(57)【要約】アーム本体、軸、およびローラからなるロッカーアームであって、アーム本体は、金属板に絞り加工を施す事によりにより断面Ｕ字状に造られ、一対の側壁と、一対の側壁を連結する連結壁と、連結壁を貫通する開口部と、一対の側壁の亙いに整合する位置にそれぞれ通孔を有し、開口部の周縁は、第一の仕上金型を一対の側壁間側から前記開口部に向けて嵌挿することにより仕上げて形成されたものである。軸は、一対の通孔に嵌挿され一対の側壁間に掛け渡されている。ローラは、軸に回転自在に支持されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーム本体、軸、およびローラからなるロッカーアームであって、
（１）  アーム本体は、
（１ａ）金属板に絞り加工を施す事によりにより断面Ｕ字状に造られ、
（１ｂ）一対の側壁と、
（１ｃ）前記一対の側壁を連結する連結壁と、
（１ｄ）前記連結壁を貫通する開口部と、
（１ｅ）前記一対の側壁の亙いに整合する位置にそれぞれ通孔を有し、
（１ｆ）前記開口部の周縁は、第一の仕上金型を前記一対の側壁間側から前記開口部に向けて嵌挿することにより仕上げて形成されており、
（２）前記軸は、前記一対の通孔に嵌挿され、前記一対の側壁間に掛け渡され、（２）前記ローラは、前記軸に回転自在に支持されている、
ロッカーアーム。
【請求項２】
請求項１に記載したロッカーアームであって、前記開口部を囲むロッカーアーム部分を形成している前記一対の側壁の外端面は、第２の仕上金型で押圧することにより仕上げて形成されているロッカーアーム。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は内燃機関の動弁機構を構成するロッカーアームに係り、詳しくは、作動性および耐久性の向上や騒音の防止等を図る技術に関する。
背景技術
近年、内燃機関の動弁機構には、カムシャフトとのフリクションによる動力損失や接触面の摩耗を抑制するべく、カムローブに転接するローラを備えたローラ式のロッカーアームが採用されることが多くなっている。従来、ローラ式のロッカーアームには、鋳造品あるいは鍛造品のアーム本体が採用されていたが、動弁系の慣性質量の低減や製造コストの削減を実現するべく、特開平３−１７２５０６号公報や特開平７−１５０９０９号公報等に記載されたように、種々の鋼板プレス成形品のアーム本体が開発されている。
鋼板プレス成形品のアーム本体は、鋼板等を所定の形状に打ち抜いてブランクを得た後、このブランクをプレス金型により塑性変形させることにより、一対の側壁とこれら側壁を連結する連結壁とからなる略Ｕ字断面形状に成形する工程を経て製造される。アーム本体には、カムシャフト側にローラを露出させるための開口部が形成されるが、この開口部は、アーム本体のプレス成形後に打ち抜く方法と、ブランクの打ち抜き時に同時に打ち抜く方法とのどちらかにより形成されている。尚、ピボット軸が螺合するボスはアーム本体の成型時にバーリング加工により形成され、ローラのシャフトが圧入・嵌挿される貫通孔はアーム本体の成形後に穿設されることが一般的である。
ところで、プレス成形後のアーム本体に開口部を打抜加工する方法を採った場合、開口部を打ち抜くパンチの寸法設定の問題から、側壁の内側面に対して開口部の内周縁が多少なりとも段差として突出することが避けられなかった。その結果、エンジンの運転時に、ローラやその軸受（通常はニードル軸受）の端面が段差となった開口部の内周縁に干渉し、その円滑な回転が阻害されると共に、異常摩耗や騒音発生要因となる虞があった。一方、ローラ保持部の開口部端面には打ち抜き時にばりが生成されるが、このばりがアーム本体の内側に屈曲した場合、やはりローラやその軸受の端面が干渉する虞があった。
発明の開示
本発明は上記状況に鑑みなされたもので、作動性および耐久性の向上や騒音の防止等を図ったロッカーアームを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明では、
