JP3367031B2 - カム従動ローラ - Google Patents
カム従動ローラInfo
- Publication number
- JP3367031B2 JP3367031B2 JP06247795A JP6247795A JP3367031B2 JP 3367031 B2 JP3367031 B2 JP 3367031B2 JP 06247795 A JP06247795 A JP 06247795A JP 6247795 A JP6247795 A JP 6247795A JP 3367031 B2 JP3367031 B2 JP 3367031B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inner cylinder
- cam
- driven roller
- ceramic
- cam driven
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの動弁機構で
のカムフォロワに用いられるカム従動ローラに係り、特
に支軸に対してすべり接触するタイプのものに関する。
のカムフォロワに用いられるカム従動ローラに係り、特
に支軸に対してすべり接触するタイプのものに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種、すべり接触タイプのカム従動ロ
ーラは、エンジンの動弁機構でのカムフォロワに用いら
れており、例えば、金属製ローラの内周にすべり軸受と
しての銅合金ブッシュを嵌合させた複合構造や、総セラ
ミックス製ローラがある。
ーラは、エンジンの動弁機構でのカムフォロワに用いら
れており、例えば、金属製ローラの内周にすべり軸受と
しての銅合金ブッシュを嵌合させた複合構造や、総セラ
ミックス製ローラがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、金属製ロー
ラと銅合金ブッシュとの複合構造からなるカム従動ロー
ラでは、重量が重く応答性がよくないだけでなく、硬化
処理された支軸に対して銅合金ブッシュがすべり接触す
るようになっているために、寿命が比較的短いことが指
摘される。
ラと銅合金ブッシュとの複合構造からなるカム従動ロー
ラでは、重量が重く応答性がよくないだけでなく、硬化
処理された支軸に対して銅合金ブッシュがすべり接触す
るようになっているために、寿命が比較的短いことが指
摘される。
【０００４】一方、総セラミックス製ローラからなるカ
ム従動ローラでは、それの内径面の耐摩耗性および重量
が軽く応答性がよいという点では優れているものの、接
触相手であるカムが相対的に軟らかくなるので摩耗、損
傷しやすくなることが指摘される。特に動弁機構周辺は
潤滑油が希薄で潤滑条件が悪いために、カムの摩耗、損
傷が激しくなる。また、カムからの衝撃によって経時的
に破損するおそれがあり、万一の破損時に機能維持でき
なくなる。しかも、セラミックス製ローラは、金属製ロ
ーラと比べ高い縦弾性係数を有するので、接触面圧が高
くなりカムに対する摩耗などを極力減ずるようにするた
めに、当接面にはクラウニング加工が必要となる。ま
た、セラミック自身が高い硬度を有するため、表面粗さ
を一定値以上に仕上げておかないと、カムを摩耗させる
など、このように加工コストが高くつくことから、高価
であることを指摘される。
ム従動ローラでは、それの内径面の耐摩耗性および重量
が軽く応答性がよいという点では優れているものの、接
触相手であるカムが相対的に軟らかくなるので摩耗、損
傷しやすくなることが指摘される。特に動弁機構周辺は
潤滑油が希薄で潤滑条件が悪いために、カムの摩耗、損
傷が激しくなる。また、カムからの衝撃によって経時的
に破損するおそれがあり、万一の破損時に機能維持でき
なくなる。しかも、セラミックス製ローラは、金属製ロ
ーラと比べ高い縦弾性係数を有するので、接触面圧が高
くなりカムに対する摩耗などを極力減ずるようにするた
めに、当接面にはクラウニング加工が必要となる。ま
た、セラミック自身が高い硬度を有するため、表面粗さ
を一定値以上に仕上げておかないと、カムを摩耗させる
など、このように加工コストが高くつくことから、高価
であることを指摘される。
【０００５】なお、総セラミックス製ローラにおいて、
支軸が鋼製である場合には、線膨張係数の差に基づき温
度上昇時の両者間の隙間詰まりを回避するように、室温
での組み立て時に支軸との嵌め合い隙間を大きく設定す
るために、運転初期におけるがたつきが大きくなりやす
い。
支軸が鋼製である場合には、線膨張係数の差に基づき温
度上昇時の両者間の隙間詰まりを回避するように、室温
での組み立て時に支軸との嵌め合い隙間を大きく設定す
るために、運転初期におけるがたつきが大きくなりやす
い。
【０００６】したがって、本発明は、内径面の耐摩耗
