カムフォロア装置
【課題】耐久性を確保しつつ、組み付け性が良く、しかも製造コストの低減を図れる構造を実現する。
【解決手段】ロッカーアーム１ｂを構成する両支持壁部４ｂ、４ｂの一部に、これら両支持壁部４ｂ、４ｂの外端縁から支持凹部１４、１４の端縁に亙り、軸挿入部１７、１７を形成する。又、これら両軸挿入部１７、１７の少なくとも一部の内側面同士の距離を、支持軸３ｂの軸方向に関する寸法よりも小さくする。更に、前記両軸挿入部１７、１７は、これら両軸挿入部１７、１７を通じて前記支持軸３ｂを前記両支持凹部１４、１４に支持可能な状態に、弾性変形可能とする。
【解決手段】ロッカーアーム１ｂを構成する両支持壁部４ｂ、４ｂの一部に、これら両支持壁部４ｂ、４ｂの外端縁から支持凹部１４、１４の端縁に亙り、軸挿入部１７、１７を形成する。又、これら両軸挿入部１７、１７の少なくとも一部の内側面同士の距離を、支持軸３ｂの軸方向に関する寸法よりも小さくする。更に、前記両軸挿入部１７、１７は、これら両軸挿入部１７、１７を通じて前記支持軸３ｂを前記両支持凹部１４、１４に支持可能な状態に、弾性変形可能とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車の走行用等として使用されるエンジンの動弁機構中に組み込み、動弁機構部分の摩擦を少なくして、エンジン運転時に於ける燃料消費率の低減を図る為のカムフォロア装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン内部での摩擦低減を図り、燃料消費率を低減する事を目的として、クランクシャフトと同期したカムシャフトの回転を給気弁及び排気弁の往復運動に変換する部分に、タペットローラを組み込んだカムフォロア装置を利用する事が一般的に行われている。図５〜８は、特許文献１に記載された、従来から知られているカムフォロア装置の第１例を示している。
【０００３】
このカムフォロア装置は、板金製のロッカーアーム１にタペットローラ２を、支持軸３により回転自在に支持している。
このうちのロッカーアーム１は、例えば２〜４mm程度の厚さを有する鋼板等の金属板に、不要部分を除却する為の打ち抜き加工、並びに所望形状を得る為の、絞り加工等の塑性加工を施して成るもので、１対の支持壁部４、４と、これら両支持壁部４、４同士を連結する第一、第二の連結部５、６とを備える。これら両連結部５、６のうちの第一の連結部５は、弁体７（図８参照）の基端面を突き当ててこの弁体７を変位させる為の押圧部として、第二の連結部６は、ラッシュアジャスタを構成し、前記ロッカーアーム１の揺動中心となるプランジャ８の先端面を突き当てる為の支点部として、それぞれ機能する。この為に図示の例では、前記第二の連結部６の片面（図７の下面）に、球状凹部を形成している。尚、図示の例とは異なり、第二の連結部に相当する部分にねじ孔を設け、このねじ孔部分に、端部に凸球面部を有するアジャストねじを螺合固定する構造も、従来から知られている。
【０００４】
一方、前記両連結部５、６同士の間部分はローラ設置部分となっており、この部分に、前記支持軸３により回転自在に支持した前記タペットローラ２を配置している。当該部分にこのタペットローラ２を支持する為に、前記１対の支持壁部４、４の互いに整合する位置に形成した支持孔９に前記支持軸３の両端部を内嵌し、更にこの支持軸３の両端面外周縁部をこれら各支持孔９の周縁部に向けかしめ広げている。この構成により、この支持軸３の両端部を前記１対の支持壁部４、４に、これら両支持壁部４、４同士の間に掛け渡した状態で固定している。前記タペットローラ２は、この様にしてこれら両支持壁部４、４同士の間に掛け渡された前記支持軸３の中間部周囲に、直接或はラジアルころ軸受を介して、回転自在に支持している。
【０００５】
エンジンへの組み付け状態では、図８に示す様に、前記第一の連結部５の片面（図８の下面）に前記弁体７の基端部を、前記第二の連結部６の片面に設けた球状凹部に前記プランジャ８の先端面を、それぞれ突き当てると共に、前記タペットローラ２の外周面に、エンジンのクランクシャフトと同期して回転するカムシャフト１０の中間部に固設した（一般的には一体に形成された）カム１１の外周面を当接させる。エンジンの運転時には、このカム１１の回転に伴って前記ロッカーアーム１が、前記プランジャ８の先端面と前記球状凹部との当接部を中心（支点）として、図８に実線で示した状態と同じく鎖線で示した状態との間で揺動変位し、前記弁体７を、前記第一の連結部５の押圧力とリターンスプリング１２の弾力とにより軸方向に往復移動させる。尚、図示は省略するが、特許文献２等にも、同様の構造を有する板金製ロッカーアームを備えたカムフォロア装置が記載されている。
【０００６】
この様な構造の場合、前記支持軸３の両端部は１対の支持壁部４、４に対し、がたつきなく、且つ、前記カム１１からタペットローラ２を介して加えられるラジアル荷重を支承できる構造である必要がある。一方で、前記支持軸３の中間部外周面は、タペットローラ２を回転自在に支持する為のラジアルころ軸受の内輪軌道としての役目を有するので、前記中間部外周面に傷等が付く事は好ましくない。従って、前記支持軸３を、前記各支持壁部４、４に形成した支持孔９に圧入する構造は、傷付き防止の面から不利である。
【０００７】
又、１対の支持壁部の支持孔に支持軸を圧入により支持する構造で、且つ、この支持軸の中間部外周面に傷等が付く事を防止する為の構造として、この支持軸を、この支持軸の両端部の外径が、中間部の外径に比べて大径である段付形状とする事が知られている。又、前記両支持孔の内径を、前記支持軸の中間部の外径よりも大きく、且つ両端部の外径よりも僅かに小さくする。この様な構造の場合、前記両支持孔に前記支持軸を挿入した場合でも、これら両支持孔の内径は、この支持軸の中間部の外径よりも大きい。この為、この支持軸の中間部外周面に傷等が付く事を防止できる。但し、この様な段付形状の支持軸の作製はコストが嵩んでしまう。
【０００８】
更に、支持壁部の支持孔に支持軸を圧入により支持する構造で、且つ、この支持軸の中間部外周面に傷等が付く事を防止する構造として、１対の支持壁部の支持孔のうち、一方の支持孔を前記支持軸の外径よりも小さい内径を有する小径支持孔とし、他方の支持孔をこの支持軸の外径よりも僅かに大きい外径を有する大径支持孔とする構造が知られている。この様な構造の場合、前記支持軸の一端を前記小径支持孔のみに圧入した状態で支持する。但し、この支持軸を前記大径支持孔側から挿入しなければならない。この為、この支持軸を前記両支持孔に支持する際の組み付け方向が制限されて、組み付け性が低下してしまう。
【０００９】
又、図９〜１０は同じく前記特許文献１に記載され、従来から知られているカムフォロア装置の第２例を示している。このカムフォロア装置は、前記図５〜８に示したカムフォロア装置の構造と同様に、ロッカーアーム１ａを構成する１対の支持壁部４ａ、４ａに、タペットローラ２ａを支持する為の支持軸３ａの両端部を固定している。又、この従来構造では、前記両支持壁部４ａ、４ａに互いに同心に形成した円形の支持孔９ａ、９ａの内径は、前記支持軸３ａの外径よりも僅かに大きい。更に、この支持軸３ａは、中間部外周面のみを高周波焼入れにより硬化させており、両端部は焼入れせずに軟らかい（生の）ままとしている。
【００１０】
この様な支持軸３ａを前記ロッカーアーム１ａに対し固定する場合には、この支持軸３ａの両端部を前記両支持孔９ａ、９ａ内に位置させた状態で、この支持軸３ａの両端部を径方向外方に塑性変形させる。即ち、この支持軸３ａの両端面にパンチの如き治具を押し当てて、この両端面に凹溝１３を形成する。そして、この凹溝１３の周囲部分を径方向外方に押し広げ（かしめ広げ）、この部分を前記両支持孔９ａ、９ａの幅方向外端（特に断らない限り、支持孔９ａ、９ａ、及び支持壁部４ａ、４ａに関して「幅方向外」とは、タペットローラ２ａに対向しない側を言う。本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。）側開口縁部に形成した面取り部に押し付ける。
【００１１】
この様な構成を有する従来構造の場合、前記支持軸３ａの両端部に生の部分を残しつつ、中間部外周面のみを硬化する必要がある。この為、この支持軸３ａの焼入れ処理に、加工コストの嵩む高周波焼入れを採用する必要があり、コストが嵩む原因となる。又、この支持軸３ａの両端部をかしめ広げるべく、この支持軸３ａの両端面に押し付けるパンチの如き治具は、先端部が尖った形状となる為、耐久性が限られ、頻繁に交換を要する。この為、やはりコストが嵩み、カムフォロア装置の製造コストの上昇を招く。
