(57)【要約】【課題】  ローラ付きのカムフォロアのカムフォロア本体は、ローラ軸抜止部材よりも低硬度の材料で形成してもその摩耗を抑制して、その耐久性を高めることができ、またローラを支持するローラ軸のカムフォロア本体からの抜けを防止する。【解決手段】  軽合金製カムフォロア本体１の一対の支持壁５に設けた軸受孔６に支持したローラ軸１０によりローラ１２を回転自在に支持してなるローラ付きカムフォロアにおいて、軸受孔６に、カムフォロア本体１よりも硬度の高い鋳込軸受８を一体に設け、この鋳込軸受８とローラ軸１０間に、そのローラ軸１０の抜けを防止するためのローラ軸抜止部材１５を設けた。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軽合金製カムフォロア本体（１）に、ローラ収容部（４）を存して対峙する一対の支持壁（５）を形成し、該支持壁（５）に設けた軸受孔（６）に軸架したローラ軸（１０）により、ローラ収容部（４）に収容したローラ（１２）を回転自在に支持してなる、ローラ付きカムフォロアにおいて、
軸受孔（６）に、カムフォロア本体（１）よりも硬度の高い鋳込軸受（８）を一体に鋳込成形し、この鋳込軸受（８）とローラ軸（１０）間に、該ローラ軸（１０）の抜けを抑止するためのローラ軸抜止部材（１５）を設けてなることを特徴とする、ローラ付きカムフォロア。
【請求項２】
前記鋳込軸受（８）には、該鋳込軸受（８）自体の前記軸受孔（６）からの軸方向の抜け出しを抑止するための環状抜止部（８ｐ）が設けられ、この環状抜止部（８ｐ）に、前記ローラ軸抜止部材（１５）を設けてなることを特徴とする、前記請求項１記載のローラ付きカムフォロア。
【請求項３】
前記ローラ軸抜止部材（１５）は、少なくとも前記鋳込軸受（８）の前記ローラ軸（１０）の径方向における最大肉厚部に配置されることを特徴とする、前記請求項２記載のローラ付きカムフォロア。
【請求項４】
前記鋳込軸受（８）は、前記ローラ軸（１０）と前記支持壁（５）との接触を回避すべく、それらの間に介在される円筒状部材よりなり、この円筒状部材は、径方向に膨出する前記環状抜止部（８ｐ）が形成されると共にその軸方向の両端に平坦な軸受部（８ｆ）が形成されていることを特徴とする、前記請求項１，２または３記載のローラ付きカムフォロア。
【請求項５】
前記鋳込軸受（８）には、前記支持壁（５）とローラ（１２）の端面との対向面に配置されるスペーサ（１１４）が径方向に一体に形成され、このスペーサ（１１４）は、支持壁（５）の、ローラ（１２）と対向する面に鋳込み成形されることを特徴とする、前記請求項１，２，３または４記載のローラ付きカムフォロア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の動弁装置において、動弁カムと開閉弁間を連動するローラ付きカムフォロアに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の動弁装置において、動弁カムと開閉弁（吸気弁あるいは排気弁）とを連動するローラ付きロッカアームの主体部分を構成するロッカアーム本体を軽合金製として、ロッカアームの軽量化を図るようにしたものは良く知られている。（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、かかるローラ付きロッカアームにおいては、軽合金製のロッカアーム本体のローラ軸支持部に、そのロッカアーム本体よりも硬度の高い、たとえば鉄系材料よりなるローラ軸を支持するようにしているため、
(1) ロッカアーム本体のローラ軸支持部のへたりや摩耗により、ローラ軸の高い耐抜け強度が得られない。
【０００４】
(2) ロッカアーム本体とローラ軸との間の摺動摩耗などによるローラのガタ付きや傾きによりローラの滑らかな回転が損なわれる。
【０００５】
などの技術的な課題がある。
【０００６】
そこで、かかる課題を解決するために、軽合金からなるロッカアーム本体のローラ軸装着孔に、鉄系の補強環をあらかじめ鋳込んでおき、その装着孔にローラ軸を装着したのち、ローラ軸を補強環と共にかしめ固定して、ローラ軸の抜けを抑制すると共にローラ軸の滑らかな回転を可能としたものが既に提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【特許文献１】実開平５−２４９０３号公報