性、耐衝撃性を向上するとともに、接触相手であるカム
の摩耗、損傷を抑制できるようにしながら、価格低減を
も図ることを課題としている。
性、耐衝撃性を向上するとともに、接触相手であるカム
の摩耗、損傷を抑制できるようにしながら、価格低減を
も図ることを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、支軸に対して
回転自在に支持されてカムに当接させられるカム従動ロ
ーラにおいて、セラミックス製の内筒と、この内筒に負
のしめしろを持つ状態に外嵌される鋼製の外筒とで構成
されており、前記内筒と外筒との嵌め合いは、室温時に
セラミックス製内筒の外径での圧縮応力が８０ｋｇｆ／
ｍｍ 2 以下になるように、また、環境温度１５０℃のと
きに、約２０〜５０μｍのしめしろが残存してセラミッ
クス製内筒の外径で約１０〜２５ｋｇｆ／ｍｍ 2 の圧縮
応力が残存するように設定されている。
回転自在に支持されてカムに当接させられるカム従動ロ
ーラにおいて、セラミックス製の内筒と、この内筒に負
のしめしろを持つ状態に外嵌される鋼製の外筒とで構成
されており、前記内筒と外筒との嵌め合いは、室温時に
セラミックス製内筒の外径での圧縮応力が８０ｋｇｆ／
ｍｍ 2 以下になるように、また、環境温度１５０℃のと
きに、約２０〜５０μｍのしめしろが残存してセラミッ
クス製内筒の外径で約１０〜２５ｋｇｆ／ｍｍ 2 の圧縮
応力が残存するように設定されている。
【０００８】なお、前述のセラミックス製の内筒の外周
面は未研磨とするのが好ましい。また、前述のセラミッ
クス製の内筒の軸方向幅は前記鋼製の外筒よりも短く設
定するとともに、該内筒の端面を未研磨とするのが好ま
しい。
面は未研磨とするのが好ましい。また、前述のセラミッ
クス製の内筒の軸方向幅は前記鋼製の外筒よりも短く設
定するとともに、該内筒の端面を未研磨とするのが好ま
しい。
【０００９】
【作用】本発明では、カム従動ローラを鋼製外筒、セラ
ミックス製内筒の複合構造としているから、内径面の摩
耗が抑制されるとともに、カムを摩耗、損傷させること
がなくなるとともにカムから衝撃を受けてもそれが緩和
されるためにセラミックス製内筒が破損しにくくなる。
万一、セラミックス製内筒が破損した場合でも、鋼製外
筒により分散しないように保持されるようになる。しか
も、カム従動ローラの鋼製外筒に表面仕上げ加工やクラ
ウニング加工を施せばよいから、それらの加工がセラミ
ックスに対して行う場合に比べて容易となる。
ミックス製内筒の複合構造としているから、内径面の摩
耗が抑制されるとともに、カムを摩耗、損傷させること
がなくなるとともにカムから衝撃を受けてもそれが緩和
されるためにセラミックス製内筒が破損しにくくなる。
万一、セラミックス製内筒が破損した場合でも、鋼製外
筒により分散しないように保持されるようになる。しか
も、カム従動ローラの鋼製外筒に表面仕上げ加工やクラ
ウニング加工を施せばよいから、それらの加工がセラミ
ックスに対して行う場合に比べて容易となる。
【００１０】また、環境温度が１５０℃のときでもセラ
ミックス製内筒に対して圧縮応力を残存させるように、
室温時におけるセラミックス製内筒と鋼製外筒との嵌め
合い部分のしめしろを設定しているが、この室温時の前
記しめしろについてはセラミックス製内筒が破壊されな
いようなしめしろに設定しているから、室温時において
カム従動ローラと支軸との嵌め合い隙間を総セラミック
ス製ローラの場合に比べて小さく設定できるようにな
る。
ミックス製内筒に対して圧縮応力を残存させるように、
室温時におけるセラミックス製内筒と鋼製外筒との嵌め
合い部分のしめしろを設定しているが、この室温時の前
記しめしろについてはセラミックス製内筒が破壊されな
いようなしめしろに設定しているから、室温時において
カム従動ローラと支軸との嵌め合い隙間を総セラミック
ス製ローラの場合に比べて小さく設定できるようにな
る。
【００１１】そして、前述のセラミックス製の内筒の外
周面や端面を未研磨とすれば、加工の手間を削減できる
だけでなく、外周面の場合には、外筒から抜けにくくな
り、端面の場合には、潤滑油溜まりとなりうる。また、
前述のセラミックス製の内筒の軸方向幅を前記鋼製の外
筒よりも短く設定すれば、材料削減、重量軽減に寄与す
るとともに、カム従動ローラが軸方向に変位したときで
も内筒がカム従動ローラの支持部材に対して当接しなく
なるなど回転抵抗の軽減に寄与する。
周面や端面を未研磨とすれば、加工の手間を削減できる
だけでなく、外周面の場合には、外筒から抜けにくくな
り、端面の場合には、潤滑油溜まりとなりうる。また、
前述のセラミックス製の内筒の軸方向幅を前記鋼製の外
筒よりも短く設定すれば、材料削減、重量軽減に寄与す
るとともに、カム従動ローラが軸方向に変位したときで
