回転体及びロッカーアーム
【課題】回転抵抗の低減、及び、部品数の削減が可能となる回転体及びロッカーアームを提供する。
【解決手段】ローラ軸４を有しているロッカーアーム本体２と、ローラ軸４の中心線Ｃ回りに回転する回転体７とを備えている。回転体７は、ローラ軸４にすべり接触する径方向内側のすべり軸受部１２と、このすべり軸受部１２と一体回転する径方向外側のローラ本体部１１とを有している。すべり軸受部１２の内周面１３に、回転体７が回転した際に、すべり軸受部１２の内周面１３とローラ軸４の外周面９との間で潤滑油による動圧を生じさせるラジアル動圧発生溝１５が形成されている。
【解決手段】ローラ軸４を有しているロッカーアーム本体２と、ローラ軸４の中心線Ｃ回りに回転する回転体７とを備えている。回転体７は、ローラ軸４にすべり接触する径方向内側のすべり軸受部１２と、このすべり軸受部１２と一体回転する径方向外側のローラ本体部１１とを有している。すべり軸受部１２の内周面１３に、回転体７が回転した際に、すべり軸受部１２の内周面１３とローラ軸４の外周面９との間で潤滑油による動圧を生じさせるラジアル動圧発生溝１５が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体及び回転体を備えたロッカーアームに関する。
【背景技術】
【０００２】
軸に対して回転する回転体を備えた部品として、例えば、エンジンのバルブ開閉機構に用いられるロッカーアームがある（例えば、特許文献１参照）。ロッカーアームは、エンジンのシリンダヘッドに設けられた吸気用（又は排気用）のバルブを、カムの回転によって開閉するために、カムとバルブとの間に設けられている。
このようなロッカーアームは、ロッカーアーム本体と、ロッカーアーム本体を揺動可能に支持する支持軸と、ロッカーアーム本体に取り付けられカムに接触するローラ（回転体）とを備えている。ロッカーアーム本体は、一対の対向する壁と、これら壁間にわたって設けられ前記ローラを支持するローラ軸とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−５６９２８号公報（図１参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このロッカーアームでは、カムの回転に伴って前記ローラは高速で回転することから、ローラとローラ軸との間における回転抵抗を低減するのが望ましい。そこで、従来では、ローラとローラ軸との間に複数のニードル（針状ころ）を設けることにより転がり軸受部を構成したロッカーアームが広く用いられている。
【０００５】
この転がり軸受部を備えているロッカーアームの場合、ローラ軸に対するローラの回転抵抗を低減することが可能となる反面、複数のニードルが必要となって部品数が多くなる他に、各ニードルは高い寸法精度が要求されることから、コスト高となるという問題点がある。
【０００６】
そこで、本発明は、回転抵抗を低減することが可能でありながら、部品数を削減することが可能となる回転体、及び、この回転体を備えたロッカーアーム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】
【０００７】
本発明のロッカーアームは、ローラ軸を有しているロッカーアーム本体と、前記ローラ軸の中心線回りに回転する回転体とを備え、前記回転体は、前記ローラ軸にすべり接触する径方向内側のすべり軸受部と、当該すべり軸受部と一体回転する径方向外側のローラ本体部とを有し、前記すべり軸受部の内周面又は前記ローラ軸の外周面に、前記回転体が回転した際に、前記すべり軸受部の内周面と前記ローラ軸の外周面との間で潤滑油による動圧を生じさせるラジアル動圧発生溝が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、回転体がローラ軸の中心線回りに回転すると、すべり軸受部の内周面とローラ軸の外周面との間において、潤滑油の動圧による油膜圧力が効率良く生じ、当該回転体は支持される。このため、従来のようなニードルを有する転がり軸受部を有していなくても、ローラ軸に対する回転体の回転抵抗を低減することが可能となり、また、ニードルが不要であることから、部品点数を削減することが可能となる。
【０００９】
また、前記すべり軸受部の側周面には、前記回転体が回転した際に、当該側周面側に存在している潤滑油を、当該すべり軸受部の内周面側へと誘導する誘導溝が複数形成されているのが好ましい。
この場合、回転体の周囲において潤滑油が少ない環境であっても、回転体が回転すると、すべり軸受部の側周面側に存在している潤滑油を、すべり軸受部とローラ軸との間に供給することが可能となり、前記油膜圧力の発生に貢献することができる。
【００１０】
また、前記ラジアル動圧発生溝は、前記誘導溝と同数であって周方向に間隔をあけて前記すべり軸受部の内周面に形成されたＶ字状の溝からなるＶ溝列によって構成され、前記Ｖ字状の溝の軸方向端部と前記誘導溝の径方向内側端部とが、周方向について同じ位相で設けられているのが好ましい。
この場合、回転体が回転した際に、すべり軸受部の側周面側に存在している潤滑油が、前記誘導溝によってすべり軸受部の内周面側へと供給されると、その供給された潤滑油をＶ字状の溝に取り入れやすくすることができる。
【００１１】
また、前記すべり軸受部の軸方向幅は、前記ローラ本体部の軸方向幅よりも大きいのが好ましい。
この場合、回転体の軸方向両側にロッカーアーム本体の壁があっても、当該壁と接触する部分は、すべり軸受部の側周面のみとすることが可能となり、回転体と壁との接触面積を減らすことで回転抵抗をさらに低減することができる。
【００１２】
また、前記ラジアル動圧発生溝が形成されている面に、当該ラジアル動圧発生溝と交差し周方向に連続している周方向溝が形成されているのが好ましい。
この場合、回転体が静止した状態で、すべり軸受部とローラ軸との間に存在していた潤滑油を、周方向溝に溜めておくことができ、再び回転体が回転を開始した際に、この溜めておいた潤滑油を用いることが可能となる。したがって、潤滑油が少ない環境においても、すべり軸受部とローラ軸との間において潤滑油不足となるのを防ぐことが可能となる。
【００１３】
また、前記ラジアル動圧発生溝は、周方向に間隔をあけて前記すべり軸受部の内周面に形成された複数のＶ字状の溝からなるＶ溝列によって構成され、当該Ｖ溝列は、少なくとも２列設けられ、軸方向両側にある前記Ｖ溝列における前記Ｖ字状の溝それぞれは、軸方向外側に位置し周方向一方へ向かって延びる第１溝部と、当該第１溝から周方向他方へ折り返して延び軸方向中央側に位置している第２溝部とを有し、前記第１溝部は前記第２溝部よりも長く構成されているのが好ましい。
この場合、軸方向両側にあるＶ溝列におけるＶ字状の溝それぞれにおいて、軸方向外側に位置している第１溝部が長く構成されていることから、すべり軸受部とローラ軸との間の潤滑油が、当該第１溝部を通じて外部へ排出されにくくなり、すべり軸受部とローラ軸との間で潤滑油が保持される。
【００１４】
また、前記ロッカーアーム本体は、前記回転体を隙間をあけて軸方向に挟んでいると共に、前記ローラ軸を両端支持している一対の対向する壁を有し、前記すべり軸受部の側周面には、前記回転体が回転した際に、前記壁との間の隙間において、潤滑油による動圧を生じさせるスラスト動圧発生溝が形成されているのが好ましい。
この場合、すべり軸受部の内周面とローラ軸の外周面との間では、上記のとおり、前記ラジアル動圧発生溝により、回転抵抗を低減することが可能となり、そして、すべり軸受部の側周面とロッカーアーム本体の壁との間では、スラスト動圧発生溝により、潤滑油の動圧による油膜圧力を生じさせ、回転抵抗を低減することが可能となる。
【００１５】
また、前記すべり軸受部の内周面と側周面とのうちの少なくとも一方に、ダイヤモンドライクカーボンによる薄膜が形成されているのが好ましい。
潤滑油によって回転体が潤滑される場合であっても、回転始動時の回転数が小さい状態では、潤滑油による油膜が形成されにくく、摩擦抵抗が大きい状態となるが、すべり軸受部にダイヤモンドライクカーボンによる薄膜が形成されることによって、回転始動時においても、摩擦抵抗を低減することが可能となる。
【００１６】
また、本発明の回転体は、ローラ軸にすべり接触して当該ローラ軸の中心線回りに回転する径方向内側のすべり軸受部と、当該すべり軸受部と一体回転する径方向外側のローラ本体部とを備え、前記すべり軸受部の内周面に、当該すべり軸受部が回転した際に、前記ローラ軸の外周面との間で潤滑油による動圧を生じさせるラジアル動圧発生溝が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、回転体がローラ軸の中心線回りに回転すると、ローラ軸の外周面とすべり軸受部の内周面との間において、潤滑油の動圧による油膜圧力が効率良く生じ、当該回転体は支持される。このため、従来のようなニードルを有する転がり軸受部を有していなくても、ローラ軸に対する回転抵抗を低減することが可能となり、また、ニードルが不要であることから、部品点数を削減することが可能となる。
