本發(fā)明涉及一種搖臂及其制造方法。

背景技術(shù)：

專利文獻(xiàn)1所公開的搖臂被設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)上，并且被配置在凸輪和氣門之間。搖臂在其一端部處具有與氣門的桿端部抵接的氣門抵接部(第一端部)，并在其另一端部處具有與間隙調(diào)節(jié)器的上端部抵接的被支承部(第二端部)，并在其中間部處，以能夠旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置有與凸輪接觸的滾輪。當(dāng)通過凸輪的旋轉(zhuǎn)而使?jié)L輪被按壓時，搖臂以間隙調(diào)節(jié)器的上端部大致作為支點而進(jìn)行擺動，隨之氣門抵接部按壓氣門，從而實施氣門的開閉。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2012-122372號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

然而，就適應(yīng)于發(fā)動機(jī)的高輸出化等而使氣門機(jī)構(gòu)平穩(wěn)地進(jìn)行動作而言，要求實現(xiàn)搖臂的小型輕量化從而減小慣性質(zhì)量，進(jìn)而實現(xiàn)響應(yīng)速度的提高。另一方面，如果作用于搖臂上的輸入負(fù)荷增大，則還需要將搖臂的強(qiáng)度和剛性維持在某種較高的程度。于是，盡管例如通過將整個搖臂的板厚形成為薄壁從而實現(xiàn)了慣性質(zhì)量的降低，但是反而會引起導(dǎo)致?lián)u臂的強(qiáng)度降低從而無法確保耐用性的情況。

本發(fā)明是鑒于上述的情況而完成的，其目的在于，提供一種能夠在實現(xiàn)慣性質(zhì)量的降低的同時確保耐用性的搖臂及其制造方法。

用于解決課題的方法

本發(fā)明為一種搖臂，其設(shè)置在凸輪和氣門之間，并且根據(jù)所述凸輪的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行擺動，所述搖臂具有按壓所述氣門的氣門抵接部，所述搖臂的特征在于，所述氣門抵接部由承接壁和一對側(cè)壁構(gòu)成，所述承接壁以按壓狀態(tài)與所述氣門的桿端部的端面抵接，所述一對側(cè)壁以對置的方式從所述承接壁的兩側(cè)端部突出，并且沿著所述氣門的桿端部的側(cè)周面而靠近配置，所述一對側(cè)壁的至少突出頂端部成為與相鄰的部分相比壁厚較薄的薄壁部。

發(fā)明效果

由于氣門抵接部的側(cè)壁的至少突出頂端部成為與相鄰的部分相比而壁厚較薄的薄壁部，因而能夠與該變薄的量對應(yīng)地減少慣性質(zhì)量。此外，由于側(cè)壁沿著氣門的桿端部的側(cè)周面而靠近配置，從而從氣門側(cè)受到的載荷僅作用于承接壁上，因此氣門抵接部的側(cè)壁不需要很高的強(qiáng)度，而能夠使整個搖臂確保預(yù)定的耐用性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實施例所涉及的搖臂的臂主體的主視圖。

圖2為同一個臂主體的側(cè)視圖。

圖3為同一個臂主體的側(cè)視剖視圖。

圖4為同一個臂主體的示意展開圖。

圖5為設(shè)置在氣門裝置上的搖臂的側(cè)視剖視圖。

具體實施方式

本發(fā)明的優(yōu)選的方式為如下。

在所述一對側(cè)壁的外表面上，且在與所述薄壁部對應(yīng)的位置處設(shè)置有凹處，所述一對側(cè)壁的內(nèi)表面沿著所述搖臂的擺動方向而被配置。由于與薄壁部對應(yīng)的凹處被設(shè)置在側(cè)壁的外表面上，且側(cè)壁的內(nèi)表面沿著搖臂的擺動方向而被配置，因此能夠避免側(cè)壁的內(nèi)表面與氣門的桿端部的不必要的抵接，進(jìn)而能夠平穩(wěn)地實施氣門的開啟和關(guān)閉。

