JP2000120411A

JP2000120411A - 板金製ロッカ―ア―ム及びその製造方法

Info

Publication number: JP2000120411A
Application number: JP11063515A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Okubo; 潔大久保; Shoichi Abe; 正一阿部; Satoshi Kadokawa; 聡角川
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1998-03-12
Filing date: 1999-03-10
Publication date: 2000-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】１枚の金属板にプレス加工を施して一体に形
成する構造で、弁体の基端部及びラッシュアジャスタの
先端部を突き当てる第一、第二の係合部２８、２９の強
度を確保する。【解決手段】上記第一、第二の係合部２８、２９を形
成する為の連結部２４の厚さを、金属板の肉を集中させ
る事により増大させる。そして、特に側壁部２２、２２
の厚さを無用に大きくする事なく、上記第一、第二の係
合部２８、２９の強度を確保する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エンジンの動弁
機構に組み込み、カムシャフトの回転を弁体（吸気弁及
び排気弁）の往復運動に変換する為のロッカーアームの
うち、金属板にプレス加工を施す事により造る板金製ロ
ッカーアーム及びその製造方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】レシプロエンジン（往復ピストンエンジ
ン）には、一部の２サイクルエンジンを除き、クランク
シャフトの回転と同期して開閉する吸気弁及び排気弁を
設けている。この様なレシプロエンジンでは、上記クラ
ンクシャフトの回転と同期して（４サイクルエンジンの
場合には１／２の回転速度で）回転するカムシャフトの
動きを、ロッカーアームにより、上記吸気弁及び排気弁
に伝達し、これら吸気弁及び排気弁を軸方向に亙り往復
運動させる。

【０００３】従来は、この様なエンジンの動弁機構に組
み込むロッカーアームを、鋳造品（鋳鉄品或はアルミニ
ウムダイキャスト品）とする事が一般的であった。とこ
ろが、鋳造品は重量が嵩んだり（鋳鉄品の場合）、或は
十分に強度を確保する為には容積が嵩張る（アルミニウ
ムダイキャスト品の場合）。又、一般的にはロストワッ
クス法により造る為、製造コストが嵩む事も避けられな
い。この為に近年、鋼板等の金属板にプレス加工を施す
事により上記ロッカーアームを造る事が考えられ、一部
で実施されている。

【０００４】この様な事情で考えられた板金製ロッカー
アームの製造方法として従来から、例えば特開平３−１
７２５０６号公報に記載されたものがある。図１７〜２
０は、この公報に記載された、板金製ロッカーアームの
製造方法を示している。この従来方法では、先ず、材料
となる金属板（例えば厚さが２〜４mm程度の炭素鋼板）
をプレス加工で打ち抜く事により、図１７（Ａ）に示す
様な形状を有し、同図（Ｂ）に示す様にｔ₁ なる板厚を
有する素板（ブランク）１を形成する。

【０００５】次いで、この素板１にプレスによる曲げ加
工を施して、図１８に示す様な第一中間素材２を形成す
る。この第一中間素材２は、互いに平行な１対の側壁部
３、３と、これら両側壁部３、３の幅方向端縁同士を連
結する連結部４と、これら両側壁部３、３と連結部４と
により三方を囲まれる空間の中間部に設けられたローラ
収容凹部５と、上記連結部４の中間部一端寄り部分に設
けられた、球状凹面であるピボット部６とを有する。

【０００６】次いで、上述の様な第一中間素材２を構成
する上記連結部４の一部で上記ローラ収容凹部５に対応
する部分に、図１９に示す様な、上記各側壁部３、３と
平行な側から見た場合に鼓形の透孔７を形成して、第二
中間素材８とする。この第二中間素材８の一部で、この
透孔７を幅方向｛図１９（Ａ）の上下方向｝両側から挟
む位置には、それぞれ円弧状の突出部９、９が、互いの
突縁同士を対向させた状態で存在する。又、上記透孔７
は、中央部の幅Ｗ₇ を両端寄り部分の幅に比較して狭く
している。

【０００７】上述の様な第二中間素材８には、続く工程
で、上記透孔７の周囲部分に、バーリング加工及び扱き
加工を施す事により、図２０に示す様な第三中間素材１
０とする。この第三中間素材１０は、上記透孔７部分
を、上記各側壁部３、３と平行な側から見た場合に矩形
の開口１１とすると共に、上記連結部４の他端部分の形
状を整えて、吸気弁或は排気弁を構成する弁体の基端部
を突き当てる為のバルブ係合部１２としたものである。
上述の様な第三中間素材１０には、続く工程で、上記両
側壁部３、３の互いに整合する位置に、カムと係合する
ローラを回転自在に支持する為の支持軸の両端部を支持
する為の円孔を形成し、板金製ロッカーアームとして完
成する。そして、この様な板金製ロッカーアームをエン
ジンに組み付けた状態では、前記ローラ収納部５に回転
自在に保持した上記ローラの外周面をカムの外周面に当
接させ、前記ピボット部６にラッシュアジャスタの先端
部を突き当て、前記バルブ係合部１２に吸気弁又は排気
弁の基端面を突き当てる。

【０００８】上述の様にして製造した板金製ロッカーア
ームを構成する、左右１対の側壁部３、３の厚さｔ₃
は、前記素板１の厚さｔ₁ ｛図１７（Ｂ）｝とほぼ同じ
である（ｔ₃ ≒ｔ₁ ）。又、これら両側壁部３、３の板
厚ｔ₃ と、前記ピボット部６やバルブ係合部１２を含
む、上記連結部４の板厚ｔ₄ ｛図２０（Ｂ）｝も、上記
素板１の厚さｔ₁ とほぼ同じ（ｔ₁ ≒ｔ₃ ≒ｔ₄ ）であ
る。

