JP2005088084A5 - - Google Patents

Description

ロッカーアーム

この発明は、エンジンの動弁機構に組み込み、カムシャフトの回転を弁体（吸気弁及び排気弁）の往復運動に変換する為のカムフォロアを構成するロッカーアームに関する。

レシプロエンジン（往復ピストンエンジン）には、一部の２サイクルエンジンを除き、クランクシャフトの回転と同期して開閉する吸気弁及び排気弁を設けている。この様なレシプロエンジンでは、上記クランクシャフトの回転と同期して（４サイクルエンジンの場合には１／２の回転速度で）回転するカムシャフトの動きを、ロッカーアームにより、上記吸気弁及び排気弁に伝達し、これら吸気弁及び排気弁をそれぞれの軸方向に往復運動させる場合がある。

この様なエンジンの動弁機構に組み込むロッカーアームとして従来一般的には、鋳造品（鋳鉄品或はアルミニウムダイキャスト品）を使用していた。又、近年、鋼板等の金属板にプレス加工を施す事により上記ロッカーアームを造る事も考えられ、一部で実施されている。但し、この様な鋳造品のロッカーアームや、金属板製のロッカーアームの場合には、製造作業に要する時間が長くなったり、材料の無駄が多くなる事により、コストが嵩むと言った問題がある。

これに対して、特許文献１に記載されている様に、金属線材を所定長さに切断して得た素材（ブランク）に冷間鍛造を施す事によりロッカーアームを製造する方法が提案されている。特許文献１によると、ロッカーアームを金属線材から成る素材に潤滑被膜層を形成して冷間鍛造を施す事により造る場合には、亀裂の発生がなく、高精度に製造でき、作業性を良好にできるとしている。又、ロッカーアームをこの様な冷間鍛造により造る場合には、熱間鍛造により造る場合に比べて、形状精度及び寸法精度を高くできる。図２２〜２８は、上記特許文献１に記載された、ロッカーアームの製造方法に関する発明を表している。尚、このロッカーアームの製造方法に就いては、上記特許文献１に詳しく記載されている為、ここでは簡単に説明する。ロッカーアーム１は、図２２に示す様に、互いにほぼ平行な１対の側壁部２、２と、これら両側壁部２、２の長さ方向両端部同士を連結する第一の連結部３及び第二の連結部４とを有する。これら第一の連結部３及び第二の連結部４のうち、第一の連結部３は、弁体の基端部を突き当てる為の第一の係合部６を、第二の連結部４は、ラッシュアジャスタ等の揺動支持部材の先端部を突き当てる為の第二の係合部７を、それぞれ有する。

又、特許文献１には記載されていないが、実際に使用するロッカーアームの場合には、上記両側壁部２、２の長さ方向中間部に１対の円孔を、互いに同心に形成し、これら両円孔に、カムと係合するローラを回転自在に支持する為の支持軸の両端部を支持自在とする。

上述の様なロッカーアーム１を造る作業は、次の様にして行なう。先ず、図２３に示す様に、回転支持装置８にコイル状に巻回した金属線材９の端部を、冷間鍛造成形機１０に設けたローラ式線材供給機構１１により引き出して、この冷間鍛造成形機１０の内部に導入する。上記金属線材９は、断面が矩形状である。又、この金属線材９を予めリン酸亜鉛等の潤滑液槽に漬け込む事により、この金属線材９の外周面に潤滑皮膜層を形成しておく。そして、第一工程として、図２４に示す様に、上記冷間鍛造成形機１０に設けた切断機構１２で、上記金属線材９を所定長さに切断する事により、直方体状の素材（ブランク）１３を造る。尚、上記冷間鍛造成形機１０は、横型多段式鍛造成形機と呼ばれるもので、内側に固設されたダイブロック１４と、このダイブロック１４に対し接近又は離隔（遠近動）する様に水平方向に往復運動するラム１５とを備える。このうちのダイブロック１４には、複数の固定型１６ａ〜１６ｄを、水平方向に互いに間隔をあけて配置している。又、上記ラム１５の一部で、これら固定型１６ａ〜１６ｄと対向する位置に、複数の可動型１７ａ〜１７ｄを、それぞれ型ホルダ１８ａ〜１８ｄを介して配置している。そして、これら各固定型１６ａ〜１６ｄと各可動型１７ａ〜１７ｄとを配置した部分に、第一の鍛造ステーション１９と第一の打ち抜きステーション２０と第二の鍛造ステーション２１と第二の打ち抜きステーション２２とを、それぞれ設けている。上記第一工程により得られた直方体状の素材１３は、上記冷間鍛造成形機１０に設けた素材旋回供給機構２３により、この素材１３の向きを９０度変えつつ、上記第一の鍛造ステーション１９に供給する。

この第一の鍛造ステーション１９では、第二工程として、図２５に詳示する様に、可動型１７ａにより固定型１６ａに、上記素材１３を水平方向に打ち込む事で、この素材１３に冷間鍛造を施して、ロッカーアーム１の大まかな形状及び寸法を有する第一中間素材２４を造る。この第一中間素材２４は、１対の側壁部２（図２２）と、これら両側壁部２の幅方向中間部同士を連結する基部５１とを備えた、断面Ｈ字形である。又、上記第一中間素材２４の厚さ方向中間部外周面にバリ２５が、全周に亙り形成される。この様な冷間鍛造を行なう上記素材１３の外周面には予め潤滑皮膜層を形成している為、上記固定型１６ａ及び可動型１７ａの内面と、この素材１３の外面との間に作用する摩擦を小さく抑えられる。そして、この構成により、上記第一中間素材２４の成形作業性及び形状精度を良好にできる。この様な第二工程により得られた第一中間素材２４は、上記固定型１６ａと可動型１７ａとの間から取り出して、図２６に詳示する様な、第一の打ち抜きステーション２０に供給する。

