JP2004358538A - ロッカーアームの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量なロッカーアームを安価に得る。
【解決手段】所定長さに切断して得た円柱状の素材を、第二工程で、軸方向に圧縮加工して、その軸方向中間部で直径が最大となった樽状の第一中間素材３３を造る。次いで、第三工程で、この第一中間素材３３の径方向両側から、可動型と固定型との間でこの第一中間素材３３を圧縮加工する事により、ロッカーアームの大まかな形状及び寸法を有する第二中間素材３４ａを造る。この第二中間素材３４ａを構成する各側壁部２ａを、略三角形に形成する。
【選択図】 図８

Description

【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製造方法に関する。
【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場合がある。
【０００３】
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として従来一般的には、鋳造品（鋳鉄品或はアルミニウムダイキャスト品）を使用していた。又、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も考えられ、一部で実施されている。但し、この様な鋳造品のロッカーアームや、金属板製のロッカーアームの場合には、製造作業に要する時間が長くなったり、材料の無駄が多くなる事により、コストが嵩むと言った問題がある。
【０００４】
これに対して、特許文献１に記載されている様に、金属線材を所定長さに切断して得た素材（ブランク）に冷間鍛造を施す事によりロッカーアームを製造する方法が提案されている。特許文献１によると、ロッカーアームを金属線材から成る素材に潤滑被膜層を形成して冷間鍛造を施す事により造る場合には、亀裂の発生がなく高精度に製造でき、作業性を良好にできるとしている。又、ロッカーアームをこの様な冷間鍛造により造る場合には、熱間鍛造により造る場合に比べて、形状精度及び寸法精度を高くできる。図１８〜２５は、特許文献１に記載された、ロッカーアームの製造方法に関する発明を表している。尚、このロッカーアームの製造方法に就いては、上記特許文献１に詳しく記載されている為、ここでは簡単に説明する。ロッカーアーム１は、図１８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の長さ方向両端部同士を連結する第一の連結部３及び第二の連結部４とを有する。これら第一の連結部３及び第二の連結部４のうち、第一の連結部３は、弁体の基端部を突き当てる為の第一の係合部６を、第二の連結部４は、ラッシュアジャスタ等の揺動支持部材の先端部を突き当てる為の第二の係合部７を、それぞれ有する。
【０００５】
又、特許文献１には記載されていないが、実際に使用するロッカーアームの場合には、上記両側壁部２、２の長さ方向中間部に１対の円孔を、互いに同心に形成し、これら両円孔に、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する。又、上記各側壁部２、２は、略菱形に形成している。
【０００６】
上述の様なロッカーアーム１を造る作業は、次の様にして行なう。先ず、図１９に示す様に、回転支持装置８にコイル状に巻回した金属線材９の端部を、冷間鍛造成形機１０に設けたローラ式線材供給機構１１により引き出して、この冷間鍛造成形機１０の内部に導入する。上記金属線材９は、断面が矩形状である。又、この金属線材９を予めリン酸亜鉛等の潤滑液槽に漬け込む事により、この金属線材９の外周面に潤滑皮膜層を形成しておく。そして、第一工程として、図２０に示す様に、上記冷間鍛造成形機１０に設けた切断機構１２で、上記金属線材９を所定長さに切断する事により、図２１に示す様な直方体状の素材（ブランク）１３を造る。尚、上記冷間鍛造成形機１０は、横型多段式鍛造成形機と呼ばれるもので、内側に固設されたダイブロック１４と、このダイブロック１４に対し接近又は離隔（遠近動）する様に水平方向に往復運動するラム１５とを備える。このうちのダイブロック１４には、複数の固定型１６ａ〜１６ｄを、水平方向に互いに間隔をあけて配置している。又、上記ラム１５の一部で、これら固定型１６ａ〜１６ｄと対向する位置に、複数の可動型１７ａ〜１７ｄを、それぞれ型ホルダ１８ａ〜１８ｄを介して配置している。そして、これら各固定型１６ａ〜１６ｄと各可動型１７ａ〜１７ｄとを配置した部分に、第一の鍛造ステーション１９と第一の打ち抜きステーション２０と第二の鍛造ステーション２１と第二の打ち抜きステーション２２とを設けている。前記第一工程により得られた直方体状の素材１３は、上記冷間鍛造成形機１０に設けた素材旋回供給機構２３により、この素材１３の向きを９０度変えつつ、上記第一の鍛造ステーション１９に供給する。
【０００７】
この第一の鍛造ステーション１９では、第二工程として、図２２に詳示する様に、可動型１７ａにより固定型１６ａに、上記素材１３を水平方向に打ち込む事で、この素材１３に冷間鍛造を施して、ロッカーアーム１の大まかな形状及び寸法を有する第一中間素材２４を造る。この際、この第一中間素材２４の厚さ方向中間部外周面にバリ２５が、全周に亙り形成される。この様な冷間鍛造を行なう上記素材１３の外周面には予め潤滑皮膜層を形成している為、上記固定型１６ａ及び可動型１７ａの内面と、この素材１３の外面との間で作用する摩擦を小さく抑えられる。そして、この構成により、上記第一中間素材２４の成形作業性及び形状精度を良好にできる。この様な第二工程により得られた第一中間素材２４は、上記固定型１６ａと可動型１７ａとの間から取り出して、第一の打ち抜きステーション２０に供給する。
