JPH07224613A - ロッカアームの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】製造過程での薄肉化を防ぎ、壁部の十分なロー
ラ支持剛性を得られるようにする。 【構成】ローラが回転自在に支持される一対の壁部およ
び一対の壁部の長手方向一端側でそれらの間に架橋状に
連接されるバルブ係合用の湾曲部を有する第１部材と、
第１部材の一対の壁部の長手方向他端側でそれらの間に
架橋状に接合固着されかつ中央に半球状のピボット係合
部を有する第２部材とからなるツーピース構造のプレス
製フレームにおいて、第１部材の製造方法として、一枚
の金属板からＶ字形の母材Ｂを打ち抜き、この母材Ｂの
連接部位Ｂ２を反らせるように湾曲成形し、この母材Ｂ
を斜めに傾かせておいてその二つの帯状部位Ｂ３、Ｂ４
を連接部位Ｂ２に対してほぼ９０度屈曲させるようにし
て製作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンのバルブ開閉
に利用されるロッカアームの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のロッカアームの製造方法として、
本願出願人は、例えば特開平３−１７２５０６号公報に
示すようなものを提案している。これを図９および図１
０に示して説明する。図９は完成状態のロッカアームの
側面図、図１０はロッカアームの製作工程図である。

【０００３】ロッカアーム４０は、プレス製のフレーム
４１にローラ４２を軸４３およびニードルローラ軸受４
４を介して回転自在に取り付けた構成である。

【０００４】フレーム４１は、１つの部材からなるワン
ピース構造であり、ほぼ平行に対向する一対の壁部４
５、４５と、一対の壁部４５、４５の長手方向一端側で
それらの間に架橋状に連接されかつ壁部４５、４５の長
手方向に沿って湾曲成形されるバルブ係合用の湾曲部４
６と、一対の壁部４５、４５の長手方向他端側にそれら
の間に架橋状に連接されかつ中央に半球状のピボット係
合部４８が設けられる平坦部４７とを備えている。な
お、前述の壁部４５、４５には軸支持用孔が形成され該
孔に軸４３が架け渡されるように取り付けられている。

【０００５】このようなロッカアーム４０は、フレーム
４１の湾曲部４６がバルブステムＶに、また、フレーム
４１の平坦部４７の半球状のピボット係合部４８がラッ
シュアジャスタのピボットＰにそれぞれ係合されるとと
もに、ローラ４２にカムＣが当接される状態で使用さ
れ、カムＣの回転動作に伴ってフレーム４１がピボット
係合部４８を支点として上下に揺動されてバルブステム
Ｖを図示しないバルブガイドに沿って上下に昇降させ
る。

【０００６】前述のフレーム４１の製造手順を、図１０
を参照して説明する。なお、図１０において、（ａ）、
（ｃ）、（ｅ）はフレーム４１の下面図、（ｂ）、
（ｄ）、（ｆ）は（ａ）、（ｃ）、（ｅ）の断面矢視図
である。

【０００７】 図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、
絞り成形工程でもって、外形を特定した一枚の金属板Ａ
１を側面視ほぼＵ字形にすると同時に、長手方向の一端
側にほぼ一方面側へ膨出する半球状のピボット係合部Ａ
２を、長手方向の中間に一方面側へ膨出する壁部形成用
の凸部Ａ３をそれぞれ得る。

【０００８】 図１０（ｃ）、（ｄ）に示すように、
打ち抜き工程でもって、凸部Ａ３の頂部に長手方向の長
孔Ａ４を形成すると同時に、長手方向他端側の平坦部分
Ａ５を湾曲させて湾曲部４６を得る。