【０００９】即ち、上述した従来の板金製ロッカーアー
ムは、１枚の金属板からプレス加工を主体とする一体成
形により造る為、ピボット部６の一部等、金属板の一部
がフローする部分を除くほぼ全面に亙り、ほぼ均一な厚
さを有する。前記特開平３−１７２５０６号公報以外に
記載された従来技術の場合も、プレス加工により１枚の
金属板からプレス加工を主体とする一体成形により造る
板金製ロッカーアームは、全面に亙りほぼ均一な厚さを
有する。

【００１０】これに対して従来から、ロッカーアーム
を、それぞれを金属板にプレス加工を施す事により形成
した、２個又は３個の部材を溶接により結合固定した構
造のものも知られている。従来知られている構造では、
これら各部材の板厚は総て同じである。但し、この様に
複数個の部材を組み合わせて成る板金製ロッカーアーム
の場合には、ピボット部及びバルブ係合部を含む連結部
の厚さを、各側壁部の厚さよりも大きくできる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上述した様な従来技術
の場合、次に述べる様な不都合を生じる。先ず、特開平
３−１７２５０６号公報に記載された、１枚の金属板か
ら板金製ロッカーアームを一体に造る技術の場合には、
造られた板金製ロッカーアームの厚さは、ほぼ全面に亙
り均一になる。一方、ロッカーアームの使用時には、連
結部４、特に、バルブ係合部１２の近傍に作用する応力
が、側壁部３、３等の他の部分に作用する応力に比較し
て大きくなる。この為、厚さが均一の場合には、上記連
結部４、特にバルブ係合部１２の近傍部分が他の部分に
比べて、強度的に不利になり、剛性も低くなる場合があ
る。従来の場合には、上記バルブ係合部１２の近傍部分
の強度及び剛性を十分に確保すべく、板金製ロッカーア
ームを造る為の金属板の厚さを大きくしていた。この
為、上記側壁部３、３等の他の部分の厚さが、本来必要
とする以上に大きくなり、板金製ロッカーアームの小型
・軽量化を十分に図れないだけでなく、材料費も嵩む原
因となっている。

【００１２】これに対して、それぞれを金属板にプレス
加工を施す事により形成した２個又は３個の部材を溶接
により結合固定した板金製ロッカーアームの場合には、
バルブ係合部を含む連結部の厚さを、側壁部等他の部分
の厚さよりも大きくできる反面、複数個の部材を別々に
製造した後、これら各部材同士を組み付け、溶接により
接合する必要がある。この為、加工工数が増大し、しか
も部品管理の手間を要する。更に、各部材を組み付ける
際の位置決め等の為に、複雑且つ精密な設備を必要とす
る為、加工工数の増大と部品管理の手間を要する事と合
わせてコストが嵩む事が避けられない。しかも、得られ
た板金製ロッカーアームの品質（精度）が、一体構造の
ものに比べると劣る場合が多い。本発明の板金製ロッカ
ーアーム及びその製造方法は、上述の様な不都合を何れ
も解消すべく発明したものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の板金製ロッカー
アーム及びその製造方法のうち、請求項１に記載した板
金製ロッカーアームは、１枚の金属材を打ち抜き成形す
る事により、所定の外形及び透孔を有する素板を形成
し、この素板にプレス加工に基づく曲げ加工を施す事に
より、互いにほぼ平行な１対の側壁部とこれら両側壁部
の幅方向一端縁同士を連結する連結部とを形成すると共
に、これら両側壁部の互いに整合する位置に形成した少
なくとも１対の通孔と、上記連結部の一部に設けた、少
なくとも１個の係合部とを備える。そして、上記連結部
のうちの少なくとも１個の係合部を設けた部分の厚さを
押圧加工に基づいて増大させる事により、この連結部の
うちの少なくとも１個の係合部を設けた部分の厚さを、
上記両側壁部の厚さよりも大きくしている。

【００１４】又、請求項６に記載した板金製ロッカーア
ームの製造方法は、上述の様な板金製ロッカーアームを
形成する場合に、上記素板に曲げ加工を行なって上記両
側壁部を形成すると共に、上記連結部に対応する部分を
断面円弧状に湾曲させて湾曲部を形成してから、この湾
曲部を強く押圧して塑性変形させる押圧加工を行なう事
により、この湾曲部の厚さを増大させると共に、この湾
曲部に係合部を形成する。

【００１５】

【作用】上述の様な構成を有する本発明の板金製ロッカ
ーアーム及びその製造方法によれば、厚さが均一な１枚
の金属板からロッカーアームを一体成形するにも拘ら
ず、バルブ係合部を含む連結部の厚さを、１対の側壁部
の厚さよりも大きくできる。従って、このバルブ係合部
を含む連結部に作用する応力を低減して、無駄な重量増
大を招来する事なく、板金製ロッカーアームの強度並び
に剛性を確保できる。又、上記両側壁部の厚さは、これ
ら両側壁部に要求される強度並びに剛性を確保できるも
のであれば良く、必要以上に大きくする必要がない。従
って、これら両側壁部の外側面同士の間隔である、上記
板金製ロッカーアームの幅を小さくできて、この板金製
ロッカーアームを、エンジン内部の限られた空間内に組
み込む為の設計が容易になる。

