JPH02130205A - エンジンのローラ付カムフォロア - Google Patents
エンジンのローラ付カムフォロアInfo
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- JPH02130205A JPH02130205A JP28302288A JP28302288A JPH02130205A JP H02130205 A JPH02130205 A JP H02130205A JP 28302288 A JP28302288 A JP 28302288A JP 28302288 A JP28302288 A JP 28302288A JP H02130205 A JPH02130205 A JP H02130205A
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- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 22
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- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 5
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- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 20
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 14
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
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- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
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Landscapes
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、エンジンのロッカーアーム作動用軸受、更
に詳しくは、カムシャフトのカム面との潤滑条件やカム
面の硬度、面粗さに関係なく畏寿命を示す軸受に関する
ものである。
に詳しくは、カムシャフトのカム面との潤滑条件やカム
面の硬度、面粗さに関係なく畏寿命を示す軸受に関する
ものである。
〔従来の技術と解決しようとする課題〕エンジン動弁系
の耐久性とメンテナンスフリー化を向上させる上で、カ
ム軸におけるカム及びフォロワーの潤滑、摩耗が問題と
なっている。
の耐久性とメンテナンスフリー化を向上させる上で、カ
ム軸におけるカム及びフォロワーの潤滑、摩耗が問題と
なっている。
上記動弁系の摩耗対策としては、ＯＨＶ型式エンジンに
おいては油圧式ラッシュアジ中スターが実用化されてい
るが、カム及びフォロワー面の摩耗対策及びフリクシラ
ンロスの低下を狙って、フォロワーの転がり化が急速に
採用されている。
おいては油圧式ラッシュアジ中スターが実用化されてい
るが、カム及びフォロワー面の摩耗対策及びフリクシラ
ンロスの低下を狙って、フォロワーの転がり化が急速に
採用されている。
ところで、カム部分は、エンジン部品の中でも潤滑的に
厳しく、その接触面は境界潤滑領域と言われており、こ
のような条件下で使用される軸受は、カムに対して外輪
は、基本的には転がり接触であるが、カム形状からくる
軸受外輪の回転速度変化や軸受作用荷重の急激な変動等
、純転がり運動は不可能で、滑りを伴なう転がり接触を
しており、潤滑条件（油量、油温、異物）及び相手カム
の面粗さなどの関係上、軸受外輪の外径転勤面にピーリ
ング現象が発生し、短寿命であるという問題がある。
厳しく、その接触面は境界潤滑領域と言われており、こ
のような条件下で使用される軸受は、カムに対して外輪
は、基本的には転がり接触であるが、カム形状からくる
軸受外輪の回転速度変化や軸受作用荷重の急激な変動等
、純転がり運動は不可能で、滑りを伴なう転がり接触を
しており、潤滑条件（油量、油温、異物）及び相手カム
の面粗さなどの関係上、軸受外輪の外径転勤面にピーリ
ング現象が発生し、短寿命であるという問題がある。
軸受における外輪の転勤寿命は、外径転勤面の表面粗さ
が重要な因子であることは良く知られており、従来、外
径転勤面の仕上げをできるだけ滑らかな面にするのがよ
いと考えられていたが、通常、カム面の仕上面は研削仕
上で、Ｒｍａｘ ２〜４μで、転がり接触面としては良
好とは云えない、従って軸受側の損傷を防止し、耐久性
の向上が望まれている。
