JP2020084814A - Rotary component for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の構成部品である、内燃機関用の回転部品に関する。 The present invention relates to a rotary component for an internal combustion engine, which is a component of the internal combustion engine.
内燃機関の構成部品として、例えば、ローラを備えたロッカアーム(以下において、適宜ローラアームともいう。)やローラリフタ等の回転部品がある。かかる内燃機関用の回転部品においては、ローラを軸支する軸部材と、軸部材を軸支する一対の支持体とを有する。 As a component of the internal combustion engine, there are, for example, a rocker arm (hereinafter also referred to as a roller arm) having a roller and a rotating component such as a roller lifter. Such a rotary component for an internal combustion engine has a shaft member that axially supports a roller and a pair of supports that axially supports the shaft member.
特許文献1には、軸部材が支持体に対して回転支持されるようにすることで、軸受部の寿命を延ばすことが提案されている。また、軸部材を支持体にかしめるのではなく、軸部材の突出端部に、支持体に掛止可能となる掛止部を設けることで、支持体の軸受孔からの軸部材の抜けを防ぐと共に、支持体の変形を防ぐことが提案されている。
しかしながら、掛止部は、軸部材の端部を変形させることによって形成される。それゆえ、この軸部材の端部の変形の際には、端部のみならず、軸方向の内側の部分にも、加圧力が作用することとなる。そうすると、軸部材には、掛止部よりも軸方向内側の部分においても、わずかながら外側に張り出すような変形が生じてしまうおそれがある。この変形が、支持体の軸受孔に挿通される部分にも生じると、軸支部の一部が軸受孔の内周に干渉することが懸念される。そうすると、回転部品の円滑な回転という観点で、改善の余地があるといえる。 However, the hooking portion is formed by deforming the end portion of the shaft member. Therefore, when the end portion of the shaft member is deformed, the pressing force acts not only on the end portion but also on the inner portion in the axial direction. Then, there is a possibility that the shaft member may be slightly deformed to the outside even in the axially inner portion of the hook portion. If this deformation also occurs in a portion of the support body that is inserted into the bearing hole, there is a concern that a part of the shaft support portion may interfere with the inner circumference of the bearing hole. Then, it can be said that there is room for improvement in terms of smooth rotation of the rotating parts.
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、円滑な回転を確保することができる、内燃機関用の回転部品を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a rotating component for an internal combustion engine that can ensure smooth rotation.
本発明の一態様は、軸受孔を有する一対の支持体と、
上記一対の支持体の上記軸受孔に挿通されて回転可能に軸支された軸部材と、
軸方向における上記支持体の外側において上記軸部材に嵌合する抜け止め部材と、を有し、
上記軸部材は、上記軸受孔内に配される被軸支部と、上記抜け止め部材に内周側からかしめ固定される被固定部と、上記被軸支部と上記被固定部との間に形成され上記被軸支部及び上記被固定部よりも外径が小さい小径部と、を有する、内燃機関用の回転部品にある。
One embodiment of the present invention, a pair of supports having bearing holes,
A shaft member that is rotatably supported by being inserted into the bearing holes of the pair of supports,
A retaining member fitted to the shaft member on the outer side of the support in the axial direction,
The shaft member is formed between the shaft-supported portion arranged in the bearing hole, the fixed portion which is caulked and fixed to the retaining member from the inner peripheral side, and the shaft-supported portion and the fixed portion. A rotary component for an internal combustion engine having a small diameter portion having an outer diameter smaller than that of the shaft supported portion and the fixed portion.
上記内燃機関用の回転部品は、上記軸部材に嵌合する抜け止め部材を有する。これにより、軸部材が支持体に対して軸方向に移動して軸受孔から抜けることを防ぐことができる。そして、軸部材は、上記被軸支部と上記被固定部との間に、上記小径部を有する。これにより、被固定部を形成する際に、被軸支部が変形することを防ぐことができる。その結果、支持体に対する軸部材の円滑な回転を確保することができる。 The rotary component for an internal combustion engine has a retaining member that fits into the shaft member. Accordingly, it is possible to prevent the shaft member from moving in the axial direction with respect to the support body and coming off from the bearing hole. The shaft member has the small diameter portion between the shaft-supported portion and the fixed portion. This can prevent the supported shaft portion from being deformed when the fixed portion is formed. As a result, smooth rotation of the shaft member with respect to the support can be ensured.
