(57)【要約】【課題】寿命の低下を防ぐとともに、製造時に用いる砥石の破損および砥石のメンテナンス頻度の増加を防ぐことのできる、好適なロッカーアーム用軸受を提供する。【解決手段】ロッカーアーム用軸受（１３）は、ロッカーアーム（１５）と、該ロッカーアーム（１５）に固定された軸（１６）と、軸（１６）の外方を取り囲むように位置して複数のカム（１２）と接触する外輪（１７）と、外輪（１７）と軸（１６）との間に位置する転動体（１８）と、を備える。外輪（１７）の外周面（１７ａ）には、当接するカム（１２）と対応する同数の山型形状部（１９）が形成され、隣り合う山型形状部（１９）の間には、フラット面（２０）が形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロッカーアームと、該ロッカーアームに固定された軸と、前記軸の外方を取り囲むように位置して複数のカムと接触する外輪と、前記外輪と前記軸との間に位置する転動体と、を備え、
前記外輪の外周面には、当接する前記カムと対応する同数の山型形状部が形成され、
隣り合う前記山型形状部の間には、フラット面が形成されることを特徴とする、ロッカーアーム用軸受。
【請求項２】
前記外輪の前記外周面は、前記山型形状部及び前記フラット面の全体に亘って、研磨加工面を有する、請求項１に記載のロッカーアーム用軸受。
【請求項３】
前記カムが前記外輪に対して傾斜して接触した場合、前記山型形状部と前記フラット面との間は、前記外輪の内周面と前記カムの外周端面との間における１／５００以下の相対的な傾きを許容する高低差を有する、請求項１又は２に記載のロッカーアーム用軸受。
【請求項４】
前記外輪の外周表面には、微小な凹凸加工面が施されている、請求項１〜３の何れかに記載のロッカーアーム用軸受。
【請求項５】
前記山型形状部は、クラウニング加工によって、形成されている、請求項１〜４の何れかに記載のロッカーアーム用軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロッカーアーム用軸受に関し、特に、車両の内燃機関（エンジン）の動弁系の動弁機構等に使用されるロッカーアーム用軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の内燃機関（エンジン）の動弁系には、カムの往復運動によってバルブのリフト量やタイミングを切り替える機構を備えた動弁機構として、ロッカーアーム用軸受が採用される場合がある。その場合、カムプロファイルの異なるカムに対して、対応するロッカーアーム用軸受が設定されるのが通常である。
【０００３】
また、１個のロッカーアーム用軸受で複数のカムに対応可能としたものが、特開２０１２−５７５０６号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００４】
特許文献１には、エンジンのカムシャフトに支持される２つのカムと、２つのカムの動きを受けてロッカーアーム軸を介して揺動変位するロッカーアームと、ロッカーアームに支持軸を介して回転自在に支持され、使用時にその外周面をカムの外周面に当接させる外輪と、を備える、ロッカーアーム用軸受としてのタペットローラが記載されている。
【０００５】
特許文献１に記載のロッカーアーム用軸受は、カムに当接するローラ部材としての外輪と、外輪の内周面と支持軸の外周面との間に配置された複数のころと、を有する転がり軸受として形成されている。
【０００６】
この種のロッカーアーム用軸受では、外輪の外周面に２つの山型形状部が設けられ、各々の山型形状部を、対応するカムに当接させるようになっている。
【０００７】
かかるロッカーアーム用軸受では、カムシャフトの回転に伴って、２つのカムが、所定の時間間隔をあけて、２つの山型形状部のそれぞれと当接することによって、カムの往復運動が、ロッカーアーム軸を中心とするロッカーアームの往復揺動運動に変換される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−５７５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、特許文献１に記載のロッカーアーム用軸受において、外輪の外周面に２つの山型形状部を設け、各々の山型形状部に対応するカムと当接させる場合、２つの山型形状部の軸心のズレや、相互の精度差を抑制するために、砥石によって、外輪の外周面に沿って、一度に研磨加工を行い、２つの山型形状部を高精度に加工する必要がある。