この第一の打ち抜きステーション２０では、第三工程として、固定型１６ｂの通孔２６内に設けた筒状の押し出し部材２７の先端面と、筒状の可動型１７ｂの先端面との間で、上記第一中間素材２４のうち、上記バリ２５を除いた本体部分を挟持する。そして、上記通孔２６内にこの本体部分を押し込む事により、このバリ２５を、この通孔２６の開口端周縁部で除去する。これと同時に、上記押し出し部材２７の内側に設けた孔あけ用パンチ２８により、上記第一中間素材２４に設けた基部５１（図２５）の中間部を打ち抜いて、透孔２９を有する第二中間素材３０を造る。この透孔２９を形成する事により、この第二中間素材３０には、１対の側壁部２（図２２）の長さ方向両端部同士を連結する第一、第二の両連結部３、４が形成される。この様な第三工程により得られた第二中間素材３０は、上記固定型１６ｂと可動型１７ｂとの間から取り出して、図２７に詳示する様な、第二の鍛造ステーション２１に供給する。

この第二の鍛造ステーション２１では、第四工程として、可動型１７ｃにより固定型１６ｃに、上記第二中間素材３０を水平方向に打ち込む事により、この第二中間素材３０に冷間鍛造を施して、完成品に近い寸法及び形状を有する第三中間素材３１を造る。この際、この第三中間素材３１の厚さ方向中間部外周面と透孔２９の内周面とに、それぞれバリ２５ａ、２５ｂが形成される。この様な冷間鍛造を行なう第二中間素材３０の外面には、予め潤滑皮膜層を形成している為、上記固定型１６ｃ及び可動型１７ｃの内面と、上記第二中間素材３０の外面との間に作用する摩擦を小さく抑えられる。そして、この構成により、上記第三中間素材３１の成形作業性及び形状精度を良好にできる。この様な、第四工程が終了したならば、上記固定型１６ｃと可動型１７ｃとの間から上記第三中間素材３１を取り出して、この第三中間素材３１を、図２８に詳示する様な、第二の打ち抜きステーション２２に供給する。

この第二の打ち抜きステーション２２では、第五工程として、前記第三工程の場合と同様にして、上記第三中間素材３１の外周面に形成されたバリ２５ａを除去する。これと同時に、この第三中間素材３１の透孔２９の内周面に形成されたバリ２５ｂも除去して、ロッカーアーム１の完成品とする。このロッカーアーム１は、上記第二の打ち抜きステーション２２の固定型１６ｄと可動型１７ｄとの間から、例えば図示しない取り出し用チャックにより所定位置に取り出す。又、特許文献１には記載されていないが、実際に使用するロッカーアームの場合には、別の加工機械を用いて、各側壁部２（図２２）の中間部で互いに整合する位置に１対の円孔を形成する為の孔あけ加工を行なう。

上述の様に構成する特許文献１に記載されたロッカーアームの製造方法の様に、ロッカーアーム１を多段式の冷間鍛造機により製造すると、製造作業に要する時間を或る程度短縮でき、ロッカーアーム１のコストの低減を図り易くなる。

上述した特許文献１に記載されたロッカーアーム１の場合には、次の(1)(2)の点で、ロッカーアームを組み込んだエンジンの性能を向上できる余地がある。
(1) 第一、第二の連結部３、４を設ける為に第一中間素材２４に打ち抜き加工を施す事により形成される透孔２９が、１対の側壁部２の幅方向に関してほぼ中央部に位置している。又、この透孔２９は、打ち抜き加工により形成される為、その内周面は粗い剪断面及び破断面となっている。この為、ロッカーアーム１にローラを組み付けてカムフォロアを構成した状態で、このローラの両端面と上記剪断面及び破断面とが接触する可能性がある。この様にローラの両端面と剪断面及び破断面とが接触した場合には、このローラを円滑に回転させる事が難しくなり、ロッカーアーム１を組み込んだエンジンの性能向上を妨げる原因となる。又、上記ローラの両端面と剪断面及び破断面とが接触した場合には、このローラの両端面が異常摩耗したり、当該接触部で摩耗により生じた摩耗粉がエンジンの構成部材同士の隙間に入り込んで、エンジンの性能低下を招く可能性もある。特許文献１に記載されたロッカーアーム１の場合には、この様な点で、ロッカーアームを組み込んだエンジンの性能を向上できる余地がある。

(2) 軽量化を図る面から未だ改良の余地がある。即ち、特許文献１に記載されたロッカーアーム１の場合には、第一の連結部３の片面｛図２２（ａ）の左側面｝での、各側壁部２、２の長さ方向一端縁（図２２の下端縁）の立ち上がり位置Ｐが、ロッカーアーム１の長さ方向一端縁（図２２の下端縁）付近となっている。この為、上記各側壁部２、２の長さ寸法が大きくなり、上記ロッカーアーム１の体積が不必要に嵩んで、上記ロッカーアーム１の重量が嵩む原因となっている。この様にロッカーアーム１の重量が嵩んだ場合には、このロッカーアーム１を組み込んだエンジンの出力性能等の性能の低下を招く原因となる。特許文献１に記載されたロッカーアーム１の場合には、この様な点でも、ロッカーアームを組み込んだエンジンの性能を向上できる余地がある。