所述薄壁部具有以與所述相鄰的部分相比而壁厚變薄的量向所述側(cè)壁的外周側(cè)擴(kuò)展的擴(kuò)展部。側(cè)壁能夠通過擴(kuò)展部而確保足以防止搖臂的脫落的預(yù)定面積和突出長度。

以能夠旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置有與所述凸輪接觸的滾輪，并且在所述承接壁上設(shè)置有厚壁的肋，所述肋劃分了所述滾輪的收納空間而以架設(shè)在所述一對側(cè)壁之間的方式延伸。由此，由于承接壁的斷面系數(shù)通過肋而增大，因此相對于從氣門作用的載荷而能夠有效地抑制承接壁的變形。

通過板材的沖壓加工而在所述承接壁的壁面上形成有凹部，并且所述肋通過所述沖壓加工而與所述凹部相鄰地形成?；谏鲜鰞?nèi)容，即使存在有在承接壁上設(shè)置肋的情況，也能夠通過凹部而抑制慣性質(zhì)量的增加。此外，通過使因向氣門進(jìn)行按壓而引起的應(yīng)力向肋側(cè)傳遞，從而能夠補(bǔ)償凹部的強(qiáng)度低下。

此外，在上述結(jié)構(gòu)的搖臂的制造方法中，在將平面狀的板材沖裁成所述搖臂的大致展開形狀之后，對與所述側(cè)壁的至少突出頂端部對應(yīng)的部分進(jìn)行沖壓而形成薄壁，接下來，通過以所述承接壁和所述側(cè)壁的連結(jié)位置為邊界而進(jìn)行彎曲從而立體地構(gòu)造出搖臂。只要對平板狀的板材進(jìn)行沖壓而形成側(cè)壁的薄壁部分，之后進(jìn)行彎曲而立體地構(gòu)成即可，因此能夠在制造上無困難地容易地制造搖臂。

<實施例>

根據(jù)附圖而對本發(fā)明的實施例進(jìn)行說明。本實施例所涉及的搖臂10被設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的氣門裝置上。如圖5所示，氣門裝置除了搖臂10之外，還包括間隙調(diào)節(jié)器60、凸輪70、氣門80和氣缸蓋90。

如圖5所示，氣缸蓋90上設(shè)置有通氣通道91(進(jìn)氣口或排氣口)。在氣缸蓋90的上表面上開口設(shè)置有與通氣通道91連通的桿孔92。氣門80的桿81(軸部)可滑動地插入桿孔92中。桿81的上端部(以下，稱為桿端部81a)以向氣缸蓋90的上表面的上方突出的方式被配置，并且被構(gòu)成為通過大致圓筒狀的蓋82而被覆蓋的部分。氣門80始終通過氣門彈簧85而向氣門關(guān)閉方向(上方)被施力。而且，搖臂10的長度方向上的一端部(后述的氣門抵接部15)被支承在氣門80的桿端部81a上。

在氣缸蓋90的上表面上，與桿孔92隔開間隔地開口設(shè)置有安裝凹部93。作為對搖臂10進(jìn)行支承的支承部件的間隙調(diào)節(jié)器60被嵌合安裝在安裝凹部93中。此外，在氣缸蓋90的內(nèi)部設(shè)置有供油路徑94，供油路徑94與安裝凹部93連通。

間隙調(diào)節(jié)器60具有：筒狀的主體61；柱塞62，其能夠在主體61內(nèi)沿上下方向(軸向)移動。當(dāng)主體61插入到安裝凹部93中時，柱塞62的上端部以向氣缸蓋90的上表面的上方突出的方式被配置，并且搖臂10的長度方向上的另一端部(后述的支承抵接部17)被支承在被設(shè)置于柱塞62的上端部上的半球凸面狀的支承部63上。所涉及的間隙調(diào)節(jié)器60通過基于從供油路徑94供給的工作油的油壓而使柱塞62相對于主體61進(jìn)行上下往復(fù)移動，從而對搖臂10和氣門80之間的間隙進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。此外，被設(shè)置在凸輪軸71上的凸輪70被配置在氣缸蓋90的上表面的上方。凸輪70與被設(shè)置在搖臂10上的滾輪11接觸。