【００１８】
また、本発明の回転体は、ローラ軸にすべり接触して当該ローラ軸の中心線回りに回転する径方向内側のすべり軸受部と、当該すべり軸受部と一体回転する径方向外側のローラ本体部とを備え、前記すべり軸受部の側周面には、当該すべり軸受部が回転した際に、当該側周面側に存在している潤滑油を、当該すべり軸受部の内周面側へと誘導する誘導溝が複数形成されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、回転体がローラ軸の中心線回りに回転すると、すべり軸受部の側周面側に存在している潤滑油を、すべり軸受部とローラ軸との間に供給することが可能となり、この潤滑油の動圧により、ローラ軸の外周面とすべり軸受部の内周面との間に油膜圧力が生じて、当該回転体が支持される。このため、従来のようなニードルを有する転がり軸受部を有していなくても、回転体のローラ軸に対する回転抵抗を低減することが可能となり、また、ニードルが不要であることから、部品点数を削減することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の回転体によれば、従来のようなニードルを有する転がり軸受部を有していなくても、ローラ軸に対する回転抵抗を低減することが可能となり、また、ニードルが不要であることから、部品点数を削減することが可能となる。
また、本発明のロッカーアームによれば、回転体において、ローラ軸に対する回転抵抗を低減することが可能となり、また、部品点数を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のロッカーアームの実施の一形態を示す側面図である。
【図２】ロッカーアームの断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ矢視の断面図である。
【図３】回転体の斜視図である。
【図４】展開した状態のすべり軸受部の内周面の説明図である。
【図５】すべり軸受部の側面図である。
【図６】すべり軸受部の一部を示す拡大図であり、図５のＡ部を示した図である。
【図７】回転体（すべり軸受部）の変形例を説明する側面図である。
【図８】本発明の回転体の他の実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のロッカーアームの実施の一形態を示す側面図である。このロッカーアーム１は、自動車のエンジンのバルブ開閉機構に用いられるものであり、カム（図示せず）の回転によってエンジンのシリンダヘッドに設けられた吸気用（又は排気用）のバルブ（図示せず）を開閉するために、カムとバルブとの間に設けられる。
【００２３】
図２は、ロッカーアーム１の断面図である。図１と図２とにおいて、このロッカーアーム１は、ロッカーアーム本体２と、このロッカーアーム本体２を揺動可能に支持する支持軸３と、回転体７とを備えている。
ロッカーアーム本体２は、図２に示しているように、一対の対向する壁５，６と、これら壁５，６間にわたって設けられているローラ軸４とを有している。壁５，６は、回転体７を隙間をあけて軸方向に挟んでいると共に、ローラ軸４を両端支持している。本実施形態では、ローラ軸４は、壁５，６に固定した状態にあり、回転しない。
【００２４】
ローラ軸４は、ロッカーアーム本体２の長手方向一方側（図１では左側）に設けられており、回転体７は、このローラ軸４の中心線Ｃ回りに回転自在である。そして、この回転体７に、エンジンの駆動によって回転するカム（図示せず）が接触し、このカムの回転によって回転体７は一方向に高速で回転する。この回転体７には、スラスト荷重よりも大きなラジアル荷重が作用する。
そして、ロッカーアーム本体２の長手方向他方側（図１では右側）には、エンジンのバルブ開閉機構のバルブ（図示せず）と接触する接触部８が設けられている。
前記支持軸３は、ロッカーアーム本体２の長手方向中央部に設けられている。
【００２５】
図２において、本実施形態のローラ軸４は、中空軸であって図外の管路と繋がっており、内部に潤滑油が流れる。また、このローラ軸４の管壁には、貫通孔４ａが形成されており、内部の潤滑油が回転体７とローラ軸４との間に供給される。
【００２６】
また、本発明の回転体７は、ロッカーアーム１が備えたものであることから、潤滑油に浸された環境で用いられるものではない。つまり、例えば潤滑油が容器内に封入された軸受装置内で用いられるものではなく、エンジンのバルブ開閉機構室などの空間に設置されて用いられるものである。このように、回転体７及びロッカーアーム１は、大気中に露出した状態で用いられるものであり、前記ローラ軸４の内部からの給油と共に、周囲から降りかかる潤滑油によって潤滑が行われる外部潤滑型式のものである。なお、ローラ軸４の内部からの給油は無くてもよい。
【００２７】
図２において、一対の対向する壁（側壁）５，６間に位置して回転体７は、ローラ軸４に隙間を有して外嵌している径方向内側のすべり軸受部１２と、径方向外側のローラ本体部１１とを備えている。そして、すべり軸受部１２が、壁５，６間にわたって設けられているローラ軸４にすべり接触し、ローラ本体部１１が前記カム（図示せず）と接触する。 また、本実施形態では、ローラ本体部１１とすべり軸受部１２とは別部材から構成されており、環状のすべり軸受１２が環状のローラ本体部１１の内周面に嵌合している。すべり軸受１２とローラ本体部１１とは締め代を有した状態で嵌合して固定されており、すべり軸受部１２とローラ本体部１１とはローラ軸４の中心線Ｃ回りに一体回転する。
【００２８】
さらに、本実施形態では、すべり軸受部１２の軸方向幅Ｂは、ローラ本体部１１の軸方向幅ｂよりも大きく設定されており、軸方向両側において、すべり軸受部１２の側周面１４は、ローラ本体部１１の側周面１９よりも軸方向外側へ突出している。
したがって、回転体７のうち壁５（６）と接触する部分は、すべり軸受部１２の側周面１４のみとなり、回転体７と壁５（６）との接触面積を減らすことで回転抵抗（回転摩擦抵抗）を低減することができる。
【００２９】
ローラ本体部１１は、例えば、アルミニウム合金製、高炭素クロム軸受鋼鋼材（ＳＵＪ２）等の鋼材からなる。すべり軸受部１２は、アルミニウム合金製、樹脂製とすることができ、この場合、加工性が良く精度の高い加工（後に説明する溝の加工）が可能となる。
図３は、回転体７の斜視図であり、ローラ本体部１１を二点鎖線（仮想線）で示し、すべり軸受部１２を実線で示している。すべり軸受部１２の、内周側及び外周側の軸方向角部は、面取りがされており、内周側の面取り部を符号２５で示している。
【００３０】
すべり軸受部１２の内周面１３には、ラジアル動圧発生溝１５が形成されている。ラジアル動圧発生溝１５は、すべり軸受部１２がローラ本体部１１と一体回転した際に、ローラ軸４の外周面９（図２参照）との間（隙間）で潤滑油による動圧を生じさせる機能を有している。なお、回転体７の回転方向は一方向であり、図３では矢印Ｒの方向が回転方向となる。
【００３１】
ラジアル動圧発生溝１５は、周方向に間隔をあけて形成された複数のＶ字状の溝（へリングボーン溝）１６からなるＶ溝列によって構成されており、本実施形態では、このＶ溝列は、すべり軸受部１２の内周面１３に、軸方向に並んで、３列設けられている。Ｖ字状の溝１６の断面は凹形であり、溝１６は凹溝である。図４は、すべり軸受部１２の内周面１３の説明図であり、すべり軸受部１２を展開した状態として示している。
【００３２】
Ｖ字状の溝１６それぞれは、周方向一方（回転方向Ｒと反対の方向）へ向かって延びる第１溝部２１と、この第１溝２１から周方向他方（回転方向Ｒ）へ折り返している第２溝部２２とを有している。第１溝２１と第２溝２２とは、図４のように展開した状態で、直線的に形成されており、丸みを有して折り返し形状である折り返し溝２３を介して連続している。周方向で隣り合う折り返し溝２３を結ぶ周方向の仮想線をＬとすると、この仮想線Ｌに対する、第１溝２１の角度θ１と、第２溝２２の角度θ２とは同じである。
【００３３】
このラジアル動圧発生溝１５によれば、回転体７がローラ軸４の中心線Ｃ回りに回転すると、各Ｖ字状の溝１６のポンピング作用によって、潤滑油が、すべり軸受部１２の内周面１３とローラ軸４の外周面９との隙間（すべり軸受隙間）に保持され、これらの間において、潤滑油の動圧によって油膜圧力（ラジアル動圧）が効率良く生じ、回転体７は支持される。このため、ローラ軸４に対する回転体７の回転抵抗（回転摩擦抵抗）を低減することが可能となる。なお、潤滑油は、ポンピング作用によって前記仮想線Ｌに沿った領域において特に保持される。