特開平１０−３２８７７８号公報

本発明のロッカーアームは、この様な事情に鑑みて、金属線材製の素材に冷間鍛造を施す事により得るロッカーアームで、このロッカーアームを組み込んだエンジンの性能向上を図るベく発明したものである。

本発明のロッカーアームは、金属線材を所定長さに切断する事で得られた素材に冷間鍛造を施す事により造られ、互いに間隔をあけて設けられた１対の側壁部と、これら両側壁部の長さ方向両端寄り部分同士を連結する第一、第二の連結部と、これら両側壁部の互いに整合する位置に形成した１対の通孔とを備え、この第一の連結部が弁体と係合する第一の係合部を有するものであり、上記第二の連結部が揺動支持部材と係合する第二の係合部を有するものであり、上記各通孔に両端部を支持する支持軸の中間部にローラを支持する。

特に、本発明のロッカーアームは、上記第一、第二の連結部を形成する為の打ち抜き加工により上記各側壁部の内面に形成される剪断面及び破断面の総てを、上記ローラの両端面に対向させない。尚、ローラの両端面と外周面との連続部には面取りを形成する場合もあるが、この場合での請求項１に記載した「ローラの両端面」は、この面取りを除いた（面取りの内周縁よりも中心寄りの）部分である。

上述の様に構成される本発明のロッカーアームによれば、金属線材製の素材に冷間鍛造を施す事により得るロッカーアームで、このロッカーアームを組み込んだエンジンの性能向上を図れる。

図１〜２１は、本発明の実施例を示している。尚、本実施例の特徴は、金属線材製の素材に冷間鍛造を施す事により得るロッカーアーム１ａで、このロッカーアーム１ａを組み込んだエンジンの性能向上を図るべく、第二中間素材３４ｂ（図１１〜１５）の一部を打ち抜く事により生じた剪断面及び破断面とローラ３５との位置関係と、１対の側壁部２、２の長さ方向両端縁の位置とを、それぞれ規制した点にある。ロッカーアーム１ａの製造装置に就いては、前述の図２２〜２８に示した製造装置とほぼ同様である為、重複する説明は省略若しくは簡略にし、以下、本実施例の特徴部分を中心に説明する。

本実施例のロッカーアーム１ａは、図１〜４に示す様に、互いにほぼ平行でそれぞれ略三角形に形成した１対の側壁部２ａ、２ａと、これら両側壁部２ａ、２ａの長さ方向（図１、２の上下方向）両端部同士を連結する第一の連結部３ａ及び第二の連結部４ａとを有する。又、これら両側壁部２、２の長さ方向中間部に１対の円孔５、５を、互いに同心に形成し、これら両円孔５、５に、カムと係合するローラ３５をその中間部に回転自在に支持する為の、支持軸（図示せず）の両端部を支持固定する様に構成している。

又、弁体の基端部を突き当てる為、上記第一の連結部３ａの片面（図１、３の右側面、図２の表側面）に、第一の係合部である第一の凹部３６を形成している。又、ラッシュアジャスタの先端部を突き当てる為、上記第二の連結部４ａの片面（図１の右側面、図２の表側面）に、第二の係合部である、半球面状の第二の凹部４０を形成している。尚、本実施例の場合には、第二の係合部に揺動支持部材としてラッシュアジャスタの先端部を係合する例を示しているが、第二の連結部４ａにねじ孔を形成し、このねじ孔部分にアジャストねじを螺着する構造に関しても、本発明を適用できる。

又、本実施例の場合には、上記第一、第二の連結部３ａ、４ａの他面（図１、３の左側面、図２の裏側面）に位置する、各側壁部２、２の長さ方向（図１〜２上下方向）両端縁を、この長さ方向に関して、上記第一の凹部３６のうちの上記弁体の先端面の中心を突き当てるべき部分αから、上記第二の凹部４０のうちの上記ラッシュアジャスタの先端面の中心部を突き当てるべき部分β迄の間に位置させている。更に、図２に示す様に、各側壁部２ａ、２ａの幅方向にロッカーアーム１ａを見た状態での、このロッカーアーム１ａの外周縁の形状を、矩形の長さ方向両端に１対の台形を連続させると共に、互いに隣り合う１対の直線部５６ａ〜５６ｇ同士を曲線部５７ａ〜５７ｈで滑らかに連続させた如き形状としている。そして、上記第一、第二の各連結部３ａ、４ａを厚さ方向（図２と同方向）に見た場合での外形を、複数の直線部５６ａ、５６ｃ〜５６ｅ、５６ｇ、５６ｈを備えた、角を丸めた台形状としている。又、図４に示す様に、上記各側壁部２ａに形成した、前記支持軸の両端を支持する為の円孔５の軸方向外側（図４の下側）の開口端周縁部に、母線が直線である、摺鉢状の面取り３７を形成している。

