JP2003278508A - Tappet roller bearing - Google Patents

Tappet roller bearing

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JP2003278508A
JP2003278508A JP2003116086A JP2003116086A JP2003278508A JP 2003278508 A JP2003278508 A JP 2003278508A JP 2003116086 A JP2003116086 A JP 2003116086A JP 2003116086 A JP2003116086 A JP 2003116086A JP 2003278508 A JP2003278508 A JP 2003278508A
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JP
Japan
Prior art keywords
roller
shaft
peripheral surface
outer peripheral
engine
Prior art date
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Pending
Application number
JP2003116086A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Kadokawa
聡 角川
Masaru Konno
大 金野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the surface of a tappet roller bearing from being damaged in a non-lubricated condition immediately after start of an engine. <P>SOLUTION: On either of the outer periphery of a shaft 5 and the inner periphery of a roller 6 facing each other with a fine clearance, a surface treatment layer for friction reduction is formed. While engine oil is not still supplied immediately after the start of the engine, the surface treatment layer prevents both the peripheries from being damaged. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】)この発明に係るタペットローラ
軸受は、エンジンの動弁機構中に組み込み、動弁機構部
分の摩擦を少なくして、エンジン運転時に於ける燃料消
費率の低減を図るものである。 【0002】 【従来の技術】エンジン内部での摩擦低減を図り、燃焼
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、タペットローラ軸受を組み込む
事が一般的に行われている。図1〜2は、実開平3−1
08806号公報に記載されたタペットローラ軸受を示
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の両端は焼き入れする事なく、生のままとして
おり、軸5を固定する際には、この未焼き入れ部分を、
上記1対の支持壁部4、4に形成した通孔18、18の
内周面に向けてかしめ付ける。上述の様にして、1対の
支持壁部4、4の間に掛け渡された軸5の周囲にはロー
ラ6を、回転自在に支承しており、このローラ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軸受
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。この様なタペットローラ軸受の設置部分には
エンジン運転時に、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の外周面とロ
ーラ6の外周面との間、及び軸5の外周面とローラ6の
内周面との間が潤滑される。 【0005】尚、タペットローラ軸受の構成部品の材質
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、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う為、軸5を燐青銅により、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。更に、ローラ6を窒化珪
素等のセラミックにより造る事も、例えば特開平4−1
5296号公報、実開昭62−203911号公報、実
開平3−108806号公報等に記載されている様に、
従来から提案されている。 【0006】 【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軸受の場合には、次に
述べる様な解決すべき点がある。 【0007】先ず、カム2を含むカムシャフト1を鋳鉄
或は軸受鋼により造り、軸5及びローラ6を高炭素クロ
ム軸受鋼により造った場合には、運転条件によっては、
軸5の外周面とローラ6の内周面との一方又は双方に、
更にはカム2の外周面とローラ6の外周面との一方又は
双方に、スミアと呼ばれる表面損傷が発生する。この様
な表面損傷は、組立作業に伴って、上記両部材5、6の
周面同士の接触部、並びに上記両部材2、6の外周面同
士の接触部が無潤滑状態となる事に起因して発生する。
即ち、これら各部材2、5、6の表面には、加工時に付
着する切削油等の加工用の油、更には搬送の間に腐食す
るのを防止する為の防錆油が付着している。これらの油
がそのまま残っていれば、エンジンの運転開始直後から
上記両外周面同士の潤滑が図られる。ところが、近年に
於けるエンジンの組立工程では、これらの油は、エンジ
ンオイル中への混入に伴うエンジンオイルの劣化防止を
図る為、洗浄作業により必要最小限のオイルを残し、洗
い流している。この為、組立直後のエンジンでは、上記
両外周面同士の接触部は無潤滑に近い状態となる。この
状態からエンジンを始動すると、エンジンオイルが供給
されるまでの短時間の間、上記各周面同士は、無潤滑状
態のまま強く擦れ合う。この結果これら各周面に、上記
表面損傷が発生する。 【0008】この様にして発生する表面損傷が著しい場
合には、カム2の外周面とローラ6の外周面との接触部
が焼き付く可能性がある。又、表面損傷が軽微である場
合にも、上記各周面に微小な突起が形成され、この突起
により、エンジンオイルの供給が行われる様になった後
でも、これら各周面同士の摺動部の潤滑状態が完全な流
体潤滑になりにくくなる。この結果、経時的に各周面部
分の表面疲労が増加した場合や、エンジンの急加減速時
等、急激な速度変動に油膜形成が追従できない場合に、
局部的に著しい表面損傷を発生する可能性がある。又、
各部材2、5、6の周面の表面粗さを工夫する事自体、
供給されたエンジンオイルの有効利用を意図したもの
で、無潤滑状態での表面損傷防止には役立たない。 【0009】又、燐青銅製の軸5の外周面と高炭素クロ
ム軸受鋼製のローラ6の外周面とを接触させれば、異種
金属同士の接触になる為、接触部の摩擦がある程度低減
する。しかしながら、この場合には軸5の材料費及び加
工費が嵩んでしまう。又、無潤滑状態での表面損傷防止
効果は不十分である。 【0010】更に、ローラ6を窒化珪素等のセラミック
により造ると、ローラ6の材料費及び加工費が嵩む。
又、セラミック製のローラ6は金属製のものに比べて割
れ易いだけでなく、金属製のカム2に対する攻撃性が強
く、このカム2の外周面を著しく摩耗させ易い。更に、
セラミック製のローラ6は金属製の軸5に比べて熱膨張
量が少ない為、エンジンの運転、停止に伴う、軸5外周
面とローラ6内周面との間の隙間寸法変化が大きくな
る。この為、エンジンの温度が低い場合に、ローラ6の
支持部で振動が発生する等の問題を発生し易い。 【0011】本発明のタペットローラ軸受は、この様な
問題を何れも解消すべく発明したものである。 【0012】 【課題を解決するための手段】本発明のタペットローラ
軸受は、前述した従来のタペットローラ軸受と同様に、
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と、この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対の支持壁部と、この1対の支持壁部の間に掛け渡
された軸と、この軸の周囲に回転自在に支承されたロー
ラとから成る。 【0013】特に、本発明のタペットローラ軸受に於い
ては、上記カムの回転に伴って相手部材に対し相対変位
する複数の部材のうちの少なくとも1個の部材の表面、
例えばローラの内周面と軸の外周面とのうちの何れか一
方の周面に、摩擦を低減する表面処理層を形成してい
る。摩擦を低減する表面処理層としては、例えば次の
〜に属するものが使用可能である。 【0014】 硫黄と鉄との化合物の反応層。 窒素を含有した、硫黄と鉄との化合物の反応層。 燐と鉄との燐酸塩化合物の反応層。 二硫化モリブデン(MoS2 )とポリテトラフロロ
エチレン(PTFE)との単体若しくは混合物を熱硬化
性合成樹脂と共に焼成する事により得られる処理層。 上記〜の何れかの反応層の表面に、二硫化モリ
ブデンとポリテトラフロロエチレンとの単体若しくは混
合物を熱硬化性合成樹脂と共に焼成する事により得られ
る処理層を重ねたもの。 【0015】 【作用】上述の様に構成される本発明のタペットローラ
軸受の場合には、摩擦を低減する表面処理層により、エ
ンジンの運転開始直後、タペットローラ軸受部分にエン
ジンオイルが行き渡るまでの間、或はエンジンの急加減
速に伴ってエンジンオイルの供給が追いつかない場合
も、互いに摩擦し合う部品同士の間の潤滑を確保でき
る。この為、上記部品の表面に表面損傷が発生する事を
防止できる。この結果、これら部品の表面に有害な凹凸
が形成される事がなく、これら各部品表面の潤滑状態を
良好な流体潤滑にできて、各部品の耐久性向上を図れ
る。 【0016】 【実施例】本発明の効果を確認する為に行った実験に就
いて説明する。先ず、第一、第二の実験に就いて説明す
る。これら第一、第二の実験は、図3に示した寿命試験
機を使用して行った。1対の軸受17、17により回転
自在に支持されたシャフト7の中間部外周面にはローラ
6を、このシャフト7に対する回転自在に支持してい
る。このシャフト7は電動モータ8により、1対のプー
リ9a、9bの間に掛け渡されたベルト10とジョイン
ト11とにより回転駆動される。この様な試験機によ
り、上記ローラ6にラジアル方向に亙る荷重を加え、こ
のローラ6の内周面と上記シャフト7の外周面との摺動
