WO2013108433A1 - カムフォロア装置 - Google Patents

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WO2013108433A1
WO2013108433A1 PCT/JP2012/071726 JP2012071726W WO2013108433A1 WO 2013108433 A1 WO2013108433 A1 WO 2013108433A1 JP 2012071726 W JP2012071726 W JP 2012071726W WO 2013108433 A1 WO2013108433 A1 WO 2013108433A1
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WO
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support
inner ring
support shaft
cam follower
roller
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/071726
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
浩史 野田
賢 蜂須賀
Original Assignee
日本精工株式会社
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Publication date
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Priority to KR1020137033861A priority patent/KR20140015562A/ko
Priority to CN201280032184.9A priority patent/CN103635663A/zh
Priority to US13/824,718 priority patent/US20130291817A1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F01L1/181—Centre pivot rocking arms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers
    • F01L2305/02—Mounting of rollers

Definitions

  • the present invention relates to a cam follower device incorporated in a valve operating mechanism such as an automobile engine.
  • FIGS. 12 and 13 show a first example of the conventional structure of the cam follower device described in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-183856.
  • the rocker arm 1, which is the main body of the cam follower, is rotatable on a cylinder head (not shown) of the engine by a rocker shaft 3 inserted in an axial hole 2 formed in the middle in the length direction (left and right direction in FIG. 12). Be supported.
  • the adjusting bolt 4 is fixed to the base end of the rocker arm 1 It is fixed to the department. Then, the base end face (upper end face in FIG. 12) of the engine valve 6 which is an intake valve or exhaust valve supported so as to be reciprocally movable by the cylinder head abuts on the tip end face (lower end face in FIG. 12) of the adjustment bolt 4 I am doing it.
  • the engine valve 6 is always biased by the return spring 7 in the valve closing direction (the contact direction with the adjusting bolt 4). Therefore, the elastic force in the clockwise direction about the rocker shaft 3 in FIG. 12 is applied to the rocker arm 1.
  • the tappet roller 8 is rotatably supported on the tip end portion (right end portion in FIG. 12) of the rocker arm 1 via the support shaft 9, and the outer peripheral surface of the tappet roller 8 is based on the elasticity of the return spring 7. It is in contact with the outer peripheral surface of the cam 10.
  • the cam 10 is integrally formed with a cam shaft 11 that rotates in conjunction with a crankshaft (not shown), and is rotatably supported by the cylinder head.
  • a portion that rotatably supports the tappet roller 8 with respect to the rocker arm 1 via the support shaft 9 in such a valve operating device is configured as shown in FIG.
  • a support shaft 9 is bridged between a pair of support wall portions 12 provided in parallel and spaced apart from each other at the tip end portion of the rocker arm 1.
  • a radial roller (needle) bearing constituted by a plurality of cylindrical rollers (needles) 13 around the portion positioned between the inner side surfaces of the support wall 12 in the middle part of the support shaft 9 By 14, it supports rotatably. Both ends of the support shaft 9 are fitted and supported in circular support holes 15 provided concentrically with each other in the support wall 12 respectively.
  • a caulking jig such as a punch is abutted against the both end surface outer diameter side portions of the support shaft 9 to plastically deform the outer peripheral portions at both ends radially outward, thereby supporting the support shaft 9.
  • a structure such as a single roller type in which the radial roller bearing 14 is omitted or a double roller type in which a cylindrical member is rotatably provided between the inner peripheral surface of the tappet roller and the outer peripheral surface of the support shaft is adopted. You can also Such a structure is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-326023, and thus detailed description will be omitted.
  • the tappet roller 8 and the adjust bolt 4 for driving the engine valve 6 are provided at both ends with the longitudinal direction intermediate portion of the rocker arm 1 as a fulcrum. Is provided.
  • the support shaft 9a is fixed to the middle portion of the rocker arm 1a in the longitudinal direction (left and right direction of FIGS. 14 and 15). The structure in which the tappet roller 8a is rotatably supported by the radial roller bearing 14 is described around the.
  • Both ends of the support shaft 9a are also fitted and supported in circular support holes 15a provided concentrically with each other in the pair of support wall portions 12a.
  • the tip portion of the lash adjust as a fulcrum is provided on one side of one end of the rocker arm 1a (the lower surface of the left end in FIGS. 14 and 15).
  • the base end face of the engine valve abuts against one side of the other end (the lower surface of the right end in FIGS. 14 and 15).
  • the intermediate portion of the support shaft 9 (9a) serves as an inner ring track of the radial roller bearing 14 for rotatably supporting the tappet roller 8 (8a), the intermediate portion It is not preferable that the outer peripheral surface is damaged. Therefore, the structure in which the support shaft 9 (9a) is press-fit into the support hole 15 (15a) formed in the support wall portion 12 (12a) is disadvantageous in terms of scratch prevention. Therefore, in order to prevent the outer peripheral surface of the intermediate portion of the support shaft 9 (9a) from being scratched, the entire support shaft 9 (9a) is heated and then dipped in oil for quenching, so that the support shaft 9 is (9a) It is practiced to cure the whole.
  • the radial roller bearing 14 provided between the inner peripheral surface of the tappet roller 8 (8a) and the outer peripheral surface of the intermediate portion of the support shaft 9 (9a) In most cases, full-roller bearings are used.
  • the roller assembly is aligned between the widthwise inner surfaces of the support wall 12 (12a) with the end faces of the stopper plug and the support holes 15 (15a) of the support wall 12 (12a) aligned. Place at.
  • the support shaft 9 (9a) is placed in the support hole 15 (15a) of one of the support wall portions 12 (12a) of the support wall portions 12 (12a) in the width direction of the one support wall portion 12 (12a) Insert from the outside.
  • the support shaft 9 (9a) is pushed until its one end is inserted into the support hole 15 (15a) of the other support wall 12 (12a). Furthermore, both ends of the support shaft 9 (9a) are crimped and spread.
  • the support shaft 9 (9a) is supported in a state of being prevented from relative rotation with respect to the support wall 12 (12a).
  • the work of inserting the support shaft 9 (9a) to the inner diameter side of the tappet roller 8 (8a) while pushing the stopper plug is troublesome.
  • the use of the stopper plug increases the number of parts of the assembly equipment and the number of assembly steps, resulting in an increase in cost.
  • the outer diameter of the support shaft 9 (9a) and the inner diameter of the support hole 15 (15a) of the support wall portion 12 (12a) are based on the diameter of the inscribed circle of the cylindrical roller 13 constituting the radial roller bearing 14. It is determined. For this reason, the design freedom regarding the support shaft 9 (9a) and the support wall part 12 (12a) is low. Furthermore, when the diameter of the inscribed circle of the cylindrical roller 13 constituting the radial roller bearing 14 is large, the outer diameter of the entire support shaft 9 (9a) needs to be increased in order to correspond to the diameter of the inscribed circle. Therefore, the weight may be increased.
  • the load range of the support shaft 9 (9a) is limited to a certain range. ing. That is, the radial load that is applied at the time of use is loaded (supported) at the same position of the support shafts 9 (9a) at all times. As a result, a load may be repeatedly applied to the portion of the support shaft 9 (9a) to which the radial load is applied, and the durability may be reduced. All of the prior art documents mentioned above are incorporated herein by reference.
  • the present invention is excellent in any of durability, assembling property, and freedom of design, can be reduced in size and weight, and can reduce manufacturing cost.
  • the object of the present invention is to realize the structure of a cam follower device.
  • the cam follower device of the present invention includes a rocker arm, a support shaft, an inner ring equivalent member, and a tappet roller.
  • the rocker arm has a pair of support wall portions provided spaced apart from each other, and a pair of support holes formed at mutually aligned positions of the support wall portions, It is provided opposite to a cam fixed to a cam shaft that rotates in synchronization with the crankshaft, and configured to swing and displace in response to the movement of the cam.
  • the support shaft is supported by the pair of support wall portions by being bridged between the pair of support wall portions in a state where both end portions thereof are inserted into the pair of support holes. .
  • the inner ring equivalent member has an outer diameter larger than the inner diameter of the support hole, and is externally fitted to the axially intermediate portion of the support shaft in an interference fit in a state where relative rotation with respect to the support shaft is blocked. There is. Further, the tappet roller is disposed around the inner ring equivalent member so as to be able to rotate relative to the inner ring equivalent member.
  • both ends of the support shaft are internally fitted in the pair of support holes with clearance fit so as to allow rotation inside the support holes.
  • a radial roller bearing is provided between the inner peripheral surface of the tappet roller and the outer peripheral surface of the inner ring equivalent member.
  • the radial roller bearing is preferably configured by a full roller bearing without a cage.
  • a pair of washers each having an annular shape is provided in the width direction inner side of the support wall portion in a state of closing the openings at both ends of the bearing space of the radial roller bearing.
