CN1589364A - 具有板金制摇臂的凸轮随动件 - Google Patents

Abstract

1对侧壁部(4)的外侧面(17)彼此之间的间隔，以塑性变形时的伸出量不同为起因而相互不平行。在使用时，负载从上述外侧面(17)之间的间隔的狭小侧向宽大侧施加到上述枢轴(3)上。在上述枢轴(3)的两端面的外周缘部上形成的铆接部(13a)在上述外侧面(17)彼此之间的间隔狭小侧的半部上形成。因此，在支承负载的一侧，上述枢轴(3)的两端部的外周面和通孔(11)的内周面相互接触。因此，在该接触面，可以充分地支承该负载，无论是否跨越长时期使用，都可防止在枢轴(3)的两端的支撑部上产生相对于1对侧壁部(4)的松旷。

Description

具有板金制摇臂的凸轮随动件

技术领域

本发明涉及对具有通过对金属板进行冲压加工制造的板金制摇臂的凸轮随动件的改良。

背景技术

在往复式发动机(往复活塞式发动机)中，除一部分的2循环发动机外，都设置有与曲轴的旋转同步开闭的进气阀以及排气阀。摇臂被组装入发动机的气门机构，使用用于将凸轮轴的旋转转换为阀体(进气阀以及排气阀)的往复运动的凸轮随动件。在这样的往复式发动机中，通过摇臂，将与上述曲轴的旋转同步的(在4循环发动机的情况下，以1/2的旋转速度)旋转的凸轮轴的运动，传递到上述进气阀以及排气阀，使这些进气阀以及排气阀的阀体在轴向相互往复运动。

对这样的组装入发动机的气门机构的摇臂，为了一面确保强度，一面谋求轻量化，考虑、实施通过对钢板等的金属板进行冲压加工而制造。对于具有在这样的情况下所考虑的板金制的摇臂的凸轮随动件，图4-7公开了在美国专利第5048475号说明书中所记载的凸轮随动件。该凸轮随动件由板金制的摇臂1和辊2及枢轴3构成，通过枢轴3，相对于板金制的摇臂1，可自由旋转地支撑辊2。

如图7所示，凸轮随动件相关联地设置凸轮轴的凸轮9、构成间隙调节器，作为上述板金制摇臂1的摇动中心的柱塞8，以及进气阀或排气阀的阀体7。凸轮随动件的板金制摇臂1，是对有例如2-4mm左右厚度的钢板等的金属板，进行塑性加工而成，具有1对侧壁部4和连接这些两侧壁部4之间的第一、第二连接部5、6，该塑性加工为用于除去不要部分的冲压加工，以及用于获得所需形状的挤压加工等。如图7所示，第一连接部5作为按压部而发挥功能，该按压部用于使阀体7的基端面碰到第1连接部5，使该阀体7位移，第二连接部6作为支点部而发挥功能，该支点部用于碰撞柱塞8的前端面。因此，在图示的例中，如图6的下面所示，在上述第二连接部6的单面上，形成球状凹部。另外，与图示的例不同的下述构造，以往也已被公知，即，在相当于第二连接部的部分上，设置螺纹孔，将在端部具有球面部的调节器螺丝螺合固定在上述螺纹孔部分上。

另一方面，在由上述两连接部5、6和上述一对侧壁部4所包围的空间内，配置上述辊2，该辊2通过上述枢轴3可自由旋转地支撑。为了用枢轴3将该辊2支撑在该一对侧壁部4上，上述枢轴3的两端部内嵌在通孔中，该通孔在上述1对侧壁部4的相互整合位置上形成。再有，将该枢轴3的两端面的外周缘部，向这些各通孔的周缘部铆接扩展(参照图10)。通过该构成，以架设在这些两侧壁部4之间的状态，将该枢轴3的两端部固定在上述1对侧壁部4上。这样，上述辊2直接或通过径向滚柱轴承，可自由旋转地支撑在上述枢轴3的中间部周围，该上述枢轴3架设在这些两侧壁部4之间。