も内筒がカム従動ローラの支持部材に対して当接しなく
なるなど回転抵抗の軽減に寄与する。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の詳細を図１ないし図３に示す
実施例に基づいて説明する。ここでは、本発明のカム従
動ローラを図２および図３に示すエンジンの動弁機構に
備えるカムフォロワに適用した例を挙げている。図１
は、カム従動ローラの縦断面図、図２は、ＯＨＶ型式エ
ンジンの動弁機構の概略構成図、図３は、ＯＨＣ型式エ
ンジンの動弁機構の概略構成図である。
実施例に基づいて説明する。ここでは、本発明のカム従
動ローラを図２および図３に示すエンジンの動弁機構に
備えるカムフォロワに適用した例を挙げている。図１
は、カム従動ローラの縦断面図、図２は、ＯＨＶ型式エ
ンジンの動弁機構の概略構成図、図３は、ＯＨＣ型式エ
ンジンの動弁機構の概略構成図である。
【００１３】図２の例では、カム軸１のカム１ａにより
プッシュロッド２を上下動させることによりその上端と
連動するロッカアーム４を揺動させて、このロッカアー
ム４の揺動でバルブ５を開閉動作させるようになってお
り、ロッカアーム４の下端のプッシュロッド２の下部に
カムフォロワ７が設けられている。
プッシュロッド２を上下動させることによりその上端と
連動するロッカアーム４を揺動させて、このロッカアー
ム４の揺動でバルブ５を開閉動作させるようになってお
り、ロッカアーム４の下端のプッシュロッド２の下部に
カムフォロワ７が設けられている。
【００１４】図３の例では、カム軸１のカム１ａにより
直接的にロッカアーム４を揺動させて、このロッカアー
ム４の揺動でバルブ５を開閉動作させるようになってお
り、このロッカアーム４にカムフォロワ７が設けられて
いる。
直接的にロッカアーム４を揺動させて、このロッカアー
ム４の揺動でバルブ５を開閉動作させるようになってお
り、このロッカアーム４にカムフォロワ７が設けられて
いる。
【００１５】これらのカムフォロワ７は、いずれも、図
１に示すように、互いに平行に対向するアーム８、８を
備えており、これらのアーム８、８の間に架橋状に取り
付けられる支軸９に対してカム従動ローラ１０が所要隙
間を介して外嵌されている。このカム従動ローラ１０は
支軸９に対してすべり接触するようになっている。ま
た、片方のアーム８および支軸９には、外部から支軸９
とカム従動ローラ１０との嵌め合い隙間へ潤滑油を供給
するための通路８ａ、９ａが設けられている。
１に示すように、互いに平行に対向するアーム８、８を
備えており、これらのアーム８、８の間に架橋状に取り
付けられる支軸９に対してカム従動ローラ１０が所要隙
間を介して外嵌されている。このカム従動ローラ１０は
支軸９に対してすべり接触するようになっている。ま
た、片方のアーム８および支軸９には、外部から支軸９
とカム従動ローラ１０との嵌め合い隙間へ潤滑油を供給
するための通路８ａ、９ａが設けられている。
【００１６】支軸９は、例えばＪＩＳ規格ＳＵＪ−２あ
るいはＪＩＳ規格ＳＣｒ４２０やＳＡＥ規格５１２０な
どの鋼材、あるいは窒化けい素（Ｓｉ3Ｎ4）を主体とし
て焼結されてなるセラミックスで形成される。支軸９を
鋼材とする場合、カム従動ローラ１０との接触面に焼き
入れなどの硬化処理が施される。
るいはＪＩＳ規格ＳＣｒ４２０やＳＡＥ規格５１２０な
どの鋼材、あるいは窒化けい素（Ｓｉ3Ｎ4）を主体とし
て焼結されてなるセラミックスで形成される。支軸９を
鋼材とする場合、カム従動ローラ１０との接触面に焼き
入れなどの硬化処理が施される。
【００１７】カム従動ローラ１０は、セラミックス製の
内筒１１と、この内筒１１に圧入または焼き嵌めなどに
より外嵌される鋼製の外筒１２とで構成されている。具
体的に、内筒１１は、窒化けい素（Ｓｉ3Ｎ4）を主体と
して焼結されてなるセラミックスで、また、外筒１２
は、ＪＩＳ規格ＳＵＪ−２などの高炭素クロム軸受鋼で
形成されている。内筒１１と外筒１２との嵌め合い状態
は、温度上昇による離脱を回避するように、環境温度１
５０℃のときに、両者間に約２０〜５０μｍのしめしろ
が残存して内筒１１の外径で約１０〜２５ｋｇｆ／ｍｍ
2の圧縮応力が残存するように設定される。なお、温度
上昇時には、鋼製外筒１２の内径が拡がってセラミック
ス製内筒１１に対する締め付け力が軽減されることによ
り両者間の嵌め合い隙間が大きくなるから、室温での組
み立て時には、両者間の嵌め合い隙間を負の値に設定し
てセラミックス製内筒１１の外径での圧縮応力を大きく
設定する必要がある。但し、圧縮応力は８０ｋｇｆ／ｍ
ｍ2以下に設定される。この値であれば、セラミックス
製内筒１１が破壊されないことを発明者等が確認してい
る。
内筒１１と、この内筒１１に圧入または焼き嵌めなどに
より外嵌される鋼製の外筒１２とで構成されている。具
