JPH10176509A - エンジンの動弁機構用カムフォロア装置とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ローラ１０の軸方向端面と、ロッカーアーム
３に設けた１対の支持板部７、７とが、線接触するのを
防止する。そして、異常摩耗並びに潤滑不良の発生を防
止する。 【解決手段】 １対の支持板部７、７の内側面を傾斜面
１４、１４とする。ローラ１０を支持する軸８の両端部
をかしめ広げ、これら両支持板部７、７同士の間隔が縮
まった状態で、上記両傾斜面１４、１４同士を平行にす
る。この結果、これら両傾斜面１４、１４とローラ１０
の軸方向端面とが面接触し、異常摩耗を防止できる。
又、これら両傾斜面１４、１４とローラ１０の軸方向端
面との隙間が部分的に狭くなる事を防止して、ローラ１
０の内側への潤滑油の取り込みを円滑に行なえる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明の対象となるエンジ
ンの動弁機構用カムフォロア装置は、自動車の走行用等
として使用されるエンジンの動弁機構中に組み込み、動
弁機構部分の摩擦を少なくして、エンジン運転時に於け
る燃料消費率の低減を図るものである。そして、本発明
は、この様なエンジンの動弁機構用カムフォロア装置内
の潤滑性を向上させて、構成部材の耐久性向上を図るも
のである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の走行用等として使用されるエン
ジンには、各種の構造のものがあるが、往復ピストン型
エンジンの場合は、一部の２サイクルエンジンを除き、
総てクランクシャフトの回転と同期して開閉する吸気弁
及び排気弁を設けている。これら吸気弁及び排気弁を駆
動する為の動弁機構としては、従来から各種の構造のも
のが存在するが、例えば図４に示したＳＯＨＣ型のもの
に就いて説明する。この動弁機構では、クランクシャフ
ト１の１／２の速度で回転する（４サイクルエンジンの
場合）１本のカムシャフト２により、ロッカーアーム
３、３を介して吸気弁４及び排気弁５を往復駆動する。
カムシャフト２に固設したカム６、６は、ロッカーアー
ム３、３の端部と摺接しつつ、吸気弁４及び排気弁５を
往復駆動する。

【０００３】ところで、近年、エンジン運転時に於ける
カム６、６の周面とロッカーアーム３、３等の相手側部
材の対向部分との摩擦力を低減し、エンジン運転時に於
ける燃料消費率の低減を図る為、上記対向部分に、カム
６、６の回転に伴なって回転するカムフォロア装置を設
ける事が行なわれる様になっている。この様なカムフォ
ロア装置として従来から、例えば実開平３−１２７００
４号公報、実公平４−４４８０３号公報、同６−２３６
８６号公報、同６−２５６０６号公報に記載されたもの
が知られている。図５〜６は、このうちの実開平３−１
２７００４号公報に記載されたものを示している。

【０００４】カム６と対向するロッカーアーム３の端部
には１対の支持板部７、７を、互いに間隔を開けて設け
ている。そして、これら両支持板部７、７に、軸８の両
端部を支持固定している。この軸８の周囲には短円筒状
のローラ１０を、ころ９、９を介して設けている。そし
て、このローラ１０の外周面とカム６の外周面とを互い
に当接させる事により、カム６の回転に伴ないローラ１
０が、軸８を中心に回転する様にしている。軸８は、軽
量化の為、図示の様に中空とする場合も多い。この様な
ローラ１０を設け、カム６とこれに対向する部材との間
の摩擦を、滑り摩擦から転がり摩擦に変える事により、
燃料消費率が減少する。

【０００５】上述の様に構成され作用する従来のエンジ
ンの動弁機構用カムフォロア装置を組み立てるべく、上
記１対の支持板部７、７に軸８の両端部を支持固定する
には、先ず、構成各部材を、図７に示す様に配置する。
即ち、上記ローラ１０及びころ９、９を上記１対の支持
板部７、７同士の間に挿入する。上記各ころ９、９は上
記ローラ１０の内周面に、潤滑用で粘着性を有するグリ
ースにより付着させておく。又、図示の例では、上記ロ
ーラ１０の両端部内周面で上記各ころ９、９を軸方向両
側から挟む位置に、それぞれ円輪状のスラストワッシャ
１１、１１を配置している。鋼等の硬質金属により造っ
た、これら各スラストワッシャ１１、１１は、軸受鋼等
の硬質金属により造った上記各ころ９、９の端面が、ア
ルミニウム合金等の軟質金属により造った上記各支持板
部７、７の内側面に突き当たり、この内側面を摩耗させ
るのを防止する為に設ける。