又、前記支持軸３ａの両端部をかしめ広げる際の所謂かしめ荷重により、この支持軸３ａの中間部が僅かながらも変形してしまう可能性がある。
又、前記支持軸３ａの両端部に生の部分を残している。この為、この両端部の強度及び剛性を確保する観点から不利である。
【００１２】
又、前述した何れのカムフォロア装置の構造の場合も、タペットローラの内周面と支持軸の中間部外周面との間に設けるラジアルころ軸受を、負荷容量確保の為に、保持器を有しない所謂総ころ型軸受とする事が多い。この様な構造のカムフォロア装置を組み立てる場合、先ず、タペットローラの内周面と、このタペットローラの内径側に配置した軸部材（所謂止め栓）の外周面との間の空間に複数本のころを配置した中間組立体を組み立てる。
【００１３】
次いで、この中間組立体を１対の支持壁部の内側面同士の間に、前記止め栓の両端面とこれら両支持壁部の支持孔とを整合させた状態で配置する。次いで、前記支持軸を、これら両支持壁部のうちの一方の支持壁部の支持孔に、この一方の支持壁部の幅方向外側から挿入する。次いで、この支持軸により前記止め栓を押し出しつつ、この支持軸を、その一端部が前記他方の支持壁部の支持孔に挿入されるまで押し込む。更に、必要に応じて前記支持軸の両端部をかしめ広げる。
【００１４】
この様な構造の場合、前記支持軸を前記タペットローラの内径側に、前記止め栓を押し出しつつ挿入する作業が面倒である。又、前記中間組立体と前記支持軸とを別体として、組み立てメーカに納入する必要がある。この為、部品管理の観点からコストが嵩んでしまう。更に、前記止め栓を使用する分、部品点数及び組立工数が増大し、コストが嵩んでしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００９−７９５６９号公報
【特許文献２】特公平６−８１８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、カムフォロア装置を構成するロッカーアームの構造を工夫する事により、耐久性を確保しつつ、組み付け性が良く、しかも製造コストの低減を図れる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明のカムフォロア装置は、ロッカーアームと、支持軸と、タペットローラとを備える。
このうちのロッカーアームは、１対の支持壁部及びこれら両支持壁部同士を連結する連結部を有する。
又、前記支持軸は、その両端部を前記両支持壁部の互いに整合する位置に形成した１対の支持部に支持する事により、これら両支持壁部同士の間に掛け渡す状態で固定されている。
又、前記タペットローラは、前記支持軸の中間部周囲に回転自在に支持され、ラジアル荷重に基づいて変位する。
【００１８】
特に、本発明のカムフォロア装置の場合、前記ロッカーアームを構成する両支持壁部の幅方向内側面一部に、これら両支持壁部の外端縁から前記両支持部の端縁に亙り、軸挿入部を形成する。
又、これら両軸挿入部の少なくとも一部の内側面同士の距離は、前記支持軸の軸方向に関する寸法よりも小さい。
更に、前記両軸挿入部は、前記支持軸を、これら両軸挿入部を通じて前記両支持部に支持できる状態に、幅方向に関して弾性変形可能である。
【００１９】
上述の様な本発明のカムフォロア装置を実施する場合に具体的には、請求項２に記載した発明の様に、前記両軸挿入部の内側面を、これら両内側面同士の距離が、前記支持部から遠い側の端縁である外端縁で最も大きく、前記支持部に近付く程小さくなる方向に傾斜させる。
【００２０】
又、上述の様な本発明のカムフォロア装置を実施する場合に好ましくは、請求項３に記載した発明の様に、前記両軸挿入部のうちで、前記両支持壁部の長さ方向に関する両端部に、これら両支持壁部の外端縁から、前記支持部の端縁に向けて、これら両支持壁部毎に1対ずつのスリットを形成する。
【００２１】
又、上述の様な本発明のカムフォロア装置を実施する場合に、例えば、請求項４に記載した発明の様に、前記両支持部を、前記両支持壁部の内側面から凹入する状態で形成された有底の凹部とする。又、これら両支持部のうちの少なくとも一方の支持部と前記支持軸の両端部との係合により、この支持軸の回り止めを図る。
或は、請求項５に記載した発明の様に、前記両支持部を、前記両支持壁部の内側面から凹入する状態で形成された凹部とする。又、これら両凹部のうちの少なくとも一方の凹部の内周面に第一の係合部を形成する。又、前記支持軸の端部のうちの、この第一の係合部が形成された凹部に支持される側の端部に第二の係合部を形成する。そして、この第一の係合部と、この第二の係合部とを係合させて前記支持軸の回り止めを図る。
【発明の効果】
【００２２】
前述の様に構成する本発明によれば、耐久性を確保しつつ、製造コストの低減を図り、しかも組み付け性が良いカムフォロア装置を実現できる。
先ず、耐久性の確保は、支持軸を支持部に支持する作業の際、この支持軸の中間部外周面に傷等が付く恐れがない事で達成できる。即ち、本発明の場合には、前記ロッカーアームを構成する両支持壁部の外端縁から前記支持部の端縁に亙り、幅方向に関して弾性変形可能な軸挿入部を形成している。そして、この軸挿入部を弾性変形させ、この軸挿入部の内側面同士の幅を、前記支持軸の軸方向寸法よりも大きくした状態で、この支持軸をこの軸挿入部を通じて前記両支持部に支持する。この様な組み付け作業は、前述した従来構造の第１例の様に、支持壁部の支持孔と支持軸の中間部外周面とが擦れ合う事がない。この為、この支持軸の中間部外周面に傷が付く事を防止できる。
【００２３】
又、組立性の向上は、タペットローラと支持軸とを予め組み立てた状態で、前記両支持部に組み付けられる事で達成できる。即ち、本発明の場合、タペットローラと支持軸とを予め組み立てた状態で、前記両軸挿入部を通じて前記支持部に組み付ける事ができる。この為、前述した従来構造の各例の様に、タペットローラの内径側に配置した止め栓を、前記支持軸により押し出す様にして挿入する面倒な作業が不要である。
【００２４】
更に、製造コストの低減は、前述した各従来構造の様な止め栓が不要であり、且つ、タペットローラと支持軸とを予め組み立てた状態で、前記両支持部に組み付ける事で達成できる。即ち、組み立てメーカに納入する際も、前述した従来構造の様に中間組立体（タペットローラ、ラジアル軸受、及び止め栓から成る）と支持軸とを別体として納入せず、予め組み立てた状態で納入する事ができる。この為、輸送コスト、及び部品管理コストの低減を図る事ができる。又、前記中間組立体を構成する止め栓が不要である為、部品コスト及び組み立てコストの低減を図る事ができる。
【００２５】
又、請求項４、５に記載した発明の様に、支持部と支持軸の両端部との係合により、この支持軸の回り止めを図る構造を採用すれば、この支持軸の両端縁をかしめ広げる必要がなくなる。この為、この支持軸の両端縁を生のままの状態（硬化処理を施していない状態）としておく必要がなくなる。従って、この支持軸の焼入れを、全体を加熱してから焼入れ用の油に浸漬する、所謂ズブ焼により行える。ズブ焼きによる焼入れ処理は、高周波焼入れ処理よりも低コストで行える為、その分だけ製造コストを抑えられる。又、面倒なかしめ作業が不要となる結果、かしめ部を形成するパンチ等の治具も不要である。この為、加工コストの低減を図る事ができる。
又、かしめ作業が不要である為、ラジアルころ軸受の内輪軌道を構成する前記支持軸の軸方向中間部が、かしめ荷重により変形する事もない。
又、前記支持軸の全体に前記ズブ焼きによる熱硬化処理を施している。この為、各ころの外周面の軸方向両端部に、所謂エッジロードの発生を防止する為のクラウニング処理を施す必要がないか、或は、クラウニング処理を施した場合でも、このクラウニング処理を施した部分の径方向に関する落差（落ち量）を小さくする事ができる。その結果、カムフォロア装置を構成するラジアルころ軸受の耐久性の向上を低コストで図る事ができる。
【００２６】
更に、支持軸の両端部にもズブ焼入れによる熱硬化処理を施す事ができる。この為、この両端部の強度及び剛性を十分に確保できて、この両端部が、使用時に受けるラジアル荷重に基づき塑性変形する事を有効に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、ロッカーアームの要部斜視図。
【図２】同じく、支持軸を、両支持壁部に組み付ける手順を説明する為の、これら両支持壁部が弾性変形する前の状態を示す断面図（Ａ）と、これら両支持壁部が弾性変形した後の状態を示す断面図（Ｂ）。
