專利名稱：搖臂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及被組裝入發(fā)動(dòng)機(jī)、用于將凸輪軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為閥體(進(jìn)氣閥以及排氣閥)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的改良。
背景技術(shù)：
在往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)(往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī))中，除一部分的2循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)外，都設(shè)置有與曲軸的旋轉(zhuǎn)同步開閉的進(jìn)氣閥以及排氣閥。在這樣的往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)中，通過搖臂將與上述曲軸的旋轉(zhuǎn)同步(在4循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，以1/2的旋轉(zhuǎn)速度)旋轉(zhuǎn)的凸輪軸的運(yùn)動(dòng)，傳遞到上述進(jìn)氣閥以及排氣閥，使這些進(jìn)氣閥以及排氣閥在各自的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
作為組裝入這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)的搖臂，以往一般使用鑄造品(鑄鐵品或鑄鋁壓件)。對(duì)此，近年考慮到通過對(duì)鋼板等的金屬板進(jìn)行沖壓加工，制造上述搖臂，并已部分實(shí)施。其理由是除了鑄造品或是重量大(鑄鐵品的情況)、或是為了確保足夠的強(qiáng)度使容積增大(鑄鋁壓件的情況)之外，由于一般通過失蠟熔模鑄造法制造，制造成本上升。
作為與在這樣的情況下所考慮的板金制的搖臂相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，有在特開2000-120411號(hào)公報(bào)中所記載的技術(shù)。圖4-10表示有關(guān)在該公報(bào)中所記載的搖臂及其制造方法的發(fā)明。該以往的搖臂1如圖4所示，具有相互大致平行的一對(duì)側(cè)壁部2、連結(jié)這兩側(cè)壁部2的寬度方向一端緣之間的連結(jié)部3以及第二連結(jié)部4。另外，一對(duì)圓孔5在這兩側(cè)壁部2的長(zhǎng)度方向中間部上相互同心形成，在這兩圓孔5上，自由地支撐有支撐軸的兩端部，該支撐軸用于自由旋轉(zhuǎn)地支撐與凸輪卡合的滾柱。上述連結(jié)部3以及第二連結(jié)部4中，分別在連結(jié)部3的單面上形成用于碰撞閥體的基端部的卡合面6、在第二連結(jié)部4上形成用于碰撞間隙調(diào)節(jié)器的前端部的卡合部7。另外，雖然省略了圖示，在第二連結(jié)部上形成螺絲孔，在該螺絲孔部分上螺合有調(diào)節(jié)器螺絲的構(gòu)造也在特開2001-59407號(hào)公報(bào)等中有所記載，以往就已被周知。
上述卡合面6和卡合部7中，卡合面6是在上述連結(jié)部3的寬度方向中間部的單面上，通過使該連結(jié)部3的寬度方向中間部在厚度方向發(fā)生塑性變形而形成凹槽狀，該凹槽狀比該連結(jié)部3的其他部分凹陷。因此，在該連結(jié)部3的另一面上存在鼓出部8，該鼓出部8伴隨著上述卡合面6的形成而突出為河堤狀，截面形狀為梯形。與此相對(duì)，上述卡合部7通過使上述第二連結(jié)部4的中央部在厚度方向發(fā)生塑性變形，作為球狀凹面而形成。另外，在使用上述調(diào)節(jié)器螺絲的構(gòu)造的情況下，該調(diào)節(jié)器螺絲的前端部為球狀凸面。
在制造上述那樣的搖臂1的情況下，首先，在第一工序制造圖5所示那樣的第一粗加工板9。即，在該第一工序中，例如，將具有3-4mm左右厚度的碳素鋼板等、具有足夠鋼性的金屬板(平板材料或線圈材料)供給到無圖示的沖壓裝置的沖裁模和支承模之間，在這兩模彼此之間，沖壓形成上述第一粗加工板9。
該第一粗加工板9如圖5(A)所示，具有如同切割了圓角的菱形長(zhǎng)度方向一端部{圖5(A)的右端部}的形狀和t9的厚度{圖5(B)}。將成為寬度W10的部分作為基礎(chǔ)部10，該成為寬度W10的部分與這樣的第一粗加工板9的寬度方向{圖5(A)的上下方向}中央部的、圖5(A)所記載的2條虛線α相比，位于稍內(nèi)側(cè)的部分(寬度方向靠近中央的部分)，該基礎(chǔ)部10與上述第一粗加工板9的長(zhǎng)度方向{圖5(A)的左右方向}連續(xù)。這樣，在該基礎(chǔ)部10的寬度方向的兩側(cè)，設(shè)置一對(duì)翼狀部11，該翼狀部11分別為大致三角形。
