WO2023074624A1 - ローラー式ロッカーアーム - Google Patents

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WO2023074624A1
WO2023074624A1 PCT/JP2022/039530 JP2022039530W WO2023074624A1 WO 2023074624 A1 WO2023074624 A1 WO 2023074624A1 JP 2022039530 W JP2022039530 W JP 2022039530W WO 2023074624 A1 WO2023074624 A1 WO 2023074624A1
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WO
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roller
inner ring
ring roller
rocker arm
clearance
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PCT/JP2022/039530
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English (en)
French (fr)
Inventor
光宏 前原
Original Assignee
株式会社リケン
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18—Rocking arms or levers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/12—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load
    • F16C17/18—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement characterised by features not related to the direction of the load with floating brasses or brushing, rotatable at a reduced speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/20—Sliding surface consisting mainly of plastics

Definitions

  • the present disclosure relates to a roller rocker arm.
  • Patent Document 1 discloses a body including a pair of side walls, a metal roller shaft having both ends fixed to the pair of side walls, a resin inner ring roller slidably supported on the roller shaft, and an inner ring roller and a metal outer ring roller slidably supported by the roller and having an outer peripheral surface abutted against the cam.
  • Patent Literature 2 discloses a configuration in which a surface treatment layer is formed on the surface of an inner ring roller made of metal.
  • the inner ring roller is made of metal, there is a risk that the effect of reducing friction of the surface treatment layer will not be sufficiently exhibited due to the effects of weight and moment of inertia.
  • the inner ring roller is made of resin, which is lighter than metal, so that the influence of weight and moment of inertia is suppressed.
  • the degree of expansion that occurs according to the temperature change is different between the metal roller shaft and the outer ring roller and the inner ring roller. may differ in From the viewpoint of reducing friction and suppressing wear, there is room to consider the effects of such different degrees of expansion.
  • An object of the present disclosure is to provide a roller-type rocker arm that can suppress the effects of expansion caused by temperature changes on the performance of friction reduction and wear suppression.
  • roller rocker arm that transmits rotational motion of a cam of an internal combustion engine to an intake valve or an exhaust valve, comprising a body including a pair of side walls and a metal arm having both ends fixed to the pair of side walls.
  • a roller shaft made of steel, a resin inner ring roller slidably supported on the roller shaft, and a metal outer ring roller slidably supported on the inner ring roller and having an outer peripheral surface in contact with the cam.
  • the inner ring roller is made of resin
  • the roller shaft and the outer ring roller are made of metal.
  • the inner ring roller expands radially outward to a greater extent than the roller shaft and the outer ring roller in response to a temperature rise during operation of the internal combustion engine, for example. .
  • the first clearance tends to widen and the second clearance tends to narrow.
  • the roller rocker arm of one aspect of the present disclosure it is possible to suppress the influence of the expansion due to the temperature change on the performance of friction reduction and wear suppression.
  • a reinforcing member extending along the circumferential direction of the inner ring roller may be provided inside the inner ring roller, and the linear expansion coefficient of the reinforcing member is higher than the linear expansion coefficient of the resin material of the inner ring roller. may be smaller.
  • the reinforcing member prevents the inner ring roller from expanding radially outward due to a temperature rise. As a result, the second clearance is less likely to narrow than when there is no reinforcing member. Therefore, it is possible to prevent the friction reduction and wear suppression performance from being affected by the expansion caused by the temperature change.
  • roller-type rocker arm that can suppress the effects of expansion caused by temperature changes on the performance of friction reduction and wear suppression.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a roller rocker arm of an embodiment
  • FIG. FIG. 3 is a schematic perspective view of a roller rocker arm with a part of the body of the rocker arm virtually removed
  • (a) is a perspective view of a roller shaft.
  • (b) is a perspective view of an inner ring roller.
  • (c) is a perspective view of an outer ring roller. It is a cross-sectional view along the roller shaft of the roller rocker arm of the embodiment. It is a cross-sectional view along the roller shaft of the roller type rocker arm of the modification.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of the roller rocker arm of the embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of a roller-type rocker arm with a part of the body of the rocker arm virtually removed.
  • a roller rocker arm 10 according to the embodiment is one of the parts that constitute a rocker arm type valve train of a four-stroke internal combustion engine.
  • the roller-type rocker arm 10 is a roller-type rocker arm in which the pivotal portion slides (total slide).
  • the roller rocker arm 10 includes a body 11 , a roller shaft 12 , an inner ring roller 13 and an outer ring roller 14 .
  • the roller shaft 12 is fixed inside the body 11 .
  • the inner ring roller 13 is slidably and rotatably supported on the roller shaft 12 .
  • the outer ring roller 14 is slidably and rotatably supported on the inner ring roller 13 .
  • the outer peripheral surface of the outer ring roller 14 is in contact with the cam of the internal combustion engine.
  • the roller rocker arm 10 transmits the rotational motion of the cam to the intake valve or the exhaust valve. "Rotating motion of the cam” corresponds to the rotating motion of the camshaft on which the cam is formed.
  • the body 11 is a metal member that supports the roller shaft 12, the inner ring roller 13 and the outer ring roller 14.
  • a supporting portion 11b serving as a fulcrum of the roller rocker arm 10 is formed at one end portion 11a of the body 11 .
  • the support portion 11b is supported by, for example, a hydraulic lash adjuster.
  • the support portion 11b may be attached such that the pivot portion mounted on the cylinder head contacts the support portion 11b.
  • the other end 11c of the body 11 abuts the end of the valve stem of the intake valve or the exhaust valve. The end 11c depresses the intake valve or the exhaust valve in response to the rotational movement of the cam.
  • a pair of side walls 11d and 11e are formed between the end portion 11a and the end portion 11c.
  • the pair of side walls 11d and 11e are arranged side by side along a direction intersecting (perpendicular to) the direction connecting the ends 11a and 11c.
  • the pair of side walls 11d and 11e face each other while being spaced apart.
  • Circular through holes 11f are formed in the pair of side walls 11d and 11e, respectively.
  • the roller shaft 12 is inserted and fixed to the through hole 11f of the side wall 11d and the through hole 11f of the side wall 11e. That is, both ends of the roller shaft 12 are fixed to the pair of side walls 11d and 11e.
