JPS62106175A - ロ−ラフオロア付タペツトおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、内燃機関のバルブ・ギア用のカム・７オロア
またはタペットに関するものであり、特にその端にロー
ラまたはホイールがあってエンジン・カム・シャフト上
で回転するローブの表面と１回転接触する種類のカム・
フォロア洗関するものである。

（従来の技術・発明が解決しようとする問題点）前述し
た種類のタペットは内燃機関内でローラ・フォロアトシ
て知られ、エンジンの出力を増加させることを目的とし
てカム・シャフトとカム・フすロア間の摩擦を軽減させ
る、すなわち摩擦による損失を減少させてカム・シャフ
トとカム・フォロアの摩耗寿命全改善するために採用さ
れる。

タベ・ノドの端がカム・シャフトのローフ′と摩擦によ
りスライドしながら直接かみ合うように元来設計し製造
されている、ローラ・フォロア・タペット付きの既存の
内燃機関、特に大量生産の自動土用エンジンでは、改装
するのが窒ましい場合もあることが知られている。ロー
ラ・フォロア・タペット付きの既存の自動班用エンジン
を改装するのが望ましい場合、他にはエンジン・ブロッ
クを変更せず、残りのバルブ・ギア部材の変化を最少限
度に抑えて行うのが沼箇１、イ。このよりなローラ・フ
ォロア・タペットの改装を行うためには、タペットの端
にあるローラヲ既存のエンジン・タペットの寸法包絡線
内に十分に組み込み、カムシャフトを再配置する必要を
なくして他のバルブギアへの変更を最少限度に抑えるこ
とが必要である。このように既存のタペットの端にある
ローラを元のタペット包絡線内に十分に組み込むために
は、タペットの端から延びて間隔をあけた１対の平行な
支持部を形成し、ローラの車軸を受ける横穴を設けてロ
ーラを平行な支持部間に収めるような方法で、タベ／ト
の端に溝、すなわちくぼみを設けるのが経済的であるこ
とがわかっている。ローラは直径が十分に大きいので、
その周囲表面はタペットの端を越えて延びる。従って、
ローラはカム・ローブとその上のロールを接触させ、タ
ペット部の端がカムと接触するのを防止する。

既存のエンジン・タペットが内部油圧遊び調整手段を組
み込んでいる場合、タペット本体の材料および構造は、
タペット包絡線、クリアランスおよび摩耗の要求粂件に
よって決まる。特にある棹のエンジン・バルブ・ギアで
は、タペッｈ＞エンジン・ガイド孔に隙のない滑り嵌め
にして、タペット・ガイド孔中のエンジン・オイル口か
らタペット表面の集油リングへ圧力で送られ口を通じて
タペット内側に流れるエンジン・オイルの損失を防止す
る必要がある。タペットとガイド孔の間に適切なりリア
ランスを維持する摩耗表面を設け、さらにエンジンに必
要な摩耗寿命を与えるためには、タペット本体には互換
性のある鉄合金材料が甲し分なく、特に中およびイｊ（
炭素−が適切な材料であることがわかっている。

従って、ローラ・フォロア全改装し、て既存のエンジン
のバルブ・ギア内に収める場合、ローラを受けるタペッ
トの端に凹部を設け、なおかつローラ全受ける凹部の両
側を形成する本体部内にローラ車軸を支持し保持するの
に十分な材料を用意して、このように車軸を支持し、な
おかつ比較的低価格の材料を使用できるようにするのは
困難であることがわかっている。たとえば、これまでに
油圧タペットの端にあるローラを既存の鉄製ブロワ、り
・エンジンに適合するよう絹み込もうとしてきたが、結
局、横方向に配性ｊ−たローラ車軸を受けるために支持
部に形成１〜だ口の周囲の部分で、タペット本体材料に
破断が生じることになった。

