JP2001289011A

JP2001289011A - 板金製ロッカーアームの製造方法

Info

Publication number: JP2001289011A
Application number: JP2000103791A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kadokawa; 聡角川; Noriyuki Takeo; 則之竹尾; Yoshihiro Saito; 芳博斉藤; Yukinobu Shimada; 志信島田
Original assignee: NSK Ltd; Toho Kogyo Co Ltd
Current assignee: NSK Ltd; Toho Kogyo Co Ltd
Priority date: 2001-04-19
Filing date: 2000-04-05
Publication date: 2001-10-19
Also published as: CA2444562A1; KR20040022212A; WO2002085554A1; US6932040B2; AU2001248792B2; CN100381224C; CN1509216A; BR0116982A; EP1380368A4; US20040134065A1; KR100582308B1; EP1380368A1

Abstract

(57)【要約】【課題】弁体の基端部を突き当てる係合部を構成する
為の連結部となる部分の肉厚を十分に大きくして、得ら
れた係合部の強度を高める。【解決手段】上記連結部となるべき部分は、素板を構
成する主部の一端縁部に形成した突出部を、この主部に
向け面方向に押圧する事で造った厚肉部２２とする。こ
の厚肉部２２の肉厚は、元々の肉厚の２倍程度にまで大
きくできる為、上記課題を解決できる。

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それぞれの軸方向
に往復運動させる。

【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。この公報に
記載された製造方法は、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、板金製ロ
ッカーアームを造る。この為、得られた板金製ロッカー
アームは、全面に亙りほぼ均一な厚さを有する。

【０００５】これに対して従来から、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ロッカーアームも知られ
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が、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。

【０００６】上述した様な従来技術のうち、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
一になる為、使用時に大きな力を受けるバルブ係合部の
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。上記バルブ係合部の近傍部分
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すると、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る。

【０００７】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。

【０００８】

【先発明の説明】上述の様な問題を解決できる技術とし
て、特願平１１−６３５１５号には、図１４〜２０に示
す様な、板金製ロッカーアームとその製造方法とに関す
る発明が記載されている。この先発明に係る板金製ロッ
カーアーム１は、図１４に示す様に、互いにほぼ平行な
１対の側壁部２、２と、これら両側壁部２、２の幅方向
一端縁同士を連結する連結部３及び第二の連結部４とを
有する。又、これら両側壁部２、２の長さ方向中間部に
１対の円孔５、５を、互いに同心に形成し、これら両円
孔５、５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自在としている。上記連結
部３及び第二の連結部４のうち、連結部３の片面には、
弁体の基端部を突き当てる為の係合部６を、第二の連結
部４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７を、それぞれ形成している。

【０００９】上記係合部６と第二の係合部７とのうち、
係合部６は、上記連結部３の幅方向中間部の片面に、こ
の連結部３の幅方向中間部を厚さ方向に塑性変形させる
事により、この連結部３の他の部分よりも凹んだ凹溝状
に形成している。これに対して、上記第二の係合部７
は、上記第二の連結部４の中央部を厚さ方向に塑性変形
させる事により、球状凹面として成る。

【００１０】上述の様な板金製ロッカーアーム１を造る
場合、先ず第一工程で、図１５に示す様な第一素板８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８を打ち抜き形成する。

【００１１】この第一素板８は、図１５（Ａ）に示す様
に、角を丸めた菱形の長さ方向一端部｛図１５（Ａ）の
右端部｝を切除した如き形状と、ｔ₈ なる厚さ｛図１５
（Ｂ）｝とを有する。この様な第一素板８の幅方向｛図
１５（Ａ）の上下方向｝中央部の、図１５（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Ｗ₉ なる部分を、上記第一素板８の長さ
方向｛図１５（Ａ）の左右方向｝に連続する基部９とし
ている。そして、この基部９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１０、１０を設けて
いる。

【００１２】上述の様な第一素板８の中央部には、続く
第二工程で、図１６（Ａ）に示す様に透孔１１を形成し
て、第二素板１２とする。この透孔１１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１３、１３を形成している。これら両舌状部１
３、１３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５、５（図
１４、２０参照）を形成する為に設ける。又、上記透孔
１１の四隅部分には、それぞれが略半円形である切り欠
き部１４、１４を形成している。これら各切り欠き部１
４、１４は、次の第三工程で、上記基部９を断面円弧状
に湾曲させて湾曲部１５（図１７参照）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。