【００１６】しかも、板金製ロッカーアーム全体を、１
枚の金属板により一体に成形している為、互いに別々に
造った複数個の部材同士を結合する手間が不要で、工数
の削減を図ると同時に、製造コストの高騰や精度の悪化
を防止し、しかも、組立や位置決めの為に複雑な設備を
設ける必要をなくして、高品質の板金製ロッカーア−ム
を低コストで造れる。更に、上記連結部の厚さを増大さ
せる作業も、特別な装置を導入する事なく、プレス加工
のみにより実施可能である。この為、設備投資を抑制
し、しかも、工程の自動化を行なう事による省力化によ
り、高品質の板金製ロッカーアームを低コストで実現で
きる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１〜７は、本発明の実施の形態
の第１例を示している。本発明の製造方法により、本発
明の板金製ロッカーアームを造る場合、先ず第一工程
で、図１に示す様な第一素板１３を造る。即ち、この第
一工程では、例えば３〜４mm程度の厚さを有する炭素鋼
板等、十分な剛性を有する金属板（平板材若しくはコイ
ル材）を、図示しないプレス装置の打抜き型と受型との
間に供給し、これら両型同士の間で、上記第一素板１３
を打ち抜き形成する。

【００１８】この第一素板１３は、図１（Ａ）に示す様
に、角を丸めた菱形の長さ方向一端部｛図１（Ａ）の右
端部｝を切除した如き形状と、ｔ₁₃なる厚さ｛図１
（Ｂ）｝とを有する。この様な第一素板１３の幅方向
｛図１（Ａ）の上下方向｝中央部の、図１（Ａ）に記載
した２本の鎖線α、αよりも少し内側部分（幅方向中央
寄り部分）で幅Ｗ₁₄なる部分を、上記第一素板１３の長
さ方向｛図１（Ａ）の左右方向｝に連続する基部１４と
している。そして、この基部１４の幅方向の両側に、そ
れぞれが略三角形である、１対の翼状部１５、１５を設
けている。又、上記基部１４の外周縁とこれら両翼状部
１５、１５の外周縁とは、直線若しくは曲線により滑ら
かに連続している。言い換えれば、応力集中を生じ易
い、鋭く曲がった部分をなくしている。尚、上記基部１
４の形状は、必ずしも図示の例に限定されず、造るべき
板金製ロッカーアームの最終形状に合わせて、適宜の形
状とする。

【００１９】上述の様な第一素板１３の中央部には、続
く第二工程で、図２（Ａ）に示すように透孔１６を形成
して、第二素板２０とする。この透孔１６の形状は、大
略鼓形で、幅方向両側縁の長さ方向中央部に、互いに近
づく方向に突出した、それぞれが部分円弧状である、１
対の舌状部１７、１７を形成している。これら両舌状部
１７、１７はそれぞれ、後述するローラを回転自在に支
持する為の支持軸の両端部を支持する為の円孔１８、１
８（図７参照）を形成する為に設ける。又、上記透孔１
６の四隅部分には、それぞれが略半円形である切り欠き
部１９、１９を形成している。これら各切り欠き部１
９、１９は、次の第三工程で、上記基部１４を断面円弧
状に湾曲させて湾曲部２１（図３参照）を形成する際
に、湾曲作業を行ない易くする為に形成する。

【００２０】上述の様な第二素板２０は、図示しないプ
レス加工装置に組み込んだ、プレス装置の打抜き型と受
型との間に上記第一素板１３を供給し、これら両型同士
の間で上記透孔１６を打ち抜く事により形成する。尚、
前記第一素板１３及び上記第二素板２０の基部１４の幅
Ｗ₁₄は、次に述べる第三工程で形成する１対の側壁部２
２、２２の外側面同士の間隔である、第一中間素材２３
の幅Ｗ₂₃（図３参照）よりも大きくしている（Ｗ₁₄＞Ｗ
₂₃）。この様に、基部１４の幅Ｗ₁₄を第一中間素材２３
の幅Ｗ₂₃よりも大きくした事に伴って、上記１対の舌状
部１７、１７同士の間隔Ｄ₁₇も、前述した従来技術で形
成する透孔７の中央部の幅Ｗ₇ （図１９参照）よりも大
きく（Ｄ₁₇＞Ｗ₇ ）している。

【００２１】この様に、上記１対の舌状部１７、１７同
士の間隔Ｄ₁₇を大きくすると、上記透孔１６を打ち抜く
為の打抜き型の寿命を確保できる。即ち、上記従来技術
の様に、透孔７の中央部の幅Ｗ₇ が狭いと、上記透孔７
を打抜き加工する為の打抜き型にかかる負担が大きく、
この打ち抜き型の寿命が短くなる。これに対して本発明
の場合には、上記透孔１６の中央部の幅である、上記１
対の舌状部１７、１７同士の間隔Ｄ₁₇を大きくしている
為、上記透孔１６を形成する為の打抜き型の負担が軽減
し、この打ち抜き型の耐久性を確保して、コスト低減を
図れる。

【００２２】尚、第二素板２０を形成する順序は、上述
した第二工程で行なうとした透孔１６の打抜き形成を始
めに行ない、次に、前述した第一工程で行なうとした、
基部１４及び翼状部１５、１５の打抜き形成を行なって
も良い。更には、打ち抜き型及び受型の加工が可能で、
プレス装置の容量が十分であれば、素材となる金属板か
ら、直接図２に示す様な第二素板２０を形成しても良
い。

【００２３】何れにしても、図２に示す様な形状に加工
した、上記第二素板２０は、続く第三工程で、図３に示
す様な第一中間素材２３とする。この第三工程では、上
記第二素板２０を、図示しないプレス装置に組み付けた
押型と受型との間に供給して強く押圧し、上記第二素板
２０の基部１４及び翼状部１５、１５に曲げ加工を施
す。そして、上記第二素材２０を、幅方向に関して左右
１対の側壁部２２、２２と、これら両側壁部２２、２２
の幅方向｛図３（ｃ）（ｄ）の左右方向｝端縁同士を連
結する湾曲部２１とから成る、上記第一中間素材２３と
する。この湾曲部２１は、この第一中間素材２３の長さ
方向｛図３（Ａ）の左右方向｝中間部で、上記透孔１６
に対応する部分が不連続な、半円筒状に形成されてい
る。この様に、透孔１６部分で２分割された上記湾曲部
２１のうち、一端側｛図３（Ａ）（Ｂ）の右端側｝が弁
体の基端部を突き当てる為の第一の係合部２８（図６〜
７参照）になり、他端側｛図３（Ａ）（Ｂ）の左端側｝
がラッシュアジャスタの先端部を突き当てる為の第二の
係合部２９（図６〜７参照）となる。