部が寿命に達するまでの時間を測定した。実験条件は次
の通りである。 【0017】 シャフト7の外径 : 10mm 同材質 : SUJ2(JIS G 4805、
高炭素クロム軸受鋼) 同表面硬さ : HRc61 ローラ6の内径 : 10.05mm 同外径 : 30mm 同幅 : 8mm 同材質 : SUJ2 同表面硬さ : HRc61 シャフト7の回転速度 : 3000r.p.m ローラ6に加える荷重 : 66kgf 【0018】第一、第二の実験は、何れも上記した条件
で行った。そして、第一の実験の場合には、シャフト7
の外周面とローラ6の内周面との間に潤滑油を供給せ
ず、無潤滑(ドライ)状態で試験を行った。又、第二の
実験では、上記シャフト7の外周面とローラ6の内周面
との間に3μリットルのエンジンオイル(SE級、10
W−30)をマイクロシリンジで供給し、これら両周面
同士の間を微量潤滑状態とした。又、摺動部の寿命は、
上記ローラ6の温度が160℃に達するまでの時間と電
動モータ8の電流値が過電流値に達するまでの時間との
うちの短い方とした(何れかに達した時点で実験を打ち
切り、それまでの経過時間を耐久寿命とした)。 【0019】この様にして行った第一、第二の実験のう
ち、第一の実験の結果を表1に、第二の実験の結果を表
2に、それぞれ示す。 【0020】 【表1】 【0021】 【表2】 【0022】これら第一、第二の実験の結果を記載した
表1、2に於いて、試料番号の頭に『実施』の文字を付
したものは本発明に属する実施例を、『比較』の文字を
付したものは本発明から外れる比較例を、それぞれ表し
ている。又、試料番号の後ろに記載した『A〜Q』が同
じものは、第一の実験と第二の実験とで同種の試料とな
る。そして、本発明に属する試料のうち、A、B、C、
J、K、Lは前記〜のうちの〜の何れかに属
し、D、Mは同じくに属し、E、F、G、N、O、P
は同じくに属する。又、処理部位は、摩擦を低減する
表面処理層を形成した部分を表しており、シャフトと記
載してあるのはシャフト7の外周面に表面処理層を形成
した事を、ローラと記載してあるのはローラ6の内周面
に表面処理層を形成した事を、それぞれ表している。更
に、耐久寿命の単位は総回転数である。 【0023】第一の実験の結果を表した表1の記載を考
察すれば、次の事が分る。 (1) 本発明に属する試料は、何れも表面処理層を形成し
ない比較例に比べて倍以上の耐久寿命を得られる。 (2) スミアと呼ばれる表面損傷は、比較例総てで発生し
た他、本発明の一態様である〜に属するA、B、
J、Kでも発生した。 (3) 本発明の一態様である前記に属するD、Mは、耐
久寿命が長いだけでなく表面損傷も発生しない。 (4) 本発明の一態様である上記に属するE、F、G、
N、O、Pは、耐久寿命が十分に長いだけでなく表面損
傷も発生しない。 【0024】これら(1) 〜(4) から、無潤滑状態(ドラ
イ)では、固体潤滑剤である二硫化モリブデン或はポリ
テトラフロロエチレンの滑り接触面による摩擦低減作用
が大きく、この固定潤滑剤による表面損傷防止効果を得
られる事が分る。特に、燐酸マンガンと鉄との燐酸塩化
合物の反応層の表面に二硫化モリブデンとポリテトラフ
ロロエチレンとの単体若しくは混合物を熱硬化性合成樹
脂と共に焼成する事により得られる処理層を重ねたもの
(E、N)は、耐久寿命が特に長くなる事が分る。尚、
実験では鉄と化合して燐酸塩を造る為に、燐酸マンガン
を使用したが、燐酸亜鉛を使用しても同様の効果を得ら
れる。 【0025】又、N、O、Pを比較すれば明らかな通
り、焼成により得られる処理層のうちでも、表面硬度を
低下させない燐酸塩処理(実験では燐酸マンガン塩処
理。燐酸亜鉛処理でも同様。)を施したものが、耐久寿
命確保の面から好ましい事が分る。特に、熱硬化性合成
樹脂として、熱安定性の高いポリアミドイミドをバイン
ダーとした表面処理層が、特に好ましい。 【0026】更に、A〜GとJ〜Pとを比較すれば明ら
かな通り、摩擦を低減する為の表面処理層を形成する面
は、(何れか一方の面のみに形成するのであれば)運動
する側の面であるシャフト7の外周面である事が好まし
い。従って、実際に図1〜2に示したタペットローラ軸
受に実施する場合には、ローラ6の内周面に表面処理層
を形成するのが好ましい。 【0027】次に、微量潤滑状態で行った第二の実験の
結果を表した表2の記載を考察すれば、次の事が分る。 (1) 無潤滑状態の場合に比べて耐久寿命が長くなり、本
発明に属するものは何れも表面損傷を生じない。 (2) 本発明の一態様である前記〜に属するA、B、
C、J、K、Lは、浸硫化処理を行うB、Kを除き、同
じくに属するD、Mに比べて耐久寿命が長くなる傾向
となった。即ち、微量潤滑状態では、〜の様な鉄と
硫黄、窒素、燐等との反応層が、の様な固体潤滑剤焼
成膜よりも摩擦低減効果が向上する。特に、シャフト7
の外周面に浸硫窒化処理を施したCの耐久寿命は他の例
に比べて長い。 (3) 本発明の一態様である前記に属するE、F、G、
N、O、Pは、耐久寿命が十分に長い 【0028】更に、無潤滑状態での試験結果を示した表
1の記載と、微量潤滑状態での試験結果を示した表2の
記載とを比較すると、次の事が分る。 (1) 表1にその結果を示した無潤滑状態では、前記に
示した固体潤滑剤焼成皮膜が、耐久寿命の向上、表面損
傷の防止の何れの面からも効果が優れているが、微量潤
滑状態では、鉄と硫黄との化合物の反応層、又は鉄と燐
酸化合物との反応層が、耐久寿命の向上の面で効果があ
る。 (2) 即ち、上記の固体潤滑剤焼成皮膜は、エンジンオ
イルが供給されるまでの無潤滑状態で大きな効果を得ら
れ、の反応層は、エンジンオイルの供給が不足す
る、微量潤滑状態で大きな効果を得られる。 (3) 従って、上記の反応層を上記の固体潤滑剤焼
成皮膜で覆った、上記の表面処理層によれば、エンジ
ンの運転開始直後から長期間経過するまでの間、十分な
効果を得られる。 【0029】次に、実際の使用条件を想定した台上表面
損傷再現試験の結果に就いて説明する。この再現試験
は、図4に示す様な表面損傷試験機を使用して行った。
プーリ12により回転駆動されるシャフト13の中間部
には、外径が20mmのリング14を圧入している。この
リング14がカム2(図1〜2)に相当する。このリン
グ14の外周面に押圧するローラ6は、内径が8.82
mm、外径が20mm、幅が8mmで、外径が8.8mmの軸5
の周囲に回転自在に支承している。ローラ6及び軸5の
材質は何れもSUJ2、表面硬度はHRc62である。
又、摩擦低減用の表面処理を施す場合には、ローラ6の
表面全体に亙って施した。 【0030】試験時には、上記シャフト13を3000
r.p.m で回転させつつ上記ローラ6を、負荷用レバー1
5により上記リング14の外周面に、鋼球16を介し
て、100kgf 荷重で押圧した。又、ローラ6の内周面
と軸5の外周面との間は無潤滑とし、ローラ6の外周面
とリング14の外周面との間は、これら両外周面同士が
焼き付かない程度の最小限のエンジンオイルを滴下し
た。そして、ローラ6の内周面に表面損傷が発生し、ロ
ーラ6の温度が異常に上昇したり、或は著しい振動が発
生するまでの時間、或は上記シャフト13を駆動する為
の電動モータの電流値が過電流値になるまでの時間を耐
久時間として求めた。その結果を次の表3に示す。 【0031】 【表3】 【0032】尚、この表3中、試料番号の頭に『実施』
の文字を付したものは本発明に属する実施例を、『比
較』の文字を付したものは本発明から外れる比較例を、
それぞれ表している。又、試料番号の後ろに記載した
C、D、E、Hの文字は、前述した表1、2に対応する
(符号が同じものと同様の表面処理を施している)。 【0033】この表3に記載した試験結果から明らかな
通り、本発明は無潤滑状態での耐久性向上に寄与する
が、そのうちでもEに示す前記の表面処理を施したも
のは、優れた効果を得られる。尚、本発明による表面処
理層は、軸5の外周面とローラ6の内周面との一方又は
双方だけでなく、カム2の外周面とローラ6の外周面と
の一方又は双方に形成する事もできる。これら両部材
2、6の外周面の一方又は双方にのみ表面処理層を形成
したタペットローラ軸受もこれら両外周面の表面損傷を
防止し、耐久寿命の向上を図れる技術として、本発明の
技術的範囲に属する。 【0034】 【発明の効果】本発明のタペットローラ軸受は、以上に
述べた通り構成され作用するので、エンジンの運転開始
初期状態での表面損傷を防止して、焼き付き防止を図る
だけでなく、その後の潤滑状態を良好にして、十分な耐
久性確保を図れる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention A tappet roller bearing according to the present invention is incorporated in a valve train of an engine to reduce the friction of the valve train so that it can be used during engine operation. It is intended to reduce the fuel consumption rate. 2. Description of the Related Art For the purpose of reducing friction inside an engine and reducing the combustion consumption rate, rotation of a camshaft synchronized with a crankshaft is converted into reciprocating motion of an intake valve and an exhaust valve. It is common practice to incorporate tappet roller bearings into the parts. 1 and 2 show the actual opening 3-1.
1 shows a tappet roller bearing described in JP 08806. A rocker arm 3 is provided opposite to a cam 2 fixed (generally, integrally formed) to a camshaft 1 which rotates in synchronization with the crankshaft of the engine and which receives the movement of the cam 2. Have been. At the end of the rocker arm 3, a pair of support walls 4, 4 are provided at an interval from each other. The pair of support walls 4, 4
A hollow or solid shaft 5 made of steel is bridged between them.