以上のごとく、上記態様によれば、円滑な回転を確保することができる、内燃機関用の回転部品を提供することができる。 As described above, according to the above aspect, it is possible to provide a rotating component for an internal combustion engine, which can ensure smooth rotation.
上記内燃機関用の回転部品において、上記被軸支部は、上記被固定部よりも高い硬度を有するものとすることができる。この場合には、被固定部を変形させたとき、被軸支部の変形をより確実に抑制することができる。その結果、回転部品の円滑な回転を、一層容易に確保することができる。 In the rotating component for an internal combustion engine, the shaft-supported portion may have a hardness higher than that of the fixed portion. In this case, when the fixed portion is deformed, the deformation of the shaft-supported portion can be more reliably suppressed. As a result, smooth rotation of the rotating component can be ensured more easily.
また、上記被軸支部は、上記小径部側に、軸方向外側を向いた環状の側端面を有する、ものとすることができる。この場合には、被軸支部と小径部との間に段差が形成される。これにより、被固定部に作用する変形荷重が、被軸支部の外周面に伝わることを、効果的に防ぐことができる。その結果、被軸支部の変形をより確実に防ぐことができる。 In addition, the shaft-supported portion may have an annular side end surface facing the outside in the axial direction on the small diameter portion side. In this case, a step is formed between the shaft-supported portion and the small diameter portion. As a result, it is possible to effectively prevent the deformation load acting on the fixed portion from being transmitted to the outer peripheral surface of the shaft supported portion. As a result, the deformation of the shaft-supported portion can be prevented more reliably.
また、上記回転部品は、上記軸部材に回転可能に軸支された環状のローラをさらに有し、上記ローラは、軸方向における上記一対の支持体の間に配置されているものとすることができる。この場合には、支持体に対する軸部材の円滑な回転と共に、軸部材に対するローラの円滑な回転も、確保することができる。
なお、このような内燃機関用の回転部品としては、例えば、ローラアーム、ローラリフタ等の部品がある。
The rotating component may further include an annular roller rotatably supported by the shaft member, and the roller may be arranged between the pair of support bodies in the axial direction. it can. In this case, smooth rotation of the shaft member with respect to the support and smooth rotation of the roller with respect to the shaft member can be ensured.
Examples of such rotating parts for an internal combustion engine include parts such as a roller arm and a roller lifter.
(実施形態1)
内燃機関用の回転部品に係る実施形態につき、図1〜図9を参照して、説明する。
本形態の回転部品1は、図1〜図4に示すごとく、一対の支持体2と、軸部材3と、抜け止め部材4と、を有する。支持体2は、軸受孔21を有する。軸部材3は、一対の支持体2の軸受孔21に挿通されて回転可能に軸支されている。抜け止め部材4は、軸方向における支持体2の外側において軸部材3に嵌合している。
