JPH084507A - ロッカアームの加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 寸法精度や表面平滑度にすぐれるロッカアー
ムを能率よく加工する。 【構成】 一端が揺動支点となる支点部11で、他端が弁
押圧部14であるロッカアーム１の略中央部を幅方向に分
離してカムに接触するローラ２を収容するローラ収容部
13を形成してなるロッカアームの加工方法であって、素
材段階でローラ収容部13の内側面13a の間隔を仕上がり
寸法よりもわずかにせまく製造しておき、ローラ収容部
13内に、前記仕上がり寸法を直径とする円筒状の矯正ロ
ーラ６を圧入し、押し出すことにより内側面13a の間隔
を仕上がり寸法に矯正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の動弁機構に
使用されるロッカアームの加工方法に関し、さらに詳し
くは、ロッカアームの本体部分に設けられるローラ挿入
用空間の寸法仕上げ方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、本発明に係わるロッカアームを、
図５ないし図７により説明する。図７は、特開平2-1992
05号公報に記載されている内燃機関のロッカアームとそ
の付近の動弁機構の一例を示す一部断面図で、１はロッ
カアーム、11はその支点部、12は同じくカム従動部、14
は同じく弁押圧部、31はカム、32はピボット、33は吸気
弁あるいは排気弁の弁軸である。

【０００３】ロッカアーム１は、内燃機関における動弁
機構、すなわちクランク軸に連動して回転するカム31の
回転運動をこの内燃機関の吸気弁あるいは排気弁の弁軸
33の往復運動に変換する部分を構成する部材であって、
通常は金属で作られており、設計によって多少異なる構
造のものもあるが、図７の例では、動かないピボット32
に係合する右端の支点部11と、弁軸33を押圧する左端の
弁押圧部14の中間にカム31と接触する中央のカム従動部
12の各部を設けて構成されている。

【０００４】図５はロッカアーム１を示す平面図、図６
は同じものの正面図である。このロッカアーム１は、カ
ム従動部12とカム31との接触をころがり接触とし、かつ
両者の摩耗を防止するため、カム従動部12である略中央
部のロッカアームを幅方向に分離してローラ収容部13を
形成し、その内部にローラ２を収容するようになってい
る。また、吸気弁あるいは排気弁が２基ずつ設けられる
ため、弁押圧部14も幅方向２か所に分離し、平面形状を
略Ｕ字型ないし略Ｙ字型としている。

【０００５】このようなロッカアーム１は、形状が複雑
であることから、従来、金属粉末を焼結する焼結法によ
って製造されていた。しかし、焼結法は寸法精度はよい
が生産能率が低く、コストを著しく増大させてしまうた
め、近年、これに代わる製造法として能率のよい精密鋳
造法や型鍛造法などが試みられている。精密鋳造法や型
鍛造法などの製造法は、能率的ではあるが、高温工程を
含む加工方法であって熱収縮を避けることができないた
め寸法精度が低く、バルブと接触する弁押圧部14の間隔
や、ローラの取り付けられるローラ収容部13内側面の間
隔がばらついたり、これらの面が粗いなどの新たな問題
点がある。

【０００６】これらの問題点を解消するため、特開平3-
110040号公報によれば、ローラ収容部（ローラ取り付け
孔）内に矯正ブロックを挿入しておいて外側から押圧
し、ロッカアーム全体をわずかに塑性変形させて矯正す
るロッカアーム本体の製造方法が記載されている。図
８、図９によりこれを説明する。図８はこの矯正作業を
示す正面図、図９は同じく平面図で、１はロッカアーム
（ただしここでは製造の中間段階）、13はそのローラ収
容部、５は受け台、７は押し金具、８は矯正ブロックで
ある。

【０００７】精密鋳造された製造の中間段階であるロッ
カアーム１を、ローラ収容部13が水平方向を向くように
受け台５上に載置し、このローラ収容部13に矯正ブロッ
ク８を挿入し、ローラ収容部13の外面を上方から押し金
具７で押圧する。ここで、矯正ブロック８の図８におけ
る上下面8a、8aの間隔は、ローラ収容部13の仕上がり寸
法とし、鋳造段階におけるローラ収容部13の内側面13a
、13a の間隔はこれより若干広めに製造するものとす
る。

