(57)【要約】【課題】  カムの長寿命化を図ることができるカムフォロアの提供。【解決手段】  ローラ５のクラウニング頂点１６ａの軸方向位置を周方向に沿って蛇行するよう順次変位させ、３６０度だけ周方向に変位した時点で起点に戻って連続するよう軸方向変位量を設定している。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラの外周面にカム面が転接するカムフォロアであって、当該ローラの外周面に、クラウニング頂点の軸方向位置が周方向の少なくとも一部で変位するクラウニングを形成したことを特徴とするカムフォロア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車エンジンの動弁機構に用いられるロッカアーム等のカムフォロアに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジンの動弁機構に付設されるロッカアームは、軸心周りに回転するカムをローラに転接させてロッカアーム本体を揺動させ、この揺動に連動してバルブステムを上下動させることによりバルブを開閉させるようになっている。そて、このようなロッカアームにおけるローラの外周面にはカム面の転接に伴うエッジロードと呼ばれる局所的な面圧増大が端部に発生し、そこを起点にして早期剥離が生じ易くなる。そのため、エッジロードを発生させず、ロッカアームの長寿命化を達成するため、ローラの外周面にクラウニングが施される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】実開昭５９−１２１４０８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようにローラの外周面にクラウニングが施されて当該ローラの早期剥離の抑制が図られているが、ローラに転接する側であるカム面に早期の剥離が見られていた。本発明は、ローラ外周面を転接するカム面に早期剥離を発生するのを抑制して当該カムの長寿命化を達成可能とすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によるカムフォロアは、ローラの外周面にカム面が転接するカムフォロアであって、当該ローラの外周面に、クラウニング頂点の軸方向位置が周方向の少なくとも一部で変位するクラウニングを形成したことを特徴とするものである。
【０００５】
クラウニング頂点の軸方向位置を周方向で異ならせていることで、カムがそのカム面をローラの外周面に当接させた状態で回転する際に、カム面とローラ外周面双方の接触に伴なって発生する面圧のうち最も大きな面圧発生部分が軸方向に変位するから、カム面の特定の軸方向部位に集中的に大きな面圧が働くことを効果的に抑制できる。これにより、ローラに転接するカム面から部分的な剥離が発生することを効果的に防止でき、カムの長寿命化を図ることができる。そして、このようなカムの長寿命化は、同時に、自動車エンジンの動弁機構周りの長期にわたる動作の安定化に貢献できるものである。
【０００６】
このように、大きな面圧発生部分が軸方向に変位するようクラウニング頂点を軸方向に変位させればカム面の部分的な剥離を効果的に防止できるのであるが、クラウニング頂点を、ローラの外周面の周方向に蛇行形状に形成することは、特に製造上の簡易さから好ましい。
【０００７】
クラウニング頂点をローラの外周面の周方向に蛇行形状に形成することで、カム面とローラの外周面との面圧の大きい部分が軸方向に均一に使用されて、カム面の特定の軸方向部位に集中的に大きな面圧が働くことが効果的に抑制され、カムの長寿命化を図ることができる。
【０００８】
クラウニングとして、ローラの外周面の軸方向ほぼ全域に曲面を形成したフルクラウニング、もしくはローラの外周面の軸方向一部領域に曲面を形成した部分クラウニングの双方を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のカムフォロアによれば、カムの長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。図１はロッカアームを分解して示す斜視図、図２はカムを仮想線で示しかつロッカアームを断面で示した図、図３はロッカアームの長手方向中央での断面図、図４はローラの斜視図、図５はローラの側面図、図６はローラを平面展開した場合のクラウニング頂点の変位図、図７は図５のａ−ａ線矢視半断面図、図８は図５のｂ−ｂ線矢視半断面図、図９は図５のｃ−ｃ線矢視半断面図である。