が重要な因子であることは良く知られており、従来、外
径転勤面の仕上げをできるだけ滑らかな面にするのがよ
いと考えられていたが、通常、カム面の仕上面は研削仕
上で、Ｒｍａｘ ２〜４μで、転がり接触面としては良
好とは云えない、従って軸受側の損傷を防止し、耐久性
の向上が望まれている。
カム面と軸受外輪外径面との接触部は、可成り厳しい境
界潤滑領域で、局部的に金属接触状態で、表面損傷が生
じやすい使用条件であり、軸受外輪側に転がり接触にお
ける油膜の形成に優れた表面状態を与え、相手カム面の
面粗さの良否何れにも対応できる長寿命のエンジンのａ
ツカ−アーム作動軸受を提供することが目的である。
界潤滑領域で、局部的に金属接触状態で、表面損傷が生
じやすい使用条件であり、軸受外輪側に転がり接触にお
ける油膜の形成に優れた表面状態を与え、相手カム面の
面粗さの良否何れにも対応できる長寿命のエンジンのａ
ツカ−アーム作動軸受を提供することが目的である。
上記のような課題を解決するため、この発明は、エンジ
ンのカム軸と転がり接触するエンジンのロッカーアーム
作動用軸受において、前記軸受外輪の外表面に独立した
微小な凹形状のくぼみを無敗にランダムに形成し、外輪
外表面の面粗さを、軸方向と円周方向のそれぞれを求め
てパラメータＲＭＳで表示したとき、軸方向面粗さＲＭ
Ｓ （Ｌ）と円周方向面粗さＲＭ Ｓ （Ｃ）との比
ＲＭＳ（Ｌ）／ＲＭ Ｓ （Ｃ）が平均値１．０以下と
なり、合わせて表面粗さのパラメータＳＫ値が軸方向及
び円周方向の何れも平均！−１．６以下となるようにし
た構成としたものである。
ンのカム軸と転がり接触するエンジンのロッカーアーム
作動用軸受において、前記軸受外輪の外表面に独立した
微小な凹形状のくぼみを無敗にランダムに形成し、外輪
外表面の面粗さを、軸方向と円周方向のそれぞれを求め
てパラメータＲＭＳで表示したとき、軸方向面粗さＲＭ
Ｓ （Ｌ）と円周方向面粗さＲＭ Ｓ （Ｃ）との比
ＲＭＳ（Ｌ）／ＲＭ Ｓ （Ｃ）が平均値１．０以下と
なり、合わせて表面粗さのパラメータＳＫ値が軸方向及
び円周方向の何れも平均！−１．６以下となるようにし
た構成としたものである。
カム軸のカムに接触回転する外輪の外表面をランダムな
微小粗面に形成し、この微小粗面の仕上げ面粗さパラメ
ータＲＭ Ｓを軸方向（Ｌ）、円周方向（Ｃ）で求め、
その比ＲＭＳ（Ｌ）／ＲＭＳ（Ｃ）を１．０以下とし、
合わせてパラメータＳＫ値を軸方向、円周方向とも−１
，６以下としたので、外径転勤面の油膜形成率が向上し
、十分な油膜厚さを確保して転がり接触部の金属接触を
押え、相手カム面の面粗さのいかんにかかわらず外輪の
外径転勤面にビーリング損傷や摩耗の発生がなく、軸受
の長寿命を得ることができる。
微小粗面に形成し、この微小粗面の仕上げ面粗さパラメ
ータＲＭ Ｓを軸方向（Ｌ）、円周方向（Ｃ）で求め、
その比ＲＭＳ（Ｌ）／ＲＭＳ（Ｃ）を１．０以下とし、
合わせてパラメータＳＫ値を軸方向、円周方向とも−１
，６以下としたので、外径転勤面の油膜形成率が向上し
、十分な油膜厚さを確保して転がり接触部の金属接触を
押え、相手カム面の面粗さのいかんにかかわらず外輪の
外径転勤面にビーリング損傷や摩耗の発生がなく、軸受
の長寿命を得ることができる。
以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する
。
。
第１図乃至第３図は、エンジンにおけるロッカーアーム
作動用軸受の使用部分を示している。
作動用軸受の使用部分を示している。
第１図と第２図は、ＯＨＶ型式エンジンの場合の例であ
り、カム軸１のカム２によって上下動するブツシュロッ
ド３の上端をロッカーアーム４と連動し、揺動するロッ
カーアーム４でバルブ５を開閉動させるようになってお
り、ブツシュロッド３の下部に設けた油圧式ラッシュア
ジ中スター６の下端に、カム２の周面と転がり接触する
軸受７が取付けられている。
り、カム軸１のカム２によって上下動するブツシュロッ
ド３の上端をロッカーアーム４と連動し、揺動するロッ
カーアーム４でバルブ５を開閉動させるようになってお
り、ブツシュロッド３の下部に設けた油圧式ラッシュア
ジ中スター６の下端に、カム２の周面と転がり接触する
軸受７が取付けられている。
第３図は、ＯＨＣ型式エンジンの場合の例であり、カム
軸１のカム２で直接ロッカーアーム４を揺動させ、ロッ
カーアーム４の揺動でバルブ５を開閉動させるようにな
っており、ロッカーアーム４のカム２に臨む端部に、カ
ム２の周面と転がり接触する軸受７が取付けられている
。
軸１のカム２で直接ロッカーアーム４を揺動させ、ロッ
カーアーム４の揺動でバルブ５を開閉動させるようにな
っており、ロッカーアーム４のカム２に臨む端部に、カ
ム２の周面と転がり接触する軸受７が取付けられている
。