体的に、内筒１１は、窒化けい素（Ｓｉ3Ｎ4）を主体と
して焼結されてなるセラミックスで、また、外筒１２
は、ＪＩＳ規格ＳＵＪ−２などの高炭素クロム軸受鋼で
形成されている。内筒１１と外筒１２との嵌め合い状態
は、温度上昇による離脱を回避するように、環境温度１
５０℃のときに、両者間に約２０〜５０μｍのしめしろ
が残存して内筒１１の外径で約１０〜２５ｋｇｆ／ｍｍ
2の圧縮応力が残存するように設定される。なお、温度
上昇時には、鋼製外筒１２の内径が拡がってセラミック
ス製内筒１１に対する締め付け力が軽減されることによ
り両者間の嵌め合い隙間が大きくなるから、室温での組
み立て時には、両者間の嵌め合い隙間を負の値に設定し
てセラミックス製内筒１１の外径での圧縮応力を大きく
設定する必要がある。但し、圧縮応力は８０ｋｇｆ／ｍ
ｍ2以下に設定される。この値であれば、セラミックス
製内筒１１が破壊されないことを発明者等が確認してい
る。
【００１８】このように組み立てられるカム従動ローラ
１０と支軸９との嵌め合い状態は、支軸９が鋼材の場
合、温度上昇による隙間詰まりを回避するように、環境
温度１５０℃のときに、両者間に約１０〜３０μｍの嵌
め合い隙間が残存するように設定されるが、支軸９がセ
ラミックスの場合、温度上昇による隙間詰まりを考慮せ
ずに室温にて前述の数値に設定される。なお、温度上昇
時には、鋼製の支軸９の外径が拡がってセラミックス製
内筒１１との間の隙間が詰まる傾向となるけれども、前
述のようにセラミックス製内筒１１に鋼製外筒１２を圧
入または焼き嵌めなどにより外嵌してあれば、温度上昇
に伴う鋼製外筒１２の拡がりによってセラミックス製内
筒１１も若干拡がるので、室温での組み立て時には、カ
ム従動ローラ１０と支軸９との嵌め合い隙間を総セラミ
ックス製ローラの場合に比べて小さくする。このように
本発明では、室温でのカム従動ローラ１０と支軸９との
嵌め合い隙間を小さく設定することができるから、運転
初期におけるカムとカム従動ローラとの間のがたつきを
抑制できて動力伝達効率を改善できるようになる。支軸
９の摩耗も少ない。
１０と支軸９との嵌め合い状態は、支軸９が鋼材の場
合、温度上昇による隙間詰まりを回避するように、環境
温度１５０℃のときに、両者間に約１０〜３０μｍの嵌
め合い隙間が残存するように設定されるが、支軸９がセ
ラミックスの場合、温度上昇による隙間詰まりを考慮せ
ずに室温にて前述の数値に設定される。なお、温度上昇
時には、鋼製の支軸９の外径が拡がってセラミックス製
内筒１１との間の隙間が詰まる傾向となるけれども、前
述のようにセラミックス製内筒１１に鋼製外筒１２を圧
入または焼き嵌めなどにより外嵌してあれば、温度上昇
に伴う鋼製外筒１２の拡がりによってセラミックス製内
筒１１も若干拡がるので、室温での組み立て時には、カ
ム従動ローラ１０と支軸９との嵌め合い隙間を総セラミ
ックス製ローラの場合に比べて小さくする。このように
本発明では、室温でのカム従動ローラ１０と支軸９との
嵌め合い隙間を小さく設定することができるから、運転
初期におけるカムとカム従動ローラとの間のがたつきを
抑制できて動力伝達効率を改善できるようになる。支軸
９の摩耗も少ない。
【００１９】このような本発明のカム従動ローラ１０で
は、その内径面がセラミックスゆえ摩耗がほとんど起き
ずに済み、また、外径面が鋼ゆえカム１ａを摩耗、損傷
させることがなくなるとともにカム１ａから衝撃を受け
てもそれが緩和されるためにセラミックス製内筒１１の
破損を防止できる。万一、カム従動ローラ１０のセラミ
ックス製内筒１１が破損した場合でも、鋼製外筒１２に
より分散しないように保持されるようになるので、機能
維持が可能となる。また、カム従動ローラ１０において
カム１ａに当接するのは、鋼製外筒１２であって、それ
に表面仕上げ加工を施せばよいから、それらの加工がセ
ラミックスに対する場合に比べて容易となり、製作コス
トを低く抑えることができる。
は、その内径面がセラミックスゆえ摩耗がほとんど起き
ずに済み、また、外径面が鋼ゆえカム１ａを摩耗、損傷
させることがなくなるとともにカム１ａから衝撃を受け
てもそれが緩和されるためにセラミックス製内筒１１の
破損を防止できる。万一、カム従動ローラ１０のセラミ
ックス製内筒１１が破損した場合でも、鋼製外筒１２に
より分散しないように保持されるようになるので、機能
維持が可能となる。また、カム従動ローラ１０において
カム１ａに当接するのは、鋼製外筒１２であって、それ
に表面仕上げ加工を施せばよいから、それらの加工がセ
ラミックスに対する場合に比べて容易となり、製作コス
トを低く抑えることができる。
【００２０】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく種々な応用や変形が考えられる。
るものではなく種々な応用や変形が考えられる。
