JPH09217751A - 軸受装置 - Google Patents

軸受装置

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Publication number
JPH09217751A
JPH09217751A JP2409996A JP2409996A JPH09217751A JP H09217751 A JPH09217751 A JP H09217751A JP 2409996 A JP2409996 A JP 2409996A JP 2409996 A JP2409996 A JP 2409996A JP H09217751 A JPH09217751 A JP H09217751A
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JP
Japan
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roller
dynamic pressure
peripheral surface
shaft
pressure grooves
Prior art date
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Pending
Application number
JP2409996A
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English (en)
Inventor
Takanobu Sato
高信 佐藤
Hirotoshi Takada
浩年 高田
Makoto Goino
良 五位野
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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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ローラ6等の軸方向両端面8、8と1対の支
持壁部4aの内壁面9aとが擦れ合うのを防止すると共
に、ローラ6の内周面と軸5の外周面との間に潤滑油を
効率良く送り込む。 【構成】 互いに対向する上記両端面8、8と内壁面9
aとのうちの少なくとも一方に動圧溝12、12を形成
する。この動圧溝12、12により、上記両面8、9a
同士の間にスラスト支持力を発生させ、且つ、ローラ6
の内周面と軸5の外周面との間に潤滑油を取り込む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】)この発明に係る軸受装置は、例
えばエンジンの動弁機構中に組み込む事により動弁機構
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タペットローラ軸受として利用す
る。或は、自動変速機等に組み込まれる遊星歯車機構を
構成する遊星歯車の回転支持部としても利用できる。
【0002】
【従来の技術】エンジン内部での摩擦低減を図り、燃量
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
事が一般的に行なわれている。このタペットローラ軸受
は、例えば図6〜7、或は図8〜9に示す様に構成され
る。
【0003】先ず、図6〜7に示した第1例に就いて、
簡単に説明する。カムシャフト1に固設されたカム2に
対向して設けたロッカーアーム3の端部に1対の支持壁
部4、4を、互いに間隔をあけて設けている。そして、
この1対の支持壁部4、4の間に掛け渡された軸5の周
囲にローラ6を回転自在に支承し、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。エンジンの
運転に伴って上記カムシャフト1が回転すると、上記カ
ム2の外周面に対するローラ6の外周面の倣い運動に伴
って上記ローカーアーム3が揺動し、図示しない弁を開
閉駆動する。こ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。
【0004】又、図8〜9に示した第2例の場合には、
軸5の外周面とローラ6の内周面との間に総ころ軸受7
を設けて、上記軸5に対するローラ6の回転抵抗をより
一層低減している。この場合、上記軸5の中間部外周面
を内輪軌道とし、上記ローラ6の内周面を外輪軌道とし
ている。従って、このローラ6が、総ころ軸受7の外輪
として機能する。
【0005】尚、上述の様に構成されるタペットローラ
軸受は、第1〜2例の何れの場合でも、ローラ6を1対
の支持壁部4、4の間で回転自在とすべく、このローラ
6の幅W6 を1対の支持壁部4、4の間隔D4 よりも小
さく(W6 <D4 )している。従って、上記ローラ6の