上記軸受７は、第２図の場合、支持軸８に対して外輪９
が針状ころ１０を介して外嵌する転がりタイプを例示し
たが、支持軸に対して外輪が直接外嵌するすべりタイプ
であってもよい。
が針状ころ１０を介して外嵌する転がりタイプを例示し
たが、支持軸に対して外輪が直接外嵌するすべりタイプ
であってもよい。
また、外輪９における外径転勤面は、図示省略したが、
フラット、カットクラウニング、フルクラウニング等が
ある。
フラット、カットクラウニング、フルクラウニング等が
ある。
前記軸受７の外輪９における外径転勤面は、表面がラン
ダムな方向の微小粗面９ａに形成され、この微小粗面９
ａは、面粗さを外表面の軸方向と円周方向のそれぞれを
求めてパラメータＲＭＳで表示したとき、軸方向面粗さ
ＲＭ Ｓ （［、）と円周方向面粗さＲＭ Ｓ （Ｃ）
の比ＲＭＳ（Ｌ）／ＲＭＳ（Ｃ）を平均値１．０以下に
すると共に、表面粗さのパラメータＳＫ値が軸方向、円
周方向とも平均値−１゜６以下になっている。
ダムな方向の微小粗面９ａに形成され、この微小粗面９
ａは、面粗さを外表面の軸方向と円周方向のそれぞれを
求めてパラメータＲＭＳで表示したとき、軸方向面粗さ
ＲＭ Ｓ （［、）と円周方向面粗さＲＭ Ｓ （Ｃ）
の比ＲＭＳ（Ｌ）／ＲＭＳ（Ｃ）を平均値１．０以下に
すると共に、表面粗さのパラメータＳＫ値が軸方向、円
周方向とも平均値−１゜６以下になっている。
上記のような外表面の粗面条件を得るための表面加工処
理は、特殊なバレル研磨によって、所望する仕上面を得
ることができる。
理は、特殊なバレル研磨によって、所望する仕上面を得
ることができる。
前記パラメータＳＫ値とは、表面粗さの分布曲線の歪み
度（ＳＫＥＷＮＥＳＳ）を指し、ガウス分布のような対
称形分布はＳＫ値がＯとなるが、パラメータＳＫ値を円
周方向、軸方向とも平均値−１，６以下とした設定値は
、表面凹部の形状、分布が加工条件により油膜形成に有
利な範囲である。
度（ＳＫＥＷＮＥＳＳ）を指し、ガウス分布のような対
称形分布はＳＫ値がＯとなるが、パラメータＳＫ値を円
周方向、軸方向とも平均値−１，６以下とした設定値は
、表面凹部の形状、分布が加工条件により油膜形成に有
利な範囲である。
前記した軸受外輪の外表面は相手カム面の仕上面粗さの
悪い条件においても、油膜の形成能力に優れ、十分な油
膜厚さを確保し、転がり接触部の金属接触を極力押える
。
悪い条件においても、油膜の形成能力に優れ、十分な油
膜厚さを確保し、転がり接触部の金属接触を極力押える
。
転がり接触部の金属接触率を下げることによって、軸受
外輪外径の表面損傷、ピーリングやビーリングからの異
常摩耗、剥離を防止し耐久性の向上がはかられる。
外輪外径の表面損傷、ピーリングやビーリングからの異
常摩耗、剥離を防止し耐久性の向上がはかられる。
この発明の外輪外径面の油膜形成能力については以下に
述べる実機エンジン試験における通常研削超仕上げ外輪
との比較でも効果は明らかである。
述べる実機エンジン試験における通常研削超仕上げ外輪
との比較でも効果は明らかである。
転がり接触における表面形態と油膜形成について、周知
の通り通常の円筒研削面に比べ、軸方向に研削目の残る
加工方法が優れている。
の通り通常の円筒研削面に比べ、軸方向に研削目の残る
加工方法が優れている。
軸方向研削の微小な研削ミゾは油のダムとしての働きが
あり、接触部に供給されると言われている。
あり、接触部に供給されると言われている。
従来の軸受と本発明軸受の外径転勤面における、ＲＭＳ
とＳＫ値の分布測定データの結果を第４図に示すと共に
、第５図は本発明の外輪における外径転勤面の仕上面粗
さの測定結果を示している。
とＳＫ値の分布測定データの結果を第４図に示すと共に
、第５図は本発明の外輪における外径転勤面の仕上面粗
さの測定結果を示している。
次に、従来の軸受と本発明の軸受を用いて寿命試験を行
なった結果について説明する。
なった結果について説明する。
試験に用いた軸受の外径面の内容を表１に示すと共に、
試験結果を表２に示す。
試験結果を表２に示す。
なお、試験の条件は、下記の如くであり、第６図に相手
カム面の粗さを示している。
カム面の粗さを示している。
（１） 実機試験エンジン
０１（ＣＩエンドピボット型ロッカーアーム（ＩＩ）
供試軸受 外径１７−φ×幅７．５■×ローラ内接径８．３■φ（
Ｉ［［） 運転試験条件 エンジン回転数 ８００Ｏｒｐｍ エンジンオイル温度 １２５°Ｃ 試験結果は表１に示したが、カム面の仕上面粗さがＲｓ
ａｘ １〜４μの範囲において、従来の軸受は、第７図
のように、５０時間でビーリングが発生し摩耗も進行し
ており、同図におけるハンチング部分がピーリングから
摩耗した範囲を示している。
供試軸受 外径１７−φ×幅７．５■×ローラ内接径８．３■φ（