The ends of the shaft 5 are not quenched and are left raw. When the shaft 5 is fixed, the unquenched portion is
It is caulked toward the inner peripheral surfaces of the through holes 18 formed in the pair of support walls 4. As described above, the roller 6 is rotatably supported around the shaft 5 bridged between the pair of support walls 4, 4, and the outer peripheral surface of the roller 6 2 is in contact with the outer peripheral surface. According to the tappet roller bearing configured as described above, the frictional force acting between the rocker arm 3 and the cam 2 can be reduced, and the fuel consumption rate during engine operation can be reduced. Engine oil is supplied to the installation portion of such a tappet roller bearing during operation of the engine. The engine oil lubricates between the outer peripheral surface of the cam 2 and the outer peripheral surface of the roller 6 and between the outer peripheral surface of the shaft 5 and the inner peripheral surface of the roller 6. It is necessary that the camshaft 1 including the cam 2 is made of cast iron or bearing steel, and the roller 6 and the shaft 5 are made of high carbon chromium bearing steel. It is generally used from the viewpoint of reducing material costs and processing costs while ensuring strength.
Then, by devising the gap size and the surface roughness between the peripheral surfaces of the members, lubrication of the sliding contact portions between the members during operation of the engine is ensured. In order to ensure such lubrication, the shaft 5 is made of phosphor bronze and the roller 6 is made of high carbon chromium bearing steel. Also, it has been conventionally proposed to open an oil supply hole for supplying the engine oil to the rocker arm 3 and the shaft 5 as described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-32210. Further, the roller 6 may be made of a ceramic such as silicon nitride.
No. 5296, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. Sho 62-203911, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 3-108806, and the like.
It has been conventionally proposed. [0006] However, in the case of the above-described tappet roller bearing known in the related art, there are the following points to be solved. First, when the camshaft 1 including the cam 2 is made of cast iron or bearing steel and the shaft 5 and the roller 6 are made of high carbon chromium bearing steel, depending on the operating conditions,
One or both of the outer peripheral surface of the shaft 5 and the inner peripheral surface of the roller 6;
Further, surface damage called smear occurs on one or both of the outer peripheral surface of the cam 2 and the outer peripheral surface of the roller 6. Such surface damage is caused by a non-lubricating condition of the contact portion between the outer peripheral surfaces of the two members 5 and 6 and the contact portion between the outer peripheral surfaces of the two members 2 and 6 during the assembly operation. And occur.
That is, a processing oil such as a cutting oil that adheres at the time of machining, and a rust-preventive oil for preventing corrosion during transportation are attached to the surfaces of these members 2, 5, and 6. . If these oils remain, lubrication between the outer peripheral surfaces is achieved immediately after the start of operation of the engine. However, in the engine assembly process in recent years, these oils have been washed away with a minimum necessary amount of washing oil in order to prevent deterioration of the engine oil due to mixing into the engine oil. For this reason, in the engine immediately after assembly, the contact portion between the two outer peripheral surfaces is in a state close to non-lubrication. When the engine is started from this state, the peripheral surfaces rub strongly against each other for a short period of time until the supply of the engine oil without any lubrication. As a result, the above-mentioned surface damage occurs on each of these peripheral surfaces. If the surface damage thus generated is remarkable, there is a possibility that the contact portion between the outer peripheral surface of the cam 2 and the outer peripheral surface of the roller 6 is seized. Also, even when the surface damage is slight, minute projections are formed on each of the above-mentioned peripheral surfaces, and even after the supply of engine oil is performed by these projections, sliding between these peripheral surfaces can be performed. It becomes difficult for the lubrication state of the part to be completely fluid lubrication. As a result, when the surface fatigue of each peripheral surface portion increases with time, or when the oil film formation cannot follow a rapid speed fluctuation, such as when the engine is rapidly accelerated or decelerated,
Significant localized surface damage can occur. or,
Devising the surface roughness of the peripheral surface of each member 2, 5, 6 itself,
It is intended to make effective use of the supplied engine oil and does not help prevent surface damage in an unlubricated state. Further, if the outer peripheral surface of the phosphor bronze shaft 5 and the outer peripheral surface of the roller 6 made of high carbon chromium bearing steel are brought into contact, dissimilar metals come into contact with each other. I do. However, in this case, the material cost and the processing cost of the shaft 5 increase. In addition, the effect of preventing surface damage in an unlubricated state is insufficient. Further, if the roller 6 is made of a ceramic such as silicon nitride, the material cost and processing cost of the roller 6 increase.
Further, the ceramic roller 6 is not only easily broken than a metal roller, but also has a strong aggressiveness to the metal cam 2 and easily wears the outer peripheral surface of the cam 2 significantly. Furthermore,
Since the ceramic roller 6 has a smaller amount of thermal expansion than the metal shaft 5, the change in the gap between the outer peripheral surface of the shaft 5 and the inner peripheral surface of the roller 6 due to the operation and stop of the engine increases. For this reason, when the temperature of the engine is low, problems such as generation of vibration at the support portion of the roller 6 are likely to occur. The tappet roller bearing of the present invention has been invented in order to solve any of these problems. The tappet roller bearing of the present invention has the same structure as the above-described conventional tappet roller bearing.
A cam fixed to a camshaft that rotates in synchronization with a crankshaft of the engine, and a pair of support wall portions provided opposite to the cam and formed with a space between members receiving the movement of the cam; The shaft comprises a shaft suspended between the pair of support walls, and a roller rotatably supported around the shaft. In particular, in the tappet roller bearing according to the present invention, the surface of at least one of a plurality of members relatively displaced with respect to a mating member with the rotation of the cam,
For example, a surface treatment layer for reducing friction is formed on one of the inner peripheral surface of the roller and the outer peripheral surface of the shaft. As the surface treatment layer for reducing friction, for example, those belonging to the following (1) to (4) can be used. A reaction layer of a compound of sulfur and iron. A reaction layer of a compound of sulfur and iron containing nitrogen. Reaction layer of phosphate compound of phosphorus and iron. A treatment layer obtained by firing a simple substance or a mixture of molybdenum disulfide (MoS 2 ) and polytetrafluoroethylene (PTFE) together with a thermosetting synthetic resin. A treatment layer obtained by firing a simple substance or a mixture of molybdenum disulfide and polytetrafluoroethylene together with a thermosetting synthetic resin on the surface of any of the above reaction layers. In the case of the tappet roller bearing of the present invention constructed as described above, the surface treatment layer for reducing friction immediately after the start of operation of the engine until the engine oil spreads to the tappet roller bearing portion. Even when the supply of engine oil cannot keep up with the speed of the engine or due to rapid acceleration / deceleration of the engine, lubrication between the parts that friction with each other can be ensured. Therefore, it is possible to prevent the surface of the component from being damaged. As a result, harmful irregularities are not formed on the surfaces of these components, and the lubrication state of the surfaces of these components can be made favorable fluid lubrication, thereby improving the durability of each component. EXAMPLES Experiments performed to confirm the effects of the present invention will be described. First, the first and second experiments will be described. These first and second experiments were performed using the life tester shown in FIG. A roller 6 is rotatably supported on the shaft 7 on an outer peripheral surface of an intermediate portion of the shaft 7 rotatably supported by the pair of bearings 17, 17. The shaft 7 is rotationally driven by an electric motor 8 by a belt 10 and a joint 11 stretched between a pair of pulleys 9a and 9b. With such a tester, a load was applied to the roller 6 in the radial direction, and the time required for the sliding portion between the inner peripheral surface of the roller 6 and the outer peripheral surface of the shaft 7 to reach the end of its life was measured. The experimental conditions are as follows. Outer diameter of the shaft 7: 10 mm Same material: SUJ2 (JIS G 4805,
High-carbon chromium bearing steel) Surface hardness: HRc61 Inner diameter of roller 6: 10.05 mm Same outer diameter: 30 mm Same width: 8 mm Same material: SUJ2 Same surface hardness: HRc61 Shaft 7 rotation speed: 3000 rpm Roller 6 Load applied to: 66 kgf The first and second experiments were performed under the above conditions. And in the case of the first experiment, the shaft 7
The test was performed in a non-lubricated (dry) state without supplying lubricating oil between the outer peripheral surface of the roller 6 and the inner peripheral surface of the roller 6. In the second experiment, 3 μl of engine oil (SE grade, 10 grade) was placed between the outer peripheral surface of the shaft 7 and the inner peripheral surface of the roller 6.