【００１３】上述の様な第二素板１２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８を供給し、これら両型同士の
間で上記透孔１１を打ち抜く事により形成する。尚、前
記第一素板８及び上記第二素板１２の基部９の幅Ｗ₉
は、次に述べる第三工程で形成する１対の側壁部２、２
の外側面同士の間隔である、第一中間素材１６の幅Ｗ₁₆
（図１７参照）よりも大きくしている（Ｗ₉ ＞Ｗ₁₆）。
この様に、基部９の幅Ｗ₉ を第一中間素材１６の幅Ｗ₁₆
よりも大きくした事に伴って、上記１対の舌状部１３、
１３同士の間隔Ｄ ₁₃も大きくしている。

【００１４】この様に、上記１対の舌状部１３、１３同
士の間隔Ｄ₁₃を大きくすると、上記透孔１１を打ち抜く
為の打抜き型の寿命を確保できる。即ち、透孔の中央部
の幅が狭いと、この透孔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、上記透孔１１の中央部の幅である、
上記１対の舌状部１３、１３同士の間隔Ｄ₁₃を大きくす
ると、上記透孔１１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。

【００１５】尚、第二素板１２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１１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９及び翼状部１０、１０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１６に示す様な第二素板１２を形成しても良
い。

【００１６】何れにしても、図１６に示す様な形状に加
工した、上記第二素板１２は、続く第三工程で、図１７
に示す様な第一中間素材１６とする。この第三工程で
は、上記第二素板１２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１２の基部９及び翼状部１０、１０に曲げ加工を
施す。そして、上記第二素板１２を、幅方向に関して左
右１対の側壁部２、２と、これら両側壁部２、２の幅方
向｛図１７（Ｃ）（Ｄ）の左右方向｝端縁同士を連結す
る湾曲部１５とから成る、上記第一中間素材１６とす
る。この湾曲部１５は、この第一中間素材１６の長さ方
向｛図１７（Ａ）の左右方向｝中間部で、上記透孔１１
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１１部分で２分割された上記湾曲部
１５のうち、一端側｛図１７（Ａ）（Ｂ）の右端側｝が
弁体の基端部を突き当てる為の係合部６（図１４、１
９、２０参照）になり、他端側｛図１７（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７（図１４、１９、２０参照）となる。

【００１７】前述した通り、上記１対の側壁部２、２の
外側面同士の間隔である、上記第一中間素材１６の幅Ｗ
₁₆は、前述した第一、第二素板９、１２の基部９の幅Ｗ
₉ より小さくしている。即ち、上記第一中間素材１６に
於いて、上記１対の側壁部２、２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１５
は、図１７（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１５を形成し、
この湾曲部１５の元となる、前述した平板状の基部９の
幅Ｗ₉ よりもこの湾曲部１５の幅を小さくする為、この
基部９の幅Ｗ₉を、上記第一中間素材１６に設けられる
左右１対の側壁部２、２である、上記第一中間素材１６
の幅Ｗ₁₆よりも大きく（Ｗ₉ ＞Ｗ₁₆）でき、前述した舌
状部１３、１３同士の間隔Ｄ₁₃を大きくできる。上述し
た様な第三工程により得られる、図１７に示す様な第一
中間素材１６を構成する上記湾曲部１５の厚さｔ₁₅は、
前記第一素板８の厚さｔ₈ とほぼ同じ（ｔ₁₅≒ｔ₈ ）で
ある。

【００１８】尚、上記湾曲部１５のうち、少なくとも弁
体の基端部を突き当てる為の係合部６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。又、上記第一中間素材１６には、上
記湾曲部１５を形成すると同時に、左右１対の側壁部
２、２も同時に形成する。即ち、上記湾曲部１５を形成
するのに伴って、前記第一、第二素板１２、２０の幅方
向両端部に形成した翼状部１０、１０及び中央部の透孔
１１の内側縁部に設けた舌状部１３、１３を起立させ
て、互いにほぼ平行な、上記１対の側壁部２、２とす
る。

【００１９】上述の様にして構成した、上記第一中間素
材１６には、続く第四工程で湾曲部１５に押圧加工を施
し、図１８に示す様な第二中間素材１７とする。即ち、
上記第四工程では、上記湾曲部１５を平板状に加工する
と共に厚さを増大させて、図１８に示す様に、上記第一
素板８の厚さｔ₈ ｛図１５（Ｂ）参照｝よりも大きな厚
さｔ₃ 、ｔ₄ （ｔ₈ ＜ｔ₃ 、ｔ₄ ）を有する連結部３及
び第二の連結部４とする。

