JPH0771210A - 軸受ピン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 低廉な製作テクノロジーによって製作でき、
軸受ピンの両端面側の拡張を容易にし、かつ軸受ピンの
全長にわたって変化する横断面形状を有するような軸受
ピンを提供する。 【構成】 ロッカーアーム２内の軸受ピン１ａに於い
て、凹設部３ａが各端面７から中間床４ａに達するまで
軸受ピン１ａ内に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カムローラを収容する
ために内燃機関のロッカーアーム内に嵌挿され、しかも
凹設部を有する円筒形に成形された金属体として構成さ
れた軸受ピンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関用弁駆動機構のロッカーアーム
における軸受ピンは例えばカムローラを取付けるために
使用される。このために軸受ピンはロッカーアームの両
側壁部の受容孔内に嵌め込まれており、前記の両側壁部
間でカムローラがガイドされている。該カムローラはカ
ム軸のカムの周面に沿って直接転動する。

【０００３】旋回支点を中心として旋回可能なロッカー
アームは往復運動を行ないかつカムローブの曲面に従っ
てガス交換弁の調整運動を生ぜしめる。

【０００４】前記軸受ピンは力を伝達するために使用さ
れ、従って楕円変形、撓み及び面圧に耐えるだけの充分
な強度を有していなければならない。更に、ロッカーア
ームの受容孔内で軸受ピンが回動又は摺動するのを防止
する、あらゆる負荷に耐える手段が必要である。更にま
た設計上の点で、内燃機関の往復運動質量を小さくせね
ばならないという問題がある。従ってロッカーアームに
おける軸受ピンの重量を低減することが必要である。

【０００５】比較的高い自重を有する厚肉管の形の軸受
ピンが特公昭６２−２９４７０６号公報に基づいて公知
になっている。この構成は、高い機械的な製作費を必要
とし、ひいては製品コストも高くなるので好ましくな
い。軸受ピンを貫通する貫通孔を設けた場合、重量軽減
と耐用強度との妥協的な兼合いが必要である。この公知
の構成における重量軽減度はごく僅かでしかない。それ
ばかりか厚肉の周壁は、両端面側の縁部区域の半径方向
拡径を困難にする。このような半径方向拡径乃至拡張
が、ロッカーアーム内に軸受ピンを位置決めしかつ／又
は軸受ピンの回動を防止するために必要であるのは明ら
かである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、低廉
な製作テクノロジーによって製作でき、軸受ピンの両端
面側の拡径を容易にし、かつ軸受ピンの全長にわたって
変化する横断面形状を有するような軸受ピンを提供する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の構成手段は、凹設部が各端面から中間床に達
するまで軸受ピン内に設けられている点にある。

【０００８】

【作用】本発明の手段によって、大体において管横断面
に相当する軸受ピンが設けられる。凹設部は夫々各端面
側から軸受ピン内に形成されており、かつ、両方の凹設
部を仕切る中間床にまで達している。従って軸受ピンは
カムローラの領域では中間床の存在に基づいて大体にお
いて完全な中実横断面を有しており、これによって軸受
ピンの不都合な変形を避けることが可能である。

【０００９】この場合前記凹設部の領域における軸受ピ
ンの周壁肉厚は、充分な強度と曲げ剛さとを保証する一
方、特に拡径加工又はかしめ加工による軸受ピンの両端
域における良好な弾性変形を可能し、ひいてはロッカー
アーム内の受容孔内に位置決めしかつ回動不能に固定で
きるように、選ばれている。

【００１０】

【実施態様】本発明の有利な構成では請求項２に記載し
たように軸受ピン内の凹設部は円筒形又は楕円形に構成
されている。凹設部を楕円形に構成する場合には、横断
面で見て凹設部の長軸を最大負荷の作用方向に向けて、
これに相応して軸受ピンを位置固定するのが殊に有利で
ある。

【００１１】請求項３によれば凹設部は段付けして構成
されている。このために本発明によれば、段付けによっ
て異なった内径を有する複数の凹設部区分が設けられ、
しかも内径の小さい方の凹設部区分は中間床寄りに設け
られる。この場合の凹設部構成は、軸受ピンにかかる最
大発生負荷を考慮して行なわれ、しかも所要の断面係数
並びに断面二次モーメント（幾何学的慣性能率）が有利
に維持される。

