JPH0579104U

JPH0579104U - ローラ付カムフォロア

Info

Publication number: JPH0579104U
Application number: JP2800492U
Authority: JP
Inventors: 一由針本
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1992-03-31
Publication date: 1993-10-26

Abstract

(57)【要約】【目的】ローラ付カムフォロアは、一対の対向するロ
ーラ支持部材の内面間にローラをニードル転動体を介装
して、ローラ軸により軸承されたものである。従来のロ
ーラ軸は、平端面とされ、ローラ支持部材の外面の軸孔
周縁に設けた面取部に軸端部をかしめ固定するものであ
った。本考案は、面取部の有無にかかわらず、又は正確
な面取りの不能なカムフォロアに対しても、ローラ軸端
部がかしめ固定されたローラ付カムフォロアを提供す
る。【構成】ローラ軸端部に座ぐり部が設けられ、座ぐり
部の端縁が外側に曲げ圧縮されて形成されたローラ軸端
部の拡縁部がローラ支持部材の外面のローラ軸孔周縁に
被着されて、ローラ軸両端がローラ支持部材にかしめ固
定される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関、その他産業機械のカム機構に使用されるローラ付カムフォロアの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

内燃機関、特に自動車用エンジンの弁駆動用カムフォロアには、ローラ付カムフォロアが使用されている。ローラ付カムフォロアは、カムフォロア本体、例えば、ロッカーアームに設けられた一対のローラ支持部材の両軸孔にローラ軸を挿通してかしめ固定し、当該ローラ軸の外周にニードル転動体を介在させて、カムに周接するローラが回転自在に軸承されているものが知られている。

【０００３】ローラ軸を上記ローラ支持部材にかしめ固定する従来技術としては、ローラ軸の転走面に相当する中央部外周面を硬化させ、両端部は、軟質のままで、ローラ支持部材の軸孔に挿通嵌合して、端面にかしめ溝を打刻することによって、拡径した端面外縁が当該支持部材の軸孔の周囲面取部に固着されるかしめ法があった。

【０００４】このようなローラ軸は、ローラ軸外周面に焼入れによる硬化部を設け、端部は未焼入れのまま軟質とするものであった（特開昭６２−７９０８号）。また、本出願人は、既に、ローラ軸全面を高周波焼入れした後、両端部のみ、高周波焼なましを行い、端面及び端部外周面を所望の硬度に調整したローラ軸を別願にて提案している。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

従来のローラ軸のかしめ固定法は、ローラ軸端面にかしめ溝を打刻して拡張した端縁部を受容するテーパ状の面取または段面が、ローラ支持部材の軸孔周縁に設けられていることを前提としている。図１（Ｂ）に示すように、面取部２４がないと、外径方向へ広がった軸端縁の変形部分の体積を収容する部分がないことになる。

【０００６】支持部材の面取又は段面は、ロッカーアームが鍛造品又は鋳造品である場合には、寸法精度よく正確に形成することは容易である。鋳造又は型鍛造においては、一対の支持部材の外面間の間隔を正確に定めることが容易であるからである。従って、図７に示すようなかしめパンチ９１により、図１（Ｂ）に示すように、かしめ溝１３１を形成した端面は、パンチ圧入によるかしめ溝の容積に相当する容積だけ端縁が径方向に拡張され、その僅かの変形量をもって、端縁が面取り部２４に移行して被着することができる。

【０００７】しかしながら、ロッカーアームなどのカムフォロア本体を鋼板のプレス成形により製作するときは、プレス型によって板状のローラ支持部材の内面間隔を正確に形成することができるが、外面間隔は変動し、或いはローラ指示部材の板厚が変動するので、機械加工の基準面がなく、軸孔周縁に正確に面取部を旋削形成するのが困難である。

【０００８】また、パンチ圧入体積に限りがあるから、かしめ時のローラ軸端面のかしめ加工により変形する変形部の幅を全周一定にする必要があり、従って、パンチ設定位置を精密に位置決めする必要がある。かしめ変形部が偏肉すれば、肉厚部分はかしめ変形不充分となり、薄肉部分はかしめ容易であるが、かしめ強度不足となり、かしめ成形機の精度が要求されることになる。さらに、かしめ形成を確実にするためローラ軸端部は十分に軟質としなければならない。