  • FIG. 3(a) is a perspective view of the roller shaft.
  • FIG.3(b) is a perspective view of an inner ring roller.
  • FIG.3(c) is a perspective view of an outer ring roller.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view along the roller shaft of the roller rocker arm of the embodiment.
  • the roller shaft 12 is, for example, a cylindrical metal member having a uniform diameter D1.
  • the diameter D1 of the roller shaft 12 is approximately equal to the diameter of the through hole 11f or slightly larger than the diameter of the through hole 11f.
  • the roller shaft 12 is fixed to the through hole 11f by caulking or the like, for example.
  • the inner ring roller 13 is arranged between the pair of side walls 11d and 11e.
  • the inner ring roller 13 is an annular member that covers the outer peripheral surface 12 a of the roller shaft 12 .
  • the inner ring roller 13 is made of a resin material (details will be described later).
  • the inner ring roller 13 has an inner peripheral surface 13a having an inner diameter D2 and an outer peripheral surface 13b having an outer diameter D3.
  • the inner diameter D2 is slightly larger than the diameter D1 of the roller shaft 12 (D2>D1). That is, when the roller shaft 12 and the inner ring roller 13 are coaxial, a first clearance is formed between the outer peripheral surface 12 a of the roller shaft 12 and the inner peripheral surface 13 a of the inner ring roller 13 .
  • the symbol A indicates the radial dimension of the first clearance.
  • the outer ring roller 14 is arranged between the pair of side walls 11d and 11e.
  • the outer ring roller 14 is an annular metal member that covers the outer peripheral surface 13 b of the inner ring roller 13 .
  • the outer ring roller 14 is, for example, a steel material such as SUJ2.
  • the outer ring roller 14 has an inner peripheral surface 14a having an inner diameter D4 and an outer peripheral surface 14b.
  • the inner diameter D4 is slightly larger than the outer diameter D3 of the inner ring roller 13 (D4>D3).
  • a second clearance is formed between the outer peripheral surface 13b of the inner ring roller 13 and the inner peripheral surface 14a of the outer ring roller 14 .
  • the symbol B indicates the radial dimension of the second clearance.
  • the inner ring roller 13 is made of resin, and the roller shaft 12 and the outer ring roller 14 are made of metal. Therefore, when the linear expansion coefficient of the resin material of the inner ring roller 13 is larger than the linear expansion coefficient of the metal material of the roller shaft 12 and the outer ring roller 14, the inner ring roller 13 is It expands radially outward more than the roller shaft 12 and the outer ring roller 14 . As a result, the first clearance tends to widen and the second clearance tends to narrow. In this respect, the direction of thermal expansion of the inner ring roller 13 made of resin is radially outward, and the second clearance tends to narrow due to the temperature rise during operation of the internal combustion engine.
  • the radial size B of the second clearance is set larger than the radial size A of the first clearance.
  • the radial size A of the first clearance can be calculated based on specifications that satisfy the load conditions assumed in the design of the internal combustion engine and the product specifications to which the internal combustion engine is applied. Such specifications include, for example, the diameter D1 of the roller shaft 12, the radial thickness of the inner ring roller 13, the radial thickness of the outer ring roller 14, and the like.
  • the radial dimension B of the second clearance is 1.05 times or more and 10.0 times or less than the radial dimension A of the first clearance measured at room temperature.
  • the radial size B of the second clearance may be 1.05 times or more, 2.0 times or more, or 3.0 times the radial size A of the first clearance. It may be twice or more, or may be 4.0 times or more.
  • the radial dimension B of the second clearance may be 10.0 times or less, 8.0 times or less, or 6.0 times the radial dimension A of the first clearance. It may be twice or less.
  • the resin material of the inner ring roller 13 may be one that has excellent sliding properties with metal materials, wear resistance, and affinity with lubricating oil.
  • Resin materials for the inner ring roller 13 include, for example, PEEK (polyetheretherketone), PPS (polyphenylene sulfide), PTFE (polytetrafluoroethylene), PES (polyethersulfone), PBI (boribenzimidazole), PI ( polyimide), PAI (polyamideimide), and other super engineering plastics (so-called super engineering plastics).
  • PEEK polyetheretherketone
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PES polyethersulfone
  • PBI boribenzimidazole
  • PI polyimide
  • PAI polyamideimide
  • the inner ring roller 13 can be configured with higher strength while suppressing hygroscopicity than engineering plastics.
  • the resin material of the inner ring roller 13 may be, for example, polyamides such as PA6 (nylon 6) and PA66 (nylon 66), and engineering plastics (so-called engineering plastics) such as PBT (PBT resin).
  • the inner ring roller 13 can be configured at a lower cost than super engineering plastics.
  • the resin material of the inner ring roller 13 may be, for example, a thermosetting resin such as PF (phenol resin). In this case, a more thermally stable inner ring roller 13 can be constructed.
  • the inner ring roller 13 is formed by molding such a resin material.
  • An additive containing at least one of fibrous inorganic material and metal powder may be added to the resin material of the inner ring roller 13 .
  • the additive here means a material that is mixed with the resin material in order to strengthen at least one of the wear resistance, sliding characteristics, mechanical strength, creep resistance, etc. of the resin material of the inner ring roller 13. means.
  • the additive include fibrous fibers that function as reinforcing fibers such as carbon fiber, CNT (carbon nanotube), CNC (carbon nanocoil), glass fiber, alumina fiber, potassium titanate fiber, boron fiber, or silicon carbide fiber.
  • Inorganic equipment can be employed.
  • the carbon fiber may be PAN-based carbon fiber or pitch-based carbon fiber.
  • Carbon nanotubes not only function as reinforcing fibers that exhibit a reinforcing function, but can also improve sliding properties.
  • the reinforcing fibers may be arranged substantially parallel to the sliding direction (circumferential direction) of the inner ring roller 13 . This makes it easier to reduce friction.
  • the inner ring roller 13 does not contain a metal material as a main material, except that it may contain a relatively small amount of metal such as the above additive.
  • metal or ceramic powder or granules that function as wear-resistant fine particles may be employed.
  • examples of such additives include montmorillonite, bentonite, talc, mica, mica, molybdenum disulfide, glass beads, graphite, fullerene, anthracite powder, copper powder, aluminum oxide, titanium oxide, magnesium oxide, potassium titanate,
  • Examples include boron nitride and PTFE powder.
