JP5934511B2 - 支持構造の製造方法、それに使用されるかしめ治具、及び支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、支持構造の製造方法、それに使用されるかしめ治具、及び支持構造に関する。

特許文献１には、支持体としてのローラが相対向する一対の支持壁間に支持された支持構造が開示されている。両支持壁及びローラには軸孔が同軸で貫通して形成され、軸孔には軸部材が挿入されている。軸部材の両端部は、両支持壁の外面に臨み、その周縁部にかしめ治具としてのポンチが打ち込まれることで、両支持壁の軸孔内にかしめ固定されるようになっている。ポンチの先端部には、円環状の突起部が形成され、軸部材の両端周縁部には、突起部によって全周に亘ってほぼ一定のかしめ荷重が付与される。

特開２００８−７５４８１号公報

上記の場合、ポンチの打ち込みに伴って軸部材の両端周縁部が拡径変形すると、それに伴って両支持壁も変形するおそれがある。これに鑑み、特許文献１では、両支持壁の先端部間が連結部によって連結され、両支持壁が変形し難い構造になっている。しかし、これによれば既存の構成に連結部が付加されるため、全体の構成が複雑になるという事情がある。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、全体の構成を複雑にすることなく、両支持壁が変形するのを防止することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、支持構造の製造方法であって、互いに対向する一対の支持壁間に被支持体を配置し、その状態で、前記両支持壁及び前記被支持体のそれぞれを同軸で貫通する軸孔に軸部材を挿入し、次いで、前記両支持壁の外面に臨む前記軸部材の両端周縁部において周方向に分割され、前記両支持壁の難変形部と対向し、かつ前記軸孔を挟んだ径方向両側に対をなして配置される円弧状の第１かしめ加工部と、前記両支持壁の易変形部と対向し、かつ前記軸孔を挟んだ径方向両側に対をなして配置され、前記かしめ加工部より浅い溝を有する円弧状の第２かしめ加工部とからなる、複数のかしめ加工部に対し、順次かしめ加工を行うことにより、前記両支持壁の前記軸孔内に、前記各かしめ加工部の対応領域を、その外周縁が真円形とは異なる形状で連続するように、順次かしめ固定するところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記かしめ加工を行う際に、前記支持壁の難変形部に対向して配置された前記かしめ加工部に対し、前記支持壁の易変形部に対向して配置された前記かしめ加工部よりも大きいかしめ荷重を付与するところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の支持構造の製造方法に使用されるかしめ治具であって、前記各かしめ加工部を成形するための突起部を有し、前記突起部が前記各かしめ加工部に沿った円弧状をなしているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、支持構造であって、被支持体を挟んで互いに対向する一対の支持壁と、前記両支持壁及び前記被支持体のそれぞれを同軸で貫通する軸孔に挿入され、前記両支持壁の外面に臨む軸方向の両端周縁部に、周方向に複数のかしめ加工部が分割して形成され、前記各かしめ加工部の対応領域が前記両支持壁の前記軸孔内にかしめ固定される軸部材とを備え、前記各かしめ加工部の対応領域の外周縁が真円形とは異なる形状で連続するように形成され、前記各かしめ加工部が、前記両支持壁の難変形部と対向し、かつ前記軸孔を挟んだ径方向両側に対をなして配置される円弧状の第１かしめ加工部と、前記両支持壁の易変形部と対向し、かつ前記軸孔を挟んだ径方向両側に対をなして配置され、前記第１かしめ加工部より浅い溝を有する円弧状の第２かしめ加工部とからなるところに特徴を有する。

＜請求項１及び請求項４の発明＞
軸部材の両端周縁部における周方向に分割された各かしめ加工部に対して順次かしめ加工を行うことにより、両支持壁に軸部材をかしめ固定するのに必要なかしめ荷重が各かしめ加工毎に分担され、一回当たりのかしめ加工に要するかしめ荷重を減らすことができる。したがって、一回のみのかしめ加工によって軸部材の両端周縁部に大きなかしめ荷重を付与する従来の場合に比べ、各かしめ加工部から両支持壁に伝達される変形力が低減される。その結果、全体の構成を複雑にしなくても、両支持壁が変形するのを防止することができる。