搖臂10以經(jīng)由滾輪11而從凸輪70側(cè)被按壓的狀態(tài)跨間隙調(diào)節(jié)器60的支承部63和氣門80的桿端部81a而被配置。該搖臂10由滾輪11和能夠收納滾輪11的臂主體12構(gòu)成。

如后文敘述，臂主體12通過對圖4所示的金屬制的板材40進(jìn)行彎曲加工等而被形成，如圖1～圖3所示，通過一對側(cè)壁13、氣門抵接部15以及支承抵接部17而構(gòu)成，其中，所述一對側(cè)壁13大致沿著上下方向并彼此對置地被配置，所述氣門抵接部15在長度方向上的一個端部處由兩個側(cè)壁13a和被架設(shè)在兩個側(cè)壁13a的上端部之間的承接壁14構(gòu)成，所述支承抵接部17在長度方向上的另一端部處由兩個側(cè)壁13b和被架設(shè)在兩個側(cè)壁13b的上端部之間的半球凹面狀的滑動壁16構(gòu)成。間隙調(diào)節(jié)器60的支承部63被嵌合在滑動壁16內(nèi)，在搖臂10擺動時，滑動壁16的內(nèi)周面以能夠滑動的方式被支承在間隙調(diào)節(jié)器60的支承部63上(參照圖5)。

在臂主體12的中間部，且在氣門抵接部15和支承抵接部17之間，開口設(shè)置有滾輪11的收納空間18。如圖2和3所示，兩個側(cè)壁13中的、被配置在收納空間18的兩側(cè)的部分(以下，稱為滾輪支承側(cè)壁13c)被設(shè)為，在從側(cè)面觀察時突出成山形的形態(tài)，并且具有經(jīng)由收納空間18而由同軸貫穿的軸承孔19。支承軸20貫穿地被安裝在兩個側(cè)壁13的軸承孔19中，并且滾輪11可旋轉(zhuǎn)地被支承在支承軸20的外周上(參照圖5)。

此外，如圖1所示，氣門抵接部15在主視觀察時呈門形，并且如前文所述，由大致沿寬度方向(圖示左右方向)的承接壁14和以彼此對置且大致平行的方式從承接壁14的寬度方向上的兩端部(以下，稱為兩側(cè)端部14a)突出的一對側(cè)壁13a構(gòu)成。由承接壁14和兩個側(cè)壁13a劃分出的內(nèi)側(cè)空間被設(shè)為，供氣門80的桿端部81a插入的安裝空間21(參照圖5)。

氣門抵接部15的承接壁14以按壓狀態(tài)與氣門80的桿端部81a的上端面抵接，從而抵抗氣門彈簧85的作用力而向氣門80施加按壓力。因此，當(dāng)來自凸輪70側(cè)的按壓力克服了氣門彈簧85的作用力時，氣門80向下方位移而被開閥，當(dāng)氣門彈簧85的作用力超過來自凸輪70側(cè)的按壓力時，氣門80向上方位移而被閉閥。在氣門80開閉時，承接壁14和桿端部81a的抵接狀態(tài)通過間隙調(diào)節(jié)器60而始終被維持。

此外，氣門抵接部15的兩個側(cè)壁13a沿著氣門80的桿端部81a的側(cè)周面以能夠抵接的方式靠近配置，并且主要起到限制搖臂10從氣門80的桿端部81a脫落的作用。兩個側(cè)壁13a的內(nèi)表面沿著作為搖臂10的擺動方向的上下方向而被配置。