端面8、8の上記1対の支持壁部4、4の内壁面9、9
との間にスラスト隙間10、10が存在する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成される
タペットローラ軸受を構成するローラ6は、1対の支持
壁部4、4の間隔D4 とローラ6の幅W6 との差(D4
−W6 )の分だけ、軸5に対して変位自在である。この
為、上記ローラ6の何れか一方の端面8と上記1対の支
持壁部4、4の何れか一方の内壁面9とが擦れ合い、他
方の端面8と内壁面9との間のスラスト隙間10が大き
くなる場合がある。端面8と内壁面9とが擦れ合う事
は、これら両面8、9の摩耗の進行による耐久性低下の
原因となるだけでなく、振動の発生により騒音が増大す
る原因となる。又、端面8と内壁面9との間のスラスト
隙間10が大きくなる事は、軸5の外周面とローラ6の
内周面との間部分に供給すべき潤滑油の流れにむらが発
生する原因となる。即ち、この間部分に供給する潤滑油
は、一方のスラスト隙間10から流入して他方のスラス
ト隙間10から流出するが、流入側のスラスト隙間10
が塞がれて流出側のスラスト隙間10が大きく開放され
ると、上記間部分に存在する潤滑油が不足する可能性が
生じる。潤滑油の不足は、軸受部分の温度上昇、摩耗の
進行、疲れ寿命の低下に結び付く為、好ましくない。本
発明の軸受装置は、この様な事情に鑑みて発明したもの
である。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の軸受装置は、前
述した従来の軸受装置と同様に、互いに間隔をあけて形
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
ローラとから構成される。そして、このローラの両端面
を、直接若しくは間座を介して上記支持壁部の内壁面に
対向させている。特に、本発明の軸受装置に於いては、
それぞれが相手面とスラスト方向に亙り対向する面であ
る、上記支持壁部の内壁面と上記ローラの端面と上記間
座の側面とのうちの、少なくとも上記ローラの軸方向両
側に存在するそれぞれ何れか1個ずつの面に、当該面と
相手面との相対回転に基づいて上記ローラの直径方向の
流れを惹起させる動圧溝を形成している。そして、上記
ローラの軸方向両側に設けた少なくとも1対の動圧溝の
働きにより、上記軸の外周面とローラの内周面との間部
分への潤滑油の供給量を確保している。
【0008】
【作用】上述の様に構成される本発明の軸受装置によれ
ば、ローラの端面と支持壁部の内壁面とが接近する方向
にローラが変位した場合には、動圧溝の働きにより生じ
るスラスト方向の浮上力により、これら両面同士が擦れ
合う事を防止する。又、動圧溝がラジアル方向に亙る流
れを惹起するポンピング作用をするので、軸の外周面と
ローラの内周面との間部分への潤滑油の供給量が確保さ
れる。
【0009】
【発明の実施の形態】図1〜2は、本発明の実施の形態
の第1例として、本発明を総ころ軸受7を組み込んだタ
ペットローラ軸受に適用した例を示している。本例を構
成するロッカーアーム3aは、その一端部(図1の右上
端部)下面にラッシュアジャスタの端面を突き当て、他
端部(図1の左下端部)下面に弁の基端部を突き当てた
状態で、エンジンに組み込まれる。このロッカーアーム
3aの中間部には1対の支持壁部4a、4aを形成し、
これら1対の支持壁部4a、4a同士の間に軸5を掛け
渡している。そして、この軸5の中間部にローラ6を、
総ころ軸受7を介して回転自在に支承している。又、上
記ローラ6の両端開口部内側にはワッシャ11、11を
設けて、上記総ころ軸受7を構成するころの端面と上記
各支持壁部4a、4aの内壁面9a、9aとが直接当接
する事を防止している。これは、アルミニウム合金等に
より造られたロッカーアーム3aの一部が、軸受鋼によ
り造られたころにより削られる事を防止する為である。
又、このワッシャ11、11は上記軸5の周囲に、隙間
嵌により外嵌されている。従ってこれら各ワッシャ1
1、11は、上記ころの公転運動に伴って軸5の周囲で
回転する。
【0010】更に、上記ローラ6の両端面8、8には、
スパイラル状の動圧溝12、12を形成している。この
動圧溝12、12は、上記ローラ6の回転に伴ってこの
ローラ6の直径方向内向の流れを惹起させる方向に形成
している。図示の例で上記ロータ6は、図1の矢印α方
向に回転する。エンジンの運転に伴って上記ローラ6が
回転すると、このローラ6の両端面に設けた動圧溝1
2、12の働きにより、上記軸5の外周面とローラ6の
内周面との間部分で上記総ころ軸受7を設置した部分に
潤滑油が取り込まれる。
【0011】又、上記ローラ6が軸方向(図2の左右方
向)に変位し、このローラ6の何れか一方の端面8と何
れか一方の支持壁部4aの内壁面9aとが接近する傾向
になった場合には、上記動圧溝12、12の働きにより