W-30) was supplied by a microsyringe, and a small amount of lubrication was established between these two peripheral surfaces. The life of the sliding part is
The time required for the temperature of the roller 6 to reach 160 ° C. or the time required for the current value of the electric motor 8 to reach the overcurrent value was determined to be the shorter of the two. The elapsed time up to durable life). Table 1 shows the results of the first experiment and Table 2 shows the results of the second experiment. [Table 1] [Table 2] In Tables 1 and 2 in which the results of the first and second experiments are described, those having the word “executed” at the beginning of the sample numbers are compared with the examples belonging to the present invention and compared with the examples of the present invention. Each of the comparative examples deviating from the present invention is indicated by the letters "." Samples having the same “A to Q” after the sample number are the same type of sample in the first experiment and the second experiment. And among the samples belonging to the present invention, A, B, C,
J, K, L belong to any of the above, D, M belong the same, E, F, G, N, O, P
Belongs to the same. In addition, the treated portion represents a portion where a surface treatment layer for reducing friction is formed, and the term “shaft” refers to a roller where the surface treatment layer is formed on the outer peripheral surface of the shaft 7. The fact that a surface treatment layer is formed on the inner peripheral surface of the roller 6 is shown. Further, the unit of the durability life is the total number of rotations. Considering the description in Table 1 showing the results of the first experiment, the following can be understood. (1) Each of the samples belonging to the present invention can obtain a durable life that is twice or more as long as the comparative example in which no surface treatment layer is formed. (2) Surface damage called smear occurred in all comparative examples, and A, B, and
J and K also occurred. (3) D and M belonging to the above, which are one embodiment of the present invention, have not only a long life but also no surface damage. (4) E, F, G, which belong to the above which is one embodiment of the present invention,
N, O, and P not only have a sufficiently long durable life but also do not cause surface damage. From these (1) to (4), it can be seen that, in the non-lubricated state (dry), the solid lubricant, molybdenum disulfide or polytetrafluoroethylene, has a large friction reducing effect due to the sliding contact surface. It can be understood that the effect of preventing surface damage due to the above is obtained. Particularly, a treatment layer obtained by firing a simple substance or a mixture of molybdenum disulfide and polytetrafluoroethylene together with a thermosetting synthetic resin on the surface of a reaction layer of a phosphate compound of manganese phosphate and iron ( E, N) show that the durable life is particularly long. still,
In the experiment, manganese phosphate was used to produce a phosphate by combining with iron, but the same effect can be obtained by using zinc phosphate. As is clear from the comparison of N, O, and P, even among the treated layers obtained by firing, a phosphate treatment that does not lower the surface hardness (manganese phosphate treatment in the experiment; the same applies to zinc phosphate treatment). ) Is preferable from the viewpoint of ensuring the durability life. In particular, as the thermosetting synthetic resin, a surface treatment layer using polyamideimide having high heat stability as a binder is particularly preferable. Further, as is clear from comparison between AG and JP, the surface on which the surface treatment layer for reducing friction is formed (if formed on only one of the surfaces). It is preferably the outer peripheral surface of the shaft 7, which is the surface on the side of movement. Therefore, when actually implementing the tappet roller bearing shown in FIGS. 1 and 2, it is preferable to form a surface treatment layer on the inner peripheral surface of the roller 6. Next, by considering the description in Table 2 showing the results of the second experiment performed in a small amount of lubrication, the following can be understood. (1) The durable life is longer than that in the non-lubricated state, and none of those belonging to the present invention causes surface damage. (2) A, B, and
C, J, K and L tended to have a longer durable life than D and M belonging to the same, except for B and K which are subjected to the sulfurizing treatment. That is, in the micro lubrication state, the reaction layer of iron and sulfur, nitrogen, phosphorus, etc., as described above, improves the friction reducing effect more than the solid lubricant fired film as described above. In particular, the shaft 7
The durability life of C obtained by subjecting the outer peripheral surface to the nitrosulfurizing treatment is longer than that of the other examples. (3) E, F, G, which belong to the above which is one embodiment of the present invention,
N, O, and P have sufficiently long durability life. Further, the description in Table 1 showing the test results in the non-lubricated state and the description in Table 2 showing the test results in the slight lubrication state are shown. By comparison, we can see the following. (1) In the non-lubricated state, the results of which are shown in Table 1, the solid lubricant fired film shown above is excellent in both the effects of improving the durability life and preventing surface damage, In a lubricated state, a reaction layer of a compound of iron and sulfur or a reaction layer of a compound of iron and a phosphate is effective in improving the durability life. (2) That is, the fired solid lubricant film has a great effect in a non-lubricated state until the engine oil is supplied. The effect can be obtained. (3) Therefore, according to the above-mentioned surface treatment layer in which the above-mentioned reaction layer is covered with the above-mentioned fired solid lubricant film, a sufficient effect can be obtained from immediately after the start of operation of the engine until a long time elapses. . Next, the results of a bench surface damage reproduction test assuming actual use conditions will be described. This reproduction test was performed using a surface damage tester as shown in FIG.
A ring 14 having an outer diameter of 20 mm is press-fitted into an intermediate portion of a shaft 13 driven to rotate by a pulley 12. The ring 14 corresponds to the cam 2 (FIGS. 1 and 2). The roller 6 pressing against the outer peripheral surface of the ring 14 has an inner diameter of 8.82.
mm, shaft 20 mm in outer diameter, 8 mm in width, and 8.8 mm in outer diameter
It is rotatably supported around. The material of the roller 6 and the shaft 5 is SUJ2 and the surface hardness is HRc62.
When a surface treatment for reducing friction was performed, the surface treatment was performed over the entire surface of the roller 6. At the time of the test, the shaft 13 was
While rotating the roller 6 at rpm, the roller 6
5 was pressed against the outer peripheral surface of the ring 14 via a steel ball 16 with a load of 100 kgf. Also, the lubrication between the inner peripheral surface of the roller 6 and the outer peripheral surface of the shaft 5 is non-lubricated, and the minimum between the outer peripheral surface of the roller 6 and the outer peripheral surface of the ring 14 is such that these two outer peripheral surfaces are not seized. Engine oil was dropped. Then, the time until the surface of the inner peripheral surface of the roller 6 is damaged and the temperature of the roller 6 rises abnormally or a remarkable vibration is generated, or the electric motor for driving the shaft 13 is driven. The time until the current value became the overcurrent value was determined as the endurance time. The results are shown in Table 3 below. [Table 3] In the Table 3, "Execution" is added at the beginning of the sample number.
Those with the letters of the examples are examples belonging to the present invention, those with the letters of "comparison" are comparative examples that deviate from the present invention,
Each is represented. The letters C, D, E, and H described after the sample numbers correspond to Tables 1 and 2 described above (the same symbols are applied to the same surface treatments). As is evident from the test results described in Table 3, the present invention contributes to the improvement of the durability in a non-lubricated state. Can be obtained. The surface treatment layer according to the present invention is formed not only on one or both of the outer peripheral surface of the shaft 5 and the inner peripheral surface of the roller 6, but also on one or both of the outer peripheral surface of the cam 2 and the outer peripheral surface of the roller 6. You can do things. A tappet roller bearing in which a surface treatment layer is formed only on one or both of the outer peripheral surfaces of these two members 2 and 6 also prevents surface damage of these outer peripheral surfaces and improves durability life. Belongs to the range. Since the tappet roller bearing of the present invention is constructed and operates as described above, the tappet roller bearing not only prevents surface damage in the initial state of engine operation but also prevents seizure. The lubricating state thereafter is improved, and sufficient durability can be ensured.

