JP2003106111A - タペットローラ - Google Patents
タペットローラInfo
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- JP2003106111A JP2003106111A JP2001305556A JP2001305556A JP2003106111A JP 2003106111 A JP2003106111 A JP 2003106111A JP 2001305556 A JP2001305556 A JP 2001305556A JP 2001305556 A JP2001305556 A JP 2001305556A JP 2003106111 A JP2003106111 A JP 2003106111A
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- tappet roller
- peripheral surface
- cam
- outer peripheral
- roller
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カムの外周面と転がり接触するタペットロー
ラ６の外周面に、エッジロードに基づく過大面圧が加わ
る事を防止し、この外周面に施した皮膜が早期に剥離す
る事を防止する。 【解決手段】 上記タペットローラ６の外周面の母線形
状を、幅方向中央部の曲率半径が大きく、両端部に向か
う程曲率半径が小さくなる、擬似対数曲線とする。この
為、上記カムの中心軸と上記タペットローラ６の中心軸
との平行度が多少悪化しても、このタペットローラ６の
外周面にエッジロードが加わる事がなくなる。この結
果、上記課題を解決できる。
ラ６の外周面に、エッジロードに基づく過大面圧が加わ
る事を防止し、この外周面に施した皮膜が早期に剥離す
る事を防止する。 【解決手段】 上記タペットローラ６の外周面の母線形
状を、幅方向中央部の曲率半径が大きく、両端部に向か
う程曲率半径が小さくなる、擬似対数曲線とする。この
為、上記カムの中心軸と上記タペットローラ６の中心軸
との平行度が多少悪化しても、このタペットローラ６の
外周面にエッジロードが加わる事がなくなる。この結
果、上記課題を解決できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明に係るタペットロー
ラは、エンジンの燃料噴射装置や吸排気弁等の被駆動部
品として使用する。
ラは、エンジンの燃料噴射装置や吸排気弁等の被駆動部
品として使用する。
【０００２】
【従来の技術】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む事が
一般的に行われている。図２〜３は、実開平３−１０８
８０６号公報に記載された、タペットローラを組み込ん
だエンジンの動弁機構の１例を示している。
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む事が
一般的に行われている。図２〜３は、実開平３−１０８
８０６号公報に記載された、タペットローラを組み込ん
だエンジンの動弁機構の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
ける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軸５を掛け
渡している。この軸５は、タペットローラ６を回転自在
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。
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
ける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軸５を掛け
渡している。この軸５は、タペットローラ６を回転自在
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。
【０００４】上述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。この様なエンジ