【００２０】上記第四工程は、上記第一中間素材１６の
湾曲部１５を、押圧加工用の押型と受型との間に間にセ
ットした状態で加圧する冷間鍛造により行ない、上記湾
曲部１５を塑性変形させる。この結果、平板状の上記連
結部３及び第二の連結部４が形成される。この様に、湾
曲部１５を塑性変形させて連結部３及び第二の連結部４
とする際、断面円弧状の湾曲部１５が平板状の連結部３
及び第二の連結部４になる分、厚さがｔ₃ 、ｔ₄ にまで
増大する。尚、図示の例では、一端側に設けた連結部３
だけでなく、他端側に設けた第二の連結部４も厚さを大
きくしている。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
る係合部６を設ける、連結部３の側である。従って、上
記第二の連結部４の他側は、必ずしも厚さを増大させる
必要はない。

【００２１】上記第四工程で、第一中間素材１６に比較
的厚肉の連結部３及び第二の連結部４を形成して第二中
間素材１７としたならば、次の第五工程でこれら連結部
３及び第二の連結部４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１９に示す様
に、上記連結部３に、図示しない弁体の基端部を突き当
てる為の係合部６を形成する。又、上記第二の連結部４
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７を形成する。この様な第五工程で
は、上記第二中間素材１７の連結部３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、この連結部
３に冷間鍛造を施す事により、図１９（Ａ）（Ｂ）
（Ｄ）に示す様な、凹溝状でその底面が凸に湾曲した係
合部６を形成する。又、上記第二の連結部４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、
この第二の連結部４に冷間鍛造を施す事により、図１９
（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示す様な、球状凹孔である第二の
係合部７を形成する。この様な第五工程により、前記第
一素板８の厚さよりも大きな厚さを有する上記連結部３
及び第二の連結部４に係合部６及び第二の係合部７を設
けた、第三中間素材１９となる。

【００２２】この様にして得られた第三中間素材１９に
は、次の第六工程で、１対の側壁部２、２の中間部で互
いに整合する位置に、それぞれ円孔５、５を、プレス加
工、或は旋削加工により形成して、図１４、２０に示す
様な板金製ロッカーアーム１として完成する。これら両
円孔５、５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５、５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１の揺動運動に
変換自在とする。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】上述の様な先発明に係
る板金製ロッカーアーム及びその製造方法は、ロッカー
アームの強度や剛性の向上を図れるだけでなく、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。但し、より出力の大きなエ
ンジンへの組み付けを可能にすべく、より大きな強度を
得る為には、弁体の基端部を突き当てる係合部６の厚さ
をより大きくする事が望まれており、この場合には、上
記先発明に係る板金製ロッカーアームの製造方法では対
応する事が難しい。

【００２４】即ち、使用時に上記係合部６に加わる力
は、エンジンの出力を高くすべく、この係合部にその基
端部を突き当てた弁体を付勢するバルブスプリングの弾
力を大きくする程大きくなる。従って、板金製ロッカー
アームを高出力エンジンに組み込み、しかも十分な耐久
性を確保する為には、上記係合部６の強度を向上させる
べく、この係合部６の厚さを大きくする事が望まれる。

【００２５】これに対して、上記先発明に係る製造方法
の場合には、素板の厚さの５〜４０％程度厚くするのが
限度であり、例えば上記係合部６を構成する連結部３の
厚さｔ₃ を、１対の側壁部２、２の厚さｔ₂ の２倍近
く、若しくは２倍を越えて厚くする事は難しい。本発明
の板金製ロッカーアームの製造方法は、この様な事情に
鑑みて発明したものである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明の板金製ロッカー
アームの製造方法により造る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して成り、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、この連結部のうちでこの係合部を設けた
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。

【００２７】この様な板金製ロッカーアームを製造す
る、本発明の板金製ロッカーアームの製造方法は、上記
素板の一部で上記係合部となるべき部分に隣接する端縁
から突出した突出部を、この係合部となるべき部分に向
け上記素板の面方向に押圧する事により、この係合部と
なるべき部分の厚さを増大させる。そして、この部分の
厚さを増大させた後、この部分に係合部を形成する工程
を有する。尚、本明細書で面方向とは、上記素板の表裏
両面に平行な方向を言う。

【００２８】又、好ましくは、請求項２に記載した様
に、例えばアンコイラから送り出される長尺な金属板等
の１枚の金属材を、この金属材の送り出しに同期して順
次打ち抜き形成する等により、この金属材の幅方向中央
部に位置する連続部と、この連続部の幅方向両端縁で長
さ方向に関する位相が互いに一致する部分から互いに反
対方向に延出した、互いに対となる上記素板とを形成す
る。その後、これら対となる素板の互いに反対側端縁か
ら突出した突出部を、互いに近づく方向に押圧する事に
より、これら各素板の一部の厚さを増大させる。そし
て、この工程の後の何れかの工程で、これら各素板を上
記連続部から切り離す。