【００１２】請求項４に記載した本発明の構成では、凹
設部区分は軸受ピンの外周面に対して偏心的に配置され
ている。端面寄りに偏心的な凹設部区分を配置すること
によって、軸受ピンの周方向で異なった肉厚の周壁が生
じる。これによって軸受ピンの周壁は組付け状態でかし
めによって種々拡張される。この拡張と同時に軸受ピン
の外周面とロッカーアームの受容孔の内周面とに非円化
が生じることによって、効果的な回動防止手段が得られ
るので有利である。凹設部の段付け構成は、偏心的な凹
設部区分と共に実施することができる。

【００１３】軸受ピンの位置固定を改善するためには請
求項５に記載したように、偏心した凹設部区分が互いに
ずらして設けられる。このためには偏心的な凹設部区分
相互のずらし角度を１８０°よりも小さな角度にするの
が有利である。軸受ピンの外周の周方向位置を定めて組
付ける場合には、かしめ加工による軸受ピン周壁の拡張
部は、負荷に関連した最適の位置に所期のように設ける
ことができる。

【００１４】端面寄りに配置された凹設部区分を考慮し
て強度と自重の点から見て最適の軸受ピンを得るため
に、請求項６に記載したように軸受ピンの外径と内径と
の比が必要になる。この場合、軸受ピンの内径は外径の
０．６〜０．８倍に相当する値を有するように規定する
のが有利である。

【００１５】特殊な負荷状態の場合を考慮して、或いは
ロッカーアームの両側壁部の肉厚が互いに異なっている
場合も考慮して請求項７に記載したように、軸受ピン内
の中間床が軸受ピン軸方向中心から偏心して配置されて
いる。

【００１６】製作技術上の理由に基づいて、或いは重量
を低減するために又は潤滑剤を通して導くために請求項
８によれば、中間床内に受容孔が設けられている。

【００１７】請求項９によれば軸受ピンは凹設部内の各
端部側に、ほぼ閉じられたウェブ壁を形成するかしめ変
形加工部を有することができる。このように構成すれば
ロッカーアームの両側壁部の受容孔領域における軸受ピ
ンの曲げ剛さは一層改善される。更に又、組付け状態に
おいてロッカーアームの両側壁部においてガイドされて
いる軸受ピンの領域が前記ウェブ壁によって補強される
ことになる。冷間プレス部品として製作したのちに軸受
ピンに焼入れを施す場合には、この焼入れ処理によって
前記補強区域の直径が変化して拡径することになる。こ
の局所的な拡径に基づいてロッカーアームの受容孔内に
軸受ピンをプレス嵌めすることが可能であり、しかもこ
の場合、ニードル軸受用の転動面を形成する軸受ピン区
分に条溝が生じることはありえない。

【００１８】応力ピークを避けるために請求項１０に記
載したように、軸受ピンの管状内周壁から中間床への移
行部並びに凹設部の個々の区分間の移行部が丸味をもっ
て成形されている。これによって、軸受ピンの異なった
横断面の区分へ応力をソフトに導入することが可能にな
る。

【００１９】本発明の構成は、請求項１１に記載したよ
うに、軸受ピンを大量個数で低廉に製作できる経済的な
製作テクノロジーの適用を可能にする。このためには冷
間プレス法を適用するのが有利である。

【００２０】請求項１２に記載した通り製作法の任意の
実施態様として本発明の軸受ピンは切削加工法によって
製作することも可能である。

【００２１】

【実施例】次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説す
る。

【００２２】図１の縦断面図では軸受ピン１ａが、ロッ
カーアーム２内に組付けた状態で図示されている。該軸
受ピン１ａは、軸受ピン１ａ内に各端面７側から穿設さ
れた凹設部３ａを有している。軸受ピンの外周面に対し
て同軸に成形された円筒形の凹設部３ａは、軸受ピンの
１ａの軸方向中心に配置された中間床４ａにまで達して
いる。前記軸受ピン１ａは、ロッカーアーム２の両側壁
部６を貫通する受容孔５内に嵌合している。ロッカーア
ーム２内に軸受ピン１ａを位置決めしかつ回動不能に固
定するために前記受容孔５と軸受ピン１ａとの移行域に
かしめ部９，１１が設けられている。図１の左側では前
記かしめ部９は軸受ピン１ａの端面に設けられており、
これによって、受容孔５の方向へ半径方向外向きに変位
するビード部が形成され、該ビード部は、側壁部６の受
容孔５の入口域で該側壁部６に設けられている湾曲部１
０の空間を充分に埋めている。

