JPS6214323Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は一端に内燃機関の開閉弁を押圧するア
ジヤステイングスクリユーが調節可能に螺合され
他端にカム面に衝接するロツカーアームパツドを
具備してなるロツカーアームに関する。

従来かかるロツカーアームは鋳鉄またはアルミ
ニウム合金により製作されている。しかし鋳鉄製
ロツカーアームはその素材の比重量が大きいため
重量が過大となり易く、換言すれば重量当りの強
度および剛性において必ずしも満足なものではな
い。特に、内燃機関の重量を低減して機関搭載車
輛の燃費特性を向上せんとするときに問題とな
る。一方アルミニウム合金製ロツカーアームでは
カムと衝接するロツカーアームパツド部に耐摩耗
性の大きい材料からなるパツド部材を一体的に固
定する必要があるが、アルミニウム合金は約700
℃の温度で鋳造するためにこの鋳込み温度により
パッド部材が軟化し変質する欠点がある。更にま
たアルミニウム合金製ロツカーアームではアジヤ
ステイングスクリユーナツトの螺合部の損傷陥没
を防止するためのアジヤステイングスクリユーの
締付けに細心の注意が必要であつた。加えて従来
のロツカーアームではロツカーアーム自体に潤滑
機能がないためロツカーシヤフト外周面のロツカ
ーアーム摺動部に軸方向に延びるＵ字断面の油溝
を穿ち油穴と連通せしめて油膜が切れないように
する必要があり、上述の軽量化の困難さとにより
高速運転時の特性が不十分になることがある。

かかる対策としてロツカーアームを繊維強化樹
脂，例えば高剛性炭素繊維強化樹脂とすることに
より比強度および比剛性がともに向上し、従来の
鋳鉄製ロツカーアームの約1/4，そしてアルミニ
ウム合金製ロツカーアームの約3/5の重量とでき
る。このようにロツカーアームを軽量化できるこ
とによつて、ロツカーシヤフトのまわりに揺動運
動するロツカーアームの等価慣性重量が減少し、
ロツカーアームの慣性力が低下し、従つてロツカ
ーアームにより作動される動弁系の性能が向上し
高速運転が可能となる。また、バルブロツカアー
ムおよびバルブスプリングは質量，ばね系であ
り、それらの特性で定まる回転数で共振してロツ
カーアームにジヤンプ，バウンスを発生しバルブ
ロツカーアームに通常の２〜３倍の応力が作用す
ることがあり、このため強度上バルブロツカーア
ームに大きな余裕率をもたせ重量増加をまねいて
いた。しかしロツカーアームの慣性質量が減らせ
るとジヤンプやバウンス時にバルブロツカーアー
ムにかかる応力を減少でき、強度面から余裕率を
減らせ、更に軽量化が可能である。

本考案はかかる形式のバルブロツカーアームで
あり、アジヤストスクリユの雌ねじ部材としてア
ルミ，鋼等の金属，またはセラミツクを埋め込み
繊維強化樹脂に雌ねじを加工する場合に比べ加工
性および強度の不足を防止している。この場合
に、繊維強化樹脂の硬化前に無垢のまたは下穴加
工した雌ねじ部材を挿入しておき硬化後に雌ねじ
部を加工する。ここに雌ねじ部材は、楕円形若し
くは多角形断面または円柱若しくは角柱表面に多
数の突起を形成した非真円断面形状としてねじ加
工時およびねじ締め付け時に回転しないようにし
ている。また雌ねじ部材のナツト座面には大きな
締め付け力がかかるためナツト座面がロツカーア
ームから陥没し脱落することを防止するべく雌ね
じ部材の軸方向中間部を削り込み両端部にフラン
ジを形成する。

本考案の実施例に示すように、ロツカーアーム
パツドをロツカーアーム本体と同じく炭素繊維強
化樹脂により一体に構成するのではなく、
JISG4403に規定される高速度鋼SKH9もしくは
JISG4404に規定される熱間加工用合金工具鋼
SKD61のような鉄鋼系合金製パツド材またはセ
ラミツク製パッド材を一体的に締結固定すること
が好ましい。後者の構成とすることによつてカム
シヤフトとの摺動面の耐摩耗性および耐スカツフ
イング性を高めることができ好ましい。

以下図面を参照して本考案の実施例を説明す
る。第１図および第２図において、ロツカーアー
ム１はロツカーシヤフト６に揺動可能に嵌合され
ている。なおロツカーシヤフト６には小径の油孔
７を穿設している。図中右端に形成されたロツカ
ーアームパッド部材３が機関に回転可能に設けら
れたカム（図示せず）に衝接しそのカムプロフイ
ルに応じてロツカーアーム１をロツカーシヤフト
６まわりに揺動せしめる。この揺動によりロツカ
ーアーム１の図中左端に一体的に締結固定した炭
素鋼製アジヤステイングスクリユー雌ねじ部材４
の雌ねじ５に長さ調節可能に螺合固定したアジヤ
ステイングスクリユーによつて内燃機関の吸気弁
または排気弁等のバルブリフタ（図示せず）を押
圧せしめて開閉弁の開閉を行わせる。

