(57)【要約】【課題】幅Ｗ3aが小さいロッカーアーム３ａに片持ち式に固定した支持軸５の周囲にタペットローラ６を回転自在に支持する、実用的な構造を実現する。【解決手段】上記支持軸５の先端部で上記タペットローラ６から突出した部分に、止め輪９等の抜け止め部材を係止する。この止め輪９等により、上記タペットローラ６が上記支持軸５から抜け出る事を防止する。【選択図】図１
2007327503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【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に対向して設けられ、このカムの動きを受けて揺動変位する揺動部材と、この揺動部材にその基端部を支持固定された支持軸と、この支持軸の周囲にラジアル軸受を介して回転自在に支持されたタペットローラとを備えたカムフォロア装置に於いて、上記支持軸は上記揺動部材に形成した円孔にその基端部を嵌合する事で、この揺動部材に対しその基端部のみを結合固定されており、上記支持軸の先端部で上記タペットローラから突出した部分に、このタペットローラの内径よりも大きくこのタペットローラの外径よりも小さな外径を有する抜け止め部材を係止する事により、このタペットローラが上記支持軸から抜け出る事を防止している事を特徴とするカムフォロア装置。
【請求項２】
支持軸の基端部で円孔に嵌合する部分は、タペットローラを支持する部分よりも小径として、これら両部分を段差面により連続させており、上記基端部を上記円孔に内嵌固定した状態で、この段差面を揺動部材の側面に突き当てている、請求項１に記載したカムフォロア装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係るカムフォロア装置は、エンジンの燃料噴射装置や吸排気弁等の被駆動部品として使用し、カムシャフトの回転をロッカーアームの往復揺動運動に変換する為に利用する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン内部での摩擦低減を図り、燃料消費率を低減する事を目的として、クランクシャフトと同期したカムシャフトの回転を給気弁及び排気弁の往復運動に変換する部分に、タペットローラを組み込んだカムフォロア装置を利用する事が一般的に行われている。図７〜９は、特許文献１に記載された、タペットローラを組み込んだカムフォロア装置の１例を示している。
【０００３】
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１に固定された（一般的には一体に形成された）カム２に対向して、このカム２の動きを受けて往復揺動する揺動部材であるロッカーアーム３が設けられている。このロッカーアーム３の端部には１対の支持壁部４、４が、互いに間隔を開けて設けられている。この１対の支持壁部４、４の間には鋼製で中空又は中実の支持軸５を掛け渡している。この支持軸５はタペットローラ６を、ラジアルニードル軸受７を介して回転自在に支承すべく、上記１対の支持壁部４、４に固定され、このタペットローラ６の外周面を、上記カム２の外周面に当接させている。この様に構成されるタペットローラを組み込んだエンジンの動弁機構によれば、ロッカーアーム３とカム２との間に働く摩擦力を低減し、エンジン運転時に於ける燃料消費率の低減を図れる。
【０００４】
近年、エンジンの回転速度の変位に対応して吸気弁と排気弁との一方又は双方の開閉時期を変更する、可変バルブタイミング機構を採用するエンジンが増加している。この様な可変バルブタイミング機構は、１個のエンジンに組み込むロッカーアーム３の数が増える為、各ロッカーアーム３に許容される設置スペースが減少する事になる。従って、今後、より小型のエンジンに可変バルブタイミング機構を組み込む必要が生じた場合には、ロッカーアーム３の幅を大幅に狭くし、このロッカーアーム３に対してタペットローラ６を支持する為の支持軸５を、片持ち式に支持しなければならない可能性がある。そして、この様な構造を採用した場合には、上記支持軸５から上記タペットローラ６が抜け出る事を防止する構造が必要になる。
【０００５】
【特許文献１】特開平３−７８５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明のカムフォロア装置は、上述の様な事情に鑑みて発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のカムフォロア装置は、前述した従来のカムフォロア装置と同様に、揺動部材と、支持軸と、タペットローラとを備える。
このうちの揺動部材は、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揺動変位するものである。この様な揺動部材には、センターピボット式、或はエンドピボット式のロッカーアームが対応する。
又、上記支持軸は、上記揺動部材にその基端部を支持固定されている。
更に、上記タペットローラは、上記支持軸の周囲に、ラジアルニードル軸受、シングル滑り軸受又は（１対の滑り軸受を径方向に関して二重に設けた）ダブルのラジアル滑り軸受等のラジアル軸受を介して、回転自在に支持されたものである。
【０００８】
特に、本発明のカムフォロア装置に於いては、上記支持軸は上記揺動部材に形成した円孔にその基端部を嵌合する事で、この揺動部材に対しその基端部のみを結合固定されている。従って、上記支持軸の先端は、他の部材に支持固定されない、自由端となっている。