【０００８】ローラ収容部13の部分を上方から押し金具
７で押圧すると、中間の矯正ブロック８を介して受け台
５と押し金具７でロッカアーム１のローラ収容部13付近
の外側面12a 、12a を内側に押して塑性変形させること
により、ローラ収容部13の内側面13a 、13a の間隔が所
定の精度に修正されると同時に、この面の平滑度も向上
する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この特開平2-
199205号公報に記載の修正方法は、ロッカアーム１の外
側から、ロッカアーム１の幅全体を押圧するので、強い
押圧力が必要であり、変形後の残留応力も大きいという
問題点があるほか、押圧によりローラ収容部13の内側面
13a 、13a と矯正ブロック６が密着していて押圧後にこ
れを抜き取るのが困難であるという問題点もある。

【００１０】本発明は、このような諸問題を解消し、生
産性がよく、寸法精度や表面平滑度にすぐれるロッカア
ームが得られる加工方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、一端が揺動支
点となる支点部で、他端が弁軸を押圧する弁押圧部であ
るロッカアームの略中央部を幅方向に分離してカムに接
触するローラを収容するローラ収容部を形成してなるロ
ッカアームの加工方法であって、素材段階で前記ローラ
収容部の両内側面の間隔を仕上がり寸法よりもわずかに
せまく製造しておき、前記のローラ収容部の両内側面の
内側に、この両内側面の仕上がり寸法を幅寸法とする略
円筒状の矯正ローラを圧入し、押し出すことにより前記
のローラ収容部の両内側面の間隔を仕上がり寸法に矯正
することを特徴とするロッカアームの加工方法である。

【００１２】

【作 用】本発明によれば、素材段階でローラ収容部を
形成するロッカアームの両内側面の間隔を仕上がり寸法
よりもわずかにせまく製造しておき、このローラ収容部
の両内側面13a 、13a の内側に、この両内側面の仕上が
り寸法を幅寸法とする略円筒状の矯正ローラ６を圧入
し、押し出すことにより、このローラ収容部の両内側面
13a 、13a の内側を矯正ローラ６が通り抜けるから、わ
ずかのスプリングバックはあるものの、ローラ収容部の
両内側面13a 、13a の間隔は仕上がり寸法まで押し拡げ
られ、かつゆるやかなＲを有する矯正ローラ６がころが
りながら、あるいは回転せずに通り過ぎるため内側面は
一種の転圧加工を受け、表面は平滑となる。刃物による
切削とは異なり、加工速度も任意であるから生産性がよ
く、切粉等の発生もない。

【００１３】

【実施例】本発明の一実施例を図１ないし図４により詳
細に説明する。図１はこの実施例のロッカアームの加工
方法を示す平面図、図２は同じく正面図で、これまでに
説明した図５ないし図９と共通するものには同一符号を
使用し、４（4a、4b、4c）は押さえブロック、６は矯正
ローラである。

【００１４】矯正ローラ６は工具鋼、ダイス鋼、超硬合
金等の硬い材質のもので、形状はたとえば図４（ａ）に
示すように円筒状で、直径はロッカアーム１のローラ収
容部13の両内側面の仕上がり寸法である。これに対し
て、精密鋳造等の素材段階におけるロッカアーム１のロ
ーラ収容部の両内側面13a 、13a の間隔は、前記の仕上
がり寸法よりもわずかにせまくなるように製造する。た
とえば、ローラ収容部の両内側面13a 、13a の間隔が仕
上がり寸法で17.2mmのロッカアームの場合、素材段階で
は 300μm 程度せまくする。

【００１５】ロッカアーム１を、ローラ収容部が縦向き
となるように竪形プレス等の加工設備の受け台５に載置
する。この際、所定位置に固定されるよう、受け台５上
には押さえブロック4a、4b、4cが配置されている。この
うちたとえば押さえブロック4a、4bは固定式、4cは矢印
方向に移動可能となっており、固定式押さえブロック4
a、4bで加工するロッカアーム１の位置決めを行い、押
さえブロック4cで締めつけて固定する。

【００１６】ロッカアーム１のローラ収容部13上に、そ
の直径がローラ収容部の両内側面13a 、13a の間隔の方
向となるように矯正ローラ６を載せ、図２に示すように
上方から押し金具（プレス機であればラム）７を下降さ
せ、矯正ローラ６をローラ収容部13内に圧入し、そのま
ま下方へ押し出す。受け台５には、矯正ローラ６が通過
できる開口部51が設けられている。