【０００９】 図１０（ｅ）、（ｆ）に示すように、
曲げ工程（バーリング加工）でもって、凸部Ａ３に残る
切り残し片Ａ６、Ａ６を前記Ｕ字形に絞り成形された部
分と平行となるように立てる。この切り残し片Ａ６、Ａ
６と、絞り成形部分とが壁部４５、４５となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、フレーム４
１の強度アップを図るには、壁部４５、４５の高さをで
きるだけ高く設定すればよいのであるが、このような壁
部４５、４５を得るには、前述のの絞り成形工程にお
いて、壁部形成用の凸部Ａ３の膨出量をできるだけ大き
く設定すればよい。しかしながら、膨出量を大きくする
と絞り成形により凸部Ａ３の金属が展延して、絞り成形
後に凸部Ａ３全体の肉厚が薄くなり、完成後では壁部４
５，４５のローラ支持剛性が不足するおそれがある。

【００１１】本発明は、このような事情に鑑み、製造過
程での薄肉化を防ぎ、壁部の十分なローラ支持剛性を得
られるようにすることを課題としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、長手方向中間
にローラを回転自在に支持するようほぼ平行に対向配置
される一対の壁部および、一対の壁部の長手方向一端側
でそれらの間に架橋状に連接されかつ該壁部の長手方向
に沿って湾曲成形されるバルブ係合用の湾曲部からなる
第１部材と、第１部材の一対の壁部の長手方向他端側で
それらの間に架橋状に接合固着されるピボット係合用の
第２部材とからなるロッカアームを製造する方法におい
て、次のような特徴がある。

【００１３】本発明の前記第１部材の第１の製造方法
は、一枚の板材から平面視ほぼＶ字形の母材を打ち抜く
工程と、前記母材において二つの帯状部位の連接部位を
帯状部位の仮想対称軸線に垂直な仮想線に対して反らせ
るように湾曲成形する工程と、母材の二つの帯状部位を
水平線に対して所要角度傾かせるように持ち上げる姿勢
として、前記反らせた連接部位の両側辺を前記持ち上げ
方向と逆向きに屈曲して、一対の壁部および湾曲部を得
る工程とを有する。

【００１４】本発明の前記第１部材の第２の製造方法
は、一枚の板材から平面視ほぼＶ字形の母材を打ち抜く
工程と、前記母材において二つの帯状部位を、それらの
連接部位を中心として帯状部位の仮想対称軸線に対し屈
曲させ断面形状ほぼＵ字形となるようにして、一対の壁
部を得る工程と、この母材の連接部位を二つの帯状部位
の長手方向に沿って反るように湾曲成形して、湾曲部を
得る工程とを有する。

【００１５】

【作用】本発明では、要するに、フレームをツーピース
構造として、一対の壁部およびピボット係合用の湾曲部
を一体に連接した第１部材を絞り成形することなく、屈
曲や湾曲の成形のみで製作するようにしている。

【００１６】そして、金属板から平面視ほぼＶ字形の第
１部材の母材を打ち抜くときに、二つの帯状部位の各内
側辺を近接させる位置まで大きく張り出させる形状とす
れば、二つの帯状部位の幅寸法を大きくできてフレーム
の壁部について十分なローラ支持剛性が得られる高さに
設定できるようになる。このように、フレームの壁部の
高さ寸法は、金属板から第１部材の母材を打ち抜く段階
において、帯状部位の幅寸法を設定することにより容易
に高く設定できるようになり、従来のように薄肉となら
ない。

【００１７】なお、Ｖ字形に打ち抜いた母材に対する加
工つまり屈曲成形や湾曲成形については、どちらを先に
行ってもよい。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の詳細を図１ないし図８に示す
実施例に基づいて説明する。図１はロッカアーム用プレ
ス製フレームの第１部材の製造過程図、図２は第１部材
の屈曲成形時の屈曲位置を示す平面図、図３は第１部材
の屈曲成形時の姿勢を示す側面図、図４ないし図６は完
成状態のロッカアームをそれぞれ示している。図例のロ
ッカアーム１は、プレス製フレーム２にローラ３を軸４
を介して回転自在に取り付けた構造である。なお、軸４
とローラ３との間に鋼製ニードルローラ軸受を配しても
よい。