この様に支持軸の基端部のみを揺動部材に支持固定するには、この基端部を揺動部材に形成した円孔に締り嵌めで内嵌（圧入）したり、この基端部を円孔に内嵌後、この基端部を径方向外方にかしめ広げたり、円孔を径方向内方にかしめ狭めたりする事が考えられる。締り嵌めで内嵌後にかしめれば、より支持強度が向上する。要は、上記支持軸の基端部を上記揺動部材に対し、がたつきなく、且つ脱落しない様に支持固定する。この場合に、かしめによる固定と、請求項２に記載した様な、段差面を揺動部材の側面に突き当てる構造とを併用すれば、上記揺動部材からの上記支持軸の脱落防止を確実に行なえる。
又、上記支持軸の先端部で上記タペットローラから突出した部分に、このタペットローラの内径よりも大きくこのタペットローラの外径よりも小さな外径を有する抜け止め部材を係止している。そして、この抜け止め部材により、このタペットローラが上記支持軸から抜け出る事を防止している。
【発明の効果】
【０００９】
上述の様に構成する本発明のカムフォロア装置の場合には、揺動部材の幅を大幅に狭くし、この揺動部材に対してタペットローラを支持する為の支持軸を片持ち式に支持した場合でも、この支持軸からこのタペットローラが抜け出る事を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
［実施の形態の第１例］
図１は、請求項１に対応する、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、幅寸法Ｗ3aが小さなロッカーアーム３ａに対してタペットローラ６を、脱落を阻止した状態で回転自在に支持する部分の構造に関する。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１に固定されたカム２の動きを弁（図７参照）に伝達する部分の基本的な構造に就いては、前述の図７〜９に示した構造を含め、従来から知られている構造と同様であるから、重複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。
【００１１】
上記タペットローラ６を上記ロッカーアーム３ａに支持する為の支持軸５の基端部（図１の左端部）を嵌合固定する為、このロッカーアーム３ａに円孔８を形成している。この円孔８の中心は、このロッカーアーム３ａの揺動中心と平行である。上記支持軸５は、その基端部を上記円孔８を嵌合する事により、この基端部のみを上記ロッカーアーム３ａに対し結合固定されている。従って、上記支持軸５の先端（図１の右端）は、他の部材に支持固定されない、自由端となっている。本例の場合には、上記支持軸５の基端部を上記円孔８部分で上記ロッカーアーム３ａに支持固定する為に、この基端部をこの円孔８に締り嵌めで内嵌した後、この基端部を径方向外方にかしめ広げている。従って、上記支持軸５の基端部は上記ロッカーアーム３ａに対し、がたつきなく結合固定されている。この為に、上記支持軸５の基端部は、焼き入れ硬化せずに生のままとし、この基端部を塑性変形可能にしている。
【００１２】
又、この状態で上記支持軸５の基端面は、上記ロッカーアーム３ａの片側面（図１の左側面）とほぼ同一平面上に位置している。上記支持軸５の長さＬ5 は、上記ロッカーアーム３ａの幅Ｗ3aよりも大きい（Ｌ5 ＞Ｗ3a）為、上記支持軸５の先端部は、このロッカーアーム３ａの他側面（図１の右側面）よりも突出している。又、上記支持軸５の中間部周囲にタペットローラ６を、ラジアルニードル軸受７を介して、回転自在に支持している。この為に、上記支持軸５の中間部外周面は焼き入れ硬化させて、上記ラジアルニードル軸受７の内輪軌道として十分な耐久性を得られる様にしている。
【００１３】
更に、上記支持軸５の先端部で上記タペットローラ６から突出した部分に、抜け止め部材である円輪状の止め輪９を係止している。この為に、上記支持軸５の中間部先端寄り部分に係止溝１０を、全周に亙って形成している。そして、上記止め輪９の内周縁部をこの係止溝１０に係止している。この止め輪９の外径Ｄ9 は、上記タペットローラ６の内径Ｒ6 よりも大きく、このタペットローラ６の外径Ｄ6 よりも小さい（Ｄ6 ＞Ｄ9 ＞Ｒ6 ）。従って、上記止め輪９の外周縁がこのタペットローラ６の外周面よりも径方向外方に突出する事はなく、この止め輪９の外周縁とカム２の外周面とが干渉する事はない。又、上記止め輪９の片側面（図１の左側面）外周寄り部分が上記タペットローラ６の軸方向端面と対向するので、このタペットローラ６が上記支持軸５から抜け出る事が防止される。尚、この支持軸５の先端部の上記止め輪９からの突出量は任意であり、図示の場合よりも短くする事ができる。
【００１４】
上述の様に構成する本発明のカムフォロア装置の場合には、上記ロッカーアーム３ａの幅Ｗ3aを、従来のロッカーアーム３の幅Ｗ3 （図９参照）よりも大幅に狭く（Ｗ3a≪Ｗ3 ）しても、実用的な構造を実現できる。即ち、上記ロッカーアーム３ａに対して上記タペットローラ６を支持する為の支持軸５を片持ち式に支持した場合でも、この支持軸５からこのタペットローラ６が抜け出る事を防止できる。
【００１５】
［実施の形態の第２例］
次に、図２は、やはり請求項１に対応する、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、抜け止め部材として、上述の第１例の場合よりも軸方向に関する厚さが大きい止め輪９ａを使用している。そして、この止め輪９ａを支持軸５の先端部に、締り嵌めで外嵌している。従って、この支持軸５には係止溝１０（図１）は形成していない。尚、この支持軸５に対し、上記止め輪９ａを一体に設ける事もできる。
