JP5023926B2 - カムフォロア装置 - Google Patents

Description

この発明に係るカムフォロア装置は、自動車及び自動二輪車用エンジンの燃料噴射装置や吸排気弁用駆動装置等の被駆動部品として使用し、例えばカムシャフトの回転をロッカーアームの往復揺動運動に変換する為に利用する。

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なわれている。図７〜９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。

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１に固定された（一般的には一体に形成された）カム２に対向し、このカム２の動きを受けて往復揺動する揺動部材であるロッカーアーム３が設けられている。このロッカーアーム３の端部（後述する第２例の様に、中間部の場合もある）には１対の支持壁部４、４が、互いに間隔を開けて設けられている。そして、この１対の支持壁部４、４同士の間に、鋼製で中空又は中実の支持軸５を掛け渡している。この支持軸５は、タペットローラ６をラジアルニードル軸受７を介して回転自在に支承すべく、その両端部を上記１対の支持壁部４、４に固定している。又、上記タペットローラ６の外周面を、上記カム２の外周面に当接させている。この様に構成されるタペットローラ６を組み込んだエンジンの動弁機構によれば、ロッカーアーム３とカム２との間に働く摩擦力を低減し、エンジン運転時に於ける燃料消費率の低減を図れる。

又、特許文献２には、図１０〜１３に示す様に、ロッカーアームを鋼板等の金属板にプレス加工を施す事により造り、このロッカーアームの強度を確保しつつ軽量化を図る構造が記載されている。この従来構造の第２例のカムフォロア装置の場合、板金製のロッカーアーム３ａにタペットローラ６ａを、支持軸５ａ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３ａ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４ａ、４ａと、これら両支持壁部４ａ、４ａ同士を連結する第一、第二の連結部８、９とを備える。これら両連結部８、９のうちの第一の連結部８は、弁体１０の基端面を突き当ててこの弁体１０を変位させる為の押圧部として、第二の連結部９は、ラッシュアジャスタを構成し、上記ロッカーアーム３ａの揺動中心となるプランジャ１１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、上記第二の連結部９の片面（図１２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。

一方、上記両連結部８、９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、上記支持軸５ａにより回転自在に支持した上記タペットローラ６ａを配置している。当該部分にこのタペットローラ６ａを支持する為に、上記１対の支持壁部４ａ、４ａの互いに整合する位置に形成した支持孔に前記支持軸５ａの両端部を内嵌し、更にこの支持軸５ａの両端面外周縁部をこれら各支持孔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５ａの両端部を上記１対の支持壁部４ａ、４ａに、これら両支持壁部４ａ、４ａ同士の間に掛け渡した状態で固定している。上記タペットローラ６ａは、この様にしてこれら両支持壁部４ａ、４ａ同士の間に掛け渡された上記支持軸５ａの中間部周囲に、直接或はラジアルニードル軸受を介して、回転自在に支持している。

エンジンへの組み付け状態では、図１３に示す様に、上記第一の連結部８の片面（図１３の下面）に上記弁体１０の基端部を、上記第二の連結部９の片面に設けた球状凹部に上記プランジャ１１の先端面を、それぞれ突き当てると共に、上記タペットローラ６ａの外周面に、カムシャフト１ａの中間部に固設したカム２ａの外周面を当接させる。エンジンの運転時には、このカム２ａの回転に伴って上記ロッカーアーム３ａが、上記プランジャ１１の先端面と上記球状凹部との当接部を中心（支点）として、図１３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、上記弁体１０を、上記第一の連結部８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３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。

何れの構造の場合でも、支持軸５、５ａの両端部は１対の支持壁部４、４ａに対し、がたつきなく、且つ、カム２、２ａからタペットローラ６、６ａ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、上記支持軸５、５ａの中間部外周面は、タペットローラ６、６ａを回転自在に支持する為のラジアルニードル軸受７の内輪軌道としての役目を有するので、上記中間部外周面に傷等が付く事は好ましくない。従って、上記支持軸５、５ａを、上記各支持壁部４、４ａに形成した支持孔に圧入する構造は、傷付き防止の面から採用できない。