【００２４】前述した通り、上記１対の側壁部２２、２
２の外側面同士の間隔である、上記第一中間素材２３の
幅Ｗ₂₃は、前述した第一、第二素板１３、２０の基部１
４の幅Ｗ₁₄より小さくしている。即ち、本発明の特徴の
一つであるが、上記第一中間素材２３に於いて、上記１
対の側壁部２２、２２の幅方向端縁同士を連結する為の
連結部としての役目を有する上記湾曲部２１は、図３
（Ｃ）（Ｄ）に示す様に、略半円筒状に形成している。
この様に略半円筒状の湾曲部２１を形成し、この湾曲部
２１の元となる、前述した平板状の基部１４の幅Ｗ₁₄よ
りもこの湾曲部２１の幅を小さくする為、この基部１４
の幅Ｗ₁₄を、上記第一中間素材２３に設けられる左右１
対の側壁部２２、２２である、上記第一中間素材２３の
幅Ｗ₂₃よりも大きく（Ｗ₁₄＞Ｗ₂₃）でき、前述した舌状
部１７、１７同士の間隔Ｄ₁₇を大きくできるのである。
上述した様な第三工程により得られる、図３に示す様な
第一中間素材２３を構成する上記湾曲部２１の厚さｔ₂₁
は、前記第一素板１３の厚さｔ₁₃とほぼ同じ（ｔ₂₁≒ｔ
₁₃）である。

【００２５】尚、上記湾曲部２１のうち、少なくとも弁
体の基端部を突き当てる為の第一の係合部２８を構成す
る為の一端側部分には、次述する第四工程で押圧加工を
施して、厚さを大きくする。この場合に、押圧加工後に
所望の厚さを得る為には、上記湾曲部２１の形状及び寸
法を規制する必要がある。即ち、この湾曲部２１の形状
及び寸法の選択が、上記押圧加工に於ける厚さを決定付
ける事になる。又、上記第一中間素材２３には、上記湾
曲部２１を形成すると同時に、左右１対の側壁部２２、
２２も同時に形成する。即ち、上記湾曲部２１を形成す
るのに伴って、前記第一、第二素板１３、２０の幅方向
両端部に形成した翼状部１５、１５及び中央部の透孔１
６の内側縁部に設けた舌状部１７、１７（図１〜２参
照）を起立させて、互いにほぼ平行な、上記１対の側壁
部２２、２２とする。

【００２６】上述の様にして構成した、上記第一中間素
材２３には、続く第四工程で湾曲部２１に押圧加工を施
し、図４に示す様な第二中間素材２５とする。即ち、上
記第四工程では、上記湾曲部２１を平板状に加工すると
共に厚さを増大させて、図４に示す様に、上記第一素板
１３の厚さｔ₁₃｛図１（Ｂ）参照｝よりも大きな厚さｔ
₂₄（ｔ₁₃＜ｔ₂₄）を有する連結部２４とする。尚、図示
の例では、前述した第三工程で、前記基部１４（図１〜
２）を、略半円筒状になるまで曲げ加工を行なって、前
記湾曲部２１（図３）としているが、この湾曲部２１
は、必ずしも半円筒形でなくても良く、半長円筒状、半
楕円筒状等、湾曲していれば良い。

【００２７】図５は、上記第四工程の実施の形態の１例
を示している。本例の場合、先ず図５（Ａ）に示す様
に、上記第一中間素材２３の湾曲部２１を、押圧加工用
の押型２６と受型２７との間に間にセットする。次い
で、この押型２６を受型２７に向け加圧して冷間鍛造を
行ない、上記湾曲部２１を塑性変形させる。この結果、
図５（Ｂ）に示す様に、平板状の連結部２４が形成され
る。この様に、湾曲部２１を塑性変形させて連結部２４
とする際、断面円弧状の湾曲部２１が平板状の連結部２
４になる分、厚さがｔ₂₄にまで増大する。この様に、本
発明の特徴である、断面円弧状の湾曲部２１を平板状の
連結部２４にすると同時に厚さを増大させる加工は、プ
レスによる押圧加工を用いて、容易に行なえる。

【００２８】尚、本例の場合には、この押圧加工に伴っ
て、得られた連結部２４の表面部分に、部分的な欠肉を
生じる場合があるが、欠肉の程度は僅かであり、板金製
ロッカーアームとして構成した場合に問題が生じる事は
ない。又、図示の例では、湾曲部２１の一端側に限ら
ず、他端側も厚さが大きな連結部２４としている。但
し、板金製ロッカーアームの使用時に特に大きな応力が
加わるのは、弁体の基端部を突き当てる第一の係合部２
８を設ける、連結部２４の一端側である。従って、この
連結部２４の他端側は、必ずしも厚さを増大させる必要
はない。厚さを増大させる必要がなければ、単に湾曲部
２１を塑性変形させて平坦な連結部にすれば良い。但
し、連結部２４の厚さを、全長に亙り同じにする方が、
加工の手間を少なくできる為、コスト上有利である。

