JP2002309961A - 内燃機関の補機駆動装置 - Google Patents

内燃機関の補機駆動装置

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JP2002309961A
JP2002309961A JP2001113922A JP2001113922A JP2002309961A JP 2002309961 A JP2002309961 A JP 2002309961A JP 2001113922 A JP2001113922 A JP 2001113922A JP 2001113922 A JP2001113922 A JP 2001113922A JP 2002309961 A JP2002309961 A JP 2002309961A
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JP
Japan
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camshaft
auxiliary
internal combustion
combustion engine
auxiliary machine
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JP2001113922A
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Tadashi Toda
忠司 戸田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来に比べて駆動用部品の部品点数を減少さ
せることができ、レイアウトの自由度を増すことができ
る、内燃機関の補機駆動装置の提供。 【解決手段】 (1)カムシャフト1の前後端に補機直
接駆動部2、3を形成し、カムシャフト前後端に補機
4、5をカムシャフト1に直列に配置し、カムシャフト
1をカムシャフトの補機直接駆動部2、3で補機4、5
に直接連結しカムシャフト1でカムシャフト前後端の補
機4、5を同時に駆動させた内燃機関の補機駆動装置。
(2)カムシャフト1は内燃機関のクランクシャフトか
らチェーン駆動される。(3)カムシャフト前後端の補
機4、5のトルク変動は、カムシャフト1のトルク変動
と相殺されるように位相が設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関における
カムシャフトによる補機駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、内燃機関においてカムシャフトで
補機を駆動する場合、 補機の駆動軸をカムシャフトに直列に配置しカムシ
ャフトの後端で直接駆動する場合と、 補機の駆動軸をカムシャフトに並列に配置し補機駆
動専用のカムやギヤを介して側方から駆動する場合と、
がある。 上記の例として、特開昭59−29766号公報は、
エンジン本体のカムシャフト後方に燃料噴射ポンプを取
付け、かつ該カムシャフトとボンプドライブ軸をスプラ
イン嵌合して連結し、燃料噴射ポンプをカムシャフトに
より直接駆動した補機駆動装置を開示している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の補機駆
動装置でカムシャフト前端側にも補機を設けようとする
と、カムシャフト前端側では補機の駆動軸をカムシャフ
トに並列に配置し補機駆動専用のカムやギヤを介して側
方から駆動する構造しかなかったので、 並列駆動するための部品が必要である、 カムシャフトまたはクランクシャフトタイミングプ
ーリ等駆動されるため、被駆動側のプーリ等のレイアウ
ト上の制約を受け複雑な搭載となる、などの問題があっ
た。 本発明の目的は、従来に比べて駆動用部品の部品点数を
減少させることができ、レイアウトの自由度を増すこと
ができる、内燃機関の補機駆動装置を提供することにあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的は、つぎの本発
明によって達成される。 (1) カムシャフトの前後端に補機直接駆動部を形成
し、カムシャフト前後端に補機をカムシャフトに直列に
配置し、カムシャフトをカムシャフトの補機直接駆動部
で補機に直接連結しカムシャフトでカムシャフト前後端
の補機を同時に駆動させた内燃機関の補機駆動装置。 (2) 前記カムシャフトは内燃機関のクランクシャフ
トからチェーン駆動される(1)記載の内燃機関の補機
駆動装置。 (3) 前記カムシャフト前後端の補機のトルク変動
