JPH0716692A - エンジン用ロッカーアームの生産方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切削加工をプレス加工化することで、ロッカ
ーアーム１の加工時間を大幅に短縮することができ、そ
れによって安価に製造することができる汎用プレス機に
よるエンジン用ロッカーアーム１の生産方法を提供す
る。 【構成】 複数個のロッカーアーム形状部１ａ〜１ｄが
つなぎ部２により連結された半加工品に対し、前記各ロ
ッカーアーム形状部１ａ〜１ｄの所定位置に施す抜穴加
工と、つなぎ部２を切断して各対毎に分割する分割加工
と、一部つなぎ部２を残して各対毎のロッカーアーム形
状部１ａ〜１ｄの外周を打抜くトリミング加工と、所定
箇所に施す横穴明け加工及び横穴サイジング加工と、各
ロッカーアーム形状部１ａ〜１ｄ毎に分断する分断加工
と、仕上げサイジング加工とを順次汎用プレス機により
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジン用ロッカーア
ームの生産方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、４サイクルガソリンエンジンにお
ける代表的な動弁系の構造例としては、カム軸をシリン
ダブロックに設けて、プッシュロッドとロッカーアーム
を介して弁を駆動するプッシュロッド／ロッカー方式
と、カム軸がシリンダヘッドに配置され、ロッカーアー
ムまたはリフターを介して弁を駆動する頭上カム軸方式
とに分類される。そして、いずれの場合も１シリンダ当
たり４〜６個のロッカーアームが使用される為、生産量
が大変膨大になる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記エ
ンジン用ロッカーアームを加工する方法としては、熱間
ハンマーないし熱間鍛造プレスにより所定のロッカーア
ーム形状部を製作し、その後、数箇所の横穴ボーリング
加工、横穴リーマ加工、フライス盤によるエンド切り欠
き加工等の切削加工を行うとともに、縦穴ドリル加工、
タッピング加工、浸炭焼入れ後、中心部両端研磨加工、
数箇所の横穴ホーニング加工、切り欠き部の研磨加工等
を経て完成に至る。このロッカーアームの熱間鍛造品素
材より完成に至る迄の工程プロセスは、前述したように
非常に多くの工程を経なければならない。しかも、各工
程は多くの工数（加工時間）を必要としている。また、
長い間の努力による合理化や、生産ラインの自動化が図
られているが、現状の生産方法における生産原価の低減
は既に限界に達しているため生産性を上げることができ
ないという解決すべき課題がある。本発明は、上記の課
題を解決するためになされたもので、穴明けなどの切削
加工に代えて順次汎用プレス機により加工を行うことに
より、ロッカーアームの加工時間を大幅に短縮すること
ができ、それによって安価に製造することができるよう
にしたもので、汎用プレス機によるエンジン用ロッカー
アームの生産方法を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための具体的手段として、複数個のロッカーアー
ム形状部がつなぎ部により連結された半加工品に対し、
前記各ロッカーアーム形状部の所定位置に施す穴抜き加
工と、つなぎ部を切断して所定個数毎に分割する分割加
工と、つなぎ部を一部分残して所定個数毎のロッカーア
ーム形状部の外周を打抜くトリミング加工と、所定箇所
に施す横穴明け加工及び横穴サイジング加工と、前記残
された一部分のつなぎ部を切断して各ロッカーアーム形
状部毎に分断する分断加工と、仕上げサイジング加工と
を順次汎用プレス機により行うことを特徴とするエンジ
ン用ロッカーアームの生産方法が提供される。

【０００５】

【作用及び発明の効果】上記構成のエンジン用ロッカー
アームの生産方法によれば、複数個のロッカーアーム形
状部がつなぎ部により連結された半加工品に対し、前記
各ロッカーアーム形状部の所定位置に施す穴抜き加工
と、つなぎ部を切断して所定個数毎に分割する分割加工
と、つなぎ部を一部分残して各対毎のロッカーアーム形
状部の外周を打抜くトリミング加工と、所定箇所に施す
横穴明け加工及び横穴サイジング加工と、各ロッカーア
ーム形状部毎に分断する分断加工と、仕上げサイジング
加工とを順次汎用プレス機により行う。従って、外形の
形状加工や穴明け等の切削加工等を行なわないから、ロ
ッカーアームの加工時間を大幅に短縮することができ、
それによって安価に製造することができるという優れた
効果がある。

