JP2005214177A - Supporting device for camshaft - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カムシャフトの支持装置に関するものである。 The present invention relates to a camshaft support device.
エンジンには、クランクシャフトに同期させてシリンダヘッド内でカムシャフトを回転させ、これでロッカアームを介して給排気用バルブを強制開閉動作させるようにしたカム機構が組み込まれているものがある。
このカム機構において、クランクシャフトとカムシャフトとの同期回転は、これら両シャフトにおける各同側の一端部に設けられたスプロケット相互間にエンドレスチェンを巻き掛けることによって行われる。そのためカムシャフトには、スプロケットに回転駆動力が伝えられることを要因として、このスプロケット部分で最も大きな負荷が作用するようになる。
Some engines incorporate a cam mechanism in which a camshaft is rotated in a cylinder head in synchronization with a crankshaft, thereby forcibly opening and closing a supply / exhaust valve via a rocker arm.
In this cam mechanism, synchronous rotation between the crankshaft and the camshaft is performed by winding an endless chain between sprockets provided at one end of each of the shafts on the same side. For this reason, the camshaft is subjected to the largest load at the sprocket portion due to the fact that the rotational driving force is transmitted to the sprocket.
このようなカムシャフトをシリンダヘッド内で回転自在に支持する部分は、カムシャフトの軸方向に所定間隔をおいて設けられた2箇所以上のジャーナル部を滑り軸受けによって面接触状態で支える構造とするのが一般的であった(例えば、特許文献1乃至3等参照)。このカムシャフトと各滑り軸受けとの面接触部分(摺接部分)には、ロッカアームの動作部分などと一緒に、オイルポンプによって潤滑油が供給される構造になっている。このオイルポンプは、エンジンの始動に伴って稼働する。
なお最近では、滑り軸受けを転がり軸受けに置換するものとし、この転がり軸受けでカムシャフトを両端支持する構造も提案されている。
Recently, a structure has been proposed in which the sliding bearing is replaced with a rolling bearing, and the camshaft is supported at both ends by this rolling bearing.
上記したようにカムシャフトと各滑り軸受けとの面接触部分(摺接部分)に潤滑油を供給するためのオイルポンプはエンジンによって稼働される。そのためエンジンの始動時や低速回転時などでは、上記面接触部分にオイルポンプからの潤滑油が十分に行き渡らない場合が生じることがあった。このようになると、カムシャフトのジャーナル部やシリンダヘッドの滑り軸受けに偏摩耗や異常摩耗が起こり、甚だしい場合には焼き付きに至るおそれがあった。
これらの問題は、滑り軸受けを転がり軸受けに置換すれば解消されるが、そのためには当初からシリンダヘッドの構造を転がり軸受けの組み込み可能な構造にしておく必要があり、既存のエンジン(滑り軸受けの組み込まれたもの)に対する対策にはならない。また、転がり軸受けでカムシャフトを両端支持させる構造にすると、コスト高になるという指摘もあった。
As described above, the oil pump for supplying lubricating oil to the surface contact portion (sliding contact portion) between the camshaft and each sliding bearing is operated by the engine. For this reason, when starting the engine or rotating at a low speed, the lubricating oil from the oil pump may not be sufficiently distributed to the surface contact portion. When this happens, uneven wear or abnormal wear occurs in the journal portion of the camshaft or the sliding bearing of the cylinder head, and there is a risk of seizure in severe cases.
These problems can be solved by replacing the sliding bearings with rolling bearings. To that end, however, it is necessary to make the structure of the cylinder head from the beginning so that the rolling bearings can be incorporated. It is not a measure against (incorporated). In addition, it was pointed out that the cost would be increased if the camshaft was supported at both ends by a rolling bearing.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、カムシャフトを回転自在に支持する部分において、偏摩耗や異常摩耗、焼き付きを防止できるようにしたカムシャフトの支持装置を提供することを目的とする。
また本発明は、カムシャフトの支持部が滑り軸受けとなった既存のエンジンに対して、何らの改良を要さずとも新規部材の追加だけで偏摩耗や異常摩耗、焼き付きを防止できるようにしたカムシャフトの支持装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a camshaft support device capable of preventing uneven wear, abnormal wear, and seizure in a portion that rotatably supports the camshaft. Objective.
