JP2010007468A - 転がり軸受の給油装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 回転軸とそれを支持する転がり軸受の間にタイミングよく給油する。
【解決手段】 本発明は、それぞれ異なるタイミングで特定の位相部位に周期的に回転反力を受ける複数の被軸受部２２ａ〜２２ｄが設けられた回転軸１０を、本体１２に対して前記各被軸受部でそれぞれ回転支持する複数の転がり軸受１４ａ〜１４ｄに給油する転がり軸受の給油装置であって、本体に設けられ、回転軸の所定部位と摺接する摺接面に潤滑油の吐出口３４ｂを備える給油手段と、回転軸内に設けられ、下流端が被軸受部の外周面における特定位相部位に開口する給油口３０ａａ、３０ａｂ、３０ｂａ、３０ｂｂとされ、上流端が給油手段の吐出口に回転軸の回転によって周期的に連通する潤滑油の取込口３０ａｃ、３０ｂｃとされた給油路３０ａ，３０ｂとを有し、給油路は、当該被軸受部の特定位相部位に回転反力が作用するタイミングで取込口が吐出口に連通するように構成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えばエンジンのカムシャフト等の回転軸を回転支持する複数の転がり軸受に給油する転がり軸受の給油装置に関し、回転軸の軸受技術の分野に属する。

列状に並ぶ複数の気筒を有するエンジンのオーバーヘッド式のカムシャフトは、各気筒の吸気弁または排気弁を開くカム部とこれらの間に設けられたジャーナル部とを有し、該ジャーナル部が、シリンダヘッドの上面に設けられた半円状の軸受面と、軸受キャップに設けられた同じく半円状の軸受面との間に挟持されることにより、回転自在に支持されるようになっているが、近年、該ジャーナル部の軸受に、従来のメタルブッシュ式の軸受に代えて転がり軸受を用いることがある。

転がり軸受の場合も、メタルブッシュ式のものと同様、給油が必要であるが、ローラの間に隙間があるため、メタルブッシュ式のものに比較して潤滑油が逃げ易い。そのため、転がり軸受に潤滑油を不足なく送り続けるために、送出圧力が高い大型のポンプを使用する必要がある。ただ、大型ポンプは、その駆動のためにエンジンの出力を大きく損失し、また、潤滑油を転がり軸受に送り続けることにより該軸受とジャーナル部との間の潤滑油を過剰にしてその間の摩擦抵抗を増大させ、その結果、さらにエンジンの出力を損失する可能性がある。

一方、気筒毎に設けられたカムシャフトのジャーナル部には、その気筒の吸気弁または排気弁の開弁時に、回転反力としてリターンスプリングからの反力が作用する。この回転反力は、特にジャーナル部の特定の位相部位（カム部の反膨出部と同位相の部位）に作用し、それにより特定位相部位と軸受の該特定位相部位に対接する個所との間の摩擦抵抗を増大させる。これは気筒毎に異なるタイミングで周期的に起こる。

この対処として、例えば特許文献１に記載の発明は、ジャーナル部の特定位相部位に回転反力が作用するタイミングに、すなわちジャーナル部の特定位相部位と転がり軸受けとの間の摩擦抵抗が増大するタイミングに、その転がり軸受に潤滑油を給油するように、すなわち周期的に転がり軸受に潤滑油を給油するように、潤滑油の給油を制御することができる。

特開２００５−３３1０２９号公報

ところが、特許文献１に記載の発明は、転がり軸受に対する潤滑油の給油の制御のための各種バルブ、センサ、制御装置等を必要とし、構造が複雑化してコストが上昇する。

そこで、本発明は、前記カムシャフトのように、異なるタイミングで回転反力が作用する複数の被軸受部を有する回転軸を各被軸受部でそれぞれ回転支持する複数の転がり軸受それぞれに対し、バルブや該バルブを制御する装置等を使用することなく、適切なタイミングで潤滑油を給油することができる転がり軸受の給油装置を提供することを課題とする。