  • molybdenum disulfide, graphite, boron nitride, and PTFE powder can impart lubricity, and excellent sliding properties can be obtained even in severe use environments.
  • Table 1 shows an example of the coefficient of linear expansion of the resin material of the inner ring roller 13 that can be employed in the roller rocker arm 10 according to this embodiment.
  • the linear expansion coefficient can be measured, for example, by a measuring method conforming to JIS K7197 (ASTM D696). That is, the coefficient of linear expansion of the resin material is a numerical value under the measurement temperature conforming to JIS K7197 (ASTM D696).
  • the coefficient of linear expansion of the resin material of the inner ring roller 13 is greater than the coefficient of linear expansion of the metal material.
  • the linear expansion coefficient of the resin material of the inner ring roller 13 is 1.0 ⁇ 10 ⁇ 4 /K or less.
  • the coefficient of linear expansion of the resin material of the inner ring roller 13 may be 8.5 ⁇ 10 ⁇ 5 /K or less, or may be 8.0 ⁇ 10 ⁇ 5 /K or less.
  • the linear expansion coefficient of the resin material of the inner ring roller 13 may be 2.3 ⁇ 10 ⁇ 5 /K or more, 5.5 ⁇ 10 ⁇ 5 /K or more, or 6.0 ⁇ It may be 10 ⁇ 5 /K or more.
  • the linear expansion coefficient of the resin material of the inner ring roller 13 may be 2.3 ⁇ 10 ⁇ 5 /K or more and 1.0 ⁇ 10 ⁇ 4 /K or less.
  • the linear expansion coefficient of the resin material of the inner ring roller 13 may be 2.3 ⁇ 10 ⁇ 5 /K or more and 8.5 ⁇ 10 ⁇ 5 /K or less.
  • the coefficient of linear expansion of the resin material of the inner ring roller 13 may be 2.3 ⁇ 10 ⁇ 5 /K or more and 8.0 ⁇ 10 ⁇ 5 /K or less.
  • the linear expansion coefficient of the resin material of the inner ring roller 13 may be 5.5 ⁇ 10 ⁇ 5 /K or more and 1.0 ⁇ 10 ⁇ 4 /K or less.
  • the linear expansion coefficient of the resin material of the inner ring roller 13 may be 5.5 ⁇ 10 ⁇ 5 /K or more and 8.5 ⁇ 10 ⁇ 5 /K or less.
  • the linear expansion coefficient of the resin material of the inner ring roller 13 may be 5.5 ⁇ 10 ⁇ 5 /K or more and 8.0 ⁇ 10 ⁇ 5 /K or less.
  • the linear expansion coefficient of the resin material of the inner ring roller 13 may be 6.0 ⁇ 10 ⁇ 5 /K or more and 1.0 ⁇ 10 ⁇ 4 /K or less.
  • the linear expansion coefficient of the resin material of the inner ring roller 13 may be 6.0 ⁇ 10 ⁇ 5 /K or more and 8.5 ⁇ 10 ⁇ 5 /K or less.
  • the coefficient of linear expansion of the resin material of the inner ring roller 13 may be 6.0 ⁇ 10 ⁇ 5 /K or more and 8.0 ⁇ 10 ⁇ 5 /K or less.
  • the resin material for the inner ring roller 13 any resin material having a coefficient of linear expansion belonging to these ranges may be used, and resin materials not listed in Table 1 may also be used.
  • the inner ring roller 13 is made of resin, and the roller shaft 12 and the outer ring roller 14 are made of metal.
  • a configuration is assumed in which the coefficient of linear expansion of the resin material of the inner ring roller 13 is greater than the coefficient of linear expansion of the metal material of the roller shaft 12 and the outer ring roller 14 . Therefore, for example, when the temperature of the internal combustion engine rises, the inner ring roller 13 expands radially outward more than the roller shaft 12 and the outer ring roller 14, the first clearance tends to widen, and the second clearance tends to narrow.
  • roller rocker arm 10 of the above embodiment may be modified as shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view along the roller shaft of the roller rocker arm of the modified example.
  • a roller-type rocker arm 10A shown in FIG. 5 differs from the roller-type rocker arm 10 of the above embodiment in that a reinforcing member 15 is provided inside the inner ring roller 13 .
  • the reinforcing member 15 extends along the circumferential direction of the inner ring roller 13 inside the inner ring roller 13 .
  • the reinforcing member 15 is, for example, an annular member.
  • the cross section of the reinforcing member 15 has a rectangular shape when the inner ring roller 13 is viewed in cross section.
  • the cross section of the reinforcing member 15 may be square, circular, or elliptical in cross-sectional view of the inner ring roller 13 .
  • a "cross section" in “cross-sectional view of the inner ring roller 13" means a cross section along the roller shaft as shown in FIG.
  • two reinforcing members 15 are provided so as to line up along the width direction of the inner ring roller 13 in a cross-sectional view of the inner ring roller 13 .
  • the number of reinforcing members 15 may be a number other than two (three, four, six, etc.).
  • One reinforcing member 15 may be provided at the central portion in the width direction of the inner ring roller 13 .
  • the reinforcing member 15 is arranged in the radially central portion in the example of FIG. 5, but may be arranged radially outward.
  • the reinforcing member 15 is provided in one row in the radial direction in the example of FIG.
  • the reinforcing member 15 is not limited to an annular shape, and may be a plurality of arc-shaped wire rods intermittently extending along the circumferential direction of the inner ring roller 13 .
  • the coefficient of linear expansion of the reinforcing member 15 is smaller than that of the resin material of the inner ring roller 13 .
  • the coefficient of linear expansion of the reinforcing member 15 may be the same as that of the roller shaft 12 and the outer ring roller 14, for example.
  • the material of the reinforcing member 15 may be, for example, steel (SUJ2) or Kevlar. When the material of the reinforcing member 15 is Kevlar, the reinforcing member 15 becomes lightweight, so the moment of inertia of the inner ring roller 13 including the reinforcing member 15 is reduced.
  • the configuration in which the reinforcing member 15 is provided inside the inner ring roller 13 is not limited.
  • a reinforcing member 15 may be provided along the surface of the inner ring roller 13 .