【０００８】
この第一の打ち抜きステーション２０では、第三工程として、図２３に詳示する様に、固定型１６ｂの通孔２６内に設けた筒状の押し出し部材２７の先端面と、筒状の可動型１７ｂの先端面との間で、上記第一中間素材２４のうち、上記バリ２５を除いた本体部分を挟持する。そして、上記通孔２６内にこの本体部分を引き込む事により、このバリ２５を、この通孔２６の開口端周縁部で除去する。これと同時に、上記押し出し部材２７の内側に設けた孔あけ用パンチ２８により、上記第一中間素材２４の中間部を打ち抜いて、透孔２９を有する第二中間素材３０を造る。この様な第三工程により得られた第二中間素材３０は、上記固定型１６ｂと可動型１７ｂとの間から取り出して、第二の鍛造ステーション２１に供給する。
【０００９】
この第二の鍛造ステーション２１では、第四工程として、図２４に詳示する様に、可動型１７ｃにより固定型１６ｃに、上記第二中間素材３０を水平方向に打ち込む事により、この第二中間素材３０に冷間鍛造を施して、完成品に近い寸法及び形状を有する第三中間素材３１を造る。この際、この第三中間素材３１の厚さ方向中間部外周面と透孔２９の内周面とに、それぞれバリ２５ａ、２５ｂが形成される。この様な冷間鍛造を行なう第二中間素材３０の外面には、予め潤滑皮膜層を形成している為、上記固定型１６ｃ及び可動型１７ｃの内面と、上記第二中間素材３０の外面との間での摩擦を小さく抑えられる。そして、この構成により、上記第三中間素材３１の成形作業性及び形状精度を良好にできる。この様な、第四工程が終了したならば、上記固定型１６ｃと可動型１７ｃとの間から上記第三中間素材３１を取り出して、この第三中間素材３１を第二の打ち抜きステーション２２に供給する。
【００１０】
この第二の打ち抜きステーション２２では、第五工程として、図２５に詳示する様に、前記第三工程の場合と同様にして、上記第三中間素材３１の外周面に形成されたバリ２５ａを除去する。これと同時に、この第三中間素材３１の透孔２９の内周面に形成されたバリ２５ｂも除去して、ロッカーアーム１の完成品とする。このロッカーアーム１は、上記第二の打ち抜きステーション２２の固定型１６ｄと可動型１７ｄとの間から、例えば図示しない取り出し用チャックにより所定位置に取り出す。又、特許文献１には記載されていないが、実際に使用するロッカーアームの場合には、別の加工機械を用いて、各側壁部２（図１８参照）の中間部で互いに整合する位置に１対の円孔を形成する為の孔あけ加工を行なう。
【００１１】
上述の様に構成する特許文献１に記載されたロッカーアームの製造方法の場合には、ロッカーアーム１を多段式の冷間鍛造機により製造する為、製造作業に要する時間を或る程度短縮でき、作業性を良好にできる。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１０−３２８７７８号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特許文献１に記載されたロッカーアームの製造方法の場合には、第一中間素材２４及び第三中間素材３１の一部にバリ２５、２５ａ、２５ｂが形成される。この為、このバリ２５、２５ａ、２５ｂの分、材料費が嵩む。特に、特許文献１に記載されたロッカーアームの製造方法の場合には、このバリ２５、２５ａ、２５ｂの容積が多くなる。次に、この理由に就いて説明する。上記特許文献１に記載されたロッカーアームの製造方法により得るロッカーアーム１は、１対の側壁部２、２が略菱形に形成されている。そして、これに伴って、前記第一の鍛造ステーション１９で前記第二工程により造る第一中間素材２４を、断面Ｈ字形で、各側壁部２（図１８参照）となるべき部分の幅方向の寸法が、長さ方向中央寄りから長さ方向両端に向かう程小さくなった形状としている。これに対して、上記第二工程で冷間鍛造を施すべき素材１３は、軸方向（長さ方向）に対し直交する方向に関する断面形状の面積が、軸方向全長に亙り変化しない直方体状としている。即ち、特許文献１に記載されたロッカーアームの製造方法の場合には、冷間鍛造により得るべき上記第一中間素材２４の断面積が長さ方向に関して変化するのにも拘らず、この冷間鍛造を施すべき素材１３を、その断面積が軸方向全長に亙り変化しない直方体状としている。この様に、冷間鍛造により得るべき形状と、この冷間鍛造を施すべき素材１３の形状とが大きく異なる場合には、後工程で除去すべきバリ２５、２５ａ、２５ｂの容積が多くなる。
【００１４】
又、バリを積極的に出して加工を行なう事は当業者であれば容易に考え付く事項であり、比較的容易に実施できる。即ち、製品の形状及び寸法は、この製品を得るべく素材又は中間素材を加工する為の金型の形状及び寸法に大きく依存する。従って、素材又は中間素材の容積を、得るべき製品の容積よりも多少大きくしておけば、製品を得る為の加工を容易に行なう事ができ、加工の都度生じた余剰部は、バリとして出して、後工程で切除処理すれば良い。
但し、冷間鍛造で除去すべきバリが多く発生すると、このバリを除去する為の工程が別に必要になるだけでなく、材料費が嵩む原因となる。この為、特許文献１に記載されたロッカーアームの製造方法の場合には、ロッカーアーム１のコストを未だ低減できる余地がある。
本発明のロッカーアームの製造方法は、この様な事情に鑑みて、バリを発生させないか、発生させる場合でもこのバリを少なく抑える事ができる様に工程を設定する事により、冷間鍛造により造るロッカーアームを安価に得るべく発明したものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明のロッカーアームの製造方法は、円形断面を有する金属線材を所定長さに切断する事で得られた素材に冷間鍛造を施す事により造られ、互いに間隔をあけて設けられた１対の側壁部と、これら両側壁部の長さ方向両端寄り部分同士を連結する１対の連結部とを備え、これら各連結部が、弁体若しくは揺動支持部材と係合する係合部を有するロッカーアームを製造するものである。