In addition, the present invention can prevent uneven wear, abnormal wear, and seizure by simply adding a new member to an existing engine in which the camshaft support portion is a sliding bearing without requiring any improvement. An object of the present invention is to provide a camshaft support device.
前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明に係るカムシャフトの支持装置は、シリンダヘッド内にカムシャフトが回転自在に設けられていると共に、このカムシャフトの一端部にエンジン回転伝動用のスプロケットが着脱自在に設けられており、このスプロケットのボス部まわりに転がり軸受けが設けられて、この転がり軸受けがシリンダヘッドに対して支持されている構成である。
このように、カムシャフトに対してその軸方向で最も負荷のかかるスプロケットの部分を転がり軸受けで保持するようにしているので、エンジンの始動時や低速回転時など、仮にオイルポンプからの潤滑油が十分に行き渡らないような場合であっても、カムシャフトを支持するその他の部分で偏摩耗や異常摩耗、焼き付きが起こるのを防止できることになる。
In order to achieve the above object, the present invention has taken the following measures.
That is, in the camshaft support device according to the present invention, the camshaft is rotatably provided in the cylinder head, and a sprocket for engine rotation transmission is detachably provided at one end of the camshaft. A rolling bearing is provided around the boss portion of the sprocket, and the rolling bearing is supported with respect to the cylinder head.
In this way, the portion of the sprocket that is most heavily loaded in the axial direction with respect to the camshaft is held by the rolling bearing, so that the lubricating oil from the oil pump is temporarily removed when the engine is started or at low speed. Even if it does not spread sufficiently, it is possible to prevent the occurrence of uneven wear, abnormal wear, and seizure in other portions that support the camshaft.
転がり軸受けは、シリンダヘッドの周壁に設けられた貫通口に対して嵌合離脱自在とされる外蓋に収納され、この外蓋を介してシリンダヘッドに支持される構造とすればよい。このようにすることで、構造の簡潔化が図れ、コスト的な問題を回避できる。
このような外蓋は、転がり軸受けを収納する軸受けケースと、この軸受けケースの外方面側を覆う蓋板とを有したものとすればよい。
この場合、軸受けケースは、蓋板で覆われる側が潤滑油を受ける油受け凹部として形成されたものとし、また油受け凹部の内側とシリンダヘッド内とを連通する油回収口を設けておくのが好適となる。
The rolling bearing may be housed in an outer lid that can be fitted and removed with respect to a through-hole provided in the peripheral wall of the cylinder head and supported by the cylinder head via the outer lid. By doing so, the structure can be simplified and the cost problem can be avoided.
Such an outer lid may have a bearing case that houses the rolling bearing and a lid plate that covers the outer surface side of the bearing case.
In this case, the bearing case is formed as an oil receiving recess that receives the lubricating oil on the side covered with the cover plate, and an oil recovery port that communicates the inside of the oil receiving recess with the inside of the cylinder head is provided. Preferred.
外蓋について、軸受けケースと蓋板とを有する構造にする場合には、軸受けケースをシリンダヘッドの貫通口に対して装着する部分の形状及び寸法と、蓋板を軸受けケースの油受け凹部に対して装着する部分の形状及び寸法とを同一に形成しておくのが好適である。
このようにすると、従来のカムシャフト支持装置に対して何ら改良を施すことなく、新規部材(軸受けケース及び転がり軸受け)を追加するだけで、本発明に係るカムシャフトの支持装置を実施できることになる。
When the outer lid has a structure having a bearing case and a lid plate, the shape and size of the portion where the bearing case is mounted to the through hole of the cylinder head, and the lid plate with respect to the oil receiving recess of the bearing case It is preferable that the shape and size of the portion to be mounted are formed to be the same.
In this way, the camshaft support device according to the present invention can be implemented by adding new members (bearing case and rolling bearing) without any improvement to the conventional camshaft support device. .
本発明に係るカムシャフトの支持装置では、カムシャフトを回転自在に支持する部分において偏摩耗や異常摩耗、焼き付きを防止できる。また本発明は、カムシャフトの支持部が滑り軸受けとなった既存のエンジンに対しても、何らの改良を要さずとも新規部材の追加だけで偏摩耗や異常摩耗、焼き付きを防止できるようになる。 In the camshaft support device according to the present invention, uneven wear, abnormal wear, and seizure can be prevented at a portion where the camshaft is rotatably supported. In addition, the present invention can prevent uneven wear, abnormal wear, and seizure even with an existing engine in which the camshaft support portion is a sliding bearing, by adding a new member without any improvement. Become.