上述の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、それぞれ異なるタイミングで特定の位相部位に周期的に回転反力を受ける複数の被軸受部が設けられた回転軸を、本体に対して前記各被軸受部でそれぞれ回転支持する複数の転がり軸受に給油する転がり軸受の給油装置であって、
前記本体に設けられ、前記回転軸の所定部位と摺接する摺接面に潤滑油の吐出口を備える給油手段と、
前記回転軸内に設けられ、下流端が被軸受部の外周面における特定位相部位に開口する給油口とされているとともに、上流端が前記給油手段の吐出口に回転軸の回転によって周期的に連通する潤滑油の取込口とされた給油路とを有し、
前記給油路は、当該被軸受部の特定位相部位に回転反力が作用するタイミングで取込口が前記給油手段の吐出口に連通するように構成されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の転がり軸受の給油装置において、
前記給油路は、給油タイミングが連続する複数の被軸受部毎に複数設けられ、これらの給油路に、前記給油手段の吐出口に周期的に連通する単一の取込口と対応する複数の被軸受部にそれぞれ開口する複数の給油口とが設けられていることを特徴とする。

さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の転がり軸受の給油装置において、
前記給油路は、被軸受部の数と同数設けられ、これらの給油路に、前記給油手段の吐出口に周期的に連通する単一の取込口と対応する被軸受部に開口する単一の給油口とが設けられていることを特徴とする。

さらにまた、請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の転がり軸受の給油装置において、
前記回転軸の所定部位に円筒部が設けられ、該円筒部の外周面に前記取込口が設けられているとともに、
前記給油手段の吐出口は、前記本体に設けられて前記円筒部の外周面と摺接する半円状の凹部の内周面に設けられていることを特徴とする。

加えて、請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の転がり軸受の給油装置において、
前記回転軸の所定部位に周溝部が設けられ、該周溝部の内側面に前記取込口が設けられているとともに、
前記給油手段の吐出口は、前記本体に設けられて前記周溝部の内側面に摺接する壁部の壁面に設けられていることを特徴とする。

加えてまた、請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の転がり軸受の給油装置において、
前記回転軸がエンジンのカム軸であることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、回転軸の被軸受部の特定位相部位に回転反力が作用するタイミングに、すなわち特定位相部位と転がり軸受との間の摩擦抵抗が増大するタイミングに、給油手段の吐出口と給油路の取込口とが連通して潤滑油が当該タイミングの特定位相部位と転がり軸受との間に給油される。潤滑油の給油を制御するバルブや該バルブを制御する装置等を使用することなく、回転軸の被軸受部の特定位相部位に、回転反力が作用するタイミングに適切に潤滑油を給油できる。

また、請求項２に記載の発明によれば、給油路は、給油タイミングが連続する複数の被軸受部毎に複数設けられ、これらの給油路に、給油手段の吐出口に周期的に連通する単一の取込口と対応する複数の被軸受部にそれぞれ開口する複数の給油口とが設けられる。給油路の取込口が複数の被軸受部毎にまとめられているので、被軸受部の数に比べて給油路の数が少なくて済む。

さらに、請求項３に記載の発明によれば、給油路は、被軸受部の数と同数設けられ、これらの給油路に、給油手段の吐出口に周期的に連通する単一の取込口と対応する被軸受部に開口する単一の給油口とが設けられる。給油路の取込口が被軸受部毎に独立して設けられるので、各被軸受部に対し、回転反力が作用するタイミングのみに潤滑油を給油することができる。一方、このタイミング以外のタイミングでは吐出口と取込口とが連通しないので給油手段から新規に潤滑油が特定位相部位に給油されず、したがって、該部位と転がり軸受との間の潤滑油が過剰になることは抑制される。

さらにまた、請求項４に記載の発明によれば、回転軸の所定部位に円筒部が設けられ、該円筒部の外周面に前記取込口が設けられているとともに、給油手段の吐出口が、本体に設けられて前記円筒部の外周面と摺接する半円状の凹部の内周面に設けられている。これにより、比較的単純な構成で、回転軸の回転に伴い、所定のタイミングで周期的に潤滑油を本体側から回転軸に給油することができる。

加えて、請求項５に記載の発明によれば、回転軸の所定部位に周溝部が設けられ、該周溝部の内側面に前記取込口が設けられているとともに、給油手段の吐出口が、本体に設けられて前記周溝部の内側面に摺接する壁部の壁面に設けられている。これにより、比較的単純な構成で、回転軸の回転に伴い、所定のタイミングで周期的に潤滑油を本体側から回転軸に給油することができる。

加えてまた、請求項６に記載の発明によれば、前記回転軸は、エンジンのカム軸である。被軸受部であるジャーナル部の特定位相部位に回転反力が作用するタイミングに、該部位に潤滑油を給油することができる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る転がり軸受の給油装置を含む、エンジンの一部分の断面図である。

