JP2003138913A - ロッカアームの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸穴の形成位置の強度を低下させることな
く，第１連結部及び第２連結部との位置関係を適切に保
った状態で軸穴を形成することができるロッカアームの
製造方法を提供すること。 【解決手段】 金属板１０１について，中空部１４と該
中空部１４の横方向に対向する一対の突出部１３１を形
成する打抜き工程と，少なくとも上記金属板１０１の両
面を拘束した状態で，上記一対の突出部１３１が向き合
う方向の両側から上記金属板１０１の外周面を加圧し
て，上記突出部１３１をその突出方向に変形させて，一
対の上記突出部の間隔を減縮させる加圧変形工程と，上
記加圧変形された金属板を折り曲げることにより，上記
一対の突出部１３１を有する一対の側壁部１３を対面さ
せる折り曲げ工程とによりロッカアーム１を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，エンジンにおけるバルブを開閉
させるための駆動力を伝達するロッカアームの製造方法
に関する。

【０００２】

【従来技術】図１２，図１３に示すごとく，従来のロッ
カアーム９は，対面する一対の側壁部９３と，一対の側
壁部９３を連結する第１連結部９１及び第２連結部９２
とを有している。また，上記第１連結部９１及び第２連
結部９２は，それぞれ上記一対の側壁部９３と共に断面
略Ｕ字形状を形成している。また，上記第１連結部９１
は，エンジン７のバルブ３におけるバルブステム部３１
を支承する支承部９１１を形成している。また，上記一
対の側壁部９３には，カム２２によって従動回転するロ
ーラ２１の主軸２１１を取り付ける軸穴９５を形成して
いる。

【０００３】そして，上記ロッカアーム９は，上記軸穴
９５にローラ２１を組み付け，上記支承部９１１に上記
バルブ３におけるバルブステム部３１を支承させ，ま
た，上記第２連結部９２をロッカアーム９の回動の中心
となるピボット４に係合させて使用する。

【０００４】図１４に示すごとく，上記ロッカアーム９
は，金属板９０の中空部９４を打ち抜いて，該中空部９
４の左右に突出部９３１を形成した後，折り曲げを行
う。図１３に示すごとく，突出部９３１は，上記断面略
Ｕ字形状の底部９０１側の方向に突出する。

【０００５】つまり，上記ロッカアーム９においては，
上記第１連結部９１及び第２連結部９２から側壁部９３
を延設した方向と反対側の方向に上記突出部９３１を突
出させている。そして，この突出部９３１に囲まれる位
置に軸穴９５を設けて，ローラ２１を配設し，ロッカア
ーム９を形成している。ところで，上記ロッカアーム９
においては，上記ローラ２１が上記第１連結部９１と第
２連結部９２とを結んだ線よりもカム２側へもう少し突
出した方が構造的に安定する。

【０００６】

【解決しようとする課題】しかしながら，上記金属板９
０の上記中空部９４を打ち抜く際，打ち抜きパンチの強
度上の制約から，対向する上記突出部９３１の間隔を所
定幅以下に設定することができない。すなわち，打ち抜
き工程によって上記中空部９４を成形する限り，上記突
出部９３１を充分に突出させることができず，突出量が
不足する。

【０００７】そのため，上記従来のロッカアーム９にお
いては，上記ロッカアーム構造の安定性を確保するた
め，上記軸穴９５の形成位置をカム２２側へ接近させた
とき，軸穴９５の形成位置が突出部９３１の突出先端面
９３２の近傍に位置することになる。それ故，上記軸穴
９５の形成位置の強度が低下してしまう。

【０００８】したがって，上記従来のロッカアームにお
いては，軸穴９５の形成位置に関して，設計上の自由度
が低く，上記ロッカアーム構造の安定性と軸穴９５の形
成位置の強度を両立することが困難である。