【００３４】
３列のラジアル動圧発生溝１５（Ｖ溝列）のうち、中央のラジアル動圧発生溝１５（Ｖ溝列）では、第１溝２１と第２溝２２とは同じ長さである。
しかし、軸方向両側にあるラジアル動圧発生溝１５（Ｖ溝列）それぞれでは、軸方向外側に位置する第１溝部２１と、軸方向中央側に位置する第２溝部２２とでは、溝長さが異なっており、第１溝部２１は第２溝部２２よりも長く構成されている（図４においてＸ１＞Ｘ２）。
第１溝部２１は、内周面１３の軸方向端部１３ａ（１３ｂ）から周方向一方（回転方向Ｒと反対の方向）へ向かって延びている部分であり、第２溝部２２は、この第１溝２１から周方向他方（回転方向Ｒ）へ折り返し内周面１３の軸方向中央側へ延びている部分である。
【００３５】
すなわち、図４に示しているように、軸方向両側にあるラジアル動圧発生溝１５（Ｖ溝列）は、軸方向中央側に偏って設けられている。このようにラジアル動圧発生溝１５を中央側に偏って設けることにより、Ｖ字状の溝１６それぞれにおいて、潤滑油が第１溝部２１を通じて軸方向外側へ（外部へ）排出されにくくなる。この結果、潤滑油が少ない環境でロッカーアーム１が使用される場合であっても、潤滑油がローラ軸４とすべり軸受部１２との間で保たれる。
【００３６】
また、このすべり軸受部１２の内周面１３には、周方向に連続している周方向溝１７，１８が形成されている。周方向溝１７，１８それぞれは、ラジアル動圧発生溝１５（Ｖ字状の溝１６）の端部と交差しており、Ｖ字状の溝１６の溝同士、及び、Ｖ字状の溝１６と周方向溝１７（１８）とが繋がっている。言い換えると、軸方向で隣り合うＶ字状の溝１６，１６同士は、周方向溝１７（又は１８）を介して繋がっている。このため、周方向溝１７（１８）とＶ字状の溝１６との間を、潤滑油は流れることが可能となる。
【００３７】
この周方向溝１７，１８によれば、回転体７が静止した状態で、すべり軸受部１２とローラ軸４との間に残った潤滑油を、周方向溝１７，１８で溜めておくことができる。このため、再び回転体７が回転を開始した際に、この溜めておいた潤滑油を潤滑に用いることが可能となる。したがって、潤滑油が少ない環境においても、すべり軸受部１２とローラ軸４との間において潤滑油不足となるのを防ぐことが可能となる。
【００３８】
図５は、すべり軸受部１２の側面図である。図３と図５とに示しているように、すべり軸受部１２の軸方向両側の側周面１４，１４それぞれには、誘導溝３１が複数形成されている。誘導溝３１は周方向で等間隔に形成されており、誘導溝３１それぞれは、側周面１４の径方向外側から径方向内側へ連続した凹溝である。誘導溝３１は、径方向外側から内側に進むにつれて反回転方向（矢印Ｒの回転方向と反対の方向）に向かう溝として形成されている。
【００３９】
したがって、回転体７が矢印Ｒ方向に回転した際に、これら誘導溝３１によって、側周面１４と、図２に示している壁５（６）の内側面５ａ（６ａ）との間（隙間）に介在している潤滑油が、回転によって誘導溝３１に沿って流れ、誘導溝３１を伝ってすべり軸受部１２の内周面１３側へと流れることができる。つまり、誘導溝３１は、潤滑油をすべり軸受部１２の内周面１３側へと誘導する機能を有している。
このため、回転体７の周囲において潤滑油が少ない環境であっても、すべり軸受部１２の内周面１３において潤滑油を確保させることができ、前記ラジアル動圧発生溝１５による油膜圧力（ラジアル動圧）の発生に貢献することができる。
【００４０】
また、上記のとおり、すべり軸受部１２の内周面１３に形成されているラジアル動圧発生溝１５は、周方向に間隔をあけて形成されたＶ字状の溝１６からなるＶ溝列によって構成されている。そして、本実施形態では、このＶ字状の溝１６と誘導溝３１とは同数であり、図６に示しているように、一つのＶ字状の溝１６の軸方向端部１６ａと、一つの誘導溝３１の径方向内側端部３１ａとは、周方向について同じ位相で設けられている。
そして、これら軸方向端部１６ａと径方向内側端部３１ａとは、前記面取り部２５に位置しており、両者は接近した配置にある。
【００４１】
このため、回転体７が矢印Ｒ方向（図３参照）に回転した際に、すべり軸受部１２の側周面１４とロッカーアーム本体２の前記壁５（６）と間に介在している潤滑油が、誘導溝３１によって、すべり軸受部１２の内周面１３側へと供給されると、この供給された潤滑油をＶ字状の溝１６に取り入れやすくすることができる。
したがって、すべり軸受部１２とローラ軸４との間に潤滑油が少ない環境であっても、すべり軸受部１２と壁５（６）との間に介在していた潤滑油を、すべり軸受部１２とローラ軸４との間に効率良く供給することが可能となる。この結果、Ｖ字状の溝１６に潤滑油が取り入れられ、取り入れられた潤滑油の動圧によって油膜圧力（ラジアル動圧）を発生させ、ローラ本体部１１を支持することが可能となる。
【００４２】
図７は、回転体７のすべり軸受部１２の変形例を説明する側面図である。このすべり軸受部１２では、その軸方向両側の側周面１４，１４それぞれに、前記誘導溝３１の他に、スラスト動圧発生溝３２が形成されている。なお、この図７のすべり軸受部１２は、側周面１４の溝形態が異なる他は、前記実施形態に係るすべり軸受１２と同じであり、その説明を省略する。
【００４３】
スラスト動圧発生溝３２は、周方向に間隔をあけて形成された複数のＶ字状の溝（へリングボーン溝）３３からなるＶ溝列によって構成され、これら溝３３は、同心円に沿って形成されている。そして、誘導溝３１とＶ字状の溝３３とが、周方向で交互に形成されている。
このスラスト動圧発生溝３２は、回転体７が回転した際に、図２に示した壁５（６）の内側面５ａ（６ａ）との間の隙間で、潤滑油による動圧（スラスト動圧）を生じさせる機能を有している。
【００４４】
つまり、各Ｖ字状の溝３３のポンピング作用によって、潤滑油（の一部）が、すべり軸受部１２の側周面１４と前記壁５（６）との隙間に保持され、これらの間において、潤滑油の動圧によって油膜圧力（スラスト動圧）が効率良く生じて、回転体７は支持される。このため、ロッカーアーム本体２に対する回転体７の回転抵抗（回転摩擦抵抗）を低減することが可能となる。
【００４５】
この図７の実施形態によれば、すべり軸受部１２の内周面１３とローラ軸４の外周面９との間では、当該内周面１３に形成されたラジアル動圧発生溝１５により、回転抵抗を低減することが可能となり、さらに、すべり軸受部１２の側周面１４と壁５（６）との間では、当該側周面１４に形成されたスラスト動圧発生溝３２により、回転抵抗を低減することが可能となる。
なお、従来のロッカーアームの場合、ロッカーアーム本体が有する一対の対向する壁（壁）と、回転体（ローラ）との間における摩耗を抑制するために、スラストワッシャーを設けている。この場合、部品数が多くなり、コスト高となるという問題点がある。しかし、前記スラスト動圧発生溝３２によれば、スラストワッシャーを不要とすることが可能となる。
【００４６】
以上の前記各実施形態に係るロッカーアーム１によれば、回転体７が中心線Ｃ回りに回転すると、ラジアル動圧発生溝１５によって、ローラ軸４の外周面９とすべり軸受部１２の内周面１３との間に潤滑油の動圧によって油膜圧力が生じて、回転体７はローラ軸４に支持される。このため、従来のようなニードル（針状ころ）を有する転がり軸受部を有していなくても、回転体７とローラ軸４との間の回転抵抗を低減することが可能となり、また、従来のようなニードルが不要であることから、部品点数を削減することが可能となる。この結果、ロッカーアーム１は、長寿命でありながら、低コストとすることができる。
【００４７】
図８は、回転体の他の実施形態を示す斜視図である。この回転体１０７は、前記各実施形態と同様に、（図２を参考にして説明すると）ローラ軸４にすべり接触して当該ローラ軸４の中心線Ｃ回りに回転する径方向内側のすべり軸受部１１２と、このすべり軸受部１１２と一体回転する径方向外側のローラ本体部１１１とを有している。
そして、図８のすべり軸受部１１２は、前記実施形態（図３）のすべり軸受部１２と比べると、内周面１１３の形態が異なるが、それ以外は同じである。同じ点については、図８に示すすべり軸受部１１２にそのまま適用される。
【００４８】
また、図８のすべり軸受部１１２の径方向外側に位置するローラ本体部１１１についても、前記実施形態（図３）と同じである。そして、この回転体１０７においても、図１と図２とに示すロッカーアーム１に組み入れることができる。
【００４９】
図８に示す回転体１０７では、すべり軸受部１１２の側周面１１４に、誘導溝１３１が複数形成されている。誘導溝１３１は、回転体１０７が回転した際に、側周面１１４とロッカーアーム本体２（図２参照）の壁５（６）との間に介在している潤滑油を、すべり軸受部１１２の内周面１１３側へと誘導する機能を有している。
