(57)【要約】【課題】円滑な回転を確保することができる、内燃機関用の回転部品を提供すること。【解決手段】内燃機関用の回転部品１は、軸受孔２１を有する一対の支持体２と、一対の支持体２の軸受孔２１に挿通されて回転可能に軸支された軸部材３と、軸方向における支持体２の外側において軸部材３に嵌合する抜け止め部材４と、を有する。軸部材３は、軸受孔２１内に配される被軸支部３１と、抜け止め部材４に内周側からかしめ固定される被固定部３２と、被軸支部３１と被固定部３２との間に形成され被軸支部３１及び被固定部３２よりも外径が小さい小径部３３と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受孔を有する一対の支持体と、
上記一対の支持体の上記軸受孔に挿通されて回転可能に軸支された軸部材と、
軸方向における上記支持体の外側において上記軸部材に嵌合する抜け止め部材と、を有し、
上記軸部材は、上記軸受孔内に配される被軸支部と、上記抜け止め部材に内周側からかしめ固定される被固定部と、上記被軸支部と上記被固定部との間に形成され上記被軸支部及び上記被固定部よりも外径が小さい小径部と、を有する、内燃機関用の回転部品。
【請求項２】
上記被軸支部は、上記被固定部よりも高い硬度を有する、請求項１に記載の内燃機関用の回転部品。
【請求項３】
上記被軸支部は、上記小径部側に、軸方向外側を向いた環状の側端面を有する、請求項１又は２に記載の内燃機関用の回転部品。
【請求項４】
上記軸部材に回転可能に軸支された環状のローラをさらに有し、上記ローラは、軸方向における上記一対の支持体の間に配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関用の回転部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の構成部品である、内燃機関用の回転部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の構成部品として、例えば、ローラを備えたロッカアーム（以下において、適宜ローラアームともいう。）やローラリフタ等の回転部品がある。かかる内燃機関用の回転部品においては、ローラを軸支する軸部材と、軸部材を軸支する一対の支持体とを有する。
【０００３】
特許文献１には、軸部材が支持体に対して回転支持されるようにすることで、軸受部の寿命を延ばすことが提案されている。また、軸部材を支持体にかしめるのではなく、軸部材の突出端部に、支持体に掛止可能となる掛止部を設けることで、支持体の軸受孔からの軸部材の抜けを防ぐと共に、支持体の変形を防ぐことが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−９０００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、掛止部は、軸部材の端部を変形させることによって形成される。それゆえ、この軸部材の端部の変形の際には、端部のみならず、軸方向の内側の部分にも、加圧力が作用することとなる。そうすると、軸部材には、掛止部よりも軸方向内側の部分においても、わずかながら外側に張り出すような変形が生じてしまうおそれがある。この変形が、支持体の軸受孔に挿通される部分にも生じると、軸支部の一部が軸受孔の内周に干渉することが懸念される。そうすると、回転部品の円滑な回転という観点で、改善の余地があるといえる。
【０００６】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、円滑な回転を確保することができる、内燃機関用の回転部品を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、軸受孔を有する一対の支持体と、
上記一対の支持体の上記軸受孔に挿通されて回転可能に軸支された軸部材と、
軸方向における上記支持体の外側において上記軸部材に嵌合する抜け止め部材と、を有し、
上記軸部材は、上記軸受孔内に配される被軸支部と、上記抜け止め部材に内周側からかしめ固定される被固定部と、上記被軸支部と上記被固定部との間に形成され上記被軸支部及び上記被固定部よりも外径が小さい小径部と、を有する、内燃機関用の回転部品にある。
【発明の効果】
【０００８】