本実施例のロツカーアーム１の本体は高剛性炭
素繊維を強化材とし体積百分率で40％乃至50％の
エポキシ、ポリエステル、ポリイミドまたはポリ
アミド等の樹脂と混合し、かつこの炭素繊維をロ
ツカーアーム１の本体の長手方向軸線に対して±
45゜の方向に配向したプリプレグ積層板を、第１
図においてロツカーアーム１の左右両端間に延在
するよう重ねてある。

アジヤステイングスクリユー雌ねじ部材４は円
筒の両側面４ａをカツトした金属またはセラミツ
クインサートからなり、その長さ方向中間部４ｂ
をカツトされて上下部にフランジ４ｃを形成され
ている。このインサートを炭素繊維強化樹脂の硬
化前に挿入し樹脂硬化後にねじ加工する。上述の
如く雌ねじ部材が両側面をカツトした形状とされ
ることによりねじ加工時およびアジヤステイング
スクリユ締結時の雌ねじ部材４の回転が防止され
また雌ねじ部材にフランジを形成しているのでロ
ツカーアームとの密着を高めかつその脱落を防止
できる。

ロツカーアームパツド部材３は鉄鋼系の合金，
例えば高速度鋼SKH９の焼入焼戻熱処理したも
のまたは型用鋼SKD６１の焼入焼戻し熱処理し
たもの、からなり、第１図に示すようにカムに衝
接する平坦部３ａおよび該平坦部から突出した取
付部３ｂからなり、取付部３ｂをプリプレグ積層
板中に埋込み加圧成形して硬化させ一体的に締結
固定している。

上述したロツカーアームをガソリンエンジン実
機台上の高速連続耐久試験に供したところ、軸受
部の焼付きもなくその摩耗量は従来品の約1/2で
あつた。またアジヤステイングスクリユ雌ねじ部
材の座面陥没もなく、タペツトクリアランスも極
めて安定していた。更にパツド部の焼付，スカツ
フイングもなく摩耗も小さく良好な運転状態であ
つた。

なお、ロツカーシヤフトとの軸受は、炭素繊維
を円周方向に丸め円筒状の炭素繊維強化樹脂とな
し、この軸受を所定長さに切断後にロツカーアー
ム１本体と一体となるよう組合せ形成してもよ
い。

第３図および第４図に示す実施例ではアジヤス
テイングスクリユ螺合用雌ねじ部材４のフランジ
部４ｃを正方形断面としてその回転を防止するよ
うにしている。その他の構成は第１図および第２
図に示した実施例と同じである。

雌ねじ部材４の回転を防止する方策として第５
図に示すようにその周面に多数の突起４ｄを形成
してもよい。

本考案によりバルブロツカーアームが軽量化で
きて慣性重量が減少するので機関を高速回転させ
ることができしかも高速回転時のロツカーアーム
のカムプロフイル追従性がよくなりエンジン性能
が向上できる。そして軽量化により共振時にバル
ブロツカーアームに作用する応力が小さくなり安
全率（余裕率）を小さくとれ更に軽量化が可能と
なる。また本考案ではアジヤステイングスクリユ
螺合用雌ねじ部材が非真円断面形状でかつその軸
方向両端にフランジを形成した脱落や回転をしな
い形状であるので、接着剤や止めねじを必要とせ
ず部品点数を減少でき、しかもその脱落、回転等
の不都合を生じない。さらにロツカーアーム本体
を構成する炭素繊維は、その長手方向軸線に対し
て傾斜させかつ交差するよう配向してあるので、
この炭素繊維がロツカーアームにかかる剪断力の
作用方向に対して交差して位置することになりロ
ツカーアームの耐剪断力特性が向上するものとな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るオーバヘツドカムエンジ
ンのバルブロツカーアームの正面断面図、第２図
は第１図の平面図、第３図は他の実施例の正面断
面図、第４図は第３図の雌ねじ部材の平面図、第
５図は他の雌ねじ部材の正面図で図中右半分は断
面図としている。 １……ロツカーアーム、３……ロツカーアーム
パツド部材、４……アジヤステイングスクリユ雌
ねじ部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関の開閉弁を押圧するアジヤステイグス
   クリユを調節可能に螺合する雌ねじ部材を一端に
   取付け、カム面に衝接するロツカーアームパツド
   を他端に設けてなり、繊維により強化された樹脂
   により製作されているバルブロツカーアームにお
   いて、炭素繊維を強化材としこれを前記ロツカー
   アームの本体の長手方向に対し所定の角度をもつ
   て傾斜させかつ交差するよう配向させたプリプレ
   グ積層板を前記ロツカーアームの左右両端間に延
   在するように重ねることによつて、前記ロツカー
   アーム本体を構成し、前記雌ねじ部材を非真円断
   面形状となしかつその軸方向両端にフランジを形
   成したことを特徴とする繊維強化樹脂バルブロツ
   カーアーム。