【００２１】（１） セラミックス製の内筒１１の外周
面や端面は、焼結面のまま超研磨仕上げを意識的に施さ
ないようにしてもよい。このようにすれば、加工の手間
を削減できるだけでなく、内筒１１の外周面では、外筒
１２から抜けにくくなり、内筒１１の端面では、粗面の
微小凹凸が潤滑油溜まりとなりうる。なお、前記外周面
や端面には、前述の超研磨仕上げに比べて簡単かつ低コ
ストとなる旋削仕上げを施してもよい。この場合の面粗
さは、Ｒｚで１μｍ以上となる。
面や端面は、焼結面のまま超研磨仕上げを意識的に施さ
ないようにしてもよい。このようにすれば、加工の手間
を削減できるだけでなく、内筒１１の外周面では、外筒
１２から抜けにくくなり、内筒１１の端面では、粗面の
微小凹凸が潤滑油溜まりとなりうる。なお、前記外周面
や端面には、前述の超研磨仕上げに比べて簡単かつ低コ
ストとなる旋削仕上げを施してもよい。この場合の面粗
さは、Ｒｚで１μｍ以上となる。
【００２２】（２） セラミックス製の内筒１１の軸方
向幅を鋼製の外筒１２よりも短く設定してもよい。この
ようにすれば、セラミックス材料の使用量削減、重量軽
減に寄与できるようになるとともに、カム従動ローラ１
０が軸方向に変位したときでも内筒１１がアーム８，８
の内側面に対して当接しなくなるなど回転抵抗の軽減に
寄与できるようになる。
向幅を鋼製の外筒１２よりも短く設定してもよい。この
ようにすれば、セラミックス材料の使用量削減、重量軽
減に寄与できるようになるとともに、カム従動ローラ１
０が軸方向に変位したときでも内筒１１がアーム８，８
の内側面に対して当接しなくなるなど回転抵抗の軽減に
寄与できるようになる。
【００２３】（３） セラミックス製内筒１１の内周面
に全体的にクラウニングを施したり、あるいは軸方向両
端に局部的にクラウニングを施したりしてもよい。ま
た、鋼製の外筒１２の外周面に全体的にクラウニングを
施したり、あるいは軸方向両端に局部的にクラウニング
を施したりしてもよいし、クラウニングの代わりに面取
りを施すようにしてもよい。
に全体的にクラウニングを施したり、あるいは軸方向両
端に局部的にクラウニングを施したりしてもよい。ま
た、鋼製の外筒１２の外周面に全体的にクラウニングを
施したり、あるいは軸方向両端に局部的にクラウニング
を施したりしてもよいし、クラウニングの代わりに面取
りを施すようにしてもよい。
【００２４】（４） セラミックス製内筒１１のセラミ
ックス材料としても、いわゆる低品位セラミックスや高
品位セラミックスのいずれでもよい。この低品位セラミ
ックスや高品位セラミックスの表現は、下記するように
製造方法に応じて使い分けられる。
ックス材料としても、いわゆる低品位セラミックスや高
品位セラミックスのいずれでもよい。この低品位セラミ
ックスや高品位セラミックスの表現は、下記するように
製造方法に応じて使い分けられる。
【００２５】 低品位セラミックスは、平均粒径０．
５〜１μｍのα型の窒化けい素の粉末（低グレード品例
えば電気化学工業株式会社の品種番号ＳＮ−９ＦＷ）に
対してイットリア（Ｙ2Ｏ3），アルミナ（Ａｌ2Ｏ3），
窒化アルミ（ＡｌＮ），チタニア（ＴｉＯ2）などの焼
結助剤を５〜２０重量％添加する。これにバインダーを
混入して金型に充填した状態で単軸圧縮することにより
成形する。この成形品を最終形状に近い状態に加工する
とともに、バインダーなどの有機物を除去してから、１
〜１０気圧の圧力下で焼結する。焼結温度や焼結時間
は、１８００℃、２〜４時間である。この焼結体の転動
面や摺動面に対して超仕上げ加工を施し、最終製品の寸
法、表面状態とする。
５〜１μｍのα型の窒化けい素の粉末（低グレード品例
えば電気化学工業株式会社の品種番号ＳＮ−９ＦＷ）に
対してイットリア（Ｙ2Ｏ3），アルミナ（Ａｌ2Ｏ3），
窒化アルミ（ＡｌＮ），チタニア（ＴｉＯ2）などの焼
結助剤を５〜２０重量％添加する。これにバインダーを
混入して金型に充填した状態で単軸圧縮することにより
成形する。この成形品を最終形状に近い状態に加工する
とともに、バインダーなどの有機物を除去してから、１
〜１０気圧の圧力下で焼結する。焼結温度や焼結時間
は、１８００℃、２〜４時間である。この焼結体の転動
面や摺動面に対して超仕上げ加工を施し、最終製品の寸
法、表面状態とする。
【００２６】 高品位セラミックスは、平均粒径０．
２μｍのα型の窒化けい素の粉末（高グレード品例えば
株式会社宇部興産の品種番号Ｅ−１０）に対してイット
リア（Ｙ2Ｏ3），アルミナ（Ａｌ2Ｏ3），窒化アルミ
（ＡｌＮ），チタニア（ＴｉＯ2）などの焼結助剤を１
０重量％以下添加する。これにバインダーを混入して金
型に充填した状態で単軸圧縮することにより成形する。
この成形品を最終形状に近い状態に加工するとともに、
バインダーなどの有機物を除去してから、いわゆるＨＰ
（ホット・プレス）、ＨＩＰ（ホット・アイソスタティ
