(57)【要約】【課題】逆さＵ字形に屈曲された板金製の胴体５を有するロッカアーム１において、スリーブを用いる従来例の不具合を解消したうえで、胴体５の形状精度を高める。【解決手段】胴体５における一対の側壁１５，１６の所定領域に、孔を同軸とした円筒形の膨出部２０，２１をロッカシャフト２の挿通部として設けている。これにより、従来例のスリーブが省略できる。しかも、一対の側壁１５，１６において円筒形膨出部２２，２３よりも連接壁１７寄りの領域に、互いに近づくよう内向きに張り出された内向き屈曲部２５を設け、内向き屈曲部２５の内面２５ａを円筒形膨出部２２，２３の先端面に対して面一にしている。これにより、胴体５をほぼ逆さＵ字形に屈曲する型曲げ工程において、胴体５の連接壁１７と一対の側壁１５，１６との角部をほぼ直角に屈曲しやすくなる。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドに設けられるロッカシャフトに傾動自在に支持されるロッカアームであって、
板金製の胴体を備え、この胴体は、ほぼ平行に対向する一対の側壁と、その少なくとも長手方向一端側の上部を連接する連接壁とを有し、
前記一対の側壁の長手方向中間または長手方向他端側に、絞り加工により互いに向き合う方向に膨出するとともに同軸となる孔を有する円筒形の膨出部が前記ロッカシャフトの挿通部として設けられており、
かつ、前記一対の側壁において前記円筒形膨出部よりも前記連接壁寄りの領域に、互いに近づくよう内向きに張り出された内向き屈曲部が設けられているとともに、この内向き屈曲部の内面が、前記円筒形膨出部の先端面に対して面一に設定されている、ロッカアーム。
【請求項２】
前記一対の側壁において前記円筒形膨出部よりも下側の領域に、互いに近づくよう内向きに張り出された内向き屈曲部が設けられており、この内向き屈曲部の内面が、前記円筒形膨出部の先端面に対して面一に設定されている、請求項１のロッカアーム。
【請求項３】
ほぼ平行に対向する一対の側壁と、その少なくとも長手方向一端側の上部を連接する連接壁とを有するとともに、前記一対の側壁の長手方向中間または長手方向他端側に、絞り加工により互いに向き合う方向に膨出するとともに同軸となる孔を有する円筒形の膨出部が前記ロッカシャフトの挿通部として設けられ、かつ、前記一対の側壁において前記円筒形膨出部よりも前記連接壁寄りの領域に、互いに近づくよう内向きに張り出された内向き屈曲部が設けられているとともに、この内向き屈曲部の内面が、前記円筒形膨出部の先端面に対して面一に設定されている板金製のロッカアーム胴体を製造する方法であって、
一枚の金属板を所定形状に打ち抜くとともに前記連接壁とする第１領域と前記一対の側壁とする第２、第３領域とを段違いで平行な形状にしたブランク材を作るブランク工程と、
前記第２、第３領域に、前記第１領域において凸となる側の面とほぼ面一にさせる向きに円筒形の膨出部を作る絞り工程と、
前記ブランク材をほぼ逆さＵ字形に屈曲することにより上記一対の側壁と連接壁とを得る型曲げ工程とを含み、
前記型曲げ工程は、長方体形状とされかつ上面の幅寸法が前記ブランク材の第１領域の幅寸法よりも小さく設定された内側金型と、幅寸法が完成後の胴体における一対の側壁間の幅寸法を見込んで設定された凹部を有するとともにこの凹部の底面に完成後の胴体における連接壁の幅寸法を見込んで設定された溝が設けられた外側金型とを用いるもので、かつ、前記内側金型の上面に、前記ブランク材の第１領域において凸となる側の面の中間部分を載せておいて、前記内側金型と前記外側金型とを型合わせすることにより、外側金型でブランク材の第２、第３領域を下向きに倒すように徐々に折り曲げ、最終段階において、外側金型の溝における底部分でブランク材の第１領域の中間を内側金型の上面に対して押しつけると同時に、外側金型の溝における開口側角部でブランク材の第１領域の幅方向両端部分を内側金型の側面に対して押しつけて、上記完成状態の胴体を得る、ロッカアーム胴体の製造方法。
【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（エンジン）に用いられるロッカアーム、およびロッカアーム胴体の製造方法に関する。