【００２９】上記第四工程で、第一中間素材２３に比較
的厚肉の連結部２４を形成して第二中間素材２５とした
ならば、次の第五工程でこの連結部２４に塑性加工若し
くは切削加工、更には必要とする研削加工を施す。即
ち、図６に示す様に、上記連結部２４のうちの前記両側
壁部２２、２２の長さ方向｛図６（Ａ）（Ｂ）の左右方
向｝一端部に、図示しない弁体の基端部を突き当てる為
の第一の係合部２８を形成する。又、上記連結部２４の
うちの上記両側壁部２２、２２の長さ方向他端部に、図
示しないラッシュアジャスタの先端部を突き当てる為の
第二の係合部２９を形成する。この様な第五工程では、
上記第二中間素材２５の連結部２４の一端部を、図示し
ない鍛造加工機の押型と受型との間にセットして、この
一端部に冷間鍛造を施す事により、図６（Ａ）（Ｂ）
（Ｄ）に示す様な、溝状で凸に湾曲した第一の係合部２
８を形成する。又、上記第二中間素材２５の連結部２４
の他端部を、図示しない別の鍛造加工機の押型と受型と
の間にセットして、この他端部に冷間鍛造を施す事によ
り、図６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す様な、球状凹孔であ
る第二の係合部２９を形成する。この様な第五工程によ
り、前記第一素板１３の厚さよりも大きな厚さを有する
上記第一、第二の係合部２８、２９を設けた、第三中間
素材３０となる。尚、上述した第一〜第五工程までの順
序は、変更しても構わない。例えば、トランスファープ
レス加工やプログレッシブ加工に適する様に、上記各工
程の順序や各中間素材の形状を変更しても良い。但し、
最終的には上記第三中間素材３０を得られる様にする。

【００３０】この様にして得られた第三中間素材３０に
は、次の第六工程で、１対の側壁部２２、２２の中間部
で互いに整合する位置に、それぞれ円孔１８、１８を、
プレス加工、或は旋削加工により形成して、図７に示す
様な板金製ロッカーアーム３１として完成する。これら
両円孔１８、１８は、前述した様に、ローラを回転自在
に支持する為の支持軸の両端部を支持する為のものであ
る。即ち、上記両円孔１８、１８に両端部を支持した支
持軸の中間部周囲にローラを回転自在に支持すると共
に、このローラの外周面をカムの外周面に当接させて、
カムシャフトの回転運動を上記板金製ロッカーアーム３
１の揺動運動に変換自在とする。

【００３１】次に、図８〜１３は、本発明の実施の形態
の第２例を示している。本例の場合には、左右１対の側
壁部２２、２２の長さ方向両端部を、それぞれ連結部２
４、２４の中間部にまで延長させている。この様に上記
各側壁部２２、２２を上記各連結部２４、２４の中間部
にまで延長させる事により、これら各連結部２４、２４
の強度を確保している。特に、弁体の基端部を突き当て
る為の第一の係合部２８を形成した連結部２４には、板
金製ロッカーアーム３１の使用時に大きな応力が加わる
が、この連結部２４の中間部にまで上記各側壁部２２、
２２の端部を延長する事により、上記第一の係合部２８
を形成した連結部２４の強度を十分に確保できる。又、
本例の場合には、上記各側壁部２２、２２の周縁の直線
部分と曲線部分との連続部を滑らかに連続させ（周縁か
ら曲率の大きな部分をなくし）て、周縁の一部に応力が
集中するのを防止している。

【００３２】上述の様な形状を有する板金製ロッカーア
ーム３１を造る為、本例の場合には、第二工程では図９
に示す様な第二素板２０を、第三工程では図１０に示す
様な第一中間素材２３を、第四工程では図１１に示す様
な第二中間素材２５を、第五工程では図１２に示す様な
第三中間素材３０を、それぞれ造り、第六工程を経て、
図８及び図１３に示す様な板金製ロッカーアーム３１と
して完成する。上記各側壁部２２、２２を上記各連結部
２４、２４の中間部にまで延長させた点、上記各側壁部
２２、２２の周縁の直線部分と曲線部分との連続部を滑
らかに連続させた点以外は、前述した第１例の場合と同
様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複す
る説明を省略する。

【００３３】次に、図１４〜１５は、本発明の実施の形
態の第３例を示している。本例の特徴は、前述した第１
例或は上述した第２例の第三工程と第四工程との間に予
備押圧工程を設けて、湾曲部２１ａ自体の厚さを大きく
する点にある。その他の工程、即ち、本例の第一〜第三
工程、及び第四〜第六工程は、前述した第１例又は上述
した第２例の場合と同様に行なう。言い換えれば、本例
の場合には、上述した第１〜２例と同様の第一〜第三工
程を行なった後、上記予備押圧工程を行ない、続いて上
述した第１〜２例と同様の第四〜第六工程を行なって、
板金製ロッカーアームを得る。図１４は、本例で上記予
備押圧工程を経て得られた予備中間素材３２を示してい
る。この予備中間素材３２は、上記湾曲部２１ａの円周
方向中間部の厚さが同じく両端部の厚さよりも大きい。
即ち、中間部の厚さＴ_21a を、両端部の厚さｔ_21a より
も大きくしている。尚、この両端部の厚さｔ_21a は、第
三工程を経て造られる第一中間素材２３を構成する湾曲
部２１の厚さｔ₂₁（図３）及び第一工程で造られる第一
素板１３の厚さｔ₁₃（図１）とほぼ同じ（Ｔ_21a ＞ｔ
_21a ≒ｔ₂₁≒ｔ₁₃）である。