上記内燃機関用の回転部品は、上記軸部材に嵌合する抜け止め部材を有する。これにより、軸部材が支持体に対して軸方向に移動して軸受孔から抜けることを防ぐことができる。そして、軸部材は、上記被軸支部と上記被固定部との間に、上記小径部を有する。これにより、被固定部を形成する際に、被軸支部が変形することを防ぐことができる。その結果、支持体に対する軸部材の円滑な回転を確保することができる。
【０００９】
以上のごとく、上記態様によれば、円滑な回転を確保することができる、内燃機関用の回転部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１における、内燃機関用の回転部品（ローラアーム）の斜視図。
【図２】図１のII−II線矢視断面図。
【図３】図２のIII−III線矢視断面図。
【図４】図２のIV−IV線矢視断面図。
【図５】図２のＶ矢視相当の、軸部材と抜け止め部材との側面図。
【図６】実施形態１における、変形前部材の斜視図。
【図７】図６のVII−VII線矢視断面図。
【図８】実施形態１における、軸部材を抜け止め部材にかしめ固定する直前の断面説明図。
【図９】比較形態１における、回転部品の斜視図。
【図１０】比較形態１における、軸部材の変形部分と支持体及び転動体との干渉を説明する、拡大断面説明図。
【図１１】実施形態１における、軸部材の変形部分と支持体及び転動体との不干渉を説明する断面説明図。
【図１２】実施形態２における、内燃機関用の回転部品の断面図。
【図１３】実施形態３における、内燃機関用の回転部品（ローラリフタ）の正面図。
【図１４】実施形態３における、内燃機関用の回転部品（ローラリフタ）の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
上記内燃機関用の回転部品において、上記被軸支部は、上記被固定部よりも高い硬度を有するものとすることができる。この場合には、被固定部を変形させたとき、被軸支部の変形をより確実に抑制することができる。その結果、回転部品の円滑な回転を、一層容易に確保することができる。
【００１２】
また、上記被軸支部は、上記小径部側に、軸方向外側を向いた環状の側端面を有する、ものとすることができる。この場合には、被軸支部と小径部との間に段差が形成される。これにより、被固定部に作用する変形荷重が、被軸支部の外周面に伝わることを、効果的に防ぐことができる。その結果、被軸支部の変形をより確実に防ぐことができる。
【００１３】
また、上記回転部品は、上記軸部材に回転可能に軸支された環状のローラをさらに有し、上記ローラは、軸方向における上記一対の支持体の間に配置されているものとすることができる。この場合には、支持体に対する軸部材の円滑な回転と共に、軸部材に対するローラの円滑な回転も、確保することができる。
なお、このような内燃機関用の回転部品としては、例えば、ローラアーム、ローラリフタ等の部品がある。
【００１４】
（実施形態１）
内燃機関用の回転部品に係る実施形態につき、図１〜図９を参照して、説明する。
本形態の回転部品１は、図１〜図４に示すごとく、一対の支持体２と、軸部材３と、抜け止め部材４と、を有する。支持体２は、軸受孔２１を有する。軸部材３は、一対の支持体２の軸受孔２１に挿通されて回転可能に軸支されている。抜け止め部材４は、軸方向における支持体２の外側において軸部材３に嵌合している。
【００１５】
軸部材３は、被軸支部３１と、被固定部３２と、被軸支部３１と被固定部３２との間に形成された小径部３３と、を有する。被軸支部３１は、軸受孔２１内に配される部位である。被固定部３２は、抜け止め部材４に内周側からかしめ固定される部位である。小径部３３は、被軸支部３１及び被固定部３２よりも外径が小さい。
【００１６】
被軸支部３１は、被固定部３２よりも高い硬度を有する。なお、被軸支部３１は、例えばビッカース硬さが、被固定部３２よりも高いものとすることができる。被軸支部３１は、小径部３３側に、軸方向外側を向いた環状の側端面３１１を有する。軸部材３に回転可能に軸支された環状のローラ５をさらに有する。ローラ５は、軸方向における一対の支持体２の間に配置されている。支持体２、軸部材３、抜け止め部材４、及びローラ５は、金属からなる。
【００１７】
本形態の内燃機関用の回転部品１は、ローラアームである。ローラアームである回転部品１は、アーム本体２０と、アーム本体２０に対して回転可能に取り付けられたローラ５とを有する。アーム本体２０の一部として、一対の支持体２が設けられている。また、ローラ５は、軸部材３を介して、アーム本体２０に回転可能に支持されている。
【００１８】