【０００９】本考案は、端面に打刻してかしめ形成するに伴う以上の問題に鑑みなされたもので、カムフォロア本体が鋳鍛品であっても、プレス成形品に対してもローラ軸端面に強度的にも確実にかしめ形成されたローラ付カムフォロアを提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案のローラ付カムフォロアは、カムフォロア本体に一体に接合された一対の対向するローラ支持部材の間に保持されたローラが、当該ローラ支持部材に設けられた軸孔に端部がかしめ固定されたローラ軸により、当該ローラの内周面に転走するニードル転動体を介在させて軸承されて成るローラ付カムフォロアであって、当該ローラ軸の両端部にテーパー状の座ぐり部が設けられて、当該ローラ軸は、当該座ぐり部端縁が拡張されて当該ローラ支持部材の外面のローラ軸孔の周縁にかしめ固定されたことを特徴とするものである。

【００１１】また、本考案のローラ付カムフォロアには、上記一対のローラ支持部材を含むカムフォロア本体が、板材のプレス加工により形成されたものがある。特に、当該ローラ支持部材の外面のローラ軸孔の周縁には、面取部が形成されていないローラ付カムフォロアであってもよい。本考案には、上記ローラ軸が、当該ニードル転動体が転走する外周面に高周波焼入れによる硬化部と、その両端部に高周波焼入れ後の高周波焼なましによる軟質部と、を有して成るローラ付カムフォロアが包含される。

【００１２】

【作用】

ローラ軸は、軸端面にテーパ状の座ぐり部が設けられているから、先端がテーパ状の尖頭部を有するパンチを使用して、パンチのテーパ面を当該ローラ軸の座ぐり部端縁に当接し、かつ、押圧又は打圧すれば、当該座ぐり部端縁は外側に容易に拡張する。

【００１３】ローラ軸をカムフォロア本体のローラ支持部材の軸孔に挿通・嵌合した状態で、パンチの押圧力により、ローラ支持部材の外面に突出したローラ軸端部の座ぐり端縁を拡張すれば、その端縁の拡張部は、軸孔の外面周縁に接するまで、半径方向に曲折される。両端部とも、座ぐり部端縁に同様にかしめ加工すれば、ローラ軸の端縁拡大部が、一対のローラ支持部材をその外面より挟持固定するから、ローラ軸は、当該軸孔に引抜け・がたつき不能に固着される。

【００１４】パンチのテーパー部によって押圧されて拡径曲折されたローラ軸端縁の拡張部は、ローラ支持部材の外面に被着することができるから、軸孔周縁に面取部を要せず、プレス加工されて外面間隔が変動するようなローラ支持部材であっても、座ぐり部の端縁をローラ支持部材の外面に曲折被着することが容易である。

【００１５】従来のかしめ溝形成によるかしめ加工では、かしめパンチ圧入体積を径方向への拡がり量と変換する方式であって、十分に軟質とし、その表面硬度はヴィッカース硬度Ｈ_V３００以下である必要があったが、本考案の座ぐり方式のかしめは、曲げ加工を伴う圧縮変形によるから、軸端部硬度はＨ_V３００〜４００であっても十分かしめ固定が可能である。

【００１６】

【実施例】

本考案の実施例を、図面に基づいて説明する。図１は、座ぐり部１１を両端部に有するローラ軸１が、ロッカアーム８の先端に一体に形成されたヨーク状のローラ支持部材２の軸孔２１に挿入されて、かしめ固定されたロッカアームの部分断面図である。

【００１７】ローラ軸１の端部周縁の外側に拡大された拡縁部１４が、ローラ支持部材２の外面２３であって軸孔２１の外側周縁に被着しており、ローラ軸の両端の拡縁部１４、１４によって、ローラ支持部材の両外面２３、２３を拘束し、ローラ軸１の軸孔２１からの抜けが阻止されている。

【００１８】ローラ軸１の形状は、図２（Ａ）に示すように、中実の円柱体の端面がテーパー状に凹陥されて、座ぐり部１１を有する座ぐり端面とされている。座ぐり部１１のテーパー角度αは、概ね６０°前後とする。