【００３４】上記予備押圧工程では、上記第一中間素材
２３を構成する湾曲部２１を、図１５（Ａ）に示す様
に、結合分離自在な１対の抑え型３３、３４同士の間に
形成されるキャビティ３５内にセットする。このキャビ
ティ３５の幅は、円周方向中間部で上記湾曲部２１ａの
中間部の厚さＴ_21a と等しく、両端部でこの湾曲部２１
ａの両端部の厚さｔ_21a と等しい。この様なキャビティ
３５内に上記第一中間素材２３の湾曲部２１をセット
し、上記１対の抑え型３３、３４同士が離れない様に、
互いに固定する。この状態で上記キャビティ３５内に
は、上記湾曲部２１により埋められない、隙間３６が存
在する。この様に、上記キャビティ３５内に湾曲部２１
をセットしたならば、１対の押圧パンチ３７、３７によ
り、上記第一中間素材２３の湾曲部２１の円周方向端縁
を押圧する。この結果、この湾曲部２１が、上記隙間３
６を埋める方向に塑性変形し、上述の様に、円周方向中
間部の厚さが同じく両端部の厚さよりも大きい湾曲部２
１ａとなる。尚、本発明の場合、この様な湾曲部２１ａ
を形成する為の予備押圧工程は、上記図１５に示した方
法に限るものではない。例えば、上記第一中間素材２３
の湾曲部２１の円周方向中間部の幅方向寸法｛図３
（Ａ）の左右方向寸法｝を、前述した第１例の場合より
も長くしておき、この円周方向中間部を幅方向に圧縮し
てこの中間部の板厚を増大させる事により、上記湾曲部
２１ａとする事もできる。

【００３５】上述の様にして、第一中間素材２３の湾曲
部２１の中間部の厚さを増大させて湾曲部２１ａとした
ならば、前述した第１例と同様の第四〜第六工程を行な
い、前述の図７或は図８、１３に示した様な、所望の形
状を有する板金製ロッカーアーム３１とする。上述の様
な予備押圧工程を有する本例の場合には、上記湾曲部２
１を塑性変形させて、前述の図６、１２に示した様な連
結部２４を有する第二中間素材２５とする為の冷間鍛造
を行なう際に要する加工荷重を低減させる事ができる。
又、上記湾曲部２１を塑性変形させて上記連結部２４と
する場合に於ける、厚さの増大量の調整を容易に行なう
事ができる。即ち、上述の様な本例を実施する場合に、
上記キャビティ３５の円周方向中間部の幅を大きくする
と共に、上記第一中間素材２３の湾曲部２１の円周方向
両端縁部に、若干量の材料を余分に設けておけば、言い
換えれば、この湾曲部２１の周長を、前述した第１例の
場合に比べて少し長くしておけば、上述した様な予備押
圧工程終了後に於ける、上記湾曲部２１ａの中間部の厚
さＴ_21a をより大きくできる。

【００３６】次に、図１６は、本発明の実施の形態の第
４例を示している。本例の場合には、第二素板２０（こ
の第二素板２０に先立って形成する第一素板も同様）の
一部で、この第二素板２０を曲げ加工して得られる第一
中間素材２３の湾曲部２１（図３、１０参照）の幅方向
｛図３、１０（Ａ）（Ｂ）の左右方向｝両端縁部に対応
する部分に、互いに平行な少なくとも１対の（図示の例
では２対の）直線縁３８、３８を形成している。そし
て、上述した実施の形態の第３例の予備押圧工程を行な
う際に、押圧パンチ３７、３７（図１５）の先端を、こ
れら各直線縁３８、３８に突き当てる様にしている。こ
の様に、上記各押圧パンチ３７、３７の先端をこれら各
直線縁３８、３８に突き当てると、これら各押圧パンチ
３７、３７の力が、上記湾曲部２１に有効に伝わり、こ
の湾曲部２１の中間部の厚さを増大させて湾曲部２１ａ
（図１４〜１５）とする加工を、効率良く行なえる。

【００３７】又、図示はしないが、本発明の実施の形態
の別例として、前述の図５に示した第四工程を省略し、
前述の図２に示す様な第一中間素材２３を造る第三工程
の後、直ちに第五工程を行ない、この第一中間素材２３
の湾曲部２１の厚さを増大させると同時に、前述の図
６、１２に示す様な第一、第二の係合部２８、２９とす
る事もできる。この様にすれば、塑性加工に要する荷重
が多少増大する代わりに、工数を低減して、少ないプレ
ス設備で、しかも板金製ロッカーアームの製造に要する
時間の短縮を図れる。

【００３８】又、本発明は、上述した実施の形態に限定
されず、種々変形可能である。例えば、図示の例は、中
間部にカムと係合するローラを支承し、両端部に弁体及
びラッシュアジャスタを突き当てる為の第一、第二の係
合部２８、２９を形成した構造のものを示した。これに
対して、両側壁部の長さ方向中間部の互いに整合する位
置に第一の通孔を、これら両側壁部の長さ方向一端部の
互いに整合する位置に第二の通孔を、それぞれ形成した
板金製ロッカーアームにも、本発明は実施可能である。
この様な板金製ロッカーアームの場合には、上記第一の
通孔には、固定部分に板金製ロッカーアームを揺動自在
に支持する為の枢軸を挿通自在であり、上記第二の通孔
には、カムと係合するローラを回転自在に支持する為の
支持軸の両端部を支持自在とする。又、連結部のうちの
上記両側壁部の長さ方向他端部に、弁体の基端部を突き
当てる為の係合部を形成する。

【００３９】更に、弁体の基端部を突き当てる為の係合
部を、図示の例の様な溝状凹面に代えて、ねじ孔とする
事もできる。この様なねじ孔は、旋削加工とタップ加工
とにより形成し、エンジンへの組み付け時には、タペッ
ト調整用のねじを螺合させる。この様なねじ孔を形成す
る場合も、上記係合部の厚さを確保する事が、ねじ孔と
ねじとの螺合長さを大きくし、螺合部の耐久性を確保す
る面から重要である。本発明は、前述の様に、プレス加
工により係合部の厚さを大きくできるので、この様な要
求にも対応できる。即ち、従来の板金製で一体構造のロ
ッカーアームでは、ねじ孔の長さを十分に確保できず、
そのままではねじとの螺合部の強度が不十分になる為、
ねじ孔を形成した別部品をロッカーアーム本体に溶接す
る必要があり、コストの面で不利であった。これに対し
て、本発明によれば、上述の様に係合部の厚さを十分に
確保して、別部品を使用する事なく、十分な長さのねじ
孔を設ける事が可能になり、上述した様な従来の問題を
解決する事ができる。