【０００９】本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので，軸穴の形成位置の強度を低下させること
なく，第１連結部及び第２連結部との位置関係を適切に
保った状態で軸穴を形成することができるロッカアーム
の製造方法を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題の解決手段】本発明は，金属板を打ち抜くことに
より中空部を形成すると共に，該中空部の横方向に一定
の間隔をもって互いに向き合う一対の突出部を形成する
打抜き工程と，少なくとも上記金属板の両面を拘束した
状態で，上記一対の突出部が向き合う方向の両側から上
記金属板の外周面を加圧して，上記突出部をその突出方
向に変形させて，一対の上記突出部の間隔を減縮させる
加圧変形工程と，上記加圧変形された金属板を折り曲げ
ることにより，上記一対の突出部を有する一対の側壁部
を対面させると共に上記中空部の縦方向の前後において
それぞれ上記一対の側壁部を連結する第１連結部及び第
２連結部を形成する折り曲げ工程とを含むことを特徴と
するロッカアームの製造方法である（請求項１）。

【００１１】本発明においては，上記加圧変形工程にお
いて，上記中空部を形成した上記金属板の両面を拘束し
た状態で，上記一対の突出部が向き合う方向の両側から
上記金属板の外周面を加圧して，上記突出部をその突出
方向に変形させて，一対の上記突出部の間隔を減縮させ
ている。

【００１２】そのため，上記折り曲げ工程を経て得られ
る本発明によるロッカアームは，上記従来のロッカアー
ムと比較して，上記突出部の突出量が大きい。それ故，
上記第１連結部及び第２連結部と上記軸穴との位置関係
を従来よりも適正化させることができる。すなわち，上
記ロッカアームをエンジンに組み込んだ際，第１連結部
及び第２連結部とカムとの間隔をより広く設定できる。

【００１３】したがって，本発明によれば，軸穴の形成
位置の強度を低下させることなく，第１連結部及び第２
連結部との位置関係を適切に保った状態で軸穴を形成す
ることができるロッカアームの製造方法を提供すること
ができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明における好ましい実施の形
態につき説明する。上記加圧変形工程は，一対の上記突
出部が接するように加圧変形させることが好ましい（請
求項２）。この場合には，上記突出部の突出量がさらに
大きくなり，上記軸穴の形成位置の設計自由度を広く確
保しながら，上記軸穴の形成位置の強度を高めることが
できる。

【００１５】また，上記突出部の板厚は２ｍｍ以上であ
ることが好ましい（請求項３）。この場合には，上記突
出部を形成した位置に上記軸穴を形成した際に，この軸
穴の形成位置の強度を充分に確保することができる。

【００１６】

【実施例】（実施例）本発明の実施例にかかるロッカア
ームの製造方法につき，図１〜図１１を用いて説明す
る。本例は，図１に示すごとく，（ａ）打ち抜き工程
と，（ｂ）加圧変形工程と，（ｃ）折り曲げ工程と，
（ｄ）仕上げ工程とを含むロッカアームの製造方法を示
す例である。

【００１７】（ａ）打ち抜き工程は，金属板１０１を打
ち抜くことにより中空部１４を形成すると共に，該中空
部１４の横方向に一定の間隔をもって互いに向き合う一
対の突出部１３１を形成する工程である。 （ｂ）加圧変形工程は，少なくとも上記金属板１０１の
両面を拘束した状態で，上記中空部１３１の横方向の両
側から上記金属板１０１を加圧して，上記突出部１３１
をその突出方向に変形させて，一対の上記突出部１３１
の間隔を減縮させる工程である。 （ｃ）折り曲げ工程は，上記中空部１４の横方向の両端
部１４１において折り曲げることにより，上記一対の突
出部１３１を有する一対の側壁部１３を対面させると共
に上記中空部１４の縦方向の前後においてそれぞれ上記
一対の側壁部１３を連結する第１連結部１１及び第２連
結部１２を形成する工程である。 以下に，この内容について詳説する。

【００１８】まず，図２〜５に示すごとく，本例で作製
するロッカアーム１について，簡単に説明する。本例の
ロッカアームアーム１は，断面Ｕ字形状を有しており，
該断面Ｕ字形状の両側部に相当する位置には側壁部１３
を，断面Ｕ字形状の底部に相当する位置には第１連結部
１１及び第２連結部１２とを有している。上記第１連結
部１１は，上記一対の側壁部１３と共に断面Ｕ字形状を
形成し，断面Ｕ字形状のＵ字内部１２４において，後述
するバルブ３のバルブステム部３１を支承する。