更に、本実施例のロッカーアーム１ａの場合には、上記第一、第二の連結部３ａ、４ａを形成する為の打ち抜き加工により、上記各側壁部２ａ、２ａの幅方向一端寄り部分（図１、４の右端寄り部分）の内面に、図１に梨地で示す様に、剪断面及び破断面が形成されている。そして、この剪断面及び破断面の総てを、前記ローラ３５の両端面と、この両端面と外周面との連続部に形成した面取り５２（図２）との何れにも対向させない。但し、この面取り５２部分は上記各側壁部２ａ、２ａの内面と擦れ合う事はないので、この面取り５２と上記剪断面及び破断面とが対向する事は、差し支えない。尚、図１ではローラ３５を、２個の二点鎖線の同心円で示しているが、これら同心円のうちの外側の円はローラ３５の外周面（面取り５２の外周縁）を、内側の円はローラ３５の端面（面取り５２の内周縁）を、それぞれ表している（後述する図１３、１８で同じ）。又、本実施例の場合には、上記剪断面及び破断面のうちの上記ローラ３５側（図１の左側）の端縁で、最も幅方向片側（図１の右側）に寄った部分（点Ｑ）が、第一、第二の各連結部３ａ、４ａの片面（図１の右側面）のうちの第一、第二の各凹部３６、４０から外れた部分よりも幅方向片側（図１の右側）に位置する様にしている。

上述の様に構成する本実施例のロッカーアーム１ａは、図５に示す様にして製造する。次に、このロッカーアーム１ａの製造方法を詳しく説明する。先ず、回転支持装置８にコイル状に巻回した金属線材の端部を、冷間鍛造成形機１０に設けたローラ式線材供給機構１１（図２３参照）等により、この冷間鍛造成形機１０の内側に導入する。又、本実施例の場合には、上記金属線材の断面を円形としている。又、この金属線材は、予めリン酸亜鉛等の潤滑化成液槽に漬け込む事によりその外周面にリン酸亜鉛皮膜等の潤滑皮膜層を形成しておく。そして、第一工程として、上記冷間鍛造成形機１０に設けた切断機構１２（図２４参照）で、上記金属線材を所定長さに切断する事により、図６に示す様な円柱状の素材（ブランク）３２を造る。尚、本実施例でロッカーアームを製造する為に使用する冷間鍛造成形機１０は、前述の図２３〜２８に示した、従来から知られているロッカーアームの製造方法で使用するものとほぼ同様である。この為、以下の説明では、上記冷間鍛造成形機１０の具体的構造は省略若しくは簡略にする。又、本実施例で使用する冷間鍛造成形機１０は、前述の図２３〜２８に示したものと異なり、ロッカーアーム１ａの製造工程でバリを発生させない。

上記第一工程で得られた円柱状の素材３２は、上記冷間鍛造成形機１０に設けた第一の鍛造ステーションに、向きを変える事なく移動する。そして、第二工程として、上記素材３２を、可動型により固定型に、水平方向に打ち込んで、この素材３２を軸方向に圧縮する、第一の冷間鍛造（予備成形）を施し、図７に示す様な形状を有する第一中間素材３３を造る。この第一中間素材３３は、直径が軸方向中間部で最大となった樽状の形状を有する。即ち、この第一中間素材３３は、中間部に設けた、直径が最大となった最大直径部３８から軸方向両端に向かう程、直径が小さくなっている。又、この第一中間素材３３の軸方向両端面を、ほぼ平坦面としている。尚、上記最大直径部３８の軸方向位置は、前記１対の側壁部２ａ、２ａの位置に合わせて規制し、軸方向中間部であるが、必ずしも軸方向中央部ではない。

上記第一中間素材３３を形成したならば、続いて、上記冷間鍛造成形機１０に設けた素材旋回供給装置２３（図２４参照）により、図８に示す様に、上記第一中間素材３３の向きを９０度変えつつ、この第一中間素材３３を、上記第一の鍛造ステーションから第二の鍛造ステーションに供給する。

次いで、第三工程として、この第二の鍛造ステーションの可動型により固定型に、上記第一中間素材３３を水平方向に打ち込む事により、この第一中間素材３３の径方向両側からこの第一中間素材３３を圧縮加工する第二の冷間鍛造（第二の予備成形）を施す。そして、図９〜１０に示す様な、ロッカーアーム１ａ（図１〜４）の大まかな形状及び寸法を有する第二中間素材３４ａを造る。この第二中間素材３４ａは、１対の側壁部２ａ、２ａと、これら両側壁部２ａ、２ａの幅方向一端縁｛図９（ａ）、図１０の右端縁｝同士を連結する基部３９とを備える。又、この基部３９の長さ方向中間部を、上記各側壁部２ａ、２ａと反対側｛図９（ａ）、図１０の右側｝に少しだけ突出させている。又、本実施例の場合には、上記第一中間素材３３の最大直径部３８に対応する位置で、上記第二中間素材３４ａを構成する各側壁部２ａ、２ａの幅方向｛図９（ａ）、図１０の左右方向｝の寸法が最大となる様にしている。この様な第二の冷間鍛造を施す第一中間素材３３の外周面には予め潤滑皮膜層を形成している為、上記固定型及び可動型の内面と、この第一中間素材３３の外面との間で作用する摩擦を小さく抑えられる。そして、この構成により、第二中間素材３４ａの成形作業性及び形状精度を良好にする。この様な第三工程により得られた第二中間素材３４ａは、上記固定型と可動型との間から取り出して、第三の鍛造ステーションに供給する。