在组装在发动机的状态下，如图7所示，使上述阀体7的基端部碰到上述第一连接部5的单面(图7的下面)，使上述柱塞8的前端面碰到设置在上述第二连接部6的单面上的球状凹部，同时，使固定设置在凸轮轴的中间部上的凸轮9的外周面与上述辊2的外周面接触。在发动机运转时，伴随着该凸轮9的旋转，上述板金制摇臂1以上述柱塞8的前端面和上述球状凹部的接触部为中心(支点)摇动位移，通过上述第一连接部5的按压力和回位弹簧10的弹力，使上述阀体7在轴向往复移动。另外，省略了图示，在特公平6-81892号公报等中，也记载了有同样构造的具有板金制摇臂的凸轮随动件。

对金属板进行塑性加工而成的板金制摇臂1，由于在塑性加工的过程中，该金属板的厚度发生变化，所以若不对各部的形状以及构造下工夫，则存在不能确保充分的耐久性的可能。就这一点，在上述图4-7的基础上，加入图8-10进行说明。

在对如图4-7所示那样的板金制摇臂1，通过对钢板等的金属板进行挤压加工而制造的情况下，在上述1对侧壁部4的宽度方向(图6、7的上下方向)两端部中，上述第一、第二连接部5、6侧(图6、7的上侧)的端部与相反侧(图6、7的下侧)的端部相比，相对于面方向的延伸量要多，在图6、7中，越往上方向，侧壁部4的厚度越薄。因此，相对于上述两侧壁部4的宽度方向的截面形状如图8、10所示为楔状，该楔状向越从上述各连接部5、6远离越厚的方向倾斜。另一方面，上述两侧壁部4的内侧面之间，必需相互平行。其原因在于为了防止这些两侧壁部4的内侧面与配置在这些两侧壁部4之间的辊2单面碰撞，使该辊2的旋转可以平顺地进行。

这样，在相互平行地配置分别具有楔状的截面形状的上述两侧壁部4的内侧面的情况下，这些两侧壁部4的外侧面，也可以如图8、10所示那样为相互不平行。具体地说，这些两侧壁部4的外侧面之间的间隔，越从上述两连接部5、6远离(越向图8、10的下方)，越逐渐增大。象这样，对于两侧壁部4的外侧面之间的间隔逐渐变化，在这些两侧壁部4的宽度方向中央部上，形成用于固定上述枢轴3的两端部的通孔11的部分也是相同的。例如，本发明者所进行的实验以及测定的结果是，上述两侧臂部4的厚度在上述两连接部L 6侧的端缘(图8、10的上端缘)大约为1mm，在相反侧的端缘(图8的下端缘)约为3mm。在该情况下，上述各通孔11的周缘部的厚度，在上述两连接部5，6侧为2.3mm，在相反侧为2.9mm。该厚度的差别，直接作为上述两侧壁部4的外侧面之间的不平行度。

如上所述，将枢轴3的两端面的外周缘部铆接扩展，相对于在上述各通孔11的开口周缘部上形成的倒角部12进行固定。但是，上述两侧壁部4的外侧面之间，在不平行的状态下，不能相对于倒角部12、遍及全周均等地铆接固定上述枢轴3的两端部。即，因为上述枢轴3的两端面在相对于该枢轴3的轴心的直角方向存在，所以相对于该两端面和上述倒角部12的轴向的位置关系，与相对于圆周方向有所不同。为了确保足够的铆接强度，需要使相对于上述两端面和上述倒角部12的轴向的位置关系适当，在上述两侧壁部4的外侧面之间为不平行的范围内，不能遍及全周，使上述位置关系恰当。另外，使上述枢轴3的轴向两端面对合上述外侧面，成为不平行，这一点在考虑批量生产的情况下，是无法实现的。