【図３】同じく、各ころが軸受空間から抜け出る事の防止を図る為のワッシャの形状を変えた、本発明の実施の形態の第２例を示す断面図。
【図４】同第３例を示す、ロッカーアームの要部斜視図。
【図５】従来のカムフォロア装置の第１例を示す斜視図。
【図６】同じく平面図。
【図７】図６のＡ−Ａ断面図。
【図８】同じくエンジンへの組み付け状態を示す断面図。
【図９】従来のカムフォロア装置の第２例を示す側面図。
【図１０】同じく平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
［実施の形態の第１例］
図１〜３は、請求項１〜２、４〜５に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例を含め、本発明のカムフォロア装置の特徴は、支持軸３ｂを、ロッカーアーム１ｂを構成する１対の支持壁部４ｂ、４ｂに支持する部分の構造を工夫した点にある。この特徴部分以外の構造、及びエンジンへの組み付け状態は前記図５〜１０に示した構造を含め、従来から知られているカムフォロア装置の構造とほぼ同様であるから、従来と同様に構成する部分に就いては、図示並びに説明を、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００２９】
本例のカムフォロア装置を構成するロッカーアーム１ｂは、前述した各従来構造のカムフォロア装置と同様に、互いに対向する１対の支持壁部４ｂ、４ｂと、これら両支持壁部４ｂ、４ｂ同士を連結する第一、第二の連結部５、６（図５〜７参照）とを備える。
又、前記両支持壁部４ｂ、４ｂの内側面の互いに整合する位置に、支持軸３ｂを支持する為の支持凹部１４、１４が形成されている。これら両支持凹部１４、１４は、前記両支持壁部４ｂ、４ｂの内側面から凹入する状態で形成された有底の円孔であり、その内径は、前記支持軸３ｂの両端部の外径とほぼ同じか、僅かに（弾性変形に基づいてこの両端部を内嵌できる程度に）小さい。
【００３０】
尚、前記両支持凹部１４、１４の内径を、前記支持軸３ｂの両端部の外径よりも小さくした場合、これら両支持凹部１４、１４の内周面とこの支持軸３ｂの両端部の外周面との係合（締り嵌めの嵌合）により、この支持軸３ｂの回り止めを図る事ができる。
【００３１】
一方、前記両支持凹部１４、１４の内径を、前記支持軸３ｂの両端部の外径以上とした場合、この支持軸３ｂの回り止めを図る為の構造を別途設ける必要がある。この回り止めを図る構造は各種構造を適用できるが、例えば、前記両支持凹部１４、１４の内周面の一部に設けた平坦面と、前記支持軸３ｂの両端部の一部に設けた平坦面とを係合させる。又は、前記両支持凹部１４、１４の内周面、又は、前記支持軸３ｂの両端部外周面の何れか一方にキー溝の如き凹溝を設け、他方にこの凹溝と係合可能なキーの如き凸部を設け、これら凹溝と凸部とを係合させても良い。尚、上述した様に前記支持凹部１４、１４と、前記支持軸３ｂの端部との係合で回り止めを図る場合、少なくとも一方の前記支持凹部１４、１４と、前記支持軸３ｂの端部のうちのこの一方の支持凹部１４に支持される側の端部とを係合させれば、回り止めを図る事が可能である。
【００３２】
又は、対向する前記両支持凹部１４、１４の底部同士の距離Ｌ１４（図２参照）を、前記支持軸３ｂの軸方向の長さＬ３ｂよりも小さくする。そして、この支持軸３ｂを前記両支持凹部１４、１４に組み付けた状態で、この支持軸３ｂの両端面を、これら両支持凹部１４、１４の底部により挟む状態で押圧して、回り止めを図る事もできる。この構造の場合、これら両支持凹部１４、１４の底部と前記支持軸３ｂの両端との間に作用する摩擦力を、ラジアルころ軸受１６の転動体を構成する各ころ１５、１５の転動面と、同じくラジアルころ軸受１６の内輪軌道を構成する前記支持軸３ｂの中間部の外周面との間に生じる転がり摩擦により、この支持軸３ｂを回転させようとする力である、前記ラジアルころ軸受１６の動トルクよりも十分に大きくする。
【００３３】
又、本例の場合、前記ラジアルころ軸受１６は、保持器を有しない所謂総ころ型である。
又、前記支持軸３ｂは、全体を加熱してから焼入れ用の油に浸漬する、所謂ズブ焼による熱硬化処理が施されている。尚、この様な熱硬化処理は、高周波焼入れにより行う事もできる。又、熱硬化処理に代えて、又は、熱硬化処理と共に、前記支持軸全体の外周面に、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ：ダイヤモンドライクカーボン）被膜等の超硬コーティング層を形成する事もできる。何れにしても、本例の場合、両端部を含む支持軸３ｂの全体に硬化処理を施す事ができる。
【００３４】
又、前記ロッカーアーム１ｂを構成する両支持壁部４ｂ、４ｂの一部に、この両支持壁部４ｂ、４ｂの内側面から凹入する状態で形成され、幅方向（図２の左右方向）に関して弾性変形可能な軸挿入部１７、１７が形成されている。又、これら両軸挿入部１７、１７は、一端縁（外端縁）が、エンジンに組み付けた状態でカム１１（図８参照）が存在する方向（図１、２の上方）に開口し、他端縁（内端縁）が前記両支持凹部１４、１４に開口している。更に、これら両軸挿入部１７、１７の内側面は、これら両内側面同士の距離が一端縁で最も大きく、他端縁に近付く程小さくなる方向に傾斜している。
【００３５】
前述の様な本発明のカムフォロア装置を組み立てる場合、先ず、前記タペットローラ２ｂの内周面と、このタペットローラ２ｂの内径側に設けた支持軸３ｂの外周面との間の空間（軸受空間）に、前記ラジアルころ軸受１６を構成する複数個のころ１５、１５を配置して、ローラ組立体１８を組み立てる。尚、このラジアルころ軸受１６は、保持器を有しない所謂総ころ型である。この為、前記タペットローラ２ｂの軸方向両端部の内周面と前記支持軸３ｂの外周面との間に、それぞれ円輪状のワッシャ１９、１９を設けると共に、これらワッシャ１９、１９及び前記各ころ１５、１５を、グリースにより、前記タペットローラ２ｂ及び前記支持軸３ｂに貼着している。この様にして、前記各ころ１５、１５が、前記軸受空間から軸方向に抜け出る事を防止すると共に、前記各ころ１５、１５の軸方向端面と前記両支持壁部４ｂ、４ｂの内側面とが直接擦れ合わない様にしている。尚、図３に示す様に、ワッシャ１９ａ、１９ａを、前記支持軸３ｂの外周面の、前記タペットローラ２ｂを軸方向両端側から挟む位置に設ける構成を採用する事もできる。
尚、ラジアルころ軸受は、保持器を備えた所謂Ｃ＆Ｒ（ケージ・アンド・ローラ）の構造を採用しても良い。又、ラジアルころ軸受を省略した、所謂シングルローラ型や、タペットローラの内周面と支持軸の外周面との間に円筒状部材を設けた、所謂ダブルローラ型の構造を採用する事もできる。この様な構造を採用した場合、前記各ワッシャ１９、１９ａを省略できる。
【００３６】
何れにしても、前記支持軸３ｂの周囲に前記タペットローラ２ｂを回転自在に組み付けたならば、次いで、この支持軸３ｂを前記両支持壁部４ｂ、４ｂ同士の間に組み付ける。本例の場合には、図２（Ａ）に示す様に、前記ローラ組立体１８を、前記両軸挿入部１７、１７の外端（図１、２の上方）から、前記両支持凹部１４、１４に向けて押し込む。すると、図２（Ｂ）に示す様に、前記両軸挿入部１７、１７が、前記支持軸３ｂの両端縁により幅方向外方へ押圧されて、これら両軸挿入部１７、１７の内側面同士の間隔が拡がる方向に弾性変形する。その結果、前記支持軸３ｂの両端部を、前記両軸挿入部１７、１７を通じて、前記両支持凹部１４、１４に内嵌し、支持する事ができる。前記支持軸３ｂの両端部がこれら両支持凹部１４、１４に支持された状態では、前記両軸挿入部１７、１７の内側面同士の間隔は弾性変形する前の状態に戻る。
【００３７】
尚、前記両軸挿入部１７、１７が弾性変形に加えて塑性変形した場合には、前記支持軸３ｂの両端部が前記両支持凹部１４、１４と整合した状態で、前記両支持壁部４ｂ、４ｂを幅方向内側に向けて、前記両軸挿入部１７、１７の内側面同士の間隔が、変形する前の状態になるまで押圧する。
何れにしても、前述した様にこれら両軸挿入部１７、１７の内側面同士の間隔を変形する前の状態に戻す事で、これら両軸挿入部１７、１７の内端縁と前記支持軸３ｂの両端部とを係合させる。その結果、前記支持軸３ｂがこれら両軸挿入部１７、１７を通じて、前記両支持凹部１４、１４への組み付け方向（図２の上方）に抜け出る事を防止する。
【００３８】