また、アーム本体２０は、図示しない揺動支点部材に係合する支点係合部２２１と、図示しない弁体の基端部に当接する当接部２２２とを有する。これにより、ローラアームは、回転するカムによってローラ５が押されたとき、支点係合部２２１を支点にアーム本体２０が揺動し、当接部２２２が弁体を押すよう構成されている。
【００１９】
図３に示すごとく、ローラ５と軸部材３との間には、複数の転動体１１が周方向に並んで配置されている。すなわち、円柱形状の軸部材３の外周面と、円筒形状のローラ５の内周面との間に、複数の転動体１１が、周状に配置されている。各転動体１１は、円柱形状を有し、その軸方向を軸部材３の軸方向と平行にした状態で、配置されている。転動体１１は、軸部材３の外周面及びローラ５の内周面に対して転動可能に当接している。
【００２０】
図２に示すごとく、軸部材３は、軸方向における、一対の被軸支部３１の間に、ローラ５を転動体１１を介して回転可能に支持する中央軸支部３０を有する。中央軸支部３０と一対の被軸支部３１とは、同じ外径を有する。そして、中央軸支部３０の外周面と一対の被軸支部３１の外周面とは、連続した一つの円柱体の外周面を構成している。そして、この中央軸支部３０と一対の被軸支部３１とからなる部位が、被固定部３２よりも、高い硬度を有する。
【００２１】
被軸支部３１は、図４に示すごとく、円形状の軸受孔２１に、摺動回転可能に支持されている。小径部３３は、軸方向における被軸支部３１の外側において、軸部材３の全周にわたり形成されている。
【００２２】
被固定部３２は、小径部３３よりも直径が大きい。そして、図２、図５に示すごとく、環状の抜け止め部材４の内周面に、被固定部３２の外周面が圧接している。つまり、抜け止め部材４の内周側に、被固定部３２がかしめられている。軸部材３における、軸方向の両端の端面には、環状溝３６が形成されている。
【００２３】
次に、本形態の内燃機関用の回転部品１を製造する方法につき、図６〜図８を参照して説明する。
まず、軸部材３を得るにあたり、被固定部３２を形成する前の金属部材として、図６、図７に示す、変形前部材３ａを用意する。変形前部材３ａは、大径円柱部３１ａと、その軸方向の両側に形成された一対の小径円柱部３３ａとを有する。小径円柱部３３ａは、大径円柱部３１ａよりも直径が小さい。大径円柱部３１ａと２つの小径円柱部３３ａとは、回転中心軸が一致している。少なくとも大径円柱部３１ａの外周面は、精度の高い円柱外周面となっている。
【００２４】
変形前部材３ａにおける大径円柱部３１ａに焼入れを施す。これにより、大径円柱部３１ａの硬度を高める。一方、小径円柱部３３ａには焼入れを施さない。これにより、小径円柱部３３ａの硬度を高くしすぎずに、大径円柱部３１ａの硬度を高くする。
【００２５】
次いで、図８に示すごとく、変形前部材３ａに、複数の転動体１１とローラ５を組付けつつ、変形前部材３ａを一対の支持体２に挿通する。そして、２つの小径円柱部３３ａの外周側に、それぞれ、抜け止め部材４を配置する。この状態において、変形前部材３ａの端面にポンチ６を押し当て、小径円柱部３３ａを変形させる。
【００２６】
ポンチ６は、先端部に、環状に連続した突起部６１を有する。この突起部６１を小径円柱部３３ａの端面に食い込ませるように、押圧する。これにより、小径円柱部３３ａは、径方向に押し広げられるように変形する。その結果、図２に示すごとく、拡径した小径円柱部３３ａの外周面が、抜け止め部材４の内周面に圧接し、被固定部３２となる。ポンチ６の食い込み跡として、軸部材３の端面には、図２、図５に示すごとく、環状溝３６が形成される。
【００２７】
軸部材３の両端に存在する２つの被固定部３２は、２つのポンチ６を変形前部材３ａに同時に押し当てることで、一度に形成してもよい。或いは、２つの小径円柱部３３ａを一つずつ変形させて、被固定部３２を一つずつ形成してもよい。この場合、変形前部材３ａにおける軸方向の一端を、図示しない支承部材に支承させておき、変形前部材３ａの他端をポンチ６にて変形させることにより、一方の被固定部３２を形成することができる。次いで、他端側の被固定部３２も同様に形成することにより、他方の被固定部３２を形成することができる。
【００２８】
なお、ポンチ６の突起部６１は、特に円環形状である必要はなく、例えば、略Ｃ字形状としたり、略半円環形状としたりするなど、円弧形状のものを一つ若しくは複数個形成することもできる。かかる場合は、ポンチ６をその中心軸の周りに所定角度回転させた姿勢にて、複数回、変形前部材３ａの端面に押し込むことが考えられる。
