JPH11270311A

JPH11270311A - ロッカーアーム及びその製造方法

Info

Publication number: JPH11270311A
Application number: JP7693098A
Authority: JP
Inventors: Michiyuki Uechi; 通之上地
Original assignee: Nakanishi Metal Works Co Ltd
Current assignee: Nakanishi Metal Works Co Ltd
Priority date: 1998-03-25
Filing date: 1998-03-25
Publication date: 1999-10-05
Anticipated expiration: 2018-03-25
Also published as: JP3497373B2

Abstract

(57)【要約】【課題】生産効率の向上及びコストの削減を図ること
ができ、高精度のバルブステム案内溝を有するロッカー
アームを提供する。【解決手段】一対の両側壁２２と、その両側壁２２の
一端部間を連結し、かつ下面側にバルブステム先端が当
接されるよう構成された一端連結壁３０とを具備し、一
端連結壁３０に、下面側から押圧パンチ６２が打ち込ま
れて塑性変形することにより、バルブステム先端を収容
するためのバルブステム案内溝４０が形成されてなるす
るロッカーアーム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば車両の内
燃機関における動弁機構において、シリンダヘッドに設
けられたバルブをカムの回転に伴って開閉させるための
ロッカーアーム及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は車両の内燃機関における動弁機構
を示す断面図である。同図に示すように、この動弁機構
には、クランク軸（２）に連動して回転するカム（３）
の回転運動を、吸気弁や排気弁等のバルブ（４）におけ
るバルブステム（５）の往復直線運動に変換するための
ロッカーアーム（１）が設けられている。

【０００３】このロッカーアーム（１）は、図８及び図
９に示すように、平行に配置される一対の両側壁（１
１）と、両側壁（１１）の一端部間及び他端部間を連結
する一端連結壁（１２）及び他端連結壁（１３）とを備
えている。そして両側壁（１１）の長さ方向中間領域に
設けられた軸固定孔に、ローラ（７）の支持軸（８）が
固定されて、そのローラ（７）と、上記カム（３）とが
転がり接触し得るように構成されている。またロッカー
アーム（１）における他端連結壁（１３）の下面側に
は、ピボット係合凹部（１３ａ）が形成されており、こ
の凹部（１３ａ）に、シリンダヘッドに固定されたピボ
ット部（６）が係合状態に配置されるとともに、一端連
結壁（１２）の下面には、バルブステム（５）の先端が
当接状態に配置されている。なお、一端連結壁（１２）
の下面側には、バルブステム案内溝（１２ａ）が形成さ
れており、バルブステム（５）の先端を案内溝（１２
ａ）内に収容して、バルブステム先端を溝壁（両側壁１
１の下縁部）に係止させることにより、ロッカーアーム
（１）が、ピボット部（６）側を支点として、水平方向
に位置ずれするのを防止するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなロッカー
アーム（１）は、例えば、一端連結壁（１２）にバルブ
ステム先端を収納するための案内溝（１２ａ）が設けら
れる等、複雑な形状を有しており、また十分な剛性も必
要であるため、一般には、鍛造や精密鋳造（ロストワッ
クス）により製作するのが通例である。

【０００５】しかしながら、ロッカーアーム（１）を、
鍛造や精密鋳造等の低能率の機械加工により製作する
と、生産効率の低下及びコストの増大を招くという問題
があった。

【０００６】一方、近年になって、内燃機関の高速回転
化、高出力化に伴って、慣性重量の低減のために、ロッ
カーアームの軽量化が望まれ、ロッカーアームをプレス
加工により製造する技術が多数提案されている。

【０００７】しかしながら、ロッカーアームは、案内溝
（１２ａ）等の複雑な形状を有するため、従来のプレス
加工においては、工数が多くなり、十分な精度で案内溝
（１２ａ）を形成することが困難となり、生産効率が低
下するとともに、コストが増大するという問題を抱えて
いる。

【０００８】この発明は、上記従来技術の問題を解消
し、生産効率の向上及びコストの削減を図ることがで
き、高精度のバルブステム案内溝を有するロッカーアー
ム及びその製造方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本第１の発明のロッカーアームは、一対の両側壁
と、その両側壁の一端部間を連結し、かつ下面側にバル
ブステム先端が当接されるよう構成された一端連結壁と
を具備し、前記一端連結壁に、下面側から押圧パンチが
打ち込まれて塑性変形することにより、バルブステム先
端を収容するためのバルブステム案内溝が形成されてな
るものを要旨としている。