【００５０】
誘導溝１３１は周方向で等間隔に形成されており、誘導溝１３１それぞれは、側周面１１４の径方向外側から径方向内側へ連続した凹溝である。誘導溝１３１は、径方向外側から内側に進むにつれて反回転方向に向かう溝として形成されている。
なお、この誘導溝１３１の形状及び機能は、前記実施形態における誘導溝３１（図３及び図５参照）と同じである。
【００５１】
このすべり軸受部１１２を有する回転体１０７によれば、ローラ軸４の中心線Ｃ回りに回転すると、すべり軸受部１１２と壁５（６）との間に介在している潤滑油が、回転によって誘導溝１３１に沿って流れ、誘導溝１３１を伝ってすべり軸受部１１２の内周面１１３側へと流れることができる。
このため、回転体７の周囲において潤滑油が少ない環境であっても、潤滑油をできるだけすべり軸受部１１２とローラ軸４との間に供給することが可能となり、この供給された潤滑油の動圧によって、ローラ軸４の外周面９とすべり軸受部１１２の内周面１１３との間において、油膜圧力を生じさせ、当該回転体１０７は支持される。
このため、従来のようなニードルを有する転がり軸受部を有していなくても、ローラ軸４に対する回転体１０７の回転抵抗を低減することが可能となり、また、従来のようなニードルが不要であることから、部品点数を削減することが可能となる。
【００５２】
また、図８に示したすべり軸受部１１２においても、図７に示した実施形態と同様に、周方向で隣り合う誘導溝１３１の間にＶ字状の溝を形成し、このＶ字状の溝によってスラスト動圧発生溝が形成されていてもよい。この場合、すべり軸受部１１２の側周面１１４と壁５（６）との間では、当該側周面１１４に形成されたスラスト動圧発生溝により、壁５（６）に対する回転抵抗を低減することが可能となる。
【００５３】
また、前記各実施形態において、（図３を代表して説明すると）すべり軸受部１２の内周面１３と側周面１４とのうちの少なくとも一方は、その素材の表面よりも摩擦抵抗を小さくする表面処理を施したものであってもよい。たとえば、表面処理として、めっきやコーティングがあり、例えばダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）による薄膜を形成するのが好ましい。
回転体７が静止している場合、及び、回転始動時の回転数が小さい場合、ローラ軸４の外周面９とすべり軸受部１２の内周面１３との間には、潤滑油による油膜が形成されにくく、摩擦抵抗が大きい状態となる。しかし、すべり軸受部１２の内周面１３にこのような表面処理を行うことによって、回転始動時においても、摩擦抵抗を低減することが可能となり、耐摩耗性が向上する。また、すべり軸受部１２の側周面１４に表面処理を行うと、ロッカーアーム本体２の壁５，６との間における摩擦抵抗を低減することが可能となり、耐摩耗性が向上する。
この結果、ロッカーアーム１の寿命の向上に貢献することができる。
【００５４】
また、本発明の回転体７（１０７）、及び、この回転体７（１０７）を備えたロッカーアーム１は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。
前記実施形態では（図３を代表して説明すると）、ローラ本体部１１とすべり軸受部１２とが別部材から構成されている場合を説明した。つまり、すべり軸受部１２をブッシュとしてローラ本体部１１に圧入して回転体７を得た構成である。しかし、ローラ本体部１１とすべり軸受部１２とを単一の素材から製造してもよく、同一素材からなる回転体であってもよい。
【００５５】
また、前記実施形態では、図３の場合、ラジアル動圧発生溝１５は、周方向に間隔をあけて形成された複数のＶ字状の溝１６からなるＶ溝列によって構成され、当該Ｖ溝列は、すべり軸受部１２の内周面１３に３列設けられた場合を説明したが、その列数に制限がなく、少なくとも２列設けられるのが好ましい。
【００５６】
また、図１に示したロッカーアーム本体２は、その他の形状であってもよい。図１では、ロッカーアーム本体２の長手方向一方側（左側）から、回転体７、支持軸３及び接触部８が配置されているが、これに限らず、図示しないが、長手方向一方側から、支持軸３、回転体７及び接触部８の順であってもよい。
【００５７】
さらに、回転体７（１０７）は、ロッカーアーム１以外にも適用することができ、ローラ軸の周りをすべり接触して回転する機器（部品）に適用することができる。特に、回転体は、一対の対向する壁の間に位置し、これら壁間に設けられているローラ軸回りに回転する機器（部品）に適用することができる。
【００５８】
また、前記実施形態のロッカーアーム１では、ラジアル動圧発生溝１５が、すべり軸受部１２の内周面１３に形成されている場合を説明したが、このラジアル動圧発生溝１５を、ローラ軸４の外周面９に形成してもよい。この場合、図４に示した内周面１３における溝構造を、そのまま、ローラ軸４の外周面９に適用すればよい。
【符号の説明】
【００５９】
１ ロッカーアーム
２ ロッカーアーム本体
３ 支持軸
４ ローラ軸
５，６ 壁
７，１０７ 回転体
９ ローラ軸の外周面
１１，１１１ ローラ本体部
１２，１１２ すべり軸受部
１３，１１３ 内周面
１３ａ，１３ｂ 内周面の軸方向端部
１４，１１４ 側周面
１５ ラジアル動圧発生溝
１６ Ｖ字状の溝
１６ａ 軸方向端部
１７，１８ 周方向溝
２１ 第１溝部
２２ 第２溝部
３１，１３１ 誘導溝
３１ａ 径方向内側端部
３２ スラスト動圧発生溝
Ｂ すべり軸受の軸方向幅
ｂ ローラ本体部の軸方向幅
Ｃ ローラ軸の中心線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体及び回転体を備えたロッカーアームに関する。
【背景技術】
【０００２】
軸に対して回転する回転体を備えた部品として、例えば、エンジンのバルブ開閉機構に用いられるロッカーアームがある（例えば、特許文献１参照）。ロッカーアームは、エンジンのシリンダヘッドに設けられた吸気用（又は排気用）のバルブを、カムの回転によって開閉するために、カムとバルブとの間に設けられている。
このようなロッカーアームは、ロッカーアーム本体と、ロッカーアーム本体を揺動可能に支持する支持軸と、ロッカーアーム本体に取り付けられカムに接触するローラ（回転体）とを備えている。ロッカーアーム本体は、一対の対向する壁と、これら壁間にわたって設けられ前記ローラを支持するローラ軸とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−５６９２８号公報（図１参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このロッカーアームでは、カムの回転に伴って前記ローラは高速で回転することから、ローラとローラ軸との間における回転抵抗を低減するのが望ましい。そこで、従来では、ローラとローラ軸との間に複数のニードル（針状ころ）を設けることにより転がり軸受部を構成したロッカーアームが広く用いられている。
【０００５】
この転がり軸受部を備えているロッカーアームの場合、ローラ軸に対するローラの回転抵抗を低減することが可能となる反面、複数のニードルが必要となって部品数が多くなる他に、各ニードルは高い寸法精度が要求されることから、コスト高となるという問題点がある。
【０００６】
そこで、本発明は、回転抵抗を低減することが可能でありながら、部品数を削減することが可能となる回転体、及び、この回転体を備えたロッカーアーム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】
【０００７】
本発明のロッカーアームは、ローラ軸を有しているロッカーアーム本体と、前記ローラ軸の中心線回りに回転する回転体とを備え、前記回転体は、前記ローラ軸にすべり接触する径方向内側のすべり軸受部と、当該すべり軸受部と一体回転する径方向外側のローラ本体部とを有し、前記すべり軸受部の内周面又は前記ローラ軸の外周面に、前記回転体が回転した際に、前記すべり軸受部の内周面と前記ローラ軸の外周面との間で潤滑油による動圧を生じさせるラジアル動圧発生溝が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、回転体がローラ軸の中心線回りに回転すると、すべり軸受部の内周面とローラ軸の外周面との間において、潤滑油の動圧による油膜圧力が効率良く生じ、当該回転体は支持される。このため、従来のようなニードルを有する転がり軸受部を有していなくても、ローラ軸に対する回転体の回転抵抗を低減することが可能となり、また、ニードルが不要であることから、部品点数を削減することが可能となる。
【０００９】
また、前記すべり軸受部の側周面には、前記回転体が回転した際に、当該側周面側に存在している潤滑油を、当該すべり軸受部の内周面側へと誘導する誘導溝が複数形成されているのが好ましい。
