JP2004082182A - Tubular body for rocker shaft - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は多路管体、特に内燃機関のロッカシャフト用管体に関するものである。詳しく述べると本発明は、製造コストが安く、軽量な内燃機関のロッカシャフト用管体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関、産業機械等の各種機械の一部に組み込まれる管体には、構造材として機能するものの他、内部に流体を流通させる流路を形成するために機能するもの、あるいは構造材としての機能および流路形成体としての機能を兼ね備えるものがある。
【0003】
流路形成体としての管体としては、内部に1つの流路を形成するものである場合が一般的であり、このような場合には、例えば、スパイラル溶接管、UOE溶接管、プレス&ロールベンディング溶接管、熱間仕上げまたは冷間仕上げ継目無菅、電縫菅、鍛接管、熱間仕上電縫菅、熱間押出継目無管などといった通常の管体を使用すればよい。しかし、例えば、限られた空間内に配置する必要がある等の理由で、1つの管体の内部に複数の流路を配する場合がある。例えば、内燃機関エンジン用のロッカシャフトにおいては、その内部に潤滑油とバルブ開閉用の作動油とを混合させずに別々に流す必要がある。
【0004】
この場合、従来、例えば、中実丸棒体に、その軸線に沿って複数の孔路部を、切削ドリル等の工作機械を用いて、形成していたが、このような切削ドリル等の工作機械では穿孔可能な深さに限界があり、また加工性が悪く、かつ軸線と並行して正確に孔路を形成することは容易ではなかった。
【0005】
また、特開平4−134104号公報には、多路管体の一例であるロッカシャフトに関し、外筒に所定の軸方向長さの凹部を備えた内筒を圧入し、この内筒内と凹部とで複数の流路を形成したものが提案されている。
【0006】
さらに、特開平8−150412号公報においては、外部管と内部管とからなり、この内部管の管壁において全周の半分を超える領域をその外周面が上記外部管の内周面に連続して圧接する圧接部とし、残りの部分を管内側に向かって突出するように凹んだ形状の凹部とすることにより、この凹部外周面と上記外部管内周面との間に内部管内側の第1の空間に対して隔離された第2の空間を形成したことを特徴とする内部仕切り壁を有する管を提案している。
【0007】
特開平4−134104号公報および特開平8−150412号公報に示されるように、複数の管体を組合わせて多路管体を形成する場合においては、両管体の接合が外筒に内筒を圧接することにより行われる。このため管体相互の強度関係によっては、外管断面の真円性が損なわれたり、内管断面に波打ち状、皺状といった不定形状部を生じてしまうという問題が生じる虞れが高い。また作業性の面からしても内筒の圧挿という操作は困難性を伴うものであり、さらに、圧接という操作に耐えるように管体の肉厚を所定以上とする必要があり、製品の重量化につながるものであった。加えて、外筒に内筒を圧接して流路を形成しているため、この圧接面に隙間が生じる虞れがある。例えば、この管体の内筒により形成される流路に対して、この管体の外部より管体の半径方向に沿って連通孔を設け、管体外部に流体を取り出した場合において、前記したような圧接面における隙間から外筒側を流通する流体が漏れ出し内筒側を流通する流体内部と混入してしまうという虞れがあった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は上記したような従来技術における問題点を解決してなる新規な内燃機関のロッカシャフト用管体を提供することを課題とする。特に、比較的簡単な製造工程により低コストで製造することができ、かつ軽量化が可能な内燃機関のロッカシャフト用管体を提供することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明は、互いに区画され、軸線に沿って延長された複数の内部空間を有する円筒状の管体であって、それぞれ単一の内部空間を有する複数の単管体を、これら単管体の外周面の一部が、他の単管体の外周面の一部と相互に面接触する接合部位を形成し、かつ、単管体の外周面の残部が、他の単管体の外周面の残部と組合わさって、円筒状の外周面を形成するものとして成形し、前記複数の単管体の面接触する接合部位相互を溶接またはロウ付けすることで形成されたことを特徴とする内燃機関のロッカシャフト用管体を示すものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施形態により詳細に説明する。
【0011】
図1は、本発明に係るロッカシャフト用多路管体の一実施形態の構造を示す一部断面斜視図である。また図2は本発明に係るロッカシャフト用多路管体の別の実施形態の構造を示す断面図であり、図3は、本発明に係る多路管体の製造工程における一状態を示す断面図である。
【0012】
図1および図2に示す実施形態に示されるように、本発明のロッカシャフト用多路管体(以下、単に「多路管体」と略称する。)10は、互いに区画され、多路管体の軸線に沿って延長された複数の内部空間11a、11b、11c…を有している。なお、これら内部空間11a、11b、11c…は、特に限定されるわけではないが、多路管体の軸線方向におけるいずれの位置においても、半径方向断面での断面形状が略同一となるように形成されていることが望ましい。