図１に示すエンジンは、４気筒のオーバーヘッド式のエンジンであって、カムシャフト１０は、シリンダヘッド１２の所定の部位で転がり軸受１４ａ〜１４ｄにより回転自在に支持されている。

なお、ここからは転がり軸受１４ａを中心にして詳細に説明し、転がり軸受１４ａとカムシャフト１０の支持部位が異なるだけで構造や機能が同じ他の転がり軸受１４ｂ〜１４ｄの詳細な説明は、転がり軸受１４ａと同時にしたものとして必要がないかぎりはその説明を省略する。

転がり軸受１４ａは、２つのバルブ１６ａを対応するタペット１８ａを介して開閉する、カムシャフト１０に各気筒用に２つずつ設けられたカム部２０ａの間のジャーナル部２２ａを回転支持している。

転がり軸受１４ａの断面（図１のＸ方向に見た、カムシャフト１０の軸心に直交する断面）を示す図２に示すように、転がり軸受１４ａは、カムシャフト１０の外周面に一定の間隔をあけて摺接する複数のローラ（ころ）１４ａａと、ローラ１４ａａを一定の間隔で維持しつつ回転可能に保持するホルダ１４ａｂと、内周面で複数のローラ１４ａａと摺接する円筒形状のアウターレース１４ａｃとで構成されている。

また、転がり軸受１４ａは、シリンダヘッド１２とカムキャップ２４ａとに挟持された状態で該シリンダヘッド１２の所定位置に固定されている。

転がり軸受１４ａが支持するジャーナル部２２ａは、図２に示すように、カム部２０ａの膨出部（カムノーズ部）２０ａａがタペット１８ａを介してバルブ１６ａを押下げしたタイミング（開弁タイミング）に、バルブ１６ａをタペット１８を介してカムシャフト１０側に押上げるリターンスプリング２６ａからの回転反力を受ける。この回転反力により、カム部２０ａの反膨出部（膨出部２０ａａの反対側の部分）２０ａｂ、つまりベース円部と同位相のカムシャフト１０のジャーナル部２２ａの特定位相部位（後述する給油口３０ａａが形成されている位相部位）と転がり軸受１４ａとの間の摩擦抵抗が、このタイミング以外のときに比べて増大する。

この対処として、特定位相部位と転がり軸受１４ａとの間に、摩擦抵抗が増大するタイミングに潤滑油を給油するように構成されている。具体的に説明すると、図１や２に示すように、カムシャフト１０内には潤滑油が流れる給油路３０ａが形成されており、この給油路３０ａの下流端がジャーナル部２２ａの特定位相部位の外周面で開口する、特定位相部位と転がり軸受１４ａとの間に潤滑油を給油する給油口３０ａａとされている。

また、図１に示すように、給油路３０ａは、カムシャフト１０の軸心方向に延びており、カムシャフト１０のほぼ中央に設けられた円筒部３２の外周面に、給油口３０ａａを介してジャーナル部２２ａの特定位相部位と転がり軸受１４ａとの間に給油する潤滑油を路内に取り込むための取込口３０ａｃ備えている。

さらに、この給油路３０ａは、ジャーナル部２２ａ、２２ｂ専用（転がり軸受１４ａ、１４ｂ用）であって、すなわち２つの給油口３０ａａと３０ａｂ（３０ａｂは、図１においては手前側に存在するため図示しておらず、図４（Ｃ）参照。）を有する。

一方、ジャーナル部２２ｃ、２２ｄ用（転がり軸受１４ｃ、１４用）には、給油路３０ａと同様の、給油路３０ｂがカムシャフト１０内に形成されている。給油路３０ｂも、給油口３０ａａと同様の、２つの給油口３０ｂａと３０ｂｂを有し、潤滑油を取込む取込口３０ｂｃを円筒部３２の外周面に備えている。

なお、図１に示すように、潤滑油を給油する給油口３０ａａ、３０ａｂ（図示せず）、３０ｂａ、３０ｂｂは、カムシャフト１０の軸心を中心にして９０度ずつ異なる方向に向いて開口している。給油口３０ａａは図面上方向、３０ａｂは図面手前方向、３０ｂａは図面奥方向、３０ｂｂは図面下方向に向いて開口している。当然ながら、これは、給油口３０ａａ、３０ａｂ、３０ｂａ、３０ｂｂが形成されているジャーナル部２２ａ〜２２ｄの特定位相部位それぞれの位相が異なり、すなわち対応するリターンスプリング２６ａ〜２６ｄから回転反力を受けるタイミング（言い換えると、対応するバルブ１６ａ〜１６ｄの開弁タイミング）が異なるためである。