【００１７】上記押し金具７の押圧面は、図２に示すご
とく平坦面であってもよいし、矯正ローラ６の外周形状
と一致するような凹部を形成した面、あるいは特定箇所
のみで押圧するよう凸部を設けた面としてもよい。図３
は、ロッカアーム１のローラ収容部13を矯正ローラ６が
通り抜ける状況を示す概念図である。（ａ）ではローラ
収容部13上に矯正ローラ６が載置されている。矯正ロー
ラ６が矢印方向に、すなわち下方に向けて圧入され、
（ｂ）のようにローラ収容部の両内側面13a 、13a を押
し拡げながら進行し、（ｃ）のようにローラ収容部13を
通り抜けて下方に押し出され、ローラ収容部の両内側面
13a 、13a の表面は平滑となり、またその間隔は矯正ロ
ーラ６の直径に拡大されている。

【００１８】図４は、矯正ローラ６のさまざまな形状例
を示す。（ａ）は前記のように断面が真円の円筒状で、
この場合は幅寸法は円筒の直径である。（ｂ）は、押し
金具７で押しやすいように上面に面取り部61を設けてい
る。（ｃ）は断面を楕円形状としている。（ｄ）はさら
にこの楕円形状のものの上下に面取り部61、52を設けて
いる。（ｅ）は、矯正ローラ６の両脇部分に補助ローラ
63を埋め込んだ構造で、補助ローラ63部分でローラ収容
部の両内側面13a 、13a に接触するようにし、補助ロー
ラ63のみを硬い材質としている。なお、矯正ローラ６の
長さは、ローラ収容部13の開口長さに見合う値とするこ
とはいうまでもない。

【００１９】（ａ）に示す円筒状のものは、ローラ収容
部13上に載置する際等に、その向きを特定しなくてもよ
いし、搬送も容易である。また、円筒状であると、押し
金具７が矯正ローラ６の中心線に対しやや偏心した位置
で押圧した場合、圧入に伴い矯正ローラ６がローラ収容
部の両内側面13a に接触して回転し、なめらかに圧入を
行うことができるなどの利点がある。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、作業性がよく、能率的
な手段で素材のばらつきや表面の平滑度を矯正し、品質
のすぐれたロッカアームを低いコストで製造することが
できるという、すぐれた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す平面図である。

【図２】同じく本発明の実施例を示す正面図である。

【図３】本発明の実施例の加工方法を示す概念図であ
る。

【図４】本発明の矯正ローラのさまざまな実施例を示す
斜視図である。

【図５】本発明に係わるロッカアームを示す平面図であ
る。

【図６】本発明に係わるロッカアームを示す正面図であ
る。

【図７】本発明に係わるロッカアームを示す内燃機関の
一部断面図である。

【図８】従来の技術を示す正面図である。

【図９】同じく従来の技術を示す平面図である。

【符号の説明】

１ ロッカアーム ２ ローラ ４ 押さえブロック ５ 受け台 ６ 矯正ローラ ７ 押し金具 ８ 矯正ブロック 11 支点部 12 カム従動部 12a 外側面 13 ローラ収容部 13a 内側面 14 弁押圧部 31 カム 32 ピボット 33 弁軸

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が揺動支点となる支点部で、他端が
   弁軸を押圧する弁押圧部であるロッカアームの略中央部
   を幅方向に分離してカムに接触するローラを収容するロ
   ーラ収容部を形成してなるロッカアームの加工方法であ
   って、素材段階で前記ローラ収容部の両内側面の間隔を
   仕上がり寸法よりもわずかにせまく製造しておき、前記
   のローラ収容部の両内側面の内側に、この両内側面の仕
   上がり寸法を幅寸法とする略円筒状の矯正ローラを圧入
   し、押し出すことにより前記のローラ収容部の両内側面
   の間隔を仕上がり寸法に矯正することを特徴とするロッ
   カアームの加工方法。
2. 【請求項２】 矯正ローラがローラ収容部の両内側面の
   仕上がり寸法を直径とする円筒体である請求項１に記載
   のロッカアームの加工方法。
3. 【請求項３】 矯正ローラの中心線に対しやや偏心した
   位置で押圧して圧入する請求項１または２に記載のロッ
   カアームの加工方法。