この為に従来から、図１４〜１５に示す様な構造により、ロッカーアーム３ｂを構成する１対の支持壁部４ｂ、４ｂに、タペットローラ６ｂを支持する為の支持軸５ｂの両端部を固定している。この従来構造で、上記両支持壁部４ｂ、４ｂに互いに同心に形成した円形の支持孔１３、１３の内径は、上記支持軸５ｂの外径よりも僅かに大きい。又、この支持軸５ｂは、中間部外周面のみを高周波焼き入れにより硬化させており、両端部は焼き入れせずに軟らかい（生の）ままとしている。この様な支持軸５ｂを上記ロッカーアーム３ｂに対し固定する場合には、この支持軸５ｂの両端部を上記両支持孔１３、１３内に位置させた状態で、この支持軸５ｂ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５ｂ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１４を形成する。そして、この凹溝１４の周囲部分を径方向外方に押し広げ（かしめ広げ）、この部分を上記両支持孔１３、１３の外端（支持孔１３、１３に関して「外」とは、タペットローラ６ｂ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。

この様な構成を有する従来構造の場合、上記支持軸５ｂ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５ｂの焼き入れ処理に、加工コストの嵩む高周波焼き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５ｂの両端部をかしめ広げるべく、この支持軸５ｂ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、上記支持軸５ｂの両端部をかしめ広げる事に伴い、この支持軸５ｂの両端部外周面で、軸方向に関してこのかしめ広げた部分の内側部分が、上記各支持孔１３、１３の内周面から離隔する可能性がある。そして、この様に離隔した部分にラジアル荷重が加わると、上記かしめ広げた部分でラジアル荷重を支承する事になる。このかしめ広げた部分は、容積が小さいだけでなく、焼き入れ等の硬化処理を施す事なく生のままとしている。この為、上記かしめ広げた部分で上記ラジアル荷重を支承すると、この部分が径を小さくする方向に塑性変形し（へたり）、上記支持軸５ｂの端部が、上記各支持孔１３、１３内でがたつき易くなる。更に、上記かしめ広げた部分が径を小さくする方向に塑性変形した場合には、上記各支持孔１３、１３に対し上記支持軸５ｂが、前記タペットローラ６ｂと同方向に回転し易くなる。従って、この支持軸５ｂの両端部外周面と上記各支持孔１３、１３の内周面との当接部が摩耗し、カムフォロア装置の耐久性の低下を招く。

これに対し、特許文献４には、図１６に示す様に、ロッカーアーム３ｃの端部に設けた支持壁部４ｃに、支持軸５ｃの中間部を回転自在に支持し、この支持軸５ｃの両端部に、それぞれタペットローラ６ｃ、６ｃを圧入により固定する構造が記載されている。この様な構成によれば、上記支持軸５ｃの焼き入れ処理を、ズブ焼き入れ（全体を加熱してから焼き入れ用の油に浸漬する焼き入れ処理を言う。本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。）により行なえる。この為、高周波焼き入れを行なう場合に比べて、コストを抑えられる。又、かしめ部を形成する為の治具を使用しなくて済む為、この面からもコスト低減を図れる。

但し、上記特許文献４に記載された構造の場合には、上述の様に、上記両タペットローラ６ｃ、６ｃを、圧入力のみによって、上記支持軸５ｃの両端部に支持固定している。この為、この支持軸５ｃが軸方向に変位し、上記各タペットローラ６ｃ、６ｃの内側面と上記支持壁部４ｃの側面とが強く当接した場合には、これら各タペットローラ６ｃ、６ｃが、上記支持軸５ｃの端部から抜け落ちる可能性がある。又、この支持軸５ｃに対するこれら各タペットローラ６ｃ、６ｃの回り止めが不十分になり、これら両部材５ｃ、６ｃが相対回転する可能性もある。この様に、上記特許文献４に記載されたカムフォロア装置の場合にも、耐久性を確保する事が難しくなる。

特開平３−７８５０７号公報 米国特許第５０４８４７５号明細書 特公平６−８１８９２号公報 特開平６−１０１４２４号公報

本発明のカムフォロア装置は、上述の様な事情に鑑み、コストの低廉化と、耐久性の確保とを図れる構造を実現すべく発明したものである。

本発明のカムフォロア装置は、前述した従来のカムフォロア装置と同様、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、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に固定されたカムに対向して設けられ、このカムの動きを受けて揺動変位するものである。
又、上記支持軸は、上記ロッカーアームに形成された支持孔に、その端部を支持固定されている。
又、上記タペットローラは、上記支持軸の周囲に、例えばラジアルニードル軸受、シングル滑り軸受又は（１対の滑り軸受を径方向に関して二重に設けた）ダブルのラジアル滑り軸受等のラジアル軸受を介して、回転自在に支持されている。