因此，以往，如图8所示，在上述两连接部5、6的相反侧(图8的下侧)，在上述各通孔11的周缘部上形成的倒角部12，和在上述枢轴3的两端面之间，相对于轴向的位置关系恰当。这样，如图9的虚线α所示，将铆接夹具(打孔机)推压到上述枢轴3的两端面的中间部至与上述两连接部5、6的相反侧部分，将这些中间部至相反侧部分的周缘部向径向外方铆接扩展。因此，上述枢轴3的两端部的外周面和上述各通孔11的内周面如图10所示，在上述两连接部5、6侧(图10的上侧)接触。这样，在形成铆接部13侧，即在与这些两连接部5、6的相反侧(图10的下侧)，在上述枢轴3的两端部的外周面和上述各通孔11的内周面之间，存在间隙14。

如图10所示，在与第一、第二连接部5、6的相反侧，在枢轴3的两端部的外周面和各通孔11的内周面之间，存在间隙14的状态下，在上述枢轴3的两端部上形成的铆接部13支承从图7所示的凸轮9，通过辊2(再有就是径向滚柱轴承)，施加到上述枢轴3上的负载。即，在发动机运转时，负载从图10的上方向下方(与回位弹簧10的弹力相抵)施加到该枢轴3上。在该负载的作用方向，因为在上述枢轴3的两端部的外周面和上述各通孔11的内周面之间存在间隙14，所以上述负载不会从上述枢轴3的两端部的外周面直接传递到上述各通孔11的内周面，上述铆接部13支承上述负载。

但是，该铆接部13和倒角部12的接触面积小，而且其中的铆接部13由于是使原来的上述枢轴3的两端部塑性变形的部分，所以容易塑性变形。因此，伴随着跨越长时期的使用，上述铆接部13会向径向内方塑性变形，存在该铆接部13和上述倒角部12的接触压力降低的可能性。在象这样接触压力降低的状态下，上述枢轴3以及支撑在该枢轴3的中间部的周围的上述辊2相对于板金制摇臂1产生松旷，在发动机运转时，由于产生的振动以及噪音较大，所以不是很好。

本发明的凸轮随动件，是能够解决这样问题的发明。

发明内容

本发明的凸轮随动件是由板金制摇臂、枢轴和辊构成的。

板金制摇臂是通过对钢板等的金属板进行塑性加工而制造的，具有1对侧壁部和连接这些两侧壁部之间的连接部。

另外，上述枢轴通过将其两端面的外周缘部向1对通孔的内周面铆接扩展，该1对通孔在这些两侧壁部的相互整合位置上形成，以架设在上述1对侧壁部之间的状态被固定。

另外，上述辊是直接或是通过径向滚柱轴承等的转动轴承、或滑动轴承，可自由旋转地支撑在上述枢轴的中间部周围。

另外，上述板金制摇臂的侧壁部的厚度相对于宽度方向逐渐变化，为接近上述连接部的一侧薄，远离该连接部的一侧厚的状态。

另外，上述1对侧壁部的外侧面之间的间隔越远离上述连接部越大。

这样，在使用状态下，负载从上述连接部侧施加到上述枢轴。

特别是，在具有本发明的板金制摇臂的凸轮随动件中，上述枢轴的轴向两端面的外周缘部，铆接安装在上述通孔的周缘部中的靠近上述连接部侧的半部上。这样，上述枢轴的两端部的外周面和上述各通孔的内周面在远离上述连接部侧的部分相互接触。

另外，希望对在上述枢轴的中间部，位于辊的内径侧的部分进行淬火硬化，同时不对在上述枢轴的两端部应铆接扩展的部分进行淬火硬化，使之保持原样。

更好的是，对在上述各通孔的两端中的开口之中的两侧壁部的外侧面侧的开口的周缘部进行倒角处理，使在上述枢轴的轴向两端面的外周缘部上形成的铆接部的外周面与该倒角部分接触。