この場合、回転体の周囲において潤滑油が少ない環境であっても、回転体が回転すると、すべり軸受部の側周面側に存在している潤滑油を、すべり軸受部とローラ軸との間に供給することが可能となり、前記油膜圧力の発生に貢献することができる。
【００１０】
また、前記ラジアル動圧発生溝は、前記誘導溝と同数であって周方向に間隔をあけて前記すべり軸受部の内周面に形成されたＶ字状の溝からなるＶ溝列によって構成され、前記Ｖ字状の溝の軸方向端部と前記誘導溝の径方向内側端部とが、周方向について同じ位相で設けられているのが好ましい。
この場合、回転体が回転した際に、すべり軸受部の側周面側に存在している潤滑油が、前記誘導溝によってすべり軸受部の内周面側へと供給されると、その供給された潤滑油をＶ字状の溝に取り入れやすくすることができる。
【００１１】
また、前記すべり軸受部の軸方向幅は、前記ローラ本体部の軸方向幅よりも大きいのが好ましい。
この場合、回転体の軸方向両側にロッカーアーム本体の壁があっても、当該壁と接触する部分は、すべり軸受部の側周面のみとすることが可能となり、回転体と壁との接触面積を減らすことで回転抵抗をさらに低減することができる。
【００１２】
また、前記ラジアル動圧発生溝が形成されている面に、当該ラジアル動圧発生溝と交差し周方向に連続している周方向溝が形成されているのが好ましい。
この場合、回転体が静止した状態で、すべり軸受部とローラ軸との間に存在していた潤滑油を、周方向溝に溜めておくことができ、再び回転体が回転を開始した際に、この溜めておいた潤滑油を用いることが可能となる。したがって、潤滑油が少ない環境においても、すべり軸受部とローラ軸との間において潤滑油不足となるのを防ぐことが可能となる。
【００１３】
また、前記ラジアル動圧発生溝は、周方向に間隔をあけて前記すべり軸受部の内周面に形成された複数のＶ字状の溝からなるＶ溝列によって構成され、当該Ｖ溝列は、少なくとも２列設けられ、軸方向両側にある前記Ｖ溝列における前記Ｖ字状の溝それぞれは、軸方向外側に位置し周方向一方へ向かって延びる第１溝部と、当該第１溝から周方向他方へ折り返して延び軸方向中央側に位置している第２溝部とを有し、前記第１溝部は前記第２溝部よりも長く構成されているのが好ましい。
この場合、軸方向両側にあるＶ溝列におけるＶ字状の溝それぞれにおいて、軸方向外側に位置している第１溝部が長く構成されていることから、すべり軸受部とローラ軸との間の潤滑油が、当該第１溝部を通じて外部へ排出されにくくなり、すべり軸受部とローラ軸との間で潤滑油が保持される。
【００１４】
また、前記ロッカーアーム本体は、前記回転体を隙間をあけて軸方向に挟んでいると共に、前記ローラ軸を両端支持している一対の対向する壁を有し、前記すべり軸受部の側周面には、前記回転体が回転した際に、前記壁との間の隙間において、潤滑油による動圧を生じさせるスラスト動圧発生溝が形成されているのが好ましい。
この場合、すべり軸受部の内周面とローラ軸の外周面との間では、上記のとおり、前記ラジアル動圧発生溝により、回転抵抗を低減することが可能となり、そして、すべり軸受部の側周面とロッカーアーム本体の壁との間では、スラスト動圧発生溝により、潤滑油の動圧による油膜圧力を生じさせ、回転抵抗を低減することが可能となる。
【００１５】
また、前記すべり軸受部の内周面と側周面とのうちの少なくとも一方に、ダイヤモンドライクカーボンによる薄膜が形成されているのが好ましい。
潤滑油によって回転体が潤滑される場合であっても、回転始動時の回転数が小さい状態では、潤滑油による油膜が形成されにくく、摩擦抵抗が大きい状態となるが、すべり軸受部にダイヤモンドライクカーボンによる薄膜が形成されることによって、回転始動時においても、摩擦抵抗を低減することが可能となる。
【００１６】
また、本発明の回転体は、ローラ軸にすべり接触して当該ローラ軸の中心線回りに回転する径方向内側のすべり軸受部と、当該すべり軸受部と一体回転する径方向外側のローラ本体部とを備え、前記すべり軸受部の内周面に、当該すべり軸受部が回転した際に、前記ローラ軸の外周面との間で潤滑油による動圧を生じさせるラジアル動圧発生溝が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、回転体がローラ軸の中心線回りに回転すると、ローラ軸の外周面とすべり軸受部の内周面との間において、潤滑油の動圧による油膜圧力が効率良く生じ、当該回転体は支持される。このため、従来のようなニードルを有する転がり軸受部を有していなくても、ローラ軸に対する回転抵抗を低減することが可能となり、また、ニードルが不要であることから、部品点数を削減することが可能となる。
【００１８】
また、本発明の回転体は、ローラ軸にすべり接触して当該ローラ軸の中心線回りに回転する径方向内側のすべり軸受部と、当該すべり軸受部と一体回転する径方向外側のローラ本体部とを備え、前記すべり軸受部の側周面には、当該すべり軸受部が回転した際に、当該側周面側に存在している潤滑油を、当該すべり軸受部の内周面側へと誘導する誘導溝が複数形成されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、回転体がローラ軸の中心線回りに回転すると、すべり軸受部の側周面側に存在している潤滑油を、すべり軸受部とローラ軸との間に供給することが可能となり、この潤滑油の動圧により、ローラ軸の外周面とすべり軸受部の内周面との間に油膜圧力が生じて、当該回転体が支持される。このため、従来のようなニードルを有する転がり軸受部を有していなくても、回転体のローラ軸に対する回転抵抗を低減することが可能となり、また、ニードルが不要であることから、部品点数を削減することが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の回転体によれば、従来のようなニードルを有する転がり軸受部を有していなくても、ローラ軸に対する回転抵抗を低減することが可能となり、また、ニードルが不要であることから、部品点数を削減することが可能となる。
また、本発明のロッカーアームによれば、回転体において、ローラ軸に対する回転抵抗を低減することが可能となり、また、部品点数を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のロッカーアームの実施の一形態を示す側面図である。
【図２】ロッカーアームの断面図であり、図１のＩＩ−ＩＩ矢視の断面図である。
【図３】回転体の斜視図である。
【図４】展開した状態のすべり軸受部の内周面の説明図である。
【図５】すべり軸受部の側面図である。
【図６】すべり軸受部の一部を示す拡大図であり、図５のＡ部を示した図である。
【図７】回転体（すべり軸受部）の変形例を説明する側面図である。
【図８】本発明の回転体の他の実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のロッカーアームの実施の一形態を示す側面図である。このロッカーアーム１は、自動車のエンジンのバルブ開閉機構に用いられるものであり、カム（図示せず）の回転によってエンジンのシリンダヘッドに設けられた吸気用（又は排気用）のバルブ（図示せず）を開閉するために、カムとバルブとの間に設けられる。
【００２３】
図２は、ロッカーアーム１の断面図である。図１と図２とにおいて、このロッカーアーム１は、ロッカーアーム本体２と、このロッカーアーム本体２を揺動可能に支持する支持軸３と、回転体７とを備えている。
ロッカーアーム本体２は、図２に示しているように、一対の対向する壁５，６と、これら壁５，６間にわたって設けられているローラ軸４とを有している。壁５，６は、回転体７を隙間をあけて軸方向に挟んでいると共に、ローラ軸４を両端支持している。本実施形態では、ローラ軸４は、壁５，６に固定した状態にあり、回転しない。
【００２４】
ローラ軸４は、ロッカーアーム本体２の長手方向一方側（図１では左側）に設けられており、回転体７は、このローラ軸４の中心線Ｃ回りに回転自在である。そして、この回転体７に、エンジンの駆動によって回転するカム（図示せず）が接触し、このカムの回転によって回転体７は一方向に高速で回転する。この回転体７には、スラスト荷重よりも大きなラジアル荷重が作用する。
そして、ロッカーアーム本体２の長手方向他方側（図１では右側）には、エンジンのバルブ開閉機構のバルブ（図示せず）と接触する接触部８が設けられている。
前記支持軸３は、ロッカーアーム本体２の長手方向中央部に設けられている。
【００２５】
図２において、本実施形態のローラ軸４は、中空軸であって図外の管路と繋がっており、内部に潤滑油が流れる。また、このローラ軸４の管壁には、貫通孔４ａが形成されており、内部の潤滑油が回転体７とローラ軸４との間に供給される。
【００２６】