  • the outer diameters of the washers are made larger than the dimensions of the support wall in the height direction of the support walls.
  • the cam follower device of the present invention it is also possible to adopt a double roller type structure in which the inner peripheral surface of the tappet roller and the outer peripheral surface of the inner ring equivalent member are in sliding contact.
  • the function is similar to that of the single roller type.
  • a triple roller type in which a tubular member is disposed between the inner peripheral surface of the tappet roller and the outer peripheral surface of the inner ring equivalent member so as to be able to rotate relative to the tappet roller and the inner ring equivalent member
  • the structure can also be adopted.
  • the function is similar to that of the double roller type.
  • the structure of the cam follower device is realized which is excellent in any of durability, assembly and design freedom, can be reduced in size and weight, and can reduce manufacturing cost. Be done.
  • the improvement of the durability can be achieved by subjecting the entire support shaft to a quenching treatment by Zub-baking.
  • a quenching treatment by Zub-baking.
  • hardening of the support shaft can be performed by dip baking.
  • sufficient strength and rigidity of the entire support shaft can be secured, and the support shaft can be effectively prevented from plastic deformation due to the radial load received during use.
  • the load area of the support shaft is not limited to a certain range. As a result, it is possible to prevent the load from being repeatedly applied to the same position of the support shaft, and to extend the life of the support shaft.
  • the radial roller bearing is constituted by a full roller bearing
  • the provision of a pair of annular washers prevents the wear of the inner surface in the width direction of the support plate portion due to friction with cylindrical rollers. Therefore, the life of the support wall can be extended.
  • the widthwise inner side surface of the support wall and the axially opposite end surfaces of the tappet roller overlap in the axial direction.
  • the lubricating oil can easily enter the internal space (bearing space) of the radial roller bearing from the outside. Therefore, the life of the cam follower can be extended.
  • the improvement of the assemblability can be achieved by providing an inner ring equivalent member. That is, in a state where the roller assembly in which the inner ring equivalent member, tappet roller, other components (for example, cylindrical rollers constituting the radial roller bearing) are assembled is disposed between the support wall portions, the support shaft is The support hole of one support wall portion, the inner circumferential surface of the inner ring equivalent member, and the support hole of the other support wall portion can be inserted in order and assembled. For this reason, the operation
  • the improvement of the degree of freedom in design is also achieved by providing the inner ring equivalent member. That is, the outer diameter of the inner ring equivalent member corresponds to the diameter of the inscribed circle of the cylindrical roller of the radial roller bearing, and the inner diameter of the inner ring equivalent member corresponds to the outer diameter of the support shaft and the inner diameter of the support hole of the support wall portion Can be set appropriately.
  • Miniaturization and weight reduction can also be achieved by providing an inner ring equivalent member. That is, by changing the inner diameter of the inner ring equivalent member, the outer diameter of the support shaft can be reduced. Therefore, a certain width dimension is secured in the radial direction of the support hole around the support hole of the support wall portion. At the same time, the dimension of the support wall in the height direction of the support wall can be reduced. As a result, it is possible to reduce the size and weight of the support wall, and hence the entire rocker arm, while securing desired rigidity.
  • these washers can prevent the cylindrical rollers constituting the radial roller bearing from coming out of the bearing space in the axial direction, so the height direction of the support wall portion It is possible to further reduce the dimensions regarding.
  • the reduction of the manufacturing cost is achieved because the caulking operation is not necessary, the hardening treatment of the support shaft can be performed by the dip baking, and the stopper plug is not necessary.
  • FIG. 1 is a view showing a first example of the embodiment of the present invention, which corresponds to an AA cross section of FIG. 12 or a BB cross section of FIG.
  • FIG. 2 is a view similar to FIG. 1 showing a second example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view similar to FIG. 1 showing a third example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view similar to FIG. 1 showing a fourth example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a side view of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a view similar to FIG. 1 showing a fifth example of the embodiment of the present invention.
  • 7 is a side view of FIG.
  • FIG. 8 is a view similar to FIG. 1 showing a sixth example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing a first example of the embodiment of the present invention, which corresponds to an AA cross section of FIG. 12 or a BB cross section of FIG.
  • FIG. 2 is
  • FIG. 9 is a side view of FIG.
  • FIG. 10 is a view similar to FIG. 1 showing a seventh example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a side view of FIG.
  • FIG. 12 is a side view showing a first example of a conventional cam follower device.
  • FIG. 13 is an enlarged sectional view taken along the line CC in FIG.
  • FIG. 14 is a side view showing a second example of the conventional cam follower device.
  • FIG. 15 is a view from the top of FIG.
  • FIG. 1 shows a first example of the embodiment of the present invention.
  • the features of the cam follower device of the present invention include a support structure for the support wall portions 12b and 12c of the support shaft 9b, and an inner ring 16 as an inner ring equivalent member between the support shaft 9b and the tappet roller 8b. It is in the point provided.
  • the structure of the cam follower device other than the characterizing portion of the present invention and the assembled state thereof to the engine are substantially the same as those of the conventional structure, including the structures shown in FIGS. In the following, the features of the present embodiment will be mainly described.
  • the cam follower device of this example includes a rocker arm 1 b, a support shaft 9 b, an inner ring 16 which is an inner ring equivalent member, a tappet roller 8 b, and a plurality of cylindrical rollers 13.
  • the rocker arm 1b includes a pair of support wall portions 12b and 12c provided in a state of being spaced apart from each other, and a pair of support holes is provided at a position where the support wall portions 12b and 12c are aligned with each other. 15b and 15c are formed.
  • both end portions of the hollow or solid support shaft 9b made of steel are inserted into the support holes 15b and 15c of the support wall portions 12b and 12c made of steel with a minute gap ( By supporting the support shaft 9b between the support wall portions 12b and 12c by clearance fit, relative rotation can be supported on the support wall portions 12b and 12c. That is, the outer diameter D 9 of the support shaft 9b is supporting hole 15b, which is slightly smaller than the inner diameter d 15 of 15c (D 9 ⁇ d 15) .
  • the support shaft 9b is entirely hardened by a dip baking in which the whole of the support shaft 9b is heated and then immersed in oil for quenching in order to ensure sufficient strength and rigidity of the whole support shaft 9b.
  • a dip baking in which the whole of the support shaft 9b is heated and then immersed in oil for quenching in order to ensure sufficient strength and rigidity of the whole support shaft 9b.
  • the processing cost is higher than the quenching by the zubu-baking, it is possible to harden only the outer peripheral surface of the intermediate portion by induction hardening while leaving the green portions at both ends of the support shaft 9b.
  • the inner peripheral surfaces of the support holes 15b and 15c are hardened by hardening or the like, the sliding contact portion between the inner peripheral surfaces of the support holes 15b and 15c and the outer peripheral surfaces of both ends of the support shaft 9b is worn. Can also be prevented.
  • annular slide bearing member may be provided between the outer peripheral surfaces of both end portions of the support shaft 9b and the inner peripheral surfaces of the support holes 15b and 15c.
  • the both ends of the support shaft 9b are press-fitted (inserted in an interference fit) into the support holes 15b and 15c of the support wall portions 12b and 12c to rotate the support shaft 9b relative to the support wall portions 12b and 12c. It is also possible to adopt a structure that has
  • the cylindrical inner ring 16 is externally fitted on the outer peripheral surface of the axially intermediate portion of the support shaft 9b by tight fitting in a state in which relative rotation with respect to the support shaft 9b is blocked (a rotatable state with the support shaft 9b) .
  • Outer diameter D 16 of the inner ring 16 the support holes 15b, greater than the inner diameter d 15 of 15c (D 16> d 15) .
  • the large diameter portion of the support shaft function as an inner ring equivalent member by projecting the axial middle portion of the support shaft in the radial direction to provide a large diameter portion.
  • An inner ring raceway 17 is formed on the outer peripheral surface of the inner ring 16. Further, a tappet roller 8 b is disposed around the outer race 16 (outer diameter side) concentrically with the inner race 16 and capable of relative rotation with respect to the inner race 16. An outer ring raceway 18 is formed on the inner peripheral surface of the tappet roller 8b. A plurality of cylindrical rollers 13 are rollably disposed between the inner ring raceway 17 and the outer ring raceway 18, thereby forming a radial roller bearing 14a.
  • the radial roller bearing 14a is configured by a full roller bearing without a cage, but a cylindrical roller with a cage can also be used as the cylindrical roller.
  • a plurality of cylinders are provided in a space (bearing space 21) between the inner peripheral surface of the tappet roller 8b and the outer peripheral surface of the inner ring 16 provided on the inner diameter side of the tappet roller 8b.