【００２３】図１の右側では側壁部６にかしめ部１１が
設けられており、該かしめ部は受容孔５に対して同心的
に配置されており、その際に生じるビード部は、軸受ピ
ン１ａに設けられた湾曲部１２の空間を埋めている。相
互間隔をおいて配置された両側壁部６によって形成され
る間隙１３はカムローラ１４を収容してガイドするため
に使用され、該カムローラは転がり軸受１５を介して軸
受ピン１ａに回転可能に配置されている。この場合図１
から容易に判るように、中間床４ａ、つまり軸受ピン１
ａを補強するエレメントはカムローラ１４に対して正確
に同心的に配置されており、その結果、軸受ピン１ａを
楕円形に変形させるような不都合な事態が避けられの
で、カムローラ１４が負荷を受けた場合でも転がり軸受
１５のための有利な円形転動面が保証される。種々の形
状態様が可能であることを表わすために、凹設部３ａの
中間床４ａへの移行域は図１の右側ではシャープな稜角
を形成しているのに対して、左側では湾曲部２２を有し
ている。

【００２４】図２に示した軸受ピン１ｂは左右夫々に段
付け成形された凹設部３ｂを有している。この場合、中
間床４ｂ寄りに最小径段部を有する凹設部区分が配置さ
れている。更に図２から容易に判るように、凹設部３ｂ
の各凹設部区分間の移行部には著しく丸味のある面取り
加工が施されている。この形状構成は、軸受ピンを冷間
プレス加工する場合に特に有利である。

【００２５】図３に示した実施例では、中間床４ｃが、
軸受ピン１ｃの軸方向中心から偏位させて配置されてい
るので、左右の凹設部３ｃの軸方向長は互いに異なって
いる。この場合の中間床４ｃは、左右の凹設部３ｃの連
絡を保証する孔１６ｃを有している。

【００２６】図４に示した軸受ピン１ｄの凹設部３ｄ
は、軸受ピン１ｄの外周壁面に対して偏心した凹設部区
分１７ｄと同心的な凹設部区分１８ｄとを有している。
これによって軸受ピン１ｄの周壁には異なった壁肉厚１
９が生じる。凹設部区分１７ｄと１８ｄは互いに異なっ
た直径を有しており、しかもこの場合、両凹設部区分１
７ｄ，１８ｄは、周壁の或る１つの内周壁面区域に、凹
設部３ｄの全長にわたって延在する一貫した連続線を生
ぜしめるように配置される。

【００２７】図５に示した実施例では、図４の凹設部区
分１７ｄとは異なって、左右の凹設部区分１７ｅは相互
に角度を最大限でも１８０°ずらして配置されており、
これによって軸受ピン１ｅの周壁の肉厚経過もやはり軸
受ピン１ｅの両端面では異なるように成形されている。
図面を判り易くするために軸受ピン１ｅの右終端区分は
ずらして示されており、これによって両方の凹設部区分
１７ｅは、合致した図平面内で図示されている。このよ
うに構成することによって軸受ピン１ｅの一層効果的な
回動防止作用が得られる。それというのは例えばロッカ
ーアームの側壁部の異なった区域で拡径が生じるからで
ある。

【００２８】図６に示した軸受ピン１ｆの凹設部３ｆの
両端域には夫々かしめ変形加工が施されており、該かし
め変形加工に基づいて凹設部区分１７ｆと１８ｆとは互
いに異なった直径を有することになる。この場合、かし
め変形加工によって中間床４ｆの方向へ塑性流れを起こ
した軸受ピン周壁材料は、かしめ変形加工後にウェブ壁
２０を形成し、該ウェブ壁は、開口２１を除いて閉鎖さ
れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】組付け状態で示した中央に中間床を配置した本
発明の軸受ピンの縦断面図である。