また、給油路３０ａ、３０ｂの潤滑油を取込む取込口３０ａｃ、３０ｂｃは、カムシャフト１０の円筒部３２の外周面に対向するように開口している、すなわち外周面の１８０度異なる位相位置で開口している。

これらの取込口３０ａｃ、３０ｂｃを介して給油路３０ａ、３０ｂ内に潤滑油を給油する手段（請求の範囲に記載の「給油手段」に対応。）は、シリンダヘッド１２に設けられている。具体的に説明すると、図１に示すようにカムシャフト１０の円筒部３２の下に位置するシリンダヘッド１２の中央部３４に、図３（図１のＹ方向に見た、カムシャフト１０の円筒部３２の軸心直交方向断面図）に示すように、カムシャフト１０の円筒部３２の外周面と摺接する半円状の凹部の内周面３４ａが形成されており、その内周面３４ａの最下部に潤滑油を吐出する吐出口３４ｂが形成されている。

吐出口３４ｂからは、ポンプ（図示せず）によって所定の送出圧力で送出された潤滑油が吐出する。また、吐出口３４ｂは、その口縁が直接カムシャフト１０に接触しておらず、内周面３４ａ上に形成された、カムシャフト１０の周方向に延びる溝部３４ｃの底面で開口している。この溝部３４ｃは、取込口３０ａｃまたは３０ｂｃのいずれか一方が該溝部３４ｃ内に向き始めて、そこからカムシャフト１０が９０度以上１８０度未満（約１３５度）回転するまで、その取込口と吐出口３４ｂの該溝部３４ｃを介する連通状態が維持されるような周方向長さで形成されている。言い換えると、取込口３０ａｃと３０ｂｃとが、対応するリターンスプリングからの回転反力が対応する特定位相部位に作用する直前からその作用が終了した直後まで吐出口３４との連通を維持できるように、溝部３４ｃは形成されている。したがって、給油路３０ａまたは３０ｂのいずれか一方は、吐出口３４ｂを介する潤滑油の給油が始まると、そこからカムシャフト１０が９０度以上１８０度未満（または約１３５度）回転するまで、その給油が継続される。

これらのことを踏まえて、カムシャフト１０の回転に従い変化する給油経路について説明する。まず、図１に示すように、転がり軸受１４ａとジャーナル部２２ａの特定位相部位との間に給油口３０ａａを介して、また転がり軸受１４ｂとジャーナル部２２ｂの特定位相部位との間に給油口３０ａｂ（図示せず）を介して潤滑油が給油されている状態（吐出口３４ｂと取入口３０ａｃとが連通状態）、すなわちカム部２０ａがタペット１８ａを介してバルブ１６ａを押下げてジャーナル部２２ａの特定位相部位に回転反力が作用しているタイミングからカムシャフト１０が図１に示す矢印方向に９０度回転すると、図４（Ａ）のように、給油路３０ａの取入口３０ａｃと吐出口３４ｂが非連通状態になり、代わりに給油路３０ｂの取入口３０ｂｃと吐出口３４ｂとが連通状態になる。これにより、カム部２０ｃがタペット１８ｃを押下げすることによりリターンスプリング２６ｃから回転反力を受けているジャーナル部２２ｃの特定位相部位と転がり軸受１４ｃとの間に給油口３０ｂａを介して潤滑油が給油されるとともに、給油口３０ｂｂを介してジャーナル部２２ｄの特定位相部位と転がり軸受１４ｄとの間に潤滑油が給油される。

図４（Ａ）の状態からさらにカムシャフト１０が９０度回転すると、今度は、図４（Ｂ）に示すように、カム部２０ｄがタペット１８Ｄを押下げすることにより、ジャーナル部２２ｄがリターンスプリング２６ｄから回転反力を受ける。このとき、図４（Ａ）の状態のまま、すなわち給油路３０ｂの取込口３０ｂｃと吐出口３４ｂとが連通状態で維持されているので、ジャーナル部２２ｄの特定位相部位と転がり軸受１４ｄとの間には、給油口３０ｂｂを介して潤滑油が継続して給油されている。これとともに、給油口３０ｂａ（図示せず）を介してジャーナル部２２ｃの特定位相部位と転がり軸受１４ｃとの間にも潤滑油が継続して給油されている。