  • the reinforcing member 15 prevents the radially outward expansion of the inner ring roller 13 against a temperature rise, for example.
  • the second clearance is less likely to be narrowed than when the reinforcing member 15 is not provided, so that it is possible to prevent the friction reduction and wear suppression performance from being affected by expansion due to temperature changes.
  • the radial dimension B of the second clearance is not limited to 1.05 times or more and 10.0 times or less of the radial dimension A of the first clearance.
  • the radial dimension B of the second clearance may be greater than 1.0 times and less than 1.05 times.
  • the radial dimension B of the second clearance may be greater than 10.0 times the radial dimension A of the first clearance.
  • the linear expansion coefficient of the resin material of the inner ring roller 13 is not limited to 2.3 ⁇ 10 ⁇ 5 /K or more and 1.0 ⁇ 10 ⁇ 4 /K or less.
  • the coefficient of linear expansion of the resin material of the inner ring roller 13 should be at least greater than the coefficient of linear expansion of the metal material of the roller shaft 12 and the outer ring roller 14 .
  • Table 2 is a table comparing the friction torque of the roller rocker arm measured in the evaluation experiment by the motoring test.
  • roller rocker arms Example, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 were prepared.
  • PEEK polyetheretherketone
  • SUJ2 steel was used as the material for the outer ring roller.
  • Examples and Comparative Examples 1 and 2 in Table 2 are values obtained by measuring the friction torque when controlling the oil temperature of the lubricating oil used in the motoring test to be 100 ° C. It is expressed as a ratio when the friction torque of Comparative Example 1 is set to "1".
  • the friction torque of the roller rocker arm of the example is smaller than that of the comparative examples 1 and 2 at least in the low rotation range of 1500 rpm or less.
  • the second clearance (B) is larger than the first clearance (A) (A ⁇ B), thereby reducing friction in the low rotation range (for example, 1500 rpm or less). It can be seen that Even when the inner ring roller was made of a resin material other than PEEK in Table 1, the comparison result of the friction torque of the roller type rocker arm showed the same tendency as in the present example.

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Abstract

ローラー式ロッカーアーム（１０）は、一対の側壁（１１ｄ、１１ｅ）を含むボディ（１１）と、一対の側壁（１１ｄ、１１ｅ）に両端部が固定された金属製のローラー軸（１２）と、ローラー軸（１２）に摺動可能に軸支された樹脂製の内輪ローラー（１３）と、内輪ローラー（１３）に摺動可能に軸支され、外周面がカムに当接される金属製の外輪ローラー（１４）と、を備える。ローラー軸（１２）と内輪ローラー（１３）とが同軸の場合にローラー軸（１２）の外周面（１２ａ）と内輪ローラー（１３）の内周面（１３ａ）との間に第１クリアランスが形成される。内輪ローラー（１３）と外輪ローラー（１４）とが同軸の場合に内輪ローラー（１３）の外周面（１３ｂ）と外輪ローラー（１４）の内周面（１４ａ）との間に第２クリアランスが形成される。第２クリアランスの径方向の大きさ（Ｂ）は、第１クリアランスの径方向の大きさ（Ａ）よりも大きい。

Description

ローラー式ロッカーアーム