(Embodiment 1)
An embodiment of a rotary component for an internal combustion engine will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 to 4, the
軸部材3は、被軸支部31と、被固定部32と、被軸支部31と被固定部32との間に形成された小径部33と、を有する。被軸支部31は、軸受孔21内に配される部位である。被固定部32は、抜け止め部材4に内周側からかしめ固定される部位である。小径部33は、被軸支部31及び被固定部32よりも外径が小さい。
The
被軸支部31は、被固定部32よりも高い硬度を有する。なお、被軸支部31は、例えばビッカース硬さが、被固定部32よりも高いものとすることができる。被軸支部31は、小径部33側に、軸方向外側を向いた環状の側端面311を有する。軸部材3に回転可能に軸支された環状のローラ5をさらに有する。ローラ5は、軸方向における一対の支持体2の間に配置されている。支持体2、軸部材3、抜け止め部材4、及びローラ5は、金属からなる。
The supported
本形態の内燃機関用の回転部品1は、ローラアームである。ローラアームである回転部品1は、アーム本体20と、アーム本体20に対して回転可能に取り付けられたローラ5とを有する。アーム本体20の一部として、一対の支持体2が設けられている。また、ローラ5は、軸部材3を介して、アーム本体20に回転可能に支持されている。
The
また、アーム本体20は、図示しない揺動支点部材に係合する支点係合部221と、図示しない弁体の基端部に当接する当接部222とを有する。これにより、ローラアームは、回転するカムによってローラ5が押されたとき、支点係合部221を支点にアーム本体20が揺動し、当接部222が弁体を押すよう構成されている。
The
図3に示すごとく、ローラ5と軸部材3との間には、複数の転動体11が周方向に並んで配置されている。すなわち、円柱形状の軸部材3の外周面と、円筒形状のローラ5の内周面との間に、複数の転動体11が、周状に配置されている。各転動体11は、円柱形状を有し、その軸方向を軸部材3の軸方向と平行にした状態で、配置されている。転動体11は、軸部材3の外周面及びローラ5の内周面に対して転動可能に当接している。
As shown in FIG. 3, a plurality of rolling
図2に示すごとく、軸部材3は、軸方向における、一対の被軸支部31の間に、ローラ5を転動体11を介して回転可能に支持する中央軸支部30を有する。中央軸支部30と一対の被軸支部31とは、同じ外径を有する。そして、中央軸支部30の外周面と一対の被軸支部31の外周面とは、連続した一つの円柱体の外周面を構成している。そして、この中央軸支部30と一対の被軸支部31とからなる部位が、被固定部32よりも、高い硬度を有する。
As shown in FIG. 2, the
被軸支部31は、図4に示すごとく、円形状の軸受孔21に、摺動回転可能に支持されている。小径部33は、軸方向における被軸支部31の外側において、軸部材3の全周にわたり形成されている。
As shown in FIG. 4, the shaft-supported
被固定部32は、小径部33よりも直径が大きい。そして、図2、図5に示すごとく、環状の抜け止め部材4の内周面に、被固定部32の外周面が圧接している。つまり、抜け止め部材4の内周側に、被固定部32がかしめられている。軸部材3における、軸方向の両端の端面には、環状溝36が形成されている。
The fixed
次に、本形態の内燃機関用の回転部品1を製造する方法につき、図6〜図8を参照して説明する。
まず、軸部材3を得るにあたり、被固定部32を形成する前の金属部材として、図6、図7に示す、変形前部材3aを用意する。変形前部材3aは、大径円柱部31aと、その軸方向の両側に形成された一対の小径円柱部33aとを有する。小径円柱部33aは、大径円柱部31aよりも直径が小さい。大径円柱部31aと2つの小径円柱部33aとは、回転中心軸が一致している。少なくとも大径円柱部31aの外周面は、精度の高い円柱外周面となっている。
Next, a method for manufacturing the
First, in obtaining the
変形前部材3aにおける大径円柱部31aに焼入れを施す。これにより、大径円柱部31aの硬度を高める。一方、小径円柱部33aには焼入れを施さない。これにより、小径円柱部33aの硬度を高くしすぎずに、大径円柱部31aの硬度を高くする。
The large-diameter
次いで、図8に示すごとく、変形前部材3aに、複数の転動体11とローラ5を組付けつつ、変形前部材3aを一対の支持体2に挿通する。そして、2つの小径円柱部33aの外周側に、それぞれ、抜け止め部材4を配置する。この状態において、変形前部材3aの端面にポンチ6を押し当て、小径円柱部33aを変形させる。
Next, as shown in FIG. 8, the