Ｉ［［） 運転試験条件 エンジン回転数 ８００Ｏｒｐｍ エンジンオイル温度 １２５°Ｃ 試験結果は表１に示したが、カム面の仕上面粗さがＲｓ
ａｘ １〜４μの範囲において、従来の軸受は、第７図
のように、５０時間でビーリングが発生し摩耗も進行し
ており、同図におけるハンチング部分がピーリングから
摩耗した範囲を示している。
これに対して本発明の軸受は、第８図の如く、Ｒｓａｘ
’１〜４−のカム面を相手にして２００時間何ら異常
なく、耐久性は非常に優れ、油膜の形成が十分なされて
いたことを裏付けている。筒カム面は両者とも面粗さの
突起部がやや取れたなじみの付いた状態で差はない。
’１〜４−のカム面を相手にして２００時間何ら異常
なく、耐久性は非常に優れ、油膜の形成が十分なされて
いたことを裏付けている。筒カム面は両者とも面粗さの
突起部がやや取れたなじみの付いた状態で差はない。
この試験による油膜の形成率は、第９図と第１０図に示
す通りであり、本発明試験軸受の仕上面の油膜形成率は
、従来試験軸受に比較して運転開始時で２０％程度油膜
形成率が向上した。
す通りであり、本発明試験軸受の仕上面の油膜形成率は
、従来試験軸受に比較して運転開始時で２０％程度油膜
形成率が向上した。
また、繰り返し負荷回数１．２Ｘ１０’でほぼ完全に油
膜を形成することが確認された。
膜を形成することが確認された。
また、ここではデータの紹介は省略したが、軸受外輪中
面とロッカーアームとのすべり接触箇所において摩耗の
軽減とすべり摩耗係数の増加防止にも効果がある。
面とロッカーアームとのすべり接触箇所において摩耗の
軽減とすべり摩耗係数の増加防止にも効果がある。
以上のように、この発明によると、エンジンのカム軸に
おけるカム面に接触回転する軸受外輪の外表面に、独立
した微小（ぼみをランダムに形成したので、微小なくぼ
みは油溜りとして転がり接触部へ油を運び、圧縮されて
も転がり方向、直角方向への油のリークは少なく、油膜
形成に優れ、相手カム面の仕上面粗さの良否にかかわら
ず、油膜形成状況は良好で、金属接触率は小さく、表面
損傷を極力おさえる効果がある。従って動弁系の耐久性
に優れ、転がり摩擦抵抗の増大を押え、エンジン効率の
低下を防止するのに役立つ。
おけるカム面に接触回転する軸受外輪の外表面に、独立
した微小（ぼみをランダムに形成したので、微小なくぼ
みは油溜りとして転がり接触部へ油を運び、圧縮されて
も転がり方向、直角方向への油のリークは少なく、油膜
形成に優れ、相手カム面の仕上面粗さの良否にかかわら
ず、油膜形成状況は良好で、金属接触率は小さく、表面
損傷を極力おさえる効果がある。従って動弁系の耐久性
に優れ、転がり摩擦抵抗の増大を押え、エンジン効率の
低下を防止するのに役立つ。
第１図はこの発明に係る軸受の使用状態を示す第１の例
の縦断面図、第２図は同上要部の拡大縦断面図、第３図
は同第２の例を示す縦断面図、第４図はＲＭＳとＳＫ値
の分布測定データを示すグラフ、第５図はこの発明の軸
受における外輪の仕上げ面状況を示す概略図、第６図は
相手カム面の粗さを示す説明図、第７図は従来の軸受の
試験結果を示す説明図、第８図はこの発明の軸受の試験
結果を示す説明図、第９図と第１θ図は油膜形成率を示
すグラフである。 １・・・・・・カム軸、 ３・・・・・・ブツシュロッド、 ５・・・・・・パルプ、 ９・・・・・・外輪、 ２・・・・・・カム、 ４・・・・・・ロッカーアーム、 ７・・・・・・軸受、 ９ａ・・・・・・微小粗面。
の縦断面図、第２図は同上要部の拡大縦断面図、第３図
は同第２の例を示す縦断面図、第４図はＲＭＳとＳＫ値
の分布測定データを示すグラフ、第５図はこの発明の軸
受における外輪の仕上げ面状況を示す概略図、第６図は
相手カム面の粗さを示す説明図、第７図は従来の軸受の
試験結果を示す説明図、第８図はこの発明の軸受の試験
結果を示す説明図、第９図と第１θ図は油膜形成率を示
すグラフである。 １・・・・・・カム軸、 ３・・・・・・ブツシュロッド、 ５・・・・・・パルプ、 ９・・・・・・外輪、 ２・・・・・・カム、 ４・・・・・・ロッカーアーム、 ７・・・・・・軸受、 ９ａ・・・・・・微小粗面。
Claims (1)
- （１）エンジンのカム軸と転がり接触するエンジンのロ
ッカーアーム作動用軸受において、前記軸受外輪の外表
面に独立した微小な凹形状のくぼみを無敗にランダムに
形成し、外輪外表面の面粗さを、軸方向と円周方向のそ
れぞれを求めてパラメータＲＭＳで表示したとき、軸方
向面粗さＲＭＳ（Ｌ）と円周方向面粗さＲＭＳ（Ｃ）と
の比ＲＭＳ（Ｌ）／ＲＭＳ（Ｃ）が平均値１．０以下と
なり、合わせて表面粗さのパラメータＳＫ値が軸方向及
び円周方向の何れも平均値−１．６以下となるようにし
たことを特徴とするエンジンのロッカーアーム作動用軸