＜請求項２の発明＞
支持壁の難変形部（変形し難い部分）に対向して配置されたかしめ加工部に対し、支持壁の易変形部（変形し易い部分）に対向して配置されたかしめ加工部よりも大きいかしめ荷重を付与することにより、難変形部側のかしめ加工部が易変形部側のかしめ加工部よりも深い溝の圧痕を有するようになるため、易変形部が変形するのを抑えた上で、全体として必要なかしめ強度を確実に得ることができる。

＜請求項３の発明＞
かしめ治具の突起部が各かしめ加工部に沿った円弧状をなしているため、各かしめ加工部が周方向に連なることにより、従来と同様に、全体として円環状の圧痕を得ることができる。

本発明の実施形態１に係る支持構造を含むロッカアームの使用状態をあらわす側面図である。 支持構造の側面図である。 図２のＸ−Ｘ線断面図である。 図２のＹ−Ｙ線断面図である。 かしめ加工を行う状態をあらわす断面図である。 かしめ治具の先端部の拡大図である。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図６によって説明する。本実施形態は、ロッカアーム６０におけるローラ１０の支持構造を例示するものである。

図１に示すように、ロッカアーム６０は、前後方向に延びるアーム本体６１を有している。ローラ１０は、アーム本体６１の前端部に回転可能に支持され、カム７０に上方から当接している。アーム本体６１の後端部にはアジャストスクリュ８０が設けられている。アジャストスクリュ８０は、バルブステム９０に上方から当接している。また、アーム本体６１の前後方向中央部には、支持軸５０が左右方向（前後方向と直交する方向であって後述する軸部材の軸方向）に貫通して装着されている。

ここで、カム７０が回転すると、ローラ１０が従動回転して、アーム本体６１が支持軸５０を中心として前後両端部を上下動させる向きに揺動し、それに伴いバルブステム９０が上下に往復動して、弁体１００が開閉されるようになっている。

アーム本体６１の前端部には、左右一対の支持壁４０が前方へ片持ち状に突出して形成されている。図３に示すように、両支持壁４０は、平板状をなし、互いに略平行に配置されている。そして、両支持壁４０間には、収容空間４１が形成されている。収容空間４１は、前方及び上下両方向に開放され、ここにローラ１０が左右両側から挟まれるように収容されている。

また、両支持壁４０には、左右方向に同軸で貫通する軸孔４２が形成されている。図２に示すように、両支持壁４０の先端外周部は、軸孔４２と同心となるような略孤状に形成され、その外側にローラ１０の外周縁部が露出して配置されている。詳細には、両支持壁４０は、突出方向の先端外周縁４３とこれに対向する軸孔４２の孔縁との間に、軸孔４２の径方向に沿った断面の形状が短いことで断面係数が小さい易変形部４４を有し、突出方向に沿った両側外縁４５とこれに対向する軸孔４２の孔縁との間に、軸孔４２の径方向に沿った断面の形状が長いことで断面係数が大きい難変形部４６を有している。

ローラ１０は、軸方向（左右方向）に短い円筒状をなし、図３に示すように、内部に、両支持壁４０の軸孔４２と同軸で連通する軸孔１１が形成されている。ローラ１０の内周面には、図示しないニードルベアリングが設けられ、ニードルベアリングの中心孔に、軸部材３０が嵌合されている。軸部材３０は、軸方向（左右方向）に細長い円筒状をなし、軸方向の中間部でローラ１０を回転可能に支持し、軸方向の両端部で両支持壁４０の軸孔４２内に嵌合保持される形態とされている。