【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（ブッシュとも言う）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、前記スリーブは、胴体の貫通孔に嵌入された状態で、軸方向両端面が打刻かしめされることにより、胴体に抜け止め固定される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−００３７１３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。
【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傾動自在に支持されるもので、板金製の胴体を備え、この胴体は、ほぼ平行に対向する一対の側壁と、その少なくとも長手方向一端側の上部を連接する連接壁とを有し、前記一対の側壁の長手方向中間または長手方向他端側に、絞り加工により互いに向き合う方向に膨出するとともに同軸となる孔を有する円筒形の膨出部が前記ロッカシャフトの挿通部として設けられており、かつ、前記一対の側壁において前記円筒形膨出部よりも前記連接壁寄りの領域に、互いに近づくよう内向きに張り出された内向き屈曲部が設けられているとともに、この内向き屈曲部の内面が、前記円筒形膨出部の先端面に対して面一に設定されている。
【０００７】
なお、上記板金製の胴体とは、一枚の金属板をプレス技術により打ち抜いたり、型曲げしたりすることによって製作されるもののことを言う。
【０００８】
この場合、一対の側壁に対してロッカシャフトの挿通部として円筒形膨出部を設けているから、従来例のスリーブを省略できるようになる。しかも、このように従来例のスリーブを省略するために、一対の側壁の内面に円筒形膨出部を設けた形状にしても、一対の側壁の付け根側に前記円筒形膨出部の先端面と面一となる内向き屈曲部を設けた形状にしているから、胴体を逆さＵ字形に屈曲して一対の側壁と連接壁とを得る型曲げ工程において、この工程で用いる金型に対して一対の側壁の内向き屈曲部と円筒形膨出部とを均等に押しつけることができるようになる。これにより、連接壁と一対の側壁との角部を丸くだれさせずに、ほぼ直角に精度よく屈曲できるようになる。
【０００９】
なお、上記一対の側壁において前記円筒形膨出部よりも下側の領域に、互いに近づくよう内向きに張り出された内向き屈曲部を設け、この内向き屈曲部の内面を、前記円筒形膨出部の先端面に対して面一に設定することができる。
【００１０】
この場合、上記胴体の型曲げ工程において、この工程で用いる金型に対して一対の側壁の内側全体をほぼ均等に押圧させることができるようになるので、胴体の形状精度をさらに高めるうえで有利となる。
【００１１】
本発明のロッカアーム胴体の製造方法は、ほぼ平行に対向する一対の側壁と、その少なくとも長手方向一端側の上部を連接する連接壁とを有するとともに、前記一対の側壁の長手方向中間または長手方向他端側に、絞り加工により互いに向き合う方向に膨出するとともに同軸となる孔を有する円筒形の膨出部が前記ロッカシャフトの挿通部として設けられ、かつ、前記一対の側壁において前記円筒形膨出部よりも前記連接壁寄りの領域に、互いに近づくよう内向きに張り出された内向き屈曲部が設けられているとともに、この内向き屈曲部の内面が、前記円筒形膨出部の先端面に対して面一に設定されている板金製のロッカアーム胴体を製造する方法であって、一枚の金属板を所定形状に打ち抜くとともに前記連接壁とする第１領域と前記一対の側壁とする第２、第３領域とを段違いで平行な形状にしたブランク材を作るブランク工程と、前記第２、第３領域に、前記第１領域において凸となる側の面とほぼ面一にさせる向きに円筒形の膨出部を作る絞り工程と、前記ブランク材をほぼ逆さＵ字形に屈曲することにより上記一対の側壁と連接壁とを得る型曲げ工程とを含み、前記型曲げ工程は、長方体形状とされかつ上面の幅寸法が前記ブランク材の第１領域の幅寸法よりも小さく設定された内側金型と、幅寸法が完成後の胴体における一対の側壁間の幅寸法を見込んで設定された凹部を有するとともにこの凹部の底面に完成後の胴体における連接壁の幅寸法を見込んで設定された溝が設けられた外側金型とを用いるもので、かつ、前記内側金型の上面に、前記ブランク材の第１領域において凸となる側の面の中間部分を載せておいて、前記内側金型と前記外側金型とを型合わせすることにより、外側金型でブランク材の第２、第３領域を下向きに倒すように徐々に折り曲げ、最終段階において、外側金型の溝における底部分でブランク材の第１領域の中間を内側金型の上面に対して押しつけると同時に、外側金型の溝における開口側角部でブランク材の第１領域の幅方向両端部分を内側金型の側面に対して押しつけて、上記完成状態の胴体を得る。
【００１２】
この場合、型曲げ工程では、前記第１領域において、外側金型の溝における開口側角部で押圧された部分が、上述した内向き屈曲部となる。しかも、型曲げ工程において、ブランク材の屈曲起点付近を内側金型と外側金型とで挟む形で加圧させるようにして、内向き屈曲部を形成しているので、一対の側壁と連接壁との角部を角張るように屈曲できるようになるとともに、胴体の連接壁に対して一対の側壁をほぼ直角に屈曲できるようになる。このように、上述したスリーブレスの形状でありながら、胴体の各部の寸法精度や形状精度を高めることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１から図８に本発明の実施形態１を示している。この実施形態１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に傾動自在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。
【００１４】
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。
【００１５】
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、その長手方向一端から他端側の途中までを連接する連接壁１７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、連接壁１７の長手方向一端側には、下向きに膨出する円筒形膨出部２０が設けられている。この円筒形膨出部２０にはねじ孔が設けられている。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
そして、上記胴体５の一対の側壁１５，１６においてロッカシャフト２の挿通予定領域に、絞り加工により互いに向き合う方向に膨出するとともに同軸となる孔を有する円筒形の膨出部２２，２３がロッカシャフト２の挿通部として設けられている。この各円筒形膨出部２２，２３の孔に対してロッカシャフト２が相対回動自在に直接挿通される。
【００１９】
さらに、一対の側壁１５，１６において円筒形膨出部２２，２３よりも連接壁１７寄りの領域に、互いに近づくよう内向きに張り出された内向き屈曲部２５が設けられている。この内向き屈曲部２５の内面２５ａは、円筒形膨出部２２，２３の先端面に対して面一に設定されている。これにより、一対の側壁１５，１６が、板厚方向に段差がつけられた形状になっている。
【００２０】
次に、上述した胴体５の製造手順を簡単に説明する。
【００２１】
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には、連接壁１７にする第１領域５Ｂと一対の側壁１５，１６にする第２、第３領域５Ｃ，５Ｄとを段違いで平行な形状にしている。そして、図６に示すように、上記ブランク材５Ａにプレス絞り加工（バーリング加工）を施して円筒形膨出部２０，２２，２３を形成し、このうち所定の円筒形膨出部２０の内孔にネジ山を形成する。
【００２２】
このブランク材５Ａをプレス型曲げ加工によりほぼ逆さＵ字形に屈曲してから、一対の側壁１５，１６に設けてある円筒形膨出部２２，２３の芯出しを行う他、一対の側壁１５，１６に貫通孔１９，１９を形成する。前記ブランク材５Ａの型曲げ工程については後で詳細に説明する。この後、胴体５に熱処理（軟窒化、浸炭窒化、浸炭）を施してから、前記貫通孔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。