は、カムシャフトのトルク変動と相殺されるように位相
が設定されている(1)記載の内燃機関の補機駆動装
置。
【0005】上記(1)、(2)、(3)の内燃機関の
補機駆動装置では、補機を、カムシャフトの後方だけで
なく前方にも配置し、カムシャフトに直列配置してカム
シャフトに連結したので、 カムシャフト直列配置、直接連結のため、プーリ等
の部品が減少し、 補機にプーリなどを取付けないことにより、補機の
配置の自由度が増し、 カムシャフトで従来より多くの補機を駆動できる。 上記(3)の内燃機関の補機駆動装置では、駆動系全体
でのトルク変動を低減でき、カムシャフト駆動チェーン
への負担を軽減できる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下に、本発明実施例の内燃機関
の補機駆動装置を、図1〜図3を参照して、説明する。
図1、図2において、本発明実施例の内燃機関の補機駆
動装置では、OHC(オーバヘッドカムシャフト)エン
ジンのカムシャフト1の前端および後端に、補機直接駆
動部2、3が形成されている。ここで、カムシャフト1
の前端および後端は、エンジンの前端および後端にそれ
ぞれ対応する。カムシャフト前端、後端には、補機4、
5がカムシャフト1に直列に配置されており、補機4、
5の駆動軸はカムシャフト1に同軸芯状に配置されてい
る。ここで、補機5は燃料ポンプであり、補機4はブレ
ーキ用バキュームポンプである。カムシャフト1はカム
シャフトの補機直接駆動部2、3で補機4、5にそれぞ
れ直接連結されている。ここで、「直接」とは、プー
リ、ギヤ、チェーン、ベルトなどの、カムシャフトや補
機とは別の駆動力伝達部品を介さないでという意味であ
る。
【0007】また、補機直接駆動部2、3は、補機4、
5の駆動軸に形成された係合部6、7に、カムシャフト
軸方向にはスライドできカムシャフト回転方向には係合
する手段、からなる。たとえば、補機直接駆動部2、3
が凹部または凸部の一方からなり、係合部6、7が凹部
または凸部の他方からなる。たとえば、補機直接駆動部
2、3がスリットで、係合部6、7がスリットに摺動の
クリアランスをもって嵌合する凸部からなる。補機直接
駆動部2、3が凸部で、係合部6、7がスリットとして
もよい。カムシャフト1は、カムシャフト前後端の補機
4、5を同時に駆動させる。
【0008】カムシャフト1は内燃機関のクランクシャ
フトからチェーン駆動される。クランクシャフトからの
回転を伝達するチェーンが巻き掛けられるタイミングギ
ヤ8はカムシャフト1の前端部側に設けられる。前端部
側の補機直接駆動部2は、タイミングギヤ8よりクラン
クシャフト軸方向前方に位置する。カムシャフト1はシ
リンダヘッドに支持されている。カムシャフト1はシリ
ンダヘッドおよびチェーンカバー内に配置されており、
補機4、5はシリンダヘッドおよびチェーンカバー外に
配置されている。
【0009】図3に示すように、カムシャフト前端の補
機4のトルク変動のピークaと、カムシャフト後端の補
機5のトルク変動のピークcと、カムシャフト1のトル
ク変動のピークbとは、意図的に、互いにずらされてい
る。また、カムシャフト前後端の補機4、5のトルク変
動は、カムシャフト1のトルク変動と相殺されるように
位相が設定されている。すなわち、カムシャフト前後端
の補機4、5のトルク変動の谷が、カムシャフト1のト
ルク変動の山と、位相上、合致し、カムシャフト前後端
の補機4、5のトルク変動の山が、カムシャフト1のト
ルク変動の谷と、位相上、合致して、動弁系9全体の回
転トルク変動が抑制されるようになっている。
【0010】ここで、カムシャフト1のトルク変動は、
カム10が吸・排気弁11を押す時に山となり、バルブ
スプリング12によってカム10が押される時に谷とな
るように表れる。また、補機4、5のトルク変動は、ポ
ンプがベーンポンプの場合、圧縮時に山となり、吐出時
に谷となるようにあらわれる。補機4、5のトルク変動
の位相とカムシャフト1のトルク変動の位相とをずらす
方法は、カムシャフトの前後端に形成される補機直接駆
動部2、3の、カム10に対する位相を選定することに
よって、容易に行うことができる。
【0011】つぎに、本発明実施例の内燃機関の補機駆
動装置の作用を説明する。補機を、カムシャフト1の後
方だけでなく前方にも配置し、カムシャフト1に直列配
置してカムシャフト1に連結したので、カムシャフト1
により、2つの補機4、5を同時に回転駆動することが
できる。とくに、カムシャフト1前側では、従来は補機
をカムシャフト1に対して並列配置し、ベルト、プーリ