ンの動弁機構には、エンジンの運転時に、エンジンオイ
ルが供給される。そして、このエンジンオイルによっ
て、カム２の外周面とタペットローラ６の外周面との
間、及び軸５の外周面とタペットローラ６の内周面との
間が潤滑される。
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。この様なエンジ
ンの動弁機構には、エンジンの運転時に、エンジンオイ
ルが供給される。そして、このエンジンオイルによっ
て、カム２の外周面とタペットローラ６の外周面との
間、及び軸５の外周面とタペットローラ６の内周面との
間が潤滑される。
【０００５】尚、上記動弁機構の構成部品の材質として
は、カム２を含むカムシャフト１は鋳鉄若しくは軸受鋼
により、タペットローラ６及び軸５は高炭素クロム軸受
鋼により、それぞれ造る事が、必要な強度を確保しつつ
材料費、加工費を抑える面から、一般的に行われてい
る。そして、各部材の周面同士の間の隙間寸法並びに表
面粗さを工夫する事で、エンジン運転時に於ける各部材
同士の摺接部の潤滑性を確保する様にしている。この様
な潤滑性確保をより確実に行なう為、軸５を燐青銅によ
り、タペットローラ６を高炭素クロム軸受鋼により、そ
れぞれ造る事も、一部で行われている。又、ロッカーア
ーム３及び軸５にエンジンオイル供給用の給油孔を開設
する事も、例えば実開平４−３２２１０号公報に記載さ
れている様に、従来から提案されている。
は、カム２を含むカムシャフト１は鋳鉄若しくは軸受鋼
により、タペットローラ６及び軸５は高炭素クロム軸受
鋼により、それぞれ造る事が、必要な強度を確保しつつ
材料費、加工費を抑える面から、一般的に行われてい
る。そして、各部材の周面同士の間の隙間寸法並びに表
面粗さを工夫する事で、エンジン運転時に於ける各部材
同士の摺接部の潤滑性を確保する様にしている。この様
な潤滑性確保をより確実に行なう為、軸５を燐青銅によ
り、タペットローラ６を高炭素クロム軸受鋼により、そ
れぞれ造る事も、一部で行われている。又、ロッカーア
ーム３及び軸５にエンジンオイル供給用の給油孔を開設
する事も、例えば実開平４−３２２１０号公報に記載さ
れている様に、従来から提案されている。
【０００６】又、上記タペットローラ６の外周面に、二
硫化モリブデン、グラファイト等の固体潤滑剤の皮膜を
形成したり、或は上記タペットローラ６の外周面を、浸
炭窒化処理等の窒化処理により硬化させる事も行なわれ
ている。この様な処理の一方又は双方を施す事により、
エンジンの使用開始直後、上記タペットローラ６の外周
面と上記カム２の外周面との転がり接触部が未だ十分に
馴染んでいない状態（所謂「馴染み運転」が十分に行な
われていない状態）でも、上記転がり接触部が擦り傷等
の損傷受ける事を防止し、良好な馴染み運転を進行させ
て、上記タペットローラ６を含む前記動弁機構の耐久性
向上を図る事も行なわれている。
硫化モリブデン、グラファイト等の固体潤滑剤の皮膜を
形成したり、或は上記タペットローラ６の外周面を、浸
炭窒化処理等の窒化処理により硬化させる事も行なわれ
ている。この様な処理の一方又は双方を施す事により、
エンジンの使用開始直後、上記タペットローラ６の外周
面と上記カム２の外周面との転がり接触部が未だ十分に
馴染んでいない状態（所謂「馴染み運転」が十分に行な
われていない状態）でも、上記転がり接触部が擦り傷等
の損傷受ける事を防止し、良好な馴染み運転を進行させ
て、上記タペットローラ６を含む前記動弁機構の耐久性
向上を図る事も行なわれている。
【０００７】更には、図４に示す様に、上記タペットロ
ーラ６の外周面にクラウニングを施し、このタペットロ
ーラ６の外周面と前記カム２の外周面との転がり接触部
にエッジロードに基づく過大な面圧が作用する事を防止
し、これら両周面の転がり疲れ寿命を確保すると共に、
上記固体潤滑剤の皮膜や窒化処理皮膜の剥離を防止する
事も、従来から考えられている。上記図４に示した３種
類のクラウニング形状のうち、（Ａ）に示した第１例
は、軸方向中間部に直線部７を、同両端部に円弧部８、
８を、それぞれ設けたもの、（Ｂ）に示した第２例は、
全幅に亙って単一の円弧部９としたもの、（Ｃ）に示し
た第３例は、軸方向中間部に曲率半径が比較的大きい第
一円弧部１０を、同両端部に曲率半径が比較的小さい第
二円弧部１１、１１を、それぞれ設けたものである。
