JP4123252B2

JP4123252B2 - 板金製ロッカーアームの製造方法

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Publication number: JP4123252B2
Application number: JP2005213135A
Authority: JP
Inventors: 潔大久保; 正一阿部; 聡角川
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1998-03-12
Filing date: 2005-07-22
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2019-03-10
Also published as: JP2005320976A

Description

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。

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。

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。

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、例えば特許文献１に記載されたものがある。図１７〜２０は、この特許文献１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。

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。

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。

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１０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。

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。

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。前記特許文献１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。

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。

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、特許文献１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。

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。

特開平３−１７２５０６号公報

本発明の板金製ロッカーアームの製造方法は、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。

本発明の製造方法の対象となる板金製ロッカーアームは、１枚の金属材に、打ち抜き成形及びプレス加工に基づく曲げ加工を施す事により、透孔と、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いる。又、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。又、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。
特に、本発明の板金製ロッカーアームの製造方法の場合、上記両側壁部を形成した後に、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、この連結部となる部分の肉を流動させる事により増大させ、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する。

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。

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。
本発明の板金製ロッカーアームの製造方法は、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１〜７は、本発明の実施例１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。

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１４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。

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、１８（図７参照）を形成する為に設ける。又、上記透孔１６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１９、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。

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２２、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＞Ｗ₂₃）。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。

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。

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。

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。

前述した通り、上記１対の側壁部２２、２２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１４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≒ｔ₁₃）である。

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１６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。

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ｔ₂₄（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。

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２４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。

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２８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。

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２８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、湾曲部２１を増厚させる加工は、両側壁部２２、２２を形成した後に行う。そして、最終的には上記第三中間素材３０を得られる様にする。

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３１の揺動運動に変換自在とする。

次に、図８〜１３は、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合には、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２４、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、本実施例の場合には、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。

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、本実施例の場合には、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、前述した実施例１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。

次に、図１４〜１５は、本発明の実施例３を示している。本実施例の特徴は、前述した実施例１或は上述した実施例２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、本実施例の第一〜第三工程、及び第四〜第六工程は、前述した実施例１又は上述した実施例２の場合と同様に行なう。言い換えれば、本実施例の場合には、上述した実施例１〜２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、続いて上述した実施例１〜２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、本実施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。

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２１ａ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３６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２１ａ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、前述した実施例１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。

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、前述した実施例１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実施例の場合には、上記湾曲部２１を塑性変形させて、前述の図４、１１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、上述の様な本実施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、前述した実施例１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。

次に、図１６は、本発明の実施例４を示している。本実施例の場合には、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、上述した実施例３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。

又、図示はしないが、本発明の実施例の別例として、前述の図５に示した第四工程を省略し、前述の図３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。

又、本発明は、上述した実施例に限定されず、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。

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。

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ｔ₂₄（例えば図６、１２参照）を、前記１対の側壁部２２、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。

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。

本発明の実施例１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。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。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。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。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。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。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。本発明の実施例２の板金製ロッカーアームを示す斜視図。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。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。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。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。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。本発明の実施例３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。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。本発明の実施例４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。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。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。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。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

１枚の金属材に、打ち抜き成形及びプレス加工に基づく曲げ加工を施す事により、透孔と、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おり、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、この連結部のうちの少なくとも１個の係合部を設けた部分の厚さが、上記両側壁部の厚さよりも大きい板金製ロッカーアームの製造方法であって、上記両側壁部を形成した後に、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、この連結部となる部分の肉を流動させる事により増大させ、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する板金製ロッカーアームの製造方法。
板金製ロッカーアームが、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、両側壁部の厚さよりも５〜４０％大きくしたものである、請求項１に記載した板金製ロッカーアームの製造方法。
板金製ロッカーアームが、金属材を低炭素肌焼鋼としており、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の浸炭焼き入れ層を形成しており、当該部分の表面硬度をHv６５３以上としたものである、請求項１〜２の何れかに記載した板金製ロッカーアームの製造方法。
板金製ロッカーアームが、１対の通孔を、両側壁部の長さ方向中間部に形成しており、係合部を第一、第二の係合部としており、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たものである、請求項１〜３の何れかに記載した板金製ロッカーアームの製造方法。
板金製ロッカーアームが、通孔を、それぞれ１対ずつの第一の通孔及び第二の通孔としており、このうちの第一の通孔を、両側壁部の長さ方向中間部に、第二の通孔を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たものである、請求項１〜３の何れかに記載した板金製ロッカーアームの製造方法。