在上述那樣的第一粗加工板9的中央部，在接下來的第二工序中，如圖6(A)所示，形成透孔12，作為第二粗加工板13。該透孔12的形狀為大致鼓形，在寬度方向兩側(cè)緣的長(zhǎng)度方向中央部上，形成一對(duì)舌狀部14，該舌狀部14向相互接近的方向突出，分別為部分圓弧狀。這兩舌狀部14分別是為了形成圓孔5(參照?qǐng)D4、10)而設(shè)置的，該圓孔5是用于支撐支撐軸的兩端部，該支撐軸是用于自由旋轉(zhuǎn)地支撐后述的滾柱。另外，在上述透孔12的四角部分上，形成切口部15，該切口部15分別為大致半圓形。這些各切口部15在下面的第三工序中，在使上述基礎(chǔ)部10彎曲為截面圓弧狀、形成彎曲部16(參照?qǐng)D7)時(shí)，為使彎曲作業(yè)容易地進(jìn)行而形成。
上述那樣的第二粗加工板13是將上述第一粗加工板9供給到?jīng)_壓裝置的沖裁模和支承模之間，在這兩模之間，通過沖裁上述透孔12而形成，該沖壓裝置被裝入無圖示的沖壓加工裝置中。另外，上述第一粗加工板9以及上述第二粗加工板13的基礎(chǔ)部10的寬度W10比第一中間材料17的寬度W17(參照?qǐng)D7)要大(W10＞W(wǎng)17)，該第一中間材料17的寬度W17為在后述的第三工序中所形成的一對(duì)側(cè)壁部2的外側(cè)面之間的間隔。這樣，隨著基礎(chǔ)部10的寬度W10大于第一中間材料17的寬度W17，上述一對(duì)舌狀部14之間的間隔D14也增大，以謀求確保沖裁模的壽命，該沖裁模用于沖裁上述透孔12。另外，上述第二粗加工板13的加工順序也與上述的情況不同。
加工為如圖6所示那樣形狀的上述第二粗加工板13在下面的第三工序中，作為如圖7所示那樣的第一中間材料17。在該第三工序中，將上述第二粗加工板13供給到推壓模和支承模之間并強(qiáng)力推壓，對(duì)上述第二粗加工板13的基礎(chǔ)部10以及翼狀部11、11進(jìn)行彎曲加工，該推壓模和支承模組裝在無圖示的沖壓裝置中。這樣，上述第二粗加工板13作為上述第一中間材料17，該上述第一中間材料17由相對(duì)于寬度方向的左右一對(duì)側(cè)壁部2、2和彎曲部16構(gòu)成，該彎曲部16連結(jié)這兩側(cè)壁部2的寬度方向{圖7(C)、(D)的左右方向}端緣之間。該彎曲部16在該第一中間材料17的長(zhǎng)度方向{圖7(A)的左右方向}中間部，其與上述透孔12對(duì)應(yīng)的部分形成為不連續(xù)的半圓筒狀。這樣，在透孔12部分被一分為二的上述彎曲部16之中，一端側(cè){圖7(A)、(B)的右端側(cè)}為連結(jié)部3(參照?qǐng)D4、9、10)，另一端側(cè){圖7(A)、(B)的左端側(cè)}為第二連結(jié)部4(參照?qǐng)D4、9、10)，該連結(jié)部3具有用于碰撞閥體的基端部的卡合面6，該第二連結(jié)部4具有用于碰撞間隙調(diào)節(jié)器的前端部的卡合部7。另外，在使用上述調(diào)節(jié)器螺絲的構(gòu)造的情況下，在該第二連結(jié)部上形成螺絲孔。
如上所述，作為上述一對(duì)側(cè)壁部2的外側(cè)面之間的間隔的上述第一中間材料17的寬度W17，比上述第一、第二粗加工板9、13的基礎(chǔ)部10的寬度W10要小。即，在上述第一中間材料17中，上述彎曲部16如圖7(C)、(D)所示，形成為大致半圓筒狀，上述彎曲部16具有作為連結(jié)部的作用，該連結(jié)部用于連結(jié)上述一對(duì)側(cè)壁部2的寬度方向的端緣之間。象這樣形成大致半圓筒狀的彎曲部16，由于使該彎曲部16的寬度比作為該彎曲部16的基礎(chǔ)的上述平板狀的基礎(chǔ)部10的寬度W10小，所以可以使該基礎(chǔ)部10的寬度W10比作為設(shè)置在上述第一中間材料17上的左右一對(duì)側(cè)壁部2的、上述第一中間材料17的寬度W17(W10＞W(wǎng)17)大，可以擴(kuò)大上述舌狀部14之間的間隔D14。上述彎曲部16的厚度t16與上述第一粗加工板9的厚度t9大致相等(t16t9)，上述彎曲部16構(gòu)成通過上述那樣的第三工序所得到的如圖7所示的第一中間材料17。
另外，在上述彎曲部16中的至少用于構(gòu)成卡合面6的一端側(cè)部分上，通過下面敘述的第四工序，進(jìn)行擠壓加工，擴(kuò)大其厚度，該卡合面6用于碰撞閥體的基端部。在該情況下，為了在擠壓加工后，得到所需的厚度，需要限制上述彎曲部16的形狀以及尺寸。即，該彎曲部16的形狀以及尺寸的選擇，確定了在上述擠壓加工中的厚度。另外，在上述第一中間材料17上，形成上述彎曲部16的同時(shí)，也同時(shí)形成左右一對(duì)側(cè)壁部2。即，伴隨著上述彎曲部16的形成，使舌狀部14豎起，作為相互近似平行的上述一對(duì)側(cè)壁部2，該舌狀部14設(shè)置在翼狀部11以及中央部的透孔12的內(nèi)側(cè)緣部，該翼狀部11在上述第一、第二粗加工板9、13的寬度方向兩端部上形成。