【００１０】この第１の発明のロッカーアームは、一端
連結壁に、押圧パンチが打ち込まれて塑性変形すること
により、バルブステム案内溝が形成されるものであるた
め、例えば、鍛造や精密鋳造等の低能率の機械加工を用
いることなく、生産性に優れた押圧加工（プレス加工）
により、効率良くバルブステム案内溝を形成することが
できる。

【００１１】更にバルブステム案内溝は、押圧パンチの
形状に対応して形成されるので、寸法精度にばらつきが
なく、高い精度を得ることができる。

【００１２】また上記第１の発明においては、前記押圧
パンチの打ち込みにより、前記バルブステム案内溝の底
面が、所定の湾曲面に形成されてなる構成を採用するの
が好ましい。

【００１３】すなわちこの構成を採用する場合には、例
えば内燃機関の動弁機構に組み付けた際に、バルブステ
ム案内溝の底面に、バルブステム先端を円滑に摺接させ
ることができ、弁の開閉動作をスムーズに行うことがで
きる。更に押圧パンチの打ち込みにより、バルブステム
案内溝の形成と、湾曲面の形成とを同時に行えるため、
これらを別々の工程で行う場合に比べて、より一層、効
率良く製作することができる。

【００１４】一方、本第２の発明のロッカーアームの製
造方法は、所定形状の金属製板状加工品を得る工程と、
前記板状加工品に折曲加工を施して、一対の両側壁と、
その両側壁の一端部間を連結し、かつ下面側にバルブス
テム先端が当接されるよう構成された一端連結壁とを具
備する折曲加工品を得る工程と、前記折曲加工品の一端
連結壁に、下面側から押圧パンチを打ち込んで塑性変形
させることにより、バルブステム先端を収容するための
バルブステム案内溝を形成すると同時に、前記バルブス
テム案内溝の底面を、所定の湾曲面に形成する工程とを
含むものを要旨としている。

【００１５】この第２の発明のロッカーアームの製造方
法は、上記第１の発明のロッカーアームにおける製造プ
ロセスの一形態を特定するものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態であるロ
ッカーアームを、図面を参照しつつ、製造手順に従って
詳細に説明する。なお、以下の図面において、ロッカー
アーム（中間加工品を含む）は、製造過程での状態、つ
まり実使用状態に対して上下を反転させた状態で示され
ているが、以下の説明においては、実使用状態に準じ
て、図面の「上方側」を「下方側」として説明する。

【００１７】まず、本ロッカーアームを製造するにあた
り、図１に示すように、鋼板の所定領域を打ち抜いて、
両側縁に円弧状の凸部を有する概略矩形状の打ち抜き板
を得、その打ち抜き板の中央を打ち抜いて、鼓形状の孔
を有するブランク加工品（２０ａ）を得る。

【００１８】次に張り出し加工により、ブランク加工品
（２０ａ）の所定領域に、後述する半球面状のピボット
係合凹部（２４）を形成した後、図２に示すようにブラ
ンク加工品（２０ａ）に対し折曲加工を施して、折曲加
工品（２０ｂ）を得る。

【００１９】この折曲加工品（２０ｂ）は、端面視Ｕ字
状に形成されており、対向配置された一対の両側壁（２
２）と、その両側壁（２２）の一端部下端間を連結する
一端連結壁（３０）と、他端部下端間を連結する他端連
結壁（２３）とを有し、一対の両側壁（２２）間におけ
る一端連結壁（３０）と他端連結壁（２３）との間に
は、ローラを収容して覗かせるための開口部が設けられ
ている。なお、上記したピボット係合凹部（２４）は、
他端連結壁（２３）の下面側中央に配置される。