このロッカーアームを製造する為に、請求項１に記載したロッカーアームの製造方法に於いては、上記素材に第一の冷間鍛造を施す事により、得るべきロッカーアームの長さ方向に関する断面積の変化に対応してその断面積を軸方向に関して変化させた第一中間素材を造る工程と、この第一中間素材に少なくとも第二の冷間鍛造を施す事により、上記各側壁部とこれら各側壁部の一部同士を連結する基部とを設けた第二中間素材を造る工程と、この第二中間素材の基部の長さ方向中間部に透孔を形成する為の孔あけ加工を施し、上記１対の連結部を設けた第三中間素材を造る孔あけ工程とを備える。
【００１６】
又、請求項２に記載したロッカーアームの製造方法は、上述の請求項１に記載したロッカーアームの製造方法に於いて、上記素材に第一の冷間鍛造を施す事により造る上記第一中間素材が、その直径が軸方向中間部で最大となった樽状である。
【００１７】
又、請求項３に記載したロッカーアームの製造方法は、上述の請求項１又は請求項２に記載したロッカーアームの製造方法に於いて、第一中間素材のうちの直径が最大となった最大直径部で、軸方向に対し直交する仮想平面に関する断面積をＳ_１ とし、得るべきロッカーアームを構成する１対の側壁部のうちの長さ方向に関して上記第一中間素材の最大直径部に対応する位置で、この長さ方向に対し直交する仮想平面に関する断面積の合計をＳ_２ とし、孔あけ工程に於いて、孔あけ加工である打ち抜き加工で基部を打ち抜く事により生じる小片の、長さ方向に関して上記第一中間素材の最大直径部に対応する位置で、この長さ方向に対し直交する仮想平面に関する断面積をＳ_３ とした場合に、上記第一中間素材の形状及び寸法を、Ｓ_１ ≧Ｓ_２ ＋Ｓ_３ を満たす様に規制する。
【００１８】
又、好ましくは、請求項４に記載した様に、上述の請求項１〜３の何れかに記載したロッカーアームの製造方法に於いて、上記第一中間素材の上記最大直径部での直径を、得るべきロッカーアームを構成する１対の側壁部のうちの、長さ方向に関してこの最大直径部に対応する位置での、これら両側壁部の外側面同士の間隔とほぼ同じにする。
【００１９】
又、好ましくは、請求項５に記載した様に、上述の請求項１〜４の何れかに記載したロッカーアームの製造方法に於いて、上記第一中間素材の軸方向の全長と、得るべきロッカーアームの全長とをほぼ同じ大きさにする。
【００２０】
【作用】
上述の様に構成される本発明のロッカーアームの製造方法の場合には、得るべきロッカーアームの製品の形状に応じて、素材及び中間素材の形状と、第一の冷間鍛造以降の工程とを適切に設定する事により、除去すべきバリの発生をなくすか、発生する場合でもこのバリを少なく抑える事ができる。例えば、請求項２に記載したロッカーアームの製造方法の様に、第一中間素材の形状を設定した場合には、各側壁部を略菱形、略三角形等、幅方向寸法が長さ方向中央寄りから長さ方向両端に向かう程小さくなる形状としたロッカーアームを造る場合に、除去すべきバリの発生をなくすか、発生する場合でもこのバリを少なく抑える事ができる。尚、ロッカーアームを上述の様に幅方向寸法が長さ方向中央寄りから長さ方向両端に向かう程小さくなる形状とする場合には、このロッカーアームの軽量化を図れる。しかも、第二の冷間鍛造での、第一中間素材の塑性変形量を少なくできる為、冷間鍛造に使用する型に過大な荷重が加わる事を防止でき、この型の耐久性の向上を図れる。この為、ロッカーアームの量産時での単品のコストを低減できる。又、上記第一中間素材は、軸方向に圧縮する事により樽状に形成できる為、ロッカーアームを得る為の金属線材として、直径が小さいものを使用できる。これらの結果、軽量なロッカーアームを、安価に造れる。尚、上記第一中間素材を中心軸に関して対称な形状としている為、鍛造時にこの第一中間素材の中心軸に関する回転方向の位相を規制する必要がない。又、公知の製造機械である横型多段式の冷間鍛造機を使用すれば、製造の自動化を容易に行なえ、作業性に優れ、製造時間の短縮が図れる為、大幅な製造コストの低減が図れる。又、バリの発生をなくす事ができた場合には、材料費の更なる低減を図れると共に、バリを除去・排出する為の機構が不要になり、冷間鍛造機の型の構造を簡略にできる。更に、得られるロッカーアームの寸法精度及び面精度を向上できる。
【００２１】
又、請求項３に記載したロッカーアームの製造方法の場合には、第二の冷間鍛造を行なう際に、第一中間素材の最大直径部付近から他の部分に材料を押し出しつつ、この第一中間素材の各部を塑性変形させる事ができ、成形性を良好にできる。
【００２２】
更に、請求項４に記載した好ましい構成によれば、上記第二の冷間鍛造での、上記第一中間素材の塑性変形量を少なくできる為、冷間鍛造に使用する型に過大な荷重が加わる事をより効果的に防止でき、この型の耐久性をより向上できる。この為、ロッカーアームの量産時での単品のコストを、より低減できる。又、上記第二の冷間鍛造の際に上記第一中間素材３３の位置を両側壁部の厚さ方向に規制できる為、形状精度を良好にできる。
【００２３】