在上述那樣構(gòu)成的上述第一中間材料17中，通過接著的第四工序，對(duì)彎曲部16進(jìn)行擠壓加工，作為如圖8所示那樣的第二中間材料18。即，通過上述第四工序，將上述彎曲部16加工為平板狀，同時(shí)使厚度增大，如圖8所示，作為連結(jié)部3以及第二連結(jié)部4，該連結(jié)部3以及第二連結(jié)部4具有比上述第一粗加工板9的厚度t9{參照?qǐng)D5(B)}大的厚度t3、t4(t9＜t3、t4)。
上述第四工序是在將上述第一中間材料17的彎曲部16設(shè)置在擠壓加工用的推壓模和支承模之間的狀態(tài)下，通過加壓冷鍛進(jìn)行，使上述彎曲部16發(fā)生塑性變形。其結(jié)果是形成平板狀的上述連結(jié)部3以及第二連結(jié)部4。這樣，在使彎曲部16發(fā)生塑性變形，成為連結(jié)部3以及第二連結(jié)部4時(shí)，截面圓弧狀的彎曲部16作為平板狀的連結(jié)部3以及第二連結(jié)部4的部分的厚度增大到t3、t4。這樣，使截面圓弧狀的彎曲部16成為平板狀的連結(jié)部3以及第二連結(jié)部4，同時(shí)使其厚度增大的加工使用根據(jù)沖壓的擠壓加工，能容易地進(jìn)行。
另外，在圖示的例中，不僅使設(shè)置在一端側(cè)上的連結(jié)部3、也使設(shè)置在另一端側(cè)上的第二連結(jié)部4的厚度也增大。但是，在使用搖臂時(shí)，特別是施加很大的應(yīng)力是在連結(jié)部3側(cè)，該連結(jié)部3設(shè)置有碰撞閥體的基端部的卡合面6。因此，上述第二連結(jié)部4側(cè)并非一定要增大厚度。若沒有必要增大厚度，則也可以單純地使彎曲部16發(fā)生塑性變形，成為平坦的連結(jié)部。但是，使連結(jié)部3以及第二連結(jié)部4的厚度相同，由于可以減少加工工時(shí)，所以在成本上有利。
在上述第四工序中，若在第一中間材料17上形成比較厚壁的連結(jié)部3以及第二連結(jié)部4，使其成為第二中間材料18，則在下面的第五工序中，對(duì)這些連結(jié)部3以及第二連結(jié)部4進(jìn)行塑性加工或切削加工，進(jìn)一步進(jìn)行需要的磨削加工。即，如圖9所示，在上述連結(jié)部3上形成卡合面6，該卡合面6用于碰撞無圖示的閥體的基端部。另外，在上述第二連結(jié)部4上形成卡合部7，該卡合部7用于碰撞無圖示的間隙調(diào)節(jié)器的前端部。在這樣的第五工序中，通過將上述第二中間材料18的連結(jié)部3設(shè)置在無圖示的鍛造加工機(jī)的推壓模和支承模之間，對(duì)該連結(jié)部3進(jìn)行冷鍛，如圖9(A)、(B)、(D)所示那樣，形成卡合面6，該卡合面6為凹槽狀，其底面凸?fàn)顝澢?。另外，通過將上述第二連結(jié)部4設(shè)置在無圖示的其他的鍛造加工機(jī)的推壓模和支承模之間，對(duì)該第二連結(jié)部4進(jìn)行冷鍛，如圖9(A)、(B)、(C)所示那樣，形成卡合部7，該卡合部7為球狀凹孔。通過這樣的第五工序，而成為第三中間材料19，該第三中間材料19在上述連結(jié)部3以及第二連結(jié)部4上設(shè)置有卡合面6以及卡合部7，上述連結(jié)部3以及第二連結(jié)部4具有比上述第一粗加工板9的厚度要大的厚度。
在這樣所得到的第三中間材料19上，在下面的第六工序中，在一對(duì)側(cè)壁部2的中間部相互整合的位置上，通過沖壓加工或車削加工，分別形成圓孔5，完成作為如圖4、10所示那樣的搖臂1。這兩圓孔5如上所述，用于可自由旋轉(zhuǎn)地支撐無圖示的滾柱，也就是用于支撐無圖示的支撐軸的兩端部。即，在向發(fā)動(dòng)機(jī)組裝的狀態(tài)下，可自由旋轉(zhuǎn)地將滾柱支撐在支撐軸的中間部周圍，同時(shí)使該滾柱的外周面與凸輪的外周面接觸，該支撐軸是將兩端部支撐在上述兩圓孔5上，該凸輪固定在凸輪軸上。另外，作為進(jìn)氣閥或排氣閥的閥體20(參照表示本發(fā)明的實(shí)施方式的圖1-3、11、13-18)的基端面與上述卡合面6碰撞，同時(shí)無圖示的間隙調(diào)節(jié)器的前端面與上述卡合部7碰撞。該間隙調(diào)節(jié)器的前端面為半球狀的凸面，該前端面和上述卡合部7可自由擺動(dòng)位移地卡合。通過這樣的構(gòu)成，上述凸輪軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可自由轉(zhuǎn)換成上述搖臂1的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。另外，在使用上述調(diào)節(jié)器螺絲的構(gòu)造的情況下，在該調(diào)節(jié)器螺絲的前端部上設(shè)置的球狀凸面部分與軸承面碰撞，使以該碰撞部為中心的搖臂可自由擺動(dòng)位移。