【００２９】又、好ましくは、請求項３に記載した様
に、上記素板の一部で係合部となるべき部分の厚さを増
大させてからこの素板の中央部に透孔を形成した後、上
記素板の一部でこの透孔を挟む２個所位置を同方向に折
り曲げて１対の側壁部を形成するのに先立って、上記素
板を焼きなます焼鈍工程を行なう。

【００３０】又、好ましくは、請求項４に記載した様
に、上記素板の一部で係合部となるべき部分の厚さを増
大させてからこの素板の中央部に透孔を、この厚さを増
大させた部分とほぼ同じ幅で、且つ上記素板の幅方向に
関する位相をこの厚さを増大させた部分と一致させた状
態で形成する。その後、上記素板の一部でこの透孔を挟
む２個所位置を、上記厚さを増大させた部分及び上記透
孔の幅方向両端縁にほぼ一致する部分で同方向に折り曲
げて１対の側壁部を形成する。そして、この様に各側壁
部の形成する際の折り曲げ位置を、上記厚さを増大させ
た部分及び上記透孔の幅方向両端縁にほぼ一致する部分
とする。

【００３１】更に好ましくは、請求項５に記載した様
に、板金製ロッカーアームを最終形状に加工してからこ
の板金製ロッカーアームの表面を硬化させる為の、浸炭
焼き入れ等の熱処理を行なった後、この板金製ロッカー
アームに、表面の粒界酸化層を除去する為の処理工程を
施す。尚、この様な粒界酸化層を除去する為の処理は、
ショットブラスト、バレル加工等、メディアの様な粒状
物質を上記板金製ロッカーアームの表面に衝突させる方
法により行なう事が好ましい。

【００３２】

【作用】上述の様な本発明の板金製ロッカーアームの製
造方法は、前述した先発明に係る板金製ロッカーアーム
の製造方法と同様に、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できる為、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。

【００３３】特に、本発明の板金製ロッカーアームの場
合には、係合部を設ける連結部の厚さを両側壁部の厚さ
よりも大幅に大きくできる。この為、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、係合部を含む連結部の厚さを、１対の側壁部の厚さ
よりも大幅に大きくできる。従って、この係合部を含む
連結部に作用する応力を大幅に低減して、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。

【００３４】又、請求項２に記載した様に、連続部を介
して互いに連結された１対の素板の互いに反対側端縁か
ら突出した突出部を互いに近づく方向に押圧する事によ
り、これら各素板の一部の厚さを増大させれば、この押
圧作業時に上記両素板に加える力を相殺させる事ができ
る。この為、この押圧作業時に加えられる力を受ける部
分の剛性を小さくできて、設備の簡略化、低廉化を図れ
る。

【００３５】又、請求項３に記載した様に、素板の一部
を折り曲げて１対の側壁部を形成する前にこの素板を焼
きなます焼鈍工程を行なうと、上記押圧作業等に伴う加
工硬化により硬くなった部分を軟化させると共に、残留
応力を除去できる。この為、上記各側壁部の形成作業を
容易に行なう事ができるだけでなく、折り曲げ部に亀裂
等の損傷が発生するのを有効に防止できる。

【００３６】又、請求項４に記載した様に、上記素板の
一部で係合部となるべき厚さを増大させた部分と透孔と
の幅方向に関する位相及び幅を一致させると共に、上記
各側壁部の形成する際の折り曲げ位置を、上記厚さを増
大させた部分及び上記透孔の幅方向両端縁にほぼ一致す
る部分とすれば、やはり上記各側壁部の形成作業を容易
に行なう事ができるだけでなく、折り曲げ部に亀裂等の
損傷が発生するのを有効に防止できる。

【００３７】更に、請求項５に記載した様に、板金製ロ
ッカーアームの表面を硬化させる熱処理を行なった後、
この板金製ロッカーアームに、表面の粒界酸化層を除去
する為の処理工程を施せば、亀裂等の損傷の原因となる
微小溝を除去して、上記板金製ロッカーアームの耐久性
の向上を図れる。この場合に、粒界酸化層を除去する為
の処理は、ショットブラスト、バレル加工等、メディア
の様な粒状物質を上記板金製ロッカーアームの表面に衝
突させる方法により行なえば、この板金製ロッカーアー
ムの表面層部分に残留圧縮応力を生じさせて、上記亀裂
等の損傷の発生を、より一層有効に防止できる。