【００１１】
これらの図を参照して、１はカム、２はロッカアームを示す。カム１は不図示の動弁機構の所定位置においてカム軸３周りに回転可能に設けられている。ロッカアーム２は、ＯＨＣ型式エンジンに用いられるものであり、板金製の胴体４と、ローラ５と、ローラ５の内径側に転動自在に配置された針状ころ６と、これら針状ころ６の内径側に挿通された支軸７とから構成されている。
【００１２】
胴体４は一対の平行な側壁８，９を有している。支軸７は側壁８，９間に架け渡され、両端面７ａ，７ｂを径方向外方に拡径されて側壁８，９の挿通穴８ａ，９ａの周壁面に対してかしめつけられることにより、側壁８，９に非回転に組付けられている。
【００１３】
胴体４の長手方向一方側で両側壁８，９間に、ラッシュアジャスタ受け１０が形成されている。ラッシュアジャスタ受け１０にラッシュアジャスタ１１の先端部１１ａが摺動自在に嵌合している。胴体４の長手方向他方側で両側壁８，９間に、バルブ受け１２が形成されている。このバルブ受け１２にバルブステム１３の先端部１３ａが組込まれている。胴体４は、一枚の金属板をプレス加工することで製造され、両側壁８，９、ラッシュアジャスタ受け１０およびバルブ受け１２を一体に有している。
【００１４】
次に、本発明の特徴であるローラ５の構成を詳細に説明する。
【００１５】
ローラ５は、その外周面にカム１が転接するものであり、両側壁８，９間に、隙間δを介して配置され、その端面５ａ，５ｂは側壁８，９にすべり接触可能とされている。ローラ５は、その外周面の両側に面取り１４，１５を施され、かつ、両面取り１４，１５間にクラウニング１６を施されている。このクラウニング１６はフルクラウニングである。
【００１６】
そして、本発明においては、ローラ５のクラウニング１６において、クラウニング頂点（クラウニングの最大径部分）１６ａの軸方向位置を周方向の少なくとも一部、好ましくは全周にわたって変位させていることを特徴とする。
【００１７】
具体的に説明すると、クラウニング頂点１６ａは、面取り１４，１５に至らない軸方向領域内に形成されており、クラウニング頂点１６ａの軸方向位置が周方向に沿って蛇行するよう順次変位し、周方向３６０度変位した時点で起点に戻って連続するよう軸方向変位量が設定されている。
【００１８】
以上の構成において、カム１の外周面のうちのカム面１ａがローラ５の外周面に接触してカム１が回転すると、この回転に伴なってローラ５が支軸７回りに回転し、カム１にローラ５を介して胴体４が押圧される。そうすると、胴体４がラッシュアジャスタ１１の先端部１１ａ回りに揺動し、バルブステム１３が往復動することでエンジンのバルブが開閉される。
【００１９】
ところで、ローラ５の外周面にはクラウニング１６が形成されており、そのクラウニング頂点１６ａの軸方向位置は、周方向に沿って蛇行するよう順次変位している。このため、ローラ５にカム１が接触して回転するときに、クラウニング頂点１６ａ部分の面圧が最も大きくなるが、クラウニング頂点１６ａの軸方向位置が順次変位しているので、カム面１ａに働く最も面圧が高い位置は、軸方向で常に変位することになる。このように、従来のように面圧が最も高い位置が常にローラ５の中心に位置する構成と異なり、ローラ５およびカム１は、面圧が最も大きくなる位置を順次変位させながら接触回転することになるから、その結果、カム面１ａが剥離するのを効果的に抑制して、カム１の使用寿命を延長することができる。
【００２０】
ロッカアーム２の使用時、カム１とローラ５とは瞬間的に離隔し、再び接触して回転するといった場合が考えられる。この場合、カム１とローラ５との接触面どうしが周方向でずれ、互いの接触面どうしの周方向での接触位置がランダムになる。このため、面圧が最も大きくなる位置が頻繁に変化しながらカム１が回転することになるから、いっそう確実にカム１の使用寿命を延長することができる。
【００２１】
あるいは、針状ころ６の外周面にクラウニングを形成したようなロッカアーム２では、ローラ５の外周面にカム面１ａが当接し、ローラ５が押圧力を受けると、クラウニング頂点１６ａの軸方向位置に応じて、ローラ５がわずかに軸心対して傾く。そして、ローラ５は、クラウニング頂点１６ａの軸方向位置に応じて傾き方向、および傾き量を変更しながら回転する。