ーラ６の外周面にクラウニングを施し、このタペットロ
ーラ６の外周面と前記カム２の外周面との転がり接触部
にエッジロードに基づく過大な面圧が作用する事を防止
し、これら両周面の転がり疲れ寿命を確保すると共に、
上記固体潤滑剤の皮膜や窒化処理皮膜の剥離を防止する
事も、従来から考えられている。上記図４に示した３種
類のクラウニング形状のうち、（Ａ）に示した第１例
は、軸方向中間部に直線部７を、同両端部に円弧部８、
８を、それぞれ設けたもの、（Ｂ）に示した第２例は、
全幅に亙って単一の円弧部９としたもの、（Ｃ）に示し
た第３例は、軸方向中間部に曲率半径が比較的大きい第
一円弧部１０を、同両端部に曲率半径が比較的小さい第
二円弧部１１、１１を、それぞれ設けたものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様な
従来から知られたタペットローラ６の場合には、カムシ
ャフト１と軸５との平行度が悪化した（両部材１、５の
中心軸同士がなす角度が大きくなった）場合には、必ず
しも十分な耐久性を確保できない可能性がある。例え
ば、図４（Ａ）に示す様なクラウニング形状の場合に
は、平行度の悪化に基づき、同図のα、βで示した、直
線部７と円弧部８との境界部、及びこの円弧部８の端縁
部との２個所位置で、カム２の外周面との接触面圧が高
くなる。又、図４（Ｂ）に示したクラウニング形状の場
合には、平行度の悪化に基づき、同図のγで示した、円
弧部９の端縁部で、カム２の外周面との接触面圧が高く
なる。更に、図４（Ｃ）に示したクラウニング形状の場
合には、平行度の悪化に基づき、同図のδで示した、第
一、第二の円弧部１０、１１の境界部分で、カム２の外
周面との接触面圧が高くなる。
従来から知られたタペットローラ６の場合には、カムシ
ャフト１と軸５との平行度が悪化した（両部材１、５の
中心軸同士がなす角度が大きくなった）場合には、必ず
しも十分な耐久性を確保できない可能性がある。例え
ば、図４（Ａ）に示す様なクラウニング形状の場合に
は、平行度の悪化に基づき、同図のα、βで示した、直
線部７と円弧部８との境界部、及びこの円弧部８の端縁
部との２個所位置で、カム２の外周面との接触面圧が高
くなる。又、図４（Ｂ）に示したクラウニング形状の場
合には、平行度の悪化に基づき、同図のγで示した、円
弧部９の端縁部で、カム２の外周面との接触面圧が高く
なる。更に、図４（Ｃ）に示したクラウニング形状の場
合には、平行度の悪化に基づき、同図のδで示した、第
一、第二の円弧部１０、１１の境界部分で、カム２の外
周面との接触面圧が高くなる。
【０００９】何れにしても、タペットローラ６の外周面
とカム２の外周面との転がり接触部分の面圧が部分的に
高くなると、当該部分で上記タペットローラ６の外周面
を被覆した固体潤滑剤皮膜或は窒化処理皮膜が剥離し易
くなる。そして、これらの皮膜が剥離した場合には、馴
染み運転時に上記タペットローラ６の外周面に傷が付き
易くなる等、このタペットローラ６を含むエンジンの動
弁機構の耐久性確保が難しくなる可能性がある。本発明
のタペットローラは、この様な事情に鑑みて発明したも
のである。
とカム２の外周面との転がり接触部分の面圧が部分的に
高くなると、当該部分で上記タペットローラ６の外周面
を被覆した固体潤滑剤皮膜或は窒化処理皮膜が剥離し易
くなる。そして、これらの皮膜が剥離した場合には、馴
染み運転時に上記タペットローラ６の外周面に傷が付き
易くなる等、このタペットローラ６を含むエンジンの動
弁機構の耐久性確保が難しくなる可能性がある。本発明
のタペットローラは、この様な事情に鑑みて発明したも
のである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のタペットローラ
は、前述した従来のタペットローラと同様に、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
受ける部材に間隔を開けて形成した１対の支持壁部の間
に掛け渡された軸の周囲に回転自在に支承されたもので
ある。
は、前述した従来のタペットローラと同様に、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
受ける部材に間隔を開けて形成した１対の支持壁部の間