【0013】
しかして、複数の内部空間11a、11b、11c…を有する多路管体は、単一の内部空間を有する複数の単管体12a、12b、12c…を組合わせ、接合することにより製造されたものである。すなわち、本発明に係る多路管体10を得るにおいては、まず、図3に示すように、それぞれ単一の内部空間を有する複数の単管体12a、12b、12cを、これら単管体の外周面の一部が、他の単管体の外周面の一部と相互に面接触する接合部位Tを形成し、管体の外周面の残部が、他の単管体の外周面の残部と組合わさって、円筒状の外周面を形成する円弧部位Aを有するように成形する。相互に面接触する接合部位Tは、図3(a)、(c)に示すように略平面状のものに限られるものではなく、後述するような溶接ないしロウ付けにより密接できるものであれば、図3(b)に示すように相互に対応する凹状曲面と凸状曲面といったようなものであっても、さらにその他のものであってもよい。一方、円弧部位Aは、組合わせられる複数の単管体のそれぞれの円弧部位の合計が略円体を形成するものとされればよく、それぞれの管体の円弧部位Aの長さは、相互にほぼ同様のものであっても、また異なるものであってもよい。そして、これらの複数の単管体を組合わせ、面接触する接合部位T相互を溶接またはロウ付けすることで形成される。
【0014】
本発明の多路管体において、多路管体の軸線に沿って延長された複数の内部空間の数としては、特に限定されるわけではなく、その用途等に応じて、図1および図2(a)に示すように2つとすることも、図2(b)に示すように3つ、ないしはそれ以上とすることも可能である。
【0015】
また、各内部空間11a、11b、11c…の断面積比は、特に限定されるものではなく、用途に応じて、それぞれがほぼ均等の大きさのものとしても、あるいは一方を他方より小径のものとすることが可能である。
【0016】
また各内部空間11a、11b、11c…の断面形状としても、特に限定されるものではないが、例えば、鋭角なエッジ部等は、流体流れの異常、流体の滞留等を引き起こし、腐食損傷を招く虞れがあることから、一般には極力形成を避けるべきであり、このような部位を含まない形状であることが望ましい。
【0017】
本発明の多路管体の製造に用いられる単管体としては、前記したような所望形状のものとすることができ、かつ溶接ないしロウ付け可能な材質であれば特に限定されるものではなく、多路管体の用途に応じて、例えば、各種鋼管、銅および真鍮といった銅ないし銅合金管、アルミニウムないしアルミニウム合金管等の各種の金属ないし金属合金管を例示でき、またこれらの管体の製造方法としても特に限定されるわけではなく、スパイラル溶接管、UOE溶接管、プレス&ロールベンディング溶接管、熱間仕上げまたは冷間仕上げ継目無菅、電縫菅、鍛接管、熱間仕上電縫菅、熱間押出継目無管などといった各種のものを用いることができる。
【0018】
なお、上記したような所望形状の単管体は、異形断面の管体を直接製造することによっても当然得ることができるが、通常は、一般的な丸管を、冷間引抜あるいはプレス等の公知の手法により二次加工することで変形させて得ることが、コスト面から好ましい。
【0019】
また、溶接ないしロウ付けの方法としても、使用される板材の種類、および多路管体の用途等に応じて、公知の各種手法より適宜選択することができる。
【0020】
なお、本発明の多路管体は、断面外形が円形である円筒状のものであるが、所望直径としかつ断面の真円性を向上させるため、例えば、上記したような複数の単管体の溶接ないしロウ付けの工程の後に、必要に応じて、冷間引抜などといった工程を付すことも可能である。
【0021】
このようにして得られる本発明の多路管体は、内部に区画された複数の流路を有し、軽量でかつコスト的にも安価なものとなるので、その用途を問わず、作用の異なる複数の流体を管内に同時に流通させる各種の管体、例えば、内燃機関エンジン用のロッカシャフトや、潤滑油、燃料油用管路、あるいは熱交換器の管路等の各種用途に好適に使用できるものである。
【0022】
図4は本発明の多路管体を用いたロッカシャフトの一例の構造を示す部分断面正面図である。
【0023】
図4に示すロッカシャフト20は、図1に示すような断面形状を有する多路管体10を加工して製作されたものであり、管の両開口端は、プラグ21a、21bの装着により閉塞されている。各プラグ21a、21bには、管体10の第一の内部空間11aへの油導入口である貫通孔23が形成され、管体10の同図における上部の側壁には、上記第1の内部空間11aからの油導出口である貫通孔24が形成されている。また、管体10の同図における下部の側壁には、第2の内部空間11bへの油導入口である貫通孔25及び油導出口である貫通孔26が形成されている。
【0024】
なお、図4において27は管体10に形成された切欠であり、ロッカシャフト20を図示しないロッカシャフトホルダで図示しないシリンダヘッド等の固定部材に取付けるためのボルトと当該ロッカシャフト20との干渉を避けるためのものである。そして、この切欠27と上記ボルトとのクリアランスからリークする油が当該ロッカシャフトホルダの潤滑油として利用されるようになっている。