上述の様な本例の構造では、前記両軸挿入部１７、１７の内端縁と前記支持軸３ｂの両端部との係合幅（図２の左右方向の幅）が大きい程、前記支持軸３ｂの、前記両支持凹部１４、１４への組み付け方向（図２の上方）への抜け止めを図る事ができる。但し、前記係合幅が大きいと、この支持軸３ｂを前記両支持凹部１４、１４に支持する際の、前記両軸挿入部１７、１７の幅方向外方への弾性変形量が大きくなる。この為、前記係合幅は、前記支持軸３ｂの抜け止め防止と、この弾性変形量等とのバランスを考慮して適宜設計的に決定する。
【００３９】
尚、本例のカムフォロア装置は、エンジンに組み付けた状態では、前記図８に示す従来構造のカムフォロア装置と同様に、前記タペットローラ２ｂの上側（図２の上側）にカム１１（図８参照）が配置される。即ち、このタペットローラ２ｂは、使用状態で、図２の上方から下方に向かう方向（前記支持軸３ｂの前記両支持凹部１４、１４への組み付け方向）の荷重を受ける。この為、前記係合幅をそれほど大きくしなくても、使用時に前記支持軸３ｂが、前記両軸挿入部１７、１７を通じて抜け出る事はない。
【００４０】
前述した様な本例のカムフォロア装置の場合、前記支持軸３ｂを前記両支持凹部１４、１４に支持する作業の際、前記ラジアルころ軸受１６の内輪軌道を構成する前記支持軸３ｂの中間部外周面に傷等が付く恐れがない。即ち、前記ロッカーアーム１ｂを構成する両支持壁部４ｂ、４ｂの外端縁から前記両支持凹部１４、１４の端縁に亙り、幅方向に関して弾性変形可能な軸挿入部１７、１７を形成している。そして、これら両軸挿入部１７、１７を弾性変形させて、これら両軸挿入部１７、１７の内側面同士の幅を、前記支持軸３ｂの軸方向寸法よりも大きくした状態で、この支持軸３ｂをこれら両軸挿入部１７、１７を通じて前記両支持壁部４ｂ、４ｂの両支持凹部１４、１４に支持する。この様な組み付け作業は、前述した従来構造の第１例の様に、両支持壁部４、４（図５参照）の支持孔９と支持軸３の中間部外周面とが擦れ合う事がない。この為、前記支持軸３ｂの中間部外周面に傷等が付く事を防止できる。
【００４１】
又、前記タペットローラ２ｂと前記支持軸３ｂとを予め組み立てた状態で、前記両支持壁部４ｂ、４ｂの両支持凹部１４、１４に組み付ける事ができる。この為、前述した従来構造の各例の様に、タペットローラの内径側に配置した止め栓を、支持軸により押し出しつつこの支持軸を挿入する様な面倒な作業が不要である。その結果、作業コスト、及び部品コストの低減を図る事ができる。
【００４２】
又、前述した様に、タペットローラ２ｂと、ラジアルころ軸受１６と、支持軸３ｂとを予め組み立てた、ローラ組立体１８の状態で、前記両支持壁部４ｂ、４ｂの両支持凹部１４、１４に組み付ける事ができる。この為、組み立てメーカに納入する際も、前記ローラ組立体１８の状態で納入する事ができる。その結果、輸送コスト、及び部品管理コストの低減を図る事ができる。
【００４３】
又、前記両支持凹部１４、１４と前記支持軸３ｂの両端部との係合により、この支持軸３ｂの回り止めを図っている。この為、この支持軸３ｂの両端縁をかしめ広げる必要がなく、この支持軸３ｂの両端縁を生のままの状態（硬化処理を施していない状態）としておく必要がなくなる。従って、前記支持軸３ｂの焼入れを、全体を加熱してから焼入れ用の油に浸漬する、所謂ズブ焼により行える。ズブ焼きによる焼入れ処理は、高周波焼入れ処理よりも低コストで行える為、その分だけ製造コストを抑えられる。
又、面倒なかしめ作業が不要となる結果、かしめ部を形成するパンチ等の治具も不要である。この為、加工コストの低減を図る事ができる。
【００４４】
又、かしめ作業が不要である為、前記ラジアルころ軸受１６の内輪軌道を構成する前記支持軸３ｂの中間部が、かしめ荷重により変形する事もない。
又、前記支持軸３ｂの全体に前記ズブ焼きによる熱硬化処理を施している。この為、前記各ころ１５、１５の外周面の軸方向両端部に、所謂エッジロードの発生を防止する為のクラウニング処理を施す必要がないか、或は、クラウニング処理を施した場合でも、このクラウニング処理を施した部分の径方向に関する落差（落ち量）を小さくする事ができる。その結果、前記ラジアルころ軸受１６の耐久性の向上を低コストで図る事ができる。
【００４５】
更に、前記支持軸３ｂの両端部にもズブ焼入れによる硬化処理を施す事ができる。この為、この両端部の強度及び剛性を十分に確保できて、この両端部が、使用時に受けるラジアル荷重に基づき塑性変形する事を有効に防止できる。
【００４６】
［実施の形態の第２例］
図４は、総ての請求項に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例のカムフォロア装置の場合、ロッカーアーム１ｃの両軸挿入部１７ａの、両支持壁部４ｂの長さ方向（図４の左右方向）に関する両端部に、この両支持壁部４ｂの外端縁から、両支持凹部１４に掛けて１対のスリット２０、２０を形成している。
【００４７】
この様にして、前記両軸挿入部１７ａの、前記支持壁部４ｂの幅方向に関する剛性を低くして、この支持壁部４ｂへの支持軸３ｂ（図２参照）の組み付け作業の容易化を図っている。尚、前記両スリット２０、２０の長さは、前記両軸挿入部１７ａの剛性が不足しない程度に、適宜決定する事ができる。その他の構造、及び作用、効果は前記実施の形態の第１例と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
前記実施の形態の各例は、支持壁部に形成した両支持部を有底円筒状の凹部としているが、これら両支持部の内周面の形状を、楕円や、矩形状等の非円形とし、支持軸の両端部の形状を、これら両支持部の内周面形状に沿った形状として、支持軸の回り止めを図る事もできる。
又、前記両支持部のうちの一方と、前記支持軸の軸方向一方の端部との係合のみで、この支持軸の回り止めを図る構成を採用する事もできる。
【符号の説明】
【００４９】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ ロッカーアーム
２、２ａ、２ｂ タペットローラ
３、３ａ、３ｂ 支持軸
４、４ａ、４ｂ 支持壁部
５ 第一の連結部
６ 第二の連結部
７ 弁体
８ プランジャ
９、９ａ 支持孔
１０ カムシャフト
１１ カム
１２ リターンスプリング
１３ 凹溝
１４ 支持凹部
１５ ころ
１６ ラジアルころ軸受
１７、１７ａ 軸挿入部
１８ ローラ組立体
１９、１９ａ ワッシャ
２０ スリット
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車の走行用等として使用されるエンジンの動弁機構中に組み込み、動弁機構部分の摩擦を少なくして、エンジン運転時に於ける燃料消費率の低減を図る為のカムフォロア装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン内部での摩擦低減を図り、燃料消費率を低減する事を目的として、クランクシャフトと同期したカムシャフトの回転を給気弁及び排気弁の往復運動に変換する部分に、タペットローラを組み込んだカムフォロア装置を利用する事が一般的に行われている。図５〜８は、特許文献１に記載された、従来から知られているカムフォロア装置の第１例を示している。
【０００３】
このカムフォロア装置は、板金製のロッカーアーム１にタペットローラ２を、支持軸３により回転自在に支持している。
このうちのロッカーアーム１は、例えば２〜４mm程度の厚さを有する鋼板等の金属板に、不要部分を除却する為の打ち抜き加工、並びに所望形状を得る為の、絞り加工等の塑性加工を施して成るもので、１対の支持壁部４、４と、これら両支持壁部４、４同士を連結する第一、第二の連結部５、６とを備える。これら両連結部５、６のうちの第一の連結部５は、弁体７（図８参照）の基端面を突き当ててこの弁体７を変位させる為の押圧部として、第二の連結部６は、ラッシュアジャスタを構成し、前記ロッカーアーム１の揺動中心となるプランジャ８の先端面を突き当てる為の支点部として、それぞれ機能する。この為に図示の例では、前記第二の連結部６の片面（図７の下面）に、球状凹部を形成している。尚、図示の例とは異なり、第二の連結部に相当する部分にねじ孔を設け、このねじ孔部分に、端部に凸球面部を有するアジャストねじを螺合固定する構造も、従来から知られている。
【０００４】