アーム本体、軸、およびローラからなるロッカーアームであって、（１）アーム本体は、
（１ａ）金属板に絞り加工を施す事によりにより断面Ｕ字状に造られ、
（１ｂ）一対の側壁と、
（１ｃ）前記一対の側壁を連結する連結壁と、
（１ｄ）前記連結壁を貫通する開口部と、
（１ｅ）前記一対の側壁の亙いに整合する位置にそれぞれ通孔を有し、
（１ｆ）前記開口部の周縁は、第一の仕上金型を前記一対の側壁間側から前記開口部に向けて嵌挿することにより仕上げて形成されており、
（２）前記軸は、前記一対の通孔に嵌挿され、前記一対の側壁間に掛け渡され、
（３）前記ローラは、前記軸に回転自在に支持されている、
ロッカーアームを提供する。
本発明によれば、例えば、両側壁の内側面間の距離と同一あるいは若干大きい幅を有する仕上金型を用いることにより、側壁の内側面と開口部の内周縁との段差が消滅する。
また，本発明の前記ロッカーアームにおいて、前記開口部を囲むロッカーアーム部分を形成している前記一対の側壁の外端面は、第２の仕上金型で押圧することにより仕上げて形成されることが好ましい。
本発明のこの好ましい態様によれば、ローラ保持部の開口部を囲むロッカーアーム部分を形成している前記側壁の外端面に生成されたばりは、第２の仕上金型に押圧されることにより押し潰されて消滅する。
発明の実施の形態
以下、本発明をＯＨＣエンジンに使用される外支点型のロッカーアームに適用した一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は実施形態に係る動弁系の要部縦断面図であり、図２は図１中の拡大Ａ−Ａ断面図である。
これらの図に示したように、本実施形態の動弁系は、タイミングベルト等を介して図示しないクランクシャフトに駆動されるカムシャフト１と、シリンダヘッドに形成されたピボット受３を支点に揺動するロッカーアーム５と、ロッカーアーム５の自由端に当接して上下に駆動されるバルブ７とから構成されている。
ロッカーアーム５は、冷間圧延鋼板等を素材とするプレス成形品のアーム本体１１と、アーム本体１１の一端（基端）に螺着されたピボット軸１３と、アーム本体１１の略中央部に位置してカムシャフト１のカムローブ１ａに転接するローラ１５とを主要構成部材としている。ピボット軸１３は、ロッカーアーム５に形成されたボス１７にねじ込まれた後、ロックナット１９による緩み止めがなされている。また、ローラ１５は、ニードル軸受２１を介して、アーム本体１１に圧入されたローラピン２３に回転自在に外嵌している。
図３はアーム本体１１の斜視図である。この図に示したように、アーム本体１１は、一対の側壁３１，３３と、これら側壁３１，３３を連結する連結壁３５とからなる断面Ｕ字形状を呈している。アーム本体１１は、その略中央部にローラピン２３が嵌挿される貫通孔３７を有するローラ保持部３９が形成されると共に、ローラ保持部３９の連結壁３５にはローラ１５の上部を露出させるべく矩形の開口部４１が形成されている。また、基端には、ピボット軸１３が螺合する雌ねじ４３が形成されている。
以下、アーム本体１１の製造工程を述べる。
本実施形態の場合、作業者は、先ず鋼板を図示しないパンチにより打ち抜き、図４に示すブランク５１を得る。次に、作業者は、ブランク５１を図示しない絞り金型により絞り加工（１回または複数回）し、図５にその斜視を示すように、ローラ保持部３９が上方に突出した一次ワーク５３を得る。この際、ボス１７はバーリングにより形成される。次に、作業者は、一次ワーク５３におけるローラ保持部３９の連結壁３５を図示しないパンチにより打ち抜いて開口部４１を形成し、図６にその斜視を示す二次ワーク５５を得る。二次ワークにおいては、開口部４１の内周縁５７が側壁３１，３３に対してフランジ状に突出している。
次に、作業者は、図７に示したように、二次ワーク５５を外型６１にセットし、下方から第１仕上金型６３を嵌挿させる。本実施形態の場合、第１仕上金型６３は、両側壁３１，３３の内側間隔に対して若干幅広または両側壁３１，３３の内側間隔と同一寸法に形成されている。これにより、開口部４１の内周縁５７が曲げ起こされ（塑性加工）またはせん断され、ローラ保持部３９における側壁３１，３３の内側面と面一になり、同時に側壁３１，３３の内側面もしごかれてより平滑となり、図８，図９に示した三次ワーク６５が得られる。