【０００６】上述の様に組み合わせた上記各部材９〜１
１を上記１対の支持板部７、７同士の間に挿入し、これ
ら各支持板部７、７に互いに同心に形成した支持孔１
２、１２の中心と、上記ローラ１０の中心とを互いに一
致させたならば、これら支持孔１２、１２とローラ１０
との内側に軸８を挿通する。そして、この軸８の両端部
を上記１対の支持孔１２、１２内に位置させた状態で、
この軸８の両端面にポンチを押し付ける。そして、この
押し付けに基づいて軸８の両端外周縁部を直径方向外方
に塑性変形させ、この軸８の両端部外周面と上記各支持
孔１２、１２の内周面との当接圧を大きくして、上記軸
８の両端部を上記各支持孔１２、１２の内側に支持固定
する。即ち、この軸８の両端外周縁部を、端縁部に向か
う程外径が大きくなる方向にかしめ広げる。そして、こ
のかしめ広げた部分の外周面と、上記各支持孔１２、１
２の開口縁部に形成した面取り部１３、１３とを強く当
接させる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述の様にして組み立
てられ、前述の様に構成され作用する従来のエンジンの
動弁機構用カムフォロア装置の場合、１対の支持板部
７、７に軸８の両端部を支持固定する事に伴い、これら
両支持板部７、７とローラ１０との一方又は双方に摩耗
が生じる可能性がある。この理由に就いて、図８により
説明する。

【０００８】上記軸８の両端部を支持孔１２、１２の内
側に位置させ、この軸８の両端部をかしめ広げた場合、
このかしめ広げた部分の外周面と上記各支持孔１２、１
２の開口縁部に形成した面取り部１３、１３との当接に
基づき、上記１対の支持板部７、７同士を互いに近づけ
合う方向の力が加わる。アルミニウム合金等の軟質金属
により造られ、しかも先端部を他の部分に拘束されない
自由端とした１対の支持板部７、７は変形し易い。この
為、上記力に基づいてこれら各支持板部７、７が、図８
（Ａ）に誇張して示す様に、先端部｛図８（Ａ）の上端
部｝に向かう程互いに近づく方向に傾斜変形し易い。特
に、上記各支持板部７、７を、それぞれの基端部をロッ
カーアーム３の本体部分に結合固定した固定端とすると
共にそれぞれの先端部を他の部分に拘束されない自由端
とした、所謂片持ち式とした場合には、この様な変形が
大きくなり易い。

【０００９】この様な変形が生じると、何れかの支持板
部７の先端部内側面側周縁部とローラ１０の軸方向端面
とが線接触し、軟質な支持板部７、７側が摩耗し易くな
る。又、上記各支持板部７、７の内側面とローラ１０の
軸方向両端面との間の隙間が、部分的に狭くなる為、エ
ンジンの潤滑構造によっては、この隙間を通じてころ
９、９の設置部分への潤滑油供給が円滑に行なわれなく
なる可能性もある。更に、上記変形が著しくなると、上
記１対の支持板部７、７の先端部内側面が上記ローラ１
０を軸方向両側から挟み、このローラ１０の回転を不良
にする可能性もある。本発明のエンジンの動弁機構用カ
ムフォロア装置とその製造方法は、この様な不都合を何
れも解消すべく発明したものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のエンジンの動弁
機構用カムフォロア装置は、前述した従来のエンジンの
動弁機構用カムフォロア装置と同様に、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
れたカムと、このカムに対向して設けられ、このカムの
動きを受けて変位する変位部材に間隔を開けて形成し
た、それぞれの基端部をこの変位部材の本体部分に結合
固定した固定端とすると共にそれぞれの先端部を他の部
分に拘束されない自由端とした１対の支持板部と、これ
ら１対の支持板部に形成した互いに同心の支持孔に両端
部を内嵌し、更にこの両端外周縁部を直径方向外方に塑
性変形させる事により上記１対の支持板部同士の間に掛
け渡す状態で固定した軸と、この軸の周囲に回転自在に
支承された短円筒状のローラとから成る。

