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技術 ロッカアームの製造方法

出願人 株式会社オティックス
発明者 小林雅幸
出願日 2000年1月20日 (20年3ヶ月経過) 出願番号 2000-012184
公開日 2001年7月31日 (18年9ヶ月経過) 公開番号 2001-205378
状態 特許登録済
技術分野 弁装置又は配列 特定物品の製造 特定物品の製造
主要キーワード ステム受け 素材片 先端球状 ローラ受け 据込み加工 穴抜き 素材板厚 トリム加工
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2001年7月31日)のものです。
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図面 (17)

課題

軽量で剛性があるロッカアームの製造方法を提供すること。

解決手段

まずは,平板状の素材片10に一対の略平行な厚肉突出部117を成形する。次いで,上記素材片10の不要部を切除して,該素材片10をロッカアームの展開形状101に成形するトリム工程を行う。次いで,一対の上記厚肉突出部117を中心にして曲げ加工を行い,該厚肉突出部117を底部のコーナー部分に配したU字形状102を成形する曲げ工程を行う。次いで,一対の上記厚肉突出部117から一対のステムガイド部112を成形すると共に,該ステムガイド部112の間にステム受け部111を成形する支承部成形工程を行う。

概要

背景

概要

軽量で剛性があるロッカアームの製造方法を提供すること。

まずは,平板状の素材片10に一対の略平行な厚肉突出部117を成形する。次いで,上記素材片10の不要部を切除して,該素材片10をロッカアームの展開形状101に成形するトリム工程を行う。次いで,一対の上記厚肉突出部117を中心にして曲げ加工を行い,該厚肉突出部117を底部のコーナー部分に配したU字形状102を成形する曲げ工程を行う。次いで,一対の上記厚肉突出部117から一対のステムガイド部112を成形すると共に,該ステムガイド部112の間にステム受け部111を成形する支承部成形工程を行う。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
0件

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請求項1

エンジン給排気を行うバルブバルブステム部を支承する支承部を有するロッカアームの製造方法において,平板状の素材片に一対の略平行な厚肉突出部を成形し,一対の上記厚肉突出部を中心にして曲げ加工を行い,該厚肉突出部を底部のコーナー部分に配したU字形状を成形する曲げ工程と,一対の上記厚肉突出部からステムガイド部を成形すると共に,該ステムガイド部の間にステム受け部を成形する支承部成形工程とを行うことを特徴とするロッカアームの製造方法。

請求項2

請求項1において,一対の上記厚肉突出部は,平板状の素材片に絞り加工を行うことにより,上記厚肉突出部を形成しようとする側を突出させると共に,その反対側を凹状にくぼませた絞り部を成形する絞り工程と,上記絞り部に据込み加工を行う据込み工程とを行うことにより成形することを特徴とするロッカアームの製造方法。

請求項3

請求項2において,上記絞り部は円形状であることを特徴とするロッカアームの製造方法。

請求項4

請求項2において,上記絞り部は直線溝状であることを特徴とするロッカアームの製造方法。

請求項5

請求項2〜4のいずれか一項において,上記絞り工程においては,絞り加工を複数回行い,上記絞り部の外形を徐々に小さくすることを特徴とするロッカアームの製造方法。

請求項6

請求項1〜5のいずれか一項において,上記曲げ工程を行う前には,上記素材片の不要部を切除して,該素材片をロッカアームの展開形状とするトリム工程を行うことを特徴とするロッカアームの製造方法。

技術分野

0001

本発明は,エンジン給排気を行うバルブ開閉させるための駆動力を伝達するロッカアームの製造方法に関する。

0002

従来のロッカアーム9は,図16(a)〜(c)に示すごとく,エンジンのバルブを開閉させるべく,そのバルブステム部を受ける支承部91を有している。上記支承部91は,バルブ3のバルブステム部31(図2参照)の荷重を受けるステム受け部911と,上記バルブステム部31をガイドするために,上記ステム受け部911の両側に立設させたステムガイド部912と,上記支承部91の剛性を持たすために上記ステムガイド部912と反対側に立設させた一対の側壁部913を有している。

0003

ところで,従来のロッカアーム9は,図16(a)〜(c)に示すごとく,上記支承部91はプレス加工にて折り曲げ成形することにより成形される。即ち,図16(a)に示すごとく,ステムガイド部912において180°曲げを行うと共に,上端で90°曲げを行うことにより,上記ステム受け部911,上記ステムガイド部912及び上記側壁部913を成形している。しかしながら,従来の成形方法においては,上記支承部91の形状は素材板厚により限定され,支承部91の各部の厚さを任意に決定できないという不都合が生じている。