軸部材３０の軸方向の両端面は、両支持壁４０の外面に臨み、その周壁部に、複数のかしめ加工部３１、３２が周方向に分割して形成されるようになっている。各かしめ加工部３１、３２は、かしめ加工用のポンチ２０の作用によって所定深さの溝状をなす圧痕を有している。具体的には、各かしめ加工部３１、３２は、両支持壁４０の難変形部４６と対向する位置において深い溝を有する円弧状の第１かしめ加工部３１（図３を参照）と、両支持壁４０の易変形部４４と対向する位置において浅い溝を有する円弧状の第２かしめ加工部３２（図２を参照）とからなる。第１、第２かしめ加工部３１、３２は、いずれも軸孔４２を挟んだ径方向両側で対をなして配置され、互いに周方向にほぼ切れ目なく連続することで全体として円環状に形成されている。

また、図２に示すように、軸部材３０の軸方向の両端部における各かしめ加工部３１、３２と対応する領域（以下、各かしめ加工部３１、３２の対応領域３３、３４）の外周縁は、全体として花弁状をなし、真円形に連続する形状とは異なる形状をとるようになっている。このうち、第１かしめ加工部３１の対応領域３３は、第２かしめ加工部３２の対応領域３４よりも径方向外側に大きく拡張している。

ここで、第１かしめ加工部３１が第２かしめ加工部３２よりも深い溝を有し、かつ第１かしめ加工部３１の対応領域３３が第２かしめ加工部３２の対応領域３４よりも大きく拡張するのは、第１かしめ加工部３１に対して第２かしめ加工部３２よりも大きいかしめ荷重が付与されるからである。

以上が本実施形態に係るローラ１０の支持構造であり、次に、支持構造の製造方法について説明する。
まず、両支持壁４０間にローラ１０を配置し、その状態で、両支持壁４０及びローラ１０の軸孔１１、４２に軸部材３０を挿入し、軸部材３０の軸方向の両端面を両支持壁４０の外面に臨ませる。その状態で、図５に示すように、軸部材３０の軸方向の両端面周縁部に、ポンチ２０を打ち込む。図５に示す場合は、ポンチ２０と受け台２５との間に軸部材３０を軸方向に挟持する構成になっているが、受け台２５の代わりにポンチ２０を用い、一対のポンチ２０間で軸部材３０を挟持するようにしても構わない。また、かしめ加工で使用されるポンチ２０の先端部２１には、図６に示すように、中心を挟んで対称に配置される一対の円弧状の突起部２３が形成されている。

上記かしめ工程において、ポンチ２０を進出させると、突起部２３が軸部材３０の端面周縁部における第１かしめ加工部３１に作用し、第１かしめ加工部３１の対応領域３３が拡開変形してその拡開した部分が軸孔４２内に固着される。続いて、ポンチ２０又は受け台２５を軸周りに９０度角変位させ（図６の（Ａ）から（Ｂ）を参照）、角変位した位置でさらにポンチ２０を進出させる。すると、突起部２３が軸部材３０の端面周縁部における第２かしめ加工部３２に作用し、第２かしめ加工部３２の対応領域３４が拡開変形してその拡開した部分が軸孔４２内に固着される。なお、上記とは逆に、第２かしめ加工部３２からかしめ加工を行ってもよい。また、第１かしめ加工部３１側には、第２かしめ加工部３２側よりも大きいかしめ荷重が付与される。

上記のように、かしめ加工を２回に分けて行うことにより、かしめ加工を１回のみで行うよりも、１回当たりのかしめ荷重を減少させることができ、またそのように減少させても、両支持壁４０に対する所定の緊迫力が得られ、かつ第１、第２かしめ加工部３１、３２には所定深さの圧痕が形成されることになる。したがって、一回のみのかしめ加工によって軸部材３０の両端周縁部に大きなかしめ荷重が付与される従来の場合に比べ、各かしめ加工部３１、３２から両支持壁４０に伝達される変形力が低減される。その結果、全体の構成を複雑にせず、既存の構成のままでも、両支持壁４０が変形するのを防止することができる。とりわけ、両支持壁４０の難変形部４６に対向して配置された第１かしめ加工部３１に対し、両支持壁４０の易変形部４４に対向して配置された第２かしめ加工部３２よりも大きいかしめ荷重が付与されるようにしたから、易変形部４４が変形するのを確実に抑えることができる上、全体として必要なかしめ強度を確実に得ることができる。