また、本発明の回転体７は、ロッカーアーム１が備えたものであることから、潤滑油に浸された環境で用いられるものではない。つまり、例えば潤滑油が容器内に封入された軸受装置内で用いられるものではなく、エンジンのバルブ開閉機構室などの空間に設置されて用いられるものである。このように、回転体７及びロッカーアーム１は、大気中に露出した状態で用いられるものであり、前記ローラ軸４の内部からの給油と共に、周囲から降りかかる潤滑油によって潤滑が行われる外部潤滑型式のものである。なお、ローラ軸４の内部からの給油は無くてもよい。
【００２７】
図２において、一対の対向する壁（側壁）５，６間に位置して回転体７は、ローラ軸４に隙間を有して外嵌している径方向内側のすべり軸受部１２と、径方向外側のローラ本体部１１とを備えている。そして、すべり軸受部１２が、壁５，６間にわたって設けられているローラ軸４にすべり接触し、ローラ本体部１１が前記カム（図示せず）と接触する。 また、本実施形態では、ローラ本体部１１とすべり軸受部１２とは別部材から構成されており、環状のすべり軸受１２が環状のローラ本体部１１の内周面に嵌合している。すべり軸受１２とローラ本体部１１とは締め代を有した状態で嵌合して固定されており、すべり軸受部１２とローラ本体部１１とはローラ軸４の中心線Ｃ回りに一体回転する。
【００２８】
さらに、本実施形態では、すべり軸受部１２の軸方向幅Ｂは、ローラ本体部１１の軸方向幅ｂよりも大きく設定されており、軸方向両側において、すべり軸受部１２の側周面１４は、ローラ本体部１１の側周面１９よりも軸方向外側へ突出している。
したがって、回転体７のうち壁５（６）と接触する部分は、すべり軸受部１２の側周面１４のみとなり、回転体７と壁５（６）との接触面積を減らすことで回転抵抗（回転摩擦抵抗）を低減することができる。
【００２９】
ローラ本体部１１は、例えば、アルミニウム合金製、高炭素クロム軸受鋼鋼材（ＳＵＪ２）等の鋼材からなる。すべり軸受部１２は、アルミニウム合金製、樹脂製とすることができ、この場合、加工性が良く精度の高い加工（後に説明する溝の加工）が可能となる。
図３は、回転体７の斜視図であり、ローラ本体部１１を二点鎖線（仮想線）で示し、すべり軸受部１２を実線で示している。すべり軸受部１２の、内周側及び外周側の軸方向角部は、面取りがされており、内周側の面取り部を符号２５で示している。
【００３０】
すべり軸受部１２の内周面１３には、ラジアル動圧発生溝１５が形成されている。ラジアル動圧発生溝１５は、すべり軸受部１２がローラ本体部１１と一体回転した際に、ローラ軸４の外周面９（図２参照）との間（隙間）で潤滑油による動圧を生じさせる機能を有している。なお、回転体７の回転方向は一方向であり、図３では矢印Ｒの方向が回転方向となる。
【００３１】
ラジアル動圧発生溝１５は、周方向に間隔をあけて形成された複数のＶ字状の溝（へリングボーン溝）１６からなるＶ溝列によって構成されており、本実施形態では、このＶ溝列は、すべり軸受部１２の内周面１３に、軸方向に並んで、３列設けられている。Ｖ字状の溝１６の断面は凹形であり、溝１６は凹溝である。図４は、すべり軸受部１２の内周面１３の説明図であり、すべり軸受部１２を展開した状態として示している。
【００３２】
Ｖ字状の溝１６それぞれは、周方向一方（回転方向Ｒと反対の方向）へ向かって延びる第１溝部２１と、この第１溝２１から周方向他方（回転方向Ｒ）へ折り返している第２溝部２２とを有している。第１溝２１と第２溝２２とは、図４のように展開した状態で、直線的に形成されており、丸みを有して折り返し形状である折り返し溝２３を介して連続している。周方向で隣り合う折り返し溝２３を結ぶ周方向の仮想線をＬとすると、この仮想線Ｌに対する、第１溝２１の角度θ１と、第２溝２２の角度θ２とは同じである。
【００３３】
このラジアル動圧発生溝１５によれば、回転体７がローラ軸４の中心線Ｃ回りに回転すると、各Ｖ字状の溝１６のポンピング作用によって、潤滑油が、すべり軸受部１２の内周面１３とローラ軸４の外周面９との隙間（すべり軸受隙間）に保持され、これらの間において、潤滑油の動圧によって油膜圧力（ラジアル動圧）が効率良く生じ、回転体７は支持される。このため、ローラ軸４に対する回転体７の回転抵抗（回転摩擦抵抗）を低減することが可能となる。なお、潤滑油は、ポンピング作用によって前記仮想線Ｌに沿った領域において特に保持される。
【００３４】
３列のラジアル動圧発生溝１５（Ｖ溝列）のうち、中央のラジアル動圧発生溝１５（Ｖ溝列）では、第１溝２１と第２溝２２とは同じ長さである。
しかし、軸方向両側にあるラジアル動圧発生溝１５（Ｖ溝列）それぞれでは、軸方向外側に位置する第１溝部２１と、軸方向中央側に位置する第２溝部２２とでは、溝長さが異なっており、第１溝部２１は第２溝部２２よりも長く構成されている（図４においてＸ１＞Ｘ２）。
第１溝部２１は、内周面１３の軸方向端部１３ａ（１３ｂ）から周方向一方（回転方向Ｒと反対の方向）へ向かって延びている部分であり、第２溝部２２は、この第１溝２１から周方向他方（回転方向Ｒ）へ折り返し内周面１３の軸方向中央側へ延びている部分である。
【００３５】
すなわち、図４に示しているように、軸方向両側にあるラジアル動圧発生溝１５（Ｖ溝列）は、軸方向中央側に偏って設けられている。このようにラジアル動圧発生溝１５を中央側に偏って設けることにより、Ｖ字状の溝１６それぞれにおいて、潤滑油が第１溝部２１を通じて軸方向外側へ（外部へ）排出されにくくなる。この結果、潤滑油が少ない環境でロッカーアーム１が使用される場合であっても、潤滑油がローラ軸４とすべり軸受部１２との間で保たれる。
【００３６】
また、このすべり軸受部１２の内周面１３には、周方向に連続している周方向溝１７，１８が形成されている。周方向溝１７，１８それぞれは、ラジアル動圧発生溝１５（Ｖ字状の溝１６）の端部と交差しており、Ｖ字状の溝１６の溝同士、及び、Ｖ字状の溝１６と周方向溝１７（１８）とが繋がっている。言い換えると、軸方向で隣り合うＶ字状の溝１６，１６同士は、周方向溝１７（又は１８）を介して繋がっている。このため、周方向溝１７（１８）とＶ字状の溝１６との間を、潤滑油は流れることが可能となる。
【００３７】
この周方向溝１７，１８によれば、回転体７が静止した状態で、すべり軸受部１２とローラ軸４との間に残った潤滑油を、周方向溝１７，１８で溜めておくことができる。このため、再び回転体７が回転を開始した際に、この溜めておいた潤滑油を潤滑に用いることが可能となる。したがって、潤滑油が少ない環境においても、すべり軸受部１２とローラ軸４との間において潤滑油不足となるのを防ぐことが可能となる。
【００３８】
図５は、すべり軸受部１２の側面図である。図３と図５とに示しているように、すべり軸受部１２の軸方向両側の側周面１４，１４それぞれには、誘導溝３１が複数形成されている。誘導溝３１は周方向で等間隔に形成されており、誘導溝３１それぞれは、側周面１４の径方向外側から径方向内側へ連続した凹溝である。誘導溝３１は、径方向外側から内側に進むにつれて反回転方向（矢印Ｒの回転方向と反対の方向）に向かう溝として形成されている。
【００３９】
したがって、回転体７が矢印Ｒ方向に回転した際に、これら誘導溝３１によって、側周面１４と、図２に示している壁５（６）の内側面５ａ（６ａ）との間（隙間）に介在している潤滑油が、回転によって誘導溝３１に沿って流れ、誘導溝３１を伝ってすべり軸受部１２の内周面１３側へと流れることができる。つまり、誘導溝３１は、潤滑油をすべり軸受部１２の内周面１３側へと誘導する機能を有している。
このため、回転体７の周囲において潤滑油が少ない環境であっても、すべり軸受部１２の内周面１３において潤滑油を確保させることができ、前記ラジアル動圧発生溝１５による油膜圧力（ラジアル動圧）の発生に貢献することができる。
【００４０】
また、上記のとおり、すべり軸受部１２の内周面１３に形成されているラジアル動圧発生溝１５は、周方向に間隔をあけて形成されたＶ字状の溝１６からなるＶ溝列によって構成されている。そして、本実施形態では、このＶ字状の溝１６と誘導溝３１とは同数であり、図６に示しているように、一つのＶ字状の溝１６の軸方向端部１６ａと、一つの誘導溝３１の径方向内側端部３１ａとは、周方向について同じ位相で設けられている。
そして、これら軸方向端部１６ａと径方向内側端部３１ａとは、前記面取り部２５に位置しており、両者は接近した配置にある。
【００４１】
このため、回転体７が矢印Ｒ方向（図３参照）に回転した際に、すべり軸受部１２の側周面１４とロッカーアーム本体２の前記壁５（６）と間に介在している潤滑油が、誘導溝３１によって、すべり軸受部１２の内周面１３側へと供給されると、この供給された潤滑油をＶ字状の溝１６に取り入れやすくすることができる。