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図1乃至図5は、本発明に係るカムシャフトの支持装置1の一実施形態を示している。この支持装置1は、ミニバイク2などに搭載されるエンジン3のシリンダヘッド4に対し、その内部に設けられるカム機構5において実施される。
このカム機構5では、シリンダヘッド4内を横切るようにカムシャフト7が設けられており、このカムシャフト7は、その軸方向に所定間隔をおいて2箇所以上設けられたジャーナル部8を滑り軸受け9に支持されることによって回転自在となっている。図例においてこの滑り軸受け9は、シリンダヘッド4の内部に仕切り壁状に設けられた内部壁10に対し、円形孔を貫通形成させるかたちで当該シリンダヘッド4と一体的に設けられたものを示している。またカムシャフト7のジャーナル部8には潤滑油を導くためのオイル溝8aが螺旋状に設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 5 show an embodiment of a
In this
カムシャフト7の一端部にはスプロケット11が一体回転可能に設けられており、このスプロケット11にはクランクシャフト(図示略)との同期回転を行わせるためのエンドレスチェン12が巻き掛けられている。スプロケット11はカムシャフト7に対して着脱自在となっている。図例では、このスプロケット11を肉厚方向に貫通して設けられたボルト通孔11a(図4参照)へボルト13を差し込んでカムシャフト7の軸端へボルト止めする構造としてある。
またこのカムシャフト7には、エンジンの気筒数や2サイクル/4サイクルの違い、或いはDOHCやOHC等といったエンジン形式の違いなどに応じて所定数のカム14が設けられており、このカム14によって給排気用バルブ(図示略)を強制開閉動作させるようになっている。
A
The
図2から明らかなように、本発明に係る支持装置1では、カムシャフト7の一端部に設けられたスプロケット11に対し、そのまわりに転がり軸受け15が装着されており、カムシャフト7は、滑り軸受け9だけでなく、この転がり軸受け15をも介して回転が保持されるようになっている。この転がり軸受け15は、シリンダヘッド4の周壁に設けられた貫通口20に対して嵌め付けられる外蓋21により保持されている。この外蓋21は、軸受けケース16と蓋板21aとを有している。
軸受けケース16は、転がり軸受け15を内部に収納しつつその外周面で貫通口20に嵌合するリング形を呈したハウジング部16aと、このハウジング部16aより一回り径大に形成されることで貫通口20の外側の開口周部に係合可能とされたリブ部16bとを有している。このリブ部16bの内方は皿型に凹んだ形状になっており、この凹みにより、転がり軸受け15の内外面等から滲み出す潤滑油を受けるための油受け凹部25が形成されている。この油受け凹部25の内部には、シリンダヘッド4内へ連通する油回収口26が設けられている。
As is clear from FIG. 2, in the
The
蓋板21aは、軸受けケース16の外方面側(上記した油受け凹部25)を覆うようになっている。この蓋板21aの裏面にはネジボス22が突設されており、このネジボス22にはシリンダヘッド4の反対側からカムシャフト7の軸中心部を串刺し状に差し込まれる首長ボルト23の先端部が螺合されるようになっている。これにより、蓋板21aが首長ボルト23によってシリンダヘッド4側へ引っ張られ、この蓋板21aで軸受けケース16がシリンダヘッド16へ押し付けられて固定される。
なお、この外蓋21において、軸受けケース16における油受け凹部25の開口形状及びその内径と、シリンダヘッド4に設けられた貫通口20の開口形状及びその内径とを、互いに同一となるように形成しておくと、従来のカムシャフト支持装置に軸受けケース16(勿論、軸受け15を収納したもの)を追加するだけで、本発明に係る支持装置1を実施できるという利点がある。
The
In the
すなわち、従来のカムシャフト支持装置でもシリンダヘッド4の周壁にはスプロケット11に対応する配置で貫通口20が設けられているのが普通であり、この貫通口20にはこれを塞ぐためのカバーが設けられていることになるが、上記のように軸受けケース16の油受け凹部25とシリンダヘッド4の貫通口20とについて開口形状や内径を同一に形成しておけば、外蓋21で用いる蓋板21aは、従来のカムシャフト支持装置で使用されていたカバーと共通部品にすることができるのである。
結局、従来のカムシャフト支持装置から貫通口20を塞いでいるカバーを外し、この貫通口20に対し、転がり軸受け15を収納した軸受けケース16を嵌め付け、そのうえで元のカバーを取り付けるようにするだけで、いとも簡単に本発明に係る支持装置1を実施できるというわけである。
That is, even in the conventional camshaft support device, the peripheral wall of the cylinder head 4 is usually provided with a through-
After all, the cover that covers the through
なお、軸受けケース16において、図2では油回収口26を理解し易くするために、同図中の右側に油回収口26を描いてあるが、実際には、エンジン3の搭載姿勢との関係でシリンダヘッド4としての下向きとされる位置に設けるのが好適となる。例えば、図3に示すようにシリンダヘッド4が垂線Pに対して10°の傾きQを持った搭載姿勢とされる場合では、図4に示すように油回収口26は垂線P上に位置するように設けるのが好適となる。
転がり軸受け15は例えばボールベアリングであって、その内輪体15aがスプロケット11に設けられたボス部29のまわりに隙間無く外嵌され、外輪体15bが軸受けケース16に設けられたハウジング16aの内部に隙間無く内嵌されている。