在有上述那样构成的具有板金制摇臂的凸轮随动件的情况下，在支承负载侧，即在负载支承部分中，枢轴的两端部的外周面与各通孔的内周面大面积地接触。另外，在该负载支承部分，与这些各通孔的内周面接触的上述枢轴的两端部的外周面部分，由于不是象铆接部那样塑性变形的部分，所以即使在受到较大面压力的情况下，也难以塑性变形。因此，即使跨越长时期使用，在上述枢轴的两端部的支撑部上，也难以产生相对于构成板金制摇臂的各侧壁部的松旷。

附图说明

图1是将本发明的实施方式的1例在铆接枢轴的两端部以前的状态下，夸张地表示各侧壁部的厚度以及枢轴的两端部的外周面和通孔的内周面之间的间隙，是相当于图6的I-I剖面的图。

图2是表示为了铆接枢轴的两端部，而推压铆接夹具的位置，是图1的II向视图。

图3表示对枢轴的两端部进行铆接后的状态，是与图1同样的图。

图4是表示具有以往就被公知的板金制摇臂的凸轮随动件的1例的立体图。

图5是从图4的上方看到的图。

图6是图5的VI-VI剖视图。

图7是表示组装到发动机的状态的剖视图。

图8表示以往的构造，是与图1相同的图。

图9是表示为了铆接枢轴的两端部，而推压铆接夹具的位置，是图8的IX向视图。

图10表示对枢轴的两端部进行铆接后的状态，是与图1同样的图。

具体实施方式

图1-3表示本发明的实施方式的1例。另外，本发明的特征在于，相对于具有楔状的剖面形状、外侧面之间相互不平行的1对侧壁部4支撑枢轴3的两端部部分的构造。关于具有板金制摇臂的凸轮随动件整体的构造以及作用，因为是与包括有上述美国专利第5048475号说明书，特公平6-81892号公报的、以往已被公知的构造相同，所以省略或简化附图以及说明，下面，以本发明的特征部分为中心，进行说明。另外，通过全部附图，对相同的部件赋予相同的参照数字。

本实施例的凸轮随动件与以往的凸轮随动件一样，是由板金制摇臂1和辊2以及枢轴3构成的。

板金制摇臂1是通过对钢板等的金属板进行作为塑性加工的挤压加工而制造的，具有1对侧壁部4和连接这些两侧壁部4之间的连接部(例如，图4-7所示那样的第一、第二连接部5、6)。在上述两侧壁部4的中间部相互整合的部分，形成1对通孔11。枢轴3的两端部内嵌支撑在这些两通孔11上，该枢轴3架设在上述两侧壁部4之间。在该枢轴3的中间部的外周面上，遍及全周，形成通过高频淬火而成的淬火层15。在图示的例中，使该淬火层15的轴向长度稍长于上述两侧壁部4的内侧面之间的间隔。因此，上述淬火层15的两端部进入到上述两通孔11内。这样的枢轴3的中间部的外周面，作为用于支撑辊2(参照图4-7)的径向滚柱轴承的内轮轨道而发挥功能。但是，上述枢轴3的两端部没有经过淬火，而是保持原状，成为可以容易加工成用于相对于上述各通孔11，固定该两端部的铆接部13a。

另外，相对于上述两侧壁部4的宽度方向(图1、3的上下方向)的截面形状是楔状，这些两侧壁部4的厚度相对于宽度方向逐渐变化，成为在接近上述连接部侧(图1、3的上侧)薄，在远离该连接部侧(图1、3的下侧)厚的状态。这样，上述两侧壁部4的内侧面16之间，至少相对于宽度方向相互平行。与此相伴，上述两侧壁部4的外侧面17之间的间隔越远离上述连接部越增大。这样，在使用状态下，从上述连接部侧，即从图1、3的上向下，将负载施加到上述枢轴3。