したがって、すべり軸受部１２とローラ軸４との間に潤滑油が少ない環境であっても、すべり軸受部１２と壁５（６）との間に介在していた潤滑油を、すべり軸受部１２とローラ軸４との間に効率良く供給することが可能となる。この結果、Ｖ字状の溝１６に潤滑油が取り入れられ、取り入れられた潤滑油の動圧によって油膜圧力（ラジアル動圧）を発生させ、ローラ本体部１１を支持することが可能となる。
【００４２】
図７は、回転体７のすべり軸受部１２の変形例を説明する側面図である。このすべり軸受部１２では、その軸方向両側の側周面１４，１４それぞれに、前記誘導溝３１の他に、スラスト動圧発生溝３２が形成されている。なお、この図７のすべり軸受部１２は、側周面１４の溝形態が異なる他は、前記実施形態に係るすべり軸受１２と同じであり、その説明を省略する。
【００４３】
スラスト動圧発生溝３２は、周方向に間隔をあけて形成された複数のＶ字状の溝（へリングボーン溝）３３からなるＶ溝列によって構成され、これら溝３３は、同心円に沿って形成されている。そして、誘導溝３１とＶ字状の溝３３とが、周方向で交互に形成されている。
このスラスト動圧発生溝３２は、回転体７が回転した際に、図２に示した壁５（６）の内側面５ａ（６ａ）との間の隙間で、潤滑油による動圧（スラスト動圧）を生じさせる機能を有している。
【００４４】
つまり、各Ｖ字状の溝３３のポンピング作用によって、潤滑油（の一部）が、すべり軸受部１２の側周面１４と前記壁５（６）との隙間に保持され、これらの間において、潤滑油の動圧によって油膜圧力（スラスト動圧）が効率良く生じて、回転体７は支持される。このため、ロッカーアーム本体２に対する回転体７の回転抵抗（回転摩擦抵抗）を低減することが可能となる。
【００４５】
この図７の実施形態によれば、すべり軸受部１２の内周面１３とローラ軸４の外周面９との間では、当該内周面１３に形成されたラジアル動圧発生溝１５により、回転抵抗を低減することが可能となり、さらに、すべり軸受部１２の側周面１４と壁５（６）との間では、当該側周面１４に形成されたスラスト動圧発生溝３２により、回転抵抗を低減することが可能となる。
なお、従来のロッカーアームの場合、ロッカーアーム本体が有する一対の対向する壁（壁）と、回転体（ローラ）との間における摩耗を抑制するために、スラストワッシャーを設けている。この場合、部品数が多くなり、コスト高となるという問題点がある。しかし、前記スラスト動圧発生溝３２によれば、スラストワッシャーを不要とすることが可能となる。
【００４６】
以上の前記各実施形態に係るロッカーアーム１によれば、回転体７が中心線Ｃ回りに回転すると、ラジアル動圧発生溝１５によって、ローラ軸４の外周面９とすべり軸受部１２の内周面１３との間に潤滑油の動圧によって油膜圧力が生じて、回転体７はローラ軸４に支持される。このため、従来のようなニードル（針状ころ）を有する転がり軸受部を有していなくても、回転体７とローラ軸４との間の回転抵抗を低減することが可能となり、また、従来のようなニードルが不要であることから、部品点数を削減することが可能となる。この結果、ロッカーアーム１は、長寿命でありながら、低コストとすることができる。
【００４７】
図８は、回転体の他の実施形態を示す斜視図である。この回転体１０７は、前記各実施形態と同様に、（図２を参考にして説明すると）ローラ軸４にすべり接触して当該ローラ軸４の中心線Ｃ回りに回転する径方向内側のすべり軸受部１１２と、このすべり軸受部１１２と一体回転する径方向外側のローラ本体部１１１とを有している。
そして、図８のすべり軸受部１１２は、前記実施形態（図３）のすべり軸受部１２と比べると、内周面１１３の形態が異なるが、それ以外は同じである。同じ点については、図８に示すすべり軸受部１１２にそのまま適用される。
【００４８】
また、図８のすべり軸受部１１２の径方向外側に位置するローラ本体部１１１についても、前記実施形態（図３）と同じである。そして、この回転体１０７においても、図１と図２とに示すロッカーアーム１に組み入れることができる。
【００４９】
図８に示す回転体１０７では、すべり軸受部１１２の側周面１１４に、誘導溝１３１が複数形成されている。誘導溝１３１は、回転体１０７が回転した際に、側周面１１４とロッカーアーム本体２（図２参照）の壁５（６）との間に介在している潤滑油を、すべり軸受部１１２の内周面１１３側へと誘導する機能を有している。
【００５０】
誘導溝１３１は周方向で等間隔に形成されており、誘導溝１３１それぞれは、側周面１１４の径方向外側から径方向内側へ連続した凹溝である。誘導溝１３１は、径方向外側から内側に進むにつれて反回転方向に向かう溝として形成されている。
なお、この誘導溝１３１の形状及び機能は、前記実施形態における誘導溝３１（図３及び図５参照）と同じである。
【００５１】
このすべり軸受部１１２を有する回転体１０７によれば、ローラ軸４の中心線Ｃ回りに回転すると、すべり軸受部１１２と壁５（６）との間に介在している潤滑油が、回転によって誘導溝１３１に沿って流れ、誘導溝１３１を伝ってすべり軸受部１１２の内周面１１３側へと流れることができる。
このため、回転体７の周囲において潤滑油が少ない環境であっても、潤滑油をできるだけすべり軸受部１１２とローラ軸４との間に供給することが可能となり、この供給された潤滑油の動圧によって、ローラ軸４の外周面９とすべり軸受部１１２の内周面１１３との間において、油膜圧力を生じさせ、当該回転体１０７は支持される。
このため、従来のようなニードルを有する転がり軸受部を有していなくても、ローラ軸４に対する回転体１０７の回転抵抗を低減することが可能となり、また、従来のようなニードルが不要であることから、部品点数を削減することが可能となる。
【００５２】
また、図８に示したすべり軸受部１１２においても、図７に示した実施形態と同様に、周方向で隣り合う誘導溝１３１の間にＶ字状の溝を形成し、このＶ字状の溝によってスラスト動圧発生溝が形成されていてもよい。この場合、すべり軸受部１１２の側周面１１４と壁５（６）との間では、当該側周面１１４に形成されたスラスト動圧発生溝により、壁５（６）に対する回転抵抗を低減することが可能となる。
【００５３】
また、前記各実施形態において、（図３を代表して説明すると）すべり軸受部１２の内周面１３と側周面１４とのうちの少なくとも一方は、その素材の表面よりも摩擦抵抗を小さくする表面処理を施したものであってもよい。たとえば、表面処理として、めっきやコーティングがあり、例えばダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）による薄膜を形成するのが好ましい。
回転体７が静止している場合、及び、回転始動時の回転数が小さい場合、ローラ軸４の外周面９とすべり軸受部１２の内周面１３との間には、潤滑油による油膜が形成されにくく、摩擦抵抗が大きい状態となる。しかし、すべり軸受部１２の内周面１３にこのような表面処理を行うことによって、回転始動時においても、摩擦抵抗を低減することが可能となり、耐摩耗性が向上する。また、すべり軸受部１２の側周面１４に表面処理を行うと、ロッカーアーム本体２の壁５，６との間における摩擦抵抗を低減することが可能となり、耐摩耗性が向上する。
この結果、ロッカーアーム１の寿命の向上に貢献することができる。
【００５４】
また、本発明の回転体７（１０７）、及び、この回転体７（１０７）を備えたロッカーアーム１は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。
前記実施形態では（図３を代表して説明すると）、ローラ本体部１１とすべり軸受部１２とが別部材から構成されている場合を説明した。つまり、すべり軸受部１２をブッシュとしてローラ本体部１１に圧入して回転体７を得た構成である。しかし、ローラ本体部１１とすべり軸受部１２とを単一の素材から製造してもよく、同一素材からなる回転体であってもよい。
【００５５】
また、前記実施形態では、図３の場合、ラジアル動圧発生溝１５は、周方向に間隔をあけて形成された複数のＶ字状の溝１６からなるＶ溝列によって構成され、当該Ｖ溝列は、すべり軸受部１２の内周面１３に３列設けられた場合を説明したが、その列数に制限がなく、少なくとも２列設けられるのが好ましい。
【００５６】
また、図１に示したロッカーアーム本体２は、その他の形状であってもよい。図１では、ロッカーアーム本体２の長手方向一方側（左側）から、回転体７、支持軸３及び接触部８が配置されているが、これに限らず、図示しないが、長手方向一方側から、支持軸３、回転体７及び接触部８の順であってもよい。
【００５７】
さらに、回転体７（１０７）は、ロッカーアーム１以外にも適用することができ、ローラ軸の周りをすべり接触して回転する機器（部品）に適用することができる。特に、回転体は、一対の対向する壁の間に位置し、これら壁間に設けられているローラ軸回りに回転する機器（部品）に適用することができる。