In FIG. 2, in order to facilitate understanding of the
The rolling
このような構成の支持装置1では、カムシャフト7においてその軸方向のなかで最も負荷のかかるスプロケット11の部分が、転がり軸受け15によって支持されることになる。そのため、エンジン3の始動時や低速回転時など、オイルポンプからの潤滑油が十分に行き渡らないような場合でも、カムシャフト7のジャーナル部8やシリンダヘッド4の滑り軸受け9で局部的な過接触が起こることはなく、これによってそれらの偏摩耗や異常摩耗が起こるのを防止できることになる。勿論、焼き付きに至るおそれはない。
前記実施の形態によれば、カムシャフトジャーナル部の摩耗抵抗を軽減する目的で、簡単に取り付けることができるように、カムスプロケットにジャーナルを設け、シリンダーヘッドレフトサイドカバー部分に、ラジアルボールベアリングを配置し、オイルが循環するまでのタイムラグ、低回転時油圧低下における、カムシャフトジャーナル部に掛かる負荷を軽減し、スムーズなアイドリングと、低・中速回転時のトルクアップが実現できる。
In the
According to the embodiment, for the purpose of reducing the wear resistance of the camshaft journal portion, the cam sprocket is provided with a journal so that it can be easily attached, and the radial ball bearing is disposed on the cylinder head left side cover portion. In addition, the load on the camshaft journal when the oil circulates and the oil pressure during low rotation is reduced can be reduced, and smooth idling and torque increase during low and medium speed rotation can be realized.
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。例えば、外蓋21において、軸受けケース16と蓋板21aとを一体形成することも可能である。
言うまでもなく、本発明は、既存のカムシャフト支持装置に対する後付け(改造)として実施する場合だけでなく、当初の設計段階から、スプロケット11を転がり軸受け15で支持する装置として実施することができる。
エンジンの各種諸元やその用途(搭載される対象)は何ら限定されるものではない。
By the way, this invention is not limited to the said embodiment, It can change suitably according to embodiment. For example, in the
Needless to say, the present invention can be implemented not only when retrofitting (remodeling) an existing camshaft support device but also as a device that supports the
Various specifications of the engine and their uses (objects to be mounted) are not limited at all.
また、本発明の「転がり軸受け(15)」として、セラミックベアリングを用いると、軽量化が達成でき、高速回転のエンジンにより好適となる。本発明における「スプロケット(11)」は、チェーン用のスプロケットに限らず、タイミングベルト用のタイミングギアーも含むものである。 Further, when a ceramic bearing is used as the “rolling bearing (15)” of the present invention, weight reduction can be achieved, which is more suitable for a high speed engine. The “sprocket (11)” in the present invention is not limited to a sprocket for a chain but includes a timing gear for a timing belt.
1 支持装置
4 シリンダヘッド
7 カムシャフト
11 スプロケット
15 転がり軸受け
16 軸受けケース
20 貫通口
21 外蓋
25 油受け凹部
26 油回収口
DESCRIPTION OF
Claims (5)
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CN112204836A (en) * | 2018-05-30 | 2021-01-08 | 株式会社自动网络技术研究所 | Wiring member |
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2004
- 2004-02-02 JP JP2004025808A patent/JP3962723B2/en not_active Expired - Fee Related
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