KR20050065419A - 판금제락커암 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

경량화를 도모하면서 또한 사용에 견딜 수 있는 강성을 갖고, 제조율이 양호한 판금제 락커암을 제공하는 것을 그 과제로 한다.

이를 해결하기 위한 수단으로 본 판금제 락커암(2)은 본체(4)의 측벽(8)(9)의 축구멍(8a)(9a)에 지축(7)을 삽입하여 이루어진다. 축구멍(8a)(9a)은 블랭크재(18)의 축구멍형성 예정영역(23)(24)에 형성한 소경구멍(23a)(24a)을 확경하여 형성된 것으로 또한 이 축구멍(8a)(9a) 주위의 일부 또는 전체에 소경구멍(23a)(24a)을 확경할 때의 이 소경구멍(23a)(24a) 주위의 금속재료가 소성유동하여 이루어지는 증육(增肉)부(10)(11)를 구비한다.

Description

판금제락커암 및 그 제조방법{ROCKER ARM MADE OF SHEET METAL AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 자동차 엔진의 밸브기구에 이용되는 판금제 락커암(이하 락커암이라 함) 및 그 제조방법에 관한 것이다.

자동차 엔진의 밸브기구에 부설되는 락커암은 판금제의 본체와, 본체의 측벽 사이에 배치되는 롤러와, 이 롤러를 침상롤러를 통해 회전이 자유롭도록 지지하는 지축을 구비하고, 지축은 본체의 측벽에 형성된 축구멍에 비회전으로 삽입되어 통과하고 있다. 그리고 캠이 롤러에 굴러 접함으로써 본체를 요동시키고, 이 요동에 연동하여 밸브스템을 상하 이동시킴으로써 밸브를 개폐하도록 되어있다.(예를들어 일본국 특개2001-55912호)

락커암의 본체는 롤러를 통해 캠으로부터 부하를 받는다. 특히 지축이 본체를 삽입통과하는 축구멍 둘레는 큰 부하를 받는 영역이 된다. 따라서 부하에 따른 강성을 확보하므로 본체 형성시에 그 부하에 견딜 수 있는 두께를 갖는 판금을 이용하고 있으며 그 만큼 락커암의 중량이 늘어나고 있다.

또 일반적으로 축구멍은 판금을 거의 지축의 직경분 만큼 천공하도록 형성되며, 천공된 원형부분은 그대로 폐기되므로 제조효율의 저하에 이어지고 있었다.

본 발명은 본체 측벽의 축구멍에 지축을 삽입하여 이루어지는 락커암으로서 축구멍은 블랭크재의 축구멍형성 예정영역에 형성한 소경부를 확경하여 형성되는 것이며 또한 이 축구멍 주위의 일부 또는 전체에 소경부를 확경할 때의 이 소경구멍 주위의 금속재료가 소성유동하여 이루어지는 증육부를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 의하면 축구멍 주위의 일부 또는 전체에 상기 증육부가 형성되고 있는 것으로 블랭크재로서는 얇은 두께의 금속판을 이용할 수 있기 때문에 경량의 락커암을 제조하는 것이 가능하게 되고, 또한 락커암의 사용시에 큰 부하가 작용하는 축구멍에 증육부에 의해 필요한 강성을 확보할 수 있어 엔진의 밸브기구라는 엄격한 사용환경에 견딜 수 있는 락커암이 된다.

증육부로서 축구멍의 부하권측의 두께를 측벽 소재의 두께에 비해 두껍게 형성하는 것에서도 경량화를 도모하면서 엄격한 사용환경에 견딜 수 있는 락커암이 된다.

이하 발명을 실시하기 위한 최량의 형태를 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 락커암을 분해하여 도시하는 사시도, 도 2는 락커암의 사용상태 단면도, 도 3은 락커암의 길이방향 중앙에서의 단면도, 도 4는 블랭크재의 평면도, 도 5는 본체의 가공공정을 도시하는 단면도이다.

이들 도면을 참조하여 부호 1은 캠, 부호 2는 락커암을 도시한다. 캠(1)은 도시하지 않은 밸브기구의 소정위치에 있어서 캠축(3) 둘레에 회전가능하도록 마련되고 있다. 락커암(2)은 OHC형식 엔진에 이용되는 것으로 판금제의 본체(4)와, 롤러(5)와, 롤러(5) 내경측에 회전이동이 자유롭도록 배치된 침상롤러(6)와, 이들 침상롤러(6)의 내경측에 삽통된 지축(7)으로 구성되고 있다.

본체(4)는 한쌍의 서로에 대해 평행하게 된 측벽(8)(9)을 갖고 있다. 지축(7)은 양측벽(8)(9)에 걸쳐져 양단면(7a)(7b)을 지름방향 바깥쪽으로 확경되어 측벽(8)(9)의 축구멍(8a)(9a)의 주벽면에 대해 끼워짐으로써 측벽(8)(9)에 비회전으로 조립되고 있다.