一方、前記両連結部５、６同士の間部分はローラ設置部分となっており、この部分に、前記支持軸３により回転自在に支持した前記タペットローラ２を配置している。当該部分にこのタペットローラ２を支持する為に、前記１対の支持壁部４、４の互いに整合する位置に形成した支持孔９に前記支持軸３の両端部を内嵌し、更にこの支持軸３の両端面外周縁部をこれら各支持孔９の周縁部に向けかしめ広げている。この構成により、この支持軸３の両端部を前記１対の支持壁部４、４に、これら両支持壁部４、４同士の間に掛け渡した状態で固定している。前記タペットローラ２は、この様にしてこれら両支持壁部４、４同士の間に掛け渡された前記支持軸３の中間部周囲に、直接或はラジアルころ軸受を介して、回転自在に支持している。
【０００５】
エンジンへの組み付け状態では、図８に示す様に、前記第一の連結部５の片面（図８の下面）に前記弁体７の基端部を、前記第二の連結部６の片面に設けた球状凹部に前記プランジャ８の先端面を、それぞれ突き当てると共に、前記タペットローラ２の外周面に、エンジンのクランクシャフトと同期して回転するカムシャフト１０の中間部に固設した（一般的には一体に形成された）カム１１の外周面を当接させる。エンジンの運転時には、このカム１１の回転に伴って前記ロッカーアーム１が、前記プランジャ８の先端面と前記球状凹部との当接部を中心（支点）として、図８に実線で示した状態と同じく鎖線で示した状態との間で揺動変位し、前記弁体７を、前記第一の連結部５の押圧力とリターンスプリング１２の弾力とにより軸方向に往復移動させる。尚、図示は省略するが、特許文献２等にも、同様の構造を有する板金製ロッカーアームを備えたカムフォロア装置が記載されている。
【０００６】
この様な構造の場合、前記支持軸３の両端部は１対の支持壁部４、４に対し、がたつきなく、且つ、前記カム１１からタペットローラ２を介して加えられるラジアル荷重を支承できる構造である必要がある。一方で、前記支持軸３の中間部外周面は、タペットローラ２を回転自在に支持する為のラジアルころ軸受の内輪軌道としての役目を有するので、前記中間部外周面に傷等が付く事は好ましくない。従って、前記支持軸３を、前記各支持壁部４、４に形成した支持孔９に圧入する構造は、傷付き防止の面から不利である。
【０００７】
又、１対の支持壁部の支持孔に支持軸を圧入により支持する構造で、且つ、この支持軸の中間部外周面に傷等が付く事を防止する為の構造として、この支持軸を、この支持軸の両端部の外径が、中間部の外径に比べて大径である段付形状とする事が知られている。又、前記両支持孔の内径を、前記支持軸の中間部の外径よりも大きく、且つ両端部の外径よりも僅かに小さくする。この様な構造の場合、前記両支持孔に前記支持軸を挿入した場合でも、これら両支持孔の内径は、この支持軸の中間部の外径よりも大きい。この為、この支持軸の中間部外周面に傷等が付く事を防止できる。但し、この様な段付形状の支持軸の作製はコストが嵩んでしまう。
【０００８】
更に、支持壁部の支持孔に支持軸を圧入により支持する構造で、且つ、この支持軸の中間部外周面に傷等が付く事を防止する構造として、１対の支持壁部の支持孔のうち、一方の支持孔を前記支持軸の外径よりも小さい内径を有する小径支持孔とし、他方の支持孔をこの支持軸の外径よりも僅かに大きい外径を有する大径支持孔とする構造が知られている。この様な構造の場合、前記支持軸の一端を前記小径支持孔のみに圧入した状態で支持する。但し、この支持軸を前記大径支持孔側から挿入しなければならない。この為、この支持軸を前記両支持孔に支持する際の組み付け方向が制限されて、組み付け性が低下してしまう。
【０００９】
又、図９〜１０は同じく前記特許文献１に記載され、従来から知られているカムフォロア装置の第２例を示している。このカムフォロア装置は、前記図５〜８に示したカムフォロア装置の構造と同様に、ロッカーアーム１ａを構成する１対の支持壁部４ａ、４ａに、タペットローラ２ａを支持する為の支持軸３ａの両端部を固定している。又、この従来構造では、前記両支持壁部４ａ、４ａに互いに同心に形成した円形の支持孔９ａ、９ａの内径は、前記支持軸３ａの外径よりも僅かに大きい。更に、この支持軸３ａは、中間部外周面のみを高周波焼入れにより硬化させており、両端部は焼入れせずに軟らかい（生の）ままとしている。
【００１０】
この様な支持軸３ａを前記ロッカーアーム１ａに対し固定する場合には、この支持軸３ａの両端部を前記両支持孔９ａ、９ａ内に位置させた状態で、この支持軸３ａの両端部を径方向外方に塑性変形させる。即ち、この支持軸３ａの両端面にパンチの如き治具を押し当てて、この両端面に凹溝１３を形成する。そして、この凹溝１３の周囲部分を径方向外方に押し広げ（かしめ広げ）、この部分を前記両支持孔９ａ、９ａの幅方向外端（特に断らない限り、支持孔９ａ、９ａ、及び支持壁部４ａ、４ａに関して「幅方向外」とは、タペットローラ２ａに対向しない側を言う。本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。）側開口縁部に形成した面取り部に押し付ける。
【００１１】
この様な構成を有する従来構造の場合、前記支持軸３ａの両端部に生の部分を残しつつ、中間部外周面のみを硬化する必要がある。この為、この支持軸３ａの焼入れ処理に、加工コストの嵩む高周波焼入れを採用する必要があり、コストが嵩む原因となる。又、この支持軸３ａの両端部をかしめ広げるべく、この支持軸３ａの両端面に押し付けるパンチの如き治具は、先端部が尖った形状となる為、耐久性が限られ、頻繁に交換を要する。この為、やはりコストが嵩み、カムフォロア装置の製造コストの上昇を招く。
又、前記支持軸３ａの両端部をかしめ広げる際の所謂かしめ荷重により、この支持軸３ａの中間部が僅かながらも変形してしまう可能性がある。
又、前記支持軸３ａの両端部に生の部分を残している。この為、この両端部の強度及び剛性を確保する観点から不利である。
【００１２】
又、前述した何れのカムフォロア装置の構造の場合も、タペットローラの内周面と支持軸の中間部外周面との間に設けるラジアルころ軸受を、負荷容量確保の為に、保持器を有しない所謂総ころ型軸受とする事が多い。この様な構造のカムフォロア装置を組み立てる場合、先ず、タペットローラの内周面と、このタペットローラの内径側に配置した軸部材（所謂止め栓）の外周面との間の空間に複数本のころを配置した中間組立体を組み立てる。
【００１３】
次いで、この中間組立体を１対の支持壁部の内側面同士の間に、前記止め栓の両端面とこれら両支持壁部の支持孔とを整合させた状態で配置する。次いで、前記支持軸を、これら両支持壁部のうちの一方の支持壁部の支持孔に、この一方の支持壁部の幅方向外側から挿入する。次いで、この支持軸により前記止め栓を押し出しつつ、この支持軸を、その一端部が前記他方の支持壁部の支持孔に挿入されるまで押し込む。更に、必要に応じて前記支持軸の両端部をかしめ広げる。
【００１４】
この様な構造の場合、前記支持軸を前記タペットローラの内径側に、前記止め栓を押し出しつつ挿入する作業が面倒である。又、前記中間組立体と前記支持軸とを別体として、組み立てメーカに納入する必要がある。この為、部品管理の観点からコストが嵩んでしまう。更に、前記止め栓を使用する分、部品点数及び組立工数が増大し、コストが嵩んでしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００９−７９５６９号公報
【特許文献２】特公平６−８１８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、カムフォロア装置を構成するロッカーアームの構造を工夫する事により、耐久性を確保しつつ、組み付け性が良く、しかも製造コストの低減を図れる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明のカムフォロア装置は、ロッカーアームと、支持軸と、タペットローラとを備える。
このうちのロッカーアームは、１対の支持壁部及びこれら両支持壁部同士を連結する連結部を有する。
又、前記支持軸は、その両端部を前記両支持壁部の互いに整合する位置に形成した１対の支持部に支持する事により、これら両支持壁部同士の間に掛け渡す状態で固定されている。
又、前記タペットローラは、前記支持軸の中間部周囲に回転自在に支持され、ラジアル荷重に基づいて変位する。
【００１８】
特に、本発明のカムフォロア装置の場合、前記ロッカーアームを構成する両支持壁部の幅方向内側面一部に、これら両支持壁部の外端縁から前記両支持部の端縁に亙り、軸挿入部を形成する。
又、これら両軸挿入部の少なくとも一部の内側面同士の距離は、前記支持軸の軸方向に関する寸法よりも小さい。
更に、前記両軸挿入部は、前記支持軸を、これら両軸挿入部を通じて前記両支持部に支持できる状態に、幅方向に関して弾性変形可能である。
【００１９】