【００４０】尚、本発明を実施する場合に、前記第一、
第二の係合部２８、２９を形成する連結部２４の厚さｔ
₂₄（例えば図６、１２参照）を、前記１対の側壁部２
２、２２（例えば図６〜７及び図１２〜１３参照）の厚
さでもある、前記第一素板１３の厚さｔ₁₃（図１参照）
よりも５〜４０％大きく｛ｔ₂₄＝（１．０５〜１．４）
ｔ₁₃｝、更に好ましくは、１５〜２５％大きく｛ｔ₂₄＝
（１．１５〜１．２５）ｔ₁₃｝する。例えば一般的な自
動車用エンジンに組み込む板金製ロッカーアーム３１を
造る為、上記第一素板１３の厚さｔ₁₃を３．２mmとした
場合には、上記連結部２４の厚さｔ₂₄を３．３５〜４．
５mm、更に好ましくは３．７〜４．０mmにする。これら
両厚さｔ₁₃、ｔ₂₄同士の関係を、上述の範囲に規制すれ
ば、本発明の作用・効果を十分に得られる。

【００４１】又、上記第一素板を打ち抜く為の金属材と
しては、ＳＣｒ４２０Ｍ、ＳＣＭ４１５Ｍ、ＳＣ３０Ｍ
等の低炭素肌焼鋼が好ましい。更に、得られた板金製ロ
ッカーアーム３１のうち、少なくともエンジンに組み込
んだ状態での使用時に他の部材と当接する表面部分、即
ち、上記第一、第二の係合部２８、２９及び上記各側壁
部２２、２２の側面には、耐摩耗性を確保する為、深さ
が０．３〜０．８mmの浸炭焼き入れ層を形成して、当該
部分の表面硬度をHv６５３（Ｈ_R Ｃ５８）以上とする事
が好ましい。

【００４２】

【発明の効果】本発明の板金製ロッカーアーム及びその
製造方法は、以上に述べた通り構成され作用するので、
大きな力が加わる係合部を含む連結部に作用する応力を
低減する事ができ、ロッカーアームの強度や剛性の向上
を図れる。又、一体構造である為、工数及び部品点数の
削減により、コストの低減、精度の向上、設備の簡略化
を図れる。更に、特別な装置を導入する必要もなく、自
動化も行ない易い為、高品質の板金製ロッカーアームを
低コストで実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例の第一工程により
得られる第一素板を示しており、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は（Ａ）のａ−ａ断面図、（Ｃ）は（Ａ）のｂ−
ｂ断面図、（Ｄ）は（Ａ）のｃ−ｃ断面図。

【図２】同第二工程により得られる第二素板を示してお
り、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のａ−ａ断面図、
（Ｃ）は（Ａ）のｂ−ｂ断面図、（Ｄ）は（Ａ）のｃ−
ｃ断面図。

【図３】同第三工程により得られる第一中間素材を示し
ており、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のａ−ａ断面
図、（Ｃ）は（Ａ）のｂ−ｂ断面図、（Ｄ）は（Ａ）の
ｃ−ｃ断面図。

【図４】同第四工程により得られる第二中間素材を示し
ており、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のａ−ａ断面
図、（Ｃ）は（Ａ）のｂ−ｂ断面図、（Ｄ）は（Ａ）の
ｃ−ｃ断面図。

【図５】同第四工程の実施状況を示しており、（Ａ）は
湾曲部を押圧する以前の状態を、（Ｂ）は湾曲部を押圧
して連結部とした状態を、それぞれ示す部分拡大断面
図。

【図６】同第五工程により造られる第三中間素材を示し
ており、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のａ−ａ断面
図、（Ｃ）は（Ａ）のｂ−ｂ断面図、（Ｄ）は（Ａ）の
ｃ−ｃ断面図。

【図７】同第六工程を経て完成した板金製ロッカーアー
ムを示しており、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のａ
−ａ断面図、（Ｃ）は（Ａ）のｂ−ｂ断面図、（Ｄ）は
（Ａ）のｃ−ｃ断面図。

【図８】本発明の実施の形態の第２例の板金製ロッカー
アームを示す斜視図。

【図９】上記板金製ロッカーアームを造る際、第二工程
により得られる第二素板を示しており、（Ａ）は平面
図、（Ｂ）は（Ａ）のａ−ａ断面図、（Ｃ）は（Ａ）の
ｂ−ｂ断面図、（Ｄ）は（Ａ）のｃ−ｃ断面図。

【図１０】同第三工程により得られる第一中間素材を示
しており、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のａ−ａ断
面図、（Ｃ）は（Ａ）のｂ−ｂ断面図、（Ｄ）は（Ａ）
のｃ−ｃ断面図。

【図１１】同第四工程により得られる第二中間素材を示
しており、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のａ−ａ断
面図、（Ｃ）は（Ａ）のｂ−ｂ断面図、（Ｄ）は（Ａ）
のｃ−ｃ断面図。

【図１２】同第五工程により造られる第三中間素材を示
しており、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のａ−ａ断
面図、（Ｃ）は（Ａ）のｂ−ｂ断面図、（Ｄ）は（Ａ）
のｃ−ｃ断面図。

【図１３】同第六工程を経て完成した板金製ロッカーア
ームを示しており、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の
ａ−ａ断面図、（Ｃ）は（Ａ）のｂ−ｂ断面図、（Ｄ）
は（Ａ）のｃ−ｃ断面図。