【００２３】
この実施形態１のように、従来例のスリーブを省略するために、一対の側壁１５，１６の内側に円筒形膨出部２２，２３を設けていると、上記ブランク材５Ａの型曲げ工程において、一対の側壁１５，１６において連接壁１７寄りの内面を、型曲げに用いる金型に対して押しつけることができなくなって浮いた状態になるので、連接壁１７と一対の側壁１５，１６との角部が丸くだれやすくなり、連接壁１７の幅寸法や、一対の側壁１５，１６が外向きに開いたような形になって一対の側壁１５，１６を連接壁１７に対して直角に屈曲できにくくなるなど、胴体５の形状精度が低下しやすくなる。
【００２４】
そこで、この実施形態１では、上記型曲げ工程について、図７および図８に示すように、内側金型３０および外側金型３１と、ブランク材５Ａとの相対位置を工夫している。
【００２５】
上記内側金型３０は、長方体形状とされており、その上面の幅寸法は、ブランク材５Ａの中央平坦部５Ｂの幅寸法よりも小さく設定されている。また、上記外側金型３１については、凹部３１ａが設けられており、この凹部３１ａの底面にはさらに凹部３１ａよりも幅狭な溝３１ｂが設けられている。この凹部３１ａの開口幅は、完成後の胴体５における一対の側壁１５，１６間の幅寸法を見込んで設定されており、また、溝３１ｂの開口幅は、完成後の胴体５における連接壁１７の幅寸法を見込んで設定されている。これら内側金型３０と外側金型３１は、単一のブロックとしてもよいし、あるいは複数のブロックを組み合わせて構成してもよい。
【００２６】
そして、図７に示すように、断面ほぼ長方形の内側金型３０の上面にブランク材５Ａの中央平坦部５Ｂを載せておいて、例えば外側金型３１と内側金型３０とを、図８に示すように、型合わせすることにより、ブランク材５Ａをほぼ逆さＵ字形に型曲げするのである。
【００２７】
この型曲げ工程では、外側金型３１がブランク材５Ａの第２、第３領域５Ｃ，５Ｄを下向きに倒すように徐々に折り曲げ、最終段階において、外側金型３１の溝３１ｂにおける底部分でブランク材５Ａの第１領域５Ｂの幅方向中間部分を内側金型３０の上面に対して押しつけると同時に、外側金型３１の溝３１ｂにおける開口側角部でブランク材５Ａの第１領域５Ｂの幅方向両端部分を内側金型３０の側面に対して押しつけるようにしている。ここで、第１領域５Ｂにおいて、外側金型３１の溝３１ｂにおける開口側角部で押圧された部分が、上述した内向き屈曲部２５とされる。
【００２８】
このように、ブランク材５Ａをほぼ逆さＵ字形に型曲げする際に、ブランク材５Ａの屈曲起点付近を内側金型３０と外側金型３１とで挟む形で加圧させるようにして、内向き屈曲部２５を形成しているので、一対の側壁１５，１６と連接壁１７との角部を角張るように屈曲できるようになるとともに、胴体５の連接壁１７に対して一対の側壁１５，１６をほぼ直角に屈曲できるようになる。したがって、連接壁１７の幅寸法や、連接壁１７に対する一対の側壁１５，１６の直角度など、胴体５の形状精度を高めることができる。しかも、一対の側壁１５，１６が屈折した断面を多く持つことになるので、強度を高めるうえで有利となる。
【００２９】
以上説明したように、この実施形態１では、一対の側壁１５，１６に円筒形膨出部２２，２３を設けて、この二つの円筒形膨出部２２，２３に対してロッカシャフト２を挿通させる構造にしているから、従来例のスリーブを省略することができて、部品点数、組立工数を削減できる。しかも、スリーブレスとするために一対の側壁１５，１６の内面に円筒形膨出部２２，２３を設けていても、一対の側壁１５，１６の付け根側に内向き屈曲部２５を設けた形状にすることによって、胴体５の型曲げ工程において、一対の側壁１５，１６と連接壁１７との角部を角張るように屈曲できるようにしているから、胴体５の各部の寸法精度や形状精度を高めることができる。
【００３０】
図９から図１６に本発明の実施形態２を示している。この実施形態２では、上記実施形態１の構成に加えて、一対の側壁１５，１６において円筒形膨出部２２，２３よりも下側の領域にも、互いに近づくよう内向きに張り出された内向き屈曲部２６を設けている。この内向き屈曲部２６の内面は、円筒形膨出部２２，２３の先端面に対して面一に設定されている。