【００２２】
何れの構成であっても、カム面１ａがローラ５の外周面に接触してローラ５が回転する際に、そのクラウニング頂点１６ａの軸方向位置を順次変位させたことによれば、カム面１ａがローラ５の外周面に接触した場合のクラウニング頂点１６ａの軸方向位置に応じてカム１に働く最大面圧の軸方向位置が変位することから、ローラ５の外周面の軸方向中央部分の面圧が集中的に大きくなるといった状態を回避することができる。その結果、カム面１ａが剥離するのを効果的に抑制して、カム１の使用寿命を延長することができる。
【００２３】
図１０を参照して、別の実施の形態を説明する。図１０はローラの斜視図である。この実施の形態におけるローラ５の外周面には、上記実施の形態と同様、面取り１４，１５が形成され、両面取り１４，１５間にクラウニング２０，２１が形成され、クラウニング２０，２１間の直線部２２は軸心に平行に形成されている。このようなクラウニング２０，２１の形成の仕方は、部分クラウニングと称される。クラウニング２０，２１は、そのクラウニング頂点（最大径）２０ａ，２１ａの軸方向位置が周方向に変位している。
【００２４】
さらに具体的に説明すると、クラウニング頂点２０ａ，２１ａは、面取り１４，１５に至らない軸方向領域内に周方向に沿って平行状態を維持し、かつ軸方向に順次変位して、周方向には３６０度だけ変位した時点で起点に戻ってクラウニング頂点２０ａ，２１ａそれぞれは連続するよう、軸方向変位量が設定されている。
【００２５】
このようなクラウニング２０，２１を有するローラ５を有するロッカアーム２においても、上記実施の形態と同様に、カム１のカム面１ａが剥離するのを効果的に抑制して、カム１の使用寿命を延長することができる。
【００２６】
上記実施の形態では、カムフォロアとして、ＯＨＣ型式のエンジン動弁機構に用いられるロッカアームの例を示した。図１１に別の実施の形態を示す。図１１は、ＯＨＶ型式エンジンの動弁機構を示す概略図である。
【００２７】
図示のＯＨＶ型式エンジンの動弁機構は、カム軸３に組付けられたカム１によりプッシュロッド２５を上下動させることによりその上端と連動するロッカアーム２６を揺動させて、このロッカアーム２６の揺動でバルブ２７を開閉動作させるようになっている。ロッカアーム２６の下端のラッシュアジャスタ２８の下部にカムフォロア装置２９が配置されている。
【００２８】
カムフォロア装置２９は、平行に対向する一対の側壁３０間に架橋される支軸３１に対してローラ３２が回転可能に外嵌されてなる。
【００２９】
ローラ３２の構成、特にクラウニングの形状は、図１乃至図９、もしくは図１０に示した実施の形態と同様である。この実施の形態の場合も、カム面１ａが剥離するのを効果的に抑制して、カム１の使用寿命を延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の最良の形態のロッカアームの分解斜視図
【図２】ロッカアームの幅方向中心部における断面図
【図３】ロッカアームの長手方向中心部における断面図
【図４】ローラの斜視図
【図５】ローラの側面図
【図６】ローラを平面展開した場合のクラウニング頂点の変位図
【図７】図５のａ−ａ線矢視半断面図
【図８】図５のｂ−ｂ線矢視半断面図
【図９】図５のｃ−ｃ線矢視半断面図
【図１０】他の実施の形態のローラの斜視図
【図１１】さらに別の実施の形態を示すＯＨＶ型式エンジンの動弁機構を示す概略図
【符号の説明】
【００３１】
１      カム
１ａ    カム面
２      ロッカアーム
３      カム軸
５      ローラ
６      針状ころ
１６    クラウニング
１６ａ  クラウニング頂点
【図１】
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【図２】
2005172111.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005172111.tif 000008
【図７】
2005172111.tif 000009
【図８】
2005172111.tif 000010
【図９】
2005172111.tif 000011
【図１０】
2005172111.tif 000012
【図１１】
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