次いで、第四工程として、この第三の鍛造ステーションの可動型４４｛図１１（ａ）、図１５｝により固定型４３（図１５）に、上記第二中間素材３４ａを水平方向に打ち込む。そして、この第二中間素材３４ａに第三の冷間鍛造（本成形）を施して、図１１〜１５に示す様な、ロッカーアーム１ａの完成品に少し近づいた形状及び寸法を有する、第二中間素材３４ｂを造る。この第二中間素材３４ｂは、前記基部３９の長さ方向中間部を、各側壁部２ａ、２ａと反対側に大きく突出させている。又、上記基部３９の片面｛図１１（ａ）の右側面、図１１（ｂ）の表側面｝の長さ方向両端部を、前記第一、第二の各凹部３６、４０の大まかな形状及び寸法に形成している。又、上記第三の冷間鍛造では、上記各側壁部２ａ、２ａの形状及び寸法が完成品とほぼ同じになる様に調整する。

更に、本実施例の場合には、上記基部３９の長さ方向一端部（図１１の下端部）の両側面で、弁体の先端部を突き当てる為の第一の凹部３６から幅方向｛図１１（ａ）の表裏方向、図１１（ｂ）の左右方向、図１５の上下方向｝に外れた両端部を、上記第三の冷間鍛造を施す際の材料の逃げ部４１、４１として、これら各逃げ部４１、４１に固定型４３及び可動型４４が突き当たらない様にしている。この構成により、これら固定型４３と可動型４４とに過大な荷重を加わる事を防止でき、これら各型４３、４４の寿命向上を図れる。この為、ロッカーアーム１ａの量産時での単品のコストを低減できる。又、本実施例の場合には、上記各逃げ部４１、４１を、上記基部３９の長さ方向に関して上記第一の凹部３６と同位置とし、この第一の凹部３６の近くに設けている。この為、この第一の凹部３６を形成する場合に、余肉部の逃げを円滑に行なわせ、この第一の凹部３６を所定の形状及び寸法に精度良く加工し易くできる。

更に、上記基部３９の長さ方向他端部（図１１の上端部）の他面｛図１１（ａ）の左側面、図１１（ｂ）の裏側面｝で、ラッシュアジャスタの先端部を突き当てる為の第二の凹部４０と反対側位置を、上記第三の冷間鍛造を施す際の材料の第二の逃げ部４２としている。この構成により、上記固定型４３と可動型４４とに過大な荷重が加わる事を、より効果的に防止できる。又、上記基部３９のうち、上記第二の凹部４０と反対側位置を第二の逃げ部４２としている為、この第二の凹部４０を所定の形状及び寸法に精度良く加工し易くできる。

更に、本実施例の場合には、この第二中間素材３４ｂの内側で、得るべきロッカーアーム１ａ（図１〜４）でのローラ３５の配置位置に対応する位置に、これら第二中間素材３４ｂとロッカーアーム１ａとを図示しない支持軸を介して組み合わせたと仮定した場合にも、上記ローラ３５と上記基部３９とが干渉しない様に、上記第二中間素材３４ｂの形状及び寸法を規制している。具体的には、図１４に詳示する様に、上記第二中間素材３４ｂの内面の中間部を、前記各側壁部２ａの内面である平滑な平面部５３の奥端縁と、上記基部３９の内面の中間部を構成する円筒面部５４とが、曲面部５５により連続した形状とする。そして、上記第二中間素材３４ｂの内側に上記ローラ３５を、上述の様に組み付けたと仮定した場合に、このローラ３５が、上記平面部５３と円筒面部５４と曲面部５５との何れにも干渉しない様に、上記第二中間素材３４ｂの内面の形状及び寸法を規制する。又、上記ローラ３５の前記面取り５２を除く両端面が、上記各側壁部２ａの内面を構成する平面部５３の奥端縁（図１４の点Ｐ）よりも外側（図１４の左側）に位置する様にする。この様な第四工程により得られた第二中間素材３４ｂは、上記第三の鍛造ステーションの固定型４３と可動型４４との間から取り出して、第一の打ち抜きステーションに供給する。

次いで、この第一の打ち抜きステーションで行なう孔あけ工程である、第五工程として、固定型と可動型との間で、上記第二中間素材３４ｂのうち、基部３９の長さ方向中間部以外の部分を挟持しつつ、この固定型又は可動型の内側に設けた孔あけ用パンチにより、この中間部に打ち抜き加工を施す。好ましくはこの孔あけ用パンチを、前記両側壁部２ａ、２ａの間側から挿入し、打ち抜き廃材（目抜き材）を、これら両側壁部２ａ、２ａと反対側に排出する。この理由は、打ち抜き加工に伴って生じるバリが、上記ローラ３５を配置する側に向かない様にする為である。そしてこの打ち抜き加工により、図１６〜１９に示す様な、厚さ方向に貫通する透孔４５をその中間部に形成した、第三中間素材４６を造る。又、この透孔４５の形成により、各側壁部２ａ、２ａの長さ方向両端部同士を連結する第一、第二の両連結部３ａ、４ａが形成される。更に、上記第五工程では、上記打ち抜き加工と同時に、上記各側壁部２ａ、２ａの幅方向一端部｛図１６（ａ）、図１７の右端部、図１６（ｂ）の表側端部｝の形状及び寸法を調整する為の鍛造加工を施す。尚、図１７では、上記第三中間素材４６と共に、上記打ち抜き加工により上記基部３９を打ち抜く事により生じた小片（目抜き材）５０を合わせて示している。