特にこの問題が生じたのけ、油圧タペットの端でローラ
・フォロアの車軸全保持し、車軸の両端が、ある軌道に
施されたステーキングなどの技術で変形されてタペット
の端で玉軸を確実に保持した場合である１、以前には、
車軸材料金変形し、これによって口に十分な保持力を持
たせるためにローラ車軸と正確に〕頭金させるには、タ
ペットの支持部に横方向に形成したロケリーマおよびホ
ーニング仕上しなければならないことがわかっていた。

この横方向亜＠受は穴のリーマおよびホーニング仕上げ
は、自動車エンジン用ローラ・フォロア油圧タペットを
大量生産するのが不可能なほど費用がかかることが明ら
かになった。さらに、ステーキングの前に確実に車ｌＩ
４１Ｉを適合させるためリーマおよびホーニング仕上げ
を行う場合でさえ、ステーキングの後にタペット本体ア
ーム部に破断が生じるほどの応力が加わることがわかっ
ている。

このような事情に鑑みて本発明は、タペットの端に凹部
があり、これによって１対の間隔をあけた車軸支持部を
設け、この部の各々に横方向の口を設けて各々がローラ
車軸の端を受ける、エンジン用ローラ・フォロア油圧タ
ペットノ独特な製造方法およびその手段を提供すること
を目的とする。

（問題点全解決するための手段） 油圧タペットは、平行に間隔をとって設けられた車軸支
持壁部（１４，１６）で規定され、この壁部間にローラ
（３０）受ける凹部を一方の端に有する。支持壁部内に
横孔（１８，２０）が形成され、各横孔の内部表面に環
状＠　（２４，２６）が形成される。

ローラを付けた玉軸の端を各横孔で受ける。■！ｌ４Ｉ
Ｉの両端は、半径方向外１１１１１に同かってふくらん
で横孔の内部表面と接触するように変形される。

溝が応力による破断を防止し、車軸突き出し負荷を増力
口させる構成となっている。

（作　用） このような構成からステーキングなどの適切な手段で１
軸の両端部を部分的に変形し、これにより生じたへこみ
（２９，５１）が車軸の変形部周辺への応力を軽減する
。部分的に変形することにより、車軸と車軸受は口が積
極的にかみ合うので、ローラ車軸を押し出すことがない
。

本発明による独特なローラ上動保持技術によ・って、応
力上製がなくなるばかりでなく、ローラ・フォロア玉軸
を組み立てる前にタペット内の横穴をリーマ−およびホ
ーニング仕上げする必萼もなくなり、さらに押し出１．
への抵抗力が強くて原価効率の良い材料を使用できるロ
ーラ、ｊＩｊ軸保持機構を生産できる。

（実施例） 第１因を参照すると、本発明によるローラ・フォロア・
タペットが全体として１０で示され、本体１２を有し、
本体１２は油圧遊び調整プランジャー機構（図にはない
）を収容し、その−万端に、一般に間隔をあけた平行な
関係で本体から縦方向に廷びるアーム１４．１６の形で
複数の支持部を有する。この車軸支持部としてのアーム
１４．１６は各々が横方向の口を有する。その口の一方
が填１図の１８で示され、車Ｉａｌｌ受は口１８．２０
の軸線は一致する。１８などの口は。

各々が車軸２２の各端を受け、車軸にはローラ・ホイー
ル３０が設けられている。

第２図を参照すると、アーム１４．１６がさらに詳細に
示してあり、各々車軸受は口１８．２０の内部周囲に円
周方向に環状溝２４．２６が各々形成されている。車軸
２２は、その両端金車軸受は口１８．２０に配置して受
ける。車軸２２は周辺かつアーム１４．１６の中間に複
数のニードル軸受２８を配置し、ローラ・フォロア３０
は車軸２２で受けられ、アーム１４．１６間に配置され
て、車軸の周囲で回転するようニードル軸受で受けられ
る。