特に、本発明のカムフォロア装置に於いては、上記支持孔の内周面のうち、上記タペットローラと上記カムとの当接部側の一部に外径側凹部を、この支持孔の外端側開口縁部に開口した状態で形成している。又、上記支持軸の端部外周面のうち、上記タペットローラと上記カムとの当接部側の一部に内径側凹部を、この支持軸の端面に開口した状態で形成している。そして、上記外径側凹部とこの内径側凹部との間に、上記ロッカーアーム及び支持軸とは別体の連結部材を掛け渡す状態で圧入して、このロッカーアームに対するこの支持軸の回り止めを行なうと共に、この支持軸の直径方向に関して上記連結部材の配置位置と反対側部分で上記支持孔の内周面とこの支持軸の外周面とを密に当接させた状態で、この支持軸の端部をこの支持孔内に固定している。

又、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、例えば請求項２に記載した様に、上記連結部材を、円柱状若しくは球状とする。
又、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に記載した様に、支持軸として、全体にズブ焼き入れによる硬化処理が施されたものを使用する。
更に、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４に記載した様に、上記連結部材の挿入方向に関して後端部に、かしめ部を形成する。

上述の様に構成する本発明のカムフォロア装置の場合には、コストの低廉化と、耐久性の確保とを図れる。
即ち、本発明の場合には、支持軸の端部を塑性変形させてかしめ部を形成する必要がない。この為、この支持軸の焼き入れ処理を、全体を加熱してから焼き入れ用の油に浸漬する、所謂ズブ焼き入れにより行なえる。ズブ焼き入れによる焼き入れ処理は、高周波焼き入れよりも低コストで行なえる為、その分、カムフォロア装置の製造コストを低減できる。又、かしめ部を形成する為のパンチの如き治具を、必ずしも使用する必要がなく、使用しない場合には、この面からもコストの低減を図れる。
又、本発明の場合には、支持孔の内周面に形成された外径側凹部と、上記支持軸の端部外周面に形成された内径側凹部との間に、連結部材を圧入している為、ロッカーアームに対する上記支持軸のがたつき防止と、抜け止め防止とを有効に図れる。
又、本発明の場合には、支持孔の内周面に形成された外径側凹部と、上記支持軸の端部外周面に形成された内径側凹部との間に、連結部材を掛け渡す状態で組み込む（圧入する）為、ロッカーアームに対する上記支持軸の回り止めを確実に行なえる。この為、上記支持孔の内周面、及び、この支持軸の端部外周面が摩耗する事を防止できる。更に、ラジアル荷重を支承する部分に於いて、支持孔の内周面と支持軸の端部外周面とを、連結部材を介する事なく、密に当接させられる為、使用時に繰り返し加わるラジアル荷重を、接触面積を広く確保できる当該当接部分で安定して支承できる。従って、カムフォロア装置の耐久性の確保を図れる。

又、上述した請求項３に記載した様に、支持軸全体に、ズブ焼き入れによる硬化処理を施せば、上述した様なコスト低減効果を得られると共に、タペットローラを介して加わるラジアル荷重に拘わらず、上記支持軸の端部が塑性変形する事を有効に防止できて、上記カムフォロア装置の耐久性の向上を図れる。
尚、本発明の場合には、従来構造に対して連結部材が新たに必要になるが、この連結部材は小型であり、低コストで得られる長尺な線材を切断する事により、容易に得られる為、この連結部材を使用する事によるコスト上昇は僅少である。更に、上記支持軸の端部外周面に形成する内径側凹部は、冷間鍛造加工により加工できる為、この内径側凹部を形成する事によるコスト上昇に就いても、僅かである。