ック・プレス）と称する手法により焼結する。焼結時
に、ＨＰでは機械的に４００Ｋｇｆ／ｃｍ2、ＨＩＰで
は、ガス圧により１０００気圧もの高い圧力をかける。
この焼結体の転動面や摺動面に対して超仕上げ加工を施
し、表面粗さ１μＲZとしている。
２μｍのα型の窒化けい素の粉末（高グレード品例えば
株式会社宇部興産の品種番号Ｅ−１０）に対してイット
リア（Ｙ2Ｏ3），アルミナ（Ａｌ2Ｏ3），窒化アルミ
（ＡｌＮ），チタニア（ＴｉＯ2）などの焼結助剤を１
０重量％以下添加する。これにバインダーを混入して金
型に充填した状態で単軸圧縮することにより成形する。
この成形品を最終形状に近い状態に加工するとともに、
バインダーなどの有機物を除去してから、いわゆるＨＰ
（ホット・プレス）、ＨＩＰ（ホット・アイソスタティ
ック・プレス）と称する手法により焼結する。焼結時
に、ＨＰでは機械的に４００Ｋｇｆ／ｃｍ2、ＨＩＰで
は、ガス圧により１０００気圧もの高い圧力をかける。
この焼結体の転動面や摺動面に対して超仕上げ加工を施
し、表面粗さ１μＲZとしている。
【００２７】上記低品位セラミックスは、高品位セ
ラミックスに比べると価格を低く抑えることができる
が、気孔率が高くなり、機械的強度が若干低くなる。但
し、機械的強度はカム従動ローラ１０では十分なものと
なる。また、低品位セラミックスの場合、表面に開口し
た気孔（ポア）が存在するため、特に端面での気孔が潤
滑剤などの溜まりとなるやすくなる。
ラミックスに比べると価格を低く抑えることができる
が、気孔率が高くなり、機械的強度が若干低くなる。但
し、機械的強度はカム従動ローラ１０では十分なものと
なる。また、低品位セラミックスの場合、表面に開口し
た気孔（ポア）が存在するため、特に端面での気孔が潤
滑剤などの溜まりとなるやすくなる。
【００２８】
【発明の効果】本発明のカム従動ローラでは、カムと当
接する外径面を適度な硬度としながら平滑にできるとと
もに、支軸と摺接する内径面を摩耗しないようにできる
から、内径面の摩耗を抑制できるとともにカムの摩耗、
損傷を回避できる他、カムからの衝撃による破損をも回
避できて、長寿命化を達成できるようになる。しかも、
外径面に対する表面仕上げ加工やクラウニング加工が容
易に行えるから、製作コストを抑制できて、安価なもの
にできる。
接する外径面を適度な硬度としながら平滑にできるとと
もに、支軸と摺接する内径面を摩耗しないようにできる
から、内径面の摩耗を抑制できるとともにカムの摩耗、
損傷を回避できる他、カムからの衝撃による破損をも回
避できて、長寿命化を達成できるようになる。しかも、
外径面に対する表面仕上げ加工やクラウニング加工が容
易に行えるから、製作コストを抑制できて、安価なもの
にできる。
【００２９】また、環境温度が１５０℃のときでもセラ
ミックス製内筒に対して圧縮応力を残存させるように、
室温時におけるセラミックス製内筒と鋼製外筒との嵌め
合い部分のしめしろを設定しているが、この室温時の前
記しめしろについてはセラミックス製内筒が破壊されな
いようなしめしろに設定しているから、室温時において
カム従動ローラと支軸との嵌め合い隙間を総セラミック
ス製ローラの場合に比べて小さく設定できるようにな
る。したがって、運転初期でのカムとカム従動ローラと
の間のがたつきを抑制できるようになって動力伝達効率
を改善できるようになる。
ミックス製内筒に対して圧縮応力を残存させるように、
室温時におけるセラミックス製内筒と鋼製外筒との嵌め
合い部分のしめしろを設定しているが、この室温時の前
記しめしろについてはセラミックス製内筒が破壊されな
いようなしめしろに設定しているから、室温時において
カム従動ローラと支軸との嵌め合い隙間を総セラミック
ス製ローラの場合に比べて小さく設定できるようにな
る。したがって、運転初期でのカムとカム従動ローラと
の間のがたつきを抑制できるようになって動力伝達効率
を改善できるようになる。
【００３０】そして、前述のセラミックス製の内筒の外
周面や端面を未研磨とすれば、加工の手間を削減できる
だけでなく、外周面の場合には、外筒から抜けにくくな
り、端面の場合には、潤滑油溜まりとなりうる。また、
前述のセラミックス製の内筒の軸方向幅を前記鋼製の外
筒よりも短く設定すれば、材料削減、重量軽減に寄与す
るとともに、カム従動ローラが軸方向に変位したときで
も内筒がカム従動ローラの支持部材に対して当接しなく
なるなど回転抵抗の軽減に寄与する。
周面や端面を未研磨とすれば、加工の手間を削減できる
だけでなく、外周面の場合には、外筒から抜けにくくな
り、端面の場合には、潤滑油溜まりとなりうる。また、
前述のセラミックス製の内筒の軸方向幅を前記鋼製の外
筒よりも短く設定すれば、材料削減、重量軽減に寄与す
るとともに、カム従動ローラが軸方向に変位したときで