【0025】
このように、本発明の多路管体は、その両端に端部を塞ぐ21a、21bを取付けるだけで、管体の第一の内部空間11aと第二の内部空間11bとを互いに独立した流体路として利用でき、ロッカシャフトの場合には、各空間11a、11bに互いに目的の異なる流体、例えば、機関冷却用の潤滑油と、エンジンブレーキ機構作動用の作動油とを不都合なく同時に流すことができる。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のロッカシャフト用多路管体は、それぞれ単一の内部空間を有する複数の単管体を、これら単管体の外周面の一部が、他の単管体の外周面の一部と相互に面接触する接合部位を形成し、かつ、単管体の外周面の残部が、他の単管体の外周面の残部と組合わさって、円筒状の外周面を形成するものとして成形し、前記複数の単管体の面接触する接合部位相互を溶接またはロウ付けすることで形成されるものであるので、複数の内部空間を流体の漏洩なく確実に区画した多路管体を、比較的簡単な製造工程により低コストで製造することができ、かつ軽量化が可能なものとなる。
【0027】
また、本発明のロッカシャフト用多路管体を用いてロッカシャフトを製造すれば、内部を流れる複数の流体の混入の虞れなく、複数の流体の流路としても確実性を保障できるものとなり、また、板材の加工により形成できるため比較的軽量のものとして構成でき、エンジンヘッド部の軽量化を図ることにも寄与できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る多路管体の一実施形態の構造を示す一部断面斜視図である。
【図2】(a)〜(b)はそれぞれ、本発明に係る多路管体の別の実施形態の構造を示す断面図である。
【図3】(a)〜(c)はそれぞれ、本発明に係る多路管体の製造工程の一状態を示す断面図である。
【図4】本発明の多路管体を用いたロッカシャフトの一例の構造を示す部分断面正面図である。
【符号の説明】
10 多路管体
11a、11b、11c 内部空間
12a、12b、12c単管体
T 接合部位
A 円弧部位
20 ロッカシャフト
21a、21b プラグ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multiway pipe, and more particularly to a pipe for a rocker shaft of an internal combustion engine. More specifically, the present invention relates to a rocker shaft tube for an internal combustion engine that is inexpensive to manufacture and lightweight.
[0002]
[Prior art]
In addition to those that function as structural materials, pipes that are incorporated into some of various machines such as internal combustion engines, industrial machines, etc. Some have both a function and a function as a flow path forming body.
[0003]
Generally, a pipe as a flow path forming body is one in which one flow path is formed inside. In such a case, for example, a spiral welded pipe, a UOE welded pipe, a press & roll Conventional pipes such as bending welded pipes, hot-finished or cold-finished seamless pipes, ERW pipes, forged pipes, hot-finished ERW pipes, hot-extrusion seamless pipes, etc. may be used. However, for example, there are cases where a plurality of flow paths are arranged inside one pipe body because it is necessary to arrange them in a limited space. For example, in a rocker shaft for an internal combustion engine, it is necessary to separately flow lubricating oil and hydraulic oil for opening and closing a valve without mixing them.