【００３８】

【発明の実施の形態】図１〜１３は、本発明の実施の形
態の１例を示している。尚、本発明の特徴は、連結部３
ａの片面に設けた係合部６ａ（図１０〜１１）にその基
端部を突き当てた弁体を付勢するバルブスプリングの弾
力を大きくし、上記係合部６ａに加わる力が大きくなっ
た場合でも、上記連結部３ａの耐久性を十分に確保すべ
く、上記係合部６ａの強度を向上させる為、上記連結部
３ａの厚さｔ_3aを十分に大きくする為の方法にある。本
発明の製造方法により造られる板金製ロッカーアームの
その他の部分の構成は、前述の図１４、２０に示した先
発明の板金製ロッカーアーム１と同様であるから、重複
する説明は省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴
部分を中心に説明する。

【００３９】本発明の製造方法により板金製ロッカーア
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１８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１８を打ち抜き形成する。こ
の第一素板１８は、図１（Ａ）に示す様に、正方形若し
くは矩形の主部１９の一端（図１の上端）縁の中央部
に、正方形若しくは矩形の突出部２０を形成して成る。
この突出部２０は、上記第一素板１８の一部で、上記係
合部６ａとなるべき部分、即ち、図１（Ａ）で上記主部
１９の上端中央部に隣接する端縁から突出している。

【００４０】上述の様な第一素板１８には、続く第二工
程で、本発明の特徴である、据え込み加工（upsetting
）と呼ばれる増圧加工を施す事により、図２に示す様
な第二素板２１とする。この増圧加工は、上記図１に示
した突出部２０を、上記係合部６ａとなるべき上記主部
１９の一端部に向け、上記第一素板１８の面方向（図１
〜２の下方向）に押圧する事により行なう。即ち、上記
第一素板１８の主部１９を、上記第二素板２１の形状に
見合う形状を有する、図示しない受型内にセットした状
態で、上記突出部２０を、やはり図示しない押型によ
り、上記主部１９に向け押圧する。上記受型は、上記主
部１９を密に内嵌自在で、上記係合部６ａに見合う部分
の空間の厚さのみ、この係合部６ａの厚さ寸法に見合う
分だけ大きくなっている。この様な受型内に上記第一素
板１８の主部１９をセットした状態で、上記突出部２０
を上記押型によりこの主部１９に強く押圧すれば、上記
係合部６ａとなるべき部分である、この主部１９の一端
中央部の厚さが増大して、図２に示す様な第二素板２１
を得られる。この第二素板２１は、上記主部１９の一端
中央部で上記係合部６ａとなるべき部分に、他の部分よ
りも厚さ寸法が大きくなった、厚肉部２２が形成された
ものである。

【００４１】尚、上記上記第二工程で上記突出部２０を
上記主部１９に向けて強く押圧する際に、図３に示す様
に、１対の第一素板１８、１８の互いに反対側端縁から
突出した突出部２０、２０を、互いに近づく方向に押圧
すれば、この押圧作業時に加えられる力を受ける部分、
即ち上記受型を支持する部分の剛性を小さくできて、設
備の簡略化、低廉化を図れる。

【００４２】即ち、図示しないアンコイラから送り出さ
れる長尺な１枚の金属材を、この金属材の送り出しに同
期して順次打ち抜き形成する事により、この金属材の幅
方向中央部に位置する連続部２３と、この連続部２３の
幅方向（図３の左右方向）両端縁で長さ方向（図３の上
下方向）に関する位相が互いに一致する部分から互いに
反対方向に突出した、互いに対となる上記第一素板１
８、１８とを形成する。その後、これら対となる第一素
板１８、１８の互いに反対側端縁から突出した突出部２
０、２０を、互いに近づく方向に押圧する事により、こ
れら各第一素板１８、１８の一部の厚さを増大させて、
上記第二素板２１、２１とする。そして、この厚さを増
大させる工程の後に行なわれる何れかの工程で、これら
各第二素板２１、２１を、上記連続部２３から切り離
す。