【図１４】本発明の実施の形態の第３例の予備押圧工程
より造られる予備中間素材を示しており、（Ａ）は平面
図、（Ｂ）は（Ａ）のａ−ａ断面図、（Ｃ）は（Ａ）の
ｂ−ｂ断面図、（Ｄ）は（Ａ）のｃ−ｃ断面図。

【図１５】同予備押圧工程を実施する状態を示してお
り、（Ａ）は湾曲部を押圧する以前の状態を、（Ｂ）
は、湾曲部を押圧した状態を、それぞれ示す部分拡大断
面図。

【図１６】本発明の実施の形態の第４例の第二工程を経
て造られた第二素板を示しており、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は（Ａ）のａ−ａ断面図、（Ｃ）は（Ａ）のｂ−
ｂ断面図、（Ｄ）は（Ａ）のｃ−ｃ断面図。

【図１７】従来方法の第一工程で造られた素板を示して
おり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のａ−ａ断面
図。

【図１８】同じく第二工程を経て造られた第一中間素材
を示しており、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のａ−
ａ断面図。

【図１９】同じく第三工程を経て造られた第二中間素材
を示しており、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のａ−
ａ断面図。

【図２０】同じく第四工程を経て造られた第三中間素材
を示しており、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のａ−
ａ断面図。

【符号の説明】

１素板２第一中間素材３側壁部４連結部５ローラ収容凹部６ピボット部７透孔８第二中間素材９突出部１０第三中間素材１１開口１２バルブ係合部１３第一素板１４基部１５翼状部１６透孔１７舌状部１８円孔１９切り欠き部２０第二素板２１、２１ａ湾曲部２２側壁部２３第一中間素材２４連結部２５第二中間素材２６押型２７受型２８第一の係合部２９第二の係合部３０第三中間素材３１板金製ロッカーアーム３２予備中間素材３３抑え型３４抑え型３５キャビティ３６隙間３７押圧パンチ３８直線縁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１枚の金属材を打ち抜き成形する事によ
り、所定の外形及び透孔を有する素板を形成し、この素
板にプレス加工に基づく曲げ加工を施す事により、互い
にほぼ平行な１対の側壁部とこれら両側壁部の幅方向一
端縁同士を連結する連結部とを形成すると共に、これら
両側壁部の互いに整合する位置に形成した少なくとも１
対の通孔と、上記連結部の一部に設けた、少なくとも１
個の係合部とを備え、上記連結部のうちの少なくとも１
個の係合部を設けた部分の厚さを押圧加工に基づいて増
大させる事により、この連結部のうちの少なくとも１個
の係合部を設けた部分の厚さを、上記両側壁部の厚さよ
りも大きくした板金製ロッカーアーム。
【請求項２】連結部のうちの少なくとも１個の係合部
を設けた部分の厚さが、両側壁部の厚さよりも５〜４０
％大きい、請求項１に記載した板金製ロッカーアーム。
【請求項３】金属材が低炭素肌焼鋼であり、少なくと
も使用時に他の部材と当接する表面部分に、深さが０．
３〜０．８mmの浸炭焼き入れ層が形成されており、当該
部分の表面硬度がHv６５３以上である、請求項１〜２の
何れかに記載した板金製ロッカーアーム。
【請求項４】１対の通孔が、両側壁部の長さ方向中間
部に形成されており、係合部が第一、第二の係合部であ
り、このうち、弁体の基端部を突き当てる為の第一の係
合部を連結部のうちの上記両側壁部の長さ方向一端部
に、ラッシュアジャスタの先端部を突き当てる為の第二
の係合部を上記連結部のうちの上記両側壁部の長さ方向
他端部に、それぞれ形成しており、上記１対の通孔に
は、カムと係合するローラを回転自在に支持する為の支
持軸の両端部を支持自在としており、上記連結部のうち
の少なくとも上記第一の係合部となる部分の厚さを、上
記両側壁部の厚さよりも大きくしている、請求項１〜３
の何れかに記載した板金製ロッカーアーム。
【請求項５】通孔が、それぞれ１対ずつの第一の通孔
及び第二の通孔であり、このうちの第一の通孔は、両側
壁部の長さ方向中間部に、第二の通孔はこれら両側壁部
の長さ方向一端部に、それぞれ形成しており、上記第一
の通孔には、固定部分に板金製ロッカーアームを揺動自
在に支持する為の枢軸を挿通自在であり、上記第二の通
孔には、カムと係合するローラを回転自在に支持する為
の支持軸の両端部を支持自在としており、連結部のうち
の上記両側壁部の長さ方向他端部に、弁体の基端部を突
き当てる為の係合部を形成しており、上記連結部のうち
でこの係合部となる部分の厚さを、上記両側壁部の厚さ
よりも大きくしている、請求項１〜３の何れかに記載し
た板金製ロッカーアーム。
【請求項６】請求項１〜５の何れかに記載した板金製
ロッカーアームを製造する板金製ロッカーアームの製造
方法であって、素板に曲げ加工を行なって両側壁部を形
成すると共に、連結部に対応する部分を断面円弧状に湾
曲させて湾曲部を形成してから、この湾曲部を強く押圧
して塑性変形させる押圧加工を行なう事により、この湾
曲部の厚さを増大させると共に、この湾曲部に係合部を
形成する板金製ロッカーアームの製造方法。
【請求項７】素板の一部で湾曲部の幅方向両端縁部に
対応する部分に、互いに平行な少なくとも１対の直線縁
を形成すると共に、押圧加工時に押圧パンチの先端を、
これら各直線縁に突き当てる事を特徴とする、請求項６
に記載した板金製ロッカーアームの製造方法。