【００２０】次にこうして得られた折曲加工品（２０
ｂ）の一端連結壁（３０）にバルブステム案内溝（４
０）を押圧加工により形成する。

【００２１】すなわちこの押圧加工においては、図５及
び図６に示す拘束金型（５０）及び押圧金型（６０）を
使用する。拘束金型（５０）は、折曲加工品（２０ｂ）
の一端部側（バルブステム当接側端部）における両側壁
（２２）の内側面、外側面及び端面を拘束し得る両側壁
拘束凹部（５１）を有し、かつ一端連結壁（３０）の上
面に対応する領域が、後述する所定の湾曲面（５２）に
形成されている。また押圧金型（６０）は、折曲加工品
（２０ｂ）の一端連結壁（３０）における下面側中間領
域に対応して案内溝形成用押圧パンチ（６２）を有し、
かつその押圧パンチ（６２）の両側に案内壁形成用凹部
（６１）が形成されている。

【００２２】そして、拘束金型（５０）の所定位置に、
上記折曲加工品（２０ｂ）をセットして、図６に示すよ
うに押圧金型（６０）を打ち込み、押圧パンチ（６２）
により一端連結壁（３０）を下面側から上面側に向けて
押圧変形する。

【００２３】これにより折曲加工品（２１）の一端部側
が拘束金型（５０）及び押圧金型（６０）の内面に対応
する形状に塑性変形され、具体的には一端連結壁（３
０）の中間領域が上方に凹没変形するとともに、その両
側が加工品材料の移動により膨出するように変形し、両
側に案内壁（４１）を有する案内溝（４０）が形成され
る。更に図７に示すように、案内溝（４０）の底面が、
拘束金型（５０）の湾曲面（５２）に対応して、バルブ
ステム先端と円滑に摺接し得るような所定の曲率半径を
有する湾曲面（４２）として形成される。なお図６にお
いては、参考までに、押圧加工前の折曲加工品（２０
ｂ）の状態を破線により示している。

【００２４】こうして、図３に示すように、一端連結壁
（３０）に案内溝（４０）が設けられた押圧加工品（２
０ｃ）を得る。

【００２５】ここで図５及び図６に示すように、押圧金
型（６０）の押圧パンチ（６２）の幅寸法を「Ｗ」、両
側壁（２２）の内側間隔を「Ｓ」、両側壁（２２）の幅
寸法（板厚）を「Ｔ」としたとき、Ｗ≧Ｓの関係式が成
立するように寸法設定するのが良く、より好ましくは、
Ｗ≧１／３Ｔ＋Ｓ＋１／３Ｔ、Ｗ≦２／３Ｔ＋Ｓ＋２／
３Ｔの関係式が成立するように寸法設定するのが良い。
すなわち押圧パンチ（６２）の幅寸法Ｗが大き過ぎる場
合には、案内壁（４１）の板厚が薄くなり過ぎて、十分
な強度を得ることが困難になる恐れがあり、また逆に幅
寸法Ｗが小さ過ぎる場合には、押圧加工時において、一
端連結壁（３０）及び両側壁（２２）間の内隅部と、案
内溝底面（４２）及び案内壁（４１）間の内隅部との間
に、せん断現象が発生してクラックが発生する恐れがあ
る。

【００２６】一方、押圧加工が完了した後は、例えば両
側壁（２２）の長さ方向中間部に、両側から孔開けパン
チを打ち込んで、図４に示すように、両側壁（２２）の
所定位置に、互いに軸心が一致する軸固定孔（２１）を
形成する。

【００２７】これによりロッカーアーム（２０）の製作
が完了する。

【００２８】この実施形態の製造方法によれば、外径抜
き加工、折曲加工、押圧加工、及び打ち抜き孔開け加工
等のプレス加工のみでロッカーアーム（２０）を製造す
るものであるため、例えば、鍛造や精密鋳造等の低能率
の機械加工を必要とせず、生産効率の向上及びコストの
削減を図ることができる。

【００２９】特に押圧加工においては、押圧パンチ（６
２）の打ち込みによりバルブステム案内溝（４０）を形
成するものであるため、案内溝（４０）は、金型パンチ
（６２）の形状に対応して形成される。従って各製品ご
との寸法精度にばらつきがなくなり、高い寸法精度の案
内溝（４０）を有するロッカーアーム（２０）を効率良
く生産することができる。