另外，在上述搖臂1的連結(jié)部3的單面的寬度方向兩端部，從寬度方向兩側(cè)夾住上述卡合面6的位置上，設(shè)置一對(duì)引導(dǎo)面21。具體地說，上述一對(duì)引導(dǎo)面21分別在從上述各側(cè)壁部2開始連續(xù)的壁部上形成。而且，與上述卡合面6碰撞的上述閥體20的基端部，具體地說，由于上述一對(duì)引導(dǎo)壁部21，而不會(huì)從卡合面6向?qū)挾确较騻?cè)方脫落。另外，在如圖4-10所示的以往技術(shù)的情況下，是使上述一對(duì)引導(dǎo)面21為相互平行的平坦面。
上述那樣的搖臂及其制造方法不僅僅是謀求提高搖臂的強(qiáng)度及鋼性，通過削減工時(shí)以及零件數(shù)，為了謀求成本的降低、精度的提高、設(shè)備的簡(jiǎn)略化，可以低成本實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的搖臂。
但是，存在希望搖臂的寬度根據(jù)與該搖臂卡合的零件，即，滾柱30(參照后述的圖19-20)或間隙調(diào)節(jié)器、還有閥體20的寬度或直徑而變化的情況。即，存在下述情況，因?yàn)闈L柱30、間隙調(diào)節(jié)器、閥體20的寬度或直徑相互各異，為了使這些各零件20以及間隙調(diào)節(jié)器與上述搖臂的卡合狀態(tài)良好，所以希望該搖臂的寬度與上述各零件的寬度或直徑相吻合而進(jìn)行變化。在特開平7-229407號(hào)公報(bào)中，作為考慮了這幾點(diǎn)的構(gòu)造，記載了如圖19-20所示那樣的搖臂1。
在該圖19-20所示的搖臂1的情況下，通過使一對(duì)側(cè)壁部2彎曲，縮小連結(jié)部3的寬度，擴(kuò)大第二連結(jié)部4的寬度，該連結(jié)部3用于碰撞閥體20的基端部，該第二連結(jié)部4用于碰撞間隙調(diào)節(jié)器的前端部。在上述一對(duì)側(cè)壁部2a的中間部，將滾柱30支撐在其間的部分的間隔處于上述連結(jié)部3的部分的間隔和上述第二連結(jié)部4的部分的間隔中間。
在上述以往構(gòu)造的情況下，因?yàn)橐粚?duì)引導(dǎo)面21為相互平行的平坦面，所以在閥體20(參照?qǐng)D1-3)的基端部向上述卡合面6的寬度方向側(cè)方位移，該閥體20的外周面與任意一個(gè)引導(dǎo)面21接觸的情況下，接觸面積增大(相對(duì)于閥體20的軸向的接觸部的長(zhǎng)度變長(zhǎng))，該一對(duì)引導(dǎo)面21設(shè)置在從寬度方向兩側(cè)夾住卡合面6的位置上。其結(jié)果為，作用于上述閥體20的外周面與任意一個(gè)引導(dǎo)面21的接觸部上的摩擦力增大，伴隨著搖臂1的擺動(dòng)的摩擦損失增大。由于象這樣的摩擦損失的增大，對(duì)提高以發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗性能、動(dòng)力性能為中心的各種性能造成了妨礙，所以不是我們所希望的。
另外，如上述圖19-20所示，因?yàn)榭s小了碰撞閥體20的基端部的連結(jié)部3的寬度，所以在使左右一對(duì)側(cè)壁部2的中間部為彎曲的構(gòu)造的情況下，在這些各側(cè)壁部2的彎曲部24上，巨大的牽引應(yīng)力施加到了構(gòu)成搖臂1的金屬板的一部分上。其結(jié)果為，在上述各彎曲部24及其附近的部分上，容易產(chǎn)生龜裂等的損傷，難以確保上述搖臂1的可靠性以及耐久性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于這樣的情況，是一種可以將作用于閥體的外周面與任意一個(gè)引導(dǎo)面的接觸部上的摩擦力抑制到很小的發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的第1特征的搖臂，具有相互隔開間隔設(shè)置的一對(duì)側(cè)壁部、和連結(jié)這兩側(cè)壁部的寬度方向一端緣之間的連結(jié)部。而且，在這兩側(cè)壁部的相互整合的位置上，至少形成一對(duì)圓孔，將該連結(jié)部的單面作為用于碰撞閥體的端面的卡合面，同時(shí)在該卡合面的兩側(cè)設(shè)置一對(duì)引導(dǎo)面，該一對(duì)引導(dǎo)面用于防止該閥體向?qū)挾确较騻?cè)方的錯(cuò)位移動(dòng)。而且，通過使該兩引導(dǎo)面相對(duì)于上述閥體的中心軸、在從上述卡合面分離側(cè)的間隔比該卡合面接近側(cè)的間隔狹窄的狀態(tài)下為不平行，從而將該兩引導(dǎo)面和閥體的摩擦面積抑制成很小。
在根據(jù)本發(fā)明的第1特征的搖臂的情況下，即使是在閥體的基端部向卡合面的寬度方向位移，該基端部的外周面與任意一個(gè)引導(dǎo)面接觸的情況下，也縮小了這兩面之間的接觸部的面積，換句話說就是相對(duì)于閥體的軸向的接觸部的長(zhǎng)度變短。因此，即使是在該閥體與上述搖臂相互擺動(dòng)位移的情況下，也可以將作用于上述兩面之間的接觸部上的摩擦力抑制到很小。即，由于相對(duì)于閥體的軸向的接觸部的長(zhǎng)度較短，所以提高了該接觸部的潤(rùn)滑性，再加上將每一單位面積上的摩擦力抑制到很小，從而可以將作用于上述接觸部上的摩擦阻力的動(dòng)量抑制到很小。其結(jié)果是可以將在上述搖臂和上述閥體的卡合部上產(chǎn)生的阻力抑制到很小，容易謀求發(fā)動(dòng)機(jī)性能的提高。