본 발명의 특징으로서 축구멍(8a)(9a)의 외주부는 본체(4)를 구성하는 양 측벽(8)(9)의 소재의 두께(t1)보다도 두꺼운 두께(t2)로 형성된 증육부(10)(11)가 된다. 예를들어 t2= 1.5·t1으로 설정되고 있다. 이와같은 증육부(10)(11)는 축구멍(8a)(9a)의 형성시에 금속재료를 소성유동시키는 것으로 형성된 것이다.

본체(4)의 길이방향 한족에서 양 측벽(8)(9)사이에 래시어져스터받이(12)가 형성되고 있다. 래시어져스터받이(12)에 래시어져스터(14)의 선단부(14a)가 접동이 자유롭도록 감합하고 있다.

본체(4)의 길이방향 다른쪽에서 양측벽(8)(9)사이에 밸브받이(13)가 형성되고 있다. 이 밸브받이(13)에 밸브스템(15)의 선단부(15a)가 조립되고 있다. 본체(4)는 한장의 금속판을 프레스 가공하는 것으로 제조되고 양측벽(8)(9), 래시어져스터받이(12) 및 밸브받이(13)를 일체로 갖고 있다.

상기 구성의 본체(4)는 판금제이며, 그 제조방법으로서 우선 한장의 금속판을 프레스가공에 의해 형천공 처리를 행함으로써 도 4에 도시한 것과 같은 블랭크재(18)로 한다. 이 경우, 금속판의 두께는 종래의 락커암을 형성하는 데 이용하였던 금속판에 비해 얇은 두께의 것을 이용하고 있다.

도 4에 있어서 부호 19, 20은 측벽(8)(9)이 형성되는 측벽형성 예정영역, 부호 21은 래시어져스터받이(12)가 형성되는 래시어져스터받이 형성예정영역, 부호 22는 밸브받이(13)가 형성되는 밸브스템받이 형성예정영역을 도시한다. 부호 23, 23는 축구멍(8a)(9a)이 형성되는 축구멍형성 예정영역을 도시한다. 이 블랭크재(18)의 단계에서는 축구멍형성 예정영역(23)(24)에 형성한 구멍(23a)(24a)의 지름(d1)의 크기는 지축(7)의 지름(d2)에 비해 충분히 작게 형성해 둔다.

다음에 도 5와 같이 축구멍형성 예정영역(23)(24)의 구멍(23a)(24a)의 지름(d1)을 소정의 지그(25)를 이용하여 확경할 때 축구멍(8a)(9a)의 영역에 대응하는 개방부(27)를 갖는 금형(28)으로 블랭크재(18)의 일측면을 누른 상태에서 지그(28)를 축구멍형성 예정영역(23)(24)의 구멍(23a)(24a)에 위치맞춤하여 타측면으로부터 압압한다. 이 방법에 의해 구멍(23a)(24a)을 확경하고 확경한 만큼의 금속재료를 소성유동시켜 측벽형성 예정영역(19)(20)에 대해 높아지도록 증육하여 증육부(10)(11)를 형성한다.

그 후 도시하지 않은 소정의 금형을 이용하여 도 4의 가상선(18a)(18b)으로 도시하는 위치에서 측벽형성 예정영역(19)(20)을 절곡하고, 도 1에 도시하는 것과 같은 측벽(8)(9), 래시어져스터받이(12) 및 밸브받이(13)를 갖는 본체(4)를 형성한다.

계속하여 도 1에서 도시하는 것과 같이 침상롤러(6)를 롤러(5)의 내주에 배치한 상태의 조립품을 측벽(8)(9)사이에 배치하고, 지축(7)을 한쪽의 축구멍(8a)으로부터 다른쪽의 축구멍(9a)에 삽입통과시키며, 지축(7)의 양단면(7a)(7b)을 지름방향 바깥쪽으로 확경하여 측벽(8)(9)의 축구멍(8a)(9a)의 주벽면에 대해 끼워넣어 측벽(8)(9)에 비회전으로 부착한다.

이상의 구성을 갖는 락커암(2)의 동작을 도 2를 참조하여 설명하면 캠(1)의 외주면이 롤러(5)의 외주면에 접촉한 상태에서 캠(1)이 회전하면 이 회전에 따라 롤러(5)가 지축(7)둘레로 회전하고, 캠(1)에 의해 롤러(5)를 통해 본체(4)가 실선으로 도시하는 위치로부터 2점쇄선으로 도시하는 위치를 향해 압압된다.

그렇게 하면 본체(4)가 래시어져스터(14)의 선단부(14a)를 요동의 지점으로서 이 지점의 둘레를 요동하고 이로써 펄스스템(15)이 상하방향으로 왕복이동되어 엔진의 밸브를 개폐한다.