［実施の形態の第１例］
図１〜３は、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例のカムフォロア装置１５は、ロッカーアーム３ｄと、支持軸５ｄと、タペットローラ６ｄとを備える。本例の場合、このうちのロッカーアーム３ｄは、低炭素肌焼鋼板等の１枚の金属板に、プレスに基づく打ち抜き加工及び曲げ加工を施す事により一体形成している。又、上記ロッカーアーム３ｄは、互いにほぼ平行な１対の支持壁部４ｄ、４ｄと、これら両支持壁部４ｄ、４ｄの幅方向一端縁同士を連結する第一、第二の連結部８ａ、９ａと、これら両支持壁部４ｄ、４ｄの中間部で互いに整合する位置に形成した１対の支持孔１３ａ、１３ａとを備える。

又、上記両第一、第二の連結部８ａ、９ａのうち、第一の連結部８ａの片面（図１の下面）には、エンジンへの組み込み状態で弁体の基端部を突き当てる為の第一の係合部１６を形成している。この第一の係合部１６は、上記第一の連結部８ａの幅方向（図１の左右方向、図２の表裏方向）中間部を、上記両支持壁部４ｄ、４ｄの折れ曲がり方向（図１、２の上方）に凹ませる事により構成している。一方、上記第二の連結部９ａの片面には、エンジンへの組み込み状態でラッシュアジャスタの先端部を突き当てる為の、第二の係合部１７を形成している。この第二の係合部１７は、上記第二の連結部９ａの中央部を球面状に凹ませた曲面としている。更に、上記両支持壁部４ｄ、４ｄの中間部で上記第一、第二の連結部８ａ、９ａの間部分に、上記両支持孔１３ａ、１３ａを互いに同心に形成している。これら両支持孔１３ａ、１３ａは、円孔で、前記支持軸５ｄの外径Ｄ_5dよりも僅かに大きな内径Ｒ_13a （Ｒ_13a ＞Ｄ_5d）を有する。

又、上記各支持孔１３ａ、１３ａの内周面のうち、前記タペットローラ６ｄとカムとの当接部側の一部（図１、２の上端部）には、径方向外方に凹んだ外径側凹部１８、１８をそれぞれ形成している。これら両外径側凹部１８、１８は、それぞれの内面を部分円柱状（半円筒状）の凹面としており、上記各支持孔１３ａ、１３ａの外端開口縁部に開口している。又、上記両外径側凹部１８、１８は、互いに整合する位置に形成されており、上記各支持孔１３ａ、１３ａの軸方向に関する深さｄ₁₈（支持壁部４ｄ、４ｄの外側面からの深さ）を、これら各支持壁部４ｄ、４ｄの板厚Ｔ_4dよりも小さくしている（ｄ₁₈＜Ｔ_4d）。尚、上記両外径側凹部１８、１８の加工は、切削加工の他、鍛造等の塑性加工によっても行なえる。

又、上記支持軸５ｄは、中炭素鋼、高炭素クロム軸受鋼等の硬質金属製で、ズブ焼き入れにより全体を熱処理硬化させている。この様な支持軸５ｄの両端部外周面には、径方向内方に凹んだ内径側凹部１９、１９を、それぞれ形成している。これら両内径側凹部１９、１９も、それぞれの内面を部分円柱状（半円筒状）の凹面としており、上記支持軸５ｄの端面に開口している。又、上記両内径側凹部１９、１９は、この支持軸５ｄの円周方向に関して同位置に形成されている。尚、本例の場合には、上記両内径側凹部１９、１９を、熱処理に先立ち、冷間鍛造加工により形成して、これら両内径側凹部１９、１９を形成する事による加工コストの上昇を抑えている。

又、本例の場合には、上記各支持孔１３ａ、１３ａ内に上記支持軸５ｄの端部を位置させた状態で、上記各外径側凹部１８、１８の内面と、上記各内径側凹部１９、１９の内面とを滑らかに連続させる（後述する円柱状凹部２２を構成する）様にしている。この為に、上記各外径側凹部１８、１８の曲率半径ｒ₁₈と、上記各内径側凹部１９、１９の曲率半径ｒ₁₉とを互いに同じにしている（ｒ₁₈＝ｒ₁₉）。更に、上記各支持孔１３ａ、１３ａ内に上記支持軸５ｄの端部を位置させた状態で、上記各外径側凹部１８、１８の曲率中心Ｏ₁₈を通る仮想線（中心軸）と、上記各内径側凹部１９、１９の曲率中心Ｏ₁₉を通る仮想線（中心軸）とを互いに一致させている。又、上記各外径側凹部１８、１８の深さｄ₁₈と、上記支持軸５ｄの軸方向に関する上記各内径側凹部１９、１９の深さｄ₁₉（支持軸５ｄの端面からの深さ）とに就いても、互いに同じとしている（ｄ₁₈＝ｄ₁₉）。