ポンチ6は、先端部に、環状に連続した突起部61を有する。この突起部61を小径円柱部33aの端面に食い込ませるように、押圧する。これにより、小径円柱部33aは、径方向に押し広げられるように変形する。その結果、図2に示すごとく、拡径した小径円柱部33aの外周面が、抜け止め部材4の内周面に圧接し、被固定部32となる。ポンチ6の食い込み跡として、軸部材3の端面には、図2、図5に示すごとく、環状溝36が形成される。
The
軸部材3の両端に存在する2つの被固定部32は、2つのポンチ6を変形前部材3aに同時に押し当てることで、一度に形成してもよい。或いは、2つの小径円柱部33aを一つずつ変形させて、被固定部32を一つずつ形成してもよい。この場合、変形前部材3aにおける軸方向の一端を、図示しない支承部材に支承させておき、変形前部材3aの他端をポンチ6にて変形させることにより、一方の被固定部32を形成することができる。次いで、他端側の被固定部32も同様に形成することにより、他方の被固定部32を形成することができる。
The two fixed
なお、ポンチ6の突起部61は、特に円環形状である必要はなく、例えば、略C字形状としたり、略半円環形状としたりするなど、円弧形状のものを一つ若しくは複数個形成することもできる。かかる場合は、ポンチ6をその中心軸の周りに所定角度回転させた姿勢にて、複数回、変形前部材3aの端面に押し込むことが考えられる。
The
次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
上記内燃機関用の回転部品1は、軸部材3に嵌合する抜け止め部材4を有する。これにより、軸部材3が支持体2に対して軸方向に移動して軸受孔21から抜けることを防ぐことができる。そして、軸部材3は、被軸支部31と被固定部32との間に、小径部33を有する。これにより、被固定部32を形成する際に、被軸支部31が変形することを防ぐことができる。その結果、支持体2に対する軸部材3の円滑な回転を確保することができる。
Next, the function and effect of this embodiment will be described.
The
すなわち、被固定部32を形成する際には、上述のように、小径円柱部33aの一部を変形させ、拡径させる。このとき、仮に、軸部材3が、小径部33を有しない場合、変形荷重が被軸支部31にまで伝わり、被軸支部31の外周面が変形することが考えられる。被軸支部31の外周面は、その変形が僅かであっても、変形部が軸受孔21に干渉して、円滑な軸部材3の回転が妨げられることが考えられる。
That is, when forming the fixed
これに対し、本形態の回転部品1においては、軸部材3が小径部33を備えている。これにより、被固定部32を形成する際に、その変形荷重が被軸支部31よりも軸方向の内側に伝わったとしても、小径部33よりも内側の被軸支部31の外周面にまで影響することを防ぐことができる。
On the other hand, in the
また、被軸支部31は、被固定部32よりも高い硬度を有する。それゆえ、被固定部32を変形させたとき、被軸支部31の変形をより確実に抑制することができる。その結果、回転部品1の円滑な回転を、一層容易に確保することができる。
Further, the shaft-supported
また、被軸支部31は、環状の側端面311を有する。それゆえ、被軸支部31と小径部33との間に段差が形成される。これにより、被固定部32に作用する変形荷重が、被軸支部31の外周面に伝わることを、効果的に防ぐことができる。その結果、被軸支部31の変形をより確実に防ぐことができる。
Further, the shaft-supported
また、回転部品1はローラ5を有し、ローラ5は、一対の支持体2の間に配置されている。このような回転部品1において、上記のような軸部材3の構成を採用することで、支持体2に対する軸部材3の円滑な回転と共に、軸部材3に対するローラ5の円滑な回転も、確保することができる。
Further, the
つまり、上記のような構成のローラ5を備える回転部品1の場合、仮に、軸部材3に小径部33が存在しないと、被固定部32の変形荷重が、被軸支部31のみならず、ローラ5の内周側に配置される部位にまで伝搬する可能性も懸念される。そこで、軸部材3に小径部33を設けることで、軸部材3におけるローラ5の内周側に配置される部位、すなわち中央軸支部30の変形をも抑制することができる。これにより、軸部材3に対するローラ5の円滑な回転をも確保することができる。
That is, in the case of the
以上のごとく、本形態によれば、円滑な回転を確保することができる、内燃機関用の回転部品を提供することができる。 As described above, according to this embodiment, it is possible to provide a rotating component for an internal combustion engine, which can ensure smooth rotation.