図４（Ｂ）の状態からさらにカムシャフトが９０度回転すると、図４（Ｃ）に示すように、給油路３０ｂの取入口３０ｂｃと吐出口３４ｂとが非連通状態になり、代わりに給油路３０ａの取入口３０ａｃと吐出口３４ｂとが連通状態になる。これにより、カム部２０ｂがタペット１８ｂを押下げすることによりリターンスプリング２６ｂから回転反力を受けているジャーナル部２２ｂの特定位相部位と転がり軸受１４ｂとの間に給油口３０ａｂを介して潤滑油が給油されるとともに、給油口３０ａａを介してジャーナル部２２ａの特定位相部位と転がり軸受１４ａとの間に潤滑油が給油される。この図４（Ｃ）の状態からさらに９０度回転すると、図１に示す状態になる。

本実施形態によれば、カムシャフト１０のジャーナル部２２ａ〜２２ｄのいずれか１つの特定位相部位に回転反力が作用するタイミングに、すなわち特定位相部位２２ａ〜２２ｄいずれか１つと対応する転がり軸受との間の摩擦抵抗が増大するタイミングに、吐出口３４ｂと給油路３０ａ、３０ｂの取込口３０ａｃ、３０ｂｃのいずれか対応する一方とが連通し、当該タイミングの特定位相部位２２ａ〜２２ｄいずれか１つと対応する転がり軸受との間に潤滑油が給油される。潤滑油の給油を制御するバルブや該バルブを制御する装置等を使用することなく、カムシャフト１０のジャーナル部２２ａ〜２２ｄの特定位相部位に、回転反力が作用するタイミングに適切に潤滑油を給油できる。

また、給油路３０ａ、３０ｂは、給油タイミングが連続する２つのジャーナル部毎に複数設けられ、これらの給油路３０ａ、３０ｂに、吐出口３４ｂに周期的に連通する単一の取込口３０ａｃ、３０ｂｃと、対応する複数のジャーナル部にそれぞれ開口する給油口３０ａａおよび３０ａｂと、３０ｂａおよび３０ｂｂとが設けられる。給油路３０ａ、３０ｂの取込口３０ａｃ，３０ｂｃが２つのジャーナル部毎にまとめられているので、４つのジャーナルブ２２ａ〜２３２ｄの数に比べて２つの給油路３０ａ、３０ｂで済む（カムシャフト１０の給油路加工が簡単になり、その加工コストが安く済む。）。

さらに、カムシャフト１０のほぼ中央に円筒部３２が設けられ、該円筒部３２の外周面に取込口３０ａｃ、３０ｂｃが設けられているとともに、吐出口３４ｂが、シリンダヘッド１２の中央部３４に設けられてこの円筒部３２の外周面と摺接する半円状の凹部の内周面３４ａに設けられている。これにより、比較的単純な構成で、カムシャフト１０の回転に伴い、所定のタイミングで周期的に潤滑油をシリンダヘッド１２側からカムシャフト１０に給油することができる。

（第２の実施形態）
上述の第１の実施形態は、２箇所の給油先（ジャーナル部の特定位相部位と転がり軸受の間）が１つの給油路を兼用して使用しているため、リターンスプリングにより回転反力を受けていないジャーナル部と転がり軸受との間にも潤滑油が給油されていた。この場合、確実に回転反力を受けているジャーナル部の特定位相部位に潤滑油を給油するために、潤滑油を送出するポンプの送出圧力を大きく必要がある。

第２の実施形態は、その対処として第１の実施形態と異なり、１箇所の給油先に１つの給油路が設けられている構成である。

図５は、本発明の第２の実施形態に係る転がり軸受の給油装置を含む、エンジンの一部分の断面図である。なお、カムシャフト内に形成される給油路の数が異なるなど、第１の実施形態との間に大きな差異はないので、説明は省略して行う。

図５に示すように、カム部６０ａがタペット５８ａを押下げすることによりリターンスプリング６６ａにより回転反力を受けているジャーナル部６２ａの特定位相部位と転がり軸受５４ａの間に潤滑油を給油するための専用の給油路７０ａがカムシャフト５０に形成されている。給油路７０ａは、ジャーナル部６２ａの特定位相部位の外周面で開口する給油口７０ａａを有する。同様に、隣接するジャーナル部６２ｂの特定位相部位と転がり軸受５４ｂとの間に潤滑油を給油するための、該部位の外周面で開口する給油口７０ｂａを有する専用の給油路７０ｂがカムシャフト５０に形成されている。