に掛け渡された軸の周囲に回転自在に支承されたもので
ある。
【００１１】特に、本発明のタペットローラに於いて
は、このタペットローラの外周面には幅方向に関してク
ラウニングが施されている。そして、Ｅ1 をこのタペッ
トローラを構成する金属材の縦弾性係数とし、ν1 をこ
の金属材のポアソン比とし、Ｅ 2 を上記カムを構成する
金属材の縦弾性係数とし、ν2 をこのカムを構成する材
料のポアソン比とし、ｒ1 を上記タペットローラの外周
面の長さ方向に関する断面形状の曲率半径とし、ｒ2 を
上記カムの外周面の周方向に関する断面形状の曲率半径
の最小値とし、１／Ｅ´＝（１−ν1 2 ）／Ｅ1 ＋（１
−ν2 2 ）／Ｅ2とし、ｌｎを自然対数関数とし、上記
タペットローラの外周面のうちで上記カムの外周面と当
接する部分の母線方向の有効接触長さの半分をＬe とし
た場合に、上記タペットローラの外周面の幅方向に関す
るクラウニングの母線形状は、このタペットローラの外
周面の幅方向中央を原点とする軸方向への位置ｘでのク
ラウニング落ち量δが、
は、このタペットローラの外周面には幅方向に関してク
ラウニングが施されている。そして、Ｅ1 をこのタペッ
トローラを構成する金属材の縦弾性係数とし、ν1 をこ
の金属材のポアソン比とし、Ｅ 2 を上記カムを構成する
金属材の縦弾性係数とし、ν2 をこのカムを構成する材
料のポアソン比とし、ｒ1 を上記タペットローラの外周
面の長さ方向に関する断面形状の曲率半径とし、ｒ2 を
上記カムの外周面の周方向に関する断面形状の曲率半径
の最小値とし、１／Ｅ´＝（１−ν1 2 ）／Ｅ1 ＋（１
−ν2 2 ）／Ｅ2とし、ｌｎを自然対数関数とし、上記
タペットローラの外周面のうちで上記カムの外周面と当
接する部分の母線方向の有効接触長さの半分をＬe とし
た場合に、上記タペットローラの外周面の幅方向に関す
るクラウニングの母線形状は、このタペットローラの外
周面の幅方向中央を原点とする軸方向への位置ｘでのク
ラウニング落ち量δが、
【数２】
を満たすものである。且つ、上記タペットローラの外周
面には、固体潤滑皮膜処理と窒化処理とのうちの少なく
とも一方の処理が施されている。
面には、固体潤滑皮膜処理と窒化処理とのうちの少なく
とも一方の処理が施されている。
【００１２】
【作用】上述の様に構成される本発明のタペットローラ
の場合には、外周面に存在する固体潤滑処理皮膜又は窒
化処理皮膜により、馴染み運転時等にタペットローラ自
身の外周面及びこの外周面と転がり接触するカムの外周
面とに、傷等の損傷が生じる事を防止できる。しかも、
上記タペットローラの外周面に施したクラウニングの形
状が、幅方向（軸方向）中間部の曲率半径が大きく、幅
方向両端部に向かうに従って次第に曲率半径が小さくな
るものである為、上記タペットローラの中心軸と上記カ
ムの中心軸との平行度が多少悪化しても、上記両周面同
士の転がり接触部に、エッジロードに基づく過大な面圧
が加わる事はない。従って、上記固体潤滑処理皮膜又は
窒化処理皮膜の一部が早期に剥離する事を防止して、上
記タペットローラを含むエンジンの動弁機構の耐久性向
上を図れる。
の場合には、外周面に存在する固体潤滑処理皮膜又は窒
化処理皮膜により、馴染み運転時等にタペットローラ自
身の外周面及びこの外周面と転がり接触するカムの外周
面とに、傷等の損傷が生じる事を防止できる。しかも、
上記タペットローラの外周面に施したクラウニングの形
状が、幅方向（軸方向）中間部の曲率半径が大きく、幅
方向両端部に向かうに従って次第に曲率半径が小さくな
るものである為、上記タペットローラの中心軸と上記カ
ムの中心軸との平行度が多少悪化しても、上記両周面同
士の転がり接触部に、エッジロードに基づく過大な面圧
が加わる事はない。従って、上記固体潤滑処理皮膜又は
窒化処理皮膜の一部が早期に剥離する事を防止して、上
記タペットローラを含むエンジンの動弁機構の耐久性向
上を図れる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の特徴は、前述した図２〜
３に示す様に、カム２の外周面と当接するタペットロー
ラ６の外周面の幅方向に関する母線形状を工夫する事に
より、このタペットローラ６の外周面とカム２の外周面
との当接状態を良好にし、これらタペットローラ６及び