【００４３】この様にして上記各第一素板１８、１８を
上記各第二素板２１、２１に加工すれば、これら各第一
素板１８、１８の主部１９、１９をセットする受型の支
持剛性を低くしても、これら各受型が動かない様にでき
る。即ち、これら各受型同士を、直接又は他の結合部材
を介して互いに突き合わせておけば、上記各押型から上
記各第一素板１８、１８を介して上記各受型に伝わった
力が互いに相殺される。従って、前述した通り、上記各
受型を支持する部分の剛性を小さくできて、設備の簡略
化、低廉化を図れる。尚、この様な技術は、板金製ロッ
カーアームの製造に限らず、据え込み加工により金属板
の一部の厚さを大きくして各種物品を製作する、各種物
品の製造方法に適用できる。又、１対の素板が連結部等
の結合部の両側に互いに対称に設けられていれば良く、
必ずしもアンコイラから送り出された長尺な金属板を打
ち抜いたものである必要はない。

【００４４】何れにしても、上述の様にして造った、図
２に示す様な第二素板２１には、続く第三工程でプレス
による打ち抜き加工（ピアス加工）を施して、図４に示
す様な第三素板２４とする。即ち、上記第三工程では、
上記第二素板２１の中央部に鼓形の透孔１１を、前記厚
肉部２２とほぼ同じ幅で、且つ上記第二素板２１の幅方
向に関する位相をこの厚肉部２２と一致させた状態で形
成する。

【００４５】上述の様にして造った、上記第三素板２４
は、上記透孔１１の周縁部に存在するバリを除去する為
の面押し加工（チャンファリング）を施した後、続く第
四工程で、上記主部１９の周縁部の余分な部分を除去す
る切除加工（トリミング・カットオフ）を施し、図５に
示す様な第四素板２５とする。この第四素板２５の形状
は、既に前記係合部６ａとなるべき連結部３ａの肉厚が
大きくなっている以外、前述の先発明に於ける第二素板
１２（図１６）の形状とほぼ同じである。

【００４６】以上の工程を行なう為のプレス加工装置の
構造は、特に限定しないが、加工能率を高める面から
は、図１に示した第一素板１８を図５に示した第四素板
２５にまで加工する工程を、順送プレスにより行なう事
が好ましい。複数の工程分を一体にした型を使用する順
送プレスの場合には、工程の進行に伴う被加工物の送り
量を少なくできる為、加工能率を向上させる事ができ
る。これに対して、後述する図６〜１３に示した曲げ加
工は、トランスファプレスにより行なう事が好ましい。
各工程に使用する型を互いに別体とするトランスファプ
レスは、工程の進行に伴う被加工物の送り量が多くなる
為、加工能率を高くする事が難しくなる代わりに、型の
製造が容易となり、設備費の低廉化によるコスト低減を
図れる。

【００４７】上述の様にして造った、上記第四素板２５
には、外周縁部に存在するバリを除去する為の面押し加
工を施した後、この第四素板２５を焼きなます焼鈍工程
を施す。この第四素板２５にこの様な焼鈍工程を施せ
ば、上記厚肉部２２を形成する為の押圧作業等に伴う加
工硬化により硬くなった部分を軟化させると共に、この
押圧作業等に伴って上記第四素板２５内に生じた残留応
力を除去できる。この為、続く工程で各側壁部２、２
（図８〜１３）の形成作業を容易に行なう事ができるだ
けでなく、折り曲げ部に亀裂等の損傷が発生するのを有
効に防止できる。尚、上記第四素板２５には、必要に応
じ、上記焼鈍工程に加えて、友ずり（複数の第四素板同
士の擦り合わせ）、バレル加工等を施して、焼鈍加工に
伴って表面に生じたスケールを落とすと共に、縁部に残
留しているバリを除去する。

【００４８】上述の様に、上記第四素板２５を焼きなま
したならば、前述した先発明の場合と同様に、この第四
素板２５の幅方向両端部を同方向に向け折り曲げて、互
いに平行な１対の側壁部２、２を形成する。この折り曲
げ加工は、前述した様に、図示しないトランスファプレ
スにより、図６〜７に示す様に行なう。この折り曲げ加
工の際、折り曲げ位置（折り曲げの内周側隅角部）を、
上記第四素板２５の一部で前記透孔１１を挟む２個所位
置、即ち、図８に鎖線α´、α´で示す、この透孔１１
及び上記厚肉部２２の幅方向両端縁にほぼ一致する位置
とする。即ち、上記第四素板２５の幅方向両端部を、上
記両鎖線α´、α´を内周側角部として同方向に折り曲
げて上記１対の側壁部２、２を形成し、図７に示す様な
第一中間素材２６とする。