給油路７０ａ、７０ｂの潤滑油を取込む取込口７０ａｂ、７０ｂｂは、ジャーナル部６２ａと６２ｂとの間に形成された周溝部７２ａで開口している。具体的には、この部分の拡大図である図６に示すように、周溝部７２ａの内側面７２ａａの給油口７０ａａに対して逆位相の位置に取込口７０ａｂが開口している。一方、内側面７２ａｂには、同様に、給油口７０ｂａに対して逆位相の位置に取込口７０ｂｂが開口している。

これらの取込口７０ａｂ、７０ｂｂが形成されているカムシャフト５０の周溝部７２ａには、シリンダヘッド５２の壁部７４ａが係合している。そして、その壁部７４ａの一方の壁面（内側面７２ａａと摺接する壁面）に取込口７０ａｂと連通する吐出口７４ａａが、他方の壁面（内側面７２ａｂと摺接する壁面）に取込口７０ｂｂと連通する吐出口７４ａｂが開口している。

また、取込口７０ａｂと吐出口７４ａａは、直接連通せず、内側面７２ａａに形成された溝部７２ａｃを介して連通する。溝部７２ａは、図６のＺ方向に見た断面図である図７に示すように、周溝部７２ａの内側面７２ａａの外周に沿って湾曲して延びる形状をしている。この溝部７２ａｃは、第１の実施形態の溝部３４ｃと同様に、リターンスプリング６６ａからの回転反力がジャーナル部６２ａの特定位相部位に作用する直前からその作用が終了した直後まで、取込口７０ａｂと吐出口７４ａａとの連通を維持するためのものである。同様に、溝部７２ａｄも、リターンスプリング６６ｂからの回転反力がジャーナル部６２ｂの特定位相部位に作用する直前からその作用が終了する直後まで、取込口７０ｂｂと吐出口７４ａｂとの連通を維持する。

なお、溝部７２ａｃ、７２ａｄの代わりに、壁部７４ａの両壁面に同様の溝部を形成し、その底面に吐出口７４ａａ、７４ａｂを開口してもよい。

吐出口７４ａａと７４ａｂには、シリンダヘッド５２内に形成された共通の給油路７４ａｃを介してポンプ（図示せず）から潤滑油が送出される。

これらと同様に、ジャーナル部６２ｃと６２ｄとの間に形成された周溝部７２ｂの内側面の一方にも、図５に示すように、ジャーナル部６２ｃの特定位相部位と転がり軸受５４ｃとの間に給油される潤滑油の給油路７０ｃの取込口７０ｃｂが形成され、他方の内側面に、ジャーナル部６２ｄの特定位相部位と転がり軸受５４ｄとの間に給油される潤滑油の給油路７０ｄの取込口７０ｄｂが形成されている。

また、これらの取込口７０ｃｂと７０ｄｂも、図５に図示していないものの、図６の溝部７２ａｃ、７２ａｄと同様の溝部を介して、周溝部７２ｂと係合するシリンダヘッド５２の壁部に形成された吐出口７４ｂａ、７４ｂｂと連通する。

これらのことを踏まえて、カムシャフト５０の回転に従い変化する給油経路について説明する。まず、図５に示すように、転がり軸受５４ａとジャーナル部６２ａの特定位相部位との間にのみ給油路７０ａを介して潤滑油が給油されている状態（吐出口７４ａａと取入口７０ａｂとが連通状態）、すなわちカム部６０ａがタペット５８ａを押下げることによりリターンスプリング６６ａからの回転反力がジャーナル部６２ａの特定位相部位に作用しているタイミングからカムシャフト５０が９０度回転すると、図８（Ａ）のように、吐出口７４ｂａと取入口７０ｃｂのみが連通状態になり、カム部６０ｃがタペット５８ｃを押下げることによりリターンスプリング６６ｃからの回転反力を受けているジャーナル部６２ｃの特定位相部位と転がり軸受５４ｃとの間にのみ給油路７０ｃを介して潤滑油が給油される。