【００２９】
次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
上記内燃機関用の回転部品１は、軸部材３に嵌合する抜け止め部材４を有する。これにより、軸部材３が支持体２に対して軸方向に移動して軸受孔２１から抜けることを防ぐことができる。そして、軸部材３は、被軸支部３１と被固定部３２との間に、小径部３３を有する。これにより、被固定部３２を形成する際に、被軸支部３１が変形することを防ぐことができる。その結果、支持体２に対する軸部材３の円滑な回転を確保することができる。
【００３０】
すなわち、被固定部３２を形成する際には、上述のように、小径円柱部３３ａの一部を変形させ、拡径させる。このとき、仮に、軸部材３が、小径部３３を有しない場合、変形荷重が被軸支部３１にまで伝わり、被軸支部３１の外周面が変形することが考えられる。被軸支部３１の外周面は、その変形が僅かであっても、変形部が軸受孔２１に干渉して、円滑な軸部材３の回転が妨げられることが考えられる。
【００３１】
これに対し、本形態の回転部品１においては、軸部材３が小径部３３を備えている。これにより、被固定部３２を形成する際に、その変形荷重が被軸支部３１よりも軸方向の内側に伝わったとしても、小径部３３よりも内側の被軸支部３１の外周面にまで影響することを防ぐことができる。
【００３２】
また、被軸支部３１は、被固定部３２よりも高い硬度を有する。それゆえ、被固定部３２を変形させたとき、被軸支部３１の変形をより確実に抑制することができる。その結果、回転部品１の円滑な回転を、一層容易に確保することができる。
【００３３】
また、被軸支部３１は、環状の側端面３１１を有する。それゆえ、被軸支部３１と小径部３３との間に段差が形成される。これにより、被固定部３２に作用する変形荷重が、被軸支部３１の外周面に伝わることを、効果的に防ぐことができる。その結果、被軸支部３１の変形をより確実に防ぐことができる。
【００３４】
また、回転部品１はローラ５を有し、ローラ５は、一対の支持体２の間に配置されている。このような回転部品１において、上記のような軸部材３の構成を採用することで、支持体２に対する軸部材３の円滑な回転と共に、軸部材３に対するローラ５の円滑な回転も、確保することができる。
【００３５】
つまり、上記のような構成のローラ５を備える回転部品１の場合、仮に、軸部材３に小径部３３が存在しないと、被固定部３２の変形荷重が、被軸支部３１のみならず、ローラ５の内周側に配置される部位にまで伝搬する可能性も懸念される。そこで、軸部材３に小径部３３を設けることで、軸部材３におけるローラ５の内周側に配置される部位、すなわち中央軸支部３０の変形をも抑制することができる。これにより、軸部材３に対するローラ５の円滑な回転をも確保することができる。
【００３６】
以上のごとく、本形態によれば、円滑な回転を確保することができる、内燃機関用の回転部品を提供することができる。
【００３７】
（比較形態１）
本形態は、図９に示すごとく、軸部材９３の両端部に、拡径した掛止部９３２を設けた、回転部品９の形態である。
本形態においては、抜け止め部材４を設けず、軸部材９３に設けた掛止部９３２にて、軸受孔２１からの軸部材９３の抜けを防止している。軸部材９３は、ローラ５の内側に配される中央軸支部９３０と、中央軸支部９３０の外側の部位であって、支持体２に軸支される２つの被軸支部９３１とを有する。
【００３８】
その他は、実施形態１と同様である。なお、比較形態１において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【００３９】
かかる構成の場合、掛止部９３２を形成する際に、その内側の被軸支部９３１も、若干変形するおそれがある。つまり、掛止部９３２を形成する際には、実施形態１の回転部品１における被固定部３２の形成方法と同様に、ポンチ等によって、軸部材９３の端部を変形させる。このとき、変形荷重が、被軸支部９３１にも伝わり、わずかながら、図１０に示すごとく、被軸支部９３１が拡径するように変形するおそれがある。
【００４０】
そうすると、被軸支部９３１の変形部分が、支持体２に干渉するおそれがある。
さらに、上記変形荷重が被軸支部９３１よりも更に内側の中央軸支部９３０にまで影響することも懸念される。このような場合には、中央軸支部９３０の変形部分が、転動体１１に干渉してしまうおそれもある。
【００４１】