【０００６】

【実施例】本発明のエンジン用ロッカーアームの生産方
法の一実施例を添付図面を参照して説明する。図１は４
個のロッカーアーム形状部が一体に成形された状態を示
す平面図である。図２は前記一体に成形されたロッカー
アーム形状部の断面図である。図３は各工程における加
工温度と加工取り数を示した工程図である。本実施例は
図３に示すように、１面の金型で４個のロッカーアーム
形状部１ａ〜１ｄがつなぎ部２によって一体となるとと
もに、それぞれ下穴加工が施された半加工品の形状加工
を熱間鍛造プレスにより行う。続いて４個が一体となっ
た前記ロッカーアーム形状部１ａ〜１ｄに対する外周ト
リミング及び穴抜き加工と、前記ロッカーアーム形状部
１ａ〜１ｄと、ロッカーアーム形状部１ａと１ｂ及び１
ｃと１ｄの２組に分割する２分割加工と、前記ロッカー
アーム形状部１ａと１ｂ及び１ｃと１ｄに対する横穴加
工及び横穴サイジング加工とをそれぞれプレス加工にて
行う。続いてタッピング加工をタッピングマシンにて行
い、前記ロッカーアーム形状部１ａと１ｂ及び１ｃと１
ｄを１個づつに分断する分断加工と、分断された各ロッ
カーアーム形状部１ａ〜１ｄに対する仕上げサイジング
加工とをプレス加工にて行う。続いて熱処理及び浸炭焼
入加工、内径研磨加工、そして内径ホーニング加工を行
って完成に至るものである。

【０００７】次に、各工程の作動を詳細に説明する。ま
ず、第１工程では、常温にて丸棒鋼材を４個取りに対応
する所定の体積に切断して、ロッカーアーム素材が形成
される。そして、第２工程で摂氏１０００〜１２００度
に加熱され、熱間鍛造加工が行われる。該熱間鍛造加工
によって図１に示すように４個の同一形状のロッカーア
ーム形状部１ａ〜１ｄと、該ロッカーアーム形状部１ａ
〜１ｄを接続するつなぎ部２が同時に形成される。この
時外周部にはばり３が発生する。前記つなぎ部２によっ
て４個のロッカーアーム形状部１ａ〜１ｄが一体となる
ため、次工程の第３〜第５工程において、各ロッカーア
ーム形状部１ａ〜１ｄの位置関係が正確に保持され、ぶ
れやがたつきなどが起こらない。従って、成形される寸
法精度が向上する。

【０００８】第３工程のトリミング加工は、摂氏１００
０〜１２００度に加熱した状態で、前記外周部のばり３
を取り除くばり取りを行う。また熱によって金型との摩
擦が大きくなることによるロッカーアーム形状部１の形
状の狂いを修正するサイジング加工も同時に行われる。
続いて、第４工程でロッカーアーム形状部１ａ〜１ｄの
側面に、丸穴４及び角穴５を摂氏６００〜８００度の加
熱状態で加工する。前記丸穴４及び角穴５は、加工指示
寸法よりも直径あるいは幅が０．５〜５ミリ程度の小さ
い下穴をまずプレス加工して、その後のサイジング加工
により加工指示寸法に加工される。また、前記丸穴４及
び角穴５を奇麗に仕上げる目的で、図示略のパンチはテ
ーパ状に形成され先端の角部分はＲ面取りされている。