　本開示は、ローラー式ロッカーアームに関する。
　例えば４ストロークの内燃機関の動弁機構において、カムの回転動作をロッカーアームを介して吸排気バルブを開閉させるためのリフト動作として伝達する構成が知られている。特許文献１は、一対の側壁を含むボディと、一対の側壁に両端部が固定された金属製のローラー軸と、ローラー軸に摺動可能に軸支された樹脂製の内輪ローラーと、内輪ローラーに摺動可能に軸支され、外周面がカムに当接される金属製の外輪ローラーと、を備えるローラー式ロッカーアームを開示する。特許文献２は、金属で構成された内輪ローラーの表面に表面処理層が形成される構成を開示する。
特許６８４１６５８号公報 特開２００９－３０４６７号公報
　上記特許文献２の構成では、内輪ローラーが金属で構成されているため、重量及び慣性モーメントの影響で、表面処理層のフリクション低減効果が十分に発揮されないおそれがある。この点、上記特許文献１の構成では、内輪ローラーが樹脂製であることにより、金属よりも軽量であることから、重量及び慣性モーメントの影響が抑制されている。
　ここで、内輪ローラーが樹脂製である場合、例えば内燃機関の運転条件によって潤滑油温度が異なる影響により、温度変化に応じて生じる膨張の程度が、金属製のローラー軸及び外輪ローラーと内輪ローラーとで異なる可能性がある。フリクション低減及び摩耗抑制の観点から、このような膨張の程度が異なる影響を考慮する余地がある。
　本開示は、温度変化に応じて生じる膨張によってフリクション低減及び摩耗抑制の性能に影響が及ぶことを抑制できるローラー式ロッカーアームを提供することを目的とする。
　本開示の一態様は、内燃機関のカムの回転動作を吸気バルブ又は排気バルブに伝達するローラー式ロッカーアームであって、一対の側壁を含むボディと、一対の側壁に両端部が固定された金属製のローラー軸と、ローラー軸に摺動可能に軸支された樹脂製の内輪ローラーと、内輪ローラーに摺動可能に軸支され、外周面がカムに当接される金属製の外輪ローラーと、を備え、ローラー軸と内輪ローラーとが同軸の場合にローラー軸の外周面と内輪ローラーの内周面との間に第１クリアランスが形成され、内輪ローラーと外輪ローラーとが同軸の場合に内輪ローラーの外周面と外輪ローラーの内周面との間に第２クリアランスが形成され、第２クリアランスの径方向の大きさは、第１クリアランスの径方向の大きさよりも大きい。
　本開示の一態様のローラー式ロッカーアームでは、内輪ローラーが樹脂製であり、ローラー軸及び外輪ローラーが金属製である。樹脂材料の線膨張係数が金属材料の線膨張係数よりも大きい構成では、例えば内燃機関の運転時の温度上昇に対して、内輪ローラーはローラー軸及び外輪ローラーに比べて大きく径方向外側に膨張する。第１クリアランスは広がり、第２クリアランスは狭まる傾向にある。そこで、第２クリアランスの径方向の大きさを、第１クリアランスの径方向の大きさよりも大きくしておくことで、内燃機関の運転時の温度上昇により第２クリアランスが狭まったとしても、フリクション及び摩耗が増加する状態になりにくくなる。したがって、本開示の一態様のローラー式ロッカーアームによれば、温度変化に応じて生じる膨張によってフリクション低減及び摩耗抑制の性能に影響が及ぶことを抑制することができる。
　一実施形態において、内輪ローラーの内部には、内輪ローラーの周方向に沿って延在する補強部材が設けられてもよく、補強部材の線膨張係数は、内輪ローラーの樹脂材料の線膨張係数よりも小さくてもよい。この場合、例えば温度上昇に対して、内輪ローラーの径方向外側への膨張が補強部材によって妨げられる。これにより、補強部材がない場合と比べて第２クリアランスが狭まりにくくなる。そのため、温度変化に応じて生じる膨張によってフリクション低減及び摩耗抑制の性能に影響が及ぶことを抑制することができる。
　本開示によれば、温度変化に応じて生じる膨張によってフリクション低減及び摩耗抑制の性能に影響が及ぶことを抑制できるローラー式ロッカーアームを提供することができる。
実施形態のローラー式ロッカーアームの模式的な斜視図である。 ロッカーアームのボディの一部を仮想的に除去したローラー式ロッカーアームの模式的な斜視図である。 （ａ）は、ローラー軸の斜視図である。（ｂ）は、内輪ローラーの斜視図である。（ｃ）は、外輪ローラーの斜視図である。 実施形態のローラー式ロッカーアームのローラー軸に沿う断面図である。 変形例のローラー式ロッカーアームのローラー軸に沿う断面図である。
　以下、図面を参照しつつ、本開示に係るローラー式ロッカーアームの実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いる場合があり、重複する説明は省略する。また、図面の寸法比率は、説明のために実際の部品の寸法比率と異なっている場合がある。
　図１は、実施形態のローラー式ロッカーアームの模式的な斜視図である。図２は、ロッカーアームのボディの一部を仮想的に除去したローラー式ロッカーアームの模式的な斜視図である。図１及び図２に示されるように、実施形態に係るローラー式ロッカーアーム１０は、４ストローク内燃機関のロッカーアーム式動弁機構を構成する部品の一つである。ローラー式ロッカーアーム１０は、軸支部位が摺動（総すべり）するローラー式に構成されたロッカーアームである。ローラー式ロッカーアーム１０は、ボディ１１と、ローラー軸１２と、内輪ローラー１３と、外輪ローラー１４と、を含んで構成される。ローラー軸１２は、ボディ１１内に固定されている。内輪ローラー１３は、ローラー軸１２に摺動可能及び回転可能に軸支されている。外輪ローラー１４は、内輪ローラー１３に摺動可能及び回転可能に軸支されている。外輪ローラー１４の外周面は、内燃機関のカムに当接されている。ローラー式ロッカーアーム１０は、カムの回転動作を吸気バルブ又は排気バルブに伝達する。「カムの回転動作」は、当該カムが形成されたカムシャフトの回転動作に対応する。
　ボディ１１は、ローラー軸１２、内輪ローラー１３及び外輪ローラー１４を支持する金属部材である。ボディ１１の一方の端部１１ａには、ローラー式ロッカーアーム１０の支点となる支持部１１ｂが形成されている。支持部１１ｂは、例えば油圧式のラッシュアジャスタによって支持される。支持部１１ｂは、シリンダヘッドに載置されるピボット部が、支持部１１ｂに当接するように取り付けられてもよい。ボディ１１の他方の端部１１ｃは、吸気バルブ又は排気バルブのバルブステムの端部に当接されている。端部１１ｃは、カムの回転動作に応じて吸気バルブ又は排気バルブを押し下げる。