【特許文献２】実開平２−１１０２０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、前記提案のものでは、ローラ軸自体を、鋳込み部材である補強環が設けられたローラ支持壁（ロッカアーム本体）にかしめ固定するため、鋳込み部材が、かしめにより変形してしまう虞れがあり、これに起因してローラ軸の滑らかな回転が損なわれるという問題がある。また、この変形を抑制しようとすれば、鋳込み部材の肉厚を大きくすることが考えられるが、このようにすれば鋳込み部材が大型化して、ロッカアームの重量増やコスト増を招くという別の問題がある。
【０００８】
また、ローラ軸がローラ支持壁から抜け出すのを防止する手段として、それら間に抜止部材を設けたものも既に知られているが、ロッカアーム本体を抜止部材よりも硬度の低い部材で形成するような場合には、抜止部材とローラ支持壁との間に硬度差による摩耗を生起するというさらに別の問題がある。
【０００９】
本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、カムフォロア（ロッカアーム）の主体部を構成するカムフォロア本体を軽合金により形成したローラ付きカムフォロアにおいて、前記問題をすべて解決した新規なローラ付きカムフォロアを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、本請求項１記載の発明は、軽合金製カムフォロア本体に、ローラ収容部を存して対峙する一対の支持壁を形成し、該支持壁に設けた軸受孔に軸架したローラ軸により、ローラ収容部に収容したローラを回転自在に支持してなる、ローラ付きカムフォロアにおいて、軸受孔に、カムフォロア本体よりも硬度の高い鋳込軸受を一体に鋳込成形し、この鋳込軸受とローラ軸間に、該ローラ軸の抜けを抑止するためのローラ軸抜止部材を設けてなることを特徴としている。
【００１１】
前記目的を達成するため、本請求項２記載の発明は、前記請求項１記載のものにおいて、前記鋳込軸受には、該鋳込軸受自体の前記軸受孔からの軸方向の抜け出しを抑止するための環状抜止部が設けられ、この環状抜止部に、前記ローラ軸抜止部材を設けてなることを特徴としている。
【００１２】
前記目的を達成するため、本請求項３記載の発明は、前記請求項２記載のものにおいて、前記ローラ軸抜止部材は、少なくとも前記鋳込軸受の前記ローラ軸の径方向における最大肉厚部に配置されることを特徴としている。
【００１３】
前記目的を達成するため、本請求項４記載の発明は、前記請求項１，２また３記載のものにおいて、前記鋳込軸受は、前記ローラ軸と前記支持壁との接触を回避すべく、それらの間に介在されるローラ軸の軸方向に沿って延びる円筒状部材よりなり、この円筒状部材は、それらの軸方向中間部に、径方向に膨出する前記環状抜止部が形成されると共にその軸方向の両端に平坦な軸受部が形成されていることを特徴としている。
【００１４】
前記目的を達成するため、本請求項５記載の発明は、前記請求項１，２，３また４記載のものにおいて、前記鋳込軸受には、前記支持壁とローラの端面との対向面に配置されるスペーサが径方向に一体に形成され、このスペーサは、支持壁の、ローラと対向する面に鋳込み成形されることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本請求項１記載の発明によれば、カムフォロア本体の支持壁の軸受孔に、カムフォロア本体よりも硬度の高い鋳込軸受を一体に鋳込成形し、この鋳込軸受とローラ軸間に、該ローラ軸の抜けを抑止するためのローラ軸抜止部材を設けたので、カムフォロア本体は、ローラ軸抜止部材よりも低硬度の材料で形成しても、ローラ軸抜止部材による摩耗を抑制して、該カムフォロア本体の耐久性を高めることができ、また、カムフォロア本体は、ローラ軸を、その抜けを抑制しながら高精度をもって支持することができる。さらに、鋳込軸受は、ローラ軸のかしめ（特許文献２参照）による、かしめ力を受けることがないので、大型化せずともその変形を抑制することができる。
【００１６】
また、本請求項２記載の発明によれば、鋳込軸受には、該鋳込軸受自体の軸受孔からの抜けを抑止するための環状抜止部が設けられ、この環状抜止部に、前記ローラ軸抜止部材を設けたので、環状抜止部を利用してローラ軸抜止部材を設けることができ、鋳込軸受はローラ軸抜止部材を設けたことによって大型化するのを極力抑えることができる。
