JP2012026526A - 転がり軸受とカムシャフト装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内輪50と、外輪60と、複数の転動体70と、保持器80とを備える。保持器80は、合成樹脂材によって形成されると共に、軸方向に所定間隔を隔てる第1、第2環状部81、82と、これら第1、第2環状部81、82を連結しかつ複数の転動体70を保持するポケット83を区画形成する複数の柱部84とを一体に備える。保持器80の第1環状部81には、内、外輪50、60の一端面に跨って接離可能に対向すると共に、油圧の作用によって内、外輪50、60の一端面に近接又は当接して環状空間の一端側を封止する円環状のシール体90が一体に形成されている。
【選択図】図2
Description
また、カムシャフトの一端部に可変バルブタイミング機構が組み付けられている場合、可変バルブタイミング機構に対し油を供給するために、キャップ部材には油圧源に通じる油孔が形成され、シャフトには油孔を通して供給される油を可変バルブタイミング機構に導く油路が形成される。
前記したような構造をもつカムシャフト装置において、図8に示すように、キャップ部材505の油孔507に干渉することがないように、キャップ部材505とシリンダヘッド502との相互に軸受ハウジング部504、508を形成し、この軸受ハウジング部504、508に、内、外輪550、560、転動体570及び保持器580を備えた転がり軸受540を配設することが同一出願人によって提案されている。
そこで、転がり軸受540の内輪550と外輪560との間の環状空間の一端側に、専用のシール部材を組み付けて転がり軸受540に対する過剰な油の流入を抑制することが考えるが、この場合には、シール部材によって部品点数や組付工数が増加し、コスト高となる。
前記保持器は、合成樹脂材によって形成されると共に、軸方向に所定間隔を隔てる第1、第2環状部と、これら第1、第2環状部を連結しかつ前記複数の転動体を保持するポケットを区画形成する複数の柱部とを一体に備え、
前記保持器の第1環状部には、前記内、外輪の一端面に跨って接離可能に対向すると共に、油圧の作用によって前記内、外輪の一端面に近接又は当接して前記環状空間の一端側を封止する円環状のシール体が一体に形成されていることを特徴とする。
また、シール体は、保持器の第1環状部に一体に形成されるため、保持器とは別個に専用のシール部材を製作して組み付ける場合と比較して、部品点数や組付工数を軽減してコスト低減を図ることができる。
内輪の一端面の内周部と、外輪の一端面の外周部には軸方向へ突出する端筒部がそれぞれ形成され、
シール体の内、外周面と、前記内、外輪の両端筒部との間にはラビリンスを構成する微小な隙間が設定されていることを特徴とする。
シール体には、内、外輪の一端面にそれぞれ接触可能な内側環状凸部と外側環状凸部が形成されていることを特徴とする。
保持器の第2環状部には、内、外輪の両他端面のうち、少なくとも一方の他端面に係合して前記保持器の軸方向への移動を規制する係止片が形成されていることを特徴とする。
前記シャフトの一端部には、可変バルブタイミング機構が組み付けられ、
前記可変バルブタイミング機構に対し油を供給するために、前記キャップ部材には油圧源に通じる油孔が形成され、前記シャフトには前記油孔を通して供給される油を前記可変バルブタイミング機構に導く油路が形成され、
前記可変バルブタイミング機構に対する油が前記油孔及び油路を通して供給される際の油圧の作用によって、保持器のシール体が内、外輪の一端面に近接又は当接して前記内、外輪の間の環状空間の一端側を封止する構成にしてあることを特徴とする。
この際、キャップ部材の油孔の吐出口からシャフトの油路の入口に向けて吐出される油の一部が、キャップ部材とシャフトとの間の微小な隙間を通して転がり軸受に向けて流れると、その油の油圧が、保持器のシール体に作用する。すると、シール体が内、外輪の一端面に近接又は当接して内、外輪の間の環状空間の一端側を封止する。
このため、転がり軸受内(内、外輪の間の環状空間内)に対する過剰な油の流入を抑制してトルク損失を低減することができると共に、可変バルブタイミング機構に対する油の供給不足を防止することができる。
図1に示すように、この発明の実施例1に係るカムシャフト装置において、シリンダヘッド2とキャップ部材5との間に構成されるカムジャーナル(1番ジャーナル部10及びその他のジャーナル)に、シャフト12の軸上に複数のカム13を有するカムシャフト11が回転可能に支承される。
また、シリンダヘッド2には、1番ジャーナル部10及びその他のジャーナルに対応する各部分に円弧凹部3が形成され、これら円弧凹部3に対応する円弧凹部6を有するキャップ部材5がシリンダヘッド2にボルト等によって締め付けられる。
また、シャフト12には、油孔7を通して供給される油を可変バルブタイミング機構31に導く油路20が形成されている。この油路20は、シャフト12の半径方向に形成された縦孔21と、軸方向に形成された横孔22とを有している。
1番ジャーナル部10の軸受ハウジング部4、8に組み付けられる転がり軸受(図では針状ころ軸受)40は、内輪50と、外輪60と、これら内、外輪50、60の間の環状空間に転動可能に配設される複数の転動体(針状ころ)70と、これら複数の転動体70を保持する保持器80とを備える。
また、外輪60は、その外周面において、軸受ハウジング部4、8に嵌込まれて固定され、外輪60の内周面には、内輪50の内輪軌道面51に環状空間を隔てる外輪軌道面61が形成されている。