基于本發(fā)明的第2特征的搖臂，是通過對(duì)金屬板進(jìn)行塑性加工而制造的，具有相互隔開間隔設(shè)置的一對(duì)側(cè)壁部，和連結(jié)這些兩側(cè)壁部的寬度方向一端緣之間的連結(jié)部。這樣，該連結(jié)部的單面作為用于碰撞閥體的端面的卡合面，同時(shí)在該卡合面的兩側(cè)，設(shè)置一對(duì)引導(dǎo)壁部，該一對(duì)引導(dǎo)壁部用于防止該閥體向?qū)挾确较騻?cè)方的位移。這樣，使這些兩引導(dǎo)壁部的外側(cè)面和上述兩側(cè)壁部的外側(cè)面位于相互連續(xù)的單一平面上，同時(shí)通過在上述兩引導(dǎo)壁部的一部分使位于與上述連結(jié)部碰撞的閥體的兩側(cè)的部分的厚度與其他部分的厚度不同，而將在該部分上的上述兩引導(dǎo)壁部之間的間隔與上述閥體的外徑相吻合。
在基于本發(fā)明的第2特征的搖臂的情況下，對(duì)各側(cè)壁部以及各引導(dǎo)壁部及其附近的部分不會(huì)產(chǎn)生牽引應(yīng)力，可以使位于用來碰撞閥體的基端部的連結(jié)部的兩側(cè)的一對(duì)引導(dǎo)壁部之間的間隔根據(jù)上述閥體的基端部的直徑而改變。因此，可使其與該閥體的基端部的卡合狀態(tài)恰當(dāng)，而且可以實(shí)現(xiàn)具有優(yōu)異的可靠性以及耐久性的搖臂。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的第1例，是相當(dāng)于圖4的放大I-I剖面的圖。
圖2是表示同樣的第2例，與圖1相同的圖。
圖3是表示同樣的第3例，與圖1相同的圖。
圖4是以往就被公知的搖臂的立體圖。
圖5是表示通過以往就被公知的搖臂的制造方法的第一工序所得到的第一粗加工板，(A)是俯視圖，(B)是(A)的Vb-Vb剖視圖，(C)是(A)的Vc-Vc剖視圖，(D)是(A)的Vd-Vd剖視圖。
圖6是表示通過同樣的第二工序所得到的第二粗加工板，(A)是俯視圖，(B)是(A)的VIb-VIb剖視圖，(C)是(A)的VIc-VIc剖視圖，(D)是(A)的VId-VId剖視圖。
圖7是表示通過同樣的第三工序所得到的第一中間材料，(A)是俯視圖，(B)是(A)的VIIb-VIIb剖視圖，(C)是(A)的VIIc-VIIc剖視圖，(D)是(A)的VIId-VIId剖視圖。
圖8是表示通過同樣的第四工序所得到的第二中間材料，(A)是俯視圖，(B)是(A)的VIIIb-VIIIb剖視圖，(C)是(A)的VIIIc-VIIIc剖視圖，(D)是(A)的VIIId-VIIId剖視圖。
圖9是表示通過同樣的第五工序所得到的第三中間材料，(A)是俯視圖，(B)是(A)的IXb-IXb剖視圖，(C)是(A)的IXc-IXc剖視圖，(D)是(A)的IXd-IXd剖視圖。
圖10表示經(jīng)過同樣的第六工序而完成的搖臂，(A)是俯視圖，(B)是(A)的Xa-Xa剖視圖，(C)是(A)的Xb-Xb剖視圖，(D)是(A)的Xc-Xc剖視圖。
圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的第1例的仰視圖。
圖12是圖11的XII-XII的剖視圖。
圖13是圖12的放大XIII的向視圖。
圖14表示本發(fā)明的實(shí)施方式的第5例，是與圖13同樣的圖。
圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的第6例的仰視圖。
圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的第7例的仰視圖。
圖17是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的第8例的仰視圖。
圖18是從圖17的右方所觀察到的放大端面圖。
圖19是立體圖，表示改變了連結(jié)部的寬度尺寸的以往構(gòu)造的1例。
圖20是圖19的以往例的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的搖臂與上述以往就被公知的搖臂相同，是通過對(duì)金屬板進(jìn)行塑性加工而制造的，具有相互隔開間隔設(shè)置的一對(duì)側(cè)壁部、和連結(jié)這兩側(cè)壁部的寬度方向一端緣之間的連結(jié)部。而且，在這兩側(cè)壁部的相互整合的位置上，至少形成一對(duì)圓孔，上述連結(jié)部的單面作為用于碰撞閥體的端面的卡合面，同時(shí)在該卡合面的兩側(cè)，設(shè)置一對(duì)引導(dǎo)面，具體地說是引導(dǎo)壁部，該一對(duì)引導(dǎo)面用于防止該閥體向?qū)挾确较騻?cè)方的錯(cuò)位移動(dòng)。
