JPS63129110A - 内燃機関用エンドピボツト式動弁装置におけるピボツト部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、内燃機関の機関本体に装着されたカムによっ
て揺動させられて弁の開閉をなすロッカーアームの基端
に設けられた球状の頭部が嵌合されることにより、前記
ロッカーアームを機関本体に揺動自在に連結するように
したピボット部材の製造方法に関するものである。

「従来の技術」 一般に、内燃機関の動弁装置として、第１図に示すよう
な、エンドピボット式動弁装置ｌが知られている。

このエンドピボット式動弁装置（以下、動弁装置と略称
する）１は、機関本体２（図示例ではシリングヘッド）
に摺動可能に装着されて、吸気通路（あるいは排気通路
）３の開閉をなす弁（吸気弁あるいは排気ＪＰ）４と、
前記機関本体２に回転自在に取り付けられたカム軸５に
一体に設けられ、このカム軸５の回転に伴って前記弁４
の開閉時期を制御するカム６と、このカム６と前記弁４
との間に介装されるとともに、カム６によって揺動させ
られることにより、前記弁４を開閉駆動するロッカーア
ーム７と、このロッカーアーム７の基端を前記機関本体
２に揺動自在に連結するエンドピボット部８とによって
構成されている。

そして、前記エンドピボット部８は、ロッカーアーム７
の基端に螺着されたアジャストスクリュー９と、このア
ジャストスクリュー９の端部に形成された球状の頭部９
ａが回動自在に嵌合させられる半球状の凹部１０ａを有
するとともに、前記機関本体２に一体に取り付けられた
ピボット部材［０とによって構成されている。

ところで、前述した動弁装ｆｌ　ｌにおいては、ロッカ
ーアーム７とピボット部材１０との離脱を確実に防止す
ることが要望されている。

そこで従来では、例えば、実公昭４０−１８４８２号に
示されるように、前記アジャストスクリュー９の頭部９
ａをピボット部材１０の四部１０ａに挿入したのちに、
ピボット部材１０の凹部１０ａの開口縁部にかしめ加工
を施すことにより、この開口縁部に、第２図に示すよう
に、四部１０ａの内部に向かう突出１０ｂを形成してそ
の内径を前記頭部９ａの最大外径よりも狭め、この突出
部ｕｂに前記アジャストスクリュー９の頭部９ａが係合
し得るようにして、アジャストスクリュー９とピボット
部材１０との離脱を防止することが提案されている。

そして、前記ピボット部材１０に凹部１０ａを形成する
ための一方法として、従来では、第３図（Ａ）ないし第
３図（Ｄ）に示すような方法が検討されている。

この方法は、鍛造によって形成するものであって、ピボ
ット部材１０に凹部１０ａを予備形成しておき、このピ
ボット部材１０を、第３図（Ａ）に示すように、鍛造金
型１１に位置合わせするとともに、前記凹部１０ａ内に
、先端に半球状面１２ａが形成されたポンチ１２を挿入
し、このポンチ１２に荷重を加えて前記ピボット部材１
０を鍛造金型１１内に押し込むことにより、第３図（Ｂ
）に示すように、ピボット部材１０の外面を所定の形状
に成形し、かっ、前記凹部１０ａを、前記ポンチ１２の
先端によって設定されろ所定形状の半球状の凹部に成形
するとともにその内面を平滑化するものである。

一方、このように形成されたピボット部材１０は、その
四部１０ａに、第３図（Ｃ）に示すように、アジャスト
スクリュー９の頭部９ａを挿入し、こののちに前記ピボ
ット部材１の凹部１ａの開口周縁部に、第３図（Ｄ）に
示すように、かしめ加工を施すことによって、第２図に
示すように、前記開口の周縁部に、四部１０ａの内方に
向かう抜は止め用の突出部１０ｂを形成して、前記アノ
ヤストスクリユー９との連結を行なうことにより前記エ
ンドピボット部８を構成する。

「発明が解決しようとする問題点」 −ｉ−春１１Ｒｌ−）　　　　６８　：士ｌ　　　？−
２％　本／７’ｌ　ｋｋ　ｉｌ；　　ｌ−桧１斗　Ｘ　
　ｌｒｐ　７７’ｌ　　ｌ−うな問題点を解決せんとす
るものである。

