(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムにより傾動させられてシリンダヘッドに設けられたバルブを開閉動作させるロッカアームであって、
一枚の金属板をほぼＵ字形に屈曲して帯状の一対の対向する側壁およびそれらを連接する連接壁を設けてなる板金製の胴体を有し、
この胴体の連接壁の板厚が、その周辺を平板の状態で端面から挟む形態で加圧圧縮されることによって増厚されていて、この連接壁の下面に陥没する逆さ凹形のバルブ嵌入部が形成されている、ことを特徴とするロッカアーム。
【請求項２】
請求項１に記載のロッカアームにおいて、
前記連接壁の増厚は、金属板の片面側を膨出させた形態とされている、ことを特徴とするロッカアーム。
【請求項３】
請求項１または２に記載のロッカアームにおいて、
前記一対の側壁の長手方向中間に、カムが当接されるローラが前記連接壁の長手方向中間に設けられる貫通孔から部分的に突出する状態で支軸を介して回転可能に支持されている、ことを特徴とするロッカアーム。
【請求項４】
所要形状に打ち抜いた一枚の金属板は、そのバルブ嵌入部の形成予定領域において対向する二辺に、前記領域の増厚化のために潰される予定の張出片が設けられており、
前記金属板においてバルブ嵌入部の形成予定領域の前記両張出片を端面から挟む形態で加圧圧縮することによって潰し、それに伴い塑性流動する肉部を前記領域に寄せ集めて板厚を増厚させる工程と、
前記領域の片面をプレス加工により陥没させることにより逆さ凹形のバルブ嵌入部を得る工程と、
前記金属板においてバルブ嵌入部を設けた領域に対してその両側部分を前記バルブ嵌入部の陥没方向と同方向に立ち上げる形態に屈曲させることにより一対の側壁を得る工程とを含む、ことを特徴とするロッカアーム胴体の製造方法。
【請求項５】
所要形状に打ち抜いた一枚の金属板においてバルブ嵌入部の形成予定領域の周辺を端面から挟む形態で加圧圧縮することによって潰し、それに伴い塑性流動する肉部を前記領域に寄せ集めて板厚を増厚させる工程と、
前記領域の片面をプレス加工により陥没させることにより逆さ凹形のバルブ嵌入部を得る工程と、
前記金属板においてバルブ嵌入部を設けた領域に対してその両側部分を前記バルブ嵌入部の陥没方向と同方向に立ち上げる形態に屈曲させることにより一対の側壁を得る工程とを含み、
前記増厚工程では、金属板の片面側を膨出させる形態とされるものである、ことを特徴とす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、カムにより傾動させられてシリンダヘッドに設けられたバルブを開閉動作させるロッカアームに係り、特に板金製の胴体を有するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のロッカアームとして、例えば特開平４−２５９６１１号公報に示すようなものが知られている。
【０００３】
このロッカアームは、長手方向一端側を支点としてカムにより傾動させられてバルブを開閉動作させるエンドピボットタイプと呼ばれるものであり、胴体にローラを取り付けた構造になっている。
【０００４】
胴体は、一枚の金属板を断面ほぼＵ字形に屈曲形成することにより一対の対向する側壁とそれらの長手方向両端にそれらを連接する連接壁とを設けており、長手方向一端側の連接壁にバルブの上端が嵌入されるバルブ嵌入部を、また、長手方向他端側の連接壁にシリンダヘッドに設置されるピボット部の上端が嵌入されるピボット受けをそれぞれ設けている。
【０００５】
ローラは、胴体における２つの連接壁の間に設けられる貫通孔から一部を突出させる状態で胴体における一対の側壁に対して支軸を介して回転可能に支持されている。
【０００６】
この従来例では、胴体のバルブ嵌入部について、胴体を断面ほぼＵ字形とする型曲げ処理を施してから、胴体の一方の連接壁を、一対の側壁の上下方向途中位置まで押し上げて、端面から見て逆さＭ字形とする型曲げ処理を施すことにより、得ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来例では、胴体のバルブ嵌入部について、逆さＭ字形に屈曲させる無理な型曲げ処理を施すことにより得ているため、例えば図６（ａ）ないし（ｃ）に示すように、一対の側壁５１，５２と連接壁５３との屈曲部分の外表面に強度低下の原因となるひび割れや形状精度低下の原因となるひけが発生しやすいといった不具合が指摘される。ちなみに、ひけは、バルブ嵌入部５０の幅寸法Ｗをばらつかせるなど、不良品発生率の増加につながる。
【０００８】
