板金制成的摇臂及其制造方法技术

一种板金制成的摇臂，通过对一块金属坯料进行冲压成形，形成有给定外形及透孔的粗加工薄钢板，通过对该粗加工薄钢板实施基于压力加工的弯曲加工，形成彼此基本平行的一对侧壁和用于连接该两侧壁宽度方向的一端缘的连接部，同时，在该两侧壁的彼此匹配的位置上，至少形成一对圆孔，通过使上述连接部的中间部沿厚度方向产生变形，在该连接部的单面上形成比该连接部的其他部分凹进状态的配合部，在该连接部的另一面上，随着该配合部的形成而形成以堤坝状突出的断面形状为梯形的鼓出部，使对应于该梯形上边的该鼓出部中央部的宽度方向两端缘与该配合部的宽度方向的两端缘相比，处于宽度方向的内侧。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及组装到发动机的气门机构上的通过用金属板进行压力加工制造的板金制成的摇臂的改进，这种摇臂是为了将凸轮轴的旋转转换成阀体(进气阀及排气阀)往复运动的摇臂中的一种。
技术介绍
往复式发动机(往复活塞式发动机)中，除了一部分二冲程发动机外，还设置有与曲轴的旋转同步开闭的进气阀与排气阀。在这样的往复式发动机中，通过摇臂，将与上述曲轴的旋转同步(在四冲程发动机的情况下，以1/2的旋转速度)旋转的凸轮轴的运动传递给上述进气阀与排气阀，使该进气阀与排气阀分别沿轴向往复运动。以往，组装到这种发动机的气门机构中的摇臂为铸造产品(铸铁产品或铝模铸产品)，这已经是普通技术。但是，铸造产品重量大(铸铁产品的情况下)或者为了保证充分的强度，其容积也大(铝模铸产品的情况下)。另外，一般来说，为了用失蜡造型铸造法进行制造，抬高费用是不可避免的事情。因此，近年来，考虑了用钢板等金属板进行压力加工，制造上述摇臂的技术，并且已经实施了一部分。长期以来，考虑这种技术的板金制成的摇臂制造方法，已经记载在例如日本特开平3-172506号公报中。该公报记载的制造方法，利用压力加工，通过由一块金属板以压力加工为主体的一体成形，制造出板金制成的摇臂。由此得到的板金制成的摇臂在整个面上有基本均匀的厚度。与此相对，长期以来，将分别用金属板经过压力加工形成的两个或三个部件利用焊接结合固定的摇臂，也是公知的。以往公知的结构中，各部件的板厚总体来说是相同的，但是，在这样将多个部件组合而成的板金制成的摇臂的情况下，包括枢轴部及阀配合部在内的连接部的厚度大于各侧壁的厚度。上述这样的以往技术中，日本特开平3-172506号公报记载的由一块金属板将板金制成的摇臂一体制造的技术的情况下，由于所制造的板金制成的摇臂的厚度沿着整个面基本均匀，因此，在使用时，受到大的力作用的阀配合部附近部分与其他部分相比，在强度上是不利的，有刚性也变低的情况。为了确保上述阀配合部附近部分有充分的强度及刚性，如果让为了制造板金制成的摇臂的金属板厚度变大，其他部分的厚度就会变成本来所必要的厚度以上，不仅不能实现板金制成的摇臂的小型、轻量化，而且，这也是材料费用高的原因。与此相对，将分另用金属板经过压力加工形成的两个或三个部件利用焊接结合固定的板金制成的摇臂的情况下，包含阀配合部在内的连接部的厚度可以大于侧壁等其他部分的厚度，但是，所带来的负面影响是，将多个部件分别制造后，必须再将各个部件彼此组装、通过焊接接合。为此，需要增加加工工序，而且，也需要部件管理的程序。另外，为了在组装各部件时进行定位等，需要复杂且精密的设备，这与需要增加加工工序及部件管理的程序一起，就使得成本的抬高成为不可避免的事实。而且，所得到的板金制成的摇臂的质量(精度)比一体结构变劣的情况发生的几率更大。作为解决上述问题的技术，如图1～图7所示，日本特愿平11-63515号记载了板金制成的摇臂及其方法相关的专利技术。该在先专利技术的板金制成的摇臂1如图1所示，具有相互平行的一对侧壁2、将该两个侧壁2宽度方向的一端缘彼此连接在一起的连接部3及第二连接部4。另外，在该两个侧壁2长度方向的中间部分，相互同心地形成有一对圆孔5，用于可自由旋转地支持与凸轮配合的转子的支持轴的两端部，自由地支持在这两个圆孔5中。上述连接部3及第二连接部4中的连接部3的单面上形成有用于与阀体的基端部靠接的配合部6，第二连接部4上形成有用于与冲击调节器(ラツシュアジャスタ)的尖端部靠接的第二配合部7。上述配合部6与第二配合部7中的配合部6，在上述连接部3的宽度方向中间部的单面上，通过使该连接部3的宽度方向中间部沿厚度方向产生塑性变形，形成比该连接部3的其他部分凹下的凹槽状。