【００４９】この第一中間素材２６を造る際に、上述の
様に上記各側壁部２、２の形成する際の折り曲げ位置
を、上記図８の鎖線α´、α´に示す様に、上記透孔１
１及び厚肉部２２の幅方向両端縁にほぼ一致する位置と
している為、上記各側壁部２、２の形成作業を容易に行
なう事ができるだけでなく、折り曲げ部に亀裂等の損傷
が発生するのを有効に防止できる。

【００５０】又、得られた上記第一中間素材２６のう
ち、上記厚肉部２２に対応する連結部３ａの幅Ｗ_3aは、
図９（Ａ）に示す様に、上記第一中間素材２６を構成す
る１対の側壁部２、２同士の間隔Ｄ₂ よりも大きく、こ
の第一中間素材２６の幅Ｗ₂₆以下（Ｗ₂₆≧Ｗ_3a＞Ｄ₂ ）
となる。この様に連結部３ａの幅Ｗ_3aを１対の側壁部
２、２同士の間隔Ｄ₂ よりも大きくする事で、この連結
部３ａに形成した係合部６ａの厚さ方向に大きな力が作
用しても、この係合部６ａに亀裂等の損傷が発生しにく
くできる。これに対して、上記各側壁部２、２を曲げ加
工した後、上記連結部３ａに対応する部分に据え込み加
工による増圧加工を施すと、図９（Ｂ）に示す様に、厚
肉部２２ａの幅が１対の側壁部２、２同士の間隔Ｄ₂ よ
りも小さくなる為、この厚肉部２２ａに形成した係合部
に大きな力が加わった場合に、十分な耐久性を確保しに
くくなる。

【００５１】上述の様な第一中間素材２６の連結部３ａ
には、図１０〜１１に示す様にして係合部６ａを形成し
て第二中間素材２７とすると共に、図１２〜１３に示す
様にして第二の連結部４に第二の係合部７を形成して第
三中間素材２８とする。係合部６ａを形成する作業と第
二の係合部７を形成する作業との前後は問わない。又、
上記１対の側壁部２、２の互いに整合する位置に円孔
５、５（図１４、２０）を形成して、板金製ロッカーア
ームの最終形状とする。

【００５２】この様にして板金製ロッカーアームを最終
形状に加工してから、この板金製ロッカーアームの表面
を硬化させる為の、浸炭焼き入れ等の熱処理を行なう。
そして、この熱処理の後、この板金製ロッカーアーム
に、表面の粒界酸化層を除去する為の処理工程を施す。
この様な粒界酸化層を除去する為の処理は、ショットブ
ラスト、バレル加工等、メディアの様な粒状物質を上記
板金製ロッカーアームの表面に衝突させる方法により行
なう。

【００５３】この様に、板金製ロッカーアームの表面を
硬化させる熱処理を行なった後、この板金製ロッカーア
ームに、表面の粒界酸化層を除去する為の処理工程を施
せば、亀裂等の損傷の原因となる微小溝を除去して、上
記板金製ロッカーアームの耐久性の向上を図れる。即
ち、上記粒界酸化層の表面には微小溝が存在する為、こ
の粒界酸化層をそのまま残した場合には、使用時にこの
微小溝から亀裂等の損傷が発生し易くなる。そこで、上
記処理により上記粒界酸化層と共に上記微小溝を除去し
て、上記損傷が発生しにくくする。尚、粒界酸化層を除
去する為の処理を、ショットブラスト、バレル加工等、
メディアの様な粒状物質を上記板金製ロッカーアームの
表面に衝突させる方法により行なえば、この板金製ロッ
カーアームの表面層部分に残留圧縮応力を生じさせて、
上記亀裂等の損傷の発生を、より一層有効に防止でき
る。

【００５４】この様にして造った板金製ロッカーアーム
には、使用時に弁体の基端部を突き当てる前記係合部６
ａの表面、及び使用時にラッシュアジャスタの先端部を
突き当てる前記第二の係合部７の表面に、研摩等の必要
な仕上加工を施した後、枢軸及びローラを組み付ける。
尚、本発明の特徴である増厚方法によれば、バルブ係合
部だけでなく、他の係合部も板厚を大きくできる。従っ
て、ピボット係合部にねじ孔を設けると共にこのねじ孔
にアジャストねじを螺合させる、メカニカルアジャスト
型の板金製ロッカーアームで、上記ねじ孔とアジャスト
ねじとの螺合長さを確保して、当該部分の強度を大きく
できる。

【００５５】

【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用するので、軽量且つ低コストで造れ、しかも十分な耐
久性を有する板金製ロッカーアームを実現して、ロッカ
ーアームを組み込んだエンジンのコスト低減と高性能化
とを図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１例の最初の工程で造ら
れる第一素板を示しており、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は
（Ａ）の側方から見た図。