更に、請求項５に記載した好ましい構成によれば、上記第二の冷間鍛造での、上記第一中間素材の軸方向の位置決めを容易に行なえる為、冷間鍛造に使用する型に過大な荷重や偏荷重が加わる事を、より効果的に防止でき、この型の耐久性をより向上できる。又、ロッカーアームの形状精度を良好にできる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１〜１７は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本例の特徴は、ロッカーアーム１ａの大まかな形状及び寸法を有する第二中間素材３４ａを得る為の第三工程の前工程として、所定の形状の第一中間素材３３を得る第二工程を備える事により、軽量なロッカーアーム１ａを安価に造れる様にする点にある。ロッカーアーム１ａの製造装置に就いては、前述の図１８〜２５に示した製造装置とほぼ同様である為、重複する説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００２５】
本例のロッカーアーム１ａは、図１〜３に示す様に、互いにほぼ平行でそれぞれ略三角形に形成した１対の側壁部２ａ、２ａと、これら両側壁部２ａ、２ａの長さ方向（図１の上下方向）両端部同士を連結する第一の連結部３ａ及び第二の連結部４ａ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３５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。
【００２６】
又、弁体の基端部を突き当てる為に、上記第一の連結部３ａの片面｛図１（ａ）、図２の右側面、図１（ｂ）の表側面｝に、第一の係合部である第一の凹部３６を形成している。又、ラッシュアジャスタの先端部を突き当てる為に、上記第二の連結部４ａの片面｛図１（ａ）の右側面、図１（ｂ）の表側面｝に、第二の係合部である第二の凹部４０を形成している。尚、本例の場合には、第二の係合部に揺動支持部材としてラッシュアジャスタを係合する例を示しているが、第二の連結部４ａにねじ孔を形成し、このねじ孔部分にアジャストねじを螺着する構造に関しても、本発明を適用できる。又、本例の場合には、図３に詳示する様に、上記各円孔５の軸方向外側の開口端周縁部に母線が直線である、摺鉢状の面取り３７を形成する事もできる。この面取り３７は、これら各円孔５のうちの一方の円孔５に前記支持事軸の端部の挿入作業を容易に行なえる様にすると共に、この支持軸の両端部外周縁を上記各円孔５、５の開口端周縁部にかしめ固定する為に利用する。
【００２７】
上述の様に構成する本例のロッカーアーム１ａは、図４に示す様にして製造する。次に、このロッカーアーム１ａの製造方法を詳しく説明する。先ず、回転支持装置８にコイル状に巻回した金属線材の端部を、冷間鍛造成形機１０に設けたローラ式線材供給機構１１（図１９参照）等により、この冷間鍛造成形機１０の内側に導入する。又、本例の場合には、上記金属線材の断面を円形としている。又、この金属線材は、予めリン酸亜鉛等の潤滑化成液槽に漬け込む事によりその外周面にリン酸亜鉛皮膜等の潤滑皮膜層を形成しておく。そして、第一工程として、上記冷間鍛造成形機１０に設けた切断機構１２（図２０参照）で、上記金属線材を所定長さに切断する事により、図５に示す様な円柱状の素材（ブランク）３２を造る。尚、本例でロッカーアームを製造する為に使用する冷間鍛造成形機１０は、前述の図１９、２０、２２〜２５に示した製造装置とほぼ同様である。この為、以下の説明では、上記冷間鍛造成形機１０の具体的構造は省略若しくは簡略にする。又、本例で使用する冷間鍛造成形機１０は、前述の図１９、２０、２２〜２５に示したものと異なり、ロッカーアーム１ａの製造工程でバリを発生させない。
【００２８】
上記第一工程で得られた円柱状の素材３２は、上記冷間鍛造成形機１０に設けた第一の鍛造ステーションに、向きを変える事なく移動する。そして、第二工程として、上記素材３２を、可動型により固定型に、水平方向に打ち込んで、この素材３２を軸方向に圧縮する、第一の冷間鍛造（予備成形）を施し、図６に示す様な形状を有する第一中間素材３３を造る。この第一中間素材３３は、得るべきロッカーアーム１ａの長さ方向に関する断面積の変化に対応してその断面積を軸方向に変化させた形状を有する。即ち、上記第一中間素材３３は、直径が軸方向中間部で最大となった樽状の形状を有する。即ち、この第一中間素材３３は、中間部に設けた、直径が最大となった最大直径部３８から軸方向両端に向かう程、直径が小さくなっている。又、この第一中間素材３３の軸方向両端面を、ほぼ平坦面としている。尚、上記最大直径部３８の軸方向位置は、前記１対の側壁部２ａ、２ａの位置に合わせて規制し、軸方向中間部であるが、必ずしも軸方向中央部ではない。
【００２９】
上記第一中間素材３３を形成したならば、続いて、上記冷間鍛造成形機１０に設けた素材旋回供給装置２３（図２０参照）により、図７に示す様に、上記第一中間素材３３の向きを９０度変えつつ、この第一中間素材３３を、上記第一の鍛造ステーションから第二の鍛造ステーションに供給する。
【００３０】
次いで、第三工程として、この第二の鍛造ステーションの可動型により固定型に、上記第一中間素材３３を水平方向に打ち込む事により、この第一中間素材３３の径方向両側からこの第一中間素材３３を圧縮加工する第二の冷間鍛造（第二の予備成形）を施す。そして、図８〜９に示す様な、ロッカーアーム１ａ（図１〜３）の大まかな形状及び寸法を有する第二中間素材３４ａを造る。この第二中間素材３４ａは、１対の側壁部２ａ、２ａと、これら両側壁部２ａ、２ａの幅方向一端縁｛図８（ａ）、図９の右端縁｝同士を連結する基部３９とを備える。又、この基部３９の長さ方向中間部を、上記各側壁部２ａ、２ａと反対側｛図８（ａ）、図９の右側｝に少しだけ突出させている。又、本例の場合には、上記第一中間素材３３の最大直径部３８に対応する位置で、上記第二中間素材３４ａの各側壁部２ａ、２ａの幅方向｛図８（ａ）、図９の左右方向｝の寸法が最大となる様にしている。この様な第二の冷間鍛造を施す第一中間素材３３の外周面には予め潤滑皮膜層を形成している為、上記固定型及び可動型の内面と、この第一中間素材３３の外面との間で作用する摩擦を小さく抑えられる。そして、この構成により、第二中間素材３４ａの成形作業性及び形状精度を良好にする。この様な第三工程により得られた第二中間素材３４ａは、上記固定型と可動型との間から取り出して、第三の鍛造ステーションに供給する。