(比較形態1)
本形態は、図9に示すごとく、軸部材93の両端部に、拡径した掛止部932を設けた、回転部品9の形態である。
本形態においては、抜け止め部材4を設けず、軸部材93に設けた掛止部932にて、軸受孔21からの軸部材93の抜けを防止している。軸部材93は、ローラ5の内側に配される中央軸支部930と、中央軸支部930の外側の部位であって、支持体2に軸支される2つの被軸支部931とを有する。
(Comparative form 1)
As shown in FIG. 9, the present embodiment is a form of the rotary component 9 in which the expanded
In this embodiment, the retaining
その他は、実施形態1と同様である。なお、比較形態1において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。 Others are the same as in the first embodiment. In addition, among the reference numerals used in the first comparative example, the same reference numerals as those used in the above-described embodiments represent the same components and the like as those in the above-described embodiments, unless otherwise specified.
かかる構成の場合、掛止部932を形成する際に、その内側の被軸支部931も、若干変形するおそれがある。つまり、掛止部932を形成する際には、実施形態1の回転部品1における被固定部32の形成方法と同様に、ポンチ等によって、軸部材93の端部を変形させる。このとき、変形荷重が、被軸支部931にも伝わり、わずかながら、図10に示すごとく、被軸支部931が拡径するように変形するおそれがある。
In the case of such a configuration, when the hooking
そうすると、被軸支部931の変形部分が、支持体2に干渉するおそれがある。
さらに、上記変形荷重が被軸支部931よりも更に内側の中央軸支部930にまで影響することも懸念される。このような場合には、中央軸支部930の変形部分が、転動体11に干渉してしまうおそれもある。
Then, the deformed portion of the shaft-supported
Furthermore, there is a concern that the above-mentioned deformation load may affect the central
その結果、支持体2に対する軸部材93の円滑な回転、さらには、軸部材93に対する転動体11の円滑な転動、ひいてはローラ5の円滑な回転が妨げられるおそれも懸念される。
As a result, there is a concern that smooth rotation of the
これに対して、実施形態1のような構成とすることで、上述のように、支持体2に対する軸部材3の円滑な回転、さらには軸部材3に対するローラ5の円滑な回転を確保することができる。
On the other hand, with the configuration of the first embodiment, as described above, the smooth rotation of the
つまり、実施形態1においても、被固定部32の形成の際には、大きな変形荷重が軸部材3に作用することとなる。しかし、軸部材3に小径部33を設けておくことにより、図11に示すごとく、被固定部32を変形させても、その変形による影響は、小径部33にて止まる。その結果、小径部33よりも軸方向内側の部位である、被軸支部31の外周面及び中央軸支部30の外周面に、変形荷重が影響することを、防ぐことができる。その結果、これらの外周に配された支持体2や転動体11に、軸部材3の変形部が干渉することを防ぐことができる。
なお、図10、図11において、一点鎖線は、変形前の軸部材の外形輪郭の一部を示す。
That is, also in the first embodiment, a large deformation load acts on the
10 and 11, the alternate long and short dash line shows a part of the outer contour of the shaft member before deformation.
(実施形態2)
本形態は、図12に示すごとく、軸部材3の一方の端部にのみ抜け止め部材4を嵌合させた、内燃機関用の回転部品1の形態である。
すなわち、本形態の回転部品1は、軸部材3の他端に、軸受孔21よりも直径の大きい鍔部37を有する。鍔部37は、軸方向における、支持体2の外側に配置される。
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 12, this embodiment is a
That is, the
そして、鍔部37と反対側の端部において、軸部材3は、抜け止め部材4に嵌合される。つまり、軸部材3は、鍔部37と反対側の端部に、被固定部32を有する。そして、軸部材3は、被固定部32と被軸支部31との間に、小径部33を有する。
The
その他は、実施形態1と同様である。なお、実施形態2以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。 Others are the same as in the first embodiment. In addition, among the reference numerals used in the second and subsequent embodiments, the same reference numerals as those used in the already-described embodiments represent the same components and the like as those in the already-described embodiments, unless otherwise specified.