これに対して、本願出願人は、連接壁５３に対して他の領域の肉部を寄せ集めて増厚しておいて、この増厚した連接壁５３の下面を陥没させて逆さ凹形のバルブ嵌入部５０を形成することを考えている。例えば、一対の側壁５１，５２の内面を加圧圧縮させて薄肉にし、それに伴う塑性流動肉部を連接壁５３に寄せ集めることを考えたが、その場合、側壁５１，５２の板厚が薄くなるので、剛性が低下するおそれがある。このような剛性低下を避けるには、胴体の母材とする金属板について板厚の大きいものを使用するか、あるいはロッカアーム胴体の仕上がり形状を設計変更するといった対策が必要になる。ちなみに、前者の対策では、重量増加を余儀なくされ、また、後者の対策では、設計変更のためのコストが嵩むことになる。ここに改良の余地がある。
【０００９】
このような事情に鑑み、本発明は、ロッカアームにおいて、製造過程での欠陥発生を回避できる形状としながら、重量増加や仕上がり形状の設計変更を回避できる形状とすることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るロッカアームは、カムにより傾動させられてシリンダヘッドに設けられたバルブを開閉動作させるロッカアームであって、一枚の金属板をほぼＵ字形に屈曲して帯状の一対の対向する側壁およびそれらを連接する連接壁を設けてなる板金製の胴体を有し、この胴体の連接壁の板厚が、その周辺を平板の状態で端面から挟む形態で加圧圧縮されることによって増厚されていて、この連接壁の下面に陥没する逆さ凹形のバルブ嵌入部が形成されている。
本発明に係るロッカアームは、好ましくは、前記連接壁の増厚は、金属板の片面側を膨出させた形態とされている。
【００１１】
この構成では、胴体のバルブ嵌入部について、増厚しておいて陥没させることにより得るような構造にしているから、従来例の型曲げ処理で発生していたひび割れやひけといった欠陥が発生せずに済むようになるうえ、バルブ嵌入部の幅寸法を高精度に管理できるようになる。また、連接壁を増厚するにあたって、用意する金属板として、その連接壁周辺の外形寸法などを予め大きく設定しておくことで対処できるから、従来例で説明したように側壁形成予定領域を板厚方向に圧縮させて薄肉とする場合に起こり得る剛性低下を回避できるようになる他、増厚時の肉寄せ量の増減に対応しやすくなる点で有利となる。
【００１２】
本発明に係るロッカアームは、好ましくは、前記一対の側壁の長手方向中間に、カムが当接されるローラが前記連接壁の長手方向中間に設けられる貫通孔から部分的に突出する状態で支軸を介して回転可能に支持されるものとしている。
【００１３】
この構成では、ロッカアームについて胴体とローラとを有する構成に限定しているだけで、胴体におけるバルブ嵌入部についての特徴構成は上記第１の発明と同様である。
【００１４】
本発明に係る第１のロッカアーム胴体の製造方法は、所要形状に打ち抜いた一枚の金属板は、そのバルブ嵌入部の形成予定領域において対向する二辺に、前記領域の増厚化のために潰される予定の張出片が設けられており、前記金属板においてバルブ嵌入部の形成予定領域の前記両張出片を端面から挟む形態で加圧圧縮することによって潰し、それに伴い塑性流動する肉部を前記領域に寄せ集めて板厚を増厚させる工程と、前記領域の片面をプレス加工により陥没させることにより逆さ凹形のバルブ嵌入部を得る工程と、前記金属板においてバルブ嵌入部を設けた領域に対してその両側部分を前記バルブ嵌入部の陥没方向と同方向に立ち上げる形態に屈曲させることにより一対の側壁を得る工程とを含む。
【００１７】
この構成では、バルブ嵌入部を増厚処理と陥没処理とで形成する形態であるから、従来例の型曲げ処理で発生していたひび割れやひけといった欠陥が発生せずに済むようになるうえ、バルブ嵌入部の幅寸法を高精度に管理できるようになる。また、バルブ嵌入部の形成予定領域を増厚するにあたって、当該領域に設ける張出片を潰す形態にしているから、ロッカアーム胴体の仕上がり状態を安定とするうえで有利となる。
【００１８】
本発明に係る第１のロッカアーム胴体の製造方法は、所要形状に打ち抜いた一枚の金属板においてバルブ嵌入部の形成予定領域の周辺を端面から挟む形態で加圧圧縮することによって潰し、それに伴い塑性流動する肉部を前記領域に寄せ集めて板厚を増厚させる工程と、前記領域の片面をプレス加工により陥没させることにより逆さ凹形のバルブ嵌入部を得る工程と、前記金属板においてバルブ嵌入部を設けた領域に対してその両側部分を前記バルブ嵌入部の陥没方向と同方向に立ち上げる形態に屈曲させることにより一対の側壁を得る工程とを含み、前記増厚工程では、金属板の片面側を膨出させる形態とされるものとしている。