【００１９】上記第２連結部１２も同様に，上記一対の
側壁部１３と共に断面Ｕ字形状を形成し，上記第２連結
部１２には，ロッカアーム１の回動中心となるピボット
４に取り付けられる取付部１２１を形成している。ま
た，上記底部に相当する位置における第１連結部１１と
第２連結部１２との間には，上記中空部１４が設けられ
ている。

【００２０】さらに，上記一対の側壁部１３は，上記断
面略Ｕ字形状の底部側１０１の方向に突出する一対の突
出部１３１を有している。また，上記断面略Ｕ字形状の
上部側１０２の方向には，一対の凸部１３２を有してい
る。このように突出部１３１と凸部１３２に囲まれた側
壁部１３には，後述するローラ２１の主軸２１１を取り
付けるための一対の軸穴１５を有している。

【００２１】このような構成のロッカアーム１によるバ
ルブ３の開閉動作は，次のように行われる。図６に示す
ごとく，エンジン７において混合ガス等の吸気又は排気
の少なくとも一方を行うバルブ３は，カム２２の回転に
よる駆動力をロッカアーム１により伝達されて，開閉さ
れる。

【００２２】カム２２が回転すると，ロッカアーム１に
取り付けられたローラ２１が従動回転すると同時に，カ
ム２２がロッカアーム１を押し下げる。このとき，ロッ
カアーム１は，ピボット４の回動中心部４１を中心にし
て回動する。ここで，ロッカアーム１は，第１連結部１
１の支承面１１２が上記バルブ３のバルブステム部３１
における先端部３１１に当接している。そのため，バル
ブ３は，上記ロッカアーム１の回動により押し下げら
れ，開状態になる。そして，更にカム２２が回転する
と，バルブ３は，該バルブ３に固定されたリテーナ３３
がバネ３２による押上げ力により押し上げられて，閉状
態になる。

【００２３】次に，ロッカアーム１の製造方法について
詳しく説明する。本例における上記ロッカアーム１は，
図１に示すごとく，主としてプレス加工によって成形さ
れる。まず，（ａ）打ち抜き工程を行うに当たっては，
ロッカアーム１の外形１０２のみが成形された金属板１
０１を準備する。そして，この金属板１０１を打抜い
て，上記中空部１４を有する金属板１０１を成形する。
また，上記第２連結部１２に対応する位置には，図示し
ない成形型を用いて，凹曲面を有する上記取付部１２１
を成形しておく。

【００２４】ここで，上記中空部１４は，対向する２辺
と対向する２本の凹状湾曲線とにより囲まれた形状であ
り，上記２本の凹状湾曲線が対称に配置されてなる。そ
して，上記凹状湾曲線によって縁取られた中実部が，上
記突出部１３１を形成する。すなわち，該突出部１３１
は上記中空部１４の両側に対向して突出している。

【００２５】次いで，（ｂ）加圧変形工程においては，
中空部１４が形成された金属板１０１の上記一対の突出
部１３１が向き合う方向の両側から，上記金属板１０１
の外周面１３３を加圧して上記突出部１３１をその突出
方向に変形させる。これにより，上記一対の突出部１３
１の間隔が減縮された第１中間体１０４を成形する。

【００２６】ここで，上記加圧変形工程について詳説す
る。まず，加圧変形工程に適用するスライドプレス装置
５について，図７を用いて説明する。上記スライドプレ
ス装置５は，水平方向に摺動して上記金属板１０１を加
圧するスライドダイ５１と，上記金属板１０１の下面１
２２を拘束するダイ５２と，上記スライドダイ５１を摺
動自在に保持するスライドホルダー５３と，図示しない
油圧シリンダーに連接され上下動を行う寄せカム５４
と，寄せカム５４をガイドするバックアップ５５とから
なる。