受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63283022A JP2594339B2 (ja) | 1988-11-09 | 1988-11-09 | エンジンのローラ付カムフォロア |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63283022A JP2594339B2 (ja) | 1988-11-09 | 1988-11-09 | エンジンのローラ付カムフォロア |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21708191A Division JP2656404B2 (ja) | 1991-08-28 | 1991-08-28 | エンジンの動弁機構用ローラ付カムフォロア |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02130205A true JPH02130205A (ja) | 1990-05-18 |
| JP2594339B2 JP2594339B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=17660210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63283022A Expired - Lifetime JP2594339B2 (ja) | 1988-11-09 | 1988-11-09 | エンジンのローラ付カムフォロア |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2594339B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4114513A1 (de) * | 1991-02-28 | 1992-09-03 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | Waelzventilstoessel fuer brennkraftmaschinen |
| US5333954A (en) * | 1992-04-06 | 1994-08-02 | Nsk Ltd. | Rolling/sliding part |
| JPH0712658U (ja) * | 1991-12-27 | 1995-03-03 | エヌティエヌ株式会社 | 内燃機関におけるコネクティングロッド用ピストンピン |
| US5816207A (en) * | 1994-09-05 | 1998-10-06 | Nsk Ltd. | Tappet roller bearing |
| WO2006001124A1 (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-05 | Ntn Corporation | 転がり軸受 |
| WO2006013663A1 (ja) * | 2004-08-04 | 2006-02-09 | Ntn Corporation | ロッカーアーム用軸受 |
| WO2007077804A1 (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Ntn Corporation | アーム式動弁装置のロッカーアーム、ロッカーシャフト、バルブキャップ、アジャストスクリュー、ピボット受け部材、及びバルブ |
| DE10120527B4 (de) * | 2000-04-28 | 2016-03-17 | Ntn Corp. | Ventilkipphebelarm |
Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP4453624B2 (ja) | 2005-07-21 | 2010-04-21 | 株式会社ジェイテクト | カムフォロア |
| JP2007255277A (ja) | 2006-03-23 | 2007-10-04 | Jtekt Corp | カムフォロア |
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|---|---|---|---|---|
| JPS59121408U (ja) * | 1983-02-03 | 1984-08-16 | トヨタ自動車株式会社 | ロ−ラ式ロツカア−ム |
-
1988
- 1988-11-09 JP JP63283022A patent/JP2594339B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
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