[0004]
In this case, conventionally, for example, a plurality of hole portions are formed on a solid round bar along its axis by using a machine tool such as a cutting drill. With a machine, there is a limit to the depth at which drilling is possible, workability is poor, and it is not easy to accurately form a hole passage parallel to the axis.
[0005]
Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-134104 discloses a rocker shaft as an example of a multi-way pipe body, in which an inner cylinder having a recess having a predetermined axial length is press-fitted into an outer cylinder, and the inner cylinder and the recess are formed. And a plurality of flow paths are proposed.
[0006]
Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-150412, an outer tube is formed of an outer tube and an inner tube, and an outer peripheral surface of the inner wall of the inner wall of the inner wall of the inner tube that extends over half of the entire circumference is continuous with the inner peripheral surface of the outer tube. The inner tube has a first portion inside the inner tube between the outer peripheral surface of the concave portion and the inner peripheral surface of the outer tube by forming a concave portion having a concave shape so as to protrude toward the inside of the tube. A pipe having an internal partition wall, characterized in that a second space isolated from the above-mentioned space is formed.
[0007]
As described in JP-A-4-134104 and JP-A-8-150412, when a plurality of pipes are combined to form a multi-way pipe, the two pipes are joined to an outer cylinder by an inner cylinder. This is performed by pressing the cylinders. For this reason, depending on the strength relationship between the pipes, there is a high possibility that the roundness of the cross section of the outer pipe may be impaired, or that the cross section of the inner pipe may have an irregular shape such as a wavy shape or a wrinkled shape. Also, from the viewpoint of workability, the operation of press-fitting the inner cylinder involves difficulties.Furthermore, it is necessary to make the wall thickness of the tube more than a predetermined value so as to withstand the operation of pressure welding. It led to weight increase. In addition, since the flow path is formed by pressing the inner cylinder against the outer cylinder, there is a possibility that a gap may be formed in the pressure contact surface. For example, in the case where a communication hole is provided along the radial direction of the tube from the outside of the tube with respect to the flow path formed by the inner cylinder of the tube, and the fluid is taken out of the tube, the above-described case is described. There is a possibility that the fluid flowing on the outer cylinder side leaks from such a gap in the pressure contact surface and mixes with the inside of the fluid flowing on the inner cylinder side.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a novel rocker shaft tube for an internal combustion engine which solves the above-mentioned problems in the prior art. In particular, an object of the present invention is to provide a tube for a rocker shaft of an internal combustion engine that can be manufactured at a low cost by a relatively simple manufacturing process and that can be reduced in weight.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for solving the above-mentioned problems is a cylindrical pipe having a plurality of internal spaces which are partitioned from each other and extended along an axis, and a plurality of single pipes each having a single internal space, A part of the outer peripheral surface of these single tubes forms a joint portion that comes into surface contact with a part of the outer peripheral surface of another single tube, and the remaining portion of the outer peripheral surface of the single tube forms another unit. It is formed by combining with the rest of the outer peripheral surface of the tubular body to form a cylindrical outer peripheral surface, and is formed by welding or brazing the joint portions of the plurality of single tubular bodies that are in surface contact with each other. 1 shows a tube for a rocker shaft of an internal combustion engine, characterized by the following.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0011]
FIG. 1 is a partially sectional perspective view showing a structure of an embodiment of a multi-way tube for a rocker shaft according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of another embodiment of a multi-way pipe for a rocker shaft according to the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing one state in a manufacturing process of the multi-way pipe according to the present invention. FIG.
[0012]
As shown in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, a multi-way pipe for a rocker shaft (hereinafter, simply referred to as “multi-way pipe”) 10 of the present invention is partitioned from each other, and It has a plurality of
[0013]
.. Having a plurality of
[0014]
In the multi-way pipe of the present invention, the number of the plurality of internal spaces extending along the axis of the multi-way pipe is not particularly limited. It is possible to use two as shown in FIG. 2A, or three or more as shown in FIG. 2B.
[0015]
The cross-sectional area ratios of the
[0016]
The cross-sectional shape of each of the
[0017]
The single pipe used for manufacturing the multi-way pipe of the present invention is not particularly limited as long as it can be formed into the desired shape as described above, and can be welded or brazed. Depending on the application of the multi-way pipe, for example, various steel pipes, copper or copper alloy pipes such as copper and brass, various metal or metal alloy pipes such as aluminum or aluminum alloy pipes can be exemplified. The production method is not particularly limited. Spiral welded pipe, UOE welded pipe, press & roll bending welded pipe, hot-finished or cold-finished seamless pipe, ERW pipe, forged pipe, hot-finished ERW Various materials such as a tube and a hot extrusion seamless tube can be used.