【００１９】
この構成では、増厚後に増厚領域を陥没する過程において、逆さ凹形のバルブ嵌入部の天井面を位置決めしやすくなる。というのは、増厚する連接壁の非膨出面を基準位置としてバルブ嵌入部を形成するときの陥没深さを特定できるようになるからである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００２１】
図１ないし図５に本発明の一実施形態を示している。図１は、ロッカアームの側面図、図２は、ロッカアームの分解斜視図、図３は、ロッカアームの平面図、図４は、ロッカアームをバルブ嵌入部側から見た端面図、図５は、ロッカアーム胴体の製作手順を示す図である。
【００２２】
図例のロッカアーム１は、ラッシュアジャスタ２で支持される長手方向一端側を支点としてカム３により傾動させられてバルブ４を開閉動作させるエンドピボットタイプと呼ばれるものであり、胴体５とローラ６との２つの要素から構成されている。
【００２３】
胴体５は、一枚の金属板をプレス加工で断面ほぼＵ字形に型曲げ処理することにより、一対の対向する側壁７，８と２つの連接壁９，１０とを設け、長手方向一端側の連接壁９にバルブ４の上端を受ける逆さ凹形のバルブ嵌入部１１を設け、また、長手方向他端側の連接壁１０にラッシュアジャスタ２の上端を受ける半球凸形のピボット受け１２を設けている。
【００２４】
ローラ６は、胴体５における２つの連接壁９，１０間に設けられる貫通孔１３から一部を突出させる状態で胴体５における一対の側壁７，８に対して支軸１４および複数のニードルローラ１５を介して回転可能に支持されている。
【００２５】
この実施形態では、胴体５の製造方法の特にバルブ嵌入部１１の形状ならびにそれを形成する工程に特徴がある。以下において、胴体５の製造方法を詳細に説明する。
【００２６】
まず、一枚の金属板Ａをプレス加工で型抜き処理を行うことにより図５（ａ）に示すような外形とする。このとき、所要領域に貫通孔１３と支軸１４の挿通孔１６，１６とを形成しておくとともに、後の増厚工程において潰す予定の張出片１７，１７を形成しておく。
【００２７】
そして、前記金属板Ａにおいてバルブ嵌入部１１の形成予定領域Ａ１を増厚させる。つまり、前述の領域Ａ１と連接する２つの張出片１７，１７を、その端面から挟む形態で加圧圧縮することにより図５（ｂ）に示すように潰し、それに伴い塑性流動する肉部を図５（ｃ）に示すように前記領域Ａ１に寄せ集めて、そこの板厚を厚くする（増厚処理）。このとき、図示しないが、前記領域Ａ１の上面を金型で押さえておくことにより、領域Ａ１をその下面側へのみ膨出させるようにしている。
【００２８】
次いで、金属板Ａの長手方向他端側の連接壁１０に上向きに突出する半球凸形のピボット受け１２をプレス加工による絞り処理を行うことにより得る。なお、このピボット受け１２の形成工程は、下記するバルブ嵌入部１１の形成工程や金属板Ａの型曲げ工程の後で行うようにしてもよい。
【００２９】
この後、先に板厚を厚くした領域Ａ１に対して、図５（ｄ）に示すように、２つの金型Ｂ，Ｃを用いたプレス加工で半打ち抜き処理を行うことにより、上向きに陥没する逆さ凹形のバルブ嵌入部１１を形成する。なお、このバルブ嵌入部１１の天井面は、半円弧形に湾曲されていて、ここの形状は下側の金型Ｃの端面形状から転写されて形成される。
【００３０】
このようにした金属板Ａの両側部分Ａ２，Ａ２を、図５（ｅ）に示すような金型Ｄを用いたプレス加工で型曲げ処理を行うことにより、図５（ａ）の一点鎖線に沿ってほぼＵ字形に折り曲げる。これにより、一対の側壁７，８と連接壁９，１０とを得る。ここでは、金型Ｄを金属板Ａにあてがうにあたって、ピボット受け１２の両側に金型Ｄを装着する余裕隙間がなくなる場合を考慮して、金属板Ａにおいて側壁７，８となりうる領域Ａ２，Ａ２のうちピボット受け１２の両側を薄肉としている。
【００３１】
ところで、上述した挿通孔１６の形成処理は、両側壁７，８の型曲げ処理後に行うようにしてもよいし、また、ピボット受け１２の形成処理は、両側壁７，８の型曲げ処理後に行うようにしてもよい。
【００３２】
以上説明したように、バルブ嵌入部１１について、一方の連接壁９を増厚させておいて逆さ凹形に陥没させる半打ち抜き処理により得るようにしているから、従来例で提示した無理な型曲げ処理において問題となっていたひび割れやひけなどの欠陥が発生せずに済むなど、欠陥に起因する強度や形状精度のばらつきを無くせるようになる。これにより、胴体５の製造歩留まりを向上できるようになるなど、生産性の向上ならびに製造コストの低減に貢献できるようになる。さらに、バルブ嵌入部１１の内面は、半打ち抜き処理に伴う剪断によって得られるから、その幅寸法Ｗをより高精度に管理できるようになり、当該バルブ嵌入部１１によるバルブ４の操作性が安定するなど、バルブ４の動作安定性の向上に貢献できるようになる。