0004

具体的には,図16(a)において,ステムガイド部912の厚さは,平面状の素材を折り返して成形するため,素材板厚の約2倍の厚さとなり,厚くなる。それ故,強度的にあまり必要でないステムガイド部912の厚さが大きくなり,その分重量が増加し,軽量化が困難となっている。

0005

本発明は,かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので,軽量で剛性があるロッカアームの製造方法を提供しようとするものである。

0006

請求項1に記載の発明は,エンジンの給排気を行うバルブのバルブステム部を支承する支承部を有するロッカアームの製造方法において,平板状の素材片に一対の略平行な厚肉突出部を成形し,一対の上記厚肉突出部を中心にして曲げ加工を行い,該厚肉突出部を底部のコーナー部分に配したU字形状を成形する曲げ工程と,一対の上記厚肉突出部からステムガイド部を成形すると共に,該ステムガイド部の間にステム受け部を成形する支承部成形工程とを行うことを特徴とするロッカアームの製造方法にある。

0007

本発明において最も注目すべきことは,平板状の素材片に一対の略平行な厚肉突出部を成形した後に,一対の上記厚肉突出部を中心にして曲げ加工を行い,一対の上記厚肉突出部からステムガイド部を成形すると共に,該ステムガイド部の間にステム受け部を成形することである。

0008

本発明の作用効果につき説明する。本発明では,ロッカアームの支承部を成形するに当たり,曲げ加工を行う前に最終的にはステム受け部になる部分に予め厚肉突出部を成形する。そして,上記曲げ工程の後,支承部成形工程では,上記厚肉突出部が形成された素材片を加圧することにより,予め成形してある厚肉突出部を更に突出させて,一対のステムガイド部を成形する。

0009

そのため,従来の製造方法のように曲げ加工のみに拘束された製造方法ではないため,折り重なり部を形成することなくステムガイド部を成形することができる。それ故,素材板厚に拘束されずに,支承部の各構成部を成形することができる。また,局所的な加圧を行い,ステムガイド部及びステム受け部を成形するので,それらを所望の形状に成形することができる。

0010

従って,本発明においては,軽量で剛性があるロッカアームの製造方法を提供することができる。

0011

次に,請求項2に記載の発明のように,一対の上記厚肉突出部は,平板状の素材片に絞り加工を行うことにより,上記厚肉突出部を形成しようとする側を突出させると共に,その反対側を凹状にくぼませた絞り部を成形する絞り工程と,上記絞り部に据込み加工を行う据込み工程とを行うことにより成形することが好ましい。

0012

本発明においては,一対の上記厚肉突出部を成形する際に,平板から直接絞り加工等によりこれを成形するよりも,上記のごとく,絞り工程と据込み工程とを組み合わせて行うことが好ましい。即ち,まずは絞り部を成形して,その後該絞り部を変形させて厚肉突出部を成形することが好ましい。この場合には,上記厚肉突出部の成形位置への増肉を容易に行うことができ,厚肉突出部の成形を容易に行うことができる。

0013

次に,請求項3に記載の発明のように,上記絞り部は円形状であることが好ましい。この場合には,上記絞り部を容易,かつ確実に成形することができる。なお,上記円形突出部は,真円である必要はなく,楕円あるいは角が丸い四角形等であってもよい。

0014

次に,請求項4に記載の発明のように,上記絞り部は直線溝状であることが好ましい。この場合には,上記絞り部を容易,かつ確実に成形することができる。

0015

次に,請求項5に記載の発明のように,上記絞り工程においては,絞り加工を複数回行い,上記絞り部の外形を徐々に小さくすることが好ましい。

0016

即ち,まずは,厚肉突出部を成形するのに適した外形よりも大きな外形の絞り部を成形する。そして,該絞り部の外形が所定の大きさになるまで徐々に小さくしていくことが好ましい。これにより,絞り加工による板厚の減少を防ぐことができる。

0017

次に,請求項6に記載の発明のように,上記曲げ工程を行う前には,上記素材片の不要部を切除して,該素材片をロッカアームの展開形状とするトリム工程を行うことが好ましい。この場合には,曲げ加工後製品形状に切断する場合よりも容易に製品形状を得ることができる。

発明を実施するための最良の形態

0018

実施形態例1
本発明の実施形態例にかかるロッカアームの製造方法につき,図1図7を用いて説明する。まず,ロッカアームの利用形態について簡単に説明する。図2に示すごとく,エンジンの給排気を行う部分は,バルブ3を定期的に開閉させるためのカム22と,該カム22の回転を受けて従動回転するローラ21とを有している。ロッカアーム1は,上記カム22による駆動力を伝達し,バルブ3を開閉させる動作を作り出すように設けられている。