因此，随着上述配合部6的形成，该连接部3的另一面上，形成以堤坝状突出的断面形状为梯形的鼓出部8，与之相对，通过使上述第二连接部4的中央部沿厚度方向产生塑性变形，上述第二配合部7以球状凹面形成。在制造上述板金制成的摇臂1的情况下，首先，在第一工序中，制造出图2所示的第一粗加工薄钢板9。换句话说，在第一工序中，将具有例如3～4mm程度的厚度碳素钢板等有充分刚性的金属板(平板或卷材)供给图中未示的压力机装置的冲裁模与支撑模之间，在两个模彼此之间冲压形成上述第一粗加工薄钢板9。该第一粗加工薄钢板9如图2(A)所示，为将角变圆的菱形切掉了长度方向一端部{图2(A)的右端部}的形状，具有t9的厚度{图2(B)}。以该第一粗加工薄钢板9宽度方向{图2(A)的上下方向}中央部的图2(A)记载的两根点划线α稍内侧部分(靠近宽度方向中央的部分)的宽W10的部分，作为在上述第一粗加工薄钢板9长度方向{图2(A)的左右方向}连接的基部10。并且，在该基部10宽度方向的两侧分别设置有大致成三角形的一对翼状部11。接着，在第二工序中，在上述第一粗加工薄钢板9的中央部，形成如图3(A)所示的透孔12，成为第二粗加工薄钢板13。该透孔12的形状大致为鼓形，在宽度方向两侧缘的长度方向中央部，形成有彼此朝接近方向突出的分别为部分圆弧状的一对舌状部14。这两个舌状部14分别是为了形成圆孔5(参照图1、图7)而设置的，圆孔5用于支持可自由旋转地支撑后述转子用的支持轴的两端部。另外，在上述透孔12的四角部分上，分别形成大致为半圆形的切槽部15。各个切槽部15是为了在后述的第三工序中将上述基部10以断面圆弧状弯曲、形成弯曲部16(参照图4)，易于进行弯曲作业而形成的。第二粗加工薄钢板13，是通过将上述第一粗加工薄钢板9供给组装到图中未示的压力加工装置中的压力机装置的冲裁模与支撑模之间，并在这两个模彼此之间冲出上述透孔12而形成的。此外，上述第一粗加工薄钢板9与第二粗加工薄钢板13的基部10的宽度W10是后述第三工序中形成的一对侧壁2的外侧面彼此的间隔，大于第一中间坯料17的宽度W17(参照图4)(W10＞W17)。于是，随着基部10的宽度W10大于第一中间坯料17的宽度W17，上述一对舌状部14彼此的间隔D14也变大。这样，如果上述一对舌状部14彼此的间隔D14变大，就能够确保为冲出上述透孔12的冲裁模的寿命，换句话说，透孔的中央部变窄时，对该透孔进行冲压加工用的冲裁模上所作用的负担会变大，缩短该冲裁模的寿命。与此相对，如果上述透孔12中央部的宽度即上述一对舌状部14彼此的间隔D14变大时，就能减轻为形成上述透孔12的冲裁模的负担，确保该冲裁模的耐久性，降低成本。另外，形成上述第二粗加工薄钢板13的顺序也可以是，首先实施上述第二工序中所进行的透孔12的冲压成形，接着，实施上述第一工序中所进行的基部10及翼状部11的冲压成形。进一步，也可以进行冲裁模及支撑模的加工，如果压力机装置的容量充分，也可以由作为坯料的金属板直接形成图3所示的第二粗加工薄钢板13。不论在哪一种情况下加工成图3所示形状的上述第二粗加工薄钢板13，都在第三工序中，接着变成图4所示的第一中间坯料17。在该第三工序中，将上述第二粗加工薄钢板13供给组装到图中未示的压力机装置中的压模与支撑模之间，进行强力挤压，在上述第二粗加工薄钢板13的基部10及翼状部11进行弯曲加工。然后，使上述第二粗加工薄钢板13成为宽度方向上的左右一对侧壁2和将该两侧壁2的宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种板金制成的摇臂，通过对一块金属坯料进行冲压成形，形成有给定外形及透孔的粗加工薄钢板，通过对该粗加工薄钢板实施基于压力加工的弯曲加工，形成彼此基本平行的一对侧壁和用于连接该两侧壁宽度方向的一端缘的连接部，同时，在该两侧壁的彼此匹配的位置上，至少形成一对圆孔，通过使所述连接部的中间部沿厚度方向产生变形，在该连接部的单面上形成比该连接部的其他部分凹进状态的配合部，在该连接部的另一面上，随着该配合部的形成而形成以堤坝状突出的断面形状为梯形的鼓出部，使对应于该梯形上边的该鼓出部中央部的宽度方向两端缘与该配合部的宽度方向的两端缘相比，处于宽度方向的内侧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：角川聪，竹尾则之，斋藤芳博，岛田志信，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，东邦工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]