【００５８】
また、前記実施形態のロッカーアーム１では、ラジアル動圧発生溝１５が、すべり軸受部１２の内周面１３に形成されている場合を説明したが、このラジアル動圧発生溝１５を、ローラ軸４の外周面９に形成してもよい。この場合、図４に示した内周面１３における溝構造を、そのまま、ローラ軸４の外周面９に適用すればよい。
【符号の説明】
【００５９】
１ ロッカーアーム
２ ロッカーアーム本体
３ 支持軸
４ ローラ軸
５，６ 壁
７，１０７ 回転体
９ ローラ軸の外周面
１１，１１１ ローラ本体部
１２，１１２ すべり軸受部
１３，１１３ 内周面
１３ａ，１３ｂ 内周面の軸方向端部
１４，１１４ 側周面
１５ ラジアル動圧発生溝
１６ Ｖ字状の溝
１６ａ 軸方向端部
１７，１８ 周方向溝
２１ 第１溝部
２２ 第２溝部
３１，１３１ 誘導溝
３１ａ 径方向内側端部
３２ スラスト動圧発生溝
Ｂ すべり軸受の軸方向幅
ｂ ローラ本体部の軸方向幅
Ｃ ローラ軸の中心線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラ軸を有しているロッカーアーム本体と、前記ローラ軸の中心線回りに回転する回転体と、を備え、
前記回転体は、前記ローラ軸にすべり接触する径方向内側のすべり軸受部と、当該すべり軸受部と一体回転する径方向外側のローラ本体部と、を有し、
前記すべり軸受部の内周面又は前記ローラ軸の外周面に、前記回転体が回転した際に、前記すべり軸受部の内周面と前記ローラ軸の外周面との間で潤滑油による動圧を生じさせるラジアル動圧発生溝が形成されていることを特徴とするロッカーアーム。
【請求項２】
前記すべり軸受部の側周面には、前記回転体が回転した際に、当該側周面側に存在している潤滑油を、当該すべり軸受部の内周面側へと誘導する誘導溝が複数形成されている請求項１に記載のロッカーアーム。
【請求項３】
前記ラジアル動圧発生溝は、前記誘導溝と同数であって周方向に間隔をあけて前記すべり軸受部の内周面に形成されたＶ字状の溝からなるＶ溝列によって構成され、
前記Ｖ字状の溝の軸方向端部と前記誘導溝の径方向内側端部とが、周方向について同じ位相で設けられている請求項２に記載のロッカーアーム。
【請求項４】
前記すべり軸受部の軸方向幅は、前記ローラ本体部の軸方向幅よりも大きい請求項１〜３のいずれか一項に記載のロッカーアーム。
【請求項５】
前記ラジアル動圧発生溝が形成されている面に、当該ラジアル動圧発生溝と交差し周方向に連続している周方向溝が形成されている請求項１〜４のいずれか一項に記載のロッカーアーム。
【請求項６】
前記ラジアル動圧発生溝は、周方向に間隔をあけて前記すべり軸受部の内周面に形成された複数のＶ字状の溝からなるＶ溝列によって構成され、当該Ｖ溝列は、少なくとも２列設けられ、
軸方向両側にある前記Ｖ溝列における前記Ｖ字状の溝それぞれは、軸方向外側に位置し周方向一方へ向かって延びる第１溝部と、当該第１溝から周方向他方へ折り返して延び軸方向中央側に位置している第２溝部と、を有し、
前記第１溝部は前記第２溝部よりも長く構成されている請求項１〜５のいずれか一項に記載のロッカーアーム。
【請求項７】
前記ロッカーアーム本体は、前記回転体を隙間をあけて軸方向に挟んでいると共に、前記ローラ軸を両端支持している一対の対向する壁を有し、
前記すべり軸受部の側周面には、前記回転体が回転した際に、前記壁との間の隙間において、潤滑油による動圧を生じさせるスラスト動圧発生溝が形成されている請求項１〜６のいずれか一項に記載のロッカーアーム。
【請求項８】
前記すべり軸受部の内周面と側周面とのうちの少なくとも一方に、ダイヤモンドライクカーボンによる薄膜が形成されている請求項１〜７のいずれか一項に記載のロッカーアーム。
【請求項９】
ローラ軸にすべり接触して当該ローラ軸の中心線回りに回転する径方向内側のすべり軸受部と、当該すべり軸受部と一体回転する径方向外側のローラ本体部と、を備え、
前記すべり軸受部の内周面に、当該すべり軸受部が回転した際に、前記ローラ軸の外周面との間で潤滑油による動圧を生じさせるラジアル動圧発生溝が形成されていることを特徴とする回転体。
【請求項１０】
ローラ軸にすべり接触して当該ローラ軸の中心線回りに回転する径方向内側のすべり軸受部と、当該すべり軸受部と一体回転する径方向外側のローラ本体部と、を備え、
前記すべり軸受部の側周面には、当該すべり軸受部が回転した際に、当該側周面側に存在している潤滑油を、当該すべり軸受部の内周面側へと誘導する誘導溝が複数形成されていることを特徴とする回転体。
【請求項１】
ローラ軸を有しているロッカーアーム本体と、前記ローラ軸の中心線回りに回転する回転体と、を備え、
前記回転体は、前記ローラ軸にすべり接触する径方向内側のすべり軸受部と、当該すべり軸受部と一体回転する径方向外側のローラ本体部と、を有し、
前記すべり軸受部の内周面又は前記ローラ軸の外周面に、前記回転体が回転した際に、前記すべり軸受部の内周面と前記ローラ軸の外周面との間で潤滑油による動圧を生じさせるラジアル動圧発生溝が形成されていることを特徴とするロッカーアーム。
【請求項２】
前記すべり軸受部の側周面には、前記回転体が回転した際に、当該側周面側に存在している潤滑油を、当該すべり軸受部の内周面側へと誘導する誘導溝が複数形成されている請求項１に記載のロッカーアーム。
【請求項３】
前記ラジアル動圧発生溝は、前記誘導溝と同数であって周方向に間隔をあけて前記すべり軸受部の内周面に形成されたＶ字状の溝からなるＶ溝列によって構成され、
前記Ｖ字状の溝の軸方向端部と前記誘導溝の径方向内側端部とが、周方向について同じ位相で設けられている請求項２に記載のロッカーアーム。
【請求項４】
前記すべり軸受部の軸方向幅は、前記ローラ本体部の軸方向幅よりも大きい請求項１〜３のいずれか一項に記載のロッカーアーム。
【請求項５】
前記ラジアル動圧発生溝が形成されている面に、当該ラジアル動圧発生溝と交差し周方向に連続している周方向溝が形成されている請求項１〜４のいずれか一項に記載のロッカーアーム。
【請求項６】
前記ラジアル動圧発生溝は、周方向に間隔をあけて前記すべり軸受部の内周面に形成された複数のＶ字状の溝からなるＶ溝列によって構成され、当該Ｖ溝列は、少なくとも２列設けられ、
軸方向両側にある前記Ｖ溝列における前記Ｖ字状の溝それぞれは、軸方向外側に位置し周方向一方へ向かって延びる第１溝部と、当該第１溝から周方向他方へ折り返して延び軸方向中央側に位置している第２溝部と、を有し、
前記第１溝部は前記第２溝部よりも長く構成されている請求項１〜５のいずれか一項に記載のロッカーアーム。
【請求項７】
前記ロッカーアーム本体は、前記回転体を隙間をあけて軸方向に挟んでいると共に、前記ローラ軸を両端支持している一対の対向する壁を有し、
前記すべり軸受部の側周面には、前記回転体が回転した際に、前記壁との間の隙間において、潤滑油による動圧を生じさせるスラスト動圧発生溝が形成されている請求項１〜６のいずれか一項に記載のロッカーアーム。
【請求項８】
前記すべり軸受部の内周面と側周面とのうちの少なくとも一方に、ダイヤモンドライクカーボンによる薄膜が形成されている請求項１〜７のいずれか一項に記載のロッカーアーム。
【請求項９】
ローラ軸にすべり接触して当該ローラ軸の中心線回りに回転する径方向内側のすべり軸受部と、当該すべり軸受部と一体回転する径方向外側のローラ本体部と、を備え、
前記すべり軸受部の内周面に、当該すべり軸受部が回転した際に、前記ローラ軸の外周面との間で潤滑油による動圧を生じさせるラジアル動圧発生溝が形成されていることを特徴とする回転体。
【請求項１０】
ローラ軸にすべり接触して当該ローラ軸の中心線回りに回転する径方向内側のすべり軸受部と、当該すべり軸受部と一体回転する径方向外側のローラ本体部と、を備え、
前記すべり軸受部の側周面には、当該すべり軸受部が回転した際に、当該側周面側に存在している潤滑油を、当該すべり軸受部の内周面側へと誘導する誘導溝が複数形成されていることを特徴とする回転体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２４１７７４（Ｐ２０１２−２４１７７４Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１１２７６（Ｐ２０１１−１１１２７６）
【出願日】平成２３年５月１８日（２０１１．５．１８）
【出願人】（３９０００３６６５）株式会社日進製作所 (32)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１８日（２０１１．５．１８）
【出願人】（３９０００３６６５）株式会社日進製作所 (32)
【Ｆターム（参考）】
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