이상의 구성 및 동작을 하는 락커암(2)에 있어서는 축구멍(8a)(9a)의 외주부는 축구멍(8a)(9a)의 형성시에 소재의 금속재료를 소성유동시켜 측벽(8)(9)의 금속판 소재의 두께보다도 두껍게 형성된 증육부(10)(11)가 되어 축구멍(8a)(9a)의 강성을 확보할 수 있다. 따라서 이 락커암(2)에서는 그 본체(4)의 소재에 종래의 락커암의 본체 소재보다도 두께가 얇은 것을 이용해도 충분히 캠(1)에서 걸리는 부하에 견뎌낼 수 있는 것으로 본체(4)의 소재에 두께가 얇은 금속판을 이용하여 경량화를 실현하면서 엔진 밸브기구라는 엄격한 사용환경에 충분히 견뎌낼 수 있다.

또 본체(4)를 종래에 비해 얇은 두께의 금속판으로 형성하여 금속판의 두께를 소성유동시키도록 구멍(23a)(24a)을 확경하여 축구멍(8a)(9a)을 형성하므로 금속판중 폐기하는 부분의 양이 현저히 적어지고 따라서 락커암(2)의 본체(4)의 제조상의 제조율을 향상시킬 수 있다.

도 6을 참조하여 본 발명의 다른 형태를 설명하면 이 형태에 관한 락커암(2)은 본체(4)의 축구멍(8a)(9a)의 증육부(10)(11)를 락커암(2) 사용시의 부하에 따라 세로로 긴 타원형상으로 형성하고 있다. 이 락커암(2)도 도 1 내지 도 3에 도시하는 락커암(2)과 동일한 작용효과를 나타낼 수 있다.

도 7을 참조하여 본 발명의 또 다른 형태를 설명하면 이 형태에 관한 락커암(2)은 본체(4)의 축구멍(8a)(9a)의 증육부(10)(11)를 락커암(2) 사용시의 부하에 따라 대부하권에 상당하는 반원형상으로 형성하고 있다. 이 락커암(2)도 도 1 내지 도 3으로 도시하는 락커암(2)과 동일한 작용효과를 나타낼 수 있다.

본 발명에 의하면 경량화를 도모하면서 소요의 강성을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 관한 락커암의 분해사시도.

도 2는 도 1의 락커암의 폭방향 중심에서의 단면도.

도 3은 도 1의 락커암의 길이방향 중심부에서의 단면도.

도 4는 도 1의 락커암의 본체 제조시에서의 블랭크의 평면도.

도 5는 도 1의 락커암의 본체의 가공공정을 도시하는 단면도.

도 6은 본 발명의 다른 형태에 관한 락커암의 분해사시도.

도 7은 본 발명의 또 다른 형태에 관한 락커암의 본체의 단체사시도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

2: 락커암 4: 본체

8,9: 측벽 8a,9a: 축구멍

10,11: 증육부

Claims (5)

1. 한쌍의 측벽을 포함하는 판금제 본체와,

   상기 한쌍의 측벽을 통해 각각 형성되고, 제1직경을 가지고 축이 삽입되는 한쌍의 축구멍을,

   구비하고,

   상기 한쌍의 축구멍은 상기 한쌍의 축구멍 주위의 일부 또는 전체에 형성되는 증육부를 포함하고,

   상기 증육부는 상기 제1직경 보다 큰 제2직경을 가지고,

   상기 증육부는 블랭크재의 축구멍형성 예정영역에 형성한 제1직경 보다 작은 제2직경을 갖는 소경구멍을 확대하여 이 소경구멍 주위의 금속재료가 소성유동함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 판금제 락커암.
2. 제 1항에 있어서,

   축구멍 주위의 일부를 부하권측(sides of loading ranges)으로 한 것을 특징으로 하는 판금제 락커암.
3. 제1항에 있어서,

   상기 증육부만 축이 확대되는 방향으로 측벽으로부터 돌출하는 것을 특징으로 하는 판금제 락커암.
4. 한쌍의 측벽을 포함하는 본체와, 상기 한쌍의 측벽을 통해 각각 형성되고, 제1직경을 가지고 축이 삽입되는 한쌍의 축구멍을, 구비하고,

   블랭크재의 축구멍형성 예정영역에서의 제1직경 보다 작은 제2직경을 갖는 구멍을 형성하는 단계와,

   추구멍 주위의 금속재료를 소성유동시켜 축구멍 주위의 일부 또는 전체에 후육부가 형성되도록 상기 축구멍을 확대하는 단계를,

   구비하는 것을 특징으로 하는 판금제 락커암의 제조방법.
5. 한쌍의 측벽을 포함하는 본체와, 상기 한쌍의 측벽을 통해 각각 형성되고, 제1직경을 가지고 축이 삽입되는 한쌍의 축구멍을, 구비하고,

   블랭크재의 축구멍형성 예정영역에서의 제1직경 보다 작은 제2직경을 갖는 구멍을 형성하는 단계와,

   추구멍 주위의 금속재료를 소성유동시켜 축구멍 주위의 일부 또는 전체에 후육부가 형성되도록 상기 축구멍을 확대하는 단계에 의해 제조되는 락커암.