【図２】続く工程で造られる第二素板を示しており、
（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の側方から見た図。

【図３】第二素板を加工する状態の別例を示す平面図。

【図４】続く工程で造られる第三素板を示しており、
（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の側方から見た図。

【図５】続く工程で造られる第四素板を示しており、
（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の側方から見た図。

【図６】続く工程で第一中間素材を造る途中の状態を示
す端面図。

【図７】得られた第一中間素材を示しており、（Ａ）は
端面図、（Ｂ）は側面図。

【図８】第四素板から第一中間素材を造る際の折り曲げ
位置を示す平面図。

【図９】折り曲げ加工と増圧加工との前後が厚肉部の幅
に及ぼす影響を示す為の、第一中間素材の端面図。

【図１０】第二中間素材を得る途中の状態を示す端面
図。

【図１１】得られた第二中間素材を示す端面図。

【図１２】第三中間素材を得る途中の状態を示す断面
図。

【図１３】得られた第三中間素材を示しており、（Ａ）
は断面図、（Ｂ）は側面図。

【図１４】先発明に係る板金製ロッカーアームの斜視
図。

【図１５】先発明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１６】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１７】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１８】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１９】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２０】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。

【符号の説明】

１板金製ロッカーアーム２側壁部３、３ａ連結部４第二の連結部５円孔６、６ａ係合部７第二の係合部８第一素板９基部１０翼状部１１透孔１２第二素板１３舌状部１４切り欠き部１５湾曲部１６第一中間素材１７第二中間素材１８第一素板１９主部２０突出部２１第二素板２２、２２ａ厚肉部２３連続部２４第三素板２５第四素板２６第一中間素材２７第二中間素材２８第三中間素材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者竹尾則之神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号日本精工株式会社内 (72)発明者斉藤芳博富山県滑川市下梅沢526 東邦工業株式会社内 (72)発明者島田志信富山県滑川市下梅沢526 東邦工業株式会社内Ｆターム(参考） 3G016 AA05 CA02 CA06 CA08 CA14 CA34 CA35 CA44 EA02 FA07 FA17 FA19 GA01

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して成り、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、この連結部のうちでこの係合部を設
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を製造する板金製ロッカーアー
ムの製造方法であって、上記素板の一部で上記係合部と
なるべき部分に隣接する端縁から突出した突出部を、こ
の係合部となるべき部分に向け上記素板の面方向に押圧
する事により、この係合部となるべき部分の厚さを増大
させた後、この部分に係合部を形成する工程を有する板
金製ロッカーアームの製造方法。
【請求項２】１枚の金属材を打ち抜き形成する事によ
り、この金属材の中央部に位置する連続部から互いに反
対方向に延出した、互いに対となる素板を形成した後、
これら対となる素板の互いに反対側端縁から突出した突
出部を、互いに近づく方向に押圧する事により、これら
各素板の一部の厚さを増大させる工程の後に、これら各
素板を上記連続部から切り離す、請求項１に記載した板
金製ロッカーアームの製造方法。
【請求項３】素板の一部で係合部となるべき部分の厚
さを増大させてからこの素板の中央部に透孔を形成した
後、上記素板の一部でこの透孔を挟む２個所位置を同方
向に折り曲げて１対の側壁部を形成するのに先立って、
上記素板を焼きなます焼鈍工程を行なう、請求項１〜２
の何れかに記載した板金製ロッカーアームの製造方法。
【請求項４】素板の一部で係合部となるべき部分の厚
さを増大させてからこの素板の中央部に透孔を、この厚
さを増大させた部分とほぼ同じ幅で、且つ上記素板の幅
方向に関する位相をこの厚さを増大させた部分と一致さ
せた状態で形成した後、上記素板の一部でこの透孔を挟
む２個所位置を、上記厚さを増大させた部分及び上記透
孔の幅方向両端縁にほぼ一致する部分で同方向に折り曲
げて１対の側壁部を形成する際の折り曲げ位置を、上記
厚さを増大させた部分及び上記透孔の幅方向両端縁にほ
ぼ一致する部分とした、請求項１〜３の何れかに記載し
た板金製ロッカーアームの製造方法。
【請求項５】板金製ロッカーアームを最終形状に加工
してからこの板金製ロッカーアームの表面を硬化させる
熱処理を行なった後、この板金製ロッカーアームに、表
面の粒界酸化層を除去する為の処理工程を施す、請求項
１〜４の何れかに記載した板金製ロッカーアームの製造
方法。