【００３３】
また、上記実施形態では、金属板Ａに本来不要な張出片１７，１７を設けておいて、この張出片１７，１７を潰して一方の連接壁９を増厚させるようにしているから、例えば従来例で説明したように側壁形成予定領域を板厚方向で圧縮させて薄肉とする場合に起こり得る剛性低下を避けることができる。そのために、従来例のように板厚の厚い金属板Ａを用いずに済むとともに、ロッカアーム１の胴体５の仕上がり形状を設計変更せずに済む点で有利となる他、張出片１７，１７の大きさを調整することにより増厚時の肉寄せ量の増減に対応しやすくなるから、設計自由度を拡大できるようになる点で有利となる。
【００３４】
また、上記実施形態では、増厚工程について、一方の連接壁９の片面側のみを膨出させるようにしているから、この連接壁９の片面を陥没して逆さ凹形のバルブ嵌入部１１を形成する過程において、バルブ嵌入部１１の天井面を位置決めしやすくなる。というのは、増厚する連接壁９の非膨出面を基準位置としてバルブ嵌入部１１を形成するときの陥没深さを特定できるようになるからである。
【００３５】
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。
（１）  上記実施形態において、連接壁９を増厚するために、金属板Ａにおいて連接壁９となりうる領域Ａ１の周囲の対向する二辺のみに張出片１７，１７を設けているが、図示しないが、さらに前記領域Ａ１の両側の側壁形成予定領域Ａ２，Ａ２にも張出片を設けるようにし、すべての張出片を４方向から加圧圧縮させることにより増厚させるようにしてもよい。
（２）  上記実施形態において、ローラ６を支軸１３に対して複数のニードルローラ１４を介して支持させているが、このニードルローラ１４を用いずにすべり接触により回転支持させることができる。つまりローラ６を支軸１３に対してすきま嵌めにより直接外嵌させたり、あるいは図示しないが、ブッシュなどのすべり軸受を介して嵌合したりすることができる。
（３)  上記実施形態では、エンドピボットタイプのロッカアーム１を例示したが、図示しないが、センターピボット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。
【００３６】
【発明の効果】
本発明では、胴体のバルブ嵌入部について、従来例で提示した無理な型曲げ処理において問題となっていたひび割れやひけなどの欠陥が発生せずに済み、欠陥に起因する強度や形状精度のばらつきを無くせるようになる。これにより、ロッカアーム胴体の製造歩留まりを向上できるようになるなど、生産性の向上ならびに製造コストの低減に貢献できるようになる。しかも、バルブ嵌入部の内面の幅寸法を高精度に管理できるようになるから、当該バルブ嵌入部によるバルブの操作性が安定するなど、バルブの動作安定性の向上に貢献できるようになる。
【００３７】
また、本発明では、胴体の連接壁を増厚するときの圧縮形態を工夫しているから、従来例で説明したように金属板における側壁の形成予定領域を板厚方向に圧縮させて薄肉とする場合において発生する剛性低下を回避できるようになる。そのため、従来例のように板厚の厚い金属板を用いずに済むとともに、ロッカアーム胴体の仕上がり形状を設計変更せずに済む点で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のロッカアームの側面図
【図２】同実施形態のロッカアームの分解斜視図
【図３】ロッカアームの平面図
【図４】ロッカアームをバルブ嵌入部側から見た端面図
【図５】ロッカアーム胴体の製作手順を示す図
【図６】従来例の不具合を指摘するための説明図
【符号の説明】
１      ロッカアーム
２      ラッシュアジャスタ
３      カム
４      バルブ
５      ロッカアームの胴体
６      ロッカアームのローラ
７      胴体の一方の側壁
８      胴体の他方の側壁
９      胴体の一方の連接壁
１０      胴体の他方の連接壁
１１      バルブ嵌入部
１２      ピボット受け
１４      ローラの支軸
【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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