【００３１】
次いで、第四工程として、この第三の鍛造ステーションの可動型４４｛図１０（ａ）、図１２｝により固定型４３（図１２）に、上記第二中間素材３４ａを水平方向に打ち込む事により、この第二中間素材３４ａに第三の冷間鍛造（本成形）を施して、図１０〜１２に示す様な、ロッカーアーム１ａの完成品に少し近づいた形状及び寸法を有する、第二中間素材３４ｂを造る。この第二中間素材３４ｂは、上記基部３９の長さ方向中間部を、各側壁部２ａ、２ａと反対側に大きく突出させている。又、この基部３９の片面｛図１０（ａ）の右側面、図１０（ｂ）の表側面｝の長さ方向両端部を、前記第一、第二の各凹部３６、４０の大まかな形状及び寸法に形成している。又、上記第三の冷間鍛造では、前記各側壁部２ａ、２ａの形状及び寸法が完成品とほぼ同じになる様に調整する。
【００３２】
更に、本例の場合には、上記基部３９の長さ方向一端部（図１０の下端部）の両側面で、弁体の先端部を突き当てる為の第一の凹部３６から幅方向｛図１０（ａ）の表裏方向、図１０（ｂ）の左右方向、図１２の上下方向｝に外れた両端部を、上記第三の冷間鍛造を施す際の材料の逃げ部４１、４１として、これら各逃げ部４１、４１に固定型４３及び可動型４４が突き当たらない様にしている。この構成により、これら固定型４３と可動型４４とに過大な荷重を加わる事を防止でき、これら各型４３、４４の寿命向上を図れる。この為、ロッカーアーム１ａの量産時での単品のコストを低減できる。又、本例の場合には、上記各逃げ部４１、４１を、上記基部３９の長さ方向に関して上記第一の凹部３６と同位置と、この第一の凹部３６の近くに設けている為、この第一の凹部３６を所定の形状及び寸法に精度良く加工し易くできる。
【００３３】
更に、上記基部３９の長さ方向他端部（図１０の上端部）の他面｛図１０（ａ）の左側面、図１０（ｂ）の裏側面｝で、ラッシュアジャスタの先端部を突き当てる為の第二の凹部４０と反対側位置を、上記第三の冷間鍛造を施す際の材料の第二の逃げ部４２としている。この構成により、上記固定型４３と可動型４４とに過大な荷重が加わる事を、より効果的に防止できる。又、上述の様に、上記基部３９のうちの上記第二の凹部４０と反対側位置を第二の逃げ部４２としている為、上記第二の凹部４０を所定の形状及び寸法に精度良く加工し易くできる。
【００３４】
一方、ロッカーアーム１ａの完成品の使用時には、各側壁部２ａ、２ａに支持したローラ３５の両端面がこれら各側壁部２ａ、２ａの内面に接触する可能性がある。この為、この様にこれら両端面と内面とが接触する場合でも、このローラ３５の回転を円滑に行なえる様にすべく、これら各側壁部２ａ、２ａの内面は平坦面とする。この様な第四工程により得られた第二中間素材３４ｂは、上記第三の鍛造ステーションの固定型４３と可動型４４との間から取り出して、第一の打ち抜きステーションに供給する。
【００３５】
次いで、この第一の打ち抜きステーションで行なう孔あけ工程である、第五工程として、固定型と可動型との間で、上記第二中間素材３４ｂのうち、基部３９の長さ方向中間部以外の部分を挟持しつつ、この固定型又は可動型の内側に設けた孔あけ用パンチにより、この中間部に打ち抜き加工を施す。そしてこの打ち抜き加工により、図１３〜１４に示す様な、厚さ方向に貫通する透孔４５をその中間部に形成した、第三中間素材４６を造る。又、この様に透孔４５を形成する事に伴って、各側壁部２ａ、２ａの長さ方向両端部同士を連結する第一、第二の両連結部３ａ、４ａが形成される。更に、上記第五工程では、上記打ち抜き加工と同時に、上記各側壁部２ａ、２ａの幅方向一端部｛図１３（ａ）、１４の右端部、図１３（ｂ）の表側端部｝の形状及び寸法を調整する為の鍛造加工を施す事もできる。尚、図１４では、上記第三中間素材４６と共に、上記打ち抜き加工により上記基部３９を打ち抜く事により得た小片（目抜き材）５０を合わせて示している。この様な第五工程により得られた第三中間素材４６は、上記第一の打ち抜きステーションの可動型と固定型との間から取り出して、第四の鍛造ステーションに供給する。
【００３６】
この第四の鍛造ステーションでは、第六工程として、図１５〜１６に示す様に、可動型４８により固定型４７に、上記第三中間素材４６を水平方向に打ち込む事により、この第三中間素材４６に第四の冷間鍛造（サイジング）を施し、第一、第二の各凹部３６、４０を所定の形状及び寸法に精度良く調整した、図１５〜１６に示す様な、第四中間素材４９を造る。この様な第四の冷間鍛造の場合も、前記第三の冷間鍛造の場合と同様に、第一連結部３ａの両側面で、上記第一の凹部３６から幅方向｛図１５（ａ）の表裏方向、図１５（ｂ）の左右方向、図１６の上下方向｝に外れた両端部を、上記第四の冷間鍛造を施す際の材料の逃げ部４１、４１として、これら各逃げ部４１、４１に固定型４７及び可動型４８が突き当たらない様にしている。そして、この構成により、これら各型４７、４８の寿命向上を図ると共に、上記第一の凹部３６を所定の形状及び寸法に精度良く加工し易くしている。
【００３７】
更に、第二の連結部４ａの他面｛図１５（ａ）の左側面、図１５（ｂ）の裏側面｝で、第二の凹部４０と反対側で対向する位置を、上記第四の冷間鍛造を施す際の材料の第二の逃げ部４２としている。そして、この構成により、上記各型４７、４８の寿命向上を図ると共に、上記第二の凹部４０を所定の形状及び寸法に精度良く加工し易くしている。尚、固定型４７と可動型４８と各逃げ部４１、４１及び第二の逃げ部４２との形状は、本例で示した形状に限らず、必要とする製品形状に基づき変更する事が可能である。