  • the roller assembly 19 is opened between the axially inner end surfaces of the inner circumferential surface of the inner ring 16 between the widthwise inner side surfaces of the support wall portions 12b and 12c, and the support holes 15b of the support wall portions 12b and 12c, It arranges in the state which matched 15c.
  • the support shaft 9b is inserted into the support hole 15b of one of the support wall portions 12b and 12c from the width direction outside of the one support wall portion 12b. Furthermore, while pushing the support shaft 9b into the inner peripheral surface of the inner ring 16 (inset by tight fitting), one end (the left end in FIG. 1) of the support shaft 9b is the support hole 15c of the other support wall 12c. Push in until it is inserted. In this state, a minute gap is provided between the outer peripheral surfaces of both end portions of the support shaft 9b and the inner peripheral surfaces of the support holes 15b and 15c of the support wall portions 12b and 12c. The direction in which the support shaft 3a is assembled may be reversed.
  • securing of durability is achieved by subjecting the entire support shaft 9b to a quenching treatment by means of slide burning. That is, in the case of the cam follower device of the present invention, the support wall portion 12b, 12c of the support hole 15b, than the inner diameter d 15 of 15c, by increasing the outer diameter D 16 of the inner ring 16, the support shaft 9b, the supporting wall portion It is intended to prevent axial removal of 12b and 12c. Therefore, it is not necessary to crimp both ends of the support shaft 9b, and it is not necessary to leave both ends of the support shaft 9b in a raw state (in a state where the curing process is not performed).
  • the support shaft 9b is supported in a state where relative rotation is possible with respect to the support wall portions 12b and 12c.
  • the load area of the support shaft 9b is not limited to a certain range. That is, in use, the position of the support shaft 9b which applies a radial load is not always the same. As a result, it is possible to prevent the load from being repeatedly applied to the same position of the support shaft 9b, and to extend the life of the support shaft 9b.
  • the improvement of the assemblability is achieved by providing the inner ring 16. That is, with the roller assembly 19 disposed between the support wall portions 12b and 12c, the support shaft 9b is formed by the support hole 15b of one support wall portion 12b, the inner peripheral surface of the inner ring 16, and the other support wall
  • the support holes 15c of the portion 12c can be inserted in order and assembled. Therefore, as in the conventional structure, there is no need to insert the stopper plug arranged on the inner diameter side of the tappet roller 8 (8a) (see FIGS. 12 to 15) by pushing it by the support shaft 9 (9a). Become.
  • the improvement of the degree of freedom in design is also achieved by providing the inner ring 16. That is, in the case of the conventional structure, the outer diameter of the support shaft 9 (9a) and the diameter of the support hole 15 (15a) of the support wall 12 (12a) according to the diameter of the inscribed circle of the cylindrical roller 13 constituting the radial roller bearing 14. The inner diameter is restricted.
  • the outer diameter D 16 of the inner ring 16 together correspond to the diameter of the inscribed circle of the cylindrical roller 13 which constitutes a radial roller bearing 14a, the inner diameter d 16 of the inner ring 16, the outer support shafts 9b It can be set appropriately according to the diameter.
  • the design freedom of the outer diameter of the support shaft 9b and the inner diameter of the support holes 15b and 15c of the support wall portions 12b and 12c can be improved.
  • the lubricity of the radial roller bearing 14a can be improved. That is, as the diameter of the support shaft 3a, the supporting wall portion 12b, a 12c, to reduce the size H 12 of these in the height direction becomes possible, the support wall portion 12b, a width direction inner side of the 12c, tappet It is possible to reduce the area of the overlapping portion in the axial direction with both axial end surfaces of the roller 8b.
  • the lubricating oil is disposed from the outside through the portion between the widthwise inner side surfaces of the support wall portions 12b and 12c and the axial end surfaces of the tappet roller 8b, and the cylindrical roller of the radial roller bearing is disposed from the outside It becomes easy to enter the bearing space 21.
  • downsizing and weight reduction are also achieved by providing the inner ring 16. That is, in order to ensure the desired rigidity of the support wall portions 12b and 12c, a predetermined width dimension L 12 is provided around the support holes 15b and 15c of the support wall portions 12b and 12c in the radial direction of the support holes 15b and 15c. Need to ensure. In this example, by changing the inner diameter d 16 of the inner ring 16, it is possible to reduce the outer diameter D 9 of the support shaft 9b.
  • the heights of the support wall portions 12b and 12c are secured around the support holes 15b and 15c of the support wall portions 12b and 12c in the radial direction of the support holes 15b and 15c while securing a constant width dimension. It is possible to reduce the size H 12 related to the direction (vertical direction in FIG. 1). As a result, the size and weight of the support wall portions 12b and 12c, and hence the entire rocker arm 1b can be reduced.
  • the caulking operation is unnecessary, and accordingly, a jig such as a punch for forming the caulking portion is also unnecessary.
  • hardening treatment for hardening the support shaft 9b can be performed by slip baking, which is lower in cost than induction hardening treatment. Furthermore, no stopcocks are required during assembly. As a result of these, it is possible to reduce the processing cost and the part cost, and in turn, to reduce the manufacturing cost of the entire cam follower device.
  • FIG. 2 shows a second example of the embodiment of the present invention.
  • the outer ring surface of the inner ring 16a fitted on the outer peripheral surface of the axially intermediate portion of the support shaft 9b and the outer diameter side of the inner ring 16a are provided in a state capable of relative rotation with respect to the inner ring 16a.
  • the inner peripheral surface of the tappet roller 8b is in sliding contact.
  • the shape and dimensions of the tappet roller 8b are substantially the same as in the first example of the embodiment.
  • the cam follower device of this example has a so-called double roller type structure in which the radial roller bearing 14a of the first example of the embodiment is omitted.
  • the inner race 16a which constitutes the cam follower device of this example can be rotated together with the support shaft 9b on the outer peripheral surface of the axially intermediate portion of the support shaft 9b, similarly to the inner race 16 of the first example of the embodiment In a state in which relative rotation with respect to the shaft 9 b is blocked), the sleeve is fitted with an interference fit. Therefore, from the functional point of view, the cam follower device of this example functions as a so-called single roller type cam follower device.
  • the other structure, operation, and effects of this example are the same as those of the first example of the embodiment.
  • FIG. 3 shows a third example of the embodiment of the present invention.
  • the inner diameter side roller which is a cylindrical member between the outer peripheral surface of the inner ring 16 externally fitted to the outer peripheral surface of the axially intermediate portion of the support shaft 9b and the inner peripheral surface of the tappet roller 8b. 20 are provided in such a manner as to allow relative rotation with respect to the inner ring 16 and the tappet roller 8b.
  • the shapes and dimensions of the tappet roller 8b and the inner ring 16 are substantially the same as those of the first example of the embodiment.
  • the cam follower device of this example has a so-called triple roller type structure in which the inner diameter side roller 20 is provided instead of the radial roller bearing 14a of the first example of the embodiment.
  • the inner ring 16 constituting the cam follower device of this embodiment is also prevented from relative rotation with respect to the support shaft 9b on the outer peripheral surface of the axially intermediate portion of the support shaft 9b as in the first example of the embodiment It is externally fitted in a state where it can rotate with the shaft 9b. Therefore, from the functional point of view, the cam follower device of this example functions as a so-called double roller type cam follower device.
  • the other structure, operation, and effects of this example are the same as those of the first example of the embodiment.
  • Embodiment 4 and 5 show a fourth example of the embodiment of the present invention.
  • an annular ring made of hard metal or synthetic resin is formed between the inner side surfaces in the width direction of the pair of support wall portions 12 d and 12 e and both axial end surfaces of the inner ring 16 in the axial direction.
  • a pair of washers 22 are provided.
  • the outer diameter D 22 of the washer 22 is greater than the inner diameter d 8 of the tappet rollers 8b (D 22> d 8) . That is, the washer 22 is provided in a state of closing the opening at both axial ends of the bearing space 21 in which the cylindrical roller 13 constituting the radial roller bearing 14 a is disposed.
  • the outer diameter D 22 of the washer 22 is made larger than the dimension H 12 d in the height direction (vertical direction in FIGS. 4 and 5) of the support wall portions 12 d and 12 e (D 22 > H 12 d ).
  • the cam follower device of this example further miniaturization and weight reduction can be achieved as compared with the structure of the first example of the embodiment. That is, in the case of the present embodiment, the openings at both axial ends of the bearing space 21 are closed by the washers 22 so that the cylindrical rollers 13 are prevented from coming out of the bearing space 21 in the axial direction. Therefore, it is not necessary to prevent the cylindrical rollers 13 from being removed in the axial direction by the support wall portions 12d and 12e. As a result, it is possible to reduce the size and weight of the rocker arm including the support wall portions 12d and 12e by reducing the dimension H 12d of the support wall portions 12d and 12e in the height direction.