特别是，在本发明的凸轮随动件中，上述枢轴3的轴向两端面的外周缘部，铆接安装在上述各通孔11的周缘部之中的靠近上述连接部侧的半部(图1-3的上半部)。因此，如图2中虚线β所示，在上述枢轴3的两端面的周方向的一部分中，将铆接夹具推压到从中间部直至靠近上述连接部侧的部分，形成上述铆接部13a。这样，伴随着该铆接安装，使上述枢轴3的两端部的外周面和上述各通孔11的内周面在远离上述连接部侧(图1-3的下侧)相互接触。因此，在图示的例中，在上述各通孔11的两端的开口中的两侧壁部4的外侧面17侧的开口的周缘部上进行倒角12处理，使在上述枢轴3的轴向两端面的外周缘部上形成的铆接部13a的外周面与该倒角部分12接触。这样，随着该铆接部13a的加工，将上述枢轴3的两端部向远离上述连接部侧强力推压，使该枢轴3的两端部的外周面和上述各通孔11的内周面，在远离上述连接部侧(图1-3的下侧)相互强力接触。

另外，从图1、3即可明确，在本发明的情况下，在应使上述铆接部13a相接的部分中的上述两侧壁部4的外侧面17之间的间隔，与上述图8-10所示的以往的构造中，在应使铆接部13相接的部分中的外侧面之间的间隔相比要小。与此相伴，构成本发明的凸轮随动件的枢轴3的轴向长度与构成上述以往构造的枢轴3的轴向长度相比稍短。

在有上述那样构成的具有板金制摇臂的凸轮随动件的情况下，在支承负载侧，即在负载支承部分中，上述枢轴3的两端部的外周面与上述各通孔11的内周面大面积接触。另外，因为在该负载支承部分中，与这些各通孔11的内周面接触的上述枢轴3的两端部的外周面部分，不是象上述铆接部13a那样发生塑性变形的部分，所以即使在施加较大面压力的情况下，也难以塑性变形。特别是在图示的例中，与上述各通孔11的内周面接触的上述枢轴3的两端部的外周面中的一部分上，存在上述淬火层15。该淬火层15很硬，变形极难。因此，即使跨越长时期使用，在上述枢轴3的两端部的支撑部上，也难以产生相对于构成板金制摇臂1的上述两侧壁部4的松旷。

产业上利用的可能性

本发明由于是按以上所述的构成发挥作用，所以可谋求轻量且提高以低成本制造的凸轮随动件的耐久性。

Claims (4)

1.一种凸轮随动件，由摇臂、枢轴以及辊构成，

(1)摇臂是

(1a)通过对板金进行挤压加工而成，

(1b)具有1对侧壁部，以及

(1c)连接上述1对侧壁部彼此之间的连接部，

(1d)以连接部一侧作为上侧，以反连接部一侧作为下侧，在上述1对侧壁部的厚度为在上侧薄、在下侧厚的状态下，相对于宽度方向逐渐变化，

(1e)上述1对侧壁部的外侧面彼此之间的间隔越往下侧越大，

(1f)在上述1对侧壁部的相互整合的位置上，分别形成通孔，

(2)枢轴是

(2a)嵌在上述1对通孔中，架设在上述1对侧壁部之间，

(2b)上述枢轴的轴向两端面的外周缘部，相对于上述1对通孔的上侧被铆接，

(3)上述辊可自由旋转地支撑在上述枢轴的中间部周围。

2.如权利要求1所述的凸轮随动件，摇臂是

(1)在各通孔的两端的开口中，对上述1对侧壁部的外侧面侧的开口的周缘部施行倒角，

(2)上述枢轴的轴向两端面，位于上述倒角的内周圆的最上点的轴向位置和该内周圆的最下点的轴向位置之间。

3.如权利要求1以及2的任一项所述的凸轮随动件，在枢轴的中间部，朝向辊的内径侧的部分被淬火硬化，同时在上述枢轴的两端部，应铆接扩展的部分没有被淬火硬化，而是保持原样。

4.如权利要求2所述的凸轮随动件，在上述枢轴的轴向两端面的外周缘部上形成的铆接部的外周面与上述倒角的部分相接。

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