【００１１】特に、請求項１に記載したエンジンの動弁
機構用カムフォロア装置に於いては、互いに対向する上
記１対の支持板部の内側面の少なくとも先端寄り部分
に、上記軸の両端外周縁部を直径方向外方に塑性変形さ
せる以前の状態で、上記各支持板部の基端部に向かう程
間隔が狭くなる傾斜面を形成している。そして、上記軸
の両端外周縁部を直径方向外方に塑性変形させる事に伴
う上記１対の支持板部の変形に基づき、上記各傾斜面同
士を互いにほぼ平行にしている。

【００１２】又、請求項２に記載したエンジンの動弁機
構用カムフォロア装置の製造方法は、やはり前述した従
来のエンジンの動弁機構用カムフォロア装置の製造方法
と同様に、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、このカムの動きを受けて変位する変位部材に間隔を
開けて形成した、それぞれの基端部をこの変位部材の本
体部分に結合固定した固定端とすると共にそれぞれの先
端部を他の部分に拘束されない自由端とした１対の支持
板部に形成した互いに同心の支持孔と、これら１対の支
持板部同士の間に配置した短円筒状のローラの内側とに
軸を挿通した後、この軸の両端外周縁部を直径方向外方
に塑性変形させる事により、この軸の両端部を上記各支
持孔の内側に支持固定する。

【００１３】特に、請求項２に記載したエンジンの動弁
機構用カムフォロア装置の製造方法に於いては、互いに
対向する上記１対の支持板部の内側面の少なくとも先端
寄り部分は、上記軸の両端部を直径方向外方に塑性変形
させる以前の状態で、上記各支持板部の基端部に向かう
程間隔が狭くなる傾斜面としておく。そして、上記軸の
両端部を直径方向外方に塑性変形させる事に伴う上記１
対の支持板部の変形に基づき、上記各傾斜面同士を互い
にほぼ平行にする。

【００１４】

【作用】上述の様に構成する本発明のエンジンの動弁機
構用カムフォロア装置とその製造方法によれば、１対の
支持板部の先端部内側面側周縁部とローラの軸方向端面
とが線接触したり、或はこれら両支持板部の先端部内側
面が上記ローラを軸方向両側から挟む事がなくなる。即
ち、上記１対の支持板部同士の間にローラを回転自在に
支持すべく、このローラの内側を挿通した軸の両端部を
直径方向外方に塑性変形させ、上記１対の支持板部が変
形した場合には、これら両支持板部の内側面に形成した
傾斜面が平行になる。この為、上記線接触、或は両支持
板部によるローラの挟持と言った不都合が生じる事がな
くなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態の第
１例を示している。尚、本発明の特徴は、変位部材であ
るロッカーアーム３の端部に設けた１対の支持板部７、
７同士の間にローラ１０を回転自在に支持する組み付け
作業を完了した時点で、上記各支持板部７、７の先端部
内側面側周縁部とローラ１０の軸方向両端面とが線接触
（エッヂ当たり）するのを防止する点にある。その他の
部分に就いては、前述した従来構造、或は従来方法と同
様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省
略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に
説明する。

【００１６】上記ロッカーアーム３の端部にそれぞれ片
持ち式に、且つ互いに対向する状態で形成した、上記１
対の支持板部７、７の内側面は、図１（Ａ）に示した様
に、軸８｛図１（Ｂ）参照｝の両端外周縁部を直径方向
外方に塑性変形させる以前の状態で、上記各支持板部
７、７の基端部に向かう程間隔が狭くなる傾斜面１４、
１４としている。この為に本例の場合には、上記各支持
板部７、７を、先端部（図１の上端部）に向かう程厚さ
寸法を小さくして、これら各支持板部７、７をくさび状
に形成している。