【００１９】フレーム２は、二つの部材５、６を連結し
たツーピース構造である。このフレーム２の材料として
は、例えばＪＩＳ規格ＳＣＭ４１５、４２０などのクロ
ムモリブデン鋼、ＪＩＳ規格ＳＣｒ４２０やＳＡＥ規格
５１２０などの肌焼鋼、あるいはＪＩＳ規格ＳＰＣ系の
冷間圧延鋼板やＪＩＳ規格ＳＰＢ系の低炭素鋼板などが
好適に用いられる。第１部材５は、ほぼ平行に対向する
一対の壁部５１、５１と、一対の壁部５１、５１の長手
方向一端側でそれらの間に架橋状に連接されかつ壁部５
１、５１の長手方向に沿って湾曲されるバルブ係合用の
湾曲部５２とからなる。第２部材６は、一対の壁部５
１、５１の長手方向他端側でそれらの間に架橋状に接合
固着されるもので、その中央に半球状のピボット係合部
６１が設けられている。なお、このフレーム２では、湾
曲部５２と第２部材６とが、図５に示すように、壁部５
１、５１の長手方向でのほぼ中心線Ｏ上に位置するよう
に設定されている。

【００２０】ローラ３は、フレーム２の一対の壁部５
１、５１の間で長手方向ほぼ中間に架け渡される軸４に
回転自在に外嵌されている。なお、ローラ３は、鋼材
（例えばＪＩＳ規格ＳＵＪ−２）や窒化けい素を主体と
するセラミックスで形成される。このようなロッカアー
ム１は、フレーム２の第１部材５の湾曲部５２がバルブ
ステムＶに、また、フレーム２の第２部材５の半球状の
ピボット係合部６１がラッシュアジャスタのピボットＰ
にそれぞれ係合されるとともに、ローラ３にカムＣが当
接される状態で使用され、カムＣの回転動作に伴ってフ
レーム２がピボット係合部６１を支点として上下に揺動
されてバルブステムＶを図示しないバルブガイドに沿っ
て上下に昇降させる。

【００２１】次に、フレーム２の第１部材５の製造方法
を、図１ないし図３に基づいて説明する。なお、図１に
おいて、（ａ），（ｃ），（ｅ）は第１部材の母材の斜
視図、（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）は第１部材の母材の側面
図である。

【００２２】 一枚の金属板材（例えばＪＩＳ規格Ｓ
ＣＭ）から、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、平面視
でほぼＶ字形の第１部材５の母材Ｂを打ち抜く。この段
階で母材Ｂに軸４の挿通孔Ｂ１が設けられる。挿通孔Ｂ
１はフレーム２を断面Ｕ字形状に屈曲してからドリルで
加工してもよい。なお、このときに、図示しないが、ほ
ぼ長方形の第２部材６の母材を打ち抜いてもよい。ここ
でいうＶ字形とは、二つの帯状部位を先広がりとした形
状を指しており、すり鉢形、花びら形の他、二つの帯状
部位が階段状に広がるような形状でもよい。

【００２３】 母材Ｂの連接部位Ｂ２を、図２の帯状
部位の仮想対称軸線Ｃ１に垂直な仮想線Ｘ１の位置から
反らせるよう湾曲成形し、図１（ｃ）、（ｄ）のような
形状とする。

【００２４】 図３に示すように、反らせた連接部位
Ｂ２のほぼ長手方向中央位置ＯＰでの接線Ｓを水平にす
ることにより、側方から見て二つの帯状部位Ｂ３、Ｂ４
を前記接線Ｓに対して所要角度θ傾かせるように持ち上
げる姿勢としておいて、連接部位Ｂ２の両側辺部（図２
のＢ５、Ｂ５で示す部分）を、図２の仮想線Ｘ２、Ｘ２
の位置から前記持ち上げ方向と逆向きにプレスによりほ
ぼ９０度屈曲する。このとき、前記連接部位Ｂ２の両側
辺部Ｂ５、Ｂ５に図示しないプレス装置の押し金型が当
接し、図２のハッチングで示す受け金型Ｃによって二つ
の帯状部位Ｂ３、Ｂ４の各内面間の間隔ｄが、Ｕ字形に
屈曲された連接部位Ｂ２の内面間の間隔Ｄよりも大きく
広げられることになり、図１（ｅ）、（ｆ）に示すよう
な形状となる。これで二つの帯状部位Ｂ３、Ｂ４が一対
の壁部５１、５１となる。