氣門抵接部15的兩個側(cè)壁13a上，通過對平板狀的板材40的外表面進(jìn)行敲打，從而如圖1所示，形成有薄壁部23，薄壁部23被設(shè)為壁厚t2小于相鄰的部分(與滾輪支承側(cè)壁13c和承接壁14的連接部分)的壁厚t1。兩個側(cè)壁13a的外表面上且與薄壁部23對應(yīng)的位置處形成有凹處24。該凹處24相對于側(cè)壁13的相鄰部分而實際上不存在階梯式的部分而以曲面狀連續(xù)。而且，在本實施例的情況下，薄壁部23遍及氣門抵接部15的兩個側(cè)壁13a中的、除了與滾輪支承側(cè)壁13c的連接部分和與承接壁14的連接部分之外的部分(圖4中的虛線a的內(nèi)側(cè)的部分)的大致整個區(qū)域而被設(shè)置。優(yōu)選為，薄壁部23廣泛地被形成在氣門抵接部15的兩個側(cè)壁13a中的、至少包括突出頂端部(如圖示的下端部)的部分處。而且，通過對薄壁部23進(jìn)行沖壓成型時板材40的厚度發(fā)生變化而被延展，從而氣門抵接部15的兩個側(cè)壁13a能夠確保足以防止搖臂10從氣門80的桿端部81a脫落的預(yù)定的面積及突出長度。具體而言，薄壁部23具有以通過沖壓成型而成為薄壁的量向外周側(cè)被擴(kuò)展的擴(kuò)展部28。擴(kuò)展部28被設(shè)為，在側(cè)壁13a的角部外周處呈圓弧狀地被擴(kuò)展的形態(tài)，并且該擴(kuò)展部28為在剛剛對板材40進(jìn)行沖裁之后且凹處24形成前的大致展開形狀(參照圖4)中所不存在的部分。

此外，如圖3所示，在氣門抵接部15的承接壁14的外表面上，通過同樣地對板材40的外表面進(jìn)行敲打，從而形成有彎曲凹狀的凹部25。凹部25遍及承接壁14中的、除了對滾輪11的收納空間18進(jìn)行劃分的邊緣部(以下，稱為承接壁14的邊緣部27)的表面和兩側(cè)端部14a側(cè)的表面之外的部分的大致整個區(qū)域而被設(shè)置。在承接壁14的邊緣部27的表面上，通過在對凹部25進(jìn)行沖壓成型時板材40被實施壁厚改變而偏斜，從而形成以架設(shè)在兩個側(cè)壁13的上端之間的方式呈在寬度方向上梁狀地延伸的形態(tài)的肋26。因此，肋26向上方的突出量與凹部25向下方的凹進(jìn)量大致相等。在本實施例的情況下，肋26的兩端處于實際上與兩個側(cè)壁13的上端連結(jié)的狀態(tài)。此外，如圖3所示，承接壁14在側(cè)視截面觀察時，成為如下的形態(tài)，即，具有凹部25且截面呈凸曲面狀的肋26從曲面狀地連續(xù)的帶板部分的邊緣部27立起。

以上為本實施例所涉及的搖臂10的結(jié)構(gòu)，接下來，對搖臂10的制造方法進(jìn)行說明。

如圖4所示，將平板狀的金屬制的板材40沖裁成與搖臂10的臂主體12的展開形狀大致對應(yīng)的形狀(以下，稱為大致展開形狀)。在此階段，還未貫穿設(shè)置軸承孔19，而在中央部形成有與收納空間18對應(yīng)的空間41。

接下來，利用沖壓機(jī)對大致展開形狀的板材40的兩端角部(虛線a的內(nèi)側(cè)的部分)進(jìn)行加壓，從而形成薄壁部23的凹處24。此外，在形成凹處24的前后，通過使大致展開形狀的板材40的兩側(cè)突出部分43以向夾持空間41的方式進(jìn)行加壓變形，從而形成滾輪支承側(cè)壁13c。此外，在適當(dāng)?shù)臅r機(jī)，使大致展開形狀的板材40的長度方向上的另一端部進(jìn)行膨脹變形，從而形成滑動壁16。

隨后，通過沿著從兩個側(cè)壁13和滑動壁16的連接部分以及兩個側(cè)壁13和承接壁14的連接部分穿過的彼此平行的一對折線b，而立體地構(gòu)造出大致展開形狀的板材40，從而形成截面呈門形的氣門抵接部15和支承抵接部17。