【００１７】上記各傾斜面１４、１４の傾斜角度θは、
上記軸８の両端部を塑性変形させる事に伴う上記各支持
板部７、７の変形量に応じて規制する。即ち、前述の図
８（Ａ）に示す様に、各支持板部７、７の先端部は、上
記軸８の両端部を直径方向外方に塑性変形させる事に伴
って、それぞれδずつ、互いに近づく方向に変位する。
上記傾斜角度θは、上記各支持板部７、７の先端部がそ
れぞれδずつ互いに近づく方向に変位した状態で相殺さ
れ、上記両傾斜面１４、１４が互いにほぼ平行になる様
に規制する。

【００１８】上記各支持板部７、７の内側面側をこの様
な傾斜面１４、１４とした為、これら両支持板部７、７
同士の間に上記ローラ１０を回転自在に支持すべく、上
記軸８の両端部を直径方向外方に塑性変形させる事に伴
って上記１対の支持板部７、７が変形した場合に、上記
各傾斜面１４、１４同士が互いにほぼ平行になる。従っ
て、上記ローラ１０が軸方向｛図１（Ｂ）の左右方向｝
に変位し、このローラ１０の軸方向端面と何れかの支持
板部７の内側面とが接触した場合でも、接触状態は面接
触となる。この結果、上記各支持板部７、７の内側面に
著しい摩耗が発生する事がなくなる。

【００１９】又、上記各支持板部７、７の内側面とロー
ラ１０の軸方向両端面との間の隙間が、全周に亙ってほ
ぼ均一になるので、エンジンの潤滑構造に関係なく、こ
の隙間を通じてローラ１０の回転支持部分に十分な潤滑
油供給を円滑に行なえる。従って、エンジンの動弁機構
用カムフォロア装置の耐久性を十分に確保できる。更に
は、上記１対の支持板部７、７の先端部内側面が上記ロ
ーラ１０を軸方向両側から挟み、このローラ１０の回転
を不良にする事もなくなる。

【００２０】次に、図２は、本発明の実施の形態の第２
例を示している。本例の場合には、１対の支持板部７、
７の板厚を、基端部（図２の下端部）から先端部までほ
ぼ均一とし、これら両支持板部７、７全体を、先端部に
向かう程間隔が広がる方向に傾斜させている。その他の
構成及び作用は、上述した第１例の場合と同様であるか
ら、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省
略する。

【００２１】次に、図３は、本発明の実施の形態の第３
例を示している。本例の場合には、１対の支持板部７、
７の先端部内側面にのみ、それぞれ傾斜面１４ａ、１４
ａを形成している。上記１対の支持板部７、７同士の間
にローラ１０を回転自在に支持すべく、軸８の両端部を
直径方向外方に塑性変形させる事に伴って上記１対の支
持板部７、７が変形した場合には、上記各傾斜面１４
ａ、１４ａ同士が互いにほぼ平行になる。従って、本例
の場合も、前述した第１例の場合と同様の作用・効果を
得られる。

【００２２】更に、本例の場合には、上記１対の支持板
部７、７同士の間にローラ１０を回転自在に支持した状
態で、これら各支持板部７、７の内側面で上記各傾斜面
１４ａ、１４ａよりも基端寄り部分と上記ローラ１０の
軸方向両端面との間に、前述した第１例及び上述した第
２例の場合よりも大きな隙間１５、１５が存在する。即
ち、ローラ１０の軸方向に亙る変位量が過大になる事を
防止する為、このローラ１０の軸方向両端面と、この両
端面が対向する傾斜面１４、１４（図１〜２に示した第
１〜２例の場合）、１４ａ、１４ａ（図３に示した第３
例の場合）との距離はあまり大きくできない。従って、
第１〜２例の場合には、上記ローラ１０の内側に潤滑油
を取り込む為の流路の面積が或る程度限られる。これに
対して本例の場合には、上記１対の傾斜面１４ａ、１４
ａを上記ローラ１０の軸方向両端面に近接させてこのロ
ーラ１０の変位を抑えつつ、上記隙間１５、１５の面積
を確保して、上記ローラ１０の内側に潤滑油を取り込む
為の流路の面積を確保できる。この結果、ローラ１０の
回転支持部分への潤滑油供給をより円滑に行なって、エ
ンジンの動弁機構用カムフォロア装置の耐久性をより一
層向上させる事が可能になる。