すなわち、前述した従来の技術においては、ピボット部
材１０に半球状の凹部１０ａを形成するに際し、半球状
面１２ａを有するポンチ１２を、ピボット部材１０に予
備形成された凹部１０ａに押し込むことによって行って
いるが、この方法によると、ポンチ１２の半球状面１２
ａの加工精度が約±５０μ以上の範囲でしか確保できな
いことから、ピボット部材１０に形成される凹部１０ａ
の球径も同様に、約±５０μと極めて大きな公差となっ
てしまうといった問題点である。

また、アジャストスクリュー９の抜は止めのための突出
部１０ｂを形成するに際し、前記ピボット部材ＩＯの凹
部１０ａ内にアジャストスクリュー９を挿入した状態で
、前記凹部１０ａの開口縁部にかしめ加工を施すことに
よって行っていることから、その作業が繁雑であるばか
りでなく、その加工によって得られる突出部ｔａｂの突
出部の管理が難しくなるといった問題点も有している。

さらに、前述した問題への祖垂作用により、アジャスト
スクリュー９の頭部９ａと凹部１０ａの内面との間に形
成される隙間の管理が困難となり、この結果、ロッカー
アーム７の作動の円滑性、および、動弁装置ｌの作動時
における衝撃音を許容限度内に抑えることが困難になる
といった問題点をも惹起する。

「問題点を解決するための手段」 本発明は、前述した従来の技術における問題点を有効に
解消し得る内燃機関用エンドピボット式動弁装置におけ
るピボット部材の製造方法を提供することを目的とし、
この目的を達成するために、本発明では、特に、ピボッ
ト部材にほぼ半球状の予備穴を成形し、この予備穴内に
所定の外径を有する鋼球を挿入したのちに、この鋼球に
荷重を与えて前記ピボット部材を鍛造型内へ押し込み、
かつ、前記鋼球をその最大外径部を越えてピボット部材
内へ押し込むことにより、ピボット部材の外形を所定形
状に成形するとともに、前記予備穴の内面を鋼球の表面
に沿わせて成形し、次いで、この成形された予備穴の開
口部近傍を塑性変形させて、その開口縁部に内方へ向か
う突出部を形成し、しかるのちに、前記鋼球をピボット
部材から抜き出すことにより、ピボット部材に、開口部
が狭められた半球状の凹部を形成することを特徴とする
。

「作用　」 本発明によれば、鋼球を押し込むことによって、ピボッ
ト部材に形成された予備穴の成形を行い、極めて精度の
高い鋼球を用いることにより、成形精度を決定する加工
工具の寸法管理を容易にして、成形後に得られる凹部の
寸法のばらつきを抑え、また、鋼球を押し込んだ状態で
予備穴の開口縁部に突出部を形成したのちに、前記鋼球
を前述した押し込み方向の背面側から押し出し、この時
、前記予備穴の開口縁部は一時的に鋼球外径と同一径に
なるが、直後に弾性変形して鋼球外径より小となり、こ
れによって前記突出部の突出量を一定寸法に調整する。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を第４図ないし第６図に基づき
説明する。

まず、第４図（Ａ）に示すように、加工前のピボット部
材２０を円錐台状に形成するとともに、このピボット部
材２０に、その大径部側の面から内部に向かって漸次小
径となるとともに形成すべき凹部の深さとほぼ同等の深
さを有する予備穴２０ａと、この予備穴２０ａに連続す
る小径の貫通孔２０ｂを形成しておく。

次いで、このように形成されたピボット部材２０を、第
４図（Ａ）に示すように、所定の内部形状を鍛造金型２
１の成形凹部２１ａに、その小径部側から位置合わせす
るとともに、前記予備穴２Ｏａ内に所定の外径を有する
鋼球２２を挿入する。

これより前記鋼球２２に押し型２３によって荷重を加え
ることにより、第４図（Ｂ）に示すように、前記ピボッ
ト部材２０を鍛造金型２１の成形凹部２１ａ内に押し込
むとともに、鋼球２２をピボット部材２０内に、鋼球２
２の最大外径を越えた位置まで押し込み、これによって
、前記ピボット部材２０の外部形状を成形するとともに
、前記予備穴２０ａの内部形状を鋼球２２の表面に沿っ
て成形する。

ここで、前記鋼球２２がその最大外径を越して押し込ま
れるから、前記予備穴２Ｑａには、半球状面部とそれに
続く均−内径部とが形成され、これによって、前記予備
穴２０ａの開口縁部は鋼球２２の表面から若干離間した
状態となされる。そして、前記鋼球２２は、その寸法が
、柱状体の端面に半球状面を形成するのに比して、±５
μと１０分の１の精度で管理できることから、前記半球
状面の曲率および均−内径部の曲率が精度よく形成され
る。