又、上記透孔４５を形成する事により、上記各側壁部２ａ、２ａの幅方向一端寄り部分｛図１６（ａ）、図１４、１７〜１９の右端寄り部分｝を含む、上記透孔４５の内周面で上記小片５０の外周縁と連続していた部分（図１６、１８に梨地で示す部分、図１９に矢印ａでその範囲を示す部分）に剪断面及び破断面が形成される。この様な第五工程により得られた第三中間素材４６は、上記第一の打ち抜きステーションの可動型と固定型との間から取り出して、第四の鍛造ステーションに供給する。

この第四の鍛造ステーションでは、第六工程として、図２０〜２１に示す様に、可動型４８により固定型４７に、上記第三中間素材４６を水平方向に打ち込む事により、この第三中間素材４６に第四の冷間鍛造（サイジング）を施し、第一、第二の各凹部３６、４０を所定の形状及び寸法に精度良く調整した、図２０〜２１に示す様な、第四中間素材４９を造る。この様な第四の冷間鍛造の場合も、前記第三の冷間鍛造の場合と同様に、第一連結部３ａの両側面で、上記第一の凹部３６から幅方向｛図２０（ａ）の表裏方向、図２０（ｂ）の左右方向、図２１の上下方向｝に外れた両端部を、上記第四の冷間鍛造を施す際の材料の逃げ部４１、４１として、これら各逃げ部４１、４１に固定型４７及び可動型４８が突き当たらない様にしている。そして、この構成により、これら各型４７、４８の寿命向上を図ると共に、上記第一の凹部３６を所定の形状及び寸法に精度良く加工し易くしている。

更に、第二の連結部４ａの他面｛図２０（ａ）の左側面、図２０（ｂ）の裏側面｝で、第二の凹部４０と反対側位置を、上記第四の冷間鍛造を施す際の材料の第二の逃げ部４２としている。そして、この構成により、上記各型４７、４８の寿命向上を図ると共に、上記第二の凹部４０を所定の形状及び寸法に精度良く加工し易くしている。

尚、上記第四の鍛造ステーションでは、可動型４８により固定型４７に、上記第三中間素材４６を水平方向に打ち込む工程を、必要に応じて繰り返す事により、上記第一、第二の各凹部３６、４０の形状及び寸法を調整するのと同時に、上記各側壁部２ａ、２ａの平行度の調整や、これら各側壁部２ａ、２ａの内側面同士の間隔及び外側面同士の間隔の調整を行なう事もできる。又、これら各側壁部２ａ、２ａの幅方向一端部にかえりが生じた場合に、若干の面押しを行なう事で、このかえりを低減、若しくは解消する事もできる。この様な第六工程が終了したならば、上記第四の鍛造ステーションの固定型４７と可動型４８との間から上記第四中間素材４９を取り出して、この第四中間素材４９を第二の打ち抜きステーションに供給する。

この第二の打ち抜きステーションでは、第七工程として、上記第四中間素材４９の各側壁部２ａ、２ａの一部に第二の打ち抜き加工を施して、前述の図１〜４に示したロッカーアーム１ａの完成品を造る。本実施例の場合には、この第二の打ち抜き加工を、前記冷間鍛造成形機１０の内部で行なう。この為の方法の一つとして、第四の鍛造ステーションから第二の打ち抜きステーションに上記第四中間素材４９を供給する際に、この第二の打ち抜きステーションの固定型及び可動型の先端面と上記各側壁部２ａ、２ａの外側面とが対向する様に、上記第四中間素材４９の向きを９０度変える方法が考えられる。そして、上記第二の打ち抜きステーションの固定型と可動型との間で、上記第四中間素材４９を挟持すると共に、この固定型又は可動型の内側に設けた孔あけ用パンチにより前記各円孔５、５を形成する。又、別の方法として、第四の鍛造ステーションから第二の打ち抜きステーションに上記第四中間素材４９を、向きを変更する事なくそのまま供給し、第一〜第四の鍛造ステーションの各可動型４４、４８を往復移動させる為の駆動機構（スライド機構）の動きを、両側に設けたカム型によりこの往復移動方向と９０度異なる方向に変換し、このカム型に取り付けた孔あけ用パンチにより上記各円孔５、５を形成する方法もある。又、本実施例の場合には、これら各円孔５の軸方向外側の開口端周縁部に面取り３７（図４）を、これら各円孔５の孔あけ加工と同時に、鍛造加工により形成する。この様にして得られたロッカーアーム１ａの完成品は、上記第二の打ち抜きステーションから取り出し用チャックにより、所定位置に取り出す。

上述の様に構成する本実施例のロッカーアームの製造方法の場合には、第一、第二の連結部３ａ、４ａを形成する為の打ち抜き加工により各側壁部２ａ、２ａの内面に形成された剪断面及び破断面の総てがローラ３５の両端面に対向しない、ロッカーアーム１ａを造れる。そして、この様にして得られたロッカーアーム１ａによれば、上記剪断面及び破断面と、ローラ３５の両端面とが接触する事を防止できる。この為、ローラ３５を組み付けたロッカーアーム１ａで、このローラ３５を円滑に回転させる事ができる。又、このローラ３５の両端面に異常摩耗が発生する事を防止できると共に、当該接触部での摩耗に基づく摩耗粉の発生を抑える事ができる。従って、本実施例のロッカーアーム１ａを組み込んだエンジンの出力性能等の性能の向上を図れる。又、上記打ち抜き加工後の工程で、上記剪断面を面押し等により平滑化する面倒な作業を行なう必要がなくなる。

