(57)【要約】【課題】ロッカアームにおけるミスアライメント吸収のために、ローラの外径面にクラウニングを形成するには、砥石にクラウニング相当形状部を形成しておき、ローラの外径面を当てるようにして砥石を回転させる。【解決手段】弾性を有するバフ砥石２０にローラ１５を当てることで、バフ砥石２０の撓みを利用して安価にローラ１５を製造することができ、ローラ１５をバフ砥石２０に押圧して所定の面圧を負荷することで、クラウニング１５ａ，１５ｂを形成する際、ローラ１５の外径面が加熱され、ローラ１５の表面硬度が内部硬度に比べてあがるので、ロッカアームとしてカムが転接する厳しい使用環境において必要な耐久性を有し、長期使用に耐え得る。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径面にカムが転接して回転するようカムフォロアに設けられるローラにおいて、
前記外径面に軸方向中心側から軸端側に向けて縮径するクラウニングを形成するとともに、前記外径面の表面層の硬度を、その表面層より深い部分である内部硬度よりも高く設定した、ことを特徴とするカムフォロア用ローラ。
【請求項２】
請求項１記載のカムフォロア用ローラにおいて、
前記表面層の深さを１００μｍとし、その硬度を７５０Ｈｖ〜８２０Ｈｖに設定した、ことを特徴とするカムフォロア用ローラ。
【請求項３】
カムが転接して回転するカムフォロア用ローラの製造方法において、
弾性変形可能な研磨具にカムフォロア用ローラの外径面を当接させ、前記研磨具と前記カムフォロア用ローラとを当接方向に所定の相対的押付け荷重でもって当接させながら、前記研磨具と前記カムフォロア用ローラとを軸心回りに相対的に回転させ、軸方向中心側から軸端側にかけて縮径した母線形状を形成する、ことを特徴とするカムフォロア用ローラの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カムフォロア用ローラおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カムフォロアとして、カムにより傾動してシリンダヘッドに設けられたバルブの開閉を行うロッカアームがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１に示すように、この種のロッカアーム１は、一対の側壁２，３を有する胴体４と、側壁２，３どうしを一体に連結する連結部５と、側壁２，３どうしに渡すように配置されるローラ支軸１１と、側壁間２，３でローラ支軸１１回りに回転自在に設けられて、不図示のカムが転接するローラ１５とを備えている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２８０９１５号（第３頁，第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のロッカアームにおいて、ミスアライメント吸収のために、ローラ１５の外径面にクラウニングを形成する場合がある。このクラウニングを形成するには、図４に示すように、砥石３０にクラウニング相当形状部３１を形成しておいて、このクラウニング相当形状部３１にローラ１５の外径面を当てるようにして砥石３０を軸心回りに回転させてクラウニングを形成していた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のカムフォロア用ローラは、外径面にカムが転接して回転するようカムフォロアに設けられ、前記外径面に軸方向中心側から軸端側に向けて縮径するクラウニングを形成するとともに、前記外径面の表面層の硬度を、その表面層より深い部分である内部硬度よりも高く設定している。
【０００７】
また、前記表面層の深さを１００μｍとし、その硬度を７５０Ｈｖ〜８２０Ｈｖに設定している。
【０００８】
上記構成のように、表面硬度が内部硬度に対して高く設定されたカムフォロア用ローラによれば、ローラにカムが転接して回転する厳しい使用環境において必要な耐久性を有し、長期使用に耐え得る。
【０００９】
上記カムフォロア用ローラは、弾性変形可能な研磨具にカムフォロア用ローラの外径面を当接させ、前記研磨具と前記カムフォロア用ローラとを当接方向に所定の相対的押付け荷重でもって当接させながら、前記研磨具と前記カムフォロア用ローラとを軸心回りに相対的に回転させ、軸方向中心側から軸端側にかけて縮径した母線形状を形成するようにして製造する。
【００１０】
このようにして製造することで、上記のように表面硬度を内部硬度に対して高く形成することができ、従来のように剛体の研磨具に、ローラ外径面のクラウニング形状に沿う形状の湾曲面を形成して、この砥石を用いてローラの外径面にクラウニングを形成する場合に比べて製造コストをさげることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るカムフォロアを、ロッカアームを例に図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１はロッカアームの分解斜視図、図２はローラの製造途中を示す拡大図である。
【００１３】
このロッカアーム１はエンドピボット型で、図１に示すように、一対の、対向する平行な側壁２，３を備えた胴体４を有する。この胴体４は、側壁２，３をその長手方向一方で連続する連結部５を一体に有する。この連結部５に、不図示のラッシュアジャスタの上端部が嵌入される半球状のピボット受け部７を有する。このピボット受け部７は、連結部５に対して絞り加工を施すことで形成されている。
【００１４】
胴体４は、その側壁２，３を長手方向他方で連続するよう側壁２，３に一体形成されるバルブ受け部８を有する。このバルブ受け部８は、不図示のバルブステムの上端部が当接するもので、長方形の平板をコ字形に折曲して形成され、両側の垂下壁部１０の外面が、側壁２，３の内面にあてがわれた状態で側壁２，３に接合されている。