　端部１１ａと端部１１ｃとの間には、一対の側壁１１ｄ，１１ｅが形成されている。一対の側壁１１ｄ，１１ｅは、端部１１ａと端部１１ｃとを結ぶ方向に交差（直交）する方向に沿って並設されている。一対の側壁１１ｄ，１１ｅは、互いに離間されて対向している。一対の側壁１１ｄ，１１ｅには、円形状の貫通孔１１ｆがそれぞれ形成されている。側壁１１ｄの貫通孔１１ｆ及び側壁１１ｅの貫通孔１１ｆには、ローラー軸１２が挿通されて固定される。つまり、ローラー軸１２は、一対の側壁１１ｄ，１１ｅに両端部が固定されている。
　図３（ａ）は、ローラー軸の斜視図である。図３（ｂ）は、内輪ローラーの斜視図である。図３（ｃ）は、外輪ローラーの斜視図である。図４は、実施形態のローラー式ロッカーアームのローラー軸に沿う断面図である。
　図３（ａ）及び図４に示されるように、ローラー軸１２は、例えば、一様な直径Ｄ１を有する円筒状の金属部材である。ローラー軸１２の直径Ｄ１は、貫通孔１１ｆの直径とほぼ等しいか、或いは貫通孔１１ｆの直径よりもわずかに大きい。ローラー軸１２は、例えばカシメ等により貫通孔１１ｆに固定される。
　内輪ローラー１３は、一対の側壁１１ｄ，１１ｅの間に配置される。内輪ローラー１３は、ローラー軸１２の外周面１２ａを覆う環状の部材である。内輪ローラー１３は、樹脂材料から構成されている（詳しくは後述）。図３（ｂ）及び図４に示されるように、内輪ローラー１３は、内径Ｄ２をなす内周面１３ａと、外径Ｄ３をなす外周面１３ｂとを有する。内径Ｄ２は、ローラー軸１２の直径Ｄ１よりもわずかに大きい（Ｄ２＞Ｄ１）。つまり、ローラー軸１２と内輪ローラー１３とが同軸の場合に、ローラー軸１２の外周面１２ａと内輪ローラー１３の内周面１３ａとの間には、第１クリアランスが形成される。図４では、第１クリアランスの径方向の大きさが符号Ａで示されている。
　外輪ローラー１４は、一対の側壁１１ｄ，１１ｅの間に配置される。外輪ローラー１４は、内輪ローラー１３の外周面１３ｂを覆う環状の金属部材である。外輪ローラー１４は、例えばＳＵＪ２等の鋼材である。図３（ｃ）及び図４に示されるように、外輪ローラー１４は、内径Ｄ４をなす内周面１４ａと、外周面１４ｂを有する。内径Ｄ４は、内輪ローラー１３の外径Ｄ３よりもわずかに大きい（Ｄ４＞Ｄ３）。つまり、内輪ローラー１３と外輪ローラー１４とが同軸の場合に、内輪ローラー１３の外周面１３ｂと外輪ローラー１４の内周面１４ａとの間には、第２クリアランスが形成される。図４では、第２クリアランスの径方向の大きさが符号Ｂで示されている。
　ローラー式ロッカーアーム１０では、内輪ローラー１３が樹脂製であり、ローラー軸１２及び外輪ローラー１４が金属製である。そのため、内輪ローラー１３の樹脂材料の線膨張係数がローラー軸１２及び外輪ローラー１４の金属材料の線膨張係数よりも大きい場合、内燃機関の運転条件に応じた温度上昇に対して、内輪ローラー１３はローラー軸１２及び外輪ローラー１４に比べて大きく径方向外側に膨張する。その結果、第１クリアランスは広がり、第２クリアランスは狭まる傾向にある。この点、樹脂製の内輪ローラー１３の熱膨張の方向が径方向外側であり、内燃機関の運転時の温度上昇により第２クリアランスが狭まる傾向がある。このことを考慮すると、第２クリアランスの径方向の大きさＢを予め拡大することにより、温度上昇により第２クリアランスが狭まったとしても、フリクション及び摩耗が増加する状態になりにくくなると考えられる。この観点から、ローラー式ロッカーアーム１０では、第２クリアランスの径方向の大きさＢは、第１クリアランスの径方向の大きさＡよりも大きくされている。
　第１クリアランスの径方向の大きさＡは、内燃機関で設計上想定される負荷条件、及び、内燃機関が適用される製品仕様等を満足するような諸元に基づいて算出することができる。このような諸元としては、例えば、ローラー軸１２の直径Ｄ１、内輪ローラー１３の径方向厚さ、及び、外輪ローラー１４の径方向厚さ等が挙げられる。
　ここでは、一例として、第２クリアランスの径方向の大きさＢは、室温での測定で第１クリアランスの径方向の大きさＡの１．０５倍以上且つ１０．０倍以下とされている。第２クリアランスの径方向の大きさＢは、第１クリアランスの径方向の大きさＡの１．０５倍以上であってもよいし、２．０倍以上であってもよいし、３．０倍以上であってもよいし、４．０倍以上であってもよい。第２クリアランスの径方向の大きさＢは、第１クリアランスの径方向の大きさＡの１０．０倍以下であってもよいし、８．０倍以下であってもよいし、６．０倍以下であってもよい。
　内輪ローラー１３の樹脂材料は、金属材料との摺動特性に優れ、耐磨耗性があり、且つ潤滑油と親和性があるようなものが採用され得る。内輪ローラー１３の樹脂材料としては、例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）、ＰＢＩ（ボリベンゾイミダゾール）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）等のスーパーエンジニアリングプラスチック（いわゆるスーパーエンプラ）であってもよい。この場合、エンジニアリングプラスチックよりも吸湿性を抑制しつつ高強度に内輪ローラー１３を構成できる。内輪ローラー１３の樹脂材料としては、例えば、ＰＡ６（ナイロン６）並びにＰＡ６６（ナイロン６６）といったポリアミド、及び、ＰＢＴ（ＰＢＴ樹脂）等のエンジニアリングプラスチック（いわゆるエンプラ）であってもよい。この場合、スーパーエンジニアリングプラスチックよりも廉価に内輪ローラー１３を構成できる。内輪ローラー１３の樹脂材料としては、例えば、ＰＦ（フェノール樹脂）等の熱硬化性樹脂であってもよい。この場合、より熱的に安定な内輪ローラー１３を構成できる。このような樹脂材料を成型することにより内輪ローラー１３が形成される。
　内輪ローラー１３の樹脂材料には、繊維状無機材及び金属粉の少なくとも一方を含む添加材が添加されていてもよい。ここでの添加材とは、内輪ローラー１３の樹脂材料の耐摩耗性、摺動特性、機械的強度、及び耐クリープ特性等のうちの少なくとも一つを強化するために樹脂材料に混在させる材料を意味する。添加材としては、例えば、炭素繊維、ＣＮＴ（カーボンナノチューブ）、ＣＮＣ（カーボンナノコイル）、ガラス繊維、アルミナ繊維、チタン酸カリウム繊維、ボロン繊維、又は炭化珪素繊維等の強化繊維として機能する繊維状無機材を採用することができる。炭素繊維としては、ＰＡＮ系炭素繊維又はピッチ系炭素繊維であってもよい。カーボンナノチューブは、補強機能を発揮する強化繊維として機能するのみならず、摺動特性を向上させることができる。強化繊維を樹脂材料に含ませる場合には、強化繊維は、内輪ローラー１３の摺動方向（円周方向）に対して、略平行となるように配置されてもよい。これにより、フリクションを低減し易くなる。