0019

同図に示すごとく,ロッカアーム1は,エンジンの給排気を行うバルブ3のバルブステム部31を支承する支承部11を有する。また,ロッカアーム1は,上記ローラ21の軸部を支承し上記ローラ21をガイドする軸受け部12と,上記ロッカアーム1の動作始点部に取り付けられる支持部13とを有する。また,バネ32は,ロッカアーム1に取り付けられたローラ21がカム22に当接しているように付勢している。

0020

上記支持部13は,アジャストスクリュー41とナット42とを用いてロッカアーム1の動作の始点になるピボット44に取り付けられる。また,上記支持部13とピボット44との間にはスプリング43が架け渡してある。ここで,上記支持部13の形状としては,種々のものを用いることができる。例えば,図3(a)に示すごとく,先端球状のピボット44を用い,それを支承するために上記支承部13を球面状にしたもの,図3(b)に示すごとく,上記支承部13のボス部分131をピボット44側に設けたもの等がある。

0021

次に,製造方法について説明する。本例におけるロッカアーム1はプレス加工にて成形される。図4(a)に示すごとく,平板状の素材片10には,ロッカアームの動作始点部に取り付けられる支持部13を成形する。次に,図4(b)に示すごとく,絞り工程として,平板状の素材片10の支承部11を成形しようとする部分に,絞り加工を行うことにより初期段階の円形突出部151を成形する。

0022

次に,図4(c)に示すごとく,再絞り工程として,前工程で成形した上記素材片10の上記円形突出部151に更に絞り加工を行い,該円形突出部151の外形を小さく,かつ突出を高くして,2段階目の円形突出部152を成形する。次に,図4(d)に示すごとく,再絞り工程として,前工程で成形した上記素材片10の上記円形突出部152に更に絞り加工を行い,該円形突出部152の外形を更に小さく,かつ突出を更に高くして,最終段階の円形突出部153を成形する。このようにして,絞り加工を複数回行い,外形を徐々に小さくして円形突出部153が成形される。

0023

次に,図5(a)に示すごとく,据込み工程として,上記円形突出部153に据込み加工を行うことにより,該円形突出部153から一対の厚肉突出部117を成形する。

0024

以下に,上記据込み工程について詳説する。図6(a),(b)に示すごとく,本工程では,上記厚肉突出部117を成形するに当たり,内部可動型51と外部固定型52とを使用する。上記外部固定型52には,厚肉突出部117を成形するための一対の凹部521が形成されており,一対の凹部521の間には突起部522が形成されている。また,前工程で成形された素材片10の位置決めを行うために,外部固定型52の側面部523は上記素材片10の輪郭形状に形成されている。上記内部可動型51は,その外形が上記素材片10の輪郭形状に形成してあり,素材片10の上面より加圧するようになっている。

0025

次に,図5(b)に示すごとく,トリム工程として,上記素材片10の不要部を切除して,該素材片10をロッカアームの展開形状101に成形する。次に,図5(c)に示すごとく,曲げ工程として,一対の上記厚肉突出部117をそれぞれ中心にして曲げ加工を行い,該厚肉突出部117を底部のコーナー部分に配したU字形状102を成形する。また,このとき,U字形状102の側壁には一対の側壁部113が成形される。

0026

次に,図5(d)に示すごとく,支承部成形工程として,一対の上記厚肉突出部117から一対のステムガイド部112を成形すると共に,該ステムガイド部112の間にステム受け部111を成形する。

0027

以下に,上記支承部成形工程について詳説する。図7(a),(b)に示すごとく,本工程では,上記ステム受け部111と上記ステムガイド部112とを成形するに当たり,内部可動型53と外部固定型54とを使用する。上記外部固定型54には,ステム受け部111とステムガイド部112とを成形するために,一対の凹部541が形成されており,その間には突起部542が形成されている。また,外部固定型54の両側の側面部543は,前工程で成形された一対の側壁部113が変形しないように,側壁部113の外側より保持する。

0028

また,上記内部可動型53は,その突起部531で一対の側壁部113を内側より保持しながら,U字形状102の底部上面115と一対の先端部114とを加圧するようになっている。