又、本実施例のロッカーアームの場合には、第一、第二の連結部３ａ、４ａの他面（図１、３の左側面、図２の裏側面）に位置する、上記各側壁部２ａ、２ａの長さ方向両端縁を、この長さ方向に関して、第一の凹部３６のうちの弁体の先端面の中心を突き当てるべき部分αから、第二の凹部４０のうちのラッシュアジャスタの先端面の中心部を突き当てるべき部分β迄の間に位置させている。この為、上記各側壁部２ａ、２ａの長さ方向寸法を短くでき、これら各側壁部２ａ、２ａの容積を小さくできて、ロッカーアーム１ａ全体の軽量化を図れる。この為、このロッカーアーム１ａを組み込んだエンジンの性能を、より向上できる。更に、本実施例の場合には、上記第一、第二の各連結部３ａ、４ａを厚さ方向に見た場合での外形を、複数の直線部５６ａ、５６ｃ〜５６ｅ、５６ｆ、５６ｇを備えた台形状としている。この為、この外形を、これら各直線部５６ａ、５６ｃ〜５６ｅ、５６ｆ、５６ｇ部分の中間部を外側に膨らませた円弧形とする場合に比べて、上記第一、第二の各連結部３ａ、４ａの容積を小さくでき、ロッカーアーム１ａ全体を、より軽量にできる。

尚、本実施例のロッカーアームの場合と異なり、第二の連結部４ａに第二の凹部４０を形成しない代わりに、この第二の連結部４ａにねじ孔を形成し、このねじ孔部分にアジャストねじを螺着する構造を採用する事もできる。この場合には、例えば、第一の凹部３６と反対側となる第一、第二の各連結部３ａ、４ａの片面に位置する各側壁部２ａ、２ａの長さ方向両端縁を、この長さ方向に関して、上記第一の凹部３６のうちの弁体の基端面の中心を突き当てるべき部分から、上記ねじ孔の中心迄の間に位置させる。この様な構造の場合も、本実施例の場合と同様に、上記各側壁部２ａ、２ａの容積を小さくできる為、ロッカーアーム全体の軽量化を図れる。

又、本実施例の場合には、各側壁部２ａ、２ａに設ける各円孔５、５を打ち抜き加工により形成しているが、本発明では、これら各円孔５、５を、この打ち抜き加工の代わりに、シェービング加工や、切削加工により形成する事もできる。但し、このうちの切削加工を採用する場合には、ロッカーアーム１ａのコストが上昇する原因となる。この為、このロッカーアーム１ａのコストの低減を図る面からは、上記各円孔５、５を、打ち抜き加工又はシェービング加工により形成する事が好ましく、より好ましくは、このうちの打ち抜き加工により上記各円孔５、５を形成する。又、冷間鍛造成形機１０から取り出した中間素材を別のプレス加工機に搬送して、この別のプレス加工機で上記各円孔５、５の打ち抜き加工を行なう事もできる。

又、本実施例の場合には、金属線材に予めリン酸亜鉛皮膜等の潤滑皮膜層を形成している。但し、冷間鍛造成形機１０の金型の内面に潤滑剤を塗布したり、冷間鍛造成形機１０の内部に潤滑油を供給する等により、素材３２及び第一〜第四中間素材３３、３４ａ、３４ｂ、４６、４９の外面と金型の内面との間での摩擦を抑える事もできる。

又、本実施例の場合には、各側壁部２ａ、２ａの内面に形成される剪断面及び破断面の総てがローラ３５の両端面に対向しないロッカーアーム１ａを造る為に、第二中間素材３４ａに第三の冷間鍛造を施して第二中間素材３４ｂ（図１１〜１５）を造る第四工程として、この第二中間素材３４ｂの内側で、得るべきロッカーアーム１ａでのローラ３５の配置位置に対応する位置にこのローラ３５を配置したと仮定した場合でも、このローラ３５と基部３９とが干渉しない様に、上記第二中間素材３４ｂの形状及び寸法を規制している。但し、上述の様な各側壁部２ａ、２ａの内面に形成される剪断面及び破断面の総てがローラ３５の両端面に対向しない、ロッカーアーム１ａを得る為の製造方法は、本実施例の方法に限定するものではない。例えば、このロッカーアーム１ａを得る為の別の製造方法の第１例として、第二中間素材３４ｂの基部３９に打ち抜き加工を施して第三中間素材４６（図１６〜１９）を造る第五行程の後に、図２９に示す様に、この打ち抜き加工により各側壁部２ａ、２ａの幅方向一端部（図２９の右端部）で内面に剪断面及び破断面（図２９にａで示す部分）が形成された部分を、同図に矢印で示す様にこれら各側壁部２ａ、２ａの側方（図２９の上下方向）に向け折り曲げる冷間鍛造を施す事もできる。

