專利名稱：搖臂的制作方法
技術領域：
本發明通常涉及一種構成內燃機的配氣機構的搖臂，更具體地涉及一種提高可操作性和耐久性以及防止噪音等的技術方案。
背景技術：
近年來，為了限制由于和凸輪軸的摩擦而造成的能量損失和在接觸表面上的磨損，內燃機的配氣機構經常采用一種包括一在凸輪凸角(輪廓)上滾動的滾輪的滾輪(滾子)式搖臂。迄今該滾輪式搖臂采用鑄造或鍛造的臂體，但是，為實際減少配氣機構系統的慣性質量和制造成本，如日本專利申請公開No.3-172506，No.7-150909等所公開的，已經出現了各種作為鋼板壓力成形件的臂體。
作為鋼板壓力成形件的臂體通過下列工序制造而成按照預定的輪廓對鋼板等沖裁而獲得一坯件，然后坯件通過一壓模組件而塑性變形，并形成一截面基本呈U型的由一對側壁和一連接這些側壁的連接壁構成的臂體。該臂體具有一滾輪通過其而外露于凸輪軸一側的開口，其中該開口通過在臂體壓力成形后沖裁的方法或者通過在沖裁獲得坯件的同時沖孔的方法而形成。應當指出通常通過在模制臂體時的彎邊/內緣翻邊(burring)加工而形成一其中旋入樞軸的凸臺，并且在臂體已形成以后再形成滾輪軸與其壓配合并插入其中的通孔。
此外，在壓力成形后采用對臂體沖裁的方法以形成開口的情況下，就用于沖裁開口的沖壓機的尺寸設定方法的問題而言，開口的內周邊作為一梯狀部分或多或少地從側壁的內表面凸起是不可避免的。因此，在內燃機運轉期間，滾輪和軸承(通常是滾針軸承)的側端面與開口的內周邊的階梯狀部分相干涉。這種干涉阻礙滾輪的平滑轉動并可能是導致異常磨損和發出噪音的一個因素。另一方面，當沖裁時，在滾輪保持部的開口的側端面上會產生毛刺，如果這些毛刺朝向臂體內部彎曲，也可能與滾輪和其軸承的側端面相干涉。
發明內容
在上述情況下設計的本發明旨在提供一種用以提高可操作性和耐久性以及防止噪音等的搖臂。
為解決上述問題，本發明提供一種包括一臂體，一軸和一滾輪的搖臂，其中(1)臂體，(1a)通過對一金屬板進行拉伸而形成基本呈U型的截面，包括(1b)一對側壁，(1c)一連接該對側壁的連接壁，(1d)一貫通該連接壁而形成的開口，和(1e)在該對側壁彼此對齊的部分的通孔，(1f)一通過從該對側壁之間將一第一精整模插入開口進行精加工而形成的開口的周邊，(2)該軸安裝在該對通孔內并在該對側壁之間延伸，以及(3)該滾輪可轉動地支承在該軸上。
例如，根據本發明，通過使用具有和兩側壁的內表面之間的距離相同或稍大寬度的精整模組件可消除在該側壁內表面和開口的內周邊之間的階梯狀部分。
此外，在根據本發明的搖臂中，優選地，形成圍繞開口的一搖臂部分的該對側壁的外端面通過在這些表面上壓靠一第二精整模進行精加工而形成。
根據本發明的這一優選方式，在形成圍繞滾輪保持部的開口的搖臂部分的該側壁的外端面上產生的毛刺通過其被該第二精整模施壓而被碾壓(擠壓)并從而被消除。
圖1是示出根據本發明一實施例的配氣系統的主要部分的縱剖視圖；圖2是沿圖1中的線A-A的剖視圖；
圖3是一臂體的透視圖；圖4是一坯件的平面視圖；圖5是一初級工件的透視圖；圖6是一第二級工件的透視圖；圖7是示出一第三級工件的制造工序的視圖；圖8是一第三級工件的縱剖視圖；圖9是該第三級工件的透視圖；以及圖10是示出一第四級工件的制造工序的視圖。
具體實施例方式
下面將結合
將本發明用于一種OHC(頂置凸輪軸)內燃機所使用的外支點式搖臂的實施例。圖1是根據該實施例的配氣系統的主要部分的縱剖視圖，且圖2是沿圖1中的線A-A的放大剖視圖。
如這些圖所示，在本實施例中的配氣系統由一被未示出的曲軸通過正(定)時帶等所驅動的凸輪軸1，一繞形成于氣缸蓋內的作為支點的一樞軸軸承3擺動的搖臂5，和接靠于該搖臂5的一自由端并因而被垂直驅動的氣閥7所構成。
搖臂5的主要構成元件包括由例如冷軋鋼等材料構成的作為壓力成形件的一臂體11，旋入該臂體11一端(近端)的一樞軸13，和基本設置在該臂體11的中央部分并在該凸輪軸1的一凸輪凸角1a上滾動的一滾輪15。該樞軸13在旋入一形成于該搖臂5內的凸臺17后，通過一鎖定螺母19而鎖緊。此外，該滾輪15通過一滾針軸承21可轉動地安裝在一滾輪銷23上。該滾輪銷23壓配合在該臂體11內。
圖3是該臂體11的透視圖。如圖3所示，該臂體11由一對側壁31，33和一連接這些側壁31、33的連接壁35構成，因此該臂體11的截面基本呈U型。該臂體11基本在其中央部分形成一具有通孔37的滾輪保持部39，該滾輪銷23安裝在該通孔37內，并且該滾輪保持部39的連接壁35形成有一該滾輪15的上部通過其而外露的矩形開口41。此外，該臂體11的近中心側端(基端)形成一其中旋入該樞軸13的內螺紋43。
下面將說明該臂體11的制造工序。