その他の部分の構成及び作用は、上述した第１例と同様であるから、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。
【００１６】
［実施の形態の第３例］
次に、図３は、やはり請求項１に対応する、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、抜け止め部材として、円板状の止め板１１を使用している。そして、この止め板１１の片面（図３の左面）中心部に形成した、有底円孔状の嵌合凹部１２に、支持軸５の先端部を締り嵌めにより内嵌固定している。
その他の部分の構成及び作用は、前述した第１例及び上述した第２例と同様であるから、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。
【００１７】
［実施の形態の第４例］
次に、図４は、やはり請求項１に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合には、支持軸５の先端部に抜け止め部材である止め輪９ａを、隙間嵌又は締り嵌めで外嵌した後、この支持軸５の先端部を径方向外方にかしめ広げて、この支持軸５に対する上記止め輪９ａの結合強度を確保している。従って、この支持軸５の先端部は、焼き入れ硬化せずに生のままとし、この先端部を塑性変形可能にしている。
その他の部分の構成及び作用は、前述した第２例と同様であるから、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。
【００１８】
［実施の形態の第５例］
次に、図５は、やはり請求項１に対応する、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例の場合には、支持軸５の中間部先端寄り部分に、抜け止め部材である円輪状のワッシャ１３を緩く外嵌した状態で、上記支持軸５の先端部外周面に形成した雄ねじ部１４に螺合したナット１５により、上記ワッシャ１３を抑えている。この雄ねじ部１４の方向は、タペットローラ６の回転方向に合わせて、上記ナット１５が緩まない方向に規制している。即ち、運転時にはこのナット１５に、上記タペットローラ６から上記ワッシャ１３を介して、回転方向の摩擦力が作用する。上記雄ねじ部１４は、この摩擦力が上記ナット１５を緊締する方向に作用にする様に、順ねじ或は逆ねじとする。
その他の構成及び作用は、前述した第１例と同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００１９】
［実施の形態の第６例］
次に、図６は、請求項２に対応する、本発明の実施の形態の第６例を示している。本例の場合には、支持軸５ａの基端部で、ロッカーアーム３ａに形成した円孔８に嵌合する部分を、タペットローラ６を支持する部分よりも外径が小さい小径部１６としている。そして、この小径部１６と、上記タペットローラ６を支持する部分とを、段差面１７により連続させている。そして、上記小径部１６を上記円孔８に内嵌固定した状態で、上記段差面１７を、上記ロッカーアーム３ａの側面に突き当てている。この為本例の場合には、上記支持軸５ａが上記ロッカーアーム３ａに対し、図６の左方に変位する事を確実に防止できる。
上記支持軸５ａが上記ロッカーアーム３ａに対し、図６の右方に変位するのを防止する構造、及び、上記タペットローラ６が上記支持軸５ａから抜け出るのを防止する構造は、前述の図１〜５に示した構造の何れかを採用する。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、以上に述べた通り構成され作用する為、小型エンジンへの可変バルブタイミング機構の組み付けを可能にする等、エンジンの設計の自由度の向上を図れる等の効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、図７のＡ−Ａ断面に相当する図。
【図２】同第２例を示す、図１と同様の図。
【図３】同第３例を示す、図１と同様の図。
【図４】同第４例を示す、図１と同様の図。
【図５】同第５例を示す、図１と同様の図。
【図６】同第６例を、一部を省略した状態で示す、図１と同様の図。
【図７】カムフォロア装置を備えるエンジンの動弁機構の１例を示す部分側面図。
【図８】図７のＢ−Ｂ断面図。
【図９】同Ａ−Ａ断面図。
【符号の説明】
【００２２】
１    カムシャフト
２    カム
３、３ａ  ロッカーアーム
４    支持壁部
５、５ａ  支持軸
６    タペットローラ
７    ラジアルニードル軸受
８    円孔
９、９ａ  止め輪
１０    係止溝
１１    止め板
１２    嵌合凹部
１３    ワッシャ
１４    雄ねじ部
１５    ナット
１６    小径部
１７    段差面
【図１】
2007327503.tif 000003
【図２】
2007327503.tif 000004
【図３】
2007327503.tif 000005
【図４】
2007327503.tif 000006
【図５】
2007327503.tif 000007
【図６】
2007327503.tif 000008
【図７】
2007327503.tif 000009
【図８】
2007327503.tif 000010
【図９】
2007327503.tif 000011