カム２の耐久性の確保を図る点にある。タペットローラ
６のその他の部分の構成は、前述の図２〜３に示した従
来構造の場合と同様であるから、重複する説明は省略若
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。
３に示す様に、カム２の外周面と当接するタペットロー
ラ６の外周面の幅方向に関する母線形状を工夫する事に
より、このタペットローラ６の外周面とカム２の外周面
との当接状態を良好にし、これらタペットローラ６及び
カム２の耐久性の確保を図る点にある。タペットローラ
６のその他の部分の構成は、前述の図２〜３に示した従
来構造の場合と同様であるから、重複する説明は省略若
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。
【００１４】本例の場合には、上記タペットローラ６の
外周面には幅方向に関して、次の（１）式を満たす、図
１に示す様な形状のクラウニングを施している。
外周面には幅方向に関して、次の（１）式を満たす、図
１に示す様な形状のクラウニングを施している。
【数３】
この（１）式中、Ｅ1 は上記タペットローラ６を構成す
る金属材の縦弾性係数を、ν1 はこの金属材のポアソン
比を、Ｅ2 は上記カム２を構成する金属材の縦弾性係数
を、ν2 はこのカム２を構成する材料のポアソン比を、
ｒ1 は上記タペットローラ６の外周面の長さ方向に関す
る断面形状の曲率半径〔mm〕を、ｒ2 は上記カム２の外
周面の周方向に関する断面形状の曲率半径の最小値〔m
m〕を、それぞれ表している。又、１／Ｅ´＝（１−ν1
2 ）／Ｅ1 ＋（１−ν2 2 ）／Ｅ 2 とし、ｌｎを自然
対数関数としている。更に、Ｌe は、上記タペットロー
ラ６の外周面のうちで上記カム２の外周面と当接する部
分の母線方向の有効接触長さ〔mm〕の半分を、δは、上
記タペットローラ６の外周面の幅方向中央を原点とする
軸方向への位置ｘでのクラウニング落ち量（幅方向中央
部での接線に対する変位）〔mm〕を、それぞれ表してい
る。尚、上記（１）式は、幅方向各点でのクラウニング
落ち量の範囲を定めているが、この範囲で上記タペット
ローラ６の外周面の母線形状を滑らかに連続させる事は
勿論である。
る金属材の縦弾性係数を、ν1 はこの金属材のポアソン
比を、Ｅ2 は上記カム２を構成する金属材の縦弾性係数
を、ν2 はこのカム２を構成する材料のポアソン比を、
ｒ1 は上記タペットローラ６の外周面の長さ方向に関す
る断面形状の曲率半径〔mm〕を、ｒ2 は上記カム２の外
周面の周方向に関する断面形状の曲率半径の最小値〔m
m〕を、それぞれ表している。又、１／Ｅ´＝（１−ν1
2 ）／Ｅ1 ＋（１−ν2 2 ）／Ｅ 2 とし、ｌｎを自然
対数関数としている。更に、Ｌe は、上記タペットロー
ラ６の外周面のうちで上記カム２の外周面と当接する部
分の母線方向の有効接触長さ〔mm〕の半分を、δは、上
記タペットローラ６の外周面の幅方向中央を原点とする
軸方向への位置ｘでのクラウニング落ち量（幅方向中央
部での接線に対する変位）〔mm〕を、それぞれ表してい
る。尚、上記（１）式は、幅方向各点でのクラウニング
落ち量の範囲を定めているが、この範囲で上記タペット
ローラ６の外周面の母線形状を滑らかに連続させる事は
勿論である。
【００１５】上記（１）式を満足する母線形状で、上記
タペットローラ６の外周面にクラウニングを施した場
合、本発明者等の面圧解析の結果によれば、上記タペッ
トローラ６の外周面とカム２の外周面との間に５／１０
００程度の傾きが生じても、これら両周面同士の当接部
にエッジロードに基づく過大な面圧が加わる事はない。
従って、上記タペットローラ６の外周面に形成した、固
体潤滑処理皮膜又は窒化処理皮膜の一部が早期に剥離す
る事を防止して、エンジンの慣らし運転時等の、上記タ
ペットローラ６及び上記カム２の外周面に傷等の損傷が
生じる事を防止して、これらタペットローラ２及びカム
２を含むエンジンの動弁機構の耐久性向上を図れる。
タペットローラ６の外周面にクラウニングを施した場
合、本発明者等の面圧解析の結果によれば、上記タペッ
トローラ６の外周面とカム２の外周面との間に５／１０
００程度の傾きが生じても、これら両周面同士の当接部
にエッジロードに基づく過大な面圧が加わる事はない。