另外，本例的特征在于，在構(gòu)成搖臂1的連結(jié)部3的單面的寬度方向兩端部上，通過對(duì)一對(duì)引導(dǎo)面21的形狀進(jìn)行改進(jìn)，來降低上述搖臂1與閥體20的卡合部的摩擦損失，該一對(duì)引導(dǎo)面21以從寬度方向兩側(cè)夾住卡合面6的狀態(tài)而設(shè)置。因?yàn)閾u臂1的其他部分的構(gòu)成與上述圖4、10所示的以往構(gòu)造的情況相同，所以省略或簡(jiǎn)化了重復(fù)的說明，下面，參照附圖，以本發(fā)明的特征部分為中心，進(jìn)行說明。另外，對(duì)同樣的部件，標(biāo)注同樣的符號(hào)。
圖1表示本發(fā)明的實(shí)施方式的第1例。在本例的搖臂1的情況下，將上述兩引導(dǎo)面21作為傾斜面，隨著從上述卡合面6離開，該傾斜面向相互接近的方向傾斜。這樣的一對(duì)引導(dǎo)面21的(最窄)前端部之間的間隔D21，比上述閥體20的基端部的外徑D20僅稍大(D21＞D20)。因此，該閥體20的基端部外周面或是與上述一對(duì)引導(dǎo)面21的任意一面都不接觸，或是即使在接觸的情況下，也僅僅是與任意一方的引導(dǎo)面21的前端緣部接觸。上述閥體20的基端部外周面不會(huì)與該引導(dǎo)面21的基礎(chǔ)部至中間部(除上述前端緣部以外的部分)接觸。這樣的引導(dǎo)面21由于對(duì)一對(duì)折疊豎立板部22進(jìn)行沖壓加工等，通過使各自的前端側(cè)的間隔向縮小的方向折曲而形成，該一對(duì)折疊豎立板部22是構(gòu)成上述搖臂1的金屬板的一部分，在上述連結(jié)部3的寬度方向兩側(cè)部分上形成。
在上述那樣的本發(fā)明的搖臂的情況下，即使是在上述閥體20的基端部向上述卡合面6的寬度方向(圖1的左右方向)位移，該基端部的外周面和任意一個(gè)引導(dǎo)面21接觸的情況下，這兩面之間的接觸部的面積也狹小，換句話說，縮短了相對(duì)于閥體20的軸向的接觸部的長(zhǎng)度。因此，即使是在該閥體20和上述搖臂1相互擺動(dòng)位移的情況下，也可以將作用于上述兩面之間的接觸部上的摩擦力抑制到很小。即，因?yàn)榕c上述閥體20的軸向相關(guān)的接觸部的長(zhǎng)度短，所以可提高該接觸部的潤(rùn)滑性，將每一單位面積上的摩擦力抑制到很小。而且，可以將作用于上述接觸部上的摩擦阻力的動(dòng)量抑制到很小。即，在以往的構(gòu)造的情況下，因?yàn)榕c上述閥體20的軸向相關(guān)的接觸部的長(zhǎng)度長(zhǎng)，且在使該接觸部擺動(dòng)位移的方向，使上述兩面之間摩擦，所以增大了基于該接觸部的摩擦的動(dòng)量(阻力)。與此相對(duì)，在本例的構(gòu)造的情況下，上述兩面之間的接觸部的與上述閥體20的軸向相關(guān)的長(zhǎng)度極短。因此，可將基于該接觸部的摩擦的動(dòng)量抑制到極小。其結(jié)果是將在上述搖臂1和上述閥體20的卡合部上產(chǎn)生的阻力抑制到很小，可以容易地謀求發(fā)動(dòng)機(jī)性能的提高。
接著，圖2表示本發(fā)明的實(shí)施方式的第2例。相對(duì)于上述第1例是將一對(duì)引導(dǎo)面21的截面形狀作為直線狀，在本例的情況下則是將一對(duì)引導(dǎo)面21的截面形狀作為凸圓弧形。在這樣的本例的情況下，也是一對(duì)引導(dǎo)面21的(最窄)前端部之間的間隔D21比上述閥體20的基端部的外徑D20僅稍大(D21＞D20)。這樣的引導(dǎo)面21也是由于對(duì)一對(duì)折疊豎立板部22進(jìn)行沖壓加工等，通過使各自的前端側(cè)的間隔向縮小的方向折曲而形成，該一對(duì)折疊豎立板部22是構(gòu)成上述搖臂1的金屬板的一部分，在上述連結(jié)部3的寬度方向兩側(cè)部分上形成。
由于其他的構(gòu)造以及作用與上述第一例的情況相同，所以省略其重復(fù)的說明。
接著，圖3表示本發(fā)明的實(shí)施方式第3例。在本例的情況下，一對(duì)引導(dǎo)面21的截面形狀為曲柄形。在這樣的本例的情況下，也是一對(duì)引導(dǎo)面21的(窄)前半部之間的間隔D21比上述閥體20的基端部的外徑D20僅稍大(D21＞D20)。這樣的引導(dǎo)面21也是由于對(duì)一對(duì)折疊豎立板部22的前端部進(jìn)行深沖加工等，通過使各自的前端側(cè)的間隔向縮小的方向折曲而形成，該一對(duì)折疊豎立板部22是構(gòu)成上述搖臂1的金屬板的一部分，在上述連結(jié)部3的寬度方向兩側(cè)部分上形成。
由于其他的構(gòu)造以及作用與上述第1例的情況相同，所以省略其重復(fù)的說明。
在如上所述那樣構(gòu)成，發(fā)揮作用的搖臂中，將該搖臂和閥體的卡合部的摩擦控制到很小，可以謀求安裝有該搖臂的發(fā)動(dòng)機(jī)的高性能化。