も内筒がカム従動ローラの支持部材に対して当接しなく
なるなど回転抵抗の軽減に寄与する。
【図１】本発明のカム従動ローラの縦断面図。
【図２】本発明の利用例を示す説明図。
【図３】本発明の他の利用例を示す説明図。
１ａ カム
７ カムフォロワ
９ 支軸
１０ カム従動ローラ
１１ カム従動ローラの内筒
１２ カム従動ローラの外筒
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 棚田 博之
大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光
洋精工株式会社内
(72)発明者 高橋 賢二
大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光
洋精工株式会社内
(56)参考文献 特開 平４−119225（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−331002（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−102913（ＪＰ，Ａ)
実開 平４−66303（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F01L 1/14
F01L 1/18
F16H 53/06
Claims (3)
- 【請求項１】支軸に対して回転自在に支持されてカムに
当接させられるカム従動ローラであって、 セラミックス製の内筒と、この内筒に負のしめしろを持
つ状態に外嵌される鋼製の外筒とで構成されており、前
記内筒と外筒との嵌め合いは、室温時にセラミックス製
内筒の外径での圧縮応力が８０ｋｇｆ／ｍｍ 2 以下にな
るように、また、環境温度１５０℃のときに、約２０〜
５０μｍのしめしろが残存してセラミックス製内筒の外
径で約１０〜２５ｋｇｆ／ｍｍ 2 の圧縮応力が残存する
ように設定されている、ことを特徴とするカム従動ロー
ラ。 - 【請求項２】前記セラミックス製の内筒の外周面が未研
磨とされている、請求項１のカム従動ローラ。 - 【請求項３】前記セラミックス製の内筒の軸方向幅が前
記鋼製の外筒よりも短く設定されているとともに、該内
筒の端面が未研磨とされている、請求項１または２のカ
ム従動ローラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06247795A JP3367031B2 (ja) | 1994-03-23 | 1995-03-22 | カム従動ローラ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5182194 | 1994-03-23 | ||
| JP6-51821 | 1994-03-23 | ||
| JP06247795A JP3367031B2 (ja) | 1994-03-23 | 1995-03-22 | カム従動ローラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07310509A JPH07310509A (ja) | 1995-11-28 |
| JP3367031B2 true JP3367031B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=26392396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06247795A Expired - Fee Related JP3367031B2 (ja) | 1994-03-23 | 1995-03-22 | カム従動ローラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3367031B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2345822B1 (en) | 2004-08-02 | 2019-01-09 | NTN Corporation | Rolling bearing for rocker arm and rocker arm |
| JP4737954B2 (ja) * | 2004-08-02 | 2011-08-03 | Ｎｔｎ株式会社 | ロッカーアーム用転がり軸受 |
| JP4737960B2 (ja) * | 2004-09-22 | 2011-08-03 | Ｎｔｎ株式会社 | ロッカーアーム用転がり軸受 |
| JP4886007B2 (ja) * | 2009-05-13 | 2012-02-29 | Ｎｔｎ株式会社 | ロッカーアーム用転がり軸受 |
| CN102032008A (zh) * | 2010-11-05 | 2011-04-27 | 长春市长铃技术开发有限公司 | 汽油发动机的配气机构 |