　なお、内輪ローラー１３の主たる材料は樹脂材料であるが、上述の添加材のような比較的少量の金属を含み得ることを除いては、内輪ローラー１３は、金属材料を主たる材料として含まない。
　添加材として、例えば、耐摩耗微粒子（潤滑性材料）として機能する金属又はセラミックの粉体又は粒材が採用されてもよい。このような添加材としては、例えば、モンモリロナイト、ベントナイト、タルク、雲母、マイカ、二硫化モリブデン、ガラスビーズ、黒鉛、フラーレン、無煙炭粉末、銅粉、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マグネシウム、チタン酸カリウム、窒化ホウ素、ＰＴＦＥ粉末等が挙げられる。これらの中でも、二硫化モリブデン、黒鉛、窒化ホウ素、ＰＴＦＥ粉は潤滑性を付与することができ、過酷な使用環境においても優れた摺動特性が得られる。
　表１は、本実施形態に係るローラー式ロッカーアーム１０で採用され得る内輪ローラー１３の樹脂材料の線膨張係数の一例を示したものである。線膨張係数は、例えば、ＪＩＳ　Ｋ７１９７（ＡＳＴＭ　Ｄ６９６）に準拠した測定方法で測定することができる。つまり、樹脂材の線膨張係数は、ＪＩＳ　Ｋ７１９７（ＡＳＴＭ　Ｄ６９６）に準拠した測定温度のもとでの数値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　本実施形態では、内輪ローラー１３の樹脂材料の線膨張係数は、金属材料の線膨張係数よりも大きい場合が想定されている。ここでは、一例として、内輪ローラー１３の樹脂材料の線膨張係数は、１．０×１０－４／Ｋ以下である。内輪ローラー１３の樹脂材料の線膨張係数は、８．５×１０－５／Ｋ以下であってもよいし、８．０×１０－５／Ｋ以下であってもよい。内輪ローラー１３の樹脂材料の線膨張係数は、２．３×１０－５／Ｋ以上であってもよいし、５．５×１０－５／Ｋ以上であってもよいし、６．０×１０－５／Ｋ以上であってもよい。内輪ローラー１３の樹脂材料の線膨張係数は、２．３×１０－５／Ｋ以上１．０×１０－４／Ｋ以下であってもよい。内輪ローラー１３の樹脂材料の線膨張係数は、２．３×１０－５／Ｋ以上８．５×１０－５／Ｋ以下であってもよい。内輪ローラー１３の樹脂材料の線膨張係数は、２．３×１０－５／Ｋ以上８．０×１０－５／Ｋ以下であってもよい。内輪ローラー１３の樹脂材料の線膨張係数は、５．５×１０－５／Ｋ以上１．０×１０－４／Ｋ以下であってもよい。内輪ローラー１３の樹脂材料の線膨張係数は、５．５×１０－５／Ｋ以上８．５×１０－５／Ｋ以下であってもよい。内輪ローラー１３の樹脂材料の線膨張係数は、５．５×１０－５／Ｋ以上８．０×１０－５／Ｋ以下であってもよい。内輪ローラー１３の樹脂材料の線膨張係数は、６．０×１０－５／Ｋ以上１．０×１０－４／Ｋ以下であってもよい。内輪ローラー１３の樹脂材料の線膨張係数は、６．０×１０－５／Ｋ以上８．５×１０－５／Ｋ以下であってもよい。内輪ローラー１３の樹脂材料の線膨張係数は、６．０×１０－５／Ｋ以上８．０×１０－５／Ｋ以下であってもよい。なお、内輪ローラー１３の樹脂材料としては、これらのような範囲に属する線膨張係数の樹脂材料であればよく、表１に挙げられていない樹脂材料であってもよい。
　以上説明したように、本実施形態に係るローラー式ロッカーアーム１０では、内輪ローラー１３が樹脂製であり、ローラー軸１２及び外輪ローラー１４が金属製である。内輪ローラー１３の樹脂材料の線膨張係数が、ローラー軸１２及び外輪ローラー１４の金属材料の線膨張係数よりも大きい構成が想定されている。よって、例えば内燃機関の温度上昇に対して、内輪ローラー１３はローラー軸１２及び外輪ローラー１４に比べて大きく径方向外側に膨張し、第１クリアランスは広がり、第２クリアランスは狭まる傾向にある。そこで、第２クリアランスの径方向の大きさＢを、第１クリアランスの径方向の大きさＡよりも大きくしておくことで、内燃機関の運転時の温度上昇により第２クリアランスが狭まったとしても、フリクション及び摩耗が増加する状態になりにくくなる。したがって、ローラー式ロッカーアーム１０によれば、温度変化に応じて生じる膨張によってフリクション低減及び摩耗抑制の性能に影響が及ぶことを抑制することができる。
　以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形したものであってもよい。
　例えば、上記実施形態のローラー式ロッカーアーム１０は、図５のように変形されてもよい。図５は、変形例のローラー式ロッカーアームのローラー軸に沿う断面図である。図５に示されるローラー式ロッカーアーム１０Ａは、内輪ローラー１３の内部に補強部材１５が設けられている点で、上記実施形態のローラー式ロッカーアーム１０とは異なっている。
　補強部材１５は、内輪ローラー１３の内部において内輪ローラー１３の周方向に沿って延在している。補強部材１５は、例えば円環状の部材である。図５の例では、補強部材１５の断面は、内輪ローラー１３の断面視で長方形を呈している。補強部材１５の断面は、内輪ローラー１３の断面視で正方形を呈していてもよいし、円又は楕円を呈していてもよい。「内輪ローラー１３の断面視」における「断面」とは、図５のようなローラー軸に沿う断面を意味する。
　補強部材１５は、一例として、内輪ローラー１３の断面視で、内輪ローラー１３の幅方向に沿って並ぶように２本設けられている。補強部材１５の本数は、２本以外の本数（３本、４本、６本等）であってもよい。補強部材１５は、内輪ローラー１３の幅方向の中央部に１本設けられていてもよい。補強部材１５は、内輪ローラー１３の断面視で、図５の例では径方向中央部に配置されているが、径方向外側寄りに配置されてもよい。補強部材１５は、内輪ローラー１３の断面視で、図５の例では径方向に１列設けられているが、径方向に複数列設けられていてもよい。なお、補強部材１５は円環状に限定されず、断続的に内輪ローラー１３の周方向に沿って延在する複数の円弧状線材であってもよい。
　補強部材１５の線膨張係数は、内輪ローラー１３の樹脂材料の線膨張係数よりも小さい。これにより、例えば内燃機関の温度上昇に対して、内輪ローラー１３の樹脂材料の膨張を抑制し、第２クリアランスが狭まることを抑制するように補強する骨格機能が発揮される。補強部材１５の線膨張係数は、例えばローラー軸１２及び外輪ローラー１４と同等であってもよい。補強部材１５の材料は、例えば鋼材（ＳＵＪ２）であってもよいし、ケブラーであってもよい。補強部材１５の材料がケブラーである場合、補強部材１５が軽量となるため、補強部材１５を含めた内輪ローラー１３の慣性モーメントが低減される。