従って、上記タペットローラ６の外周面に形成した、固
体潤滑処理皮膜又は窒化処理皮膜の一部が早期に剥離す
る事を防止して、エンジンの慣らし運転時等の、上記タ
ペットローラ６及び上記カム２の外周面に傷等の損傷が
生じる事を防止して、これらタペットローラ２及びカム
２を含むエンジンの動弁機構の耐久性向上を図れる。
【００１６】尚、上記（１）式で規制するクラウニング
形状は、「P.M.Johns とR.Gohar の論文“Roller beari
ngs under radial and eccentric loads”TRIBOLOGY In
ternational ，vol.14，1981年，131 〜136 頁」に記載
されて従来から知られている対数クラウニングを基礎と
して考えたものである。そして、上記論文に記載されて
いる対数クラウニングは、当接面の面圧上昇を抑えて、
この当接面の長寿命化を図れる事が知られている。但
し、上記論文に記載されている様な対数クラウニングそ
のものを形成する事は困難である。これに対して上記
（１）式により規制するクラウニング形状は、厳密な対
数クラウニングではない、曲率半径が漸次変化する複合
円弧状のクラウニングであっても、対数クラウニングに
近い円弧形状（擬似対数クラウニング形状）であれば、
長寿命化を図れる事に着目して考えたものである。
形状は、「P.M.Johns とR.Gohar の論文“Roller beari
ngs under radial and eccentric loads”TRIBOLOGY In
ternational ，vol.14，1981年，131 〜136 頁」に記載
されて従来から知られている対数クラウニングを基礎と
して考えたものである。そして、上記論文に記載されて
いる対数クラウニングは、当接面の面圧上昇を抑えて、
この当接面の長寿命化を図れる事が知られている。但
し、上記論文に記載されている様な対数クラウニングそ
のものを形成する事は困難である。これに対して上記
（１）式により規制するクラウニング形状は、厳密な対
数クラウニングではない、曲率半径が漸次変化する複合
円弧状のクラウニングであっても、対数クラウニングに
近い円弧形状（擬似対数クラウニング形状）であれば、
長寿命化を図れる事に着目して考えたものである。
【００１７】この様な観点で考えた、上記（１）式で規
制される擬似対数クラウニング形状は、
制される擬似対数クラウニング形状は、
【数４】
なる（２）式で表される第一の対数曲線と、
【数５】
なる（３）式で表される第二の対数曲線との間に位置す
るものである。前記タペットローラ６の外周面の母線形
状（擬似対数クラウニング形状）の落ち量δが、上記
（２）式で表される対数曲線の場合よりも小さくなる、
即ち、
るものである。前記タペットローラ６の外周面の母線形
状（擬似対数クラウニング形状）の落ち量δが、上記
（２）式で表される対数曲線の場合よりも小さくなる、
即ち、
【数６】
になると、前記タペットローラ６の外周面と前記カム２
の外周面との傾斜が大きくなった場合に、エッジロード
に基づく過大面圧の発生を十分に防止できなくなる。こ
れに対して、上記落ち量δが上記（３）式で表される対
数曲線の場合よりも大きくなる、即ち、
の外周面との傾斜が大きくなった場合に、エッジロード
に基づく過大面圧の発生を十分に防止できなくなる。こ
れに対して、上記落ち量δが上記（３）式で表される対
数曲線の場合よりも大きくなる、即ち、
【数７】
になると、通常状態での上記タペットローラ６の外周面
と上記カム２の外周面との当接圧が高くなり、十分な摩
耗防止及び弁体の傾斜防止を図りにくくなる。
と上記カム２の外周面との当接圧が高くなり、十分な摩
耗防止及び弁体の傾斜防止を図りにくくなる。
【００１８】尚、前記（１）式で表される擬似対数クラ
ウニング形状をより具体化した形状として、次の（４）
式及び（５）式を満足する形状を採用する事もできる。
これら（４）（５）両式の符号の意味は、前述の（１）
式の場合と同様である。
ウニング形状をより具体化した形状として、次の（４）
式及び（５）式を満足する形状を採用する事もできる。
これら（４）（５）両式の符号の意味は、前述の（１）
式の場合と同様である。
【数８】
これら（４）（５）両式は、前記（１）式に、位置ｘに