【００２５】 工程により前記工程で反らせた連
接部位Ｂ２の湾曲形状が若干変形するので、この連接部
位Ｂ２の内面を所要の形状にプレスにより成形加工して
精度のよい反り形状に仕上げる。これで連接部位Ｂ２が
湾曲部５２となる。

【００２６】この後、別途製作した図６に示すような第
２部材６を、第１部材５の一対の壁部５１、５１の自由
端側でそれらの間に架橋状に溶接により接合固着した
後、焼入れ硬化処理を施す。その後、バレル加工などに
より全面を整形加工してから、一対の壁部５１、５１に
軸４を介してローラ３を装着することにより、ロッカア
ーム１が完成する。ちなみに、第２部材６は、金属板
（例えばＪＩＳ規格ＳＣＭ）から長方形に打ち抜いてそ
の中央に半球状のピボット係合部６１を絞り成形するこ
とにより形成されるものである。

【００２７】第２部材６は別体であるため絞り加工を容
易にでき、半球状のピボット係合部６１を高精度に成形
できる。したがって、第２部材６のピボット係合部６１
と、ローラ３及びバルブ係合用の湾曲部５２との相対位
置を高精度に設定できる。

【００２８】また、前述のの打ち抜き工程において、
二つの帯状部位Ｂ３、Ｂ４の各内側辺を近接させる位置
まで大きく張り出させる形状とすれば、二つの帯状部位
Ｂ３、Ｂ４の幅寸法Ｗ（図２参照）を大きくできてフレ
ーム２の一対の壁部５１、５１について十分なローラ支
持剛性が得られる高さに設定できるようになる。このよ
うに、フレーム２の壁部５１、５１の高さ寸法は、前述
のの打ち抜き工程において、二つの帯状部位Ｂ３、Ｂ
４の幅寸法Ｗを適宜設定することにより容易に高く設定
できるようになり、従来のように薄肉とならない。

【００２９】ところで、上記実施例では、打ち抜いた第
１部材５の母材Ｂの連接部位Ｂ２を湾曲成形してから二
つの帯状部位Ｂ３、Ｂ４を屈曲成形するようにしている
けれども、このような順番に限らず、打ち抜いた第１部
材５の母材Ｂの二つの帯状部位Ｂ３、Ｂ４を屈曲成形し
てから、連接部位Ｂ２を湾曲成形するようにしてもよ
い。その場合、例えば、図１（ａ）のように打ち抜いた
母材Ｂを図７（ａ）に示すような仮想線Ｚ１、Ｚ１の位
置から二つの帯状部位Ｂ３、Ｂ４を９０度屈曲すること
により側面から見て図７（ｂ）に示すような形状として
から、平坦な連接部位Ｂ２を反らせるように湾曲成形す
る。この例においては屈曲後に、平坦な連接部位Ｂ２を
水平線上に沿わせると、二つの帯状部位Ｂ３、Ｂ４の中
心線Ｏが水平線に対して傾斜する。この他、図１（ａ）
のように打ち抜いた母材Ｂを図８（ａ）に示すような仮
想線Ｚ２、Ｚ２の位置から二つの帯状部位Ｂ３、Ｂ４を
９０度屈曲することにより側面から見て図８（ｂ）に示
すような形状としてから、平面視ほぼ三角形となる平坦
な連接部位Ｂ２を平面視ほぼ長方形に成形するととも
に、この連接部位Ｂ２を反らせるように湾曲成形する。
この例においては屈曲後に、平坦な連接部位Ｂ２を水平
線上に沿わせると、二つの帯状部位Ｂ３、Ｂ４の中心線
Ｏが水平線に対して平行となる。このようないずれの場
合でも、上記実施例に比べると、平坦な連接部位Ｂ２の
湾曲成形に関する処理が行いずらくなるけれども、形状
としては問題のない仕上げにできる。