　なお、補強部材１５が内輪ローラー１３の内部に設けられる構成に限定されない。補強部材１５が内輪ローラー１３の表面に沿って設けられていてもよい。
　上述のようなローラー式ロッカーアーム１０Ａによれば、例えば温度上昇に対して、内輪ローラー１３の径方向外側への膨張が補強部材１５によって妨げられる。これにより、補強部材１５がない場合と比べて第２クリアランスが狭まりにくくなるため、温度変化に応じて生じる膨張によってフリクション低減及び摩耗抑制の性能に影響が及ぶことを抑制することができる。
　第２クリアランスの径方向の大きさＢは、第１クリアランスの径方向の大きさＡの１．０５倍以上且つ１０．０倍以下に限定されない。第２クリアランスの径方向の大きさＢは、１．０倍よりも大きく且つ１．０５倍未満であってもよい。第２クリアランスの径方向の大きさＢは、第１クリアランスの径方向の大きさＡの１０．０倍よりも大きくてもよい。
　内輪ローラー１３の樹脂材料の線膨張係数は、２．３×１０－５／Ｋ以上且つ１．０×１０－４／Ｋ以下に限定されない。内輪ローラー１３の樹脂材料の線膨張係数は、少なくともローラー軸１２及び外輪ローラー１４の金属材料の線膨張係数よりも大きければよい。
　以下、本開示について実施例に基づいて説明する。本開示は以下の実施例の内容に限定されるものではない。
　表２は、モータリング試験による評価実験で計測されたローラー式ロッカーアームのフリクショントルクを対比して示す表である。表２に示されるように、ローラー式ロッカーアーム（実施例、比較例１、及び比較例２）を準備した。実施例、比較例１、及び比較例２に係るローラー式ロッカーアームにおいて、内輪ローラーの材料をＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）とし、外輪ローラーの材料をＳＵＪ２鋼とした。第１クリアランス（Ａ）及び第２クリアランス（Ｂ）について、実施例では第２クリアランスを第１クリアランスの３．０倍（Ａ＜Ｂ）とした。比較例１では第２クリアランスと第１クリアランスとを等しく（Ａ＝Ｂ）した。比較例２では第２クリアランスを第１クリアランスの１／３倍（Ａ＞Ｂ）とした。
　実施例及び比較例１，２のそれぞれについて、ローラー式ロッカーアームの外輪ローラーの外周面に内燃機関のカムを当接させて、当該カムが形成されたカムシャフトをモータで回転させるモータリング試験を行った。表２中の「回転数」は、ローラー式ロッカーアームの外輪ローラーの外周面に当接されるカムが形成されたカムシャフトの回転数である。
　表２中の実施例及び比較例１，２の下方に示される数値は、モータリング試験で用いる潤滑油の油温が１００℃となるように制御したときのフリクショントルクを測定した値であり、比較例１のフリクショントルクを「１」としたときの比率で表されている。表２の例では、実施例のローラー式ロッカーアームのフリクショントルクは、少なくとも１５００ｒｐｍ以下の低回転域で、比較例１，２よりも小さい。このように、本実施例によれば、第２クリアランス（Ｂ）が第１クリアランス（Ａ）よりも大きい（Ａ＜Ｂ）構成とすることで、低回転域（例えば１５００ｒｐｍ以下）におけるフリクションが低減されることがわかる。なお、内輪ローラーの材料を上記表１中のＰＥＥＫ以外の樹脂材料とした場合も、ローラー式ロッカーアームのフリクショントルクの対比結果は、本実施例と同様の傾向であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　１０，１０Ａ…ローラー式ロッカーアーム、１１…ボディ、１１ｄ，１１ｅ…側壁、１２…ローラー軸、１２ａ，１３ｂ，１４ｂ…外周面、１３…内輪ローラー、１３ａ，１４ａ…内周面、１４…外輪ローラー、１５…補強部材。

Claims (9)

  1. 　内燃機関のカムの回転動作を吸気バルブ又は排気バルブに伝達するローラー式ロッカーアームであって、
    　一対の側壁を含むボディと、
    　一対の前記側壁に両端部が固定された金属製のローラー軸と、
    　前記ローラー軸に摺動可能に軸支された樹脂製の内輪ローラーと、
    　前記内輪ローラーに摺動可能に軸支され、外周面が前記カムに当接される金属製の外輪ローラーと、を備え、
    　前記ローラー軸と前記内輪ローラーとが同軸の場合に前記ローラー軸の外周面と前記内輪ローラーの内周面との間に第１クリアランスが形成され、前記内輪ローラーと前記外輪ローラーとが同軸の場合に前記内輪ローラーの外周面と前記外輪ローラーの内周面との間に第２クリアランスが形成され、
    　前記第２クリアランスの径方向の大きさは、前記第１クリアランスの径方向の大きさよりも大きい、ローラー式ロッカーアーム。
  2. 　前記第２クリアランスの径方向の大きさは、前記第１クリアランスの径方向の大きさの１．０５倍以上且つ１０．０倍以下である、請求項１に記載のローラー式ロッカーアーム。
  3. 　前記内輪ローラーの樹脂材料の線膨張係数は、１．０×１０－４／Ｋ以下である、請求項１又は２に記載のローラー式ロッカーアーム。
  4. 　前記内輪ローラーの樹脂材料の線膨張係数は、２．３×１０－５／Ｋ以上である、請求項１～３の何れか一項に記載のローラー式ロッカーアーム。
  5. 　前記内輪ローラーの樹脂材料は、エンジニアリングプラスチックである、請求項１～４の何れか一項に記載のローラー式ロッカーアーム。
  6. 　前記内輪ローラーの樹脂材料は、スーパーエンジニアリングプラスチックである、請求項１～４の何れか一項に記載のローラー式ロッカーアーム。
  7. 　前記内輪ローラーの樹脂材料は、熱硬化性樹脂である、請求項１～４の何れか一項に記載のローラー式ロッカーアーム。
  8. 　前記内輪ローラーの樹脂材料には、繊維状無機材及び金属粉の少なくとも一方を含む添加材が添加されており、
    　前記繊維状無機材は、炭素繊維、カーボンナノチューブ、カーボンナノコイル、又はガラス繊維を含み、
    　前記金属粉は、銅粉を含む、請求項１～７の何れか一項に記載のローラー式ロッカーアーム。
  9. 　前記内輪ローラーの内部には、前記内輪ローラーの周方向に沿って延在する補強部材が設けられており、
    　前記補強部材の線膨張係数は、前記内輪ローラーの樹脂材料の線膨張係数よりも小さい、請求項１～８の何れか一項に記載のローラー式ロッカーアーム。
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