本例の場合には、上述の様な支持軸５ｄの両端部を、前記ロッカーアーム３ｄを構成する支持壁部４ｄ、４ｄに対して、円柱状の連結部材２０、２０を用いて支持固定している。具体的には、これら各連結部材２０、２０の一端部（後述する面取り部２３、２３を設けた側の端部）乃至他端寄り部分を、上記各外径側凹部１８、１８と上記各内径側凹部１９、１９との間に掛け渡す状態で圧入している。そして、上記各連結部材２０、２０の他端部を径方向外方に塑性変形させて、かしめ部２１、２１を形成している。

この為に本例の場合には、上記両連結部材２０、２０の外径Ｄ₂₀を、上記外径側、内径側両凹部１８、１９の内面同士を連続させて成る円柱状凹部２２、２２の内径Ｒ₂₂（＝２ｒ₁₈＝２ｒ₁₉）よりも僅かに大きくする（Ｄ₂₀＞Ｒ₂₂）と共に、その軸方向長さＬ₂₀を、上記外径側、内径側両凹部１８、１９の深さｄ₁₈（＝ｄ₁₉）と同じか、この深さよりも僅かに大きくしている（Ｌ₂₀≧ｄ₁₈＝ｄ₁₉）。又、この様な連結部材２０、２０は、炭素鋼（例えばＳＵＪ２）等の金属材により形成し、焼き入れせずに軟らかい（生の）ままとしている。更に、本例の場合には、上記両連結部材２０、２０の外径Ｄ₂₀を、上記支持軸５ｄの外径Ｄ_5dの１／５以下に規制している（Ｄ₂₀≦Ｄ_5d／５）。尚、上述の様に支持固定される本例の支持軸５ｄの中間部周囲には、前記タペットローラ６ｄを、ラジアルニードル軸受７を介して、回転自在に支持している。

上述の様に構成する本例のカムフォロア装置１５の場合には、前述の図８〜９或は図１４〜１５に示した従来構造とは異なり、上記支持軸５ｄの両端部を塑性変形させる必要がない。従って、この支持軸５ｄの焼き入れ処理を、全体を加熱してから焼き入れ油に浸漬する、所謂ズブ焼き入れにより行なえる。ズブ焼きによる焼き入れ処理は、高周波焼き入れ処理よりも低コストで行なえる為、その分、カムフォロア装置１５の製造コストを低減できる。又、前述した従来構造の様に、支持軸の端部をかしめ広げる為のパンチの如き治具を使用しなくて済む為、この面からもコスト低減を図れる。

又、本例のカムフォロア装置１５の場合には、上記各支持孔１３ａ、１３ａに形成された外径側凹部１８、１８と、上記支持軸５ｄに形成された内径側凹部１９、１９との間に、上記各連結部材２０、２０を掛け渡す状態で組み込んでいる。従って、上記両支持壁部４ｄ、４ｄ（ロッカーアーム３ｄ）に対する上記支持軸５ｄの回り止めを確実に行なえる。この為、上記両支持孔１３ａ、１３ａの内周面、及び、上記支持軸５ｄの両端部外周面が摩耗する事を防止できて、カムフォロア装置１５の耐久性を確保できる。