0029

以上の工程を行い,ロッカアーム1は成形される。上記製造方法で成形されたロッカアーム1を図1(a)〜(d)に示す。同図に示すごとく,ロッカアーム1の支承部11は,上記バルブステム部31(図2参照)に当接するステム受け部111と,上記バルブステム部31をガイドするために上記ステム受け部111の両側に立設させたステムガイド部112と,上記支承部11の剛性を持たすために上記ステムガイド部112と反対側に立設させた一対の側壁部113とを有している。

0030

次に,本例の作用効果につき説明する。本例においては,まずは,図4(a)〜(d)に示すごとく,絞り工程から再絞り工程では,円形突出部151を円形突出部152へ,該円形突出部152を円形突出部153へと,段階を経て複数回の絞り加工を行い,突出の形状を徐々に小さく,また突出の高さを徐々に高くして,所望の円形突出部153を成形する。そのため,絞り加工による板厚の減少を防ぐことができる。

0031

図6(a),(b)に示すごとく,据込み工程では,内部可動型51と外部固定型52との間に,上記円形突出部153を有する絞り加工後の素材片10を配置し,加圧する。そして,既に突出している円形突出部153を再度形状を変えて突出させて,一対の厚肉突出部117を成形する。

0032

同図に示すごとく,内部可動型51で素材片10を加圧するとき,素材片10の円形突出部153の先端は,外部固定型52の突起部522に干渉し,円形突出部153の素材を一対の凹部521の中に流動させる。そのため,上記厚肉突出部117の成形位置への増肉を容易に行うことができ,厚肉突出部117の成形を容易に行うことができる。また,内部可動型51で加圧するとき,内部可動型51に加圧,矯正されて,素材片10の上面が全体的に均一な凹凸のない平面とすることができる。

0033

図7(a),(b)に示すごとく,支承部成形工程においては,内部可動型53と外部固定型54との間に,前工程で成形した素材片10を配置し,加圧する。同図に示すごとく,内部可動型53でU字形状102の素材片10を加圧するとき,素材片10の底部は,外部固定型54の突起部542に干渉し,厚肉突出部117の素材を一対の凹部541の中に流動させる。そのため,本工程においては,局所的な加圧を行い,ステムガイド部112及びステム受け部111を成形するので,それらを所望の形状に成形することができる。

0034

また,内部可動型53で加圧をするとき,上記突起部542の形状によりステム受け部111及びその表面であるステム受け面116とが成形される。また,そのとき,上記底部上面115が,上記突起部531の先端面に加圧,矯正されて,平らな面となる。

0035

図1(a)〜(d)に示すごとく,本例の製造方法により作製されたロッカアーム1の上記ステムガイド部112は,従来のような折り重なり部が形成されないように成形されている。つまり,上記折り重なり部がなくなることにより,強度的にあまり必要でないステムガイド部112の厚さを小さくすることができる。また,そのため,剛性として必要でない荷重が加わる方向と直交する方向の断面長さを小さくすることができる。そのため,重量を軽減でき,かつ,必要とされる断面二次モーメントを確保することができる。それ故,軽量で剛性があるロッカアームを成形することができる。

0036

また,本例の製造方法は,従来の製造方法のように曲げ加工のみに拘束されてはいない。それ故,素材板厚に拘束されずに,支承部11の各構成部を成形することができる。

0037

実施形態例2
本例は,図9に示すごとく,実施形態例1の製造方法を用いて,上記支承部11を上記ステムガイド部112の厚さが,側壁部113の厚さよりも小さく成形した例である。図8に示すごとく,本例の支承部成形工程で使用する外部固定型54は,その側壁下部544をステムガイド部112を成形するために内側に絞り込んである。その他は,実施形態例1と同様である。

0038

図8に示すごとく,内部可動型53で加圧を行うとき,厚肉突出部117は側壁下部544により内側に絞られる。そのため,本例において成形された支承部11は,ステムガイド部112の厚さを小さくすることができる。それ故,支承部11の形状の成形に自由度が増す。その他,実施形態例1と同様の作用効果を得ることができる。

0039

実施形態例3
本例は,図10に示すごとく,実施形態例2の製造方法を用いて,上記支承部11を上記側壁部113の間の内幅が,上記ローラ21を支承するローラ受け側壁部118の間の内幅に同じであるように成形した例である。また,上記ステムガイド部112の厚さは,側壁部113の厚さよりも小さくできている。その他は,実施形態例1と同様である。

0040

本例においては,側壁部113の間の内幅とローラ受け側壁部118の間の内幅とを同じにしているので,支承部11の成形が容易になる。その他,実施形態例1と同様の作用効果を得ることができる。