発明の実施例では、車軸ビン２２は軸受と同じ鋼で製造
され、ニードル軸受２８が接触する中央部分はロックウ
ェル「Ｃ」スケ−９ルの６０以上に焼入れる。車軸２２
の両端は適切な道具で軸方向に圧力が加えられ、車軸ビ
ンの材料がｆｌ状溝２４，２６に隣接する部分で半径方
向外側に向かって拡張し、車軸ビン材料の一部が拡張し
て環状溝２４．２６の角が内側の直径でかみ合うように
変形される。しかし、車軸ビンの嬬部が０１８，２０の
内部壁に対して半径方向に大量に拡張して、口の内部壁
表面と１！ＩＩｍによってかみ合うことがわかっている
。

第７図を参照すると、也＠２２の端部分に軸方向に圧力
を加える道具の配置が示され、ここで直円柱形のロッド
は、第７図のｒＢＪで示し。

た軸が、第７図のｒＡＪで示した実際のビン２２の棚に
対してギリシャ文字０で示した角度＃４斜している。ロ
ッド３４は車軸２２の端に対して十分な力で押しつけら
れ続けるので、この端を変形させ、ロッド６４け軸Ａの
周囲で軌道を描くが、角度θは変わらない。このように
ロッド３４が軌道を描くので、車軸ビンのリムが部分的
に変形し、この動作は軌道ステーキングとして知られる
。車軸の両端は軌道ステーキング道具５４によってへこ
み、その結果中じたへこみは第２図で環状へこみ２９．
３１の形で示される。

本発明の実施例においては、本体１２は、第５図の場合
は低炭素鋼または球状鋳鉄で、第２図の場合は中炭素鋼
で製造してよい。車軸支持部としてのアーム１４．１６
を構成する部分は、ロックウェル「１５Ｎ」スケールの
４２以上に焼入れする。、溝２４．２６は直径ビン２２
に対して一般に寸法が小さく、特に溝２４．２６のビン
軸方向の幅は、アーム１４．１６の幅の２０％未満であ
る。従って、＄２４．２６の幅は、車軸２２の材料が半
径方向Ｋｍへ大量にふくらむには不十分であることがわ
かる。このように溝２４．２６には、ビン２２が半径方
向にふくらんで車軸受は口１８．２０の内部表面と接層
することによりアーム１４．１６内に生じた要領応力を
軽減する働きがある。

＠２図の実施例では、溝２４．２６は、車軸２２の両端
に隣接して互いに間隔があるように、車軸受は口１８．
２０内で軸方向に配置されている。

第２図の実施例では、車軸ビン２２の長さがタペット本
体１２の全幅砥びるようｆｘ長さで、アーム１４．１６
の外部表面で十分な材料が変形されている。

第６図を参照すると、発明の別の実施例が全体として１
１０で示されており、ここでタペット本体は１１４．１
１６で示す間隔をあけた１対の平行な車軸支持部を載せ
、各部には１１８．１２０の横口が形成されて、ｍ＠ビ
ン１２２の一方の端を口１２０が受け、他方の端を口１
１８が受ける。

口１１８の表面に適切な環状溝１２６が形成される。同
様に、口１２０の表面に環状溝１２８が形成される。溝
１２６．１２８は呑口１１８．１２０の両端の中間に配
置される。第３図の実施例では、軸１２２の端が切られ
て短かくなり、軸方向にｊ２０などの口の内部にしか砥
びす、環状溝１２６を覆うのに十分な量しかないことが
わかる。従って、第５図の実施例では、＠２図の場合よ
り短かいＭ軸ピンを用いる必要がある。■軸ピン１２２
の両端は、第７図に示したのと同じ方法で軌道ステーキ
ングしであることがわかる。＠道ステーキングにより、
第３図に示すように、Ｊ軸１２２の両端に環状へこみ１
３０．ｊ３２が残る。軌道ステーキングにより変形した
場合、車軸両端の材料は半径方向外側に向かって拡張し
て線状溝１２６、１２８に入り、これによって車軸ビン
１２２の両端にわずかな端７ランジｆ３ｊ、　ｆ３６が
形成される。端７ランジ１５４．１３６には車軸ビンを
支持部１１４．　ＩＬ６内に保持し、車軸ビンへの押し
出し負荷に対抗する働きがある。