【００３０】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
ない。例えば、フレーム２の全体形状は任意であり、第
１部材５の母材を打ち抜くときの形状で対応できる。

【００３１】

【発明の効果】本発明では、フレームをツーピース構造
にして、その第１部材をＶ字形に打ち抜いてから湾曲や
屈曲などの成形を施すことにより製作して、従来のよう
な絞り成形を含まない方法としているから、ローラ支持
剛性が十分となる高さの壁部を有するロッカアームを製
作できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のロッカアーム用プレス製フ
レームの第１部材の製造過程を示す図。

【図２】第１部材の屈曲成形時の屈曲位置を示す平面
図。

【図３】第１部材の屈曲成形時の姿勢を示す側面図。

【図４】完成状態のロッカアームの斜視図。

【図５】完成状態のロッカアームの分解斜視図。

【図６】完成状態のロッカアームの側面図。

【図７】本発明の他の実施例で、（ａ）は第１部材の屈
曲位置を示す平面図、（ｂ）は屈曲後の第１部材の側面
図。

【図８】本発明のさらに他の実施例で、（ａ）は第１部
材の屈曲位置を示す平面図、（ｂ）は屈曲後の第１部材
の側面図。

【図９】従来の完成状態のロッカアームの側面図。

【図１０】従来のロッカアーム用プレス製フレームの製
造工程図。

【符号の説明】

１ ロッカアーム ２ フレーム ３ ローラ ４ 軸 ５ フレームの第１部材 ５１ 第１部材の壁部 ５２ 第１部材の湾曲部 ６ フレームの第２部材 ６１ 第２部材のピボット係合部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向中間にローラを回転自在に支持
   するようほぼ平行に対向配置される一対の壁部および、
   一対の壁部の長手方向一端側でそれらの間に架橋状に連
   接されかつ該壁部の長手方向に沿って湾曲成形されるバ
   ルブ係合用の湾曲部からなる第１部材と、第１部材の一
   対の壁部の長手方向他端側でそれらの間に架橋状に接合
   固着されるピボット係合用の第２部材とからなるロッカ
   アームを製造する方法であって、 前記第１部材の製造方法が、一枚の板材から平面視ほぼ
   Ｖ字形の母材を打ち抜く工程と、 前記母材において二つの帯状部位の連接部位を帯状部位
   の仮想対称軸線に垂直な仮想線に対して反らせるように
   湾曲成形する工程と、 母材の二つの帯状部位を水平線に対して所要角度傾かせ
   るように持ち上げる姿勢として、前記反らせた連接部位
   の両側辺を前記持ち上げ方向と逆向きに屈曲して、一対
   の壁部および湾曲部を得る工程と、 を有することを特徴とするロッカアームの製造方法。
2. 【請求項２】 長手方向中間にローラを回転自在に支持
   するようほぼ平行に対向配置される一対の壁部および、
   一対の壁部の長手方向一端側でそれらの間に架橋状に連
   接されかつ該壁部の長手方向に沿って湾曲成形されるバ
   ルブ係合用の湾曲部からなる第１部材と、第１部材の一
   対の壁部の長手方向他端側でそれらの間に架橋状に接合
   固着されるピボット係合用の第２部材とからなるロッカ
   アームを製造する方法であって、 前記第１部材の製造方法が、一枚の板材から平面視ほぼ
   Ｖ字形の母材を打ち抜く工程と、 前記母材において二つの帯状部位を、それらの連接部位
   を中心として帯状部位の仮想対称軸線に対し屈曲させ断
   面形状ほぼＵ字形となるようにして、一対の壁部を得る
   工程と、 この母材の連接部位を二つの帯状部位の長手方向に沿っ
   て反るように湾曲成形して、湾曲部を得る工程と、 を有することを特徴とするロッカアームの製造方法。