JPH04214912A - 内燃機関の動弁機構用ローラ付ロッカアーム - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の動弁機構等
に組み込まれるローラ付ロッカアームに関する。

【０００２】

【従来の技術】上記ロッカアームとして、例えばカムの
カム面に接するローラの挿入空間を挟んで相対向する一
対の支持壁と、これら支持壁間を連結すると共にロッカ
シャフトを嵌挿支持する軸受部とをロッカアーム本体が
少なくとも備え、各支持壁を貫通するローラ軸孔にロー
ラ軸の両端部が嵌合支持される構造のものは、従来公知
である（例えば実開昭６０−８８０１６号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】斯かる従来のローラ付
カムフォロアにおいてローラ軸の少なくとも一方の外端
面と、これに対応するローラ軸孔外端縁との間をかしめ
結着したものでは、そのかしめ加工部が支持壁外側面よ
り外方に張出すことがある。ところで斯かるカムフォロ
アが組み込まれる動弁機構等では、そのコンパクト化を
図るため各機能部品を相互に近接配置することが行われ
るが、その際に、上記かしめ加工部の張出し部分が他部
材に衝接してそれを傷つけたり、或いはロッカアームの
円滑な作動の妨げとなる虞れがあった。

【０００４】本発明は上記に鑑み提案されたもので、従
来のものの上記問題を解決することができ、しかも軽量
でコンパクトなローラ付ロッカアームを提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、ロッカアーム本体と、このロッカア
ーム本体に付設されてカムのカム面に接するローラとよ
りなり、前記ロッカアーム本体は、前記ローラの挿入空
間を挟んで相対向する一対の支持壁と、これら支持壁間
を連結すると共にロッカシャフトを嵌挿支持する軸受部
とを少なくとも備え、前記各支持壁を貫通するローラ軸
孔内には、前記ローラを回転自在に支承するローラ軸の
両端部が支持されてなる、ローラ付ロッカアームにおい
て、少なくとも一方の支持壁の、ローラ軸孔が開口する
外側面を、その外側面と同側の前記軸受部外側面よりも
内方に凹ませると共に、該一方の支持壁のローラ軸孔外
端縁と前記ローラ軸の外端面との間をかしめ結着したこ
とを特徴とする。

【０００６】

【実施例】以下、図面により本発明を４サイクル内燃機
関の動弁機構に実施した場合の一実施例について説明す
る。

【０００７】図１に示す動弁室Ｃにおいてロッカアーム
本体１は、図示しない機関本体に支持したロッカシャフ
ト４に揺動可能に支持されており、このロッカアーム本
体１及びそれに付設されるローラ９を介して、該ローラ
９下方の動弁カム１０の回転運動を内燃機関の吸気弁も
しくは排気弁７の往復運動、即ち開閉運動に変換するこ
とができる。而してロッカアーム本体１及びローラ９に
より本発明のローラ付ロッカアームが構成される。

【０００８】前記ロッカアーム本体１は炭素鋼の鍛造に
より形成されるものであって、先部側のローラ保持部１
ａと、基部側の弁係合部１ｃと、その中間に在ってその
両者間を一体に結合する軸受部１ｂとより構成される。 前記軸受部１ｂに穿設された軸孔２には、該孔２の内周
面に一体的に嵌装したメタル軸受３を介して前記ロッカ
シャフト４が回転自在に嵌挿されている。また前記弁係
合部１ｃにはアジャストねじ５が螺挿され、このアジャ
ストねじ５はロックナット６により螺合位置がロックさ
れると共に、その下端に吸気弁もしくは排気弁７の上端
が弁ばね８の弾発力で当接される。

【０００９】前記ローラ保持部１ａには、前記弁ばね８
の弾発力で動弁カム１０のカム面に外周面が圧接される
ローラ９が軸支されており、次にこのローラ９の取付構
造を図２を参照して説明する。ローラ保持部１ａは、ロ
ーラ９の挿入空間１１を挟んで相対向し且つ前記軸受部
１ｂを介して相互間が一体に結合される一対の支持壁ｗ
１　，ｗ２　より構成されるものであり、その各支持壁
ｗ１　，ｗ２　を貫通する各ローラ軸孔１２には、ロー
ラ軸１３が後に詳述するようにかしめ固定される。ロー
ラ軸１３の外周面中央部には、前記挿入空間１１に挿入
されるローラ９が、複数のニードル１５ａを有するニー
ドル軸受１５を介して回転自在に支承され、このローラ
９の外周面は各支持壁ｗ１　，ｗ２　の先端面よりも外
方に突出される。