そして、内輪軌道面51と外輪軌道面61との間には、保持器80によって保持された状態で複数の転動体70が転動可能に組み付けられている。
保持器80の第1環状部81には、内、外輪50、60の一端面に跨って接離可能に対向すると共に、油圧の作用によって内、外輪50、60の一端面に近接又は当接して内、外輪50、60の間の環状空間の一端側を封止する円環状のシール体90が一体に形成されている。
そして、内、外輪50、60の一端側(図2に向けって右側)の両端筒部53、63と、シール体90の内、外周面との間にはラビリンスを構成する微小な隙間Sが設定されている。
また、図4に示すように、内、外輪50、60の間の環状空間の一端側開口部から保持器80と共に転動体70を挿入して組み付ける際、内径側係止片95及び外径側係止片96は弾性変形されて挿入される。そして、図4の二点鎖線に示すように、所定位置まで挿入されると、内径側係止片95及び外径側係止片96は元の形状に弾性復帰し、これによって、内、外輪50、60の他端面にそれぞれ係合するようになっている。
これによって、転がり軸受40内(内、外輪50、60の間の環状空間内)に対する過剰な油の流入を抑制することができ、トルク損失を低減することができる。
さらに、転がり軸受40内への過剰な油の流入を抑制することによって、可変バルブタイミング機構31に対する油の供給不足を防止することができる。
この結果、可変バルブタイミング機構31に油を不足なく良好に供給することができる。
また、シール体90に対する油圧が低い状態では、少量の油が内、外輪50、60の一端面とシール体90との間を通して転がり軸受40内に流入し、転がり軸受40の潤滑油として働くする。
例えば、前記実施例1においては、カムシャフト装置の1番ジャーナル部10に転がり軸受40が組み付けられる場合を例示したが、カムシャフト装置以外の動力伝達装置に対してもこの発明の転がり軸受40を用いることが可能である。
また、図5に示すように、保持器80の第2環状部82の内周面(又は外周面)のみに、内径側係止片95(又は外径側係止片96)が形成される場合においても保持器80の軸方向への移動を規制することが可能である。
また、図6に示すように、シール体90のシール面を、内、外輪50、60の一端面にそれぞれ面接触させて封止する構成にしてもよい。
また、図7に示すように、シール体90のシール面を、内、外輪50、60の一端面にそれぞれ面接触させて封止する構成にすると共に、保持器80の第2環状部82に係止片が形成されない構造にしてもよい。
この場合には、内輪50の両端部の端筒部や外輪60の両端部の端筒部が不要となる。
2 シリンダヘッド
5 キャップ部材
7 油孔
11 カムシャフト
12 シャフト
13 カム
20 油路
31 可変バルブタイミング機構
40 転がり軸受
50 内輪
53 端筒部
60 外輪
63 端筒部
70 転動体
80 保持器
81 第1環状部
82 第2環状部
84 柱部
90 シール体
91 内側環状凸部
92 外側環状凸部
95 内径側係止片(係止片)
96 外径側係止片(係止片)
Claims (5)
- 内輪と、外輪と、これら内、外輪の間の環状空間に転動可能に配設された複数の転動体と、これら転動体を保持する保持器とを備えた転がり軸受であって、
前記保持器は、合成樹脂材によって形成されると共に、軸方向に所定間隔を隔てる第1、第2環状部と、これら第1、第2環状部を連結しかつ前記複数の転動体を保持するポケットを区画形成する複数の柱部とを一体に備え、
前記保持器の第1環状部には、前記内、外輪の一端面に跨って接離可能に対向すると共に、油圧の作用によって前記内、外輪の一端面に近接又は当接して前記環状空間の一端側を封止する円環状のシール体が一体に形成されていることを特徴とする転がり軸受。 - 請求項1に記載の転がり軸受であって、
内輪の一端面の内周部と、外輪の一端面の外周部には軸方向へ突出する端筒部がそれぞれ形成され、
シール体の内、外周面と、前記内、外輪の両端筒部との間にはラビリンスを構成する微小な隙間が設定されていることを特徴とする転がり軸受。 - 請求項1又は2に記載の転がり軸受であって、
シール体には、内、外輪の一端面にそれぞれ接触可能な内側環状凸部と外側環状凸部が形成されていることを特徴とする転がり軸受。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の転がり軸受であって、
保持器の第2環状部には、内、外輪の両他端面のうち、少なくとも一方の他端面に係合して前記保持器の軸方向への移動を規制する係止片が形成されていることを特徴とする転がり軸受。 - シャフトの軸上にカムが配設されたカムシャフトのジャーナル部において、シリンダヘッドとキャップ部材との相互に形成された軸受ハウジング部に、請求項1〜4のいずれか一項に記載の転がり軸受が配設されたカムシャフト装置であって、
前記シャフトの一端部には、可変バルブタイミング機構が組み付けられ、
前記可変バルブタイミング機構に対し油を供給するために、前記キャップ部材には油圧源に通じる油孔が形成され、前記シャフトには前記油孔を通して供給される油を前記可変バルブタイミング機構に導く油路が形成され、
前記可変バルブタイミング機構に対する油が前記油孔及び油路を通して供給される際の油圧の作用によって、保持器のシール体が内、外輪の一端面に近接又は当接して前記内、外輪の間の環状空間の一端側を封止する構成にしてあることを特徴とするカムシャフト装置。
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