  • both axial end portions of the outer peripheral surface of the inner ring 16b are inside the width direction inner surface of the support wall portions 12d and 12e.
  • a pair of annular washers 22a are provided. Outer diameter D 22a of the washer 22a is larger than the inner diameter d 8 of the tappet rollers 8b (D 22a> d 8) . Therefore, the washer 22a is provided in a state of closing the opening at both axial ends of the bearing space 21 in which the cylindrical roller 13 constituting the radial roller bearing 14b is disposed.
  • the outer diameter D 22a of the washer 22a is larger than the dimension H 12d of the support wall portions 12d and 12e in the height direction (vertical direction in FIGS. 6 and 7) of the support wall portions 12d and 12e. (D 22a > H 12d ).
  • Other structures, operations and effects of this example are the same as those of the fourth example of the embodiment.
  • Sixth Example of Embodiment 8 and 9 show a sixth example of the embodiment of the present invention.
  • the cam follower apparatus of this example compared to the dimension L 8 in the axial direction of the first example of the tappet roller 8b of the embodiment, and increasing the size L 8c in the axial direction of the tappet roller 8c (L 8c> L 8 ).
  • the shape and dimensions of the inner ring 16 are substantially the same as in the first example of the embodiment. Therefore, the axial direction both ends of tappet roller 8c are located in the width direction outer side than the axial direction both ends of inner ring 16.
  • the support wall portions 12d and 12e are provided on the inner diameter side of the axially opposite end portions of the tappet roller 8c (portions located outward in the width direction than the axially opposite end surfaces of the inner ring 16) and the axial direction of the outer peripheral surface of the support shaft 9b.
  • a pair of annular washers 22 b is provided between the widthwise inner side surface and the axially opposite end surfaces of the inner ring 16.
  • the outer diameter D 22 b of the washer 22 b is slightly smaller than the inner diameter d 8 of the tappet roller 8 c (D 22 b ⁇ d 8 ). That is, the washer 22b is provided in a state of closing the opening at both axial ends of the bearing space 21 in which the cylindrical roller 13 constituting the radial roller bearing 14c is disposed.
  • the outer diameter D 22 b of the washer 22 b is larger than the dimension H 12 d of the support wall portions 12 d and 12 e in the height direction of the support wall portions 12 d and 12 e (D 22 b > H 12 d ) .
  • Other structures, operations and effects of this example are the same as those of the fourth example of the embodiment.
  • the radial roller bearing 14d is formed by combining the inner ring 16b (see FIG. 6) of the fifth example of the embodiment and the tappet roller 8c (see FIG. 8) of the sixth example of the embodiment. Configured. That is, in the case of this embodiment, as compared with the dimension L 8 in the axial direction of the first example of the tappet roller 8b of the embodiment (see FIG.
  • the dimension L 8c in the axial direction of the tappet roller 8c is the larger (L 8c> together with L 8), as compared to the dimension L 16 in the axial direction of the inner ring 16 of the first example of this embodiment (see FIG. 1), and increasing the size L 16b in the axial direction of the inner ring 16b (L 16b > L 16 ).
  • the dimensions of the tappet roller and the inner ring in the axial direction are the same as in the first example of the embodiment, and the dimensions of the cylindrical roller in the axial direction are the same as that of the cylindrical roller 13 of the first example of this embodiment (FIG. You can also make it smaller than
  • a pair of annular washers 22c is provided between axial both end portions of the outer peripheral surface of the inner ring 16b and axial both end portions of the inner peripheral surface of the tappet roller 8c. That is, the washer 22c is provided in a state of closing the opening at both axial ends of the bearing space 21 in which the cylindrical roller 13 constituting the radial roller bearing 14d is disposed. In the case of this example, it is also possible to use a cage instead of the washer 22c.