【０００９】上記各工程によってロッカーアーム形状部
１ａ〜１ｄの平面部の加工が終了する。次に前記ロッカ
ーアーム形状部１ａ〜１ｄの側面部の加工を実施する前
に、つなぎ部２を取り除く必要がある。そのため、第５
工程での２分割加工によって摂氏２００〜８００度の温
度で、ロッカーアーム形状部１ａ〜１ｄが図４に示すよ
うに一対のロッカーアーム形状部１ａと１ｂ及び１ｃと
１ｄに２分割される。その後つなぎ部２の一部分２ａ
（図４の斜線部）を残して各対毎のロッカーアーム形状
部１ａ，１ｂ及び１ｃ，１ｄの外周を打抜くトリミング
加工が行われる。前記トリミング加工を行う雌ダイス６
は図５に示すように、入口角部７にＲ面取りまたはテー
パー部を設けてばりが発生するのを防止する。また、こ
の時の雌ダイス６とパンチ８とのクリアランスは、打ち
抜かれるロッカーアーム形状部１ａ〜１ｄの厚さの０．
２〜２％程度に設定する。これらの加工処置を施こすこ
とによりロッカーアーム形状部１の側面は奇麗な面で仕
上げられると同時に、熱間及び温間加工時としては高精
度に加工することができる。加工されるロッカーアーム
形状部１ａ〜１ｄの厚さが２０ミリの場合では、０．０
５ミリ以下の寸法誤差で製作することができる。

【００１０】続いて摂氏２００〜６００度の温度で、第
６工程である横穴加工が行われる。前記２分割加工によ
って分割され、図６に示すように一対となっているロッ
カーアーム形状部１ａと１ｂ及び１ｃと１ｄに対して同
時に横穴９を設ける。この場合に、加工指示寸法に対し
て直径で０．０５〜２ミリ程度の取り代を設けて加工さ
れる。またロッカーアーム１ａ〜１ｄの横穴９には、一
般的なものとして１つ穴タイプと２つ穴タイプが有る
が、２つ穴タイプで穴と穴の間隔が接近している場合に
は、一方の穴をこの工程で行い、他方の穴は次工程で行
うようにして金型の強度が低下するのを防止する。この
横穴加工時におけるパンチ８は図７に示すように、下側
角部１０にＲ面取りまたはテーパー部を設ける。それに
よって、加工後の横穴９の内壁面が滑らかに仕上がるた
め、次工程の横穴サイジング加工時に、横穴９の内壁面
に傷、欠け、破断面の発生を防止することができる。

【００１１】次に摂氏２００〜６００度の温度で、第７
工程である横穴サイジング加工が行われる。前記横穴加
工と同様に２個同時に加工される。前記横穴加工によっ
て加工された横穴の直径０．０５〜２ミリ程度の取り代
をサイジング加工する。この場合にロッカーアーム形状
部１ａ〜１ｄの外形形状を壊さないように、金型の雌ダ
イス（図略）とストリッパー（図略）はロッカーアーム
形状部１と同一形状になるように設けられる。続いて第
８工程であるタッピング加工が、冷間でロッカーアーム
形状部１ａ〜１ｄが２個で一体になった状態に対して行
われる。この工程は一般的なタッピングマシンにより２
個の一体となったロッカーアーム形状部１ａと１ｂ、ま
たは１ｃと１ｄに、２軸タップによって同時に加工され
る。

【００１２】そして、第９工程である４分割加工によ
り、２組の一体となったロッカーアーム形状部１ａと１
ｂ、及び１ｃと１ｄをつなぐつなぎ部２の一部分２ａを
取り除いて４個の独立したロッカーアーム形状部１ａ，
１ｂ，１ｃ，１ｄに分断される。この４分割加工は、前
記横穴サイジング加工時と同様にロッカーアーム形状部
１ａ〜１ｄの既に加工を終了している形状を壊さないよ
うに設定された雌ダイス（図略）とストリッパー（図
略）によってロッカーアーム形状部１ａ〜１ｄのうちの
１個を挟み込み、平面部の角穴５及び横穴９にはパイロ
ットピン（図略）を差し込んでプレスにて行われる。