上述の様な本発明のカムフォロア装置を実施する場合に具体的には、請求項２に記載した発明の様に、前記両軸挿入部の内側面を、これら両内側面同士の距離が、前記支持部から遠い側の端縁である外端縁で最も大きく、前記支持部に近付く程小さくなる方向に傾斜させる。
【００２０】
又、上述の様な本発明のカムフォロア装置を実施する場合に好ましくは、請求項３に記載した発明の様に、前記両軸挿入部のうちで、前記両支持壁部の長さ方向に関する両端部に、これら両支持壁部の外端縁から、前記支持部の端縁に向けて、これら両支持壁部毎に1対ずつのスリットを形成する。
【００２１】
又、上述の様な本発明のカムフォロア装置を実施する場合に、例えば、請求項４に記載した発明の様に、前記両支持部を、前記両支持壁部の内側面から凹入する状態で形成された有底の凹部とする。又、これら両支持部のうちの少なくとも一方の支持部と前記支持軸の両端部との係合により、この支持軸の回り止めを図る。
或は、請求項５に記載した発明の様に、前記両支持部を、前記両支持壁部の内側面から凹入する状態で形成された凹部とする。又、これら両凹部のうちの少なくとも一方の凹部の内周面に第一の係合部を形成する。又、前記支持軸の端部のうちの、この第一の係合部が形成された凹部に支持される側の端部に第二の係合部を形成する。そして、この第一の係合部と、この第二の係合部とを係合させて前記支持軸の回り止めを図る。
【発明の効果】
【００２２】
前述の様に構成する本発明によれば、耐久性を確保しつつ、製造コストの低減を図り、しかも組み付け性が良いカムフォロア装置を実現できる。
先ず、耐久性の確保は、支持軸を支持部に支持する作業の際、この支持軸の中間部外周面に傷等が付く恐れがない事で達成できる。即ち、本発明の場合には、前記ロッカーアームを構成する両支持壁部の外端縁から前記支持部の端縁に亙り、幅方向に関して弾性変形可能な軸挿入部を形成している。そして、この軸挿入部を弾性変形させ、この軸挿入部の内側面同士の幅を、前記支持軸の軸方向寸法よりも大きくした状態で、この支持軸をこの軸挿入部を通じて前記両支持部に支持する。この様な組み付け作業は、前述した従来構造の第１例の様に、支持壁部の支持孔と支持軸の中間部外周面とが擦れ合う事がない。この為、この支持軸の中間部外周面に傷が付く事を防止できる。
【００２３】
又、組立性の向上は、タペットローラと支持軸とを予め組み立てた状態で、前記両支持部に組み付けられる事で達成できる。即ち、本発明の場合、タペットローラと支持軸とを予め組み立てた状態で、前記両軸挿入部を通じて前記支持部に組み付ける事ができる。この為、前述した従来構造の各例の様に、タペットローラの内径側に配置した止め栓を、前記支持軸により押し出す様にして挿入する面倒な作業が不要である。
【００２４】
更に、製造コストの低減は、前述した各従来構造の様な止め栓が不要であり、且つ、タペットローラと支持軸とを予め組み立てた状態で、前記両支持部に組み付ける事で達成できる。即ち、組み立てメーカに納入する際も、前述した従来構造の様に中間組立体（タペットローラ、ラジアル軸受、及び止め栓から成る）と支持軸とを別体として納入せず、予め組み立てた状態で納入する事ができる。この為、輸送コスト、及び部品管理コストの低減を図る事ができる。又、前記中間組立体を構成する止め栓が不要である為、部品コスト及び組み立てコストの低減を図る事ができる。
【００２５】
又、請求項４、５に記載した発明の様に、支持部と支持軸の両端部との係合により、この支持軸の回り止めを図る構造を採用すれば、この支持軸の両端縁をかしめ広げる必要がなくなる。この為、この支持軸の両端縁を生のままの状態（硬化処理を施していない状態）としておく必要がなくなる。従って、この支持軸の焼入れを、全体を加熱してから焼入れ用の油に浸漬する、所謂ズブ焼により行える。ズブ焼きによる焼入れ処理は、高周波焼入れ処理よりも低コストで行える為、その分だけ製造コストを抑えられる。又、面倒なかしめ作業が不要となる結果、かしめ部を形成するパンチ等の治具も不要である。この為、加工コストの低減を図る事ができる。
又、かしめ作業が不要である為、ラジアルころ軸受の内輪軌道を構成する前記支持軸の軸方向中間部が、かしめ荷重により変形する事もない。
又、前記支持軸の全体に前記ズブ焼きによる熱硬化処理を施している。この為、各ころの外周面の軸方向両端部に、所謂エッジロードの発生を防止する為のクラウニング処理を施す必要がないか、或は、クラウニング処理を施した場合でも、このクラウニング処理を施した部分の径方向に関する落差（落ち量）を小さくする事ができる。その結果、カムフォロア装置を構成するラジアルころ軸受の耐久性の向上を低コストで図る事ができる。
【００２６】
更に、支持軸の両端部にもズブ焼入れによる熱硬化処理を施す事ができる。この為、この両端部の強度及び剛性を十分に確保できて、この両端部が、使用時に受けるラジアル荷重に基づき塑性変形する事を有効に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、ロッカーアームの要部斜視図。
【図２】同じく、支持軸を、両支持壁部に組み付ける手順を説明する為の、これら両支持壁部が弾性変形する前の状態を示す断面図（Ａ）と、これら両支持壁部が弾性変形した後の状態を示す断面図（Ｂ）。
【図３】同じく、各ころが軸受空間から抜け出る事の防止を図る為のワッシャの形状を変えた、本発明の実施の形態の第２例を示す断面図。
【図４】同第３例を示す、ロッカーアームの要部斜視図。
【図５】従来のカムフォロア装置の第１例を示す斜視図。
【図６】同じく平面図。
【図７】図６のＡ−Ａ断面図。
【図８】同じくエンジンへの組み付け状態を示す断面図。
【図９】従来のカムフォロア装置の第２例を示す側面図。
【図１０】同じく平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
［実施の形態の第１例］
図１〜３は、請求項１〜２、４〜５に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例を含め、本発明のカムフォロア装置の特徴は、支持軸３ｂを、ロッカーアーム１ｂを構成する１対の支持壁部４ｂ、４ｂに支持する部分の構造を工夫した点にある。この特徴部分以外の構造、及びエンジンへの組み付け状態は前記図５〜１０に示した構造を含め、従来から知られているカムフォロア装置の構造とほぼ同様であるから、従来と同様に構成する部分に就いては、図示並びに説明を、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００２９】
本例のカムフォロア装置を構成するロッカーアーム１ｂは、前述した各従来構造のカムフォロア装置と同様に、互いに対向する１対の支持壁部４ｂ、４ｂと、これら両支持壁部４ｂ、４ｂ同士を連結する第一、第二の連結部５、６（図５〜７参照）とを備える。
又、前記両支持壁部４ｂ、４ｂの内側面の互いに整合する位置に、支持軸３ｂを支持する為の支持凹部１４、１４が形成されている。これら両支持凹部１４、１４は、前記両支持壁部４ｂ、４ｂの内側面から凹入する状態で形成された有底の円孔であり、その内径は、前記支持軸３ｂの両端部の外径とほぼ同じか、僅かに（弾性変形に基づいてこの両端部を内嵌できる程度に）小さい。
【００３０】
尚、前記両支持凹部１４、１４の内径を、前記支持軸３ｂの両端部の外径よりも小さくした場合、これら両支持凹部１４、１４の内周面とこの支持軸３ｂの両端部の外周面との係合（締り嵌めの嵌合）により、この支持軸３ｂの回り止めを図る事ができる。
【００３１】
一方、前記両支持凹部１４、１４の内径を、前記支持軸３ｂの両端部の外径以上とした場合、この支持軸３ｂの回り止めを図る為の構造を別途設ける必要がある。この回り止めを図る構造は各種構造を適用できるが、例えば、前記両支持凹部１４、１４の内周面の一部に設けた平坦面と、前記支持軸３ｂの両端部の一部に設けた平坦面とを係合させる。又は、前記両支持凹部１４、１４の内周面、又は、前記支持軸３ｂの両端部外周面の何れか一方にキー溝の如き凹溝を設け、他方にこの凹溝と係合可能なキーの如き凸部を設け、これら凹溝と凸部とを係合させても良い。尚、上述した様に前記支持凹部１４、１４と、前記支持軸３ｂの端部との係合で回り止めを図る場合、少なくとも一方の前記支持凹部１４、１４と、前記支持軸３ｂの端部のうちのこの一方の支持凹部１４に支持される側の端部とを係合させれば、回り止めを図る事が可能である。
【００３２】