その結果、支持体２に対する軸部材９３の円滑な回転、さらには、軸部材９３に対する転動体１１の円滑な転動、ひいてはローラ５の円滑な回転が妨げられるおそれも懸念される。
【００４２】
これに対して、実施形態１のような構成とすることで、上述のように、支持体２に対する軸部材３の円滑な回転、さらには軸部材３に対するローラ５の円滑な回転を確保することができる。
【００４３】
つまり、実施形態１においても、被固定部３２の形成の際には、大きな変形荷重が軸部材３に作用することとなる。しかし、軸部材３に小径部３３を設けておくことにより、図１１に示すごとく、被固定部３２を変形させても、その変形による影響は、小径部３３にて止まる。その結果、小径部３３よりも軸方向内側の部位である、被軸支部３１の外周面及び中央軸支部３０の外周面に、変形荷重が影響することを、防ぐことができる。その結果、これらの外周に配された支持体２や転動体１１に、軸部材３の変形部が干渉することを防ぐことができる。
なお、図１０、図１１において、一点鎖線は、変形前の軸部材の外形輪郭の一部を示す。
【００４４】
（実施形態２）
本形態は、図１２に示すごとく、軸部材３の一方の端部にのみ抜け止め部材４を嵌合させた、内燃機関用の回転部品１の形態である。
すなわち、本形態の回転部品１は、軸部材３の他端に、軸受孔２１よりも直径の大きい鍔部３７を有する。鍔部３７は、軸方向における、支持体２の外側に配置される。
【００４５】
そして、鍔部３７と反対側の端部において、軸部材３は、抜け止め部材４に嵌合される。つまり、軸部材３は、鍔部３７と反対側の端部に、被固定部３２を有する。そして、軸部材３は、被固定部３２と被軸支部３１との間に、小径部３３を有する。
【００４６】
その他は、実施形態１と同様である。なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【００４７】
本形態においては、抜け止め部材４を一つとすることとなるため、部品点数を低減することができる。また、被固定部３２を、軸部材３の一端側にのみ形成すればよいため、製造工数を低減することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００４８】
（実施形態３）
本形態は、図１３、図１４に示すごとく、内燃機関用の回転部品１をローラリフタとした形態である。
ローラリフタは、例えば、燃料供給ポンプにおけるポンプリフタ等として、用いられる。ローラリフタは、シリンダ内に配設され、カムの回転を受けて往復するよう構成されている。
【００４９】
図１３、図１４に示すごとく、ローラリフタ（回転部品１）は、外周側に摺動面を備えたリフタ本体２００と、リフタ本体２００に回動可能に取り付けられたローラ５とを有する。リフタ本体２００は、一対の支持体２を備え、支持体２に設けた軸受孔２１に軸部材３が回転可能に軸支されている。ローラリフタは、ローラ５の外周面が、カムに当接するように、内燃機関に組み付けられる。
【００５０】
支持体２、軸部材３、抜け止め部材４、ローラ５等の構成は、実施形態１と同様である。また、これらの部材の互いの組付け状態等も、実施形態１と同様である。
その他は、実施形態１と同様である。
【００５１】
本形態の場合にも、実施形態１と同様に、円滑な回転を確保することができる、ローラリフタを提供することができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００５２】
上記実施形態においては、内燃機関用の回転部品をローラアーム、或いはローラリフタとした形態を示したが、本開示の内燃機関用の回転部品は、これらに限られるものではない。例えば、内燃機関用の回転部品は、ローラタペット等、他の部品とすることもできる。
【符号の説明】
【００５３】
１  内燃機関用の回転部品
２  支持体
３  軸部材
３１  被軸支部
３２  被固定部
３３  小径部
４  抜け止め部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2020084814.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2020084814.tif 000013
【図１２】
2020084814.tif 000014
【図１３】
2020084814.tif 000015
【図１４】
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