圖11-13表示本發(fā)明的實(shí)施方式的第4例。另外，本例的特征在于，在構(gòu)成搖臂1的連結(jié)部3的單面的寬度方向兩端部上，通過對(duì)一對(duì)引導(dǎo)壁部21的形狀進(jìn)行改進(jìn)，來防止過大的牽引應(yīng)力施加在這些各引導(dǎo)壁部21及其附近的部分上，同時(shí)使上述搖臂1和閥體20的卡合狀態(tài)恰當(dāng)，該一對(duì)引導(dǎo)壁部21以從寬度方向兩側(cè)夾住卡合面6的狀態(tài)而設(shè)置，該過大的牽引應(yīng)力會(huì)造成龜裂等的損傷。因?yàn)閾u臂1的其他部分的構(gòu)成與上述圖4、10所示的以往構(gòu)造的情況相同，所以對(duì)重復(fù)的說明進(jìn)行省略或簡(jiǎn)略地說明。
在本例的搖臂1的情況下，在上述各引導(dǎo)壁部21的長(zhǎng)度方向(圖11-12的左右方向)中間部相互對(duì)向的部分上，分別形成突出部25，上述各引導(dǎo)壁部21以從各自一對(duì)側(cè)壁部2開始連續(xù)的狀態(tài)，形成在上述連結(jié)部3的兩側(cè)。這些各突出部25是在彎曲形成作為上述搖臂1的原材料的金屬板，形成上述各引導(dǎo)壁部21之前或之后，通過模鍛該金屬板的厚度而形成的。因此，例如在上述各引導(dǎo)壁部21之中，使從離開上述各突出部25的部分的厚度T25小于上述連結(jié)部3的部分的厚度T3(T25＜T3)。這樣，由于厚度模鍛加工，通過使上述離開部分的厚度匯集在上述各突出部25上，從而形成這些各突出部25。
不管怎樣，這些各突出部25的頂部之間的間隔D25都比應(yīng)與上述連結(jié)部3碰撞的閥體20的基端部的外徑D20僅稍大(D25＞D20)。因此，在安裝到發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)下，若上述閥體20的基端面在上述連結(jié)部3的長(zhǎng)度方向中間部，與上述各突出部25之間的部分碰撞，則相對(duì)于該連結(jié)部3，可以在可自由擺動(dòng)位移、且抑制該連結(jié)部3的寬度方向(圖11的上下方向、圖12的內(nèi)外方向、圖13的左右方向)的位移的狀態(tài)下，使上述閥體20的基端部卡合。
限制上述閥體20的突出結(jié)合部的寬度方向尺寸、形成上述各突出部25的作業(yè)主要可以通過產(chǎn)生殘存壓縮應(yīng)力的厚度模鍛加工來進(jìn)行。眾所周知，殘存壓縮應(yīng)力不僅不會(huì)造成龜裂等的損傷，而且還具有抑制產(chǎn)生龜裂等的損傷的功能。因此，隨著上述各突出部25的加工，可以防止在這些各突出部25或其附近部分上產(chǎn)生龜裂等的損傷。
接著，圖14表示本發(fā)明的實(shí)施方式的第5例。相對(duì)于上述第1例的情況、是遍及各引導(dǎo)壁部21的近似全高而形成突出部25，在本例的情況下，則是對(duì)于各引導(dǎo)壁部21的內(nèi)側(cè)面的高度方向，僅在中間部到前半部(圖14的下半部)上形成突出部25。換句話說，在本例的情況下，在上述各引導(dǎo)壁部21的內(nèi)側(cè)面的高度方向基端部(圖4的上端部)上，沒有形成突出部。即使對(duì)于構(gòu)成這樣的本例的構(gòu)造的突出部25，也是通過不會(huì)產(chǎn)生過大的牽引應(yīng)力的厚度模鍛加工來制造，以謀求與連結(jié)部3的寬度方向相關(guān)的閥體20的位置限制。另外，在本例的情況下，也可以通過彎曲加工來制造上述各突出部25。
由于其他的構(gòu)造以及作用與上述第1例的情況相同，所以省略其重復(fù)的說明。
接著，圖15表示本發(fā)明的實(shí)施方式的第6例。相對(duì)于上述第1例的情況、是僅在各引導(dǎo)壁部21的長(zhǎng)度方向中間部上形成突出部25，在本例的情況下，是遍及中間部到搖臂1的端部形成突出部25。即使對(duì)于構(gòu)成這樣的本例的構(gòu)造的突出部25，也是通過不會(huì)產(chǎn)生過大的牽引應(yīng)力的厚度模鍛加工來制造，以謀求與連結(jié)部3的寬度方向相關(guān)的閥體20的位置限制。
由于其他的構(gòu)造以及作用與上述的第1例的情況相同，所以省略其重復(fù)的說明。
接著，圖16表示本發(fā)明的實(shí)施方式的第7例。上述的第4-6例都是通過在各引導(dǎo)壁部21的一部分的內(nèi)側(cè)面上形成突出部25，使這些各引導(dǎo)壁部21的內(nèi)側(cè)面之間的間隔，在夾住閥體20的基端部的部分狹窄。與此相對(duì)，在本例的情況下，是通過在各引導(dǎo)壁部21的一部分上，夾住閥體20的基端部的部分上形成凹部26，使上述各引導(dǎo)壁部21的內(nèi)側(cè)面之間的間隔在夾住閥體20的基端部的部分增大。
即使對(duì)于構(gòu)成這樣的本例的構(gòu)造的凹部26，也是通過不會(huì)產(chǎn)生過大的牽引應(yīng)力的厚度模鍛加工來制造。本例的構(gòu)造適用于與連結(jié)部3碰撞的閥體20的基端部的外徑大的構(gòu)造，以謀求相對(duì)于該連結(jié)部3的寬度方向的閥體20的位置限制。另外，本例的構(gòu)造也可以通過用切削等的機(jī)械加工而形成，來制造上述各凹部26。