第４．４Ａ、および５図を参照すると、本発明ヲ、カム
がロッカーの上にあるエンジン・ノくルプ・ギアまたは
カムが高い種類のノくバルブ・ギアに用いるエンド・ピ
ボット・ロッカー・アームで実施した例が示しである。

第５図を参照すると、全体として２００で示される実施
例は、一方の端に概ね球状のくぼみ２０４を有するロッ
カー・アーム２０２ヲ用い、このくぼみは静止している
ボール・ピボット２０６で回転式に受ける。

ピボット部２０６には通路２０８があり（任意選択）、
これはエンジン・オイルの鋪道から供給された潤嘴油を
受け、ピボット２０６を潤滑するのに用いる。０．７カ
ー・アーム２０２は、第６図に示すように横断面が概ね
Ｕ字形で、その脚すなわち（１４１１面は第６図の数字
２１２．２１４で示され、間隔をあけて平行に延びる。

第５図を参照すると、ローラ・フォロア・ホイールがロ
ッカー・アームの平行な側面２１２゜２１４間に配置さ
れ、検数のニードル軸受け２１１で軸受けされ、車軸ビ
ン２１８上で受けられる。

ローラ・フォロアは、その周囲がロッカー・アームノ側
面２１２．２１４の縁表面を越えるような大ききＫする
。

車軸ビン２１８の両端は各々横孔に、すなわちロッカー
−アーム２０２の側面２１２にある横孔２２０および１
ｆ１１面２１４にある横孔２２２に受けられる。

ローラ・フォロア２１６は、力を伝達する方法で、その
周囲が第５図に示し、たカム２２４などのエンジン・カ
ムを接触するように用いる。カム２２４がローラ・フォ
ロア２１６に対して回転することにより、ロッカー・ア
ームはピボット表面２０６に関して往復し、ロッカー・
アームの反対側の端が、第５図の参照文字ｒＶＪで示す
燃焼室ポペット・バルブの端と機能的に接触するのがわ
かる。

第４および４Ａ図を参照すると、車軸ビン２１８が、一
般にロッカー・アーム２０２の１１（０面２１４の横孔
２２２に受けられた状態で示されている。孔２２２は、
その内側で外部表面に隣接した箇所に第４Ａ図の参照番
号２２６で示す環状くぼみが形成されている。車軸ビン
の長さは、第５図の実施例では、車ｉ１＋２１８の端が
溝すなわち環状〈ぼみ２２６の幅まで延びるようになっ
ている。

ロッカー・アームの側面２１２にある孔２２０にも同様
の溝が配置されているが、簡明を期して詳細には図示し
ないが、この溝は第４図で見えることがわかる。

古び第４Ａ図を参照すると、車軸ビン２１８の端は、第
７図に関して説明した技術によるたとえば軸道ステーキ
ングなどの適切な手段で、端表面が変形される。軌道ス
テーキングにより、ステーキングの結果、端表面に２２
８で示す環状へこみが生じる。車軸ビンの端表面周辺の
材料は、このように軌道ステーキングにより半径方向外
（）Ｉｌｌに向かって変形Ｉ７、溝２２６内に延びてロ
ッカー内に′ｆｒＬｉｌ＠Ｉビンの保持機構を生じる。