【図面の簡単な説明】 【図1】タペットローラ軸受の部分切断平面図。 【図2】図1のA−A断面図。 【図3】寿命試験機の略側面図。 【図4】表面損傷試験機の縦断側面図。 【符号の説明】 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 ローラ 7 シャフト 8 電動モータ 9a、9b プーリ 10 ベルト 11 ジョイント 12 プーリ 13 シャフト 14 リング 15 負荷用レバー 16 鋼球 17 軸受 18 通孔[Brief description of the drawings] FIG. 1 is a partially cut plan view of a tappet roller bearing. FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 3 is a schematic side view of a life tester. FIG. 4 is a vertical side view of the surface damage tester. [Explanation of symbols] 1 camshaft 2 cam 3 Rocker arm 4 Support wall 5 axes 6 rollers 7 Shaft 8 Electric motor 9a, 9b pulley 10 belt 11 Joint 12 pulley 13 shaft 14 Ring 15 Load lever 16 steel balls 17 Bearing 18 through hole

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【手続補正書】 【提出日】平成15年4月22日(2003.4.2
2) 【手続補正1】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】全文 【補正方法】変更 【補正内容】 【書類名】 明細書 【発明の名称】 タペットローラ軸受 【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と、このカムに
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対の支持壁部と、この1対の支持壁
部の間に掛け渡された軸と、この軸の周囲に回転自在に
支承されたローラとから成るタペットローラ軸受に於い
て、上記カムの回転に伴って相手部材に対し相対変位す
る複数の部材のうちの少なくとも1個の部材の表面に、
燐と鉄との燐酸塩化合物の反応層の表面に、二硫化モリ
ブデンとポリテトラフロロエチレンとの混合物を熱硬化
性合成樹脂と共に焼成する事により得られる処理層を重
ねた表面処理層を形成した事を特徴とするタペットロー
ラ軸受。 【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】)この発明に係るタペットローラ
軸受は、エンジンの動弁機構中に組み込み、動弁機構部
分の摩擦を少なくして、エンジン運転時に於ける燃料消
費率の低減を図るものである。 【0002】 【従来の技術】エンジン内部での摩擦低減を図り、燃焼
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、タペットローラ軸受を組み込む
事が一般的に行われている。図1〜2は、実開平3−1
08806号公報に記載されたタペットローラ軸受を示
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の両端は焼き入れする事なく、生のままとして
おり、軸5を固定する際には、この未焼き入れ部分を、
上記1対の支持壁部4、4に形成した通孔18、18の
内周面に向けてかしめ付ける。上述の様にして、1対の
支持壁部4、4の間に掛け渡された軸5の周囲にはロー
ラ6を、回転自在に支承しており、このローラ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軸受
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。この様なタペットローラ軸受の設置部分には
エンジン運転時に、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の外周面とロ
ーラ6の外周面との間、及び軸5の外周面とローラ6の
内周面との間が潤滑される。 【0005】尚、タペットローラ軸受の構成部品の材質
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、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う為、軸5を燐青銅により、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。更に、ローラ6を窒化珪
素等のセラミックにより造る事も、例えば特開平4−1
5296号公報、実開昭62−203911号公報、実
開平3−108806号公報等に記載されている様に、
従来から提案されている。 【0006】 【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軸受の場合には、次に
述べる様な解決すべき点がある。 【0007】先ず、カム2を含むカムシャフト1を鋳鉄
或は軸受鋼により造り、軸5及びローラ6を高炭素クロ
ム軸受鋼により造った場合には、運転条件によっては、
軸5の外周面とローラ6の内周面との一方又は双方に、
更にはカム2の外周面とローラ6の外周面との一方又は
双方に、スミアと呼ばれる表面損傷が発生する。この様
な表面損傷は、組立作業に伴って、上記両部材5、6の
周面同士の接触部、並びに上記両部材2、6の外周面同
士の接触部が無潤滑状態となる事に起因して発生する。
即ち、これら各部材2、5、6の表面には、加工時に付
着する切削油等の加工用の油、更には搬送の間に腐食す
るのを防止する為の防錆油が付着している。これらの油
がそのまま残っていれば、エンジンの運転開始直後から
上記両外周面同士の潤滑が図られる。ところが、近年に
於けるエンジンの組立工程では、これらの油は、エンジ
ンオイル中への混入に伴うエンジンオイルの劣化防止を
図る為、洗浄作業により必要最小限のオイルを残し、洗
い流している。この為、組立直後のエンジンでは、上記
両外周面同士の接触部は無潤滑に近い状態となる。この
状態からエンジンを始動すると、エンジンオイルが供給
されるまでの短時間の間、上記各周面同士は、無潤滑状
態のまま強く擦れ合う。この結果これら各周面に、上記
表面損傷が発生する。 【0008】この様にして発生する表面損傷が著しい場
合には、カム2の外周面とローラ6の外周面との接触部
が焼き付く可能性がある。又、表面損傷が軽微である場
合にも、上記各周面に微小な突起が形成され、この突起
により、エンジンオイルの供給が行われる様になった後
でも、これら各周面同士の摺動部の潤滑状態が完全な流
体潤滑になりにくくなる。この結果、経時的に各周面部
分の表面疲労が増加した場合や、エンジンの急加減速時
等、急激な速度変動に油膜形成が追従できない場合に、
局部的に著しい表面損傷を発生する可能性がある。又、
各部材2、5、6の周面の表面粗さを工夫する事自体、
供給されたエンジンオイルの有効利用を意図したもの
で、無潤滑状態での表面損傷防止には役立たない。 【0009】又、燐青銅製の軸5の外周面と高炭素クロ
ム軸受鋼製のローラ6の外周面とを接触させれば、異種
金属同士の接触になる為、接触部の摩擦がある程度低減
する。しかしながら、この場合には軸5の材料費及び加
工費が嵩んでしまう。又、無潤滑状態での表面損傷防止
効果は不十分である。 【0010】更に、ローラ6を窒化珪素等のセラミック
により造ると、ローラ6の材料費及び加工費が嵩む。
又、セラミック製のローラ6は金属製のものに比べて割
れ易いだけでなく、金属製のカム2に対する攻撃性が強
く、このカム2の外周面を著しく摩耗させ易い。更に、
セラミック製のローラ6は金属製の軸5に比べて熱膨張
量が少ない為、エンジンの運転、停止に伴う、軸5外周
面とローラ6内周面との間の隙間寸法変化が大きくな
る。この為、エンジンの温度が低い場合に、ローラ6の
支持部で振動が発生する等の問題を発生し易い。 【0011】本発明のタペットローラ軸受は、この様な
問題を何れも解消すべく発明したものである。 【0012】 【課題を解決するための手段】本発明のタペットローラ
軸受は、前述した従来のタペットローラ軸受と同様に、
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と、この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対の支持壁部と、この1対の支持壁部の間に掛け渡
された軸と、この軸の周囲に回転自在に支承されたロー
ラとから成る。 【0013】特に、本発明のタペットローラ軸受に於い
ては、上記カムの回転に伴って相手部材に対し相対変位
する複数の部材のうちの少なくとも1個の部材の表面、
例えばローラの内周面と軸の外周面とのうちの何れか一
方の周面に、摩擦を低減する表面処理層を形成してい
る。摩擦を低減する表面処理層としては、例えば次の
〜に属するものが考えられる。 【0014】 硫黄と鉄との化合物の反応層。 窒素を含有した、硫黄と鉄との化合物の反応層。 燐と鉄との燐酸塩化合物の反応層。 二硫化モリブデン(MoS2 )とポリテトラフロロ
エチレン(PTFE)との単体若しくは混合物を熱硬化
性合成樹脂と共に焼成する事により得られる処理層。 上記〜の何れかの反応層の表面に、二硫化モリ
ブデンとポリテトラフロロエチレンとの単体若しくは混
合物を熱硬化性合成樹脂と共に焼成する事により得られ
る処理層を重ねたもの。本発明は、このうちのに属し、特に上記の処理層と
上記の処理層とを重ねたものを、上記表面処理層とし
ている。 【0015】 【作用】上述の様に構成される本発明のタペットローラ
軸受の場合には、燐と鉄との燐酸塩化合物の反応層の表
面に、二硫化モリブデンとポリテトラフロロエチレンと
の混合物を熱硬化性合成樹脂と共に焼成する事により得
られる処理層を重ねて成り、摩擦を低減する表面処理層
により、エンジンの運転開始直後、タペットローラ軸受
部分にエンジンオイルが行き渡るまでの間、或はエンジ
ンの急加減速に伴ってエンジンオイルの供給が追いつか
ない場合も、互いに摩擦し合う部品同士の間の潤滑を確
保できる。この為、上記部品の表面に表面損傷が発生す
る事を防止できる。この結果、これら部品の表面に有害
な凹凸が形成される事がなく、これら各部品表面の潤滑
状態を良好な流体潤滑にできて、各部品の耐久性向上を
図れる。 【0016】 【実施例】本発明の効果を確認する為に行った実験に就
いて説明する。先ず、第一、第二の実験に就いて説明す
る。これら第一、第二の実験は、図3に示した寿命試験
機を使用して行った。1対の軸受17、17により回転
自在に支持されたシャフト7の中間部外周面にはローラ
6を、このシャフト7に対する回転自在に支持してい
る。このシャフト7は電動モータ8により、1対のプー
リ9a、9bの間に掛け渡されたベルト10とジョイン
ト11とにより回転駆動される。この様な試験機によ
り、上記ローラ6にラジアル方向に亙る荷重を加え、こ
のローラ6の内周面と上記シャフト7の外周面との摺動
部が寿命に達するまでの時間を測定した。実験条件は次
の通りである。 【0017】 シャフト7の外径 : 10mm 同材質 : SUJ2(JIS G 4805、
高炭素クロム軸受鋼) 同表面硬さ : HRc61 ローラ6の内径 : 10.05mm 同外径 : 30mm 同幅 : 8mm 同材質 : SUJ2 同表面硬さ : HRc61 シャフト7の回転速度 : 3000r.p.m ローラ6に加える荷重 : 66kgf 【0018】第一、第二の実験は、何れも上記した条件
で行った。そして、第一の実験の場合には、シャフト7
の外周面とローラ6の内周面との間に潤滑油を供給せ
ず、無潤滑(ドライ)状態で試験を行った。又、第二の
実験では、上記シャフト7の外周面とローラ6の内周面
との間に3μリットルのエンジンオイル(SE級、10
W−30)をマイクロシリンジで供給し、これら両周面