【００１０】各支持壁ｗ１　，ｗ２　の、ローラ９側面
との対向面には、前記動弁カム１０のローラ９に対する
荷重作用方向ｌ−ｌ（即ちローラ軸１３の軸線と、ロー
ラ９及び動弁カム１０間の接触部とを結んだ線分の延び
る方向）及びローラ９の軸線方向とそれぞれ略直交する
方向に切欠部２０が設けられており、この切欠部２０と
ローラ９の側面とにより断面略Ｖ字状の溝ｇが形成され
る。 この溝ｇは、図２からも明らかなように前記荷重作用方
向ｌ−ｌに開放され且つ各支持壁ｗ１　，ｗ２　の先端
面に開口しているので、動弁室Ｃ内において動弁機構の
各機能部品の作動によりロッカアーム本体１周囲に飛散
する多量の潤滑油を、動弁カム１０に邪魔されずに該ロ
ッカアーム本体１の上側あるいは先端側（図１で右側）
より該溝ｇ内へ効率よく取り入れることができ、その結
果、該溝ｇを通してローラ軸１３のニードル軸受１５へ
上記飛散潤滑油を十分に供給することができるから、該
軸受１５に対する潤滑が効率良くなされる。また上記切
欠部２０は、動弁カム１０のローラ９に対する荷重作用
方向ｌ−ｌと略直交する方向に在るため、動弁カム１０
から繰り返し叩かれ荷重を受けるローラ軸１３に対する
支持壁ｗ１　，ｗ２　の支持剛性を大きく低下させる原
因となることはなく、更にこの切欠部２０の特設によれ
ば、ロッカアーム本体１先部の慣性質量が軽減されて、
ロッカアーム本体１の動弁カム１０に対する高速追従性
が向上する。

【００１１】前記ローラ軸１３は高炭素クロム軸受鋼に
より構成され、その外周面には、後述するような硬度分
布が得られるように高周波焼入れ処理が施されている。 またローラ軸１３の両外端面は焼入れを行わず、かしめ
加工がし易くしてあり、その両外端縁は、各ローラ軸孔
１２の両外端縁に予め形成された面取り部１６にかしめ
結着１７される。このかしめ結着１７はローラ軸１３の
全周に亘って行うのが好ましく、斯かるかしめ結着１７
によりローラ軸１３はローラ軸孔１２に堅固に固定され
る。

【００１２】前記各支持壁ｗ１　，ｗ２　の、ローラ軸
孔１２が開口する外側面は、その外側面と同側の、前記
軸受部１ｂの外側面よりも内方に凹ませており、その軸
受部１ｂ及び支持壁ｗ１　，ｗ２　の相隣なる外側面間
には段差部ｓが形成される。このような構造によれば、
前記かしめ結着１７のための加工部が支持壁ｗ１　，ｗ
２　の外側面よりも外方に万一張出したとしても、その
張出し部分をロッカアーム本体１の前記軸受部１ｂより
も内側に収めることができるから、該張出し部分が動弁
機構の他の機能部品に与える影響を極力回避することが
でき、また支持壁ｗ１　，ｗ２　の外側面を軸受部１ｂ
の外側面よりも凹ませたことで、それだけロッカアーム
本体１自身の小型軽量化が達成される。

【００１３】ところでローラ軸１３の外周面の、前記焼
入れ処理により得られた硬度分布は、図３に示すように
その中央Ｃ点近傍で最も高くＨｖ＝６９７〜８３２、そ
の外側のＢ，　Ｄ点近傍で６５３〜８３２、さらにその
外側のＡ，Ｅ点近傍で１９２〜３３６であり、さらにま
たローラ軸１３の、焼入れを行わない両端面の硬度はＨ
ｖ＝２００〜２８０である。

【００１４】従ってローラ軸１３の外周面において、少
なくとも前記ＢＤ間の領域は、前記ニードル１５ａとの
接触領域を全部包含する高硬度領域Ｈとなり、また軸端
面と前記Ａ，Ｅとの各間の領域は前記面取り部１６との
対面領域を全部包含する低硬度領域Ｌとなり、特に前記
高硬度領域Ｈの外端部は、対応する前記ローラ軸孔１２
の内端縁１２ｅよりも外方に、また前記低硬度領域Ｌの
内端部は、対応する前記面取り１６の内端縁１６ｅより
も内方にそれぞれ延びている。さらに前記ＡＢ間、及び
ＤＥ間には、前記高硬度領域Ｈと低硬度領域Ｌとの中間
の硬度を有してローラ軸孔１２の中間部内周面に接する
中硬度領域Ｍが含まれる。この中硬度領域Ｍにおいても
、未焼入れ領域の硬度と比べて十分高い硬度が得られる
から、該領域Ｍにおけるローラ軸１３の変形防止に有効
である。

【００１５】次に前記実施例の作用について説明すると
、今、内燃機関のクランク軸に連動して動弁カム１０が
回転すれば、該カム１０のカム面に圧接するローラ９は
ローラ軸１３上をニードル軸受１５を介して回転するが
、ローラ軸１３の外周面は高周波焼入れの結果前述のよ
うな硬度分布となっている関係で、ローラ軸１３外周面
のニードル１５ａとの接触領域（前記高硬度領域Ｈの主
要部分に対応）を十分に硬化させてその耐摩耗性を高め
ることができ、のみならずローラ軸１３外周面の、ロー
ラ軸孔内端縁１２ｅの内外に跨がる内端縁近傍領域（前
記高硬度領域Ｈの両端部分に対応）をも十分に硬化させ
ることができて、ローラ軸１３が動弁カム１０からの叩
かれ荷重に起因して最も大きな剪断力を受ける該内端縁
近傍領域の剛性を高めることができるから、その剪断力
に起因したローラ軸１３の変形・破断を効果的に防止す
ることができる。