  • the outer diameter D 22c of the washer 22c is made larger than the dimension H 12d of the support wall portions 12d and 12e in the height direction (vertical direction in FIGS. 10 and 11) of the support wall portions 12d and 12e. (D 22c > H 12d ).
  • Other structures, operations and effects of this example are the same as those of the fourth example of the embodiment.

Abstract

【課題】耐久性、組み付け性、設計の自由度のいずれにも優れ、小型化および軽量化とともに、製造コストの低減を図ることができる、カムフォロア装置を提供する。支持軸３ａの両端部を、支持壁部１２ｂ、１２ｃの支持孔１５ｂ、１５ｃに挿通した状態で、相対回転を可能に、支持壁部１２ｂ、１２ｃにより支持する。支持軸９ａの軸方向中間部の外周面に、その外径Ｄ１６が、支持孔１５ｂ、１５ｃの内径ｄ１５よりも大きい内輪１６を、支持軸９ａとともに回転可能に外嵌する。また、内輪１６の外周面に形成された内輪軌道１７と、内輪１６の外径側に、設けられたタペットローラ８ｂの内周面に形成された外輪軌道１８との間に、複数個の円筒ころ１３を転動自在に配置する。

Description

カムフォロア装置
　この発明は、自動車用のエンジンなどの動弁機構に組み込まれるカムフォロア装置に関する。
　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に固定されたカムの動きをバルブに伝達するための動弁装置として、特開２００６－１８３８５６号公報、特開２００５－３２６０２３号公報などに記載されているカムフォロア装置が広く用いられている。図１２および図１３は、特開２００６－１８３８５６号公報に記載されている、カムフォロア装置の従来構造の第１例を示している。カムフォロアの本体であるロッカーアーム１は、その長さ方向（図１２の左右方向）中間部に形成した軸孔２に挿通したロッカー軸３により、エンジンのシリンダヘッド（図示せず）に回転自在に支持される。また、ロッカーアーム１の基端部（図１２における左端部）に形成したねじ孔に、アジャストボルト４を螺合させるとともに、ロックナット５を締め付けることにより、アジャストボルト４をロッカーアーム1の基端部に固定している。そして、アジャストボルト４の先端面（図１２における下端面）に、シリンダヘッドに往復移動可能に支持された吸気弁または排気弁である機関弁６の基端面（図１２における上端面）を当接させている。機関弁６は、リターンスプリング７によって常に閉弁方向（アジャストボルト４との当接方向）に付勢されている。したがって、ロッカーアーム１には、図１２におけるロッカー軸３を中心とする時計方向の弾力が、付与されている。
　一方、ロッカーアーム１の先端部（図１２における右端部）にタペットローラ８を、支持軸９を介して回転自在に支持し、タペットローラ８の外周面を、リターンスプリング７の弾力に基づいて、カム１０の外周面に当接させている。カム１０は、クランク軸（図示せず）に連動して回転するカム軸１１と一体に形成され、シリンダヘッドに回転自在に支持されている。このような構成により、カム軸１１の回転を、ロッカー軸３を中心とするロッカーアーム１の往復揺動運動に変換し、さらにロッカーアーム１により機関弁６を、リターンスプリング７の弾力に抗し、あるいは弾力に基づいて、軸方向に往復移動させる。そして、エンジンのシリンダ頂部に設けた吸気口あるいは排気口の開閉動作を行う。
　このような動弁装置で、ロッカーアーム１に対してタペットローラ８を、支持軸９を介して回転自在に支持する部分は、図１３に示すように構成されている。ロッカーアーム１の先端部に、互いに間隔をあけて平行に設けた１対の支持壁部１２同士の間に、支持軸９を掛け渡している。そして、支持軸９の中間部で支持壁部１２の内側面同士の間に位置する部分の周囲にタペットローラ８を、複数本の円筒ころ（ニードル）１３により構成されるラジアルころ（ニードル）軸受１４により、回転自在に支持している。支持軸９の両端部は、支持壁部１２にそれぞれ、互いに同心に設けられた円形の支持孔１５に嵌合支持されている。この状態で、支持軸９の両端面外径寄り部分にパンチなどのかしめ治具の先端縁を突き当てることにより、その両端外周縁部を径方向外方に塑性変形させることで、支持軸９を支持孔１５に対し強固に結合固定している。なお、ラジアルころ軸受１４を省略した、シングルローラ型や、タペットローラの内周面と支持軸の外周面との間に円筒状部材を相対回転可能に設けた、ダブルローラ型などの構造を採用することもできる。このような構造については、特開２００５－３２６０２３号公報に記載されているため、詳しい説明は省略する。
　図１２および図１３に示した従来構造の第１例の場合、ロッカーアーム１の長さ方向中間部を支点とし、両端部にタペットローラ８と、機関弁６を駆動するためのアジャストボルト４とを設けている。これに対して、特開２００９－７９５６９号公報には、図１４および図１５に示すように、ロッカーアーム１ａの長さ方向（図１４および図１５の左右方向）中間部に固定した支持軸９ａの周囲に、タペットローラ８ａを、ラジアルころ軸受１４により回転自在に支持した構造が記載されている。支持軸９ａの両端部も、１対の支持壁部１２ａにそれぞれ互いに同心に設けられた円形の支持孔１５ａに、嵌合支持されている。このような従来構造の第２例の場合、エンジンへの組み付け状態では、ロッカーアーム１ａの一端部の片面（図１４および図１５における左端部の下面）に、支点となるラッシュアジャストの先端部を突き当て、他端部の片面（図１４および図１５における右端部の下面）に機関弁の基端面を突き当てる。
　いずれの構造の場合でも、支持軸９（９ａ）の中間部外周面は、タペットローラ８（８ａ）を回転可能に支持するためのラジアルころ軸受１４の内輪軌道としての役目を有するので、中間部外周面に傷などが付くことは好ましくない。したがって、支持軸９（９ａ）を、支持壁部１２（１２ａ）に形成した支持孔１５（１５ａ）に圧入する構造は、傷付き防止の面から不利である。そこで、支持軸９（９ａ）の中間部外周面に傷が付くことを防止するため、支持軸９（９ａ）全体を加熱してから焼入れ用の油に浸漬する、ズブ焼きにより、支持軸９（９ａ）全体を硬化させることが行われている。ただし、ズブ焼きの場合、支持軸９（９ａ）の全体が硬化してしまうため、支持軸９（９ａ）の両端部をかしめ拡げる際、支持軸９（９ａ）の両端面に押し付けるパンチなどの治具の先端部が損傷するなどして、頻繁にその交換が必要となる。その結果、加工コストが嵩み、カムフォロア装置の製造コストの上昇を招く可能性がある。
　このような問題に対して、支持軸９（９ａ）の両端部に生の（未焼入れの）部分を残しつつ、中間部外周面のみを、高周波焼入れにより硬化させることが行われている。ただし、高周波焼入れ自体が、加工コストが嵩む原因となる。また、支持軸９（９ａ）の両端部を生のままとしても、両端部をかしめ広げる作業で使用する治具の耐久性は限られており、加工コストの抑制につながらないことから、高周波焼入れを用いたとしても、カムフォロア装置の製造コストを十分に抑制できるまでには至らない。
　また、従来構造のカムフォロア装置では、タペットローラ８（８ａ）の内周面と支持軸９（９ａ）の中間部外周面との間に設けるラジアルころ軸受１４として、負荷容量確保のために、保持器を有しない総ころ軸受を用いることが多い。このような構造のカムフォロア装置を組み立てる場合、まず、タペットローラ８（８ａ）の内周面と、タペットローラ８（８ａ）の内径側に配置した軸部材（止め栓）の外周面との間の空間に、複数本の円筒ころを配置した、ローラ組立体を組み立てる。
　次いで、ローラ組立体を支持壁部１２（１２ａ）の幅方向内側面同士の間に、止め栓の両端面と、支持壁部１２（１２ａ）の支持孔１５（１５ａ）とを整合させた状態で配置する。次いで、支持軸９（９ａ）を、支持壁部１２（１２ａ）のうちの一方の支持壁部１２（１２ａ）の支持孔１５（１５ａ）に、一方の支持壁部１２（１２ａ）の幅方向外側から挿入する。次いで、支持軸９（９ａ）により止め栓を押し出しつつ、支持軸９（９ａ）を、その一端部が他方の支持壁部１２（１２ａ）の支持孔１５（１５ａ）に挿入されるまで押し込む。さらに、支持軸９（９ａ）の両端部をかしめ広げる。この状態で、支持軸９（９ａ）は、支持壁部１２（１２ａ）に対して相対回転を阻止された状態で支持される。このような構造の場合、支持軸９（９ａ）をタペットローラ８（８ａ）の内径側に、止め栓を押し出しつつ挿入する作業が面倒である。また、止め栓を使用する分、組立設備の部品点数および組立工数が増大し、コストが嵩んでしまう。