同士の間を微量潤滑状態とした。又、摺動部の寿命は、
上記ローラ6の温度が160℃に達するまでの時間と電
動モータ8の電流値が過電流値に達するまでの時間との
うちの短い方とした(何れかに達した時点で実験を打ち
切り、それまでの経過時間を耐久寿命とした)。 【0019】この様にして行った第一、第二の実験のう
ち、第一の実験の結果を表1に、第二の実験の結果を表
2に、それぞれ示す。 【0020】 【表1】 【0021】 【表2】【0022】これら第一、第二の実験の結果を記載した
表1、2に於いて、試料番号の頭に『実施』の文字を付
したものは本発明に属する実施例を、『比較』の文字を
付したものは本発明から外れる比較例を、それぞれ表し
ている。又、試料番号の後ろに記載した『A〜Q』が同
じものは、第一の実験と第二の実験とで同種の試料とな
る。そして、A、B、C、J、K、Lは前記〜のう
ちの〜の何れかに属し、D、Mは同じくに属し、
E、F、G、N、O、Pは同じくに属する。又、処理
部位は、摩擦を低減する表面処理層を形成した部分を表
しており、シャフトと記載してあるのはシャフト7の外
周面に表面処理層を形成した事を、ローラと記載してあ
るのはローラ6の内周面に表面処理層を形成した事を、
それぞれ表している。更に、耐久寿命の単位は総回転数
である。 【0023】第一の実験の結果を表した表1の記載を考
察すれば、次の事が分る。 (1) 表面処理層を形成した試料は、何れも表面処理層を
形成しない比較例に比べて倍以上の耐久寿命を得られ
る。 (2) スミアと呼ばれる表面損傷は、比較例総てで発生し
た他、上記〜に属するA、B、J、Kでも発生し
た。 (3) 上記に属するD、Mは、耐久寿命が長いだけでな
く表面損傷も発生しない。 (4) 上記に属するE、F、G、N、O、Pは、耐久寿
命が十分に長いだけでなく表面損傷も発生しない。 【0024】これら(1) 〜(4) から、無潤滑状態(ドラ
イ)では、固体潤滑剤である二硫化モリブデン或はポリ
テトラフロロエチレンの滑り接触面による摩擦低減作用
が大きく、この固定潤滑剤による表面損傷防止効果を得
られる事が分る。特に、本発明の実施例である、燐酸マ
ンガンと鉄との燐酸塩化合物の反応層の表面に二硫化モ
リブデンとポリテトラフロロエチレンとの混合物を熱硬
化性合成樹脂と共に焼成する事により得られる処理層を
重ねたもの(E、N)は、耐久寿命が特に長くなる事が
分る。尚、実験では鉄と化合して燐酸塩を造る為に、燐
酸マンガンを使用したが、燐酸亜鉛を使用しても同様の
効果を得られる。 【0025】又、N、O、Pを比較すれば明らかな通
り、焼成により得られる処理層のうちでも、表面硬度を
低下させない燐酸塩処理(実験では燐酸マンガン塩処
理。燐酸亜鉛処理でも同様。)を施したものが、耐久寿
命確保の面から好ましい事が分る。特に、熱硬化性合成
樹脂として、熱安定性の高いポリアミドイミドをバイン
ダーとした表面処理層が、特に好ましい。 【0026】更に、A〜GとJ〜Pとを比較すれば明ら
かな通り、摩擦を低減する為の表面処理層を形成する面
は、(何れか一方の面のみに形成するのであれば)運動
する側の面であるシャフト7の外周面である事が好まし
い。従って、実際に図1〜2に示したタペットローラ軸
受に実施する場合には、ローラ6の内周面に表面処理層
を形成するのが好ましい。 【0027】次に、微量潤滑状態で行った第二の実験の
結果を表した表2の記載を考察すれば、次の事が分る。 (1) 無潤滑状態の場合に比べて耐久寿命が長くなり、
面処理層を形成したものは何れも表面損傷を生じない。 (2) 前記〜に属するA、B、C、J、K、Lは、浸
硫化処理を行うB、Kを除き、同じくに属するD、M
に比べて耐久寿命が長くなる傾向となった。即ち、微量
潤滑状態では、〜の様な鉄と硫黄、窒素、燐等との
反応層が、の様な固体潤滑剤焼成膜よりも摩擦低減効
果が向上する。特に、シャフト7の外周面に浸硫窒化処
理を施したCの耐久寿命は他の例に比べて長い。 (3) 前記に属するE、F、G、N、O、Pは、耐久寿
命が十分に長い 【0028】更に、無潤滑状態での試験結果を示した表
1の記載と、微量潤滑状態での試験結果を示した表2の
記載とを比較すると、次の事が分る。 (1) 表1にその結果を示した無潤滑状態では、前記に
示した固体潤滑剤焼成皮膜が、耐久寿命の向上、表面損
傷の防止の何れの面からも効果が優れているが、微量潤
滑状態では、鉄と硫黄との化合物の反応層、又は鉄と燐
酸化合物との反応層が、耐久寿命の向上の面で効果があ
る。 (2) 即ち、上記の固体潤滑剤焼成皮膜は、エンジンオ
イルが供給されるまでの無潤滑状態で大きな効果を得ら
れ、の反応層は、エンジンオイルの供給が不足す
る、微量潤滑状態で大きな効果を得られる。 (3) 従って、上記の反応層を上記の固体潤滑剤焼
成皮膜で覆った、上記の表面処理層によれば、エンジ
ンの運転開始直後から長期間経過するまでの間、十分な
効果を得られる。 【0029】次に、実際の使用条件を想定した台上表面
損傷再現試験の結果に就いて説明する。この再現試験
は、図4に示す様な表面損傷試験機を使用して行った。
プーリ12により回転駆動されるシャフト13の中間部
には、外径が20mmのリング14を圧入している。この
リング14がカム2(図1〜2)に相当する。このリン
グ14の外周面に押圧するローラ6は、内径が8.82
mm、外径が20mm、幅が8mmで、外径が8.8mmの軸5
の周囲に回転自在に支承している。ローラ6及び軸5の
材質は何れもSUJ2、表面硬度はHRc62である。
又、摩擦低減用の表面処理を施す場合には、ローラ6の
表面全体に亙って施した。 【0030】試験時には、上記シャフト13を3000
r.p.m で回転させつつ上記ローラ6を、負荷用レバー1
5により上記リング14の外周面に、鋼球16を介し
て、100kgf 荷重で押圧した。又、ローラ6の内周面
と軸5の外周面との間は無潤滑とし、ローラ6の外周面
とリング14の外周面との間は、これら両外周面同士が
焼き付かない程度の最小限のエンジンオイルを滴下し
た。そして、ローラ6の内周面に表面損傷が発生し、ロ
ーラ6の温度が異常に上昇したり、或は著しい振動が発
生するまでの時間、或は上記シャフト13を駆動する為
の電動モータの電流値が過電流値になるまでの時間を耐
久時間として求めた。その結果を次の表3に示す。 【0031】 【表3】【0032】尚、この表3中、試料番号の頭に『実施』
の文字を付したものは本発明に属する実施例を、『比
較』の文字を付したものは本発明から外れる比較例を、
それぞれ表している。又、試料番号の後ろに記載した
C、D、E、Hの文字は、前述した表1、2に対応する
(符号が同じものと同様の表面処理を施している)。 【0033】この表3に記載した試験結果から明らかな
通り、表面処理層を形成する事は無潤滑状態での耐久性
向上に寄与するが、そのうちでも本発明の実施例であ
る、Eに示す前記の表面処理を施したものは、優れた
効果を得られる。尚、本発明による表面処理層は、軸5
の外周面とローラ6の内周面との一方又は双方だけでな
く、カム2の外周面とローラ6の外周面との一方又は双
方に形成する事もできる。これら両部材2、6の外周面
の一方又は双方にのみ表面処理層を形成したタペットロ
ーラ軸受もこれら両外周面の表面損傷を防止し、耐久寿
命の向上を図れる技術として、本発明の技術的範囲に属
する。 【0034】 【発明の効果】本発明のタペットローラ軸受は、以上に
述べた通り構成され作用するので、エンジンの運転開始
初期状態での表面損傷を防止して、焼き付き防止を図る
だけでなく、その後の潤滑状態を良好にして、十分な耐
久性確保を図れる。 【図面の簡単な説明】 【図1】タペットローラ軸受の部分切断平面図。 【図2】図1のA−A断面図。 【図3】寿命試験機の略側面図。 【図4】表面損傷試験機の縦断側面図。 【符号の説明】 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 ローラ 7 シャフト 8 電動モータ 9a、9b プーリ 10 ベルト 11 ジョイント 12 プーリ 13 シャフト 14 リング 15 負荷用レバー 16 鋼球 17 軸受 18 通孔
────────────────────────────────────────────────── ───
[Procedure amendment] [Date of submission] April 22, 2003 (2003.4.2
2) [Procedure amendment 1] [Document name to be amended] Description [Item name to be amended] Full text [Amendment method] Change [Content of amendment] [Document name] Description [Title of invention] Tappet roller bearing [Claims] A cam fixed to a camshaft that rotates in synchronization with a crankshaft of an engine, and a pair of members provided opposed to the cam and receiving the movement of the cam and formed at an interval. A tappet roller bearing comprising a supporting wall portion, a shaft spanned between the pair of supporting wall portions, and a roller rotatably supported around the shaft. Along with the surface of at least one of the plurality of members relatively displaced with respect to the partner member,
Molybdenum disulfide is formed on the surface of the reaction layer of the phosphate compound of phosphorus and iron.
Thermal curing of mixtures of butene and polytetrafluoroethylene
Treatment layer obtained by baking with a synthetic resin
A tappet roller bearing having a spun surface treatment layer. Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention A tappet roller bearing according to the present invention is incorporated in a valve train of an engine to reduce the friction of the valve train so that it can be used during engine operation. It is intended to reduce the fuel consumption rate. 2. Description of the Related Art For the purpose of reducing friction inside an engine and reducing the combustion consumption rate, rotation of a camshaft synchronized with a crankshaft is converted into reciprocating motion of an intake valve and an exhaust valve. It is common practice to incorporate tappet roller bearings into the parts. 1 and 2 show the actual opening 3-1.