【００３８】
尚、上記第四の鍛造ステーションでは、可動型４８により固定型４７に、上記第三中間素材４６を水平方向に打ち込む工程を、必要に応じて繰り返す事により、上記第一、第二の各凹部３６、４０の形状及び寸法を調整するのと同時に、上記各側壁部２ａ、２ａの平行度の調整や、これら各側壁部２ａ、２ａの内側面同士の間隔及び外側面同士の間隔の調整を行なう事もできる。又、これら各側壁部２ａ、２ａの幅方向一端部に剪断面やかえりが生じた場合に、若干の面押しを行なう事で、この剪断面やかえりを低減、若しくは解消する事もできる。この様な第六工程が終了したならば、上記第四の鍛造ステーションの固定型４７と可動型４８との間から上記第四中間素材４９を取り出して、この第四中間素材４９を第二の打ち抜きステーションに供給する。
【００３９】
この第二の打ち抜きステーションでは、第七工程として、上記第四中間素材４９の各側壁部２ａ、２ａの一部に第二の打ち抜き加工を施して、前述の図１〜３で示したロッカーアーム１ａの完成品を造る。本例の場合には、この第二の打ち抜き加工を、前記冷間鍛造成形機１０の内部で行なう。この為の方法の一つとして、第四の鍛造ステーションから第二の打ち抜きステーションに上記第四中間素材４９を供給する際に、この第二の打ち抜きステーションの固定型及び可動型の先端面と上記各側壁部２ａ、２ａの外側面とが対向する様に、上記第四中間素材４９の向きを９０度変える方法が考えられる。そして、上記第二の打ち抜きステーションの固定型と可動型との間で、上記第四中間素材４９を挟持すると共に、この固定型又は可動型の内側に設けた孔あけ用パンチにより上記各円孔５、５を形成する。又、別の方法として、第四の鍛造ステーションから第二の打ち抜きステーションに上記第四中間素材４９を、向きを変更する事なくそのまま供給し、第一〜第四の鍛造ステーションの各可動型４４、４８を往復移動させる為の駆動機構（スライド機構）の動きを、両側に設けたカム型によりこの往復移動方向と９０度異なる方向に変換し、このカム型に取り付けた孔あけ用パンチにより上記各円孔５、５を形成する方法もある。又、本例の場合には、これら各円孔５の軸方向外側の開口端周縁部に面取り３７を、これら各円孔５の孔あけ加工と同時に、鍛造加工により形成する。この様にして得られたロッカーアーム１ａの完成品は、上記第二の打ち抜きステーションから取り出し用チャックにより、所定位置に取り出す。
【００４０】
更に、本例の場合には、前記第二工程で、前記第一中間素材３３（図６）の直径が最大となった最大直径部３８で、軸方向に対し直交する仮想平面に関する断面積をＳ_１ ｛図６（ｂ）｝とした場合に、Ｓ_１ が所定の関係を満たす様に、上記第一中間素材３３を所定の形状及び寸法に加工する。即ち、得るべきロッカーアーム１ａの完成品を構成する１対の側壁部２ａ、２ａのうち、長さ方向に関して上記第一中間素材３３の最大直径部３８に対応する位置で、この長さ方向に対し直交する仮想平面に関する断面形状ａ_１ 、ａ_１ （図１７）の面積の合計をＳ_２ とする。又、前記第五工程に於いて、打ち抜き加工で基部３９を打ち抜く事により得るべき小片５０（図１４）の、長さ方向（図１４の表裏方向）に関して上記第一中間素材３３の最大直径部３８に対応する位置で、この長さ方向に対し直交する仮想平面に関する断面形状ａ_２ （図１７）の面積をＳ_３ とする。そして、この場合に、上記第一中間素材３３の形状及び寸法を、Ｓ_１ ≧Ｓ_２ ＋Ｓ_３ の関係を満たす様に規制する。
【００４１】
又、本例の場合には、上記第一中間素材３３の上記最大直径部３８での直径ｄ_３８｛図６（ａ）｝を、得るべきロッカーアーム１ａの完成品を構成する１対の側壁部２ａ、２ａ（図１〜３）のうち、長さ方向に関して上記最大直径部３８に対応する位置での、これら両側壁部２ａ、２ａの外側面同士の間隔Ｌ_１ ｛図１（ｂ）｝とほぼ同じにする（ｄ_３８≒Ｌ_１）。又、本例の場合には、上記第一中間素材３３の軸方向の全長Ｌ_３８｛図６（ａ）｝を、得るべきロッカーアーム１ａの全長Ｌ_２ ｛図１（ｂ）｝とほぼ同じ大きさにする（Ｌ_３８≒Ｌ_２ ）。
【００４２】
上述の様に構成する本例のロッカーアームの製造方法の場合には、軽量なロッカーアーム１ａを安価に造れる。即ち、本例の場合には、多段式の冷間鍛造成形機を利用してロッカーアーム１ａを製造できる製造工程を設定したので、製造の自動化が容易で、作業性が優れると共に、製造時間の短縮が図れる為、大幅な製造コストの低減が図れる。しかも、本例の場合には、第二工程として、所定長さの素材３２に第一の冷間鍛造を施して、その直径が軸方向中間部で最大となった樽状の第一中間素材３３を造っている。次いで、第三工程として、この樽状の第一中間素材３３に第二の冷間鍛造を施して、ロッカーアーム１ａの大まかな形状及び寸法を有する第二中間素材３４ａを造っている。この為、本例の様に、上記ロッカーアーム１ａを構成する各側壁部２ａ、２ａを、幅方向寸法が長さ方向中央寄りから長さ方向両端に向かう程小さくなる形状である、略三角形とするのにも拘らず、上記第二の冷間鍛造を施すべき第一中間素材３３の形状を、この第二の冷間鍛造により得るべき第二中間素材３４ａの形状に近付ける事ができる。即ち、この第一中間素材３３の形状を、この第二中間素材３４ａの場合と同様に、長さ方向に対し直交する方向に関する断面積が、長さ方向中央寄りから長さ方向両端に向かう程小さくなった形状とする事ができる。又、上記各側壁部２ａ、２ａを略三角形としている為、前記支持軸の両端部を支持する為の円孔５、５の形成を可能にしつつ、ロッカーアーム１ａの軽量化を図れる。従って、本例の場合には、軽量なロッカーアーム１ａを得られると共に、除去すべきバリの発生をなくす事ができる。この様に、バリの発生がない様に、各工程を設定し、素材３２及び中間素材３３、３４ａ、３４ｂ、４６、４９の形状を設定したので、材料費の低減を図れると共に、バリを除去する工程やこの除去の機構、除去したバリを排出する機構が何れも不要になり、冷間鍛造成形機１０の金型の構造を簡略にできる。