【００２３】

【発明の効果】本発明のエンジンの動弁機構用カムフォ
ロア装置とその製造方法は、以上に述べた通り構成され
作用するので、著しい摩耗や潤滑不良、更にはローラの
回転不良を生じさせる事なく、優れた耐久性並びに信頼
性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示しており、
（Ａ）はローラ及び軸を装着する以前のロッカーアーム
の端部の断面図、（Ｂ）はローラ及び軸を装着したロッ
カーアームの端部の断面図。

【図２】本発明の実施の形態の第２例を示しており、
（Ａ）はローラ及び軸を装着する以前のロッカーアーム
の端部の断面図、（Ｂ）はローラ及び軸を装着したロッ
カーアームの端部の断面図。

【図３】本発明の実施の形態の第３例を示しており、
（Ａ）はローラ及び軸を装着する以前のロッカーアーム
の端部の断面図、（Ｂ）はローラ及び軸を装着したロッ
カーアームの端部の断面図。

【図４】エンジンの動弁機構の１例を示す、略斜視図。

【図５】従来のエンジンの動弁機構用カムフォロア装置
の１例を示す断面図。

【図６】図５のＡ−Ａ断面図。

【図７】エンジンの動弁機構用カムフォロア装置を組み
立てる状態を示す断面図。

【図８】組立に伴って変形した支持板部を示しており、
（Ａ）は図１〜３の（Ｂ）と同様の図、（Ｂ）は（Ａ）
の側方から見た図。

【符号の説明】

１ クランクシャフト ２ カムシャフト ３ ロッカーアーム ４ 吸気弁 ５ 排気弁 ６ カム ７ 支持板部 ８ 軸 ９ ころ １０ ローラ １１ スラストワッシャ １２ 支持孔 １３ 面取り部 １４、１４ａ 傾斜面 １５ 隙間

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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と、このカムに
   対向して設けられ、このカムの動きを受けて変位する変
   位部材に間隔を開けて形成した、それぞれの基端部をこ
   の変位部材の本体部分に結合固定した固定端とすると共
   にそれぞれの先端部を他の部分に拘束されない自由端と
   した１対の支持板部と、これら１対の支持板部に形成し
   た互いに同心の支持孔に両端部を内嵌し、更にこの両端
   外周縁部を直径方向外方に塑性変形させる事により上記
   １対の支持板部同士の間に掛け渡す状態で固定した軸
   と、この軸の周囲に回転自在に支承された短円筒状のロ
   ーラとから成るエンジンの動弁機構用カムフォロア装置
   に於いて、互いに対向する上記１対の支持板部の内側面
   の少なくとも先端寄り部分に、上記軸の両端外周縁部を
   直径方向外方に塑性変形させる以前の状態で、上記各支
   持板部の基端部に向かう程間隔が狭くなる傾斜面を形成
   する事により、上記軸の両端外周縁部を直径方向外方に
   塑性変形させる事に伴う上記１対の支持板部の変形に基
   づき、上記各傾斜面同士を互いにほぼ平行にした事を特
   徴とするエンジンの動弁機構用カムフォロア装置。
2. 【請求項２】 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、このカムの動きを受けて変位する変位部材に間隔
   を開けて形成した、それぞれの基端部をこの変位部材の
   本体部分に結合固定した固定端とすると共にそれぞれの
   先端部を他の部分に拘束されない自由端とした１対の支
   持板部に形成した、互いに同心の支持孔と、これら１対
   の支持板部同士の間に配置した短円筒状のローラの内側
   とに軸を挿通した後、この軸の両端外周縁部を直径方向
   外方に塑性変形させる事により、この軸の両端部を上記
   各支持孔の内側に支持固定するエンジンの動弁機構用カ
   ムフォロア装置の製造方法に於いて、互いに対向する上
   記１対の支持板部の内側面の少なくとも先端寄り部分
   は、上記軸の両端部を直径方向外方に塑性変形させる以
   前の状態で、上記各支持板部の基端部に向かう程間隔が
   狭くなる傾斜面としておき、上記軸の両端部を直径方向
   外方に塑性変形させる事に伴う上記１対の支持板部の変
   形に基づき、上記各傾斜面同士を互いにほぼ平行にする
   事を特徴とするエンジンの動弁機構用カムフォロア装置
   の製造方法。