更に、本例の場合には、上記各連結部材２０、２０を、上記各外径側凹部１８、１８と上記各内径側凹部１９、１９との間に圧入している。この為、上記支持軸５ｄの直径方向に関して、上記各連結部材２０、２０の配置位置と反対側部分（図２、３の下側部分）で、上記各支持孔１３ａ、１３ａの内周面と上記支持軸５ｄの両端部外周面とを密に当接させる事ができる。カムフォロア装置の使用時に前記タペットローラ６ｄから上記支持軸５ｄに加わるラジアル荷重は、この支持軸５ｄの径方向に関して、上記各凹部１８、１９と反対側で、上記各支持孔１３ａ、１３ａの内周面に伝えられる。この為、上記支持軸５ｄの端部が、これら各支持孔１３ａ、１３ａ内でがたつく事を防止できると共に、これら各支持孔１３ａ、１３ａ内から上記支持軸５ｄの端部が抜け出る事を防止できる。又、本例の場合には、上記各連結部材２０、２０の他端部（挿入方向に関して後端部）をかしめ広げる事により、かしめ部２１、２１を形成している為、上記各連結部材２０、２０の抜け止め防止効果を、単なる圧入に比べて向上できる。

更に、本例のカムフォロア装置１５の場合、前記第一、第二の係合部１６、１７に弁体の基端部又はラッシュアジャスタの先端部が、各図の下方から突き当てられ、上記タペットローラ６ｄの外周面とカムの外周面とは、各図の上部で互いに当接する。従って、上記カムフォロア装置１５の使用時に上記支持軸５ｄには、各図の下向きのラジアル荷重が加わる。これに対し、本例の場合には、このラジアル荷重を支承する部分に於いて、上記各支持孔１３ａ、１３ａの内周面と上記支持軸５ｄの両端部外周面とを、上記各連結部材２０、２０を介する事なく、密に当接させている。従って、使用時に繰り返し加わるラジアル荷重を、接触面積を広く確保できる当該当接部分で安定して支承できる。

しかも本例の場合には、上記支持軸５ｂ全体に、ズブ焼き入れによる硬化処理を施すと共に、上記両連結部材２０、２０の外径Ｄ₂₀を、上記支持軸５ｄの外径Ｄ_5dの１／５以下に規制している。この為、この支持軸５ｄの両端部の強度及び剛性を十分に確保できて、この支持軸５ｂの両端部が、上記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。
以上の様に、本例のカムフォロア装置１５の場合には、コストの低廉化を図れると共に、優れた耐久性を確保できる。

尚、前述の様に、上記両連結部材２０、２０を用いて、上記支持軸５ｄの両端部を前記両支持壁部４ｄ、４ｄに対し支持固定する作業は、次の様にして行なう。
先ず、図１に示す様に、上記両支持壁部４ｄ、４ｄ同士の間に前記タペットローラ６ｄ及びラジアルニードル軸受７（図３参照）を、上記両支持孔１３ａ、１３ａとほぼ同心に配置する。そして、このラジアルニードル軸受７及びこれら両支持孔１３ａ、１３ａに、上記支持軸５ｄを挿通する。本例の場合には、これら両支持孔１３ａ、１３ａの内径Ｒ_13a が、この支持軸５ｄの外径Ｄ_5dよりも僅かに大きい為（Ｒ_13a ＞Ｄ_5d）、この挿通作業は、比較的容易に、且つ、この支持軸５ｄの外周面を傷める事なく行なえる。

次いで、上記各支持孔１３ａ、１３ａの内周面に形成された前記各外径側凹部１８、１８と、上記支持軸５ｄの両端部外周面に形成された前記各内径側凹部１９、１９との円周方向位置を一致させる。具体的には、上記支持軸５ｄを回転させて、これら両内径側凹部１９、１９を、各図の上側部分に位置させる。これにより、上記外径側、内径側両凹部１８、１９の内面同士を連続させて、円柱状凹部２２、２２とする。

そして、この状態で、これら各円柱状凹部２２、２２内に、上記各連結部材２０、２０を押し込む。この押し込み作業は、これら各連結部材２０、２０の挿入方向に関して後端縁を、押し込み治具により上記各円柱状凹部２２、２２内に向け押圧する事により行なう。本例の場合には、この押し込み作業の容易化を図る為に、上記各連結部材２０、２０のうちで、挿入方向に関して先端部外周縁部分に、面取り部２３、２３を設けている。

この押圧作業により上記両連結部材２０、２０は、挿入方向に関して先端部乃至後端寄り部分（一端部乃至他端寄り部分）が、上記各円柱状凹部２２、２２内に押し込まれる。そして、これら各連結部材２０、２０が押し込まれた状態で、これら各連結部材２０、２０の外周面が、上記各外径側凹部１８、１８の内面、及び、上記各内径側凹部１９、１９の内面にそれぞれ強く当接する。又、図２、３の下側部分に於いては、上記両支持孔１３ａ、１３ａの内周面と上記支持軸５ｄの両端部外周面とが、互いに密に当接する。