　また、支持軸９（９ａ）の外径、および支持壁部１２（１２ａ）の支持孔１５（１５ａ）の内径は、ラジアルころ軸受１４を構成する円筒ころ１３の内接円の直径に基づいて決定される。このため、支持軸９（９ａ）および支持壁部１２（１２ａ）に関する設計の自由度が低い。さらに、ラジアルころ軸受１４を構成する円筒ころ１３の内接円の直径が大きい場合、内接円の直径に対応させるために、支持軸９（９ａ）全体の外径を大きくする必要がある。このため、重量が嵩んでしまう可能性がある。加えて、支持軸９（９ａ）は、支持壁部１２（１２ａ）に対して相対回転を阻止された状態で支持されるため、支持軸９（９ａ）の負荷圏が一定の範囲に制限されている。つまり、使用時に作用するラジアル荷重を、支持軸９（９ａ）のうちの、常に同じ位置で負荷（支承）している。その結果、支持軸９（９ａ）のラジアル荷重を負荷する部分に繰り返し荷重が加わり、耐久性が低下する可能性がある。なお、上述した先行技術文献はいずれも、参照により本明細書に組み込まれるものとする。
特開２００６－１８３８５６号公報 特開２００５－３２６０２３号公報 特開２００９－７９５６９号公報
　本発明は、上述のような事情に鑑みて、耐久性、組み付け性、設計の自由度のいずれにおいても優れ、小型化および軽量化が可能であり、かつ、製造コストの低減を図ることができる、カムフォロア装置の構造を実現することを目的としている。
　本発明のカムフォロア装置は、ロッカーアームと、支持軸と、内輪相当部材と、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、互いに間隔を開けた状態で設けられた１対の支持壁部と、これらの支持壁部の互いに整合する位置に形成された１対の支持孔とを有し、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て、このカムの動きを受けて揺動変位するように構成されている。また、前記支持軸は、その両端部を前記１対の支持孔に挿通した状態で、前記１対の支持壁部同士の間に掛け渡されることにより、これらの支持壁部に支持されている。前記内輪相当部材は、前記支持孔の内径よりも大きな外径を有し、前記支持軸の軸方向中間部に、この支持軸に対する相対回転を阻止された状態で、締り嵌めで外嵌されている。さらに、前記タペットローラは、前記内輪相当部材の周囲に、この内輪相当部材に対する相対回転を可能に配置されている。
　前記支持軸の両端部が、前記１対の支持孔に、これらの支持孔の内側での回転を可能に、隙間嵌めで内嵌されていることが好ましい。また、前記タペットローラの内周面と、前記内輪相当部材の外周面との間に、ラジアルころ軸受を設けることが好ましい。この場合、このラジアルころ軸受は、保持器を設けない総ころ軸受により構成することが好ましい。
　前記ラジアルころ軸受を総ころ軸受により構成した場合、前記支持壁部の幅方向内側に、前記ラジアルころ軸受の軸受空間の両端開口部を塞ぐ状態で、それぞれが円輪状の１対のワッシャを設けることが好ましい。この場合、これらのワッシャの外径を、前記支持壁部の、これらの支持壁部の高さ方向に関する寸法よりも大きくする。
　本発明のカムフォロア装置の構造として、前記タペットローラの内周面と、前記内輪相当部材の外周面とを摺接させた、ダブルローラ型の構造を採用することもできる。この場合、機能的にはシングルローラ型と同様となる。代替的に、前記タペットローラの内周面と、前記内輪相当部材の外周面との間に、筒状部材を、このタペットローラおよび内輪相当部材に対する相対回転を可能に配置した、トリプルローラ型の構造を採用することもできる。この場合、機能的にはダブルローラ型と同様となる。
　本発明によれば、耐久性、組み付け性、設計の自由度のいずれにおいても優れ、小型化および軽量化が可能であり、かつ、製造コストの低減を図ることができる、カムフォロア装置の構造が実現される。
　耐久性の向上は、支持軸全体にズブ焼きによる焼入れ処理を施すことにより図られる。本発明では、支持軸の両端部をかしめる必要がないため、支持軸の焼入れをズブ焼きにより行うことができる。その結果、支持軸全体の強度および剛性を十分に確保して、支持軸が、使用時に受けるラジアル荷重に基づき塑性変形することを有効に防止できる。
　また、支持軸を、支持壁部に対して相対回転を可能な状態で支持させた場合、支持軸の負荷圏が一定の範囲に制限されることはない。この結果、支持軸の同じ位置に繰り返し荷重が加わることを防止でき、支持軸の長寿命化を図ることができる。
　さらに、ラジアルころ軸受を総ころ軸受により構成した場合でも、１対の円輪状のワッシャを設けることにより、支持板部の幅方向内側面が、円筒ころとの擦れ合いにより摩耗することが防止されるため、支持壁部の長寿命化を図ることができる。
　加えて、支持壁部の、支持壁部の高さ方向に関する寸法を小さくすることにより、支持壁部の幅方向内側面と、タペットローラの軸方向両端面との、軸方向に関して重畳する部分の面積を減らすことが可能となって、潤滑油が、外部から、ラジアルころ軸受の内部空間（軸受空間）内に進入しやすくなる。このため、カムフォロア装置の長寿命化を図ることができる。
　組み付け性の向上は、内輪相当部材を設けることにより図られる。すなわち、内輪相当部材、タペットローラ、その他の構成部材（たとえば、ラジアルころ軸受を構成する円筒ころ）などを組み立てたローラ組立体を、支持壁部同士の間に配置した状態で、支持軸を、一方の支持壁部の支持孔、内輪相当部材の内周面、他方の支持壁部の支持孔の順に挿通させて組み付けることができる。このため、従来構造のように、タペットローラの内径側に配置した止め栓を、支持軸により押し出すようにして挿入する作業が不要となる。
　設計の自由度の向上も、内輪相当部材を設けることにより図られる。すなわち、内輪相当部材の外径を、ラジアルころ軸受の円筒ころの内接円の直径に対応させるとともに、内輪相当部材の内径を、支持軸の外径および支持壁部の支持孔の内径に対応して適宜設定できる。
　小型化および軽量化も、内輪相当部材を設けることにより図られる。すなわち、内輪相当部材の内径を変更することにより、支持軸の外径を小さくすることができるため、支持壁部の支持孔の周囲に、支持孔の径方向に関して、一定の幅寸法を確保しつつ、支持壁部の、支持壁部の高さ方向に関する寸法を小さくすることができる。この結果、所望の剛性を確保しつつ、支持壁部、ひいてはロッカーアーム全体の小型化および軽量化を図ることができる。
　また、１対の円輪状のワッシャを設けた場合、これらのワッシャにより、ラジアルころ軸受を構成する円筒ころが、軸受空間から軸方向に抜け出すことを防止できるため、支持壁部の、高さ方向に関する寸法を、さらに小さくすることが可能となる。
　製造コストの低減は、かしめ作業が不要となること、支持軸の焼入れ処理をズブ焼きにより行うことができること、止め栓が不要であることにより、図られている。
図１は、本発明の実施の形態の第１例を示す、図１２のＡ－Ａ断面あるいは図１４のＢ－Ｂ断面に相当する図である。 図２は、本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同様の図である。 図３は、本発明の実施の形態の第３例を示す、図１と同様の図である。 図４は、本発明の実施の形態の第４例を示す、図１と同様の図である。 図５は、図４の側方から見た図である。 図６は、本発明の実施の形態の第５例を示す、図１と同様の図である。 図７は、図６の側方から見た図である。 図８は、本発明の実施の形態の第６例を示す、図１と同様の図である。 図９は、図８の側方から見た図である。 図１０は、本発明の実施の形態の第７例を示す、図１と同様の図である。 図１１は、図１０の側方から見た図である。 図１２は、従来構造のカムフォロア装置の第１例を示す側面図である。 図１３は、図１２の拡大Ｃ－Ｃ断面図である。 図１４は、従来構造のカムフォロア装置の第２例を示す側面図である。 図１５は、図１４の上方から見た図である。
　［実施の形態の第１例］
　図１は、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例を含め、本発明のカムフォロア装置の特徴は、支持軸９ｂの支持壁部１２ｂ、１２ｃに対する支持構造、および、支持軸９ｂとタペットローラ８ｂとの間に、内輪相当部材である内輪１６を設けた点にある。本発明の特徴部分以外のカムフォロア装置の構造、および、そのエンジンへの組み付け状態は、図１２～図１５に示した構造を含め、従来構造とほぼ同様であるから、これらの説明は省略もしくは簡略化して、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
　本例のカムフォロア装置は、ロッカーアーム１ｂと、支持軸９ｂと、内輪相当部材である内輪１６と、タペットローラ８ｂと、複数個の円筒ころ１３と、を備える。ロッカーアーム１ｂは、互いに間隔を開けた状態で設けられた１対の支持壁部１２ｂ、１２ｃを備えており、これらの支持壁部１２ｂ、１２ｃの互いに整合する位置には、１対の支持孔１５ｂ、１５ｃが形成されている。本例のカムフォロア装置の場合、鋼製で中空または中実の支持軸９ｂの両端部を、鋼製の支持壁部１２ｂ、１２ｃの支持孔１５ｂ、１５ｃに、微小隙間を介して挿通した状態（隙間嵌め）で、支持軸９ｂを、支持壁部１２ｂ、１２ｃ同士の間に掛け渡すことにより、支持壁部１２ｂ、１２ｃに相対回転を可能に支持している。すなわち、支持軸９ｂの外径Ｄ９は、支持孔１５ｂ、１５ｃの内径ｄ１５よりもわずかに小さくなっている（Ｄ９＜ｄ１５）。