0041

実施形態例4
本例は,図11に示すごとく,実施形態例2の製造方法を用いて,上記支承部11を側壁部113の間の外幅が,ローラ受け側壁部118の間の内幅よりも小さくなるように成形した例である。また,ステムガイド部112の厚さは,側壁部113の厚さよりも小さくできている。その他は,実施形態例1と同様である。

0042

本例により,バルブ3のバルブステム部31の幅を小さくしたときでも,それに合った支承部11の構造にすることができる。その他,実施形態例1と同様の作用効果を得ることができる。

0043

実施形態例5
本例は,図12に示すごとく,実施形態例1の製造方法を用いて,支承部11をステム受け部111の厚さが側壁部113の厚さよりも大きくなるように成形した例である。また,ステムガイド部112の厚さは,側壁部113の厚さと略同じにできている。その他は,実施形態例1と同様である。

0044

ステム受け部111の強度が必要なときに,支承部11の構造を本例のような構造にすることができる。その他,実施形態例1と同様の作用効果を得ることができる。

0045

実施形態例6
本例は,図13に示すごとく,実施形態例2の製造方法を用いて,支承部11をステム受け部111の厚さが側壁部113の厚さよりも小さくなるように成形した例である。また,ステムガイド部112の厚さは,側壁部113の厚さよりも小さくできている。その他は,実施形態例1と同様である。

0046

ステム受け部111の強度があまり必要でないときに,支承部11の構造を本例のような構造にすることができる。その他,実施形態例1と同様の作用効果を得ることができる。

0047

実施形態例7
本例においては,図14図15に示すごとく,実施形態例1における円形突出部153を成形する替わりに直線溝部156を成形する例である。また,図14(b)に示すごとく,内穴抜き工程として,絞り工程を行う前に平板状の素材10の内穴155を成形するトリム加工を行う。そして,図14(c)に示すごとく,絞り工程として,平板状の素材片10の支承部11を成形しようとする部分に,絞り加工を行うことにより直線溝部156を成形する。その他は,実施形態例1と同様である。

0048

本例においては,厚肉突出部117を成形する前に上記直線溝部156を成形するため,容易にステムガイド部112を成形することができる。その他,実施形態例1と同様の作用効果を得ることができる。

発明の効果

0049

上述のごとく,本発明によれば,軽量で剛性があるロッカアームの製造方法を提供することができる。

図面の簡単な説明

0050

図1実施形態例1における,ロッカアームを示す図で,(a)斜視図,(b)支承部を示す断面図,(c)平面図,(d)(c)で示すA−A線矢視断面図。
図2実施形態例1における,ロッカアーム周辺の構造を示す説明図。
図3実施形態例1における,ロッカアームの支持部を示す図で,(a)球面状にしたもの,(b)ボス部分をピボット側に設けたものを示す説明図。
図4実施形態例1における,ロッカアームの製造方法を示す図で,(a)成形前の素材片,(b)絞り工程,(c)再絞り工程,(d)再絞り工程を示す説明図。
図5実施形態例1における,ロッカアームの製造方法を示す図で,(a)据込み工程,(b)トリム工程,(c)曲げ工程,(d)支承部成形工程を示す説明図。
図6実施形態例1における,据込み工程を示す図で,(a)加圧前の状態,(b)加圧後の状態を示す説明図。
図7実施形態例1における,支承部成形工程を示す図で,(a)加圧前の状態,(b)加圧後の状態を示す説明図。
図8実施形態例2における,支承部成形工程を示す説明図。
図9実施形態例2における,ロッカアームの支承部を示す断面図。
図10実施形態例3における,ロッカアームの支承部を示す断面図。
図11実施形態例4における,ロッカアームの支承部を示す断面図。
図12実施形態例5における,ロッカアームの支承部を示す断面図。
図13実施形態例6における,ロッカアームの支承部を示す断面図。
図14実施形態例7における,ロッカアームの製造方法を示す図で,(a)成形前の素材片,(b)内穴抜き工程,(c)絞り工程を示す説明図。
図15実施形態例7における,ロッカアームの製造方法を示す図で,(a)据込み工程,(b)トリム工程,(c)曲げ工程,(d)支承部成形工程を示す説明図。
図16従来例における,ロッカアームを示す図で,(a)支承部を示す断面図,(b)平面図,(c)(b)で示すA−A線矢視断面図。

--

0051

1...ロッカアーム,
10...素材片,
11...支承部,
111...ステム受け部,
112...ステムガイド部,
113...側壁部,
116...ステム受け面,
117...厚肉突出部,
151,152,153...円形突出部,
156...直線溝部,
3...バルブ,
31...バルブステム部,

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