【００１３】続いて第１０工程で前記４分割されたロッ
カーアーム形状部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄをそれぞれ冷
間で、精度の向上及び最終仕上げの目的で汎用プレス機
にて仕上げサイジング加工を行う。この場合の金型構造
はカム（図略）を利用してプレス機の１ストロークで同
時に形状や穴径等の寸法修正を行う。これにより次工程
の焼入れ歪みを見越して僅かでも精度の向上を図り、精
度の高いロッカーアーム１を製作する。そのためロッカ
ーアーム１が大量に生産されても常に高い精度で生産す
ることができる。そして、第１１工程で熱処理及び浸炭
焼入れ加工が行われ、第１２工程で内径研磨加工、第１
３工程で内径ホーニング加工が行われて完成に至る。

【００１４】本実施例では、金型１面で４個取りとして
いるが、それに限定されるものではない。１面の金型に
おける多数個取り加工では、同時加工数量が多いほど生
産性は高いが、同時に金型製作上の難度も高くなり、金
型の強度も問題となる。また、熱間鍛造加工だけでな
く、その後の冷間プレス加工についても考慮が必要とな
る。したがって、生産されるロッカーアーム１の形状や
加工難度及び生産数量などを考慮して１個取りから６個
取り程度の金型に決定される。

【００１５】また本実施例では、金型１面で製作される
ロッカーアーム１の形状は同じ形状のものとしている。
しかしながら、エンジンの１シリンダにおいて使用され
ているロッカーアーム１は１個１個形状が異なってい
る。そのため、例えば１シリンダ当たり４個のロッカー
アーム１を使用する場合には、４セットの金型が必要と
なり、金型に非常に大きな投資が必要となる。それに対
して例えば４個取りの金型の場合に、１シリンダの別々
のロッカーアーム１の形状に対応した異なった形状とす
ることも可能である。この場合には１セットの金型で全
ての種類のロッカーアーム１を生産することができるた
め、金型費を抑えることができる。その結果少量の生産
においても対応が可能となるため多品種少量生産に適し
ている。しかし生産数量が多い場合には１個当たりの金
型費の割合が低くなり、また金型の耐久性や破損したと
きの修理が容易であるため生産性に結び付く場合もあ
る。また、取り数の内の１個に不具合などがあっても残
りの部分で補うことができる。従って、以上述べた条件
に基づいてロッカーアーム１を生産する場合には、１面
の金型での製品の取り数、及び１面の金型で同じ種類を
生産するか別々の種類を生産するかを決定する。

【００１６】上記実施例によると、エンジン用ロッカー
アームの金型を一般のプレス装置に組み込むことができ
るので、特別な装置を必要としない。また、プレス装置
に組み込んで一体として、エンジン用ロッカーアームの
専用加工装置とすることも可能である。また、各工程間
のロッカーアーム１の搬送は自動搬送機若しくは搬送ロ
ボットにより行う。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の４個のロッカーアーム形状部が一体に
成形された状態を示す平面図である。

【図２】図１におけるロッカーアーム形状部を示す断面
図である。

【図３】各工程と加工温度及び加工取り数を表す工程図
である。

【図４】２分割後のロッカーアーム形状部を示す平面図
である。

【図５】２分割加工を行う雌ダイスを示す断面図であ
る。

【図６】横穴が加工された状態を示す側面図である。

【図７】横穴加工時のパンチを示す断面図である。

【符号の説明】

１...ロッカーアーム、 １ａ〜１ｄ...ロッカーアーム形状部、 ２...つなぎ部、 ３...ばり部、 ４..．丸穴、 ５...角穴、 ９...横穴

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【手続補正書】

【提出日】平成５年１２月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図４】

【図５】

【図６】

【図３】

【図７】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個のロッカーアーム形状部がつなぎ
   部により連結された半加工品に対し、前記各ロッカーア
   ーム形状部の所定位置に施す穴抜き加工と、つなぎ部を
   切断して所定個数毎に分割する分割加工と、つなぎ部を
   一部分残して所定個数毎のロッカーアーム形状部の外周
   を打抜くトリミング加工と、所定箇所に施す横穴明け加
   工及び横穴サイジング加工と、前記残された一部分のつ
   なぎ部を切断して各ロッカーアーム形状部毎に分断する
   分断加工と、仕上げサイジング加工とを順次汎用プレス
   機により行うことを特徴とするエンジン用ロッカーアー
   ムの生産方法。