【００１６】またローラ軸１３の外周面に、ローラ軸孔
１２外端縁に接する低硬度領域Ｌを存在させると共に、
ローラ軸１３外端面を未焼入れのままローラ軸孔１２外
端縁にかしめ結着１７することにより、そのかしめ加工
の際にローラ軸１３外端縁を容易に塑性変形させること
ができるから、そのかしめ加工の作業性が良好である。 しかも比較的硬度が低い上記低硬度領域Ｌ及び中硬度領
域Ｍを、ローラ軸孔１２の長さ、即ち支持壁ｗ１　，ｗ
２　のローラ軸線方向の厚みに応じて同方向に比較的幅
広く形成することができるから、十分に焼入れされる上
記高硬度領域Ｈと、未焼入れのローラ軸１３外端面との
中間領域におけるローラ軸１３の急激な組織変化を極力
回避することができる。

【００１７】また特に前記かしめ加工の際に塑性変形す
る材料の逃げ空間がローラ軸１３外端縁の面取り部１６
によって確保される上、該面取り部１６に対応したロー
ラ軸１３外周面が低硬度領域Ｌに含められるので、前記
かしめ加工の際にローラ軸１３の外端縁を面取り部１６
側へ無理なく的確に塑性変形させることができ、かしめ
加工の作業性が一層向上すると共に加工精度が高められ
る。しかも上記面取り部１６は、ローラ軸１３をローラ
軸孔１２に挿入する際の挿入案内面として利用可能であ
るから、その挿入作業が容易である。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ロッカア
ーム本体が、ローラの挿入空間を挟んで相対向する一対
の支持壁と、これら支持壁間を連結すると共にロッカシ
ャフトを嵌挿支持する軸受部とを少なくとも備え、前記
各支持壁を貫通するローラ軸孔内にローラ軸の両端部が
支持された、ローラ付ロッカアームにおいて、少なくと
も一方の支持壁の、ローラ軸孔が開口する外側面を、そ
の外側面と同側の前記軸受部外側面よりも内方に凹ませ
ると共に、該一方の支持壁のローラ軸孔外端縁と前記ロ
ーラ軸の外端面との間をかしめ結着したので、そのかし
め加工部が支持壁外側面よりも外方に万一張出したとし
ても、その張出し部分をロッカアーム本体の前記軸受部
よりも内側に収めることができて、該張出し部分が他部
材に与える影響を極力回避することができ、従って該他
部材の傷損を防止し且つロッカアーム自身の円滑な作動
を確保する上で有効である。しかも上記支持壁外側面を
上記軸受部外側面よりも凹ませたことにより、それだけ
ロッカアーム本体自身の小型軽量化を達成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した動弁機構の要部側面図である
。

【図２】図１の２−２線より見た拡大断面図である。

【図３】ローラ軸の外周面とその硬度領域との対応関係
を示す説明図である。

【符号の説明】

１　　　　　　　　　　ロッカアーム本体１ｂ　　　　
　　　　軸受部 ４　　　　　　　　　　ロッカシャフト９　　　　　　
　　　　ローラ １０　　　　　　　　カムとしての動弁カム１１　　　
　　　　　挿入空間 １２　　　　　　　　ローラ軸孔 １３　　　　　　　　ローラ軸 １７　　　　　　　　かしめ結着 ｗ１　，ｗ２　　　支持壁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ロッカアーム本体（１）と、このロッ
   カアーム本体（１）に付設されてカム（１０）のカム面
   に接するローラ（９）とよりなり、前記ロッカアーム本
   体（１）は、前記ローラ（９）の挿入空間（１１）を挟
   んで相対向する一対の支持壁（ｗ１　，ｗ２　）と、こ
   れら支持壁（ｗ１　，ｗ２　）間を連結すると共にロッ
   カシャフト（４）を嵌挿支持する軸受部（１ｂ）とを少
   なくとも備え、前記各支持壁（ｗ１　，ｗ２）を貫通す
   るローラ軸孔（１２）内には、前記ローラ（９）を回転
   自在に支承するローラ軸（１３）の両端部が支持されて
   なる、ローラ付ロッカアームにおいて、少なくとも一方
   の支持壁（ｗ１　，ｗ２　）の、ローラ軸孔（１２）が
   開口する外側面を、その外側面と同側の前記軸受部（１
   ｂ）外側面よりも内方に凹ませると共に、該一方の支持
   壁（ｗ１　，ｗ２　）のローラ軸孔（１２）外端縁と前
   記ローラ軸（１３）の外端面との間をかしめ結着（１７
   ）したことを特徴とする、ローラ付ロッカアーム。