又は、対向する前記両支持凹部１４、１４の底部同士の距離Ｌ１４（図２参照）を、前記支持軸３ｂの軸方向の長さＬ３ｂよりも小さくする。そして、この支持軸３ｂを前記両支持凹部１４、１４に組み付けた状態で、この支持軸３ｂの両端面を、これら両支持凹部１４、１４の底部により挟む状態で押圧して、回り止めを図る事もできる。この構造の場合、これら両支持凹部１４、１４の底部と前記支持軸３ｂの両端との間に作用する摩擦力を、ラジアルころ軸受１６の転動体を構成する各ころ１５、１５の転動面と、同じくラジアルころ軸受１６の内輪軌道を構成する前記支持軸３ｂの中間部の外周面との間に生じる転がり摩擦により、この支持軸３ｂを回転させようとする力である、前記ラジアルころ軸受１６の動トルクよりも十分に大きくする。
【００３３】
又、本例の場合、前記ラジアルころ軸受１６は、保持器を有しない所謂総ころ型である。
又、前記支持軸３ｂは、全体を加熱してから焼入れ用の油に浸漬する、所謂ズブ焼による熱硬化処理が施されている。尚、この様な熱硬化処理は、高周波焼入れにより行う事もできる。又、熱硬化処理に代えて、又は、熱硬化処理と共に、前記支持軸全体の外周面に、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ：ダイヤモンドライクカーボン）被膜等の超硬コーティング層を形成する事もできる。何れにしても、本例の場合、両端部を含む支持軸３ｂの全体に硬化処理を施す事ができる。
【００３４】
又、前記ロッカーアーム１ｂを構成する両支持壁部４ｂ、４ｂの一部に、この両支持壁部４ｂ、４ｂの内側面から凹入する状態で形成され、幅方向（図２の左右方向）に関して弾性変形可能な軸挿入部１７、１７が形成されている。又、これら両軸挿入部１７、１７は、一端縁（外端縁）が、エンジンに組み付けた状態でカム１１（図８参照）が存在する方向（図１、２の上方）に開口し、他端縁（内端縁）が前記両支持凹部１４、１４に開口している。更に、これら両軸挿入部１７、１７の内側面は、これら両内側面同士の距離が一端縁で最も大きく、他端縁に近付く程小さくなる方向に傾斜している。
【００３５】
前述の様な本発明のカムフォロア装置を組み立てる場合、先ず、前記タペットローラ２ｂの内周面と、このタペットローラ２ｂの内径側に設けた支持軸３ｂの外周面との間の空間（軸受空間）に、前記ラジアルころ軸受１６を構成する複数個のころ１５、１５を配置して、ローラ組立体１８を組み立てる。尚、このラジアルころ軸受１６は、保持器を有しない所謂総ころ型である。この為、前記タペットローラ２ｂの軸方向両端部の内周面と前記支持軸３ｂの外周面との間に、それぞれ円輪状のワッシャ１９、１９を設けると共に、これらワッシャ１９、１９及び前記各ころ１５、１５を、グリースにより、前記タペットローラ２ｂ及び前記支持軸３ｂに貼着している。この様にして、前記各ころ１５、１５が、前記軸受空間から軸方向に抜け出る事を防止すると共に、前記各ころ１５、１５の軸方向端面と前記両支持壁部４ｂ、４ｂの内側面とが直接擦れ合わない様にしている。尚、図３に示す様に、ワッシャ１９ａ、１９ａを、前記支持軸３ｂの外周面の、前記タペットローラ２ｂを軸方向両端側から挟む位置に設ける構成を採用する事もできる。
尚、ラジアルころ軸受は、保持器を備えた所謂Ｃ＆Ｒ（ケージ・アンド・ローラ）の構造を採用しても良い。又、ラジアルころ軸受を省略した、所謂シングルローラ型や、タペットローラの内周面と支持軸の外周面との間に円筒状部材を設けた、所謂ダブルローラ型の構造を採用する事もできる。この様な構造を採用した場合、前記各ワッシャ１９、１９ａを省略できる。
【００３６】
何れにしても、前記支持軸３ｂの周囲に前記タペットローラ２ｂを回転自在に組み付けたならば、次いで、この支持軸３ｂを前記両支持壁部４ｂ、４ｂ同士の間に組み付ける。本例の場合には、図２（Ａ）に示す様に、前記ローラ組立体１８を、前記両軸挿入部１７、１７の外端（図１、２の上方）から、前記両支持凹部１４、１４に向けて押し込む。すると、図２（Ｂ）に示す様に、前記両軸挿入部１７、１７が、前記支持軸３ｂの両端縁により幅方向外方へ押圧されて、これら両軸挿入部１７、１７の内側面同士の間隔が拡がる方向に弾性変形する。その結果、前記支持軸３ｂの両端部を、前記両軸挿入部１７、１７を通じて、前記両支持凹部１４、１４に内嵌し、支持する事ができる。前記支持軸３ｂの両端部がこれら両支持凹部１４、１４に支持された状態では、前記両軸挿入部１７、１７の内側面同士の間隔は弾性変形する前の状態に戻る。
【００３７】
尚、前記両軸挿入部１７、１７が弾性変形に加えて塑性変形した場合には、前記支持軸３ｂの両端部が前記両支持凹部１４、１４と整合した状態で、前記両支持壁部４ｂ、４ｂを幅方向内側に向けて、前記両軸挿入部１７、１７の内側面同士の間隔が、変形する前の状態になるまで押圧する。
何れにしても、前述した様にこれら両軸挿入部１７、１７の内側面同士の間隔を変形する前の状態に戻す事で、これら両軸挿入部１７、１７の内端縁と前記支持軸３ｂの両端部とを係合させる。その結果、前記支持軸３ｂがこれら両軸挿入部１７、１７を通じて、前記両支持凹部１４、１４への組み付け方向（図２の上方）に抜け出る事を防止する。
【００３８】
上述の様な本例の構造では、前記両軸挿入部１７、１７の内端縁と前記支持軸３ｂの両端部との係合幅（図２の左右方向の幅）が大きい程、前記支持軸３ｂの、前記両支持凹部１４、１４への組み付け方向（図２の上方）への抜け止めを図る事ができる。但し、前記係合幅が大きいと、この支持軸３ｂを前記両支持凹部１４、１４に支持する際の、前記両軸挿入部１７、１７の幅方向外方への弾性変形量が大きくなる。この為、前記係合幅は、前記支持軸３ｂの抜け止め防止と、この弾性変形量等とのバランスを考慮して適宜設計的に決定する。
【００３９】
尚、本例のカムフォロア装置は、エンジンに組み付けた状態では、前記図８に示す従来構造のカムフォロア装置と同様に、前記タペットローラ２ｂの上側（図２の上側）にカム１１（図８参照）が配置される。即ち、このタペットローラ２ｂは、使用状態で、図２の上方から下方に向かう方向（前記支持軸３ｂの前記両支持凹部１４、１４への組み付け方向）の荷重を受ける。この為、前記係合幅をそれほど大きくしなくても、使用時に前記支持軸３ｂが、前記両軸挿入部１７、１７を通じて抜け出る事はない。
【００４０】
前述した様な本例のカムフォロア装置の場合、前記支持軸３ｂを前記両支持凹部１４、１４に支持する作業の際、前記ラジアルころ軸受１６の内輪軌道を構成する前記支持軸３ｂの中間部外周面に傷等が付く恐れがない。即ち、前記ロッカーアーム１ｂを構成する両支持壁部４ｂ、４ｂの外端縁から前記両支持凹部１４、１４の端縁に亙り、幅方向に関して弾性変形可能な軸挿入部１７、１７を形成している。そして、これら両軸挿入部１７、１７を弾性変形させて、これら両軸挿入部１７、１７の内側面同士の幅を、前記支持軸３ｂの軸方向寸法よりも大きくした状態で、この支持軸３ｂをこれら両軸挿入部１７、１７を通じて前記両支持壁部４ｂ、４ｂの両支持凹部１４、１４に支持する。この様な組み付け作業は、前述した従来構造の第１例の様に、両支持壁部４、４（図５参照）の支持孔９と支持軸３の中間部外周面とが擦れ合う事がない。この為、前記支持軸３ｂの中間部外周面に傷等が付く事を防止できる。
【００４１】
又、前記タペットローラ２ｂと前記支持軸３ｂとを予め組み立てた状態で、前記両支持壁部４ｂ、４ｂの両支持凹部１４、１４に組み付ける事ができる。この為、前述した従来構造の各例の様に、タペットローラの内径側に配置した止め栓を、支持軸により押し出しつつこの支持軸を挿入する様な面倒な作業が不要である。その結果、作業コスト、及び部品コストの低減を図る事ができる。
【００４２】
又、前述した様に、タペットローラ２ｂと、ラジアルころ軸受１６と、支持軸３ｂとを予め組み立てた、ローラ組立体１８の状態で、前記両支持壁部４ｂ、４ｂの両支持凹部１４、１４に組み付ける事ができる。この為、組み立てメーカに納入する際も、前記ローラ組立体１８の状態で納入する事ができる。その結果、輸送コスト、及び部品管理コストの低減を図る事ができる。
【００４３】
又、前記両支持凹部１４、１４と前記支持軸３ｂの両端部との係合により、この支持軸３ｂの回り止めを図っている。この為、この支持軸３ｂの両端縁をかしめ広げる必要がなく、この支持軸３ｂの両端縁を生のままの状態（硬化処理を施していない状態）としておく必要がなくなる。従って、前記支持軸３ｂの焼入れを、全体を加熱してから焼入れ用の油に浸漬する、所謂ズブ焼により行える。ズブ焼きによる焼入れ処理は、高周波焼入れ処理よりも低コストで行える為、その分だけ製造コストを抑えられる。