関する値として、±０．８５Ｌe 及び±１．０Ｌe を代
入したものである。上記タペットローラ６の外周面と上
記カム２の外周面との傾斜に基づくエッジロードは、こ
の係合部の幅方向両端部ほど発生し易い為、軸方向位置
ｘが±０．８５Ｌe 及び±１．０Ｌe となる部分で、良
好な対数クラウニング形状の範囲を通る形状にすれば、
中央寄り部分の形状が多少上記（１）式の範囲から外れ
ていても、上記タペットローラ６の外周面及びカム２の
外周面の長寿命化を図れる。尚、請求項２に記載した様
に、上記タペットローラ６の外周面の母線形状の一部で
軸方向中間部に直線部を設け、この直線部と、上記擬似
対数クラウニング形状の基端部分とを滑らかに連続させ
る事もできる。
関する値として、±０．８５Ｌe 及び±１．０Ｌe を代
入したものである。上記タペットローラ６の外周面と上
記カム２の外周面との傾斜に基づくエッジロードは、こ
の係合部の幅方向両端部ほど発生し易い為、軸方向位置
ｘが±０．８５Ｌe 及び±１．０Ｌe となる部分で、良
好な対数クラウニング形状の範囲を通る形状にすれば、
中央寄り部分の形状が多少上記（１）式の範囲から外れ
ていても、上記タペットローラ６の外周面及びカム２の
外周面の長寿命化を図れる。尚、請求項２に記載した様
に、上記タペットローラ６の外周面の母線形状の一部で
軸方向中間部に直線部を設け、この直線部と、上記擬似
対数クラウニング形状の基端部分とを滑らかに連続させ
る事もできる。
【００１９】
【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用するので、タペットローラ、並びにこのタペットロー
ラと係合するカムの耐久性を十分に確保できる構造を実
現して、タペットローラを有する動弁機構を組み込んだ
エンジンの耐久性向上を図れる。
用するので、タペットローラ、並びにこのタペットロー
ラと係合するカムの耐久性を十分に確保できる構造を実
現して、タペットローラを有する動弁機構を組み込んだ
エンジンの耐久性向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】タペットローラの母線形状を誇張して示す模式
図。
図。
【図２】タペットローラを組み込んだエンジンの動弁機
構の１例を示す部分側面図。
構の１例を示す部分側面図。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図。
【図４】従来考えられていたタペットローラ外周面の母
線形状の３例を示す模式図。
線形状の３例を示す模式図。
１ カムシャフト
２ カム
３ ロッカーアーム
４ 支持壁部
５ 軸
６ タペットローラ
７ 直線部
８ 円弧部
９ 円弧部
１０ 第一円弧部
１１ 第二円弧部
１２ 通孔
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3G016 AA06 AA19 BA49 BB01 BB03
BB04 BB06 BB09 BB11 BB17
BB19 BB21 BB22 BB31 CA06
CA08 CA09 CA11 CA31 CA41
CA44 CA45 CA46 EA01 EA02
EA12 EA24 FA15 FA18 FA20
FA21 GA02
Claims (2)
- 【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る部材に間隔を開けて形成
した１対の支持壁部の間に掛け渡された軸の周囲に回転
自在に支承されたタペットローラに於いて、このタペッ
トローラの外周面には幅方向に関してクラウニングが施
されており、Ｅ1 をこのタペットローラを構成する金属
材の縦弾性係数とし、ν1 をこの金属材のポアソン比と
し、Ｅ2 を上記カムを構成する金属材の縦弾性係数と
し、ν2 をこのカムを構成する材料のポアソン比とし、
ｒ 1 を上記タペットローラの外周面の長さ方向に関する
断面形状の曲率半径とし、ｒ2 を上記カムの外周面の周
方向に関する断面形状の曲率半径の最小値とし、１／Ｅ
´＝（１−ν1 2 ）／Ｅ1 ＋（１−ν2 2 ）／Ｅ2 と
し、ｌｎを自然対数関数とし、上記タペットローラの外
周面のうちで上記カムの外周面と当接する部分の母線方
向の有効接触長さの半分をＬe とした場合に、上記タペ