【００４３】
しかも、上記第二の冷間鍛造での、上記第一中間素材３３の塑性変形量を少なくできる為、冷間鍛造に使用する型に過大な荷重が加わる事を防止でき、この型の耐久性の向上を図れる。この為、ロッカーアーム１ａの量産時での単品のコストを低減できる。又、上記第一中間素材３３は、本例の様に、軸方向に圧縮する事により樽状に形成できる為、上記ロッカーアーム１ａを得る為の金属線材として、直径が小さいものを使用できる。これらの結果、軽量なロッカーアーム１ａを、安価に造れる。又、上記第一中間素材３３を中心軸に関し対称な形状としている為、鍛造時にこの第一中間素材３３の中心軸に関する（回転方向の）位相を規制する必要がない。
【００４４】
更に、本例の場合には、前記第二工程で得られる、上記第一中間素材３３の最大直径部３８に関する断面積をＳ_１ とし、得るべきロッカーアーム１ａを構成する１対の側壁部２ａ、２ａのこの最大直径部３８に対応する位置での断面積の合計をＳ_２ とし、第五工程に於いて、打ち抜き加工で基部３９を打ち抜く事により得るべき小片５０の、上記最大直径部３８に対応する位置での断面積をＳ_３ とした場合に、Ｓ_１ ≧Ｓ_２ ＋Ｓ_３ を満たす様にしている。この為、上記第三工程で、第二の冷間鍛造を行なう際に、第一中間素材３３の最大直径部３８付近から他の部分に材料を押し出しつつ、この第一中間素材３３の各部を塑性変形させる事ができ、成形性を良好にできる。又、この様に第一中間素材３３の断面を規制している為、上記各側壁部２ａ、２ａの一部でヒケ（欠肉）が生じると言った、材料の不足を防止する事ができる。
【００４５】
更に、本例の場合には、上記第一中間素材３３の上記最大直径部３８での直径ｄ_３８を、得るべきロッカーアーム１ａの完成品を構成する１対の側壁部２ａ、２ａのうち、長さ方向に関してこの最大直径部３８に対応する位置での、これら両側壁部２ａ、２ａの外側面同士の間隔Ｌ_１ とほぼ同じにしている（ｄ_３８≒Ｌ_１ ）。この為、上記第二の冷間鍛造での、上記第一中間素材３３の塑性変形量を少なくできて、冷間鍛造に使用する型に過大な荷重が加わる事をより効果的に防止でき、この型の耐久性の向上を図れる。この為、ロッカーアーム１ａの量産時での単品のコストを、より低減できる。又、上記間隔Ｌ_１ と上記最大直径部での直径ｄ_３８とをほぼ同じにしている為、上記第二の冷間鍛造の際に、上記第一中間素材３３を上記両側壁部２ａ、２ａの厚さ方向｛図１（ｂ）の左右方向｝に規制でき、形状精度を良好にできる。
【００４６】
又、本例の場合には、上記第一中間素材３３の軸方向の全長Ｌ_３８｛図６（ａ）｝を、得るべきロッカーアーム１ａの全長Ｌ_２ ｛図１（ｂ）｝とほぼ同じ大きさにしている（Ｌ_３８≒Ｌ_２ ）。この為、上記第二の冷間鍛造での、上記第一中間素材３３の軸方向の位置決めを容易に行なえる。この為、冷間鍛造に使用する型に過大な荷重や偏荷重が加わる事を、より効果的に防止でき、この型の耐久性をより向上できる。又、ロッカーアーム１ａの形状精度を良好にできる。
【００４７】
尚、本例の場合には、各側壁部２ａ、２ａに設ける各円孔５、５を打ち抜き加工により形成しているが、本発明では、これら各円孔５、５を、この打ち抜き加工の代わりに、シェービング加工や、切削加工により形成する事もできる。但し、このうちの切削加工を採用する場合には、ロッカーアームのコストが上昇する原因となる。この為、このロッカーアーム１ａのコストの低減を図る面からは、上記各円孔５、５を、打ち抜き加工又はシェービング加工により形成する事が好ましく、より好ましくは、このうちの打ち抜き加工により上記各円孔５、５を形成する。又、冷間鍛造成形機１０から取り出した中間素材を別のプレス加工機に搬送して、この別のプレス加工機で上記各円孔５、５の打ち抜き加工を行なう事もできる。
【００４８】
又、本例の場合には、金属線材に予めリン酸亜鉛皮膜等の潤滑皮膜層を形成している。但し、冷間鍛造成形機１０の金型の内面に潤滑剤を塗布したり、冷間鍛造成形機１０の内部に潤滑油を供給する等により、素材３２及び第一〜第四中間素材３３、３４ａ、３４ｂ、４６、４９の外面と金型の内面との間での摩擦を抑える事もできる。
【００４９】
【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、軽量なロッカーアームを安価に得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例により得られるロッカーアームの完成品を示しており、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の右方から見た図。
【図２】図１（ａ）のＡ−Ａ断面図。
【図３】同Ｂ−Ｂ断面図。
【図４】ロッカーアームの製造方法を示すフローチャート。
【図５】同製造方法の第一工程により得られる素材を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の側方から見た図。
【図６】第二工程により得られる第一中間素材を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図。
【図７】第一の鍛造ステーションから第二の鍛造ステーションへ第一中間素材を移動する際にこの第一中間素材の向きを９０度変える状態を示す図。
【図８】第三工程により得られる第二中間素材を示しており、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の右方から見た図。