次に、作業者は、図１０に示したように、三次ワーク６５の上面に第２仕上金型７１を押しつけ、開口部４１の打抜時に生成された微細なばり７３を押し潰して消滅させ、四次ワーク（図示せず）を得る。尚、この際に側壁３１，３３の変形を防止するべく、三次ワーク６５を外型６１と第１仕上金型６３との間（あるいは、別種の治具内）にセットしておくことが望ましい。
次に、作業者は、四次ワークに対して、図示しないパンチやタップによる加工を行い、貫通孔３７と雌ねじ４３とを有するアーム本体１１（図１）を完成させる。
本実施形態では、アーム本体１１をこのような工程で製造したことにより、ローラ保持部３９において側壁３１，３３と開口部４１の内周縁５７との間に段差が無くかつ平滑な平面を得ることができた。その結果、摩擦抵抗を低減しローラ１５の回転が極めて円滑となると同時に、長期に亘る使用が行われても、ローラ１５やニードル軸受２１の端面が摩耗したり、ローラ１５の回転による騒音が発生することがなくなった。
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態は、本発明を外支点型のロッカーアームに適用したものであるが、内支点型のロッカーアームにも適用可能である。また、ピボットにラッシュアジャスタを採用した動弁系においては、調整式のピボット軸が不要となるため、アーム本体の基端にピボット突起を一体的に形成することができる。その他、アーム本体の具体的な形状および製造工程を始め、動弁機構の具体的構成についても、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
以上述べたように、本発明によれば、
アーム本体、軸、およびローラからなるロッカーアームであって、アーム本体は、金属板に絞り加工を施す事によりにより断面Ｕ字状に造られ、一対の側壁と、前記一対の側壁を連結する連結壁と、前記連結壁を貫通する開口部と、前記一対の側壁の亙いに整合する位置にそれぞれ通孔を有し、前記開口部の周縁は、第一の仕上金型を前記一対の側壁間側から前記開口部に向けて嵌挿することにより仕上げて形成されており、前記軸は、前記一対の通孔に嵌挿され、前記一対の側壁間に掛け渡され、前記ローラは、前記軸に回転自在に支持されているものとしたため、側壁の内側面と開口部の内周縁との段差が消滅し、ローラの回転が円滑となると同時に、長期に亘る使用が行われても、ローラやニードル軸受の端面が摩耗したり、ローラの回転による騒音が発生することがなくなる。
また、本発明の好ましい態様によれば、本発明の前記ロッカーアームにおいて、前記開口部を囲むロッカーアーム部分を形成している前記一対の側壁の外端面は、第２の仕上金型で押圧することにより仕上げて形成されているので、ローラ保持部の開口部を囲むロッカーアーム部分を形成している側壁の外端面に生成されたばりは、第２の仕上金型に押圧されることにより押し潰されて消滅し、ばりのアーム本体内側への屈曲に起因するローラやその軸受の端面との干渉がなくなる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の実施形態に係る動弁系を示す要部縦断面図である。
図２は、図１中の拡大Ａ−Ａ断面図である。
図３は、アーム本体の斜視図である。
図４は、ブランクの平面図である。
図５は、一次ワークの斜視図である。
図６は、二次ワークの斜視図である。
図７は、三次ワークの製造工程を示す図である。
図８は、三次ワークの縦断面図である。
図９は、三次ワークの斜視図である。
図１０は、四次ワークの製造工程を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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