在本實施例的情況下，操作者首先通過一未示出的沖壓機對一鋼板沖裁，從而獲得如圖4所示的一坯件51。接著，操作者使用一未示出的拉模組件進行拉伸(一次或多次)，從而獲得一初級工件53，其中滾輪保持部39如圖5中其透視圖所示向上凸起。此時，通過內緣彎邊(burring)形成凸臺17。接著，操作者使用該未示出的沖壓機對該初級工件53中滾輪保持部39的連接壁35沖裁而形成開口41，從而獲得如圖6示出其透視圖的一第二級工件55。在該第二級工件55中，開口41的內周邊57沿側壁31，33以類似凸緣的形狀凸起。
隨后，如圖7所示，操作者將該第二級工件55置于一外模61內并從下面插入一第一精整模63。在本實施例的情況下，該第一精整模63稍寬于兩側壁31，33之間的內部間距或者與兩側壁31，33之間的內部間距尺寸相同。因此該開口41的內周邊57被向上彎曲(塑性加工)或被剪切，從而內周邊57變得與在滾輪保持部39內的側壁31，33的內表面平齊，同時，對側壁31，33的內表面進行整平以使其變得更平滑。從而獲得如圖8和9所示的一第三級工件65。
接著，如圖10所示，操作者將一第二精整模71壓靠在該第三級工件65的上表面上，從而通過碾壓而消除在為了形成開口41而沖裁時產生的微小毛刺73。從而獲得一第四級工件(未示出)。應當指出需要將該第三級工件65置于該外模61和第一精整模63之間(或者一種不同類型的夾具內)以防止此時側壁31，33產生變形。
接著，操作者通過未示出的沖壓機和絲錐對該第四級工件進行加工，從而完成具有通孔37和內螺紋43的臂體11(圖1)。
在本實施例中，該臂體11以上述工序制造而成，因而在側壁31，33和滾輪保持部39內的開口41的內周邊57之間可獲得沒有階梯狀部分的光滑平整的表面。因此，通過減少摩擦阻力該滾輪15的轉動十分平滑，同時，即使在長時間使用時，既不會造成對該滾輪15和該滾針軸承21的端面的磨損也不會由于該滾輪的轉動導致發出噪音。
至此完成了對該具體實施例的說明，但是，本發明的方式并不限于該實施例。例如，在上述實施例中，本發明用于外部支點式搖臂并且也能用于內部支點式搖臂。此外，在對樞軸采用急突調整器(rush adjuster)的配氣系統中，因為不需要調整類型的軸，因此樞軸凸起部可以在臂體的近端上一體形成。此外，包含臂體的具體構形和制造工序的配氣機構的具體結構可以在不偏離本發明的主旨的范圍內適當改變。
如上所述，根據本發明，搖臂包括臂體，軸和滾輪。臂體通過對金屬板進行拉伸而形成基本呈U型的截面，并包括連接一對側壁的連接壁，貫通連接壁而形成的開口，和在該對側壁彼此對齊的部分的通孔。開口的周邊通過從該對側壁之間將第一精整模插入開口進行精加工而形成。軸安裝在該對通孔內并在該對側壁之間延伸。滾輪可轉動地支承在軸上。在側壁的內表面和開口的內周邊之間的階梯狀部分被消除，因此滾輪轉動平滑，同時，即使在長時間使用時，既不會造成對滾輪和滾針軸承的端面的磨損也不會由于該滾輪的轉動導致發出噪音。
此外，根據本發明的優選方式，在本發明的搖臂中，構成圍繞開口的搖臂部分的該對側壁的外端面通過在這些表面上壓靠第二精整模進行精加工而形成。因此在構成圍繞滾輪保持部的開口的搖臂部分的側壁的外端面上產生的毛刺通過其被第二精整模施壓而被碾壓并從而被消除，因此避免與滾輪和軸承的側端面相干涉，這些干涉可能源于毛刺朝向臂體內側的彎曲。
權利要求
1.一種搖臂，它包括一臂體；一軸；和一滾輪，其特征在于，(1)所述臂體，(1a)通過對一金屬板進行拉伸而形成基本呈U型的截面，包括(1b)一對側壁，(1c)一連接所述一對側壁的連接壁，(1d)一貫通所述連接壁而形成的開口，和(1e)在所述一對側壁彼此對齊的部分的通孔，(1f)通過從所述一對側壁之間將一第一精整模插入所述開口進行精加工而形成的所述開口的一周邊，(2)所述軸安裝在所述一對通孔內并在所述一對側壁之間延伸，以及(3)所述滾輪可轉動地支承在所述軸上。
2.根據權利要求1所述的搖臂，其特征在于，構成圍繞所述開口的一搖臂部分的所述一對側壁的外端面通過在這些表面上壓靠一第二精整模進行精加工而形成。
全文摘要
一搖臂，它包括臂體，軸和滾輪。通過對金屬板進行拉伸而形成基本呈U型的截面的臂體，它包括一連接一對側壁的連接壁，一貫通連接壁而形成的開口，和在該對側壁彼此對齊的部分的通孔。開口的周邊通過從該對側壁之間將第一精整模插入開口進行精加工而形成。軸安裝在該對通孔內并在該對側壁之間延伸。滾輪可轉動地支承在軸上。
文檔編號B21D53/00GK1589363SQ0282307
公開日2005年3月2日 申請日期2002年11月21日 優先權日2001年11月22日
發明者清水屋雅由 申請人:日本精工株式會社