更に、上記各連結部材２０、２０の先端面を、上記各円柱状凹部２２、２２の奥端面に当接するまで押し込んだ後は、これら各連結部材２０、２０の後端部で、上記支持軸５ｄの端面及び上記両支持壁部４ｄ、４ｄの外側面から突出した部分を、かしめ治具によりかしめ広げる。これにより、上記両連結部材２０、２０の後端部を径方向外方に塑性変形させて、かしめ部２１、２１とする。
尚、本例を実施する場合に、連結部材２０、２０としては、低コストで得られる長尺な線材を切断する事により容易に得られる。

［実施の形態の第２例］
次に図４、５は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、連結部材２０ａを、球状（玉）としている。これに合わせて、支持孔１３ａの内周面に形成した外径側凹部１８ａ、及び、支持軸５ｄの両端部外周面に形成した内径側凹部１９ａ、１９ａの内面形状を、部分球状の凹面と部分円柱状の凹面とから構成している。そして、これら各内径側凹部１９ａ（外径側凹部１８ａに就いても同じ）の軸方向に関する深さをｄ_19a （部分球状の凹面部の曲率半径ｒ_19a1＋部分円柱状の凹面部の軸方向深さｄ_19a2）を、上記連結部材２０ａの直径Ｄ_20a と同じか、この直径よりも僅かに大きくしている（ｄ_19a ≧Ｄ_20a ）。これにより、この連結部材２０ａを、上記各外径側凹部１８ａと上記各内径側凹部１９ａとの間に圧入した状態で、この連結部材２０ａの一部（挿入方向に関して後端縁部）が、上記支持軸５ｄの端面及び支持壁部４ｄ、４ｄの外側面から突出しない様にしている。尚、本例の様に、上記連結部材２０ａを、上記各外径側凹部１８ａと上記各内径側凹部１９ａとの間に圧入する場合には、上記部分球状の凹面部の曲率半径ｒ_19a1を、上記連結部材２０ａの直径Ｄ_20a の１／２よりも僅かに小さくすると共に、上記部分円柱状の凹面部の軸方向深さｄ_19a2を、上記連結部材２０ａの直径Ｄ_20a の１／２よりも僅かに大きくする（ｒ_19a1＜Ｄ_20a ／２＜ｄ_19a2）。これに対し、上記連結部材２０ａを、上記各外径側凹部１８ａと上記各内径側凹部１９ａとの間に圧入せずに、単に挿入する場合には、上記部分球状の凹面部の曲率半径ｒ_19a1及び、上記部分円柱状の凹面部の軸方向深さｄ_19a2を、上記連結部材２０ａの直径Ｄ_20a の１／２に等しくする事もできる（ｒ_19a1＝ｄ_19a2＝Ｄ_20a ／２）。連結部材２０ａ、及び、外径側、内径側各凹部１８ａ、１９ａの形状を異ならせた以外の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例の場合と同様である。

［実施の形態の第３例］
次に図６は、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例は、片持ち式のカムフォロア装置１５ａに、本発明を適用した場合に就いて示している。即ち、ロッカーアーム３ｅを構成する１つの支持壁部４ｅに対して、支持軸５ｅの基端部を、連結部材２０を用いて支持固定している。そして、この支持軸５ｅの先端部で、タペットローラ６ｄから突出した部分に、抜け止め部材２４を係止している。この為に、本例の場合には、上記支持軸５ｅの中間部先端寄り部分に、この抜け止め部材２４を係止する為の係止溝２５を形成している。尚、この抜け止め部材２４の外径は、上記タペットローラ６ｄの内径よりも大きく、このタペットローラ６ｄの外径よりも小さくして、このタペットローラ６ｄが上記支持軸５ｅから抜け出る事を防止している。上記連結部材２０を用いた固定構造を含め、その他の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例の場合と同様である。