図８（Ａ）の状態からカムシャフト５０が９０度回転すると、図８（Ｂ）に示すように、今度は、吐出口７４ｂｂと取入口７０ｄｂのみが連通状態になり、カム部６０ｄがタペット５８ｄを押下げることによりリターンスプリング６６ｄからの回転反力を受けているジャーナル部６２ｄの特定位相部位と転がり軸受５４ｄとの間にのみ給油路７０ｄを介して潤滑油が給油される。

図８（Ｂ）の状態からカムシャフト５０が９０度回転すると、図８（Ｃ）に示すように、吐出口７４ａｂと取入口７０ｂｂのみが連通状態になり、カム部６０ｂがタペット５８ｂを押下げることによりリターンスプリング６６ｂからの回転反力を受けているジャーナル部６２ｂの特定位相部位と転がり軸受５４ｂとの間にのみ給油路７０ｂを介して潤滑油が給油される状態になる。この状態からカムシャフト５０が９０度回転すると、図５に示す状態になる。

本実施形態によれば、給油路７０ａ〜７０ｄは、ジャーナル部６２ａ〜６２ｄの数と同数設けられ、これらの給油路７０ａ〜７０ｄは、対応する吐出口７４ａａ、７４ａｂ、７４ｂａ、７４ｂｂに周期的に連通する単一の取込口７０ａｂ、７０ｂｂ、７０ｃｂ、７０ｄｂと、対応するジャーナル部６２ａ〜６２ｄに開口する単一の給油口７０ａａ、７０ｂａ、７０ｃａ、７０ｄａとが設けられる。給油路７０ａ〜７０ｄの取込口７０ａｂ、７０ｂｂ、７０ｃｂ、７０ｄｂがジャーナル部６２ａ〜６２ｄ毎に独立して設けられるので、各ジャーナル部６２ａ〜６２ｄに対し、回転反力が作用するタイミングのみに潤滑油を給油することができる。一方、このタイミング以外のタイミングでは吐出口７４ａａ、７４ａｂ、７４ｂａ、７４ｂｂと対応する取込口７０ａｂ、７０ｂｂ、７０ｃｂ、７０ｄｂとが連通しないので新規に潤滑油が対応する特定位相部位に給油されず、したがって、該部位と対応する転がり軸受との間の潤滑油が過剰になることは抑制される。

また、カムシャフト５０の所定部位に周溝部７２ａ、７２ｂが設けられ、該周溝部の内側面のそれぞれに取込口７０ａｂ、７０ｂｂ、７０ｃｂ、７０ｄｂが１つずつ設けられているとともに、吐出口７４ａａ、７４ａｂ、７４ｂａ、７４ｂｂが、シリンダヘッド５２に設けられて２つの周溝部７２ａ、７２ｂの内側面に摺接する２つの壁部（１つは７４ａ）の壁面にそれぞれに１つずつ設けられている。これにより、比較的単純な構成で、カムシャフト５０の回転に伴い、所定のタイミングで周期的に潤滑油をシリンダヘッド５２側からカムシャフト５０に給油することができる。

以上、２つの実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。

例えば、上述の第１の実施形態の場合、図３に示すように、吐出口３４ｂと連通している取入口３０ａｃと別の取入口３０ｂｃは、内周面３４ａによって閉じられず、外気（シリンダヘッド１２とシリンダヘッドカバーで画成される空間）に開いた状態である。この場合、カムシャフト１０の回転により取入口３０ｂｃから給油路３０ｂ内の潤滑油が流れ出て、それにより給油路３０ｂ内が空または空に近い状態になる可能性がある。このように給油路３０ｂ内が空になると、図４（Ａ）に示すように取入口３０ｂｃと吐出口３４ｂとが連通状態になった後、該給油路３０ｂ内に潤滑油が満たされるまでに時間がかかり、その結果、リターンスプリング２６ｃの回転反力により摩擦抵抗が増大するジャーナル部２２ｃと転がり軸受１４ｃとの間に十分な潤滑油が給油できない可能性がある。

その対処として、図２示すような転がり軸受２４ａをシリンダヘッド１２と協働して挟持するカムキャップ２４ａと類似の、図９に示すような、内周面がカムシャフト１０の円筒部３２の外周面と摺接するキャップ９０を用いてもよい。これにより、取入口３０ｂｃも、３０ａｃＴＯ同様に閉じられる。同様の理由から、第２の実施形態にも、キャップ９０と同様の、周溝部７２ａ，７２ｂに係合するキャップを使用してもよい。