【００１９】ローラ軸の外周面は、焼入れ硬化層１６により硬化してあり、ニードル転動体４の転走に対して、耐磨耗性が付与されている。他方、座ぐり部１１の周囲の端縁部１３は、端部外周面１２を含めて、塑性加工可能なように軟質とされる。

【００２０】このようなローラ軸は、次のようにして形成される。まず、素材として、中炭素鋼例えばＳ５３Ｃ鋼や中炭素鋼にＳｉ及びＡｌを１．５％以下添加して成る高周波焼入れ用鋼が使用される。その棒鋼を所定長さに切断して、その端面を冷間鍛圧（コールドヘッディング）により、座ぐり部１１を形成し、次いで外周を研磨代を残して旋削し、ローラ軸素材とする。

【００２１】ローラ軸素材は、高周波加熱コイル中で、誘導加熱して後、注水又は水中浸漬により高周波焼入れされ、ローラ軸素材外面全面が焼入れされて硬化する。次いで、ローラ軸素材の両端部のみ高周波加熱してのち、放冷し、或いは短時間の放冷後注水することにより、端部を所望の硬度に焼なましがなされる。

【００２２】この高周波焼入れ−端部高周波焼なましの熱処理後に、外周面の精密研磨を行えば、図２（Ａ）に示すように、ニードル転動体４が転走する外周面の表層のみを焼入れ硬化層１６とし、ローラ軸の端部外周面１２、端縁部１３及び座ぐり部１１は軟質となる。

【００２３】図２（Ｂ）は、中空状ローラ軸１の端面に同様に、座ぐり部１１を形成したもので、素材を鋼管とし、座ぐり部を旋削成形する点を除けば、上述の中実状ローラ軸１の成形熱処理法と大差ない。

【００２４】図３は、座ぐり端面を有するローラ軸１をもって、概ね平行なローラ支持部材２、２間にローラ３及びニードル転動体４をロッカーアーム８に固定する要領を示した図であるが、軸孔２１に挿通された両ローラ軸１の端部が、ローラ支持部材２、２の外面２３から突出した状態で、パンチ９３の先端の突出したテーパー面９４をローラ軸１の端縁に当接して加圧する（受台は不図示）。

【００２５】パンチ９３のテーパ角度は、座ぐり部１１内面のテーパ角度より広角とされており、外面２３から突出した端縁部は軟質であるので、外側に拡大され、折り曲げられて拡縁部１４となり、外面２３の軸孔周縁に接する。同様にローラ軸１の他端側も、拡縁部１４をもって他方の外面２３に圧接され、ローラ軸１は、当該軸孔２１に固定される。

【００２６】図４（Ａ）は、一端側に支承部６１を、他端側に弁軸端受容部７３を備え、中間にローラ３が配置された型式の鋳鉄製のロッカーアームの側面図を示しており、図４（Ｂ）は、鋼板からプレス加工により深絞り成形された同型式のロッカーアームの下面図を示している。

【００２７】本考案の座ぐり端面を有するローラ軸によるロッカーアームは、鋳造品、鍛造品及びプレス成形品のいずれにも適用することができる。鋳造品である場合は、鋳型の設計・製作上、ローラ支持部材２、２の外面２３，２３間の間隔を正確に設定することが可能であり、従って、従来例のように内面２４の面削とともに外面２３のローラ軸孔２１周縁に外面２３を基準に面取り部２４を旋削形成するのが容易である。これに対して、プレス成形のロッカーアームは、定厚の鋼板の深絞りと打抜きによるもので、プレス型により、ローラ３を保持するローラ支持部材２、２の内面２４、２４の間隔を所定寸法に設定することになり、プレス時の肉厚の変動や曲げの不同により外面２３、２３間隔はバラツキが生じ易く、従って、面取りの精度が確保できないのが普通である。

【００２８】図３において、本考案のカムフォロアは一対の板状のローラ支持部材に穿孔されたローラ軸孔２１の周縁部に面取りを行わないでも、軸孔２１より突出したローラ軸１の先端の端縁部１３をパンチ９３により、外側に曲げ圧縮するので、プレス加工による外面２３、２３間隔の変動を見越して、外面２３からのローラ軸端部の突出長さを確保しておけば、拡縁部１４を確実に形成することができるのである。