【００１７】
さらに、本請求項３記載の発明によれば、前記ローラ軸抜止部材は、前記鋳込軸受の径方向における最大肉厚部に配置されるので、鋳込軸受の剛性の高い箇所を利用してローラ軸抜止部材を設けることができ、ローラ軸抜止部材を設けたことにより鋳込軸受の剛性低下を抑制することができる。
【００１８】
さらに、本請求項４記載の発明によれば、前記鋳込軸受は、ローラ軸と支持壁との間に介在される円筒状部材よりなり、この円筒状部材は、径方向に膨出する環状抜止部が形成されると共にその軸方向の両端に平坦な軸受部が形成されるので、該鋳込軸受は、ローラ軸抜止部材を設けても十分な剛性を確保することができ、カムフォロア本体の支持壁の支持剛性の向上に寄与することができる。しかも、この鋳込軸受は、ローラ軸のかしめ（特許文献２参照）に伴うかしめ力を受けないで済むので、その小型、軽量化が可能になる。
【００１９】
さらに、本請求項５記載の発明によれば、鋳込軸受には、支持壁とローラの端面との対向面に配置されるスペーサが径方向に一体に形成され、このスペーサは、支持壁の、ローラと対向する面に鋳込み成形されるので、ローラと対向する支持壁と、ローラとの接触を回避することができ、それらの接触による摩耗を抑制することができ、また、スペーサを別に設ける（特許文献１参照）ものに比べて部品点数を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に例示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説明する。
【００２１】
まず、図１〜４を参照して本発明の第１実施例について説明する。
【００２２】
この第１実施例は、本発明にかかるローラ付きカムフォロアをＯＨＶ型４サイクル内燃機関の動弁装置に実施した場合であり、図１は、本発明にかかるローラ付きカムフォロアを組み込んだ内燃機関用動弁装置の要部断面図、図２は、図１の２−２線に沿う拡大断面図、図３は、図２の３−３線に沿う断面図、図４は、本発明にかかるローラ付きカムフォロアの分解斜視図である。
【００２３】
カムフォロアとしてのロッカアームＡの主体部分を構成するロッカアーム本体１は、軽合金、すなわちアルミ合金の鋳造により形成される。
【００２４】
図１において、ロッカアーム本体１は、その長手方向の中間部に形成したボス２には、軸孔３が貫通して設けられ、この軸孔３に、内燃機関の機関本体Ｅに固定されるロッカ軸ＲＳが相対回転自在に貫通され、ロッカアーム本体１は、ロッカ軸ＲＳまわりに揺動可能である。ロッカアーム本体１に基部には、アジャストボルトＢが螺挿されており、そのアジャストボルトＢの位置はロックナットＮにより固定される。アジャストボルトＢの下端には、機関本体Ｅに上下に摺動可能に支持された開閉弁Ｖ（吸気弁あるいは排気弁）の上端が当接され、その開閉弁Ｖは、弁ばねＳの弾発力により常に閉弁方向に付勢されている。また、ロッカアーム本体１の先部には、ローラ軸１０が支持され、このローラ軸１０にニードル軸受１１を介してローラ１２が回転自在に支持される。このローラ１２の外周面は、前記弁ばねＶの弾発力により動弁カムＣに圧接されており、その動弁カムＣは、機関本体Ｅに支持されてクランク軸（図示せず）により連動回転されるカム軸ＣＳに一体に形成されている。動弁カム軸ＣＳの回転によれば、その動弁カムＣのカム面にローラ１２を介して当接するロッカアーム本体１がロッカ軸ＲＳまわりに上下に揺動して開閉弁６を開閉作動させ、内燃機関の運転がなされる。
【００２５】
なお、前記動弁装置の構造は従来公知のものであるのでその詳細な説明を省略する。
【００２６】
つぎに、図１に図２〜４を併せ参照して、本発明にかかるロッカアーム本体１のローラ軸１０およびそのローラ軸１０の支持構造について詳細に説明する。
【００２７】
図２，４に示すように、ロッカアーム本体１の先部には、ローラ収容空間４を存して互いに対峙する一対の支持壁５，５を有するフォ−ク状のローラ保持部が一体に形成される。一対の支持壁５，５には、それらを横切る軸受孔６，６が同一軸線上に形成されており、それらの軸受孔６，６内に、後述する鋳込軸受８，８を介して直状のローラ軸１０の両端部外周がそれぞれ支持される。
【００２８】