接著，圖17-18表示本發(fā)明的實(shí)施方式的第8例。相對(duì)于上述第7例的情況、是僅在各引導(dǎo)壁部21的長(zhǎng)度方向中間部形成凹部26，在本例的情況下，則是遍及中間部至搖臂1的端部，形成凹部26。即使對(duì)于構(gòu)成這樣的本例的構(gòu)造的凹部26，也是通過不會(huì)產(chǎn)生過大的牽引應(yīng)力的厚度模鍛加工來制造，以謀求與連結(jié)部3的寬度方向相關(guān)的閥體20的位置限制。
由于其他的構(gòu)造以及作用與上述第7例的情況相同，所以省略其重復(fù)的說明。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性在如上所述那樣構(gòu)成、發(fā)揮作用的搖臂中，是通過對(duì)金屬板進(jìn)行沖壓加工等的塑性加工以及沖裁加工，能夠以低成本制造的構(gòu)造使其與閥體的基端部的卡合狀態(tài)良好，而且可以實(shí)現(xiàn)具有優(yōu)異的可靠性以及耐久性的搖臂。
權(quán)利要求
1.一種搖臂，具有相互隔開間隔設(shè)置的一對(duì)側(cè)壁部、和連結(jié)該兩側(cè)壁部的寬度方向一端緣之間的連結(jié)部，將該連結(jié)部的單面作為用于碰撞閥體的端面的卡合面，同時(shí)在該卡合面的兩側(cè)設(shè)置一對(duì)引導(dǎo)面，該一對(duì)引導(dǎo)面用于防止該閥體向?qū)挾确较騻?cè)方的錯(cuò)位移動(dòng)，其特征在于，通過使該兩引導(dǎo)面相對(duì)于上述閥體的中心軸、在從上述卡合面分離側(cè)的間隔比該卡合面接近側(cè)的間隔狹窄的狀態(tài)下為不平行，從而將該兩引導(dǎo)面和閥體的摩擦面積抑制成很小。
2.如權(quán)利要求1所述的搖臂，其特征在于，上述引導(dǎo)面隨著從上述卡合面的分離，在接近方向成為傾斜面。
3.如權(quán)利要求1所述的搖臂，其特征在于，上述引導(dǎo)面做成截面凸圓弧狀。
4.如權(quán)利要求1所述的搖臂，其特征在于，上述引導(dǎo)面做成截面曲柄狀。
5.一種搖臂，是通過對(duì)金屬板進(jìn)行塑性加工而制造的，具有相互隔開間隔設(shè)置的一對(duì)側(cè)壁部、和連結(jié)這兩側(cè)壁部的寬度方向一端緣之間的連結(jié)部，該連結(jié)部的單面作為用于碰撞閥體的端面的卡合面，同時(shí)在該卡合面的兩側(cè)，設(shè)置一對(duì)引導(dǎo)壁部，該一對(duì)引導(dǎo)壁部用于防止該閥體向?qū)挾确较騻?cè)方的錯(cuò)位移動(dòng)，其特征在于，使這兩引導(dǎo)壁部的外側(cè)面和上述兩側(cè)壁部的外側(cè)面位于相互連續(xù)的單一平面上，同時(shí)通過在上述兩引導(dǎo)壁部的一部分使位于與上述連結(jié)部碰撞的閥體的兩側(cè)的部分的厚度與其他部分的厚度不同，而使在該部分的上述兩引導(dǎo)壁部之間的間隔與上述閥體的外徑相吻合。
6.如權(quán)利要求5所述的搖臂，其特征在于，厚度的變化是通過模鍛金屬板的厚度而形成的相互對(duì)向的突出部而設(shè)置的。
7.如權(quán)利要求6所述的搖臂，其特征在于，上述突出部相對(duì)于引導(dǎo)壁部的內(nèi)側(cè)面的高度方向、僅在中間部至前半部上形成。
8.如權(quán)利要求6所述的搖臂，其特征在于，上述突出部相對(duì)于引導(dǎo)壁部的內(nèi)側(cè)面的長(zhǎng)度方向、遍及中間部至搖臂端部而形成。
9.如權(quán)利要求5所述的搖臂，其特征在于，厚度的變化是通過模鍛金屬板的厚度而產(chǎn)生的凹部而設(shè)置的。
10.如權(quán)利要求6所述的搖臂，其特征在于，上述凹部相對(duì)于引導(dǎo)壁部的內(nèi)側(cè)面的長(zhǎng)度方向、遍及中間部至搖臂端部而形成。
全文摘要
使設(shè)置在搖臂(1)的卡合面(6)的兩側(cè)的各引導(dǎo)面(21)，向越向前端越相互接近的方向傾斜。即使是在上述閥體(20)在上述卡合面(6)的寬度方向位移的情況下，也只是該閥體(20)的基端部外周面與任意一個(gè)引導(dǎo)面(21)的前端緣接觸。因此，通過提高接觸部的潤(rùn)滑性和降低摩擦動(dòng)量，可抑制作用于該引導(dǎo)面(21)和閥體(20)的基端部外周面之間的摩擦阻力，容易使發(fā)動(dòng)機(jī)高性能化。
文檔編號(hào)F01L1/18GK1564905SQ0281973
公開日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2002年10月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月5日
發(fā)明者竹尾則之, 后藤和重, 角川聰 申請(qǐng)人:日本精工株式會(huì)社