【００１５】
各側壁２，３の長手方向中間部位には、ローラ支軸１１を挿通して架渡すための挿通孔１２が打抜き加工によって形成されている。両挿通孔１２に挿通して側壁２，３間に架渡されたローラ支軸１１に、複数個の針状ころ１３を介して、カムが転接するローラ１５が外装される。ローラ支軸１１の端部は、挿通孔１２の周壁面に非回転に支持される。針状ころ１３は、ローラ１５とローラ支軸１１との間の環状空間に、周方向に隙間なく配置されている。
【００１６】
ローラ１５がカムの転接に伴なってローラ支軸１１回りに回転させられる際、針状ころ１３は、ローラ支軸１１の外径面を内輪軌道面とし、ローラ１５の内周面を外輪軌道面としてローラ支軸１１回りに転動する。
【００１７】
ところで、ローラ１５がカムに転接する際、取付け誤差によるローラ１５の軸心とカムの軸心とのずれであるミスアライメントを吸収するために、ローラ１５の外径面には、その軸中心側から軸方向外方（各軸端側）に向けて縮径するクラウニング１５ａ，１５ｂが形成されている。クラウニング１５ａ，１５ｂよりもさらに軸方向外方には、面取り１５ｃ，１５ｄが形成されている。
【００１８】
図２に示すように、この実施の形態で各クラウニング１５ａ，１５ｂの落込み量ｄ１，ｄ２を、１μｍ〜５μｍ、好ましくは２．５μｍに設定している。図３に示すように、クラウニング１５ａ，１５ｂは、ローラ１５を、バフ砥石２０を研磨具として研磨（以下、「バフ研磨」という）することで形成している。
【００１９】
なお一般に、バフ研磨とは、麻や綿の被覆層を表面に設けた回転研磨ロールに♯４００，♯６００，♯８００などの所定の粗さの砥粒を添加して被研磨物を研磨する方法をいう。
【００２０】
またローラ１５において、表面硬度を内部硬度に対して高く設定している。具体的には、ローラ１５の最表面から１００μｍの深さまでの表面硬度を７５０Ｈｖ〜８２０Ｈｖに設定し、それより深い内部の硬度を７２０Ｈｖ〜７９０Ｈｖと、ローラ１５の表面に比べて３０Ｈｖ程度低く設定している。Ｈｖはビッカース硬さを示す。
【００２１】
次に、ローラ１５の製造方法を説明する。図３に示すように、バフ砥石２０の研磨面に、円筒状に形成したローラ１５（例えばＪＩＳ  ＳＵＪ２が用いられる）の外径面を当て、ローラ１５をバフ砥石２０の研磨部分にバフ砥石２０を変形し得るような所定の押付け荷重、例えば２ｋｇ／ｃｍ２（従来は１ｋｇ／ｃｍ２程度）で押圧し、この状態でバフ砥石２０をその軸心回りに回転させる。
【００２２】
そうすると、バフ砥石２０はその弾性（可撓性）により、ローラ１５で押圧される部分はローラ１５の外径面形状に沿って押圧され、その軸方向両側は無負荷の形状に近付くよう撓んだ形状となる。
【００２３】
つまり、バフ砥石２０が弾性変形することにより、ローラ１５の軸方向両側の面圧が軸方向中心側の面圧に比べて高くなり、これによって軸方向中心側から軸端側にかけて縮径した母線形状（ローラ１５の軸方向両側に軸方向端部側に向けて落込む湾曲面）、すなわちクラウニング１５ａ，１５ｂが形成される。なお、前述のように、クラウニングの落込み量ｄ１，ｄ２は、１μｍ〜５μｍ、好ましくは２．５μｍとなるように押付け荷重等を設定する。
【００２４】
このようにローラ１５に所定の面圧を負荷させることで、バフ砥石２０に押圧してクラウニング１５ａ，１５ｂを形成する際、ローラ１５の外径面が加熱され、ローラ１５の表面硬度が内部硬度に比べてあがる。
【００２５】
具体的には上述したように、ローラ１５の表面硬度は、内部硬度に比べて３０Ｈｖ程度高く形成されることになる。このようにして製造されたローラ１５は、ロッカアーム１としてカム１４が転接する厳しい使用環境において必要な耐久性を有し、長期使用に耐え得る。
【００２６】
そして従来は、剛的な砥石を用いてこれにクラウニング形状に沿う形状の研磨面を形成することで、ローラ１５の外径面にクラウニング１５ａ，１５ｂを形成していたため、砥石に特別な加工を施す必要があり、このため製造コストが高かった。
【００２７】
しかし、本発明の実施の形態では、弾性を有するバフ砥石２０をそのまま用いてローラ１５を製造することができるので、従来に比べて製造コストを下げることができる。
【００２８】
なお本発明では、ローラ１５にクラウニング１５ａ，１５ｂを形成する製造工程中に、一個のローラ１５ごとに間欠的に製造することもできるし、複数個のローラ１５に連続的に製造することも可能である。連続的に製造することによれば、いっそう製造コストを下げ得ることは勿論である。
【００２９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、表面硬度が内部硬度に対して高く設定されたカムフォロア用ローラによれば、厳しい使用環境において必要な耐久性を有して長期使用に耐え、研磨具にローラ外径面のクラウニング形状に沿う形状の湾曲面を形成してクラウニングを形成する場合に比べて製造コストをさげることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態および従来例を示すロッカアームの概略構成を示す分解図である。
【図２】同じくローラを製造する際の製造工程図である。
【図３】同じくローラの単体図である。
【図４】従来のローラの製造工程図である。
【符号の説明】
１      ロッカアーム
２，３  側壁
４      胴体
５      連結部
１１    ローラ支軸
１２    挿通孔
１３    針状ころ
１４    カム
１５    ローラ
１５ａ  クラウニング
１５ｂ  クラウニング
２０    バフ砥石
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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