【００３０】また本実施形態のロッカーアーム（２０）
は、案内溝（４０）の底面を、所定の曲率半径の湾曲面
（４２）に形成しているため、動弁機構に組み付けた際
に、案内溝（４０）の底面に、バルブステム先端を円滑
に摺接させることができ、弁の開閉動作をスムーズに行
うことができる。

【００３１】しかも本実施形態においては、金型パンチ
（６２）の打ち込みにより、案内溝（４０）の形成と、
湾曲面（４２）の形成とを同時に行っているため、これ
らを別々の工程で行う場合に比べて、より一層、効率良
く製作することができ、更に切削加工等の低能率の機械
加工を用いないので、一段と効率良く生産することがで
きる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本第１の発明のロッカー
アームによれば、両側壁の一端部間を連結する一端連結
壁に、押圧パンチを打ち込んで塑性変形することによ
り、バルブステム案内溝を形成するものであるため、例
えば、鍛造や精密鋳造等の低能率の機械加工を用いて案
内溝を形成する場合に比べて、効率良く生産することが
できるとともに、コストを削減することができる。更に
バルブステム案内溝は、押圧パンチの形状に対応して形
成されるので、寸法精度にばらつきがなく、案内溝とし
て高い寸法精度を得ることができるという効果がある。

【００３３】また本第１の発明において、押圧パンチの
打ち込みにより、バルブステム案内溝の底面を、所定の
湾曲面に形成する場合には、バルブステム案内溝の底面
に、バルブステム先端を円滑に摺接させることができる
ので、弁の開閉動作をスムーズに行うことができる。更
に押圧パンチの打ち込みにより、バルブステム案内溝の
形成と、湾曲面の形成とを同時に行っているため、これ
らを別々の工程で行う場合に比べて、より一層、効率良
く生産することができ、しかも、切削加工等の低能率の
機械加工を用いるものではないので、一段と生産効率を
向上させることができるという利点がある。

【００３４】一方、本第２の発明のロッカーアームの製
造方法は、上記第１発明のロッカーアームにおける製造
プロセスの一形態を特定するものであるため、上記の効
果を有するロッカーアームを製造することができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態であるロッカーアームの製
造方法において中間加工品としてのブランク加工品を示
す斜視図である。

【図２】実施形態の製法における中間加工品としての折
曲加工品を示す斜視図である。

【図３】実施形態の製法における中間加工品としての押
圧加工品を示す斜視図である。

【図４】実施形態の製法により製作されたロッカーアー
ムを示す斜視図である。

【図５】実施形態の折曲加工品を押圧加工直前の状態で
示す断面図である。

【図６】実施形態の折曲加工品を押圧加工途中の状態で
示す断面図である。

【図７】実施形態のロッカーアームを示す断面図であ
る。

【図８】従来の車両における内燃機関の動弁機構を示す
断面図である。

【図９】従来の動弁機構に適用されたロッカーアームを
示す断面図である。

【符号の説明】

２０…ロッカーアーム２０ａ…ブランク加工品（板状加工品）２０ｂ…折曲加工品２２…両側壁３０…一端連結壁４０…バルブステム案内溝４２…湾曲面６２…押圧パンチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の両側壁と、その両側壁の一端部間
を連結し、かつ下面側にバルブステム先端が当接される
よう構成された一端連結壁とを具備し、前記一端連結壁に、下面側から押圧パンチが打ち込まれ
て塑性変形することにより、バルブステム先端を収容す
るためのバルブステム案内溝が形成されてなることを特
徴とするロッカーアーム。
【請求項２】前記押圧パンチの打ち込みにより、前記
バルブステム案内溝の底面が、所定の湾曲面に形成され
てなる請求項１記載のロッカーアーム。
【請求項３】所定形状の金属製板状加工品を得る工程
と、前記板状加工品に折曲加工を施して、一対の両側壁と、
その両側壁の一端部間を連結し、かつ下面側にバルブス
テム先端が当接されるよう構成された一端連結壁とを具
備する折曲加工品を得る工程と、前記折曲加工品の一端連結壁に、下面側から押圧パンチ
を打ち込んで塑性変形させることにより、バルブステム
先端を収容するためのバルブステム案内溝を形成すると
同時に、前記バルブステム案内溝の底面を、所定の湾曲
面に形成する工程とを含むロッカーアームの製造方法。