1 shows a tappet roller bearing described in JP 08806. A rocker arm 3 is provided opposite to a cam 2 fixed (generally, integrally formed) to a camshaft 1 which rotates in synchronization with the crankshaft of the engine and which receives the movement of the cam 2. Have been. At the end of the rocker arm 3, a pair of support walls 4, 4 are provided at an interval from each other. The pair of support walls 4, 4
A hollow or solid shaft 5 made of steel is bridged between them.
The ends of the shaft 5 are not quenched and are left raw. When the shaft 5 is fixed, the unquenched portion is
It is caulked toward the inner peripheral surfaces of the through holes 18 formed in the pair of support walls 4. As described above, the roller 6 is rotatably supported around the shaft 5 bridged between the pair of support walls 4, 4, and the outer peripheral surface of the roller 6 2 is in contact with the outer peripheral surface. According to the tappet roller bearing configured as described above, the frictional force acting between the rocker arm 3 and the cam 2 can be reduced, and the fuel consumption rate during engine operation can be reduced. Engine oil is supplied to the installation portion of such a tappet roller bearing during operation of the engine. The engine oil lubricates between the outer peripheral surface of the cam 2 and the outer peripheral surface of the roller 6 and between the outer peripheral surface of the shaft 5 and the inner peripheral surface of the roller 6. It is necessary that the camshaft 1 including the cam 2 is made of cast iron or bearing steel, and the roller 6 and the shaft 5 are made of high carbon chromium bearing steel. It is generally used from the viewpoint of reducing material costs and processing costs while ensuring strength.
Then, by devising the gap size and the surface roughness between the peripheral surfaces of the members, lubrication of the sliding contact portions between the members during operation of the engine is ensured. In order to ensure such lubrication, the shaft 5 is made of phosphor bronze and the roller 6 is made of high carbon chromium bearing steel. Also, it has been conventionally proposed to open an oil supply hole for supplying the engine oil to the rocker arm 3 and the shaft 5 as described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-32210. Further, the roller 6 may be made of a ceramic such as silicon nitride.
No. 5296, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. Sho 62-203911, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 3-108806, and the like.
It has been conventionally proposed. [0006] However, in the case of the above-described tappet roller bearing known in the related art, there are the following points to be solved. First, when the camshaft 1 including the cam 2 is made of cast iron or bearing steel and the shaft 5 and the roller 6 are made of high carbon chromium bearing steel, depending on the operating conditions,
One or both of the outer peripheral surface of the shaft 5 and the inner peripheral surface of the roller 6;
Further, surface damage called smear occurs on one or both of the outer peripheral surface of the cam 2 and the outer peripheral surface of the roller 6. Such surface damage is caused by a non-lubricating condition of the contact portion between the outer peripheral surfaces of the two members 5 and 6 and the contact portion between the outer peripheral surfaces of the two members 2 and 6 during the assembly operation. And occur.
That is, a processing oil such as a cutting oil that adheres at the time of machining, and a rust-preventive oil for preventing corrosion during transportation are attached to the surfaces of these members 2, 5, and 6. . If these oils remain, lubrication between the outer peripheral surfaces is achieved immediately after the start of operation of the engine. However, in the engine assembly process in recent years, these oils have been washed away with a minimum necessary amount of washing oil in order to prevent deterioration of the engine oil due to mixing into the engine oil. For this reason, in the engine immediately after assembly, the contact portion between the two outer peripheral surfaces is in a state close to non-lubrication. When the engine is started from this state, the peripheral surfaces rub strongly against each other for a short period of time until the supply of the engine oil without any lubrication. As a result, the above-mentioned surface damage occurs on each of these peripheral surfaces. If the surface damage thus generated is remarkable, there is a possibility that the contact portion between the outer peripheral surface of the cam 2 and the outer peripheral surface of the roller 6 is seized. Also, even when the surface damage is slight, minute projections are formed on each of the above-mentioned peripheral surfaces, and even after the supply of engine oil is performed by these projections, sliding between these peripheral surfaces can be performed. It becomes difficult for the lubrication state of the part to be completely fluid lubrication. As a result, when the surface fatigue of each peripheral surface portion increases with time, or when the oil film formation cannot follow a rapid speed fluctuation, such as when the engine is rapidly accelerated or decelerated,
Significant localized surface damage can occur. or,
Devising the surface roughness of the peripheral surface of each member 2, 5, 6 itself,
It is intended to make effective use of the supplied engine oil and does not help prevent surface damage in an unlubricated state. Further, if the outer peripheral surface of the phosphor bronze shaft 5 and the outer peripheral surface of the roller 6 made of high carbon chromium bearing steel are brought into contact, dissimilar metals come into contact with each other. I do. However, in this case, the material cost and the processing cost of the shaft 5 increase. In addition, the effect of preventing surface damage in an unlubricated state is insufficient. Further, if the roller 6 is made of a ceramic such as silicon nitride, the material cost and processing cost of the roller 6 increase.
Further, the ceramic roller 6 is not only easily broken than a metal roller, but also has a strong aggressiveness to the metal cam 2 and easily wears the outer peripheral surface of the cam 2 significantly. Furthermore,
Since the ceramic roller 6 has a smaller amount of thermal expansion than the metal shaft 5, the change in the gap between the outer peripheral surface of the shaft 5 and the inner peripheral surface of the roller 6 due to the operation and stop of the engine increases. For this reason, when the temperature of the engine is low, problems such as generation of vibration at the support portion of the roller 6 are likely to occur. The tappet roller bearing of the present invention has been invented in order to solve any of these problems. The tappet roller bearing of the present invention has the same structure as the above-described conventional tappet roller bearing.
A cam fixed to a camshaft that rotates in synchronization with a crankshaft of the engine, and a pair of support wall portions provided opposite to the cam and formed with a space between members receiving the movement of the cam; The shaft comprises a shaft suspended between the pair of support walls, and a roller rotatably supported around the shaft. In particular, in the tappet roller bearing according to the present invention, the surface of at least one of a plurality of members relatively displaced with respect to a mating member with the rotation of the cam,
For example, a surface treatment layer for reducing friction is formed on one of the inner peripheral surface of the roller and the outer peripheral surface of the shaft. As the surface treatment layer for reducing friction, for example, those belonging to the following (1) to (4) can be considered . A reaction layer of a compound of sulfur and iron. A reaction layer of a compound of sulfur and iron containing nitrogen. Reaction layer of phosphate compound of phosphorus and iron. A treatment layer obtained by firing a simple substance or a mixture of molybdenum disulfide (MoS 2 ) and polytetrafluoroethylene (PTFE) together with a thermosetting synthetic resin. A treatment layer obtained by firing a simple substance or a mixture of molybdenum disulfide and polytetrafluoroethylene together with a thermosetting synthetic resin on the surface of any of the above reaction layers. The present invention belongs to these, and particularly,
A layer obtained by superposing the above-mentioned treatment layers is referred to as the above-mentioned surface treatment layer.
ing. In the case of the tappet roller bearing of the present invention configured as described above, a table of the reaction layer of the phosphate compound of phosphorus and iron.
On the surface, molybdenum disulfide and polytetrafluoroethylene
By baking a mixture of
The surface treatment layer , which is formed by stacking treatment layers, reduces friction, immediately after the start of operation of the engine, until the engine oil spreads to the tappet roller bearings, or when the engine is suddenly accelerated or decelerated, the supply of engine oil is performed. Even if it cannot catch up, lubrication between parts that rub against each other can be ensured. Therefore, it is possible to prevent the surface of the component from being damaged. As a result, harmful irregularities are not formed on the surfaces of these components, and the lubrication state of the surfaces of these components can be made favorable fluid lubrication, thereby improving the durability of each component. EXAMPLES Experiments performed to confirm the effects of the present invention will be described. First, the first and second experiments will be described. These first and second experiments were performed using the life tester shown in FIG. A roller 6 is rotatably supported on the shaft 7 on an outer peripheral surface of an intermediate portion of the shaft 7 rotatably supported by the pair of bearings 17, 17. The shaft 7 is rotationally driven by an electric motor 8 by a belt 10 and a joint 11 stretched between a pair of pulleys 9a and 9b. With such a tester, a load was applied to the roller 6 in the radial direction, and the time required for the sliding portion between the inner peripheral surface of the roller 6 and the outer peripheral surface of the shaft 7 to reach the end of its life was measured. The experimental conditions are as follows. Outer diameter of the shaft 7: 10 mm Same material: SUJ2 (JIS G 4805,
High carbon chrome bearing steel) Same surface hardness: HRc61 Inner diameter of roller 6: 10.05 mm Same outer diameter: 30 mm Same width: 8 mm Same material: SUJ2 Same surface hardness: HRc61 Shaft 7 rotation speed: 3000 rpm Roller 6 Load applied to: 66 kgf The first and second experiments were performed under the above conditions. And in the case of the first experiment, the shaft 7
The test was performed in a non-lubricated (dry) state without supplying lubricating oil between the outer peripheral surface of the roller 6 and the inner peripheral surface of the roller 6. In the second experiment, 3 μl of engine oil (SE grade, 10 grade) was placed between the outer peripheral surface of the shaft 7 and the inner peripheral surface of the roller 6.