　支持軸９ｂは、支持軸９ｂの全体の強度および剛性を十分に確保するため、支持軸９ｂ全体を加熱してから焼入れ用の油に浸漬する、ズブ焼きにより、全体を硬化させている。ただし、ズブ焼きによる焼入れよりは加工コストが嵩んでしまうが、支持軸９ｂの両端部に生の部分を残しつつ、中間部外周面のみを、高周波焼入れにより硬化させることもできる。また、支持孔１５ｂ、１５ｃの内周面に焼入れなどの硬化処理を施すことにより、支持孔１５ｂ、１５ｃの内周面と、支持軸９ｂの両端部の外周面との摺接部に、磨耗などの損傷の発生を防止することもできる。また、支持軸９ｂの両端部の外周面と、支持孔１５ｂ、１５ｃの内周面との間に、環状の滑り軸受部材を設けることもできる。一方、本例において、支持軸９ｂの両端部を支持壁部１２ｂ、１２ｃの支持孔１５ｂ、１５ｃに圧入（締まり嵌めで内嵌）することにより、支持壁部１２ｂ、１２ｃに対する支持軸９ｂの回転を阻止した構造を採用することも可能である。
　支持軸９ｂの軸方向中間部の外周面に、円筒状の内輪１６を、支持軸９ｂに対する相対回転を阻止した状態（支持軸９ｂとともに回転可能な状態）で、締り嵌めにより外嵌させている。内輪１６の外径Ｄ１６は、支持孔１５ｂ、１５ｃの内径ｄ１５よりも大きい（Ｄ１６＞ｄ１５）。このようにして、支持軸９ｂの、支持壁部１２ｂ、１２ｃに対する軸方向の抜け止めを図っている。なお、支持軸の軸方向中間部を径方向に突出させて大径部を設けて、支持軸の大径部を内輪相当部材として機能させることも可能である。
　内輪１６の外周面には、内輪軌道１７が形成されている。また、内輪１６の周囲（外径側）に、内輪１６と同心に、かつ、内輪１６に対する相対回転を可能に、タペットローラ８ｂが配置されている。また、タペットローラ８ｂの内周面には外輪軌道１８が形成されている。そして、内輪軌道１７と、外輪軌道１８との間に、複数個の円筒ころ１３を転動自在に配置することにより、ラジアルころ軸受１４ａを構成している。なお、本例では、ラジアルころ軸受１４ａを、保持器を設けない総ころ軸受により構成しているが、円筒ころとして保持器付き円筒ころを用いることも可能である。
　本例のカムフォロア装置を組み立てる場合、まず、タペットローラ８ｂの内周面と、タペットローラ８ｂの内径側に設けた内輪１６の外周面との間の空間（軸受空間２１）に、複数個の円筒ころ１３を配置したローラ組立体１９を組み立てる。次に、ローラ組立体１９を、支持壁部１２ｂ、１２ｃの幅方向内側面同士の間に、内輪１６の内周面の軸方向両端開口部と、支持壁部１２ｂ、１２ｃの支持孔１５ｂ、１５ｃとを整合させた状態で配置する。次いで、支持軸９ｂを、支持壁部１２ｂ、１２ｃのうちの一方の支持壁部１２ｂの支持孔１５ｂに、この一方の支持壁部１２ｂの幅方向外側から挿入する。さらに、支持軸９ｂを内輪１６の内周面に押し込み（締り嵌めで内嵌し）つつ、支持軸９ｂを、その一端部（図１における左端部）が他方の支持壁部１２ｃの支持孔１５ｃに挿入されるまで押し込む。この状態で、支持軸９ｂの両端部の外周面と、支持壁部１２ｂ、１２ｃの支持孔１５ｂ、１５ｃの内周面との間に、微小隙間を設けている。なお、支持軸３ａを組み付ける方向は、逆でもよい。
　本例のカムフォロア装置において、耐久性の確保は、支持軸９ｂ全体にズブ焼きによる焼入れ処理を施すことにより図られている。すなわち、本発明のカムフォロア装置の場合、支持壁部１２ｂ、１２ｃの支持孔１５ｂ、１５ｃの内径ｄ１５よりも、内輪１６の外径Ｄ１６を大きくすることにより、支持軸９ｂの、支持壁部１２ｂ、１２ｃに対する、軸方向の抜け止めを図っている。したがって、支持軸９ｂの両端部をかしめる必要がなく、支持軸９ｂの両端部を生のままの状態（硬化処理を施していない状態）としておく必要もない。このため、支持軸９ｂの焼入れを、全体を加熱してから焼入れ用の油に浸漬する、ズブ焼きにより行うことができる。この結果、支持軸９ｂ全体の強度および剛性を十分に確保できるため、支持軸９ｂが、使用時に受けるラジアル荷重に基づき塑性変形することを有効に防止できる。
　また、本例のカムフォロア装置では、支持軸９ｂを、支持壁部１２ｂ、１２ｃに対して相対回転を可能な状態で支持している。このため、支持軸９ｂの負荷圏が一定の範囲に制限されることはない。すなわち、使用時に、ラジアル荷重を負荷する、支持軸９ｂの位置が、常に同じになることはない。この結果、支持軸９ｂの同じ位置に繰り返し荷重が加わることを防止でき、支持軸９ｂの長寿命化を図ることができる。
　本例のカムフォロア装置において、組み付け性の向上は、内輪１６を設けることにより図っている。すなわち、ローラ組立体１９を、支持壁部１２ｂ、１２ｃ同士の間に配置した状態で、支持軸９ｂを、一方の支持壁部１２ｂの支持孔１５ｂ、内輪１６の内周面、他方の支持壁部１２ｃの支持孔１５ｃの順に挿通させて組み付けることができる。このため、従来構造のように、タペットローラ８（８ａ）（図１２～図１５参照）の内径側に配置した止め栓を、支持軸９（９ａ）により押し出すようにして挿入する作業が不要となる。
　本例のカムフォロア装置において、設計の自由度の向上も、内輪１６を設けることにより図っている。すなわち、従来構造の場合、ラジアルころ軸受１４を構成する円筒ころ１３の内接円の直径によって、支持軸９（９ａ）の外径および支持壁部１２（１２ａ）の支持孔１５（１５ａ）の内径が規制されてしまう。一方、本発明の場合、内輪１６の外径Ｄ１６を、ラジアルころ軸受１４ａを構成する円筒ころ１３の内接円の直径に対応させるとともに、内輪１６の内径ｄ１６を、支持軸９ｂの外径に対応して適宜設定することができる。この結果、支持軸９ｂの外径、および、支持壁部１２ｂ、１２ｃの支持孔１５ｂ、１５ｃの内径の設計の自由度の向上を図ることができる。
　このような設計の自由度の向上に伴い、支持軸３ａおよび支持壁部４ａ、４ｂの小型化を図ることができれば、ラジアルころ軸受１４ａの潤滑性を向上させることができる。すなわち、支持軸３ａの小径化に伴って、支持壁部１２ｂ、１２ｃの、これらの高さ方向に関する寸法Ｈ１２を小さくするが可能となり、支持壁部１２ｂ、１２ｃの幅方向内側面と、タペットローラ８ｂの軸方向両端面との、軸方向に関して重畳する部分の面積を減らすことができる。このため、支持壁部１２ｂ、１２ｃの幅方向内側面と、タペットローラ８ｂの軸方向両端面との間部分を介して、潤滑油が、外部から、ラジアルころ軸受の円筒ころが配置されている軸受空間２１内に進入しやすくなる。
　本例のカムフォロア装置において、小型化および軽量化も、内輪１６を設けることにより図られている。すなわち、支持壁部１２ｂ、１２ｃは所望の剛性を確保するために、支持壁部１２ｂ、１２ｃの支持孔１５ｂ、１５ｃの周囲に、支持孔１５ｂ、１５ｃの径方向に関して、所定の幅寸法Ｌ１２を確保する必要がある。本例の場合、内輪１６の内径ｄ１６を変更することにより、支持軸９ｂの外径Ｄ９を小さくすることができる。このため、支持壁部１２ｂ、１２ｃの支持孔１５ｂ、１５ｃの周囲に、支持孔１５ｂ、１５ｃの径方向に関して、一定の幅寸法を確保しつつ、支持壁部１２ｂ、１２ｃの、これらの高さ方向（図１における上下方向）に関する寸法Ｈ１２を小さくすることができる。この結果、支持壁部１２ｂ、１２ｃ、ひいてはロッカーアーム１ｂ全体の小型化および軽量化を図ることが可能となる。
　さらに、本例のカムフォロア装置の製造には、かしめ作業が不要であり、これに伴い、かしめ部を形成するためのパンチなどの治具も不要である。また、支持軸９ｂを硬化するための焼入れ処理を、高周波焼入れ処理よりも低コストである、ズブ焼きにより行うことができる。さらには、組み付け時に止め栓が必要とされない。これらの結果、加工コストおよび部品コストの低減、ひいては、カムフォロア装置全体の製造コストの低減を図ることが可能である。
　［実施の形態の第２例］
　図２は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例のカムフォロア装置の場合、支持軸９ｂの軸方向中間部の外周面に外嵌した内輪１６ａの外周面と、内輪１６ａの外径側に、内輪１６ａに対する相対回転を可能な状態で設けたタペットローラ８ｂの内周面とを摺接させている。なお、タペットローラ８ｂの形状および寸法は、実施の形態の第１例とほぼ同様である。
　すなわち、本例のカムフォロア装置は、実施の形態の第１例のラジアルころ軸受１４ａを省略した、いわゆるダブルローラ型の構造を有している。ただし、本例のカムフォロア装置を構成する内輪１６ａは、実施の形態の第１例の内輪１６と同様に、支持軸９ｂの軸方向中間部の外周面に、支持軸９ｂとともに回転可能な（支持軸９ｂに対する相対回転を阻止された）状態で、締り嵌めで外嵌されている。したがって、機能的な観点からは、本例のカムフォロア装置は、いわゆるシングルローラ型のカムフォロア装置として機能する。本例のその他の構造、作用および効果は、実施の形態の第１例と同様である。
　［実施の形態の第３例］
　図３は、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例のカムフォロア装置の場合、支持軸９ｂの軸方向中間部の外周面に外嵌した内輪１６の外周面と、タペットローラ８ｂの内周面との間に、筒状部材である内径側ローラ２０を、内輪１６およびタペットローラ８ｂに対する相対回転を可能な状態で設けている。なお、タペットローラ８ｂおよび内輪１６の形状および寸法は、実施の形態の第１例とほぼ同様である。
　すなわち、本例のカムフォロア装置は、実施の形態の第１例のラジアルころ軸受１４ａの代わりに、内径側ローラ２０を設けた、いわゆるトリプルローラ型の構造を有している。ただし、本例のカムフォロア装置を構成する内輪１６も、実施の形態の第１例と同様に、支持軸９ｂの軸方向中間部の外周面に、支持軸９ｂに対する相対回転を阻止された（支持軸９ｂとともに回転可能な）状態で、外嵌されている。したがって、機能的な観点からは、本例のカムフォロア装置は、いわゆるダブルローラ型のカムフォロア装置として機能する。本例のその他の構造、作用および効果は、実施の形態の第１例と同様である。