【００２７】上記スライドダイ５１と寄せカム５４と
は，スライドダイカム面５１９と寄せカム傾斜面５４１
とで当接し，摺動自在である。一方，上記寄せカム傾斜
面５４１の反対側にある寄せカム垂直面５４２は，上記
バックアップ５５のバックアップ摺動面５５１と摺動自
在に当接している。そして，上記寄せカム傾斜面５４１
とスライドダイカム面５１９との摺動によって，上記寄
せカム５４の上下方向の動きを水平方向に転換させるこ
とにより，上記スライドダイ５１が水平方向に進退する
よう構成されている。

【００２８】上記金属板１０１を加圧変形するための金
型は，図８，図９に示すごとく，上記スライドダイ５１
の下面に，凹部５１１として成形されている。この凹部
５１１の深さは，上記金属板１０１の厚みと略同一であ
る。また，左右スライドダイ５１に形成された一対の凹
部５１１は，略対称形状をなしており，突き合わせ形状
５１６は，加圧変形工程後に得られる上記第１中間体１
０４の外形１０６（図１参照）と略同一となっている。

【００２９】ここで，上記凹部５１１の形状と，加圧変
形前の上記金属板外形１０２との比較のため，図８に上
記金属板外形１０２を二点鎖線で示す。両形状は，上記
凸部１３２近傍において大きく相違しており，加圧変形
工程に際しては，上記凸部１３２が強く加圧される。な
お，上記凹部５１１の突き合わせ形状５１６について
は，上記突出部１３１を突出させることができれば，上
記第１中間体１０４の外形１０６と略同一でない形状と
することもできる。

【００３０】上記のように構成されたスライドプレス装
置５を用いて，加圧変形工程を実施するにあたって，ダ
イ５２の上面かつ凹部５１１内に上記金属板１０１をセ
ットする。そして，上記寄せカム５４を下方へ動かすこ
とにより，上記一対のスライドダイ５１を，水平方向に
おいて互いに当接するまで移動させる。これにより，上
記凹部５１１内にセットされた金属板１０１は，その幅
方向に加圧変形させられて収縮し，その分，上記中空部
１４において，上記突出部１３１がその突出方向に突出
する。

【００３１】ここで，上記のごとく，上記凹部５１１の
深さと上記金属板１０１の厚さは，略同一となってい
る。そのため，図１１に示すごとく，上記金属板１０１
の上面１１１と下面１２２は，それぞれ上記凹部５１１
の底面５１２と上記ダイ５２の上面５２１によって拘束
される。それ故，上記金属板１０１は，水平方向の変形
のみ許容され，法線方向に変形することができない。

【００３２】したがって，金属板１０１の板厚は，ほと
んど変化しない一方，上記突出部１３１と上記凸部１３
２で囲まれた上記側壁部１３が，内方に向って大きく変
形移動し，上記一対の突出部１３１が，さらに突出する
こととなる。その結果，上記一対の突出部１３１が接し
た状態にある上記第１中間体１０４を得る。

【００３３】次いで，（ｃ）折り曲げ工程において，第
１中間体１０４をＵ字状に折り曲げて，一対の側壁部１
３を有する第２中間体１０５を成形する。この折り曲げ
工程では，上記中空部１４の両側部１４１に位置する曲
げラインＬを折り曲げの起点にして，上記第１中間体１
０４をＵ字状に折り曲げる。上記折り曲げを行ったと
き，曲げラインＬから内側へ突出した突出部１３１が，
上記第２中間体１０５における上記突出部１３１（図２
参照）となる。

【００３４】次いで，（ｄ）仕上げ工程において，上記
支承面１１２，上記軸穴１５を成形し，上記ロッカアー
ム１を完成させる。上記支承面１１２としては，図示し
ない成形型を用いて，上記第１連結部１１に凸曲面を成
形する。また，上記軸穴１５としては，図示しない機械
加工機を用いて，上記突出部１３１と上記凸部１３２に
囲まれた上記側壁部１３に貫通穴を穿設する。