又、上記ロッカーアーム１ａを得る為の別の製造方法の第２例として、第二中間素材３４ｂの基部３９に打ち抜き加工を施して第三中間素材４６を造る第五行程の後に、図３０に示す様に、この打ち抜き加工により各側壁部２ａ、２ａの幅方向一端部（図３０の右端部）で内面に剪断面及び破断面（図３０にａで示す部分）が形成された部分を、同図に矢印で示す様にこれら各側壁部２ａ、２ａの幅方向（図３０の左右方向）に向く様に、バーリング加工等により塑性変形させる冷間鍛造を施す事もできる。この様な、図２９、３０に示すロッカーアームの製造方法によれば、上記第四工程で得られた、打ち抜き加工を施すべき第二中間素材３４ｂの内側で、得るべきロッカーアーム１ａでのローラ３５の配置位置に対応する位置にこのローラ３５を配置したと仮定した場合に、このローラ３５と基部３９とが干渉するとしても、剪断面及び破断面の総てがローラ３５の両端面に対向しない、ロッカーアーム１ａを造る事ができる。

本発明の実施例のロッカーアームの完成品を、一部を省略して示す断面図。 図１の右方から見た図。 図１のＡ−Ａ断面図。 同Ｂ−Ｂ断面図。 ロッカーアームの製造方法を示すフローチャート。 同製造方法の第一工程により得られる素材を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の側方から見た図。 第二工程により得られる第一中間素材を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図。 第一の鍛造ステーションから第二の鍛造ステーションへ第一中間素材を移動する際にこの第一中間素材の向きを９０度変える状態を示す図。 第三工程により得られる第二中間素材を示しており、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の右方から見た図。 図９（ａ）のＤ−Ｄ断面図。 第四工程により得られる第二中間素材を示しており、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の右方から見た図。 図１１（ａ）のＥ−Ｅ断面図。 図１１（ａ）の部分拡大図。 図１２のＦ部拡大断面図。 第四工程の鍛造作業の途中の状態を、図１１（ａ）のＧ−Ｇ断面部分で示す図。 第五工程により得られる第三中間素材を示しており、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の右方から見た図。 同第三中間素材と、第五工程の打ち抜き加工時に生じた小片とを、図１６（ａ）のＨ−Ｈ断面部分で示す図。 図１６（ａ）の部分拡大断面図。 図１７のＩ部拡大断面図。 第六工程により得られる第四中間素材を示しており、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の右方から見た図。 第六工程の鍛造作業の途中の状態を、図２０（ａ）のＪ−Ｊ断面部分で示す図。 従来から知られたロッカーアームの製造方法により得られたロッカーアームを示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の左方から見た図。 従来から知られたロッカーアームの製造方法によりロッカーアームを製造する状態を示す略斜視図。 同製造方法に使用する冷間鍛造成形機の部分断面図。 冷間鍛造成形機の第一の鍛造ステーションを示す、図２４の部分拡大断面図。 同第一の打ち抜きステーションを示す、図２４の部分拡大断面図。 同第二の鍛造ステーションを示す、図２４の部分拡大断面図。 同第二の打ち抜きステーションを示す、図２４の部分拡大断面図。 剪断面及び破断面がローラの両端面に対向しないロッカーアームを得る為の別の製造方法の第１例を、図１６のＨ−Ｈ断面部分で示す図。 同第２例を、図１６のＨ−Ｈ断面部分で示す図。

符号の説明

１、１ａ ロッカーアーム
２、２ａ 側壁部
３、３ａ 第一の連結部
４、４ａ 第二の連結部
５ 円孔
６ 第一の係合部
７ 第二の係合部
８ 回転支持装置
９ 金属線材
１０ 冷間鍛造成形機
１１ ローラ式線材供給機構
１２ 切断機構
１３ 素材
１４ ダイブロック
１５ ラム
１６ａ〜１６ｄ 固定型
１７ａ〜１７ｄ 可動型
１８ａ〜１８ｄ 型ホルダ
１９ 第一の鍛造ステーション
２０ 第一の打ち抜きステーション
２１ 第二の鍛造ステーション
２２ 第二の打ち抜きステーション
２３ 素材旋回供給機構
２４ 第一中間素材
２５、２５ａ、２５ｂ バリ
２６ 通孔
２７ 押し出し部材
２８ 孔あけ用パンチ
２９ 透孔
３０ 第二中間素材
３１ 第三中間素材
３２ 素材
３３ 第一中間素材
３４ａ、３４ｂ 第二中間素材
３５ ローラ
３６ 第一の凹部
３７ 面取り
３８ 最大直径部
３９ 基部
４０ 第二の凹部
４１ 逃げ部
４２ 第二の逃げ部
４３ 固定型
４４ 可動型
４５ 透孔
４６ 第三中間素材
４７ 固定型
４８ 可動型
４９ 第四中間素材
５０ 小片
５１ 基部
５２ 面取り
５３ 平面部
５４ 円筒面部
５５ 曲面部
５６ａ〜５６ｇ 直線部
５７ａ〜５７ｈ 曲線部

Claims (1)

1. 金属線材を所定長さに切断する事で得られた素材に冷間鍛造を施す事により造られ、互いに間隔をあけて設けられた１対の側壁部と、これら両側壁部の長さ方向両端寄り部分同士を連結する第一、第二の連結部と、これら両側壁部の互いに整合する位置に形成した１対の通孔とを備え、この第一の連結部が弁体と係合する第一の係合部を有するものであり、上記第二の連結部が揺動支持部材と係合する第二の係合部を有するものであり、上記各通孔に両端部を支持する支持軸の中間部にローラを支持するロッカーアームであって、上記第一、第二の連結部を形成する為の打ち抜き加工により上記各側壁部の内面に形成される剪断面及び破断面の総てを、上記ローラの両端面に対向させないロッカーアーム。