【図９】図８（ａ）のＤ−Ｄ断面図。
【図１０】第四工程により得られる第二中間素材を示しており、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の右方から見た図。
【図１１】図１０（ａ）のＥ−Ｅ断面図。
【図１２】第四工程の鍛造作業の途中の状態を、図１０（ａ）のＦ−Ｆ断面部分で示す図。
【図１３】第五工程により得られる第三中間素材を示しており、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の右方から見た図。
【図１４】同第三中間素材と、第五工程の打ち抜き加工時に生じた小片とを、図１３（ａ）のＧ−Ｇ断面部分で示す図。
【図１５】第六工程により得られる第四中間素材を示しており、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の右方から見た図。
【図１６】第六工程の鍛造作業の途中の状態を、図１５（ａ）のＨ−Ｈ断面部分で示す図。
【図１７】得るべきロッカーアームを構成する１対の側壁部の、第一中間素材の最大直径部に対応する位置での断面形状と、第五工程で打ち抜き加工により生じる小片のこの最大直径部に対応する位置での断面形状とを示す図。
【図１８】従来から知られたロッカーアームの製造方法により得られたロッカーアームを示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の左方から見た図。
【図１９】従来から知られたロッカーアームの製造方法によりロッカーアームを製造する状態を示す略斜視図。
【図２０】同製造方法に使用する冷間鍛造成形機の部分断面図。
【図２１】第一工程により所定長さに切断した素子を示す斜視図。
【図２２】冷間鍛造成形機の第一の鍛造ステーションを示す、図２０の部分拡大断面図。
【図２３】同第一の打ち抜きステーションを示す、図２０の部分拡大断面図。
【図２４】同第二の鍛造ステーションを示す、図２０の部分拡大断面図。
【図２５】同第二の打ち抜きステーションを示す、図２０の部分拡大断面図。
【符号の説明】
１、１ａ ロッカーアーム
２、２ａ 側壁部
３、３ａ 第一の連結部
４、４ａ 第二の連結部
５ 円孔
６ 第一の係合部
７ 第二の係合部
８ 回転支持装置
９ 金属線材
１０ 冷間鍛造成形機
１１ ローラ式線材供給機構
１２ 切断機構
１３ 素材
１４ ダイブロック
１５ ラム
１６ａ〜１６ｄ 固定型
１７ａ〜１７ｄ 可動型
１８ａ〜１８ｄ 型ホルダ
１９ 第一の鍛造ステーション
２０ 第一の打ち抜きステーション
２１ 第二の鍛造ステーション
２２ 第二の打ち抜きステーション
２３ 素材旋回供給機構
２４ 第一中間素材
２５、２５ａ、２５ｂ バリ
２６ 通孔
２７ 押し出し部材
２８ 孔あけ用パンチ
２９ 透孔
３０ 第二中間素材
３１ 第三中間素材
３２ 素材
３３ 第一中間素材
３４ａ、３４ｂ 第二中間素材
３５ ローラ
３６ 第一の凹部
３７ 面取り
３８ 最大直径部
３９ 基部
４０ 第二の凹部
４１ 逃げ部
４２ 第二の逃げ部
４３ 固定型
４４ 可動型
４５ 透孔
４６ 第三中間素材
４７ 固定型
４８ 可動型
４９ 第四中間素材
５０ 小片

Claims (5)

1. 円形断面を有する金属線材を所定長さに切断する事で得られた素材に冷間鍛造を施す事により造られ、互いに間隔をあけて設けられた１対の側壁部と、これら両側壁部の長さ方向両端寄り部分同士を連結する１対の連結部とを備え、これら各連結部が、弁体若しくは揺動支持部材と係合する係合部を有するものであるロッカーアームの製造方法であって、上記素材に第一の冷間鍛造を施す事により、得るべきロッカーアームの長さ方向に関する断面積の変化に対応してその断面積を軸方向に関して変化させた第一中間素材を造る工程と、この第一中間素材に少なくとも第二の冷間鍛造を施す事により、上記各側壁部とこれら各側壁部の一部同士を連結する基部とを設けた第二中間素材を造る工程と、この第二中間素材の基部の長さ方向中間部に透孔を形成する為の孔あけ加工を施し、上記１対の連結部を設けた第三中間素材を造る孔あけ工程とを備えたロッカーアームの製造方法。
2. 素材に第一の冷間鍛造を施す事により造る第一中間素材が、その直径が軸方向中間部で最大となった樽状である、請求項１に記載したロッカーアームの製造方法。
3. 第一中間素材のうちの直径が最大となった最大直径部で、軸方向に対し直交する仮想平面に関する断面積をＳ_１ とし、得るべきロッカーアームを構成する１対の側壁部のうちの長さ方向に関して上記第一中間素材の最大直径部に対応する位置で、この長さ方向に対し直交する仮想平面に関する断面積の合計をＳ_２ とし、孔あけ工程に於いて、孔あけ加工である打ち抜き加工で基部を打ち抜く事により生じる小片の、長さ方向に関して上記第一中間素材の最大直径部に対応する位置で、この長さ方向に対し直交する仮想平面に関する断面積をＳ_３ とした場合に、上記第一中間素材の形状及び寸法を、Ｓ_１ ≧Ｓ_２ ＋Ｓ_３ を満たす様に規制する、請求項１又は請求項２に記載したロッカーアームの製造方法。
4. 第一中間素材の最大直径部での直径を、得るべきロッカーアームを構成する１対の側壁部のうちの、長さ方向に関してこの最大直径部に対応する位置での、これら両側壁部の外側面同士の間隔とほぼ同じにした、請求項１〜３の何れかに記載したロッカーアームの製造方法。
5. 第一中間素材の軸方向の全長と、得るべきロッカーアームの全長とをほぼ同じ大きさにした、請求項１〜４の何れかに記載したロッカーアームの製造方法。

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