此外，在于收納空間18側(cè)對承接壁14的邊緣部27進(jìn)行了限制的狀態(tài)下，利用沖壓機(jī)而對承接壁14的表面進(jìn)行加壓，從而形成凹部25和肋26。而且，在滾輪支承側(cè)壁13c上實施開孔加工，從而形成軸承孔19。因此，能夠相對容易地制造出具有薄壁部23、凹部25和肋26的臂主體12。

根據(jù)上述方式而被制造的搖臂10，通過氣門抵接部15的兩個側(cè)壁13a的薄壁部23從而使慣性質(zhì)量被抑制得較小。由此，例如，通過使薄壁部23的壁厚減小40％，從而能夠獲得慣性質(zhì)量減低率為12.5％的有意義的數(shù)值。

此外，即使在兩個側(cè)壁13上形成有薄壁部23的情況下，只要兩個側(cè)壁13其本身僅確保足以防止搖臂10的脫落的強(qiáng)度即刻，而不需要像直接接受來自氣門80側(cè)的反作用力的承接壁14那樣程度的強(qiáng)度，因此在搖臂10的功能上不存在特別導(dǎo)致故障的情況。在本實施例的情況下，兩個側(cè)壁13通過擴(kuò)展部28而能夠確保足以防止搖臂10的脫落的預(yù)定面積及突出長度。

此外，在本實施例的情況下，由于在承接壁14的邊緣部27上形成有肋26，因此能夠確保承接壁14的邊緣部27的斷面系數(shù)較大，從而能夠提高承接壁14的強(qiáng)度和剛度。在這種情況下，即使在承接壁14上與肋26一同形成有凹部25，也能夠抑制慣性質(zhì)量的增加。此外，通過使因與閥門80的抵接而引起的應(yīng)力向肋26側(cè)被傳遞，因此作為承接壁14整體而能夠?qū)崿F(xiàn)減小應(yīng)力。例如，通過利用肋26而使斷面系數(shù)上升17％，從而在結(jié)構(gòu)分析上，能夠?qū)崿F(xiàn)使剛度提高20％、使疲勞強(qiáng)度提高12％。

因此，根據(jù)本實施例，提供能夠?qū)崿F(xiàn)慣性質(zhì)量的降低的同時確保耐用性的搖臂10。

<其它的實施例>

本發(fā)明并不限定于上文所述及通過附圖而進(jìn)行了說明的實施例，例如以下的方式也被包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。

(1)也可以通過利用沖壓機(jī)而對氣門抵接部的兩個側(cè)壁的內(nèi)表面進(jìn)行加壓，從而形成薄壁部。此外，根據(jù)情況，也可以通過利用沖壓機(jī)而對氣門抵接部的兩個側(cè)壁的內(nèi)外兩個表面進(jìn)行加壓，從而形成薄壁部。

(2)也可以通過利用沖壓機(jī)而對氣門抵接部的承接壁的內(nèi)表面進(jìn)行加壓，從而形成凹部和肋。此外，根據(jù)情況，也可以通過利用沖壓機(jī)而對氣門抵接部的承接壁的內(nèi)外兩個表面進(jìn)行加壓，從而形成凹部和肋。

(3)只要有助于慣性質(zhì)量的降低，則也可以采用僅將氣門抵接部的兩個側(cè)壁的突出頂端部設(shè)為薄壁的結(jié)構(gòu)。

(4)形成凹部和肋的時機(jī)可以在彎曲加工臂主體之前。

(5)搖臂也可以是由不需要彎曲加工的鑄件構(gòu)成的部件。

符號說明

10…搖臂；

11…滾輪；

12…臂主體；

13…側(cè)壁；

13a…(氣門抵接部的)側(cè)壁；

14…承接壁；

14a…(承接壁的)側(cè)端部；

15…氣門抵接部；

17…支承抵接部；

18…收納空間；

23…薄壁部；

25…凹部；

26…肋；

28…擴(kuò)展部；

40…板材；

70…凸輪；

80…氣門；

81a…桿端部。