しかも、第１、第２かしめ加工部３１、３２の対応領域３３、３４の外周縁が全体として真円形とは異なる形状に形成されるから、軸部材３０が軸周りに回転するのが抑えられ、両支持壁４０に対する軸部材３０の保持安定性が向上する。また、かしめ治具の突起部２３が各かしめ加工部３１、３２に沿った円弧状をなしているため、各かしめ加工部３１、３２が周方向に連なって、従来と同様に、全体として円環状の圧痕を得ることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）かしめ加工が３回以上に分けて行われるものであってもよい。
（２）軸部材の両端面において、難変形部に対向する第１かしめ加工部と、易変形部に対向する第２かしめ加工部とに、いずれも同じかしめ荷重が付与されるものであってもよい。
（３）各かしめ加工部のそれぞれに異なるポンチが用意され、各ポンチに対してワークを移動させてかしめ加工を行うものであってもよい。
（４）各かしめ加工部間に隙間があけられ、圧痕が周方向に不連続で形成されるものであってもよい。
（５）軸部材は、中実の円柱状に形成されるものであってもよい。
（６）本発明は、上記に限らず、例えば、燃料用ポンプにおけるリフタのローラの支持構造にも適用可能である。

１０…ローラ（被支持体）
１１…軸孔（ローラの軸孔）
２０…ポンチ（かしめ治具）
２３…突起部
３０…軸部材
３１…第１かしめ加工部（かしめ加工部）
３２…第２かしめ加工部（かしめ加工部）
４０…支持壁
４２…軸孔（両支持壁の軸孔）
４４…易変形部
４６…難変形部
６０…ロッカアーム

Claims (4)

1. 互いに対向する一対の支持壁間に被支持体を配置し、その状態で、前記両支持壁及び前記被支持体のそれぞれを同軸で貫通する軸孔に軸部材を挿入し、次いで、前記両支持壁の外面に臨む前記軸部材の両端周縁部において周方向に分割され、前記両支持壁の難変形部と対向し、かつ前記軸孔を挟んだ径方向両側に対をなして配置される円弧状の第１かしめ加工部と、前記両支持壁の易変形部と対向し、かつ前記軸孔を挟んだ径方向両側に対をなして配置され、前記かしめ加工部より浅い溝を有する円弧状の第２かしめ加工部とからなる、複数のかしめ加工部に対し、順次かしめ加工を行うことにより、前記両支持壁の前記軸孔内に、前記各かしめ加工部の対応領域を、その外周縁が真円形とは異なる形状で連続するように、順次かしめ固定することを特徴とする支持構造の製造方法。
2. 前記かしめ加工を行う際に、前記支持壁の難変形部に対向して配置された前記かしめ加工部に対し、前記支持壁の易変形部に対向して配置された前記かしめ加工部よりも大きいかしめ荷重を付与することを特徴とする請求項１記載の支持構造の製造方法。
3. 請求項１又は２記載の支持構造の製造方法に使用されるかしめ治具であって、前記各かしめ加工部を成形するための突起部を有し、前記突起部が前記各かしめ加工部に沿った円弧状をなしていることを特徴とするかしめ治具。
4. 被支持体を挟んで互いに対向する一対の支持壁と、
   前記両支持壁及び前記被支持体のそれぞれを同軸で貫通する軸孔に挿入され、前記両支持壁の外面に臨む軸方向の両端周縁部に、周方向に複数のかしめ加工部が分割して形成され、前記各かしめ加工部の対応領域が前記両支持壁の前記軸孔内にかしめ固定される軸部材とを備え、
   前記各かしめ加工部の対応領域の外周縁が真円形とは異なる形状で連続するように形成され、
   前記各かしめ加工部が、
   前記両支持壁の難変形部と対向し、かつ前記軸孔を挟んだ径方向両側に対をなして配置される円弧状の第１かしめ加工部と、
   前記両支持壁の易変形部と対向し、かつ前記軸孔を挟んだ径方向両側に対をなして配置され、前記第１かしめ加工部より浅い溝を有する円弧状の第２かしめ加工部とからなることを特徴とする支持構造。

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