又、面倒なかしめ作業が不要となる結果、かしめ部を形成するパンチ等の治具も不要である。この為、加工コストの低減を図る事ができる。
【００４４】
又、かしめ作業が不要である為、前記ラジアルころ軸受１６の内輪軌道を構成する前記支持軸３ｂの中間部が、かしめ荷重により変形する事もない。
又、前記支持軸３ｂの全体に前記ズブ焼きによる熱硬化処理を施している。この為、前記各ころ１５、１５の外周面の軸方向両端部に、所謂エッジロードの発生を防止する為のクラウニング処理を施す必要がないか、或は、クラウニング処理を施した場合でも、このクラウニング処理を施した部分の径方向に関する落差（落ち量）を小さくする事ができる。その結果、前記ラジアルころ軸受１６の耐久性の向上を低コストで図る事ができる。
【００４５】
更に、前記支持軸３ｂの両端部にもズブ焼入れによる硬化処理を施す事ができる。この為、この両端部の強度及び剛性を十分に確保できて、この両端部が、使用時に受けるラジアル荷重に基づき塑性変形する事を有効に防止できる。
【００４６】
［実施の形態の第２例］
図４は、総ての請求項に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例のカムフォロア装置の場合、ロッカーアーム１ｃの両軸挿入部１７ａの、両支持壁部４ｂの長さ方向（図４の左右方向）に関する両端部に、この両支持壁部４ｂの外端縁から、両支持凹部１４に掛けて１対のスリット２０、２０を形成している。
【００４７】
この様にして、前記両軸挿入部１７ａの、前記支持壁部４ｂの幅方向に関する剛性を低くして、この支持壁部４ｂへの支持軸３ｂ（図２参照）の組み付け作業の容易化を図っている。尚、前記両スリット２０、２０の長さは、前記両軸挿入部１７ａの剛性が不足しない程度に、適宜決定する事ができる。その他の構造、及び作用、効果は前記実施の形態の第１例と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
前記実施の形態の各例は、支持壁部に形成した両支持部を有底円筒状の凹部としているが、これら両支持部の内周面の形状を、楕円や、矩形状等の非円形とし、支持軸の両端部の形状を、これら両支持部の内周面形状に沿った形状として、支持軸の回り止めを図る事もできる。
又、前記両支持部のうちの一方と、前記支持軸の軸方向一方の端部との係合のみで、この支持軸の回り止めを図る構成を採用する事もできる。
【符号の説明】
【００４９】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ ロッカーアーム
２、２ａ、２ｂ タペットローラ
３、３ａ、３ｂ 支持軸
４、４ａ、４ｂ 支持壁部
５ 第一の連結部
６ 第二の連結部
７ 弁体
８ プランジャ
９、９ａ 支持孔
１０ カムシャフト
１１ カム
１２ リターンスプリング
１３ 凹溝
１４ 支持凹部
１５ ころ
１６ ラジアルころ軸受
１７、１７ａ 軸挿入部
１８ ローラ組立体
１９、１９ａ ワッシャ
２０ スリット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対の支持壁部及びこれら両支持壁部同士を連結する連結部を有するロッカーアームと、その両端部をこれら両支持壁部の互いに整合する位置に形成した１対の支持部に支持する事により、これら両支持壁部同士の間に掛け渡す状態で固定された支持軸と、この支持軸の中間部周囲に回転自在に支持され、ラジアル荷重に基づいて変位するタペットローラとを備えたカムフォロア装置に於いて、
前記ロッカーアームを構成する両支持壁部の幅方向内側面の一部に、これら両支持壁部の外端縁から前記両支持部の端縁に亙り、軸挿入部が形成されており、
これら両軸挿入部の少なくとも一部の内側面同士の距離が、前記支持軸の軸方向に関する寸法よりも小さく、
前記両軸挿入部は、前記支持軸を、これら両軸挿入部を通じて前記両支持部に支持できる状態に、幅方向に関して弾性変形可能である事を特徴としたカムフォロア装置。
【請求項２】
前記両軸挿入部の内側面が、これら両内側面同士の距離が外端縁で最も大きく、前記支持部に近付く程小さくなる方向に傾斜している、請求項１に記載したカムフォロア装置。
【請求項３】
前記両軸挿入部の前記両支持壁部の長さ方向に関する両端部に、この両支持壁部の外端縁から、前記支持部の端縁に向かい、前記両支持壁部毎に１対ずつのスリットが形成されている、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載したカムフォロア装置。
【請求項４】
前記両支持部が、前記両支持壁部の内側面から凹入する状態で形成された有底の凹部であり、これら両支持部のうちの少なくとも一方の支持部と前記支持軸の端部との係合により、この支持軸の回り止めを図っている、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載したカムフォロア装置。
【請求項５】
前記両支持部が、前記両支持壁部の内側面から凹入する状態で形成された凹部であり、これら両凹部のうちの少なくとも一方の凹部の内周面に形成された第一の係合部と、前記支持軸の端部のうちのこの第一の係合部が形成された凹部に支持される側の端部に形成された第二の係合部との係合により、この支持軸の回り止めを図っている、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載したカムフォロア装置。
【請求項１】
１対の支持壁部及びこれら両支持壁部同士を連結する連結部を有するロッカーアームと、その両端部をこれら両支持壁部の互いに整合する位置に形成した１対の支持部に支持する事により、これら両支持壁部同士の間に掛け渡す状態で固定された支持軸と、この支持軸の中間部周囲に回転自在に支持され、ラジアル荷重に基づいて変位するタペットローラとを備えたカムフォロア装置に於いて、
前記ロッカーアームを構成する両支持壁部の幅方向内側面の一部に、これら両支持壁部の外端縁から前記両支持部の端縁に亙り、軸挿入部が形成されており、
これら両軸挿入部の少なくとも一部の内側面同士の距離が、前記支持軸の軸方向に関する寸法よりも小さく、
前記両軸挿入部は、前記支持軸を、これら両軸挿入部を通じて前記両支持部に支持できる状態に、幅方向に関して弾性変形可能である事を特徴としたカムフォロア装置。
【請求項２】
前記両軸挿入部の内側面が、これら両内側面同士の距離が外端縁で最も大きく、前記支持部に近付く程小さくなる方向に傾斜している、請求項１に記載したカムフォロア装置。
【請求項３】
前記両軸挿入部の前記両支持壁部の長さ方向に関する両端部に、この両支持壁部の外端縁から、前記支持部の端縁に向かい、前記両支持壁部毎に１対ずつのスリットが形成されている、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載したカムフォロア装置。
【請求項４】
前記両支持部が、前記両支持壁部の内側面から凹入する状態で形成された有底の凹部であり、これら両支持部のうちの少なくとも一方の支持部と前記支持軸の端部との係合により、この支持軸の回り止めを図っている、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載したカムフォロア装置。
【請求項５】
前記両支持部が、前記両支持壁部の内側面から凹入する状態で形成された凹部であり、これら両凹部のうちの少なくとも一方の凹部の内周面に形成された第一の係合部と、前記支持軸の端部のうちのこの第一の係合部が形成された凹部に支持される側の端部に形成された第二の係合部との係合により、この支持軸の回り止めを図っている、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載したカムフォロア装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−２９０２７（Ｐ２０１３−２９０２７Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６３５８１（Ｐ２０１１−１６３５８１）
【出願日】平成２３年７月２６日（２０１１．７．２６）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２６日（２０１１．７．２６）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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