生じるスラスト方向の浮上力により、これら両面8、9
a同士が擦れ合う事を防止する。即ち、上記動圧溝1
2、12が発生するスラスト方向の支持力は、上記端面
8と内壁面9aとの距離が縮まる程大きくなるので、こ
れら両面8、9a同士が近接しても擦れ合う事はなくな
る。この結果、上記両面8、9aの摩耗を防止して、タ
ペットローラ軸受の耐久性向上を図れる。特に、総ころ
軸受7により支持されたローラ6は、ころのスキューに
よりスラスト方向に変位し易いが、この様な場合でも、
上記動圧溝12、12に基づく支持力により、上記両面
8、9a同士が擦れ合う事はない。又、上記浮上力はロ
ーラ6の軸方向両側で発生し、このローラ6を軸5の中
央部に向けて押す。この為、上記両面8、9a間のスラ
スト隙間10a、10aの厚さが極端に異なる事を防止
して、これら両スラスト隙間10a、10aを通じての
潤滑油の流れを均一化できる。
【0012】更に、上記動圧溝12、12が上記両面
8、9a間のスラスト隙間10a、10aに、直径方向
内方に向いた流れを惹起させるポンピング作用をして、
上記ローラ6の周囲部分に存在するミスト状の潤滑油
を、上記軸5の外周面とローラ6の内周面との間部分で
上記総ころ軸受7を設置した部分に取り込む。この結
果、この総ころ軸受7への潤滑油の供給量が確保され
て、軸受部分の温度上昇を防止できる。即ち、上記各動
圧溝12、12の働きにより、両スラスト隙間10a、
10aの双方で直径方向内方に向いた潤滑油の流れが惹
起される傾向となるが、この流れの勢いは、厚さ寸法の
小さいスラスト隙間10aの側で強く、厚さ寸法の大き
いスラスト隙間10aの側で弱くなる。両スラスト隙間
10a、10aの厚さ寸法が完全に等しい事は極く稀で
あるから、上記総ころ軸受7を設置した部分への潤滑油
の送り込みは、全体として効率良く行なわれる。
【0013】次に、図3〜4は本発明の実施の形態の第
2例を示している。本例の場合には、ロッカーアーム3
bを構成する1対の支持壁部4b、4b同士の間に軸5
を掛け渡し、この軸5の中間部周囲にローラ6を(総こ
ろ軸受7を介する事なく)直接、回転自在に支承してい
る。即ち、このローラ6は上記軸5の周囲に、滑り軸受
により回転自在に支承されている。そして、上記各支持
壁部4b、4bの内壁面9b、9bの一部でローラ6の
両端面8、8に対向する部分に、図4に示す様なヘリン
グボーン状の動圧溝12a、12aを形成している。こ
れら各動圧溝12a、12aは、上記ローラ6の回転方
向(図3〜4の矢印β方向)前方が尖った形状とされて
いる。
【0014】本例の場合には、上記ローラ6の回転に伴
って上記動圧溝12a、12aが、各動圧溝12a、1
2aの幅方向(ローラ6の直径方向)中央部の圧力を上
昇させる。この結果、上記ローラ6の両端面8、8と上
記各支持壁部4b、4bの内壁面9b、9bとの間に、
上述した第1例の場合よりも大きなスラスト方向の浮上
力が発生し、上記両面8、9b同士が擦れ合う事をより
確実に防止する。
【0015】又、ヘリングボーン状の動圧溝12a、1
2aは、周囲に存在する流体を幅方向中央部に掻き寄せ
る機能を有するが、この機能は周速の違いに基づいて、
直径方向内側に比べて直径方向外側が大きい。従って、
前述した第1例の場合と同様に、上記動圧溝12a、1
2aによって上記軸5の外周面とローラ6の内周面との
間部分に潤滑油を取り込む事が可能になる。
【0016】更に、本例の様にロッカーアーム3bを構
成する支持壁部4b、4bの側に動圧溝12a、12a
を形成すれば、第1例の様にローラ6の両端面8、8に
動圧溝を形成する場合の様に、ローラ6の組み付け方向
を規制する必要がなくなる。尚、動圧溝12a、12a
の形成方法は任意であるが、刻印等の塑性加工により形
成すれば形成作業が容易であり、量産に適している。
又、本例の様に支持壁部4b、4bの側に動圧溝12
a、12aを形成する構造を、前記第1例の様に、総こ
ろ軸受7を組み込んだ構造に適用する事もできる。
【0017】次に、図5は本発明の実施の形態の第3例
を示している。本例は、自動変速機等を構成する遊星歯
車機構に組み込まれる遊星歯車13を回転自在に支持す
る為の軸受装置に、本発明を適用したものである。ハウ
ジング14を構成する1対の支持壁部4c、4cの間に
掛け渡した軸5の周囲に上記遊星歯車13を、複列に配
置された総ころ軸受7a、7aにより、回転自在に支持
している。これら両総ころ軸受7a、7aの間にはワッ
シャ15を設けて、各列のころ同士が干渉しない様にし
ている。又、上記遊星歯車13の軸方向(図5の左右方
向)両端面16、16と上記各支持壁部4c、4cの内
壁面9c、9cとの間には円輪状の間座17、17を設
けている。この間座17、17は上記軸5に隙間嵌で外
嵌する事により、この軸5に対する回転を自在としてい
る。
【0018】上記各内壁面9c、9cと、この内壁面9