【００１０】
しかしながら、この場合、２つの山型形状部のつなぎ目は、谷部となり、谷部の研磨加工によって砥石の強度が低下し、砥石の破損、砥石のメンテナンス頻度の増加等を招く虞がある。
【００１１】
このため、特許文献１では、２つの山型形状部のつなぎ目の谷部に、予め溝部が設けられ、砥石が山型形状部のつなぎ目に接触しないようにして上記問題を防止していた。しかしながら、２つの山型形状部のつなぎ目に溝部を設定すると、２つの山型形状部へのカム荷重の入力状況によっては、外輪に曲げ応力が加わるため、溝底部に応力が集中し、応力集中部にクラック、破損等が発生する虞がある。その結果、ロッカーアーム用軸受の寿命の低下を引き起こす可能性がある。
【００１２】
そこで、本発明は、斯かる実情に鑑み、ロッカーアーム用軸受の寿命の低下を防ぐとともに、当該軸受の製造時に用いる砥石の破損および砥石のメンテナンス頻度の増加を防ぐことのできる、ロッカーアーム用軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るロッカーアーム用軸受は、ロッカーアームと、該ロッカーアームに固定された軸と、前記軸の外方を取り囲むように位置して複数のカムと接触する外輪と、前記外輪と前記軸との間に位置する転動体と、を備え、前記外輪の外周面には、当接する前記カムと対応する同数の山型形状部が形成され、隣り合う前記山型形状部の間には、フラット面が形成されることを特徴とする。
【００１４】
上記構成のロッカーアーム用軸受によれば、外輪の外周面には、当接するカムと対応する同数の山型形状部が形成され、隣り合う山型形状部の間には、フラット面が形成されるため、隣り合う山型形状部同士が、フラット面によって滑らかに接続されることで、外輪の外周面は、滑らかな曲率面を有する。
【００１５】
また、外周面が滑らかな曲率面を有することにより、山型形状部とフラット面との間に急激な形状変化がないため、隣り合う山型形状部の間に、曲げ応力が集中することを抑制でき、クラック、破損等の発生することを低減することができる。その結果、ロッカーアーム用軸受の寿命の低下を防ぐことができる。
【００１６】
また、外輪の外周面を砥石等で研磨加工する場合、山型形状部及びフラット面に、砥石の山部（端面）が接触することにより、砥石の山部の強度を増し（強度の低下が防止され）、砥石の破損やメンテナンス頻度の増加を防ぐことができる。
【００１７】
また、複数のカムが、所定の時間間隔をあけて、複数の山型形状部のそれぞれと当接することによって、カムの往復運動が、軸を中心とするロッカーアームの往復揺動運動に変換される。これにより、複数のカムのリフト量を高精度に調整でき、且つ耐久性を十分有したロッカーアーム用軸受とすることで、車両の燃料消費の低減を計ることができる。
【００１８】
本発明の一態様として、前記外輪の前記外周面は、前記山型形状部及び前記フラット面の全体に亘って、研磨加工面を有する、のが好ましい。
【００１９】
上記構成のロッカーアーム用軸受によれば、外輪の外周面は、山型形状部及びフラット面の全体に亘って、研磨加工面を有するため、山型形状部及びフラット面が、砥石等によって、一度の研磨加工で同時に加工できる。これにより、複数の山型形状部の軸心のズレや、山型形状部及びフラット面の相互の精度差を抑制することができる。
【００２０】
本発明の他態様として、前記カムが前記外輪に対して傾斜して接触した場合、前記山型形状部と前記フラット面との間は、前記外輪の内周面と前記カムの外周端面との間における１／５００以下の相対的な傾きを許容する高低差を有する、のが好ましい。
【００２１】
上記構成のロッカーアーム用軸受によれば、山型形状部とフラット面との間には、外輪の内周面とカムの外周端面との間における１／５００以下の相対的な傾きを許容する高低差が形成されているため、山型形状部に相対的な傾きを有して当接するカムの外周端面が、フラット面に接触することがなく、外輪の外周面（山型形状部及びフラット面）が損傷することを防ぐことができる。
【００２２】
本発明の他態様として、前記外輪の外周表面には、微小な凹凸加工面が施されている、のが好ましい。
【００２３】
上記構成のロッカーアーム用軸受によれば、外輪の外周表面には、例えば、バレル、ショットピーニング等によって、微小な凹凸加工面が施されているため、潤滑油を保持することで、外輪の外周表面とカムとの接触面の耐焼付き性、耐摩耗性を向上させることができる。
【００２４】
本発明のさらに他の態様として、前記山型形状部は、クラウニング加工によって、形成されている、のが好ましい。
【００２５】
上記構成のロッカーアーム用軸受によれば、山型形状部は、クラウニング加工によって、カムに当接する面が山型形状となるように形成されているため、外輪の外周表面にエッジロードが発生することを防ぎ、カムの軸方向への移動を円滑化することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように、本発明のロッカーアーム用軸受によれば、寿命の低下を防ぐとともに、砥石の破損や、砥石のメンテナンス頻度の増加を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係るロッカーアーム用軸受を備えるエンジンの動弁機構を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るロッカーアーム用軸受を示す図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係るロッカーアーム用軸受の外輪を砥石で研磨する様子を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るロッカーアーム用軸受において、（ａ）は、外輪の外周面がカムの外周端面に適切に当接する様子を示す図であって、（ｂ）は、軸の中心軸線とカムの外周端面との間に相対的な傾きが生じている様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の一実施形態に係るロッカーアーム用軸受について、図１〜図４を参照して説明する。
【００２９】
本実施形態に係るロッカーアーム用軸受は、例えば、車両の内燃機関（エンジン）の動弁系の動弁機構等に使用され、カムの往復運動によって、ロッカーアームが揺動変位することで、バルブのリフト量やタイミングを切り替えるためのものである。
【００３０】
まず、本実施形態に係るエンジンの動弁系の動弁機構の構成について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る動弁機構１０は、エンジンのクランクシャフト（図示せず）と同期して回転するカム軸１１に、複数のカム１２，１２・・・（本実施形態においては、二つのカム１２，１２）がカム軸１１方向にスライド可能に支持されている。カム軸１１方向にスライドする二つのカム１２，１２に対向する位置に、カム１２の動きを受けるロッカーアーム用軸受１３が配置されている。
【００３１】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係るロッカーアーム用軸受１３は、軸１６と、軸１６の外方を取り囲むように位置する外輪１７と、外輪１７と軸１６との間に位置する転動体１８と、を備える。軸１６は、エンジンブロックの軸１４に揺動自在に支持されたロッカーアーム１５に固定されている。
【００３２】
外輪１７は、エンジンに同期して回転する複数のカム１２，１２に当接するカムフォロアとして機能する。また、外輪１７は、熱処理（焼入焼戻）で十分な硬度を有し、耐摩耗性を向上させている。
【００３３】
図２に示すように、外輪１７の外周面１７ａには、当接するカム１２と対応する同数の山型形状部１９，１９・・・が形成されている。具体的には、山型形状部１９は、円弧面である。本実施形態において、外輪１７の外周面１７ａには、２つの山型形状部１９，１９が形成され、各々の山型形状部１９を、対応するカム１２に当接させている。
【００３４】
本実施形態において、外輪１７の外周面１７ａは、隣り合う一対の山型形状部１９，１９及びフラット面２０を含む。ここで、フラット面２０は、軸１６に対して平行に延びる水平面である。隣り合う一対の山型形状部１９，１９がフラット面２０によって滑らかに接続されることで、外周面１７ａは、滑らかな曲率面を有する。
【００３５】
外輪１７の外周面１７ａは、山型形状部１９，１９及びフラット面２０の全体に亘って、研磨加工面を有する。すなわち、図３に示すように、山型形状部１９，１９及びフラット面２０には、砥石Ｇが同時に当接して、研磨加工が施される。
【００３６】
外輪１７の外周表面には、微小な凹凸加工が施されている。より具体的には、外輪１７の外周表面には、バレル研磨、ショットピーニング等によって微細な凹凸が設けられ、潤滑油を保持することで、カム１２，１２との接触面の耐焼付き性、耐摩耗性を向上させている。
【００３７】
図２に戻り、転動体１８は、外輪１７と軸１６との間で回転抵抗を抑える複列のころ１８，１８として形成され、複列のころ１８，１８は、外輪１７の転走面（内周面）１７ｂと、軸１６の外径面（外周面）１６ａとの間のころ収容空間に、総ころ形式で収容されている。
【００３８】
なお、転動体１８は、中空円筒状のローラとして形成されてもよく、また、ローラの外表面に、摩擦係数を低減する表面処理を行ってもよい。
【００３９】
図４（ａ）に示すように、通常、外輪１７の外周面１７ａは、山型形状部１９，１９の山型形状の略頂点付近において、カム１２の外周端面１２ａと当接している。しかしながら、図４（ｂ）に示すように、カム１２の取付け誤差等によって、外輪１７の外周面１７ａとカム１２との間に相対的な傾きが発生する場合がある。具体的には、カム１２が、外輪１７の外周面１７ａに対して軸方向一方側（外周端面１２ａがフラット面２０に近接する方向）に傾斜して接触する。
【００４０】
本実施形態においては、カム１２の取付け誤差等によって、外輪１７の外周面１７ａとカム１２との間に相対的な傾きが発生した場合でも、フラット面２０は、カム１２の外周端面１２ａと接触しない寸法に設定されている。
【００４１】
具体的には、図４（ａ），（ｂ）に示すように、山型形状部１９，１９とフラット面２０との間には、外輪１７の内周面１７ｂとカム１２の外周端面１２ａとの間における１／５００以下の相対的な傾きを許容する高低差を有する。
【００４２】
カム１２が外周面１７ａに対して傾いた場合、当該カム１２の外周端面１２ａからフラット面２０に向けて延びる仮想延長線Ｖとフラット面２０との交点をＸとし、外輪１７の内周面１７ｂと、仮想延長線Ｖとの交点をＹとする。そして、交点Ｘから内周面１７ｂに向けて延びる直線と当該内周面１７ｂとの交点をＺとする。ここで、交点Ｘと交点Ｚとの間の距離をＨ、交点Ｙと交点Ｚとの間の距離をＬとした場合、Ｌ／Ｈ≦１／５００となっている。
【００４３】
本実施形態において、山型形状部１９，１９は、クラウニング加工によって、カム１２，１２に当接する面が山型形状（円弧形状）となるように形成されている。
【００４４】
図１に戻り、本実施形態に係る動弁機構１０において、カムシャフト（図示せず）の回転に伴って、２つのカム１２，１２が、所定の時間間隔をあけて、軸１６方向にスライドし、２つの山型形状部１９，１９のそれぞれと当接することによって、２つのカム１２，１２の往復運動が、軸１４を中心とするロッカーアーム１５の往復揺動運動に変換される。
【００４５】
そして、ロッカーアーム１５の一端に設けられた作用部２１は、ロッカーアーム１５の往復揺動運動に伴って、内燃機関の給排気バルブ２２を開閉する。
【００４６】
以上のように、本実施形態に係るロッカーアーム用軸受１３においては、隣り合う山型形状部１９，１９同士が、フラット面２０によって滑らかに接続されることで、外輪１７の外周面１７ａは、滑らかな曲率面を有する。
【００４７】
また、外周面１７ａが滑らかな曲率面を有することにより、山型形状部１９，１９とフラット面２０との間に急激な形状変化がないため、隣り合う山型形状部１９，１９の間に、曲げ応力が集中することを抑制でき、クラック、破損等の発生することを低減することができる。その結果、ロッカーアーム用軸受１３の寿命の低下を防ぐことができる。
【００４８】
また、外輪１７の外周面１７ａを砥石Ｇ等で研磨加工する場合、山型形状部１９，１９及びフラット面２０に、砥石Ｇの山部（端面）が接触することにより、砥石Ｇの山部の強度を増し（強度の低下が防止され）、砥石Ｇの破損やメンテナンス頻度の増加を防ぐことができる。
【００４９】
また、山型形状部１９，１９及びフラット面２０が、砥石Ｇによって、一度の研磨加工で同時に加工できる。これにより、山型形状部１９，１９の軸心のズレや、山型形状部１９，１９及びフラット面２０の相互の精度差を抑制することができる。
【００５０】
また、山型形状部１９，１９に相対的な傾きを有して当接するカム１２の外周端面１２ａが、フラット面２０に接触することがなく、外輪１７の外周面１７ａ（山型形状部１９，１９及びフラット面２０）が損傷することを防ぐことができる。
【００５１】
また、外輪１７の外周表面には、微小な凹凸加工が施されているため、潤滑油を保持することで、外輪１７の外周表面とカム１２，１２との接触面の耐焼付き性、耐摩耗性を向上させることができる。
【００５２】
また、外輪１７の外周表面にエッジロードが発生することを防ぎ、カム１２の軸１６方向への移動を円滑化することができる。
【００５３】
尚、本発明のロッカーアーム用軸受は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更し得ることは勿論のことである。
【００５４】
上記実施形態において、ロッカーアーム１５として、センターピボットタイプのロッカーアームを説明したが、これに限定されるものではなく、エンドピボットタイプのロッカーアームでもよい。
【００５５】
上記実施形態において、山型形状部１９，１９とフラット面２０とは、軸１６の中心軸線Ｃとカム１２の外周端面１２ａとの間における１／５００以下の相対的な傾きを許容する高低差を有するが、これに限定されるものではなく、フラット面２０は、外輪１７の外周面１７ａとカム１２，１２との間に相対的な傾きが発生した場合でも、外周面１７ａに当接するカム１２の外周端面１２ａと接触しない寸法に設定されていればよい。
【００５６】
上記実施形態において、ロッカーアーム用軸受１３の外輪１７の外周面１７ａに、２つの山型形状部１９，１９が設けられ、各々の山型形状部１９を、対応するカム１２に当接させるようになっているが、これに限定されるものではなく、例えば、３つ以上の複数の山型形状部１９，１９・・・が設けられ、各々の山型形状部１９を、対応するカム１２に当接させるようにしてもよい。
【００５７】
要は、外輪１７の外周面１７ａには、当接するカム１２，１２・・・と対応する同数の山型形状部１９，１９・・・が設けられ、カムシャフトの回転に伴って、複数のカム１２，１２・・・が、所定の時間間隔をあけて、複数の山型形状部１９，１９・・・のそれぞれと当接することによって、複数のカム１２，１２・・・の往復運動が、軸１４を中心とするロッカーアーム１５の往復揺動運動に変換されるように形成されていればよい。
【００５８】
上記実施形態において、転動体１８は、外輪１７と軸１６との間で回転抵抗を抑える複列のころ１８，１８として形成され、複列のころ１８，１８は、外輪１７の転走面（内周面）１７ｂと、軸１６の外径面（外周面）１６ａとの間のころ収容空間に、総ころ形式で収容されているが、これに限定されるものではなく、転動体１８は、単列のころであってもよく、保持器付きのころ形式であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明のロッカーアーム用軸受は、車両の内燃機関（エンジン）の動弁系の動弁機構等に使用される場合に有効に利用される。
【符号の説明】
【００６０】
１０  動弁機構、１１  カム軸、１２  複数のカム、１２ａ  外周端面、１３  ロッカーアーム用軸受、１４  軸、１５  ロッカーアーム、１６  軸、１６ａ  外径面（外周面）、１７  外輪、１７ａ  外周面、１７ｂ  転走面（内周面）、１８  転動体、１９  山型形状部、２０  フラット面、２１  作用部、２２  給排気バルブ、Ｃ  中心軸線、Ｘ，Ｙ，Ｚ  交点、Ｇ  砥石、Ｈ  交点Ｘ‐Ｚ間の距離、Ｌ  交点Ｙ，Ｚ間の距離。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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