次いで、前記押し型２３を鍛造金型２１から離間させた
のちに、前記ピボット部材２０に、前記予備穴２０ａの
内径よりも大径の環状のポンチ２４を対向させ、このポ
ンチ２４によって、第４図（Ｃ）に示すように、ピボッ
ト部材２０の前記予備穴２０ａのまわりを打撃して、ピ
ボット部材２．０を塑性変形させるとともに、予備穴２
０ａの開口縁部を全周に亙って内方へ向けて膨出させて
突出部２０ｃを形成する。

この突出部２０ｃの突出量は、突出部２０ｃが前記鋼球
２２の表面に接触することによって規制されるが、前述
したように、鋼球２２の外径寸法、および、予備穴２０
ａの均−内径部の内径寸法が高精度に形成されているこ
とから、前記鋼球２０のピボット部材２０内への押し込
み債を調整することにより、前記予備穴２０ａの開口縁
部の内方端と、前記鋼球２２の表面との間隔も同様に高
精度に調整され、この結果、前記突出部２０ｃの突出量
が容易にかつ高精度に制御される。

そして、前記突出量は、この突出部２０ｃによって形成
される内径と前記成形された予備穴２０ａの最大外径と
の差として見た場合、好適には約０．０１ｍｍ〜０．０
２５ｍｍに設定される。

以上の工程を終了したのちに、ピボット部材２０を鍛造
金型２１から取り出すとともに、その貫通孔２０ｂに、
第４図（Ｄ）に示すように、抜きピン２５を挿入して前
記鋼球２２に衝撃荷重を加えることによりこの鋼球２２
をピボット部材２０から抜き出し、これによって、第５
図に示すように、ピボット部材２０に開口部が狭められ
た凹部２６を形成する。

このような鋼球２２の抜き出し工程において、前記突出
部２０ｃが変形させられることになるが、この突出部２
０ｃは、鋼球２２を抜き出したのちにおいて、自らの弾
性によって変形１ｒｊの状態に復帰する。

ところで、前記鋼球２２の抜き出し前と抜き出し後にお
ける突出部２０ｃの突出量に差が生じることが想定され
るが、これは、前記突出部２０ｃの突出量を大きくした
場合に起こり得る乙ので、突出部２０ｃの変形時におい
て、塑性変形を伴うことに起因するものと考えられる。

しかしながら、塑性変形を伴う場合においてら、その塑
性変形量の大小に拘わらず弾性変形領域がほぼ一定に確
保されることから、突出部２０ｃの変形後における弾性
による復帰量がほぼ一定となる。

しかも、前記突出部２０ｃの総変形量が突出部２０ｅの
突出量および鋼球２２の最大外径に依ｑし、がっ、この
突出量および最大外径が、面述したように高精度に管理
されていることから、鋼球２２の抜き出し後における突
出部２０ｃの突出量が一定となされる。

一方、このようにして形成されたビホット部（第２０は
、その凹部２６内に、第６図に示すように形成されたア
ジャストスクリュー２７の球状の頭部２７ａを嵌合させ
ることによって、このアジャストスクリュ−２７と連結
されてエンドピボット部を構成する。

そして、アジャストスクリュー２７の頭部２７ａをピボ
ット部材２０の凹部２６に嵌合ずろに際し、この凹部２
６の開口縁部に形成された突出部２０ｃが頭部２７ａに
よって変形させられるが、前記頭部２７ａの外径は、凹
部２６を成形する際に用いられた鋼球２２の外径とほぼ
同等か、あるいは、若干小さな外径であることから、前
記突出部２０ｃの変形が弾性変形領域内において行われ
ることとなり、これによって、前記頭部２７ａを凹部２
６内に嵌合させたのちにおいて、前記突出部２（ｌｃか
その弾性によって変形前の状態に復帰して凹部２６の開
口が決められ、前記頭部２７ａの抜は止めが行われる。

しかも、ｍ記突出部２０ｃの突出爪が一定に保持される
とともに、この突出部２０ｃと前記頭部２７ａとの間、
あるいは、頭部２７ａと凹部２６の内面との間の隙間の
管理が容易に行われ、この結果、ピボット部材２０とア
ジャストスクリュー２７とのがたつきが最小限度に抑え
られる。

ここで、前記アジャストスクリュー２７の端部に、ピボ
ット部材２０の四部２６の成形に用いたのと同様の鋼球
２２を、溶着あるいは圧着等によって一体に固着して、
アジャストスクリュー２７に頭部２７ａを形成すること
により、この頭部２７ａと前記凹部２６との寸法関係の
管理か一層容易となる。