【００２９】ローラ軸１の熱処理に関して、上記実施例は、図２に高周波焼入れ硬化層１６が薄層であるローラ軸１を示したが、硬化層１６の厚みは高周波加熱条件を調整することによって、所望の層厚に調整され、内質部１５全体を硬化させることも適宜なされる。

【００３０】また、上記実施例は全面高周波焼入れ後、端部のみの高周波焼なましにより、ローラ軸端部を軟質としたが、これに代えて、両端部を残して、ローラ軸の中央部外周面のみを高周波焼入れして硬化層１６を形成、両端部を焼入れせずに軟質のままとすることも適宜なされる。

【００３１】また、本考案のカムフォロアは、アルミニウム合金のダイキャスト品や鋼塊からの熱間型鍛造品にも同様に適用される。

【００３２】

【考案の効果】

本考案のローラ付カムフォロアは、ローラ軸端部に座ぐり端面が形成され、ローラ軸をローラ軸孔にかしめ固定するに際して、両端の端縁部を外側に曲げ圧縮してなる拡縁部が、一対の対向したローラ支持部材の外面間を挟持拘束して成るから、ローラ支持部材の外面の軸孔周縁に面取部を形成する必要がなく、従って、カムフォロア本体が外面間隔に変動を生じ易いプレス成形品であっても、穿孔されたローラ軸孔周縁に面取りを形成することなく、ローラ軸を容易にかしめ固定できる。

【００３３】本考案は、カムフォロア本体が、鋳造品や熱間鍛造品に限られず、量産性にすぐれたプレス成形品にも適用することができ、かつ、かしめ加工が円錐面を有するパンチの打圧によって容易になしうるので、作業性にすぐれている。

【図面の簡単な説明】

【図１】オーバヘッドカム方式のロッカーアームに、座
ぐり端面を有するローラ軸で固定されたローラ付カムフ
ォロアの部分断面図。

【図２】ローラ軸の断面図（Ａ、Ｂ）。

【図３】ローラ支持部材の軸孔にローラ軸をかしめ固定
する要領を示した図。

【図４】鋳造製ロッカーアームの側面図。

【図５】プレス成形ロッカーアームの下面図。

【図６】オーバヘットカム方式のロッカーアームの概要
図（Ａ）と従来のかしめ固定によるローラ軸を固定した
ロッカーアームの部分断面図（Ｂ）。

【図７】従来のローラ軸かしめ固定の要領を示した図。

【符号の説明】

１ローラ軸１１座ぐり部１２ローラ軸端部１３ローラ軸端縁部１４拡縁部１６焼入れ硬化層２ローラ支持部材３ローラ４ニードル転動体８カムフォロア本体

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】カムフォロア本体に一体に接合された一
対の対向するローラ支持部材の間に保持されたローラ
が、当該ローラ支持部材に設けられた軸孔に端部がかし
め固定されたローラ軸により、当該ローラの内周面に転
走するニードル転動体を介在させて軸承されて成るロー
ラ付カムフォロアにおいて、当該ローラ軸の両端部にテーパー状の座ぐり部が設けら
れて、当該ローラ軸は、当該座ぐり部端縁が拡張されて当該ロ
ーラ支持部材の外面のローラ軸孔の周縁にかしめ固定さ
れたことを特徴とするローラ付カムフォロア。
【請求項２】上記一対のローラ支持部材を含むカムフ
ォロア本体が、板材のプレス加工により形成されてなる
請求項１記載のローラ付カムフォロア。
【請求項３】当該ローラ支持部材の外面のローラ軸孔
の周縁には、面取部が形成されていない請求項１記載の
ローラ付カムフォロア。
【請求項４】上記ローラ軸は、当該ニードル転動体が
転走する外周面に高周波焼入れによる硬化部と、その両
端部に高周波焼入れ後の高周波焼なましによる軟質部
と、を有して成る請求項１記載のローラ付カムフォロ
ア。