W-30) was supplied by a microsyringe, and a small amount of lubrication was established between these two peripheral surfaces. The life of the sliding part is
The time required for the temperature of the roller 6 to reach 160 ° C. or the time required for the current value of the electric motor 8 to reach the overcurrent value was determined to be the shorter of the two. The elapsed time up to durable life). Table 1 shows the results of the first experiment and Table 2 shows the results of the second experiment. [Table 1] [Table 2] In Tables 1 and 2 in which the results of the first and second experiments are described, those having the word “executed” at the beginning of the sample numbers are compared with the examples belonging to the present invention and compared with the examples of the present invention. Each of the comparative examples deviating from the present invention is indicated by the letters "." Samples having the same “A to Q” after the sample number are the same type of sample in the first experiment and the second experiment. And A, B, C, J, K, and L belong to any of the above, D and M belong to the same,
E, F, G, N, O, P belong to the same. In addition, the treated portion represents a portion where a surface treatment layer for reducing friction is formed, and the term “shaft” refers to a roller where the surface treatment layer is formed on the outer peripheral surface of the shaft 7. There is a fact that the surface treatment layer is formed on the inner peripheral surface of the roller 6,
Each is represented. Further, the unit of the durability life is the total number of rotations. Considering the description in Table 1 showing the results of the first experiment, the following can be understood. (1) Each of the samples having the surface treatment layer obtained has a durability that is at least twice as long as the comparative example in which the surface treatment layer is not formed. (2) The surface damage called smear occurred in all of the comparative examples, and also occurred in A, B, J, and K belonging to the above . (3) D and M belonging to the above not only have a long service life but also do not cause surface damage. (4) E, F, G, N, O, and P belonging to the above not only have a sufficiently long durable life but also do not cause surface damage. From these (1) to (4), it can be seen that in the non-lubricated state (dry), the solid lubricant, molybdenum disulfide or polytetrafluoroethylene, has a large friction reducing effect due to the sliding contact surface. It can be understood that the effect of preventing surface damage due to the above can be obtained. Particularly, an embodiment of the present invention, a treatment obtained by firing a mixture of molybdenum disulfide and polytetrafluoroethylene together with a thermosetting synthetic resin on the surface of a reaction layer of a phosphate compound of manganese phosphate and iron. It can be seen that the laminated layers (E, N) have a particularly long durable life. In the experiment, manganese phosphate was used to combine with iron to form a phosphate, but the same effect can be obtained by using zinc phosphate. As is apparent from a comparison of N, O, and P, even among the treated layers obtained by firing, a phosphate treatment that does not reduce the surface hardness (manganese phosphate treatment in the experiment; the same applies to zinc phosphate treatment). ) Is preferable from the viewpoint of ensuring the durability life. In particular, as the thermosetting synthetic resin, a surface treatment layer using polyamideimide having high heat stability as a binder is particularly preferable. Further, as is clear from comparison between AG and JP, the surface on which the surface treatment layer for reducing friction is formed (if formed on only one of the surfaces). It is preferably the outer peripheral surface of the shaft 7, which is the surface on the side of movement. Therefore, when actually implementing the tappet roller bearing shown in FIGS. 1 and 2, it is preferable to form a surface treatment layer on the inner peripheral surface of the roller 6. Next, by considering the description in Table 2 showing the results of the second experiment performed in a small amount of lubrication, the following can be understood. (1) endurance life is longer than that of the non-lubricated state, the table
No surface treatment layer has any surface damage. (2) A, B, C, J, K, and L belonging to the above-mentioned are D, M belonging to the same except for B and K which are subjected to the sulfurizing treatment.
Endurance life tended to be longer than that of. That is, in the micro lubrication state, the reaction layer of iron and sulfur, nitrogen, phosphorus, etc., as described above, improves the friction reducing effect more than the solid lubricant fired film as described above. In particular, the durability life of C obtained by subjecting the outer peripheral surface of the shaft 7 to the nitrosulphurizing treatment is longer than that of other examples. (3) E, F, G, N, O and P belonging to the above have a sufficiently long durable life . Further, comparing the description in Table 1 showing the test results in the unlubricated state with the description in Table 2 showing the test results in the slight lubrication state, the following can be seen. (1) In the non-lubricated state, the results of which are shown in Table 1, the solid lubricant fired film shown above is excellent in both the effects of improving the durability life and preventing surface damage, In a lubricated state, a reaction layer of a compound of iron and sulfur or a reaction layer of a compound of iron and a phosphate is effective in improving the durability life. (2) That is, the fired solid lubricant film has a great effect in a non-lubricated state until the engine oil is supplied. The effect can be obtained. (3) Therefore, according to the above-mentioned surface treatment layer in which the above-mentioned reaction layer is covered with the above-mentioned fired solid lubricant film, a sufficient effect can be obtained from immediately after the start of operation of the engine until a long time elapses. . Next, the results of a bench surface damage reproduction test assuming actual use conditions will be described. This reproduction test was performed using a surface damage tester as shown in FIG.
A ring 14 having an outer diameter of 20 mm is press-fitted into an intermediate portion of a shaft 13 driven to rotate by a pulley 12. The ring 14 corresponds to the cam 2 (FIGS. 1 and 2). The roller 6 pressing against the outer peripheral surface of the ring 14 has an inner diameter of 8.82.
mm, shaft 20 mm in outer diameter, 8 mm in width, and 8.8 mm in outer diameter
It is rotatably supported around. The material of the roller 6 and the shaft 5 is SUJ2 and the surface hardness is HRc62.
When a surface treatment for reducing friction was performed, the surface treatment was performed over the entire surface of the roller 6. At the time of the test, the shaft 13 was
While rotating the roller 6 at rpm, the roller 6
5 was pressed against the outer peripheral surface of the ring 14 via a steel ball 16 with a load of 100 kgf. Also, the lubrication between the inner peripheral surface of the roller 6 and the outer peripheral surface of the shaft 5 is non-lubricated, and the minimum between the outer peripheral surface of the roller 6 and the outer peripheral surface of the ring 14 is such that these two outer peripheral surfaces are not seized. Engine oil was dropped. Then, the time until the surface of the inner peripheral surface of the roller 6 is damaged and the temperature of the roller 6 rises abnormally or a remarkable vibration is generated, or the electric motor for driving the shaft 13 is driven. The time until the current value became the overcurrent value was determined as the endurance time. The results are shown in Table 3 below. [Table 3] In the Table 3, "Execution" is added at the beginning of the sample number.
Those with the letters of the examples are examples belonging to the present invention, those with the letters of "comparison" are comparative examples that deviate from the present invention,
Each is represented. The letters C, D, E, and H described after the sample numbers correspond to Tables 1 and 2 described above (the same symbols are applied to the same surface treatments). [0033] Example der of this is apparent from the test results in Table 3, is possible to form the surface treatment layer contributes to improve durability in a non-lubrication state, the present invention Among the
In the case where the surface treatment shown in E is performed, excellent effects can be obtained. Note that the surface treatment layer according to the present invention is
And the outer peripheral surface of the roller 6 may be formed on one or both of the outer peripheral surface of the cam 2 and the outer peripheral surface of the roller 6. A tappet roller bearing in which a surface treatment layer is formed only on one or both of the outer peripheral surfaces of these two members 2 and 6 also prevents surface damage of these outer peripheral surfaces and improves durability life. Belongs to the range. Since the tappet roller bearing of the present invention is constructed and operates as described above, the tappet roller bearing not only prevents surface damage in the initial state of engine operation but also prevents seizure. The lubricating state thereafter is improved, and sufficient durability can be ensured. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a partially cut plan view of a tappet roller bearing. FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 3 is a schematic side view of a life tester. FIG. 4 is a vertical side view of the surface damage tester. [Description of Signs] 1 Camshaft 2 Cam 3 Rocker arm 4 Support wall 5 Shaft 6 Roller 7 Shaft 8 Electric motors 9a, 9b Pulley 10 Belt 11 Joint 12 Pulley 13 Shaft 14 Ring 15 Load lever 16 Steel ball 17 Bearing 18 Through hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G016 AA06 AA19 BA47 BA49 BB03 BB22 CA12 EA02 EA07 EA14 FA18 FA21 GA02    ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    F term (reference) 3G016 AA06 AA19 BA47 BA49 BB03                       BB22 CA12 EA02 EA07 EA14                       FA18 FA21 GA02

Claims (1)

【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と、このカムに
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対の支持壁部と、この1対の支持壁
部の間に掛け渡された軸と、この軸の周囲に回転自在に
支承されたローラとから成るタペットローラ軸受に於い
て、上記カムの回転に伴って相手部材に対し相対変位す
る複数の部材のうちの少なくとも1個の部材の表面に、
摩擦を低減する表面処理層を形成した事を特徴とするタ
ペットローラ軸受。
Claims: 1. A cam fixed to a camshaft that rotates in synchronization with a crankshaft of an engine, and a member provided opposite to the cam and receiving the movement of the cam is spaced apart from the cam. A tappet roller bearing comprising a pair of support wall portions formed as described above, a shaft bridged between the pair of support wall portions, and a roller rotatably supported around the shaft. On the surface of at least one of a plurality of members relatively displaced with respect to the mating member with the rotation of the cam,
A tappet roller bearing having a surface treatment layer for reducing friction.
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