本形態においては、抜け止め部材4を一つとすることとなるため、部品点数を低減することができる。また、被固定部32を、軸部材3の一端側にのみ形成すればよいため、製造工数を低減することができる。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
In this embodiment, since the retaining
Other than that, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
(実施形態3)
本形態は、図13、図14に示すごとく、内燃機関用の回転部品1をローラリフタとした形態である。
ローラリフタは、例えば、燃料供給ポンプにおけるポンプリフタ等として、用いられる。ローラリフタは、シリンダ内に配設され、カムの回転を受けて往復するよう構成されている。
(Embodiment 3)
In this embodiment, as shown in FIGS. 13 and 14, the
The roller lifter is used, for example, as a pump lifter in a fuel supply pump. The roller lifter is arranged in the cylinder and is configured to reciprocate in response to the rotation of the cam.
図13、図14に示すごとく、ローラリフタ(回転部品1)は、外周側に摺動面を備えたリフタ本体200と、リフタ本体200に回動可能に取り付けられたローラ5とを有する。リフタ本体200は、一対の支持体2を備え、支持体2に設けた軸受孔21に軸部材3が回転可能に軸支されている。ローラリフタは、ローラ5の外周面が、カムに当接するように、内燃機関に組み付けられる。
As shown in FIGS. 13 and 14, the roller lifter (rotary component 1) has a lifter
支持体2、軸部材3、抜け止め部材4、ローラ5等の構成は、実施形態1と同様である。また、これらの部材の互いの組付け状態等も、実施形態1と同様である。
その他は、実施形態1と同様である。
The configurations of the
Others are the same as in the first embodiment.
本形態の場合にも、実施形態1と同様に、円滑な回転を確保することができる、ローラリフタを提供することができる。
その他、実施形態1と同様の作用効果を有する。
Also in the case of this embodiment, it is possible to provide a roller lifter capable of ensuring smooth rotation, as in the first embodiment.
Other than that, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
上記実施形態においては、内燃機関用の回転部品をローラアーム、或いはローラリフタとした形態を示したが、本開示の内燃機関用の回転部品は、これらに限られるものではない。例えば、内燃機関用の回転部品は、ローラタペット等、他の部品とすることもできる。 In the above-described embodiment, the rotary component for the internal combustion engine is the roller arm or the roller lifter, but the rotary component for the internal combustion engine of the present disclosure is not limited to these. For example, the rotating component for an internal combustion engine can be another component such as a roller tappet.
1 内燃機関用の回転部品
2 支持体
3 軸部材
31 被軸支部
32 被固定部
33 小径部
4 抜け止め部材
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上記一対の支持体の上記軸受孔に挿通されて回転可能に軸支された軸部材と、
軸方向における上記支持体の外側において上記軸部材に嵌合する抜け止め部材と、を有し、
上記軸部材は、上記軸受孔内に配される被軸支部と、上記抜け止め部材に内周側からかしめ固定される被固定部と、上記被軸支部と上記被固定部との間に形成され上記被軸支部及び上記被固定部よりも外径が小さい小径部と、を有する、内燃機関用の回転部品。 A pair of supports having bearing holes,
A shaft member that is rotatably supported by being inserted into the bearing holes of the pair of supports,
A retaining member fitted to the shaft member on the outer side of the support in the axial direction,
The shaft member is formed between the shaft-supported portion arranged in the bearing hole, the fixed portion which is caulked and fixed to the retaining member from the inner peripheral side, and the shaft-supported portion and the fixed portion. A rotary component for an internal combustion engine, comprising: the shaft-supported portion and a small-diameter portion having an outer diameter smaller than that of the fixed portion.
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