【図２】段付け成形した凹設部を有する軸受ピンの縦断
面図である。

【図３】穿孔された中間床を軸受ピンの軸方向中心から
偏位させて配置した本発明の軸受ピンの縦断面図であ
る。

【図４】両端域に軸受ピン外周壁面に対して偏心配置さ
れた凹設部区域を有する本発明の軸受ピンの縦断面図で
ある。

【図５】図４に示した軸受ピンに対比して両端域の偏心
的な凹設部区分を相互に角度をずらして配置した軸受ピ
ンの縦断面図である。

【図６】凹設部区域に夫々かしめ変形加工部を有する軸
受ピンの縦断面図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ 軸受ピン、
２ ロッカーアーム、 ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３
ｅ，３ｆ 凹設部、 ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４
ｅ，４ｆ 中間床、 ５ 受容孔、 ６ 側壁
部、 ７ 端面、８ 側面、 ９ かしめ部、
１０ 湾曲部、 １１ かしめ部、１２ 湾曲
部、 １３ 間隙、 １４ カムローラ、 １５
転がり軸受、 １６ｃ，１６ｄ，１６ｅ 孔、 １
７ｄ，１７ｅ，１７ｆ；１８ｄ，１８ｅ，１８ｆ 凹
設部区分、 １９ 壁肉厚、 ２０ ウェブ壁、
２１開口、 ２２ 湾曲部

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カムローラを収容するために内燃機関の
   ロッカーアーム内に嵌挿され、しかも凹設部を有する円
   筒形に成形された金属体として構成された軸受ピンにお
   いて、凹設部（３ａ〜３ｆ）が各端面（７）から中間床
   （４ａ〜４ｆ）に達するまで軸受ピン（１ａ〜１ｆ）内
   に設けられていることを特徴とする、軸受ピン。
2. 【請求項２】 凹設部（３ａ〜３ｅ）が円筒形又は楕円
   形に構成されている、請求項１記載の軸受ピン。
3. 【請求項３】 複数回段付けされて異なった直径区分を
   有する凹設部（３ｂ，３ｄ，３ｅ）が設けられている、
   請求項１記載の軸受ピン。
4. 【請求項４】 凹設部（３ｄ，３ｅ）の少なくとも１つ
   の区分（１７ｄ，１７ｅ）が軸受ピン（１ｄ，１ｅ）の
   外周面に対して偏心配置されている、請求項３記載の軸
   受ピン。
5. 【請求項５】 偏心した区分（１７ｅ）が互いにずらし
   て配置されている、請求項４記載の軸受ピン。
6. 【請求項６】 軸受ピン（１ａ〜１ｃ）の内径が外径の
   ０．６〜０．８倍に相当する値を有している、請求項１
   記載の軸受ピン。
7. 【請求項７】 中間床（４ｃ）が軸受ピン（１ｃ）の軸
   方向中心に対してずらして配置されている、請求項１記
   載の軸受ピン。
8. 【請求項８】 中間床（４ｃ〜４ｅ）が孔（１６ｃ〜１
   ６ｅ）を有している、請求項１記載の軸受ピン。
9. 【請求項９】 軸受ピン（１ｆ）が凹設部（３ｆ）内の
   各端部側に、ほぼ閉じられたウェブ壁（２０）を形成す
   るかしめ変形加工部を有している、請求項１記載の軸受
   ピン。
10. 【請求項１０】 軸受ピンの管状内周壁から中間床への
    移行部並びに凹設部の個々の区分間の移行部が丸味をも
    って成形されている、請求項１から９までのいずれか１
    項記載の軸受ピン。
11. 【請求項１１】 軸受ピン（１ａ〜１ｆ）を製作するた
    めに冷間プレス加工法が使用される、請求項１記載の軸
    受ピン。
12. 【請求項１２】 凹設部（３ａ〜３ｅ）を製作するため
    に切削法が使用される、請求項１記載の軸受ピン。