カ所に分け
て形成してもよい。また、筒状端部10ｂの軸方向に関し
ては、凹部９に重なるカシメ部分10ａの全部に設けてよ
いが、所望の強度が得られればよく、筒状端部10ｂの端
面Ａ側の凹部９に対向するカシメ部分10ａの一列のみに
対して設けてもよい。

【００１９】以上の構成による動弁用プッシュロッド１
においては、アッパーエンド11をロッド部10に嵌入し、
剛性の弱くなったこの塑性変形部８を含めたカシメ部分
10ａをカシメて押圧変形させて、筒状端部10ｂを固定部
11ｂの凹部９に密着させる。この時に、スリット８ａな
どで形成された塑性変形部８は剛性が弱く形成されてい
るために、塑性変形して延びるので、カシメ後の筒状端
部10ｂの弾性変形で発生するスプリングバック量を大幅
に減らすことができる。そのため、筒状端部10ｂの端面
Ａをアッパーエンド11側の受け皿部11ａの端面Ｄに当接
したままに維持することができ、隙間Ｌが発生すること
を防止できる。

【００２０】また、凹部９に対しても塑性変形部８によ
って筒状端部10ｂの塑性変形量が大きくなり、筒状端部
10ｂのカシメ部位10ａが凹部９に十分に密着するので、
この部分による嵌合強度もアップする。従って、以上の
ような構成によれば、凹部９に重なるカシメ部分10ａに
塑性変形部９を設けて、押圧変形の際に延びを発生させ
て、動弁用プッシュエンド１の端面Ａとアッパーエンド
11の受け皿部11ａの端面Ｄとの当接を維持できて、隙間
Ｌの発生を防止できると共に、凹部９への密着性を良く
できるので、嵌合強度を向上できる。

【００２１】通常は、上記したようにアッパーエンド11
の固定部11ｂをロッド部10の筒状端部10ｂの内側に嵌合
するので、凹部９をアッパーエンド11の固定部11ｂの外
周側に、また、塑性変形部８を筒状端部10に設ける。し
かし、場合によっては、アッパーエンド11の固定部11ｂ
をパイプ状に形成し、ロッド部10をパイプや棒で形成し
て固定部10ｂに挿入して嵌合してもよく、この場合に
は、凹部９はロッド部10の端部側に、塑性変形部８はア
ッパーエンド11側に設ける。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、動弁用
プッシュロッドのアッパーエンドの固定部とロッドの筒
状端部との嵌入固定部位において、固定部の外周にカシ
メ用の凹部を設けると共に、ロッド部の筒状端部の凹部
に対向する嵌入固定部位に塑性変形部を設けたので、押
圧変形時に凹部に嵌入する部分の延びを大きくすること
ができる。

【００２３】従って、ロッド部とアッパーエンドとの嵌
入固定部位の密着性を向上できると共に、アッパーエン
ドの受け皿部の端面とロッド部の端面との当接を維持で
きるので、嵌合強度を高くすることができ、動弁用プッ
シュロッドの耐久性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプッシュロッドのアッパーエンド
との嵌合部を示す部分側断面図で、（ａ）は押圧変形前
で、（ｂ）は押圧変形後である。

【図２】本発明に係る他の実施の形態のロッドの端部を
示す部分側断面図で、（ａ）は薄肉部による塑性変形部
を、（ｂ）は複数の小溝穴による塑性変形部を示す。

【図３】内燃機関の動弁機構の模式図である。

【図４】プッシュロッドの一部断面を含む側面図であ
る。

【図５】従来技術に係るプッシュロッドのアッパーエン
ドとの嵌合部を示す部分側断面図で、（ａ）は押圧変形
前で、（ｂ）は押圧変形後である。

【符号の説明】

１ 動弁用プッシュロッド ２ タペット ３
カム ４ ロッカーアーム ５ ブリッジ ６
バルブ ７ アジャスタ ８ 塑性変形部 ８
ａ スリット ８ｂ 薄肉部 ８ｃ 小溝穴 ９
凹部 10 ロッド（パイプ） 10ａ カシメ部分 10
ｂ 筒状端部 11 アッパーエンド 11ａ 受け皿部 11
ｂ 固定部 12 ボール部（タペットへの係合部） 20
カシメ具 21 嵌入固定部位

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロッカーアームのアジャスタを受ける受
   け皿部と固定部からなるアッパーエンドを、一端側にタ
   ペットへの係合部を持つロッド部の筒状端部に嵌入固定
   する動弁用プッシュロッドにおいて、前記固定部の外周
   に凹部を設けると共に、前記筒状端部の前記凹部に対向
   する位置に、他の部分より変形し易い塑性変形部を設け
   て、該塑性変形部を前記凹部に向けて押圧変形して嵌入
   固定した動弁用プッシュロッド。
2. 【請求項２】 前記塑性変形部をスリットを設けて形成
   した請求項１記載の動弁用プッシュロッド。