各鋳込軸受８は、アルミ合金製のロッカアーム本体１よりも硬度の高い、たとえば鉄合金製であって、ロッカアーム本体１の鋳造時に、アルミ合金のマトリックス内に一体に鋳込み成形されるものであり、この鋳込軸受８の軸受面は、その鋳造後の機械加工などの仕上げ加工により形成される。
【００２９】
図２，４に示すように、ロッカアーム本体１の一対の支持壁５，５の軸受孔６，６にそれぞれ鋳込まれる鋳込軸受８，８と、軸受孔６，６との間には、該鋳込軸受８，８自体の軸方向の抜け出しを防止するための抜止手段が施されている。すなわち、円筒状部材よりなる鋳込軸受８，８の外周面の軸方向の中間部には、他の部分よりも肉厚としたリブ状の環状抜止部８ｐ，８ｐが径方向外方に一体に膨出形成され、その環状抜止部８ｐ，８ｐは、支持壁５，５の軸受孔６，６の内周面に形成した周溝６ｇ，６ｇに一体化される（ロッカアーム本体１の鋳造時に、鋳込軸受８，８を鋳込成形することによる）。また、鋳込軸受８，８の前記環状抜止部８ｐ，８ｐの軸方向両端部には、それよりも薄肉とした筒状の平坦な軸受部８ｆ，８ｆが形成されている。
【００３０】
一方の鋳込軸受８（図２、右側）と、ローラ軸１０の外周面間には、このローラ軸１０の抜け出しを抑止するためのローラ軸抜止部材１５が設けられる。すなわち、一方の鋳込軸受８の内周面およびそこに支持されるローラ軸１０の一方の端部外周面には、軸方向に互いに一致する半円状の周溝８ｇ，１０ｇがそれぞれ形成され、これらの周溝８ｇ，１０ｇ間に、環状のローラ軸抜止部材１５が嵌着される。このローラ軸抜止部材１５は、ローラ１２の軸方向の移動を抑制し、これにより、ローラ１２は、鋳込軸受８からの抜け出るのを抑止する。
【００３１】
なお、ローラ１２は鋳込軸受８，８に自由に回転できるように支持してもよく、あるいは固定してもよい。
【００３２】
一対の支持壁５，５間に形成されるローラ収容空間４において、ローラ軸１０には、ニードル軸受１１を介してローラ１２が回転自在に支持される。このローラ１２は、図２，４に示すように、短円筒状に形成されており、その周方向の内側半部が、一対の支持壁５，５間に挟持されるように、ローラ収容空間４内に収容され、また、その周方向の外側半部が一対の支持壁５，５の外側にあり、その外周面は、動弁カム軸ＣＳのカム面Ｃに接触される。また、一対の支持壁５，５の相対向する内端壁と、ローラ１２およびニードル軸受１１の両端面間には、それぞれ板状のストッパ１４，１４が介在され、そのストッパ１４，１４は、ローラ１２およびニードル軸受１１の軸方向の移動を抑制すると共にアルミ合金製の一対の支持壁５，５と、鉄合金製のローラ１２およびニードル軸受１１との直接接触を回避する。
【００３３】
つぎに、この第１実施例の作用について説明する。
【００３４】
いま、内燃機関が運転されて動弁カム軸ＣＳが回転されると、動弁カムＣにローラ１２を介して接触するローラ付きロッカアームＡはロッカ軸ＲＳ周りに揺動駆動されるので、このロッカアームＡに連接される開閉弁（吸気弁あるいは排気弁）Ｖは、このロッカアームＡの揺動運動と、弁ばねＳの弾発力との協働により、上下に往復摺動されて開閉作動される。このとき、ローラ付きロッカアームＡは、その主体部である、ロッカアーム本体１が軽量なアルミ合金製であることから、その軽快で高精度の作動を保障することができ、また、動弁カムＣに接するローラ１２は、ローラ付きロッカアームＡの動弁カムＣに対する摺動性や追従性を高めることができる。
【００３５】
しかして、アルミ合金製のロッカアーム本体１の支持壁５，５には、それよりも硬度の高い、鉄合金製の鋳込軸受８，８が鋳込まれ、これによりローラ軸１０が支持されるので、ロッカアーム本体１とローラ軸１０との直接接触が回避されて、ロッカアーム本体１、特にその支持壁５，５の摩耗、へたりを防止することができ、しかも鋳込軸受８，８とローラ軸１０との間にそのローラ軸抜止部材１５が設けられるので、ロッカアーム本体１を、そのローラ軸抜止部材１５よりも硬度の低い材料で形成しても、その抜止部材１５による摩耗を抑制することができ、その耐久性を高めることができ、カムフォロア本体は、ローラ軸を、その抜けを抑制しながら高精度をもって支持することができる。さらに、鋳込軸受１５は、かしめ力（特許文献２参照）を受けることがないので、大型化せずともその変形を抑制することができる。
【００３６】