【００３５】以上のごとく，本例においては，上記スラ
イドプレス装置５を用いた加圧変形工程を実施してい
る。そのため，一対の突出部１３１が接した状態である
上記第１中間体１０４（図１参照）を成形することがで
きる。該第１中間体１０４は，上記中空部１４の横方向
の両端部１４１を結ぶラインＬに対して，上記突出部１
３１の突出量が非常に大きい。

【００３６】そのため，上記折り曲げ工程において，第
１中間体１０４をＵ字状に折り曲げると，上記突出部１
３１の突出量が大きい上記第２中間体１０５を形成する
ことができる。それ故，該第２中間体１０５は，上記軸
穴１５の形成位置の自由度が高く，上記ロッカアーム構
造の安定性と軸穴１５の形成位置の強度を両立すること
ができる。

【００３７】また，参考として，上記第２中間体１０５
について，上記第１連結部１１及び上記第２連結部１２
と上記凸部１３２とを反対方向に加圧し，突出部１３１
がさらに突出するように変形させる製造方法が考えられ
る。この場合には，上記突出部１３１の突出量をさらに
大きくすることができる。

【００３８】以上のごとく，本例によれば，軸穴１５の
形成位置の強度を低下させることなく，第１連結部１１
及び第２連結部１２との位置関係を適切に保った状態で
軸穴を形成することができるロッカアーム１を成形する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例における，ロッカアームの製造工程を示
すフロー図。

【図２】実施例における，ロッカアームを示す図で，斜
視図。

【図３】実施例における，ロッカアームを示す図で，正
面図。

【図４】実施例における，ロッカアームを示す図で，図
３におけるＡ−Ａ矢視断面図。

【図５】実施例における，ロッカアームを示す図で，側
面図。

【図６】実施例における，ロッカアームの取付構造を示
す説明図。

【図７】実施例における，スライドプレス装置を示す構
造図。

【図８】実施例における，スライドダイを示す図で，下
面図。

【図９】実施例における，スライドダイを示す図で，図
８におけるＤ−Ｄ矢視断面図。

【図１０】実施例における，スライドダイと金属板の関
係を示す図で，図７におけるＣ−Ｃ矢視図。

【図１１】実施例における，スライドダイと金属板の関
係を示す図で，図１０におけるＥ−Ｅ矢視断面図。

【図１２】従来例における，ロッカアームの取付構造を
示す説明図。

【図１３】従来例における，ロッカアームを示す斜視
図。

【図１４】従来例における，金属板を示す平面図。

【符号の説明】

１．．．ロッカアーム， １０１．．．金属板， １０４．．．第１中間体， １０５．．．第２中間体， １１．．．第１連結部， １２．．．第２連結部， １３．．．側壁部， １３１．．．突出部， １３２．．．凸部， １３３．．．外周面， １４．．．中空部， １５．．．軸穴， ５．．．スライドプレス装置， ５１．．．スライドダイ， ５２．．．ダイ， ５３．．．スライドダイホルダー，

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属板を打ち抜くことにより中空部を形
   成すると共に，該中空部の横方向に一定の間隔をもって
   互いに向き合う一対の突出部を形成する打抜き工程と，
   少なくとも上記金属板の両面を拘束した状態で，上記一
   対の突出部が向き合う方向の両側から上記金属板の外周
   面を加圧して，上記突出部をその突出方向に変形させ
   て，一対の上記突出部の間隔を減縮させる加圧変形工程
   と，上記加圧変形された金属板を折り曲げることによ
   り，上記一対の突出部を有する一対の側壁部を対面させ
   ると共に上記中空部の縦方向の前後においてそれぞれ上
   記一対の側壁部を連結する第１連結部及び第２連結部を
   形成する折り曲げ工程とを含むことを特徴とするロッカ
   アームの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記加圧変形工程
   は，一対の上記突出部が接するように加圧変形させるこ
   とを特徴とするロッカアームの製造方法
3. 【請求項３】 請求項１〜３において，上記突出部の板
   厚は２ｍｍ以上であることを特徴とするロッカアームの
   製造方法。