[0018]
It should be noted that the single tube having the desired shape as described above can be naturally obtained by directly manufacturing a tube having a modified cross section, but usually, a general round tube is subjected to cold drawing or pressing. It is preferable in terms of cost to obtain by deforming by secondary processing by a known method.
[0019]
Also, the method of welding or brazing can be appropriately selected from various known methods depending on the type of the plate material to be used and the use of the multi-way pipe.
[0020]
The multi-way pipe of the present invention has a cylindrical shape with a circular cross-sectional outer shape. However, in order to obtain a desired diameter and improve the roundness of the cross-section, for example, a plurality of single pipes as described above are used. After the welding or brazing step, a step such as cold drawing can be performed as necessary.
[0021]
The multi-way pipe of the present invention obtained in this manner has a plurality of flow paths partitioned inside, and is light in weight and inexpensive. Suitable for various applications such as various pipes that simultaneously allow a plurality of different fluids to flow through the pipe, such as a rocker shaft for an internal combustion engine, a pipe for lubricating oil and fuel oil, or a pipe for a heat exchanger. You can do it.
[0022]
FIG. 4 is a partial cross-sectional front view showing the structure of an example of a rocker shaft using the multiway pipe of the present invention.
[0023]
The
[0024]
In FIG. 4,
[0025]
As described above, the multipath pipe body of the present invention can be configured such that the first
[0026]
【The invention's effect】
As described above, the rocker shaft multiway pipe of the present invention includes a plurality of single pipes each having a single internal space, and a part of the outer peripheral surface of each of these single pipes is formed of another single pipe. Forming a joint portion that is in surface contact with a part of the outer peripheral surface, and the remaining portion of the outer peripheral surface of the single tube is combined with the remaining portion of the outer peripheral surface of the other single tube to form a cylindrical outer peripheral surface. Since it is formed by forming and forming by welding or brazing the joint portions of the plurality of single pipes which are in surface contact with each other, the plurality of internal spaces are surely partitioned without leakage of fluid. The pipe body can be manufactured at a low cost by a relatively simple manufacturing process, and the weight can be reduced.
[0027]
Further, if the rocker shaft is manufactured by using the multi-way pipe for a rocker shaft of the present invention, there is no risk of mixing of a plurality of fluids flowing inside, and reliability can be ensured even as a flow path of a plurality of fluids. Further, since it can be formed by processing a plate material, it can be configured as a relatively lightweight one, which can also contribute to reducing the weight of the engine head.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially sectional perspective view showing a structure of an embodiment of a multi-way pipe according to the present invention.
FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views each showing a structure of another embodiment of a multi-way pipe according to the present invention.
FIGS. 3A to 3C are cross-sectional views each showing a state of a process of manufacturing a multiway pipe according to the present invention.
FIG. 4 is a partial cross-sectional front view showing a structure of an example of a rocker shaft using the multiway pipe of the present invention.
[Explanation of symbols]
Claims (1)
それぞれ単一の内部空間を有する複数の単管体を、これら単管体の外周面の一部が、他の単管体の外周面の一部と相互に面接触する接合部位を形成し、かつ、単管体の外周面の残部が、他の単管体の外周面の残部と組合わさって、円筒状の外周面を形成するものとして成形し、前記複数の単管体の面接触する接合部位相互を溶接またはロウ付けすることで形成されたことを特徴とする内燃機関のロッカシャフト用管体。A cylindrical tube having a plurality of internal spaces that are partitioned from each other and that extend along an axis,
A plurality of single pipes each having a single internal space, a part of the outer peripheral surface of these single pipes, forming a joint portion that is in surface contact with a part of the outer peripheral surface of another single pipe, In addition, the remaining portion of the outer peripheral surface of the single tube is combined with the remaining portion of the outer peripheral surface of another single tube to form a cylindrical outer peripheral surface, and is brought into surface contact with the plurality of single tubes. A tube for a rocker shaft of an internal combustion engine, wherein the tube is formed by welding or brazing joint portions.
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