また、鋳込軸受８には、該鋳込軸受８自体の軸受孔６からの抜けを抑止するための環状抜止部８ｐが一体に設けられ、この環状抜止部８ｐに、ローラ軸抜止部材１５を設けたので、環状抜止部８ｐを利用してローラ軸抜止部材１５を設けることができ、これにより、鋳込軸受８はローラ軸抜止部材１５を設けたことによって、その大型化が極力抑えられる。
【００３７】
さらに、ローラ軸抜止部材１５は、前記鋳込軸受８の肉厚部である環状抜止部８ｐに設けられるので、鋳込軸受８の剛性の高い箇所を利用してローラ軸抜止部材１５を設けることができ、このローラ軸抜止部材１５を設けたことにより鋳込軸受８の剛性低下を抑制することができる。
【００３８】
さらにまた、鋳込軸受８は、ローラ軸１０と支持壁５，５との間に介在される円筒状部材よりなり、この円筒状部材は、それらの軸方向中間部に、径方向に膨出する環状抜止部８ｐが形成されると共にその軸方向の両端に平坦な軸受部８ｆ，８ｆが形成されるので、該鋳込軸受８は、ローラ軸抜止部材１５を設けても十分な剛性を確保することができ、ロッカアーム本体１の支持壁５，５の支持剛性の向上に寄与することができる。しかも、この鋳込軸受８は、かしめ力を受けないで済むので、その小型、軽量化が可能になる。
【００３９】
つぎに、図５を参照した本発明の第２実施例について説明する。
【００４０】
図５は、ローラ付きロッカアームのローラ支持部の断面図であり、図中、前記第１実施例のものと同じ要素には同じ符号が付される。
【００４１】
この第２実施例は、鋳込軸受８の構造が前記第１実施例のものと異なっている。一対の支持壁５にそれぞれ鋳込まれる鋳込軸受８には、各支持壁５とローラ１２との対向する面に配置されるスペーサ１１４が一体的に形成されており、このスペーサ１１４は、支持壁５のローラ１２と対向する面の鋳込み成形される。
【００４２】
しかして、この第２実施例のものでは、鋳込軸受８を前記第１実施例のスペーサ１４に兼用することができて、部品点数の削減に寄与することができる。
【００４３】
この第２実施例において、図５に鎖線にて示すように、鋳込軸受８の環状抜止め部８ｐと、スペーサ１１４との間に補強リブ１１５を設けるようにしてもよい。
【００４４】
なお、前記第１，２実施例における鋳込軸受８に形成される周溝８ｇは、該鋳込軸受８を支持壁５に鋳込む以前に予め形成することにより、その加工の自由度を高めることができるとともにその加工性を向上させることができる。また鋳込軸受８の環状抜止部８ｐはプレス加工により形成することができる。
【００４５】
以上本発明の実施例について説明したが、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。
【００４６】
たとえば、前記実施例では、本発明をローラ付きカムフォロアとしてのローラ付きロッカアームに適用した場合について説明したが、これに代えてローラ付きカムフォロアとしてのローラ付きスイングアームにも適用できることは勿論である。また、前記ローラ軸抜止部材１５は、鋳込軸受８に対してローラ軸１０の自由な回転を許容するようにしてもよく、また鋳込軸受８に対してローラ軸を固定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明にかかるローラ付きカムフォロアを組み込んだ内燃機関用動弁装置の要部断面図（第１実施例）
【図２】図１の２−２線に沿う拡大断面図（第１実施例）
【図３】図２の３−３線に沿う断面図（第１実施例）
【図４】本発明にかかるローラ付きカムフォロアの分解斜視図（第１実施例）
【図５】ローラ付きロッカアームのローラ支持部の断面図（第２実施例）
【符号の説明】
【００４８】
１・・・・・・・・・カムフォロア（ロッカアーム）
４・・・・・・・・・ローラ収容部
５・・・・・・・・・支持壁
６・・・・・・・・・軸受孔
８・・・・・・・・・鋳込軸受
８ｆ・・・・・・・・軸受部
８ｐ・・・・・・・・環状抜止部
１０・・・・・・・・ローラ軸
１２・・・・・・・・ローラ
１５・・・・・・・・ローラ軸抜止部材
１１４・・・・・・・スペーサ
【図１】
2005351190.tif 000003
【図２】
2005351190.tif 000004
【図３】
2005351190.tif 000005
【図４】
2005351190.tif 000006
【図５】
2005351190.tif 000007