最後に、上述の２つの実施形態は、カムシャフトを回転支持する転がり軸受に適用される給油装置であったが、本発明はこれに限定せず、広義には、それぞれ異なるタイミングで特定の位相部位に周期的に回転反力を受ける複数の被軸受部が設けられた回転軸を、本体に対して各被軸受部でそれぞれ回転支持する複数の転がり軸受に適用できる、転がり軸受の給油装置である。

以上のように、本発明に係る転がり軸受の給油装置は、異なるタイミングで回転反力が作用する複数の被軸受部を有する回転軸を各被軸受部でそれぞれ回転支持する複数の転がり軸受それぞれに対し、バルブや該バルブを制御する装置等を使用することなく、適切なタイミングで潤滑油を給油することができる。したがって、回転軸とこれ支持する転がり軸受を使用する産業の分野において好適に利用される可能性がある。

本発明の第１の実施形態に係る転がり軸受の給油装置を含む、エンジンの一部の断面図である。 図１のＸ方向に見た、転がり軸受およびその周辺の断面図である。 図１のＹ方向に見た、カムシャフトの円筒部およびその周辺の断面図である。 第１の実施形態に係る、カムシャフトの回転に従い変化する給油経路を示している。 本発明の第２の実施形態に係る転がり軸受の給油装置を含む、エンジンの一部の断面図である。 図５の部分拡大図である。 図６のＺ方向に見た、カムシャフトの断面図である。 第２の実施形態に係る、カムシャフトの回転に従い変化する給油経路を示している。 本発明の第１の実施形態の改良例を説明するための図である。

符号の説明

１０ 回転軸（カムシャフト）
１２ 本体（シリンダヘッド）
１４ａ〜１４ｄ 転がり軸受
２２ａ〜２２ｄ 被軸受部（ジャーナル部）
３０ａ、３０ｂ 給油路
３３ａａ、３３ａｂ、３３ｂａ，３３ｂｂ 給油口
３４ｂ 吐出口

Claims (6)

1. それぞれ異なるタイミングで特定の位相部位に周期的に回転反力を受ける複数の被軸受部が設けられた回転軸を、本体に対して前記各被軸受部でそれぞれ回転支持する複数の転がり軸受に給油する転がり軸受の給油装置であって、
   前記本体に設けられ、前記回転軸の所定部位と摺接する摺接面に潤滑油の吐出口を備える給油手段と、
   前記回転軸内に設けられ、下流端が被軸受部の外周面における特定位相部位に開口する給油口とされているとともに、上流端が前記給油手段の吐出口に回転軸の回転によって周期的に連通する潤滑油の取込口とされた給油路とを有し、
   前記給油路は、当該被軸受部の特定位相部位に回転反力が作用するタイミングで取込口が前記給油手段の吐出口に連通するように構成されていることを特徴とする転がり軸受の給油装置。
2. 請求項１に記載の転がり軸受の給油装置において、
   前記給油路は、給油タイミングが連続する複数の被軸受部毎に複数設けられ、これらの給油路に、前記給油手段の吐出口に周期的に連通する単一の取込口と対応する複数の被軸受部にそれぞれ開口する複数の給油口とが設けられていることを特徴とする転がり軸受の給油装置。
3. 請求項１に記載の転がり軸受の給油装置において、
   前記給油路は、被軸受部の数と同数設けられ、これらの給油路に、前記給油手段の吐出口に周期的に連通する単一の取込口と対応する被軸受部に開口する単一の給油口とが設けられていることを特徴とする転がり軸受の給油装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の転がり軸受の給油装置において、
   前記回転軸の所定部位に円筒部が設けられ、該円筒部の外周面に前記取込口が設けられているとともに、
   前記給油手段の吐出口は、前記本体に設けられて前記円筒部の外周面と摺接する半円状の凹部の内周面に設けられていることを特徴とする転がり軸受の給油装置。
5. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の転がり軸受の給油装置において、
   前記回転軸の所定部位に周溝部が設けられ、該周溝部の内側面に前記取込口が設けられているとともに、
   前記給油手段の吐出口は、前記本体に設けられて前記周溝部の内側面に摺接する壁部の壁面に設けられていることを特徴とする転がり軸受の給油装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の転がり軸受の給油装置において、
   前記回転軸がエンジンのカム軸であることを特徴とする転がり軸受の給油装置。

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