等を介して補機を回転駆動していたが、本発明では、カ
ムシャフト1前側でも、補機4をカムシャフト1に直列
配置し、直接連結したため、プーリ、ベルト等の部品を
除去でき、補機駆動装置の部品点数を削減できる。ま
た、補機をギヤやチェーンなどで駆動する場合は、噛み
合いの音が問題となるが、その心配が無くなる。
【0012】また、カムシャフト1前側に、補機駆動の
ためのプーリを取付けないかプーリ等の数を減少したの
で、補機の配置の自由度が増し、レイアウトの自由度も
増し、またベルトのとりまわしを容易化できる。また、
カムシャフト1を中空にすることにより、カムシャフト
1を潤滑油通路として利用することで、2個の補機への
潤滑を、専用油路を追加せずに実現することができ、シ
リンダブロックやシリンダヘッドに専用油路のための孔
加工をする必要もなくなる。
【0013】また、カムシャフト前後端の補機4、5の
トルク変動が、カムシャフト1のトルク変動と相殺され
るように位相が設定されているので、カムシャフト1の
トルク変動のピークのトルク値が下がり、カムシャフト
駆動チェーンへの負担が軽減され、カムシャフト駆動チ
ェーンの寿命が延ばされる。また、カムシャフト1にか
かる捩じりも低減される。また、トルク変動の軽減によ
り、従来発生していた振動、ノイズも抑制される。
【0014】
【発明の効果】請求項1、2、3の内燃機関の補機駆動
装置によれば、補機を、カムシャフトの後方だけでなく
前方にも配置し、カムシャフトに直列配置してカムシャ
フトに連結したので、カムシャフトで従来より多くの補
機を駆動でき、補機駆動のためのプーリ等の部品を減少
でき、プーリなどの部品除去により補機のレイアウトの
自由度を増すことができる。請求項3の内燃機関の補機
駆動装置によれば、カムシャフト前後端の補機のトルク
変動が、カムシャフトのトルク変動と相殺されるように
位相が設定されているので、駆動系全体でのトルク変動
を低減でき、カムシャフト駆動チェーンへの負担を軽減
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の内燃機関の補機駆動装置の側面
図である。
【図2】本発明実施例の内燃機関の補機駆動装置と動弁
系の側面図である。
【図3】本発明実施例の内燃機関の補機駆動装置と動弁
系のトルク変動を示すグラフである。
【符号の説明】
1 カムシャフト 2、3 補機直接駆動部 4、5 補機 6、7 係合部 8 タイミングギヤ 9 動弁系 10 カム 11 吸・排気弁 12 バルブスプリング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G016 AA06 AA19 BA18 BA23 BA25 BA30 BA33 CA02 CA04 CA41 CA42 CA50 CA58 FA36 FA39 GA01 GA04

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カムシャフトの前後端に補機直接駆動部
    を形成し、カムシャフト前後端に補機をカムシャフトに
    直列に配置し、カムシャフトをカムシャフトの補機直接
    駆動部で補機に直接連結しカムシャフトでカムシャフト
    前後端の補機を同時に駆動させた内燃機関の補機駆動装
    置。
  2. 【請求項2】 前記カムシャフトは内燃機関のクランク
    シャフトからチェーン駆動される請求項1記載の内燃機
    関の補機駆動装置。
  3. 【請求項3】 前記カムシャフト前後端の補機のトルク
    変動は、カムシャフトのトルク変動と相殺されるように
    位相が設定されている請求項1記載の内燃機関の補機駆
    動装置。
JP2001113922A 2001-04-12 2001-04-12 内燃機関の補機駆動装置 Pending JP2002309961A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007285236A (ja) * 2006-04-18 2007-11-01 Honda Motor Co Ltd カム軸により回転駆動される補機を備える内燃機関
JP2010164001A (ja) * 2009-01-16 2010-07-29 Honda Motor Co Ltd 気筒休止内燃機関の補機配置構造
JP2017145788A (ja) * 2016-02-19 2017-08-24 本田技研工業株式会社 パワーユニットの補機取り付け構造

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