■軸ピン２１８の動道ステーキングは、ｐｇ７図に示し
たものと同じ方法で行うことができる。

（発明の効果） このように、本発明により独特なローラー・カム・フォ
ロア構造が得られる。この構造では、ローラー車軸受は
孔の中に応力を軽減する環状溝があり、これによって車
軸ビンを本体に軌道ステーキングさせるとタペット本体
またはロッカー・アームの破断割れを防止し、ｆｆｌ軸
押し出し負荷を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるローラ・フォロア・タペットの
ローラ端を示す斜視図、 第２図は、第１図の断面指示線２−２に沿って取った一
部断面図、 第３図は、第２図と同様の、本発明による別の実施例を
示す（ｖｌ、 第４図は、本発明の実施例の口ｙカー・アームｃ７）　
上面図、才牛へ図１１才４あの申釉舒分、一部拡大廓、
第５図は、第４図のチー５辣１＝７９５Ｃ面♂、第６図
は、第４図の断面指示１％！６−６に沿って取った断面
図、 第７図は、ステーキング位置にある軌道ステーキング道
具を示す図である。 １４．１６・・・アーム（車軸支持部）、１８．２０・
・・車軸受は口、　　２２・・・車軸２４．２６・・・
環状溝 ｅ許出Ｍ人　　イートン　コーポレーション旦−ΔＡ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）一般に平行に間隔をあけて配置され各々が
   それに対して横方向に形成された車軸受け口（１８、２
   ０）を有する１対の車軸支持部（１４、１６）を規定す
   る端を有する本体手段（１２）と、（ｂ）前記口の各々
   の内部表面に、その軸方向端の中間に形成された環状溝
   （２４、２６）と、（ｃ）ローラ（３０）を有し、前記
   車軸支持部間に延びるよう配置するために前記口を介し
   て受けられ、各端が支持部で受けられている車軸（２２
   ）とから構成され、 （ｄ）該車軸が、車軸を本体手段に積極的に保持するた
   め車軸両端の周囲に前記口の壁と接触するよう変形した
   材料（２９、３１）を両端の表面に有する、 内燃機関のバルブ・ギア用のローラフォロア付タペット
   。
2. （２）環状溝が一般に横断部に長方形構成を有する、特
   許請求の範囲第１項に記載したローラフォロア付タペッ
   ト。
3. （３）車軸支持部が、通し焼入れをし鉄を基材とする合
   金、低炭素鋼、もしくは中炭素鋼で構成される群から選
   択した物質で構成される、特許請求の範囲第１項に記載
   したローラフォロア付タペット。
4. （４）車軸の長さが、車軸受け口間の距離以下である、
   特許請求の範囲第１項に記載したローラフォロア付タペ
   ット。
5. （５）車軸が環状溝間の距離より長く、前記車軸支持部
   が通し焼入れした中炭素鋼で形成される、特許請求の範
   囲第１項に記載したローラフォア付タペット。
6. （６）車軸材が、その両端にある軌道でステーキングに
   より変形される、特許請求の範囲第１項に記載したロー
   ラフォロア付タペット。
7. （７）（ａ）タペット本体を形成し、間隔をあけ平行に
   配置されて延びる特定の部分をこの本体に備え、該部分
   の各々に横方向に口を形成し、（ｂ）前記環状溝の各周
   辺に環状へこみを形成し、 （ｃ）それにローラ付きの車軸を取り付けて前記口内に
   前記車軸の端を各々配置し、 （ｄ）前記車軸の両端を、それが前記口の内部周辺と接
   触するよう変形させる工程から構成される、ローラフォ
   ロア付タペットの製造方法。
8. （８）変形させる工程が、前記車軸の両端を軌道を描い
   てステーキングする工程を含むことを特徴とする特許請
   求の範囲第７項に記載した方法。
9. （９）変形させる工程が、ロッドを車軸の軸に対して傾
   け、該ロッドの傾斜端を車軸の各端に各々押しつけて、
   ロッドに車軸の軸と一致する軸を中心に軌道を描かせる
   工程でなる特許請求の範囲第７項に記載した方法。
10. （１０）さらに、車軸の両端の中間領域を、ロックウェ
    ル硬さ（Ｈ＿ＲＣ）で６０まで焼入れる工程を含む、特
    許請求の範囲第７項に記載した方法。
11. （１１）変形させる工程が、車軸の両端を軌道を描いて
    ステーキングし、その物質を半径方向外側に向かって変
    形させて前記環状へこみの縁に接触させることを含む、
    特許請求の範囲第７項に記載した方法。