ットローラの外周面の幅方向に関するクラウニングの母
線形状は、このタペットローラの外周面の幅方向中央を
原点とする軸方向への位置ｘでのクラウニング落ち量δ
が、 【数１】 を満たすものであり、且つ、上記タペットローラの外周
面には、固体潤滑皮膜処理と窒化処理とのうちの少なく
とも一方の処理が施されている事を特徴とするタペット
ローラ。 - 【請求項２】 外周面の母線形状の一部で軸方向中間部
に直線部を設けた、請求項１に記載したタペットロー
ラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001305556A JP2003106111A (ja) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | タペットローラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001305556A JP2003106111A (ja) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | タペットローラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003106111A true JP2003106111A (ja) | 2003-04-09 |
| JP2003106111A5 JP2003106111A5 (ja) | 2005-03-10 |
Family
ID=19125327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001305556A Pending JP2003106111A (ja) | 2001-10-01 | 2001-10-01 | タペットローラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003106111A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011117415A (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の可変動弁装置 |
| JP2014190257A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Mitsubishi Motors Corp | カム構造 |
| US9821525B2 (en) * | 2009-07-02 | 2017-11-21 | Fette Gmbh | Compression punch for a rotary press |
-
2001
- 2001-10-01 JP JP2001305556A patent/JP2003106111A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9821525B2 (en) * | 2009-07-02 | 2017-11-21 | Fette Gmbh | Compression punch for a rotary press |
| JP2011117415A (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の可変動弁装置 |
| JP2014190257A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Mitsubishi Motors Corp | カム構造 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040405 |
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| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040405 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070306 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070626 |