上述した実施の形態の各例に於いては、連結部材を、外径側凹部と内径側凹部との間に圧入により組み込む構造のみを示した。但し、本発明の技術的範囲からは外れるものの、上記連結部材を挿入した後、この連結部材の挿入方向に関して後端部外周縁部分と、上記外径側凹部及び上記内径側凹部の開口縁部とを、スポット溶接、ろう付け、接着等により固定する事もできる。尚、この様な構成を採用する場合には、上記連結部材の大きさ（外径、直径等）は、上記各外径側凹部と上記内径側凹部との間に挿入した状態で、がたつかない程度に小さくする。

支持軸の片側の端部のみを支持固定する事で、ロッカーアームに対して十分な支持強度を確保できる場合には、この支持軸の他側の端部は、単に支持孔内に内嵌するだけでも良い。

又、本発明に使用できる連結部材としては、前述した様な円柱状や球状以外にも、例えば外周面をテーパ面とした円すい状（部分円すい状を含む）のものを使用できる。この場合には、挿入方向に関して先端側部分の外径を、同じく後端側部分の外径よりも小さくする。この様な連結部材を使用すれば、挿入作業の容易化を図れると共に、支持軸の抜け止め防止を有効に図れる。更に、連結部材としては、中実体のもの以外に中空状のものも使用できるし、外周面に溝や皮膜を形成して、外周面の表面粗さを粗くしたものも使用できる。

本発明の実施の形態の第１例を示す分解斜視図。 同じく側面図。 図２の拡大Ａ−Ａ断面図。 本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同様の図。 同じく図４中の支持軸の端部に関する拡大Ｂ−Ｂ断面図。 本発明の実施の形態の第３例を示す、図９に相当する図。 カムフォロア装置を備えるエンジンの動弁機構の第１例を示す部分側面図。 図７の拡大Ｃ−Ｃ断面図。 同Ｄ−Ｄ断面図。 従来のカムフォロア装置の第２例を示す斜視図。 同じく平面図。 図１１のＥ−Ｅ断面図。 従来の第２例のカムフォロア装置の組み付け状態を示す断面図。 従来のカムフォロア装置の第３例を示す側面図。 同じく平面図。 従来のカムフォロア装置の第４例を示す、図８に相当する図。

符号の説明

１、１ａ カムシャフト
２、２ａ カム
３、３ａ〜３ｅ ロッカーアーム
４、４ａ〜４ｅ 支持壁部
５、５ａ〜５ｅ 支持軸
６、６ａ〜６ｄ タペットローラ
７ ラジアルニードル軸受
８、８ａ 第一の連結部
９、９ａ 第二の連結部
１０ 弁体
１１ プランジャ
１２ リターンスプリング
１３、１３ａ 支持孔
１４ 凹溝
１５、１５ａ カムフォロア装置
１６ 第一の係合部
１７ 第二の係合部
１８、１８ａ 外径側凹部
１９、１９ａ 内径側凹部
２０、２０ａ 連結部材
２１ かしめ部
２２ 円柱状凹部
２３ 面取り部
２４ 抜け止め部材
２５ 係止溝

Claims (4)

1. 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に固定されたカムに対向して設けられ、このカムの動きを受けて揺動変位するロッカーアームと、このロッカーアームに形成された支持孔にその端部を支持固定された支持軸と、この支持軸の周囲に回転自在に支持されたタペットローラとを備えたカムフォロア装置に於いて、
   上記支持孔の内周面のうち、上記タペットローラと上記カムとの当接部側の一部に形成され、この支持孔の外端側開口縁部に開口した外径側凹部と、上記支持軸の端部外周面のうち、上記タペットローラと上記カムとの当接部側の一部に形成され、この支持軸の端面に開口した内径側凹部との間に、上記ロッカーアーム及び支持軸とは別体の連結部材を掛け渡す状態で圧入して、このロッカーアームに対するこの支持軸の回り止めを行なうと共に、この支持軸の直径方向に関して上記連結部材の配置位置と反対側部分で上記支持孔の内周面とこの支持軸の外周面とを密に当接させた状態で、この支持軸の端部をこの支持孔内に固定した事を特徴とするカムフォロア装置。
2. 連結部材が、円柱状若しくは球状である、請求項１に記載したカムフォロア装置。
3. 支持軸全体に、ズブ焼き入れによる硬化処理が施されている、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。
4. 連結部材の挿入方向に関して後端部に、かしめ部が形成されている、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。

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