c、9cに対向する各間座17、17の外側面との少な
くとも一方には動圧溝を形成して、これら両面同士が擦
れ合わない様にしている。尚、この動圧溝は、上記遊星
歯車13の両端面16、16と、これら各端面16、1
6に対向する上記各間座17、17の内側面との少なく
とも一方に形成する事もできる。何れにしても動圧溝
は、前述した第1例或は上述した第2例の様に、動圧溝
を形成した面とこの面が対向する面との擦れ合いを防止
し、且つ、上記総ころ軸受7a、7aの設置部分に潤滑
油を効率良く取り込める形状とする。この様に構成する
事により本例の場合も、上記遊星歯車13支持部分の耐
久性向上を図れる。
【0019】尚、動圧溝の形状は、大きなスラスト支持
力を発生させる面からはヘリングボーン状が好ましく、
潤滑油の取り込み効果を高める面からはスパイラル溝或
はスパイラル溝と同じ方向に傾斜した傾斜溝が好まし
い。但し、これらの形状を有する動圧溝の場合には組み
付け方向を規制する必要がある。量産性を考慮して組み
付け方向を規制する必要をなくす為には、動圧溝として
波形の両方向回転用動圧溝、或は放射溝を採用する事も
できる。例えば、上記第3例で、間座17、17の片面
又は両面に放射溝を形成すれば、この間座17、17が
相手部材と擦れ合う事を有効に防止できる。又、動圧溝
の形成方法は、転造、刻印等の塑性加工の他、ダイキャ
スト成形、射出成形等、動圧溝を形成する位置と形成す
る部材の材質とに応じて適宜選択する。
【0020】
【発明の効果】本発明の軸受装置は、以上に述べた通り
構成され作用するので、構成部品の摩耗並びに温度上昇
を抑えて、軸受装置を組み込んだ各種機械装置等の耐久
性及び信頼性を向上させる事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の第1例を示す、部分切断
斜視図。
【図2】図1のA−A断面図。
【図3】本発明の実施の形態の第2例を示す斜視図。
【図4】支持板部のみを取り出して内側面側から見た斜
視図。
【図5】本発明の実施の形態の第3例を示す断面図。
【図6】本発明の対象となるタペットローラ軸受の第1
例を示す部分切断平面図。
【図7】図6のB−B断面図。
【図8】本発明の対象となるタペットローラ軸受の第2
例を示す部分切断平面図。
【図9】図8のC−C断面図。
【符号の説明】
1 カムシャフト 2 カム 3、3a、3b ロッカーアーム 4、4a、4b、4c 支持壁部 5 軸 6 ローラ 7、7a 総ころ軸受 8 端面 9、9a、9b、9c 内壁面 10、10a、10b スラスト隙間 11 ワッシャ 12、12a 同圧溝 13 遊星歯車 14 ハウジング 15 ワッシャ 16 端面 17 間座

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに間隔をあけて形成した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
    り、このローラの両端面を直接若しくは間座を介して上
    記支持壁部の内壁面に対向させている軸受装置に於い
    て、それぞれが相手面とスラスト方向に亙り対向する面
    である、上記支持壁部の内壁面と上記ローラの端面と上
    記間座の側面とのうちの、少なくとも上記ローラの軸方
    向両側に存在するそれぞれ何れか1個ずつの面に、当該
    面と相手面との相対回転に基づいて上記ローラの直径方
    向の流れを惹起させる動圧溝を形成し、上記ローラの軸
    方向両側に設けた少なくとも1対の動圧溝の働きによ
    り、上記軸の外周面とローラの内周面との間部分への潤
    滑油の供給量を確保した事を特徴とする軸受装置。
JP2409996A 1996-02-09 1996-02-09 軸受装置 Pending JPH09217751A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004346760A (ja) * 2003-05-20 2004-12-09 Nsk Ltd カムフォロア装置
WO2007114381A1 (ja) * 2006-03-31 2007-10-11 Nsk Ltd. カムフォロア装置
JP2011021514A (ja) * 2009-07-14 2011-02-03 Nsk Ltd タペットローラ用軸受装置
JP2011256715A (ja) * 2010-06-04 2011-12-22 Daihatsu Motor Co Ltd 動弁装置
CN103147814A (zh) * 2013-02-28 2013-06-12 长城汽车股份有限公司 用于发动机的可变气门升程驱动装置的挺柱机构

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