【００３１】
この場合、ブランク材５Ａを得る際に、このブランク材５Ａには、図１３に示すように、連接壁１７にする第１領域５Ｂと一対の側壁１５，１６にする第２、第３領域５Ｃ，５Ｄとを段違いで平行な形状にしているだけでなく、さらに、第２、第３領域５Ｃ，５Ｄの端部にも段差をつけた形状にしている。この第２、第３領域５Ｃ，５Ｄの端部に形成した段差が、内向き屈曲部２６とされる。
【００３２】
このようなブランク材５Ａの型曲げ工程については、図１５および図１６に示すように、上記実施形態と同じ内側金型３０および外側金型３１を用いる。この場合、型曲げ工程の最終段階で一対の側壁１５，１６の内側全体を内側金型３０の側面に対してほぼ均等に押圧できるようになる。なお、ブランク材５Ａの第１領域５Ｂにおいて、外側金型３１の溝３１ｂにおける開口側角部で押圧された部分に、内向き屈曲部２５が形成される点は、上記実施形態１と同様である。
【００３３】
この実施形態２のように、一対の側壁１５，１６の付け根側と下端側とに対して、内向き屈曲部２５，２６を形成していれば、型曲げ工程の最終段階で一対の側壁１５，１６の内側全体を内側金型３０の側面に対してほぼ均等に押圧することができるようになるので、連接壁１７の幅寸法や、連接壁１７に対する一対の側壁１５，１６の直角度など、胴体５の形状精度を上記実施形態１よりもさらに高めることができる。しかも、一対の側壁１５，１６が屈折した断面を上記実施形態１よりもさらに多く持つことになるので、強度を一層高めるうえで有利となる。
【００３４】
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。例えば、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。
【００３５】
【発明の効果】
本発明に係るロッカアームでは、ロッカシャフトを挿通するためのスリーブを省略して生産性の向上と製造コストの低減を図ったうえで、胴体の連接壁の幅寸法や連接壁に対する一対の側壁の直角度など、胴体の形状精度を高めることができる。したがって、本発明では、安価で信頼性の高いロッカアームを提供できる。
【００３６】
また、本発明のロッカアーム胴体の製造方法は、ロッカシャフトを挿通するためのスリーブを省略したうえで形状精度の高いロッカアーム胴体を、簡単なプレス加工でもって製造することができ、量産性の向上ならびにコストの低減に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１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斜視図
【図６】図５のブランク材に円筒形膨出部を形成した状態を示す斜視図
【図７】図６のブランク材の型曲げセット状態を示す図
【図８】図６のブランク材の型曲げ最終段階を示す図で、図４に対応する図
【図９】本発明の実施形態２に係るロッカアームを示す側面図
【図１０】図９のロッカアームの分解斜視図
【図１１】図９のロッカアームの上面図
【図１２】図１１の（１２）−（１２）線断面の矢視図
【図１３】図８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斜視図
【図１４】図１３のブランク材に円筒形膨出部を形成した状態を示す斜視図
【図１５】図１４のブランク材の型曲げセット状態を示す図
【図１６】図１４のブランク材の型曲げ最終段階を示す図で、図１２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      アジャストスクリュー
７      ローラ
１５，１６      胴体の一対の側壁
１７      胴体の連接壁
２０，２１      側壁の円筒形膨出部
２５      内向き屈曲部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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