| DE102014223597B4 (de) * | 2014-10-08 | 2019-02-07 | Continental Automotive Gmbh | Rolle für einen Rollenstößel einer Kraftstoffhochdruckpumpe, Rollenstößel, Kraftstoffhochdruckpumpe und Brennkraftmaschine |
-
1995
- 1995-03-22 JP JP06247795A patent/JP3367031B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07310509A (ja) | 1995-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101113130B1 (ko) | 용사피막으로 이루어진 슬라이딩재료, 슬라이딩부재, 슬라이딩부품 및 그것이 적용되는 장치 | |
| JP2004270941A (ja) | 動力伝達用チェーン | |
| US5087181A (en) | Sliding structure such as compressor or the like | |
| JPH07174143A (ja) | 転がり軸受 | |
| JP3367031B2 (ja) | カム従動ローラ | |
| JP5199728B2 (ja) | ロータリ圧縮機 | |
| KR100320698B1 (ko) | 심 및 캠의 조합체 | |
| EP1348080B1 (en) | Rolling bearing comprising a powder metallurgical component | |
| US20030033901A1 (en) | Cam lobe piece of built-up type camshaft | |
| JPH11153059A (ja) | シリンダライナ及びその製造方法 | |
| KR100632883B1 (ko) | 내연기관의 밸브 장치 | |
| JPH0979261A (ja) | 球面すべり軸受け | |
| JP3529452B2 (ja) | カムフォロワ装置 | |
| US5961907A (en) | Process for producing silicon nitride sliding member | |
| JP2897428B2 (ja) | セラミック摺動部品 | |
| JPH07102913A (ja) | ローラー | |
| JP2002504656A (ja) | 高圧油圧弁 | |
| JP3529451B2 (ja) | カムフォロワ装置 | |
| JP2000161486A (ja) | 内燃機関用ピストンピン | |
| JPH0754965A (ja) | アジャスティングシム及びその製造方法 | |
| JP2001329807A (ja) | エンジンの動弁機構用カムフォロア装置 | |
| JPH07259959A (ja) | カムフォロワ | |
| JP2009168066A (ja) | スラストころ軸受 | |
| JPH0362890A (ja) | 摺動構造物とそれを用いた圧縮機及び製造法 | |
| JP2000320450A (ja) | 流体ポンプ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071108 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081108 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081108 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091108 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101108 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111108 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121108 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121108 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131108 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |