(57)【要約】【課題】ロッカアームなどのカムフォロアにおいて、ころの転動面と、軌道面の粗さの双方を所定の値に設定することで、ころ軸受部分での発熱量を少なく抑えて、ころ軸受部分の焼付きを抑える技術はある。しかし、転動面あるいは軌道面の粗さに基づいて軸受部分のフリクションの低下を図る技術はなかった。【解決手段】ロッカアーム１の各ころ１５の外周面である転動面１５ａの表面粗さを、軸体１４の外周面である内輪軌道面１４ｂの表面粗さに比べて低く設定したこと、具体的には、ころ１５の転動面１５ａの表面粗さを０．００８Ｒａ〜０．０１２Ｒａの範囲に設定し、軸体１４の外周面である内輪軌道面１４ｂの表面粗さを０．０４０Ｒａ〜０．０６３Ｒａの範囲に設定したことによれば、従来のロッカアームにおける軸受部分のフリクションを顕著に低下させることができ、自動車エンジンのトルクを抑えることができ、従って、燃費を向上させることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラの内周面を外輪軌道面とし軸体の外周面を内輪軌道面として複数個のころが軸体回りに転動自在に設けられ、前記ローラの外周面にカムが転接されることでローラが軸心回りに回転自在に構成されたカムフォロアにおいて、
前記ころの外周面である転動面の表面粗さ、あるいは軸体の外周面である内輪軌道面の表面粗さのうち、少なくとも一方が０．００８Ｒａ〜０．０１６Ｒａの範囲に設定された、ことを特徴とするカムフォロア。
【請求項２】
ローラの内周面を外輪軌道面とし軸体の外周面を内輪軌道面として複数個のころが軸体回りに転動自在に設けられ、前記ローラの外周面にカムが転接されることでローラが軸心回りに回転自在に構成されたカムフォロアにおいて、
前記ころの外周面である転動面の表面粗さ、あるいは軸体の外周面である内輪軌道面の表面粗さのうち一方が０．００８Ｒａ〜０．０１６Ｒａの範囲に設定され、他方の表面粗さが０．０２０Ｒａ〜０．０６３Ｒａの範囲に設定された、ことを特徴とするカムフォロア。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロッカアームなどのカムフォロアに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ロッカアームなどのカムフォロアにおいて、ころの転動面と、軌道面の粗さの双方を所定の値に設定することで、ころ軸受部分での発熱量を少なく抑えて、ころ軸受部分の焼付きを抑える技術はある。しかし、転動面あるいは軌道面の粗さに基づいて軸受部分のフリクションの低下を図る技術はなかった。
【０００３】
上記のように、ころ軸受部分での発熱量を少なく抑えて、ころ軸受部分の焼付きを抑えるようにした技術として例えば、特許文献１に示すものがある。
【０００４】
これは図６に示すように、固定軸５０に、複数のころ５１を介して外輪部材５２が軸心回りに回転するもので、前記ころ５１は、固定軸５０の外周面を外輪軌道面とし、外輪部材の内周面を外輪軌道面として転動する構成を有している。
【０００５】
具体的には、ころ５１の外周面である転動面と、軌道面の粗さの双方を所定の値に設定することで、ころ軸受部分での発熱量を少なく抑えて、ころ軸受部分の焼付きを抑えるものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−１１９７４８号（第２頁，第３図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、転動面あるいは軌道面の粗さに基づいて軸受部分のフリクションの低下を図り得るカムフォロアの提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のカムフォロアは、ローラの内周面を外輪軌道面とし軸体の外周面を内輪軌道面として複数個のころが軸体回りに転動自在に設けられ、前記ローラの外周面にカムが転接されることでローラが軸心回りに回転自在に構成され、前記ころの外周面である転動面の表面粗さ、あるいは軸体の外周面である内輪軌道面の表面粗さのうち、少なくとも一方が０．００８Ｒａ〜０．０１６Ｒａの範囲に設定されている。
【０００９】
特に、前記ころの外周面である転動面の表面粗さ、あるいは軸体の外周面である内輪軌道面の表面粗さのうち一方が０．００８Ｒａ〜０．０１６Ｒａの範囲に設定され、他方の表面粗さが０．０２０Ｒａ〜０．０６３Ｒａの範囲に設定された構成によれば、従来品の粗さの組合せ（例えば転動面：０．０２０Ｒａ，内輪軌道面：０．０５０Ｒａ）に比べて、軸受部分でのフリクションを顕著に低下させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るカムフォロアを、ロッカアームを例に図面に基づいて説明する。
【００１１】
（第一の実施の形態）
図１はロッカアームの全体側面図、図２はロッカアームの要部概略断面図、図３はローラ（外輪）の回転数と回転トルクの関係を示すグラフ図である。
【００１２】
本発明の実施の形態に係るカムフォロアとしてのロッカアーム１は、車両のエンジンにおけるＯＨＣ動弁機構の所定の場所に配置される。符号２は、エンジン動弁機構の所定の場所に配置されるカムを示し、ロッカアーム１は、カム２が当接して転動するローラ３と、このローラ３を介して対向する一対の対向壁４，５とを備えている。
【００１３】
この対向壁４，５と、これら対向壁４，５どうしを長手方向両側で連設する連接壁６，７とで胴体８が形成されている。一方の連接壁６は、ラッシュアジャスタ９の上端部が当接するピボット受け部として用いられ、他方の連接壁７は、バルブステム１０の上端部が嵌入するバルブステム受部として用いられる。
【００１４】
両対向壁４，５には、それぞれ長手方向中間部位に、支持孔１１，１２が同心に形成されている。両対向壁４，５間に前記ローラ３が配置され、このローラ３には、その径方向中心部位でかつ軸方向に貫通する側面視円形の軸挿通孔１３が形成されている。
【００１５】
前記支持孔１１，１２に、両端部１４ａが非回転に支持されるように軸体１４が渡されている。この軸体１４は、中実断面に形成されている。
【００１６】
軸体１４は、両支持孔１１，１２に挿通して渡された状態で各端部１４ａが径方向に拡大するようかしめられ、これにより、支持孔１１，１２の周壁に対して圧接されて対向壁４，５に非回転に支持されている。
【００１７】
ローラ３の内周面を外輪軌道面３ａとし軸体１４の外周面を内輪軌道面１４ｂとして複数個のころ１５が軸体１４回りに転動自在に設けられ、ローラ３の外周面にカム２が転接されることでローラ３が軸心回りに回転する。すなわち軸受部分は、保持器を有しない総ころタイプである。
【００１８】
上記ロッカアーム１では、クランク軸の回転に連動するカム２の回転によって、このカム２が当接しているローラ３が軸体１４回りに回転するとともに胴体８がピボット受け部を中心に揺動されて、不図示のシリンダヘッドに設けられているバルブを開閉動作する。
【００１９】
ところで、上記ロッカアーム１において、各ころ１５の外周面である転動面１５ａの表面粗さは、軸体１４の外周面である内輪軌道面１４ｂの表面粗さに比べて低く設定されている。具体的には、ころ１５の転動面１５ａの表面粗さが０．００８Ｒａ〜０．０１２Ｒａの範囲（この実施の形態では０．０１０Ｒａ）に設定され、軸体１４の外周面である内輪軌道面１４ｂの表面粗さが０．０４０Ｒａ〜０．０６３Ｒａの範囲（この実施の形態では０．０５０Ｒａ）に設定されている。
【００２０】
転動面１５ａの表面粗さは、鏡面仕上げと呼ばれる粗さであり、内輪軌道面１４ｂの表面粗さは、この種のロッカアーム１に従来から用いられている、現行品の仕上げ程度の値である。
【００２１】
図３は横軸をローラ３の回転数（ｒ／ｍｉｎ）とし、縦軸を回転トルク（Ｎ・ｍ）としたグラフ図で、符号２０（あるいは◇記号）は現行品の場合を示す試験結果、符号２１（あるいは□記号）はこの実施形態の場合を示す試験結果である。試験条件は下記（表１）に示す通りである。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
なお、符号２０対応する現行品の場合では、軸体１４外周面である内輪軌道面１４ｂの表面粗さは０．０４０Ｒａ〜０．０６３Ｒａの範囲（具体的には０．０５０Ｒａとした）にあり、かつころ１５外周面である転動面１５ａの表面粗さは０．０２０Ｒａ〜０．０２５Ｒａの範囲（具体的には０．０２０Ｒａとした）にある。
【００２４】
これに対し、符号２１に対応する本発明の実施品では、軸体１４外周面である内輪軌道面１４ｂの表面粗さは０．０４０Ｒａ〜０．０６３Ｒａの範囲と現行品と同様であるが、ころ１５外周面である転動面１５ａの表面粗さは０．００８Ｒａ〜０．０１２Ｒａの範囲（具体的は０．０１０Ｒａとした）にあるもので、内輪軌道面１４ｂの表面粗さに比べて粗さが低いものを用いている。
【００２５】
このグラフ図から、軸体１４の外周面である内輪軌道面１４ｂの表面粗さは現行品と同様０．０４０Ｒａ〜０．０６３Ｒａの範囲で、ころ１５の外周面である転動面１５ａの表面粗さのみを０．００８Ｒａ〜０．０１２Ｒａの範囲の粗さに設定した実施品の方が、試験を行った何れの回転数においても現行品に比べてフリクション（回転トルク）が低下したことがわかる。
【００２６】
フリクションが低下した理由は、ロッカアーム１におけるフリクションの値に影響を与える要因のひとつに、ロッカアーム１の運転時に軸体１４の外周面ところ１５外周面間に形成される油膜の状態が考えられ、軸体１４の外周面である内輪軌道面１４ｂの表面粗さは変更せずにころ１５の転動面１５ａの表面粗さのみを０．００８Ｒａ〜０．０１２Ｒａの範囲に設定することで、油膜との関係が深い内輪軌道面１４ｂあるいは転動面１５ａの粗さが適正化されたからであると考えられる。
【００２７】
そしてこの実施の形態のように、ロッカアーム１においてころ１５が転動する際のフリクションの低下が実現できたことによれば、自動車エンジンのトルクを抑えることができ、燃費を向上させることができる。
【００２８】
また軸受部において、これが、ころ１５を保持する保持器を有しない総ころタイプであれば、従来の総ころタイプの軸受部に発生するフリクションに比べていっそう顕著に差別化ができる。
【００２９】
（第二の実施の形態）
次に、本発明の第二の実施の形態を図１，図２および図４に基づいて説明する。図４ではローラの回転数と回転トルクの関係を示すグラフ図である。
【００３０】
この実施の形態では、軸体１４の外周面である内輪軌道面１４ｂの表面粗さが各ころ１５の外周面である転動面１５ａの表面粗さに比べて低く設定されている。具体的には、軸体１４の外周面である内輪軌道面１４ｂの表面粗さが鏡面仕上げと呼ばれる０．００８Ｒａ〜０．０１６Ｒａの範囲に設定され、ころ１５の転動面１５ａの表面粗さが現行品の仕上げ程度である０．０２０Ｒａ〜０．０２５Ｒａの範囲に設定されている。ロッカアーム１の他の構成は、図１および図２で示した上記第一の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００３１】
図４では横軸をローラ３の回転数（ｒ／ｍｉｎ）とし、縦軸を回転トルク（Ｎ・ｍ）としており、符号２０（あるいは◇記号）は現行品の場合を示す試験結果を示し、符号２２（あるいは△記号）がこの実施形態の場合を示す試験結果である。
【００３２】
符号２０に相当する現行品の場合では、軸体１４の外周面である内輪軌道面１４ｂの表面粗さは０．０４０Ｒａ〜０．０６３Ｒａの範囲（具体的には０．０５０Ｒａとした）にあり、ころ１５外周面である転動面１５ａの表面粗さは０．０２０Ｒａ〜０．０２５Ｒａの範囲（具体的には０．０２０Ｒａとした）にある。
【００３３】
これに対し、符号２２に相当する本発明の実施品では、ころ１５外周面である転動面１５ａの表面粗さは０．０２０Ｒａ〜０．０２５Ｒａの範囲（具体的には０．０２０Ｒａ）と現行品と同様であるが、軸体１４の外周面である内輪軌道面１４ｂの表面粗さは０．００８Ｒａ〜０．０１６Ｒａの範囲（具体的には０．０１０Ｒａ）にあり、転動面１５ａの表面粗さに比べて粗さが低いものを用いている。
【００３４】
このグラフ図から、ころ１５の転動面１５ａの表面粗さは現行品と同様０．０２０Ｒａ〜０．０２５Ｒａの範囲で、軸体１４外周面である内輪軌道面１４ｂの表面粗さのみを０．  ００８Ｒａ〜０．０１６Ｒａの範囲の粗さに設定した実施品の方が、試験を行った何れの回転数においても現行品に比べてフリクションの低下が達成できていることがわかる。そしてこの実施の形態のように、ロッカアーム１においてころ１５が転動する際のフリクションの低下が達成できたことによれば、自動車エンジンのトルクを抑えて、その分だけ燃費を向上させることができる。
【００３５】
なお、上記第一の実施の形態では、全てのころ１５における転動面１５ａの表面粗さを０．００８Ｒａ〜０．０１２Ｒａの範囲に設定したが、これに限定されるものではなく、フリクションの低下といった観点からは、複数のころ１５のうち、所定の個数のころ１５における転動面１５ａの表面粗さを０．００８Ｒａ〜０．０１２Ｒａの範囲に設定してもよい。
【００３６】
図５における符号２０（あるいは◇記号）は、現行品を示しており、符号２３（あるいは○記号）はさらに別の実施の形態を示している。すなわち符号２３は、軸体１４外周面である内輪軌道面１４ｂの表面粗さを０．００８Ｒａ〜０．０１６Ｒａ（具体的には０．０１０Ｒａ）、ころ１５外周面である転動面１５ａの表面粗さを０．００８Ｒａ〜０．０１２Ｒａ（具体的には０．０  １０Ｒａ）の範囲に設定した場合のグラフ図である。このように、内輪軌道面１４ｂの表面粗さを０．００８Ｒａ〜０．０１６Ｒａとし転動面１５ａの表面粗さを０．００８Ｒａ〜０．０１２Ｒａとした場合でも、現行品（従来品）に比べてフリクションを低下させることができる。あるいは転動面１５ａの表面粗さを０．００８Ｒａ〜０．０１６Ｒａとした場合でも現行品に比べてフリクションを低下させることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によれば、カムフォロアの軸受部分のフリクションを低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態および第二の実施の形態の説明を兼用するロッカアームの全体側面図である。
【図２】同じくロッカアームの要部概略断面図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態を示すローラの回転数と回転トルクの関係を示すグラフ図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態を示すローラの回転数と回転トルクの関係を示すグラフ図である。
【図５】別の実施の形態を示すローラの回転数と回転トルクの関係を示すグラフ図である。
【図６】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１      ロッカアーム
２      カム
３      ローラ
４，５  対向壁
６，７  連接壁
１４    軸体
１４ｂ  内輪軌道面
１５    ころ
１５ａ  転動面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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