なお、前記実施例は一例であって、細部については適用
する動弁装置の形状変更や設計要求等に基づき種々変更
可能である。

例えば、突出部２０ｃを形成するに際し、ピボット部材
２０を環状のボンデ２４によって塑性変形させる例につ
いて示したが、これに代えて、ピボット部材２０の予備
穴２０ａの開口縁部をかしめろことによって前記突出部
２０ｃを形成するようにして乙よく、また、突出部２０
ｃを開口縁部の全周に亙って形成するのに代えて、開口
縁部の周方向に間隔をおいて複数箇所に形成するように
してもよい。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明に係わる　内燃機関用エン
ドピボット式動弁装置におけるピボット部材の製造方法
は、機関本体に装着されたカムによって揺動させられて
弁の開閉をなすロッカーアームの基端に設けられた球状
の頭部が嵌合されることにより、前記ロッカーアームを
機関本体に揺動自在に連結するようにしたピボット部材
の製造方法であって、前記ピボット部材にほぼ半球状の
予備穴を成形し、この予備穴内に所定の外径を有する鋼
球を挿入したのちに、この鋼球に荷重を与えて前記ピボ
ット部材を鍛造型内へ押し込み、かつ、前記鋼球をその
最大外径部を越えてピボット部材内へ押し込むことによ
り、ピボット部材の外形を所定形状に成形するとともに
、前記予備穴の内面を鋼球の表面にｔｏわせて成形し−
１次いで、この成形された予備穴の開口部近傍を塑性変
形させて、その開口縁部に内方へ向かう突出部を形成し
、しかるのちに、前記鋼球をピボット部材から抜き出す
ことにより、ピボット部材に、開口部が狭められた半球
状の凹部を形成することを特徴とするもので、ロッカー
アームの基端に設けられた頭部が嵌合させられる凹部を
形成するに際し、その加工に用いられる治具の寸法管理
を容易にして、形成される凹部の寸法精度を高めるとと
もに、前記頭部と係合してその抜は止めとなる突出部の
突出量の制御を容易にして、頭部とピボット部材との間
に形成される隙間の管理を容易にし、これによって、ロ
ッカーアームのがたつきや、これに伴って、動弁装置の
作動時に発生する騒音を大幅に軽減することができる等
の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はエンドピボット式動弁装置の一構
造例を示すもので、第１図は縦断面図、第２図は要部の
拡大図、第３図は（Ａ）ないし第３図（Ｄ）は従来のピ
ボット部材の製造方法の一例を示す工程図、第４図（Ａ
）ないし第４図（Ｄ）は本発明の一実施例を示す工程図
、第５図は一実施例によって製造されたピボット部材の
拡大縦断面図、第６図はピボット部材に取り付けられて
エンドピボット部を構成するアジャストスクリューを示
す正面図である。 ２０・・・・・・ピボット部材、　　　　２０ａ・・・
予備穴、２０ｃ　−突出部・　　　　　　　２１・・・
・・・鍛造金型、２１ａ・・・成形凹部、　　　　　　
２２・・・・・・鋼球、２３・・・・・・押し型、　　
　　　　　　２４６１１１．・ポンチ、２５・・・・・
・太きピン、　　　　　　２６・・・・・・凹部、２７
・・・・・アジャストスクリュー、２７ａ・・・頭部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関本体に装着されたカムによって揺動させられて弁の
   開閉をなすロッカーアームの基端に設けられた球状の頭
   部が嵌合されることにより、前記ロッカーアームを機関
   本体に揺動自在に連結するようにしたピボット部材の製
   造方法であって、前記ピボット部材にほぼ半球状の予備
   穴を成形し、この予備穴内に所定の外径を有する鋼球を
   挿入したのちに、この鋼球に荷重を与えて前記ピボット
   部材を鍛造型内へ押し込み、かつ、前記鋼球をその最大
   外径部を越えてピボット部材内へ押し込むことにより、
   ピボット部材の外形を所定形状に成形するとともに、前
   記予備穴の内面を鋼球の表面に沿わせて成形し、次いで
   、この成形された予備穴の開口部近傍を塑性変形させて
   、その開口縁部に内方へ向かう突出部を形成し、しかる
   のちに、前記鋼球をピボット部材から抜き出すことによ
   り、ピボット部材に、開口部が狭められた半球状の凹部
   を形成することを特徴とする内燃機関用エンドピボット
   式動弁装置におけるピボット部材の製造方法。