　［実施の形態の第４例］
　図４および図５は、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例のカムフォロア装置の場合、軸方向に関して、１対の支持壁部１２ｄ、１２ｅの幅方向内側面と、内輪１６の軸方向両端面との間に、硬質金属製あるいは合成樹脂製で円輪状の１対のワッシャ２２を設けている。また、ワッシャ２２の外径Ｄ２２は、タペットローラ８ｂの内径ｄ８よりも大きい（Ｄ２２＞ｄ８）。すなわち、ワッシャ２２は、ラジアルころ軸受１４ａを構成する円筒ころ１３が配置された軸受空間２１の軸方向両端開口部を塞ぐ状態で設けられている。また、本例の場合、ワッシャ２２の外径Ｄ２２を、支持壁部１２ｄ、１２ｅの、高さ方向（図４および図５における上下方向）に関する寸法Ｈ１２ｄよりも大きくしている（Ｄ２２＞Ｈ１２ｄ）。
　本例のカムフォロア装置によれば、実施の形態の第１例の構造と比べて、さらなる小型化および軽量化を図ることができる。すなわち、本例の場合、ワッシャ２２により、軸受空間２１の軸方向両端開口部を塞いで、円筒ころ１３が、この軸受空間２１から軸方向に抜け出ることを防止している。このため、支持壁部１２ｄ、１２ｅにより、円筒ころ１３の軸方向に関する抜け止めを図る必要がない。その結果、支持壁部１２ｄ、１２ｅの、高さ方向に関する寸法Ｈ１２ｄを小さくして、支持壁部１２ｄ、１２ｅを含むロッカーアームの小型化および軽量化を図ることができる。
　また、本例の場合、ワッシャ２２により、軸受空間２１の軸方向両端開口部を塞いでいる。このため、支持板部１２ｄ、１２ｅの幅方向内側面が、ラジアルころ軸受１４ａを構成するころ１３との擦れ合いにより摩耗するのを防止して、支持壁部１２ｄ、１２ｅの長寿命化を図ることができる。本例のその他の構造、作用および効果は、実施の形態の第１例と同様である。
　［実施の形態の第５例］
　図６および図７は、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例のカムフォロア装置の場合、実施の形態の第１例の内輪１６（図１参照）の軸方向に関する寸法Ｌ１６と比べて、内輪１６ｂの軸方向に関する寸法Ｌ１６ｂを大きくしている（Ｌ１６ｂ＞Ｌ１６）。一方、タペットローラ８ｂの形状および寸法は、実施の形態の第１例とほぼ同様である。したがって、内輪１６ｂの軸方向両端部は、タペットローラ８ｂの軸方向両端部よりも、幅方向外側に位置している。
　また、支持壁部１２ｄ、１２ｅの幅方向内側面よりも幅方向内側で、かつ、内輪１６ｂの外周面の軸方向両端部（タペットローラ８ｂの軸方向両端面よりも幅方向外側にある部分）に、１対の円輪状のワッシャ２２ａを設けている。ワッシャ２２ａの外径Ｄ２２ａは、タペットローラ８ｂの内径ｄ８よりも大きい（Ｄ２２ａ＞ｄ８）。したがって、ワッシャ２２ａは、ラジアルころ軸受１４ｂを構成する円筒ころ１３が配置された軸受空間２１の軸方向両端開口部を塞いだ状態で設けられている。
　本例でも、ワッシャ２２ａの外径Ｄ２２ａを、支持壁部１２ｄ、１２ｅの、支持壁部１２ｄ、１２ｅの高さ方向（図６、７の上下方向）に関する寸法Ｈ１２ｄよりも大きくしている（Ｄ２２ａ＞Ｈ１２ｄ）。本例のその他の構造、作用および効果は、実施の形態の第４例と同様である。
　［実施の形態の第６例］
　図８および図９は、本発明の実施の形態の第６例を示している。本例のカムフォロア装置の場合、実施の形態の第１例のタペットローラ８ｂの軸方向に関する寸法Ｌ８と比べて、タペットローラ８ｃの軸方向に関する寸法Ｌ８ｃを大きくしている（Ｌ８ｃ＞Ｌ８）。一方、内輪１６の形状および寸法は、実施の形態の第１例とほぼ同様である。したがって、タペットローラ８ｃの軸方向両端部は、内輪１６の軸方向両端部よりも、幅方向外側に位置している。
　また、タペットローラ８ｃの軸方向両端部（内輪１６の軸方向両端面よりも幅方向外側にある部分）の内径側、かつ、支持軸９ｂの外周面の軸方向に関して、支持壁部１２ｄ、１２ｅの幅方向内側面と内輪１６の軸方向両端面との間部分に、１対の円輪状のワッシャ２２ｂを設けている。また、ワッシャ２２ｂの外径Ｄ２２ｂは、タペットローラ８ｃの内径ｄ８よりもわずかに小さい（Ｄ２２ｂ＜ｄ８）。すなわち、ワッシャ２２ｂは、ラジアルころ軸受１４ｃを構成する円筒ころ１３が配置された軸受空間２１の軸方向両端開口部を塞いだ状態で設けられている。
　本例の場合も、ワッシャ２２ｂの外径Ｄ２２ｂを、支持壁部１２ｄ、１２ｅの、支持壁部１２ｄ、１２ｅの高さ方向に関する寸法Ｈ１２ｄよりも大きくしている（Ｄ２２ｂ＞Ｈ１２ｄ）。本例のその他の構造、作用および効果は、実施の形態の第４例と同様である。
　［実施の形態の第７例］
　図１０および図１１は、本発明の実施の形態の第７例を示している。本例のカムフォロア装置の場合、実施の形態の第５例の内輪１６ｂ（図６参照）と、実施の形態の第６例のタペットローラ８ｃ（図８参照）とを組み合わせてラジアルころ軸受１４ｄを構成している。すなわち、本例の場合、実施の形態の第１例のタペットローラ８ｂ（図１参照）の軸方向に関する寸法Ｌ８と比べて、タペットローラ８ｃの軸方向に関する寸法Ｌ８ｃ、を大きくする（Ｌ８ｃ＞Ｌ８）とともに、実施の形態の第１例の内輪１６（図１参照）の軸方向に関する寸法Ｌ１６と比べて、内輪１６ｂの軸方向に関する寸法Ｌ１６ｂを大きくしている（Ｌ１６ｂ＞Ｌ１６）。なお、タペットローラ、および内輪の軸方向に関する寸法を、実施の形態の第１例と同様にして、円筒ころの軸方向に関する寸法を、この実施の形態の第１例の円筒ころ１３（図１参照）よりも小さくすることもできる。
　また、内輪１６ｂの外周面の軸方向両端部と、タペットローラ８ｃの内周面の軸方向両端部との間に、１対の円輪状のワッシャ２２ｃを設けている。すなわち、ワッシャ２２ｃは、ラジアルころ軸受１４ｄを構成する円筒ころ１３が配置された軸受空間２１の軸方向両端開口部を塞いだ状態で設けられている。なお、本例の場合、ワッシャ２２ｃに代えて、保持器を用いることも可能である。
　本例の場合も、ワッシャ２２ｃの外径Ｄ２２ｃを、支持壁部１２ｄ、１２ｅの、支持壁部１２ｄ、１２ｅの高さ方向（図１０、１１の上下方向）に関する寸法Ｈ１２ｄよりも大きくしている（Ｄ２２ｃ＞Ｈ１２ｄ）。本例のその他の構造、作用および効果は、実施の形態の第４例と同様である。
　１、１ａ、１ｂ　ロッカーアーム
　２　軸孔
　３　ロッカー軸
　４　アジャストボルト
　５　ロックナット
　６　機関弁
　７　リターンスプリング
　８、８ａ、８ｂ　タペットローラ
　９、９ａ、９ｂ、９ｃ　支持軸
　１０　カム
　１１　カム軸
　１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ　支持壁部
　１３　円筒ころ
　１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ　ラジアルころ軸受
　１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ　支持孔
　１６、１６ａ、１６ｂ　内輪
　１７　内輪軌道
　１８　外輪軌道
　１９　ローラ組立体
　２０　内径側ローラ
　２１　軸受空間
　２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ　ワッシャ

Claims (7)

  1. 　互いに間隔を開けた状態で設けられた１対の支持壁部と、これらの支持壁部の互いに整合する位置に形成された１対の支持孔とを有し、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て、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、
    　その両端部を前記１対の支持孔に挿通した状態で、前記１対の支持壁部同士の間に掛け渡されることにより、これらの支持壁部に支持されている、支持軸と、
    　前記支持孔の内径よりも大きな外径を有し、前記支持軸の軸方向中間部に、この支持軸に対する相対回転を阻止された状態で、締り嵌めで外嵌されている、内輪相当部材と、
    　前記内輪相当部材の周囲に、この内輪相当部材に対する相対回転を可能に配置されている、タペットローラと、
    を備える、カムフォロア装置。
  2. 　前記支持軸の両端部が、前記１対の支持孔に、これらの支持孔の内側での回転を可能に、隙間嵌めで内嵌されている、請求項１に記載したカムフォロア装置。
  3. 　前記タペットローラの内周面と、前記内輪相当部材の外周面との間に、ラジアルころ軸受が設けられている、請求項１に記載したカムフォロア装置。
  4. 　前記ラジアルころ軸受を、総ころ軸受により構成している、請求項３に記載したカムフォロア装置。
  5. 　前記１対の支持壁部の幅方向内側に、前記ラジアルころ軸受の軸受空間の両端開口部を塞ぐ状態で、前記支持壁部の、これらの支持壁部の高さ方向に関する寸法よりも大きい外径を有する、１対の円輪状のワッシャが設けられている、請求項４に記載したカムフォロア装置。
  6. 　前記タペットローラの内周面と、前記内輪相当部材の外周面とが摺接している、請求項１に記載したカムフォロア装置。
  7. 　前記タペットローラの内周面と、前記内輪相当部材の外周面との間に、筒状部材が、このタペットローラおよび内輪相当部材に対する相対回転を可能に配置されている、請求項１に記載したカムフォロア装置。
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