JP2586749Y2 - エンジンのカム給油装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、エンジンにおけるカム
と、このカムの回転により吸気弁または排気弁を作動さ
せるタペットまたはロッカーアームのような弁駆動部材
との接触面に、潤滑油を供給するエンジンのカム給油装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エンジンは、吸・排気弁を開閉
するための動弁機構の駆動手段としてカムを使用する。
したがって、このカムと吸・排気弁の弁駆動部材との接
触面の潤滑が必要である（実開昭６１−５３５０７号参
照）。

【０００３】そこで、図８に示すように、カム１のカム
面１ａが弁駆動部材としてのタペット３に直接摺接され
た構造のＤＯＨＣ（ダブルオーバーヘッドカムシャフ
ト）エンジンでは、長期にわたり円滑な摺接作動を得る
ために、カム１とタペット３との間に潤滑油を供給する
必要がある。このカム給油機構として、カム１が一体形
成されたカムシャフト４の軸心の中空部分を潤滑油通路
５として利用するとともに、カム１に半径方向の給油孔
６を穿設し、カム１の矢印Ｒ方向への回転により給油孔
６が下方を向いた時に、潤滑油通路５の潤滑油を給油孔
６を通じカム１の外周面とタペット３との間に導くよう
になっている。

【０００４】なお、図８において、吸気通路１０および
排気通路１１にはそれぞれ吸気弁１２および排気弁１３
が設けられ、この吸気弁１２および排気弁１３は、それ
ぞれ弁ばね１４により閉弁方向に付勢されている。

【０００５】また、図９のＤＯＨＣエンジンでは、カム
軸受ブラケット７の両端間に給油パイプ８を架設状態に
設け、この給油パイプ８における各カム１の上方箇所に
穿孔した給油孔９から矢印で示すように潤滑油をカム１
上に滴下させ、この滴下した潤滑油をカム１の回転に伴
ってカム１とタペット３との間に供給するようになって
いる。

【０００６】さらに、図１０に示すように、カム１のカ
ム面１ａが弁駆動部材としてのロッカーアーム２に摺接
する構造のＤＯＨＣエンジンでは、カム１とロッカーア
ーム２との間に潤滑油を供給する必要がある。そのカム
給油機構として、回転しないロッカーシャフト３０の軸
心の中空部分を潤滑油通路３１として利用し、ロッカー
シャフト３０とロッカーアーム２を貫通する給油孔３２
を設けて、この給油孔３２から潤滑油をカム１に向けて
噴出させていた。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】ところが、図８に示し
たカム給油機構では、カム１の強度を損なわないよう
に、給油孔６の直径をカム１の幅（図面の表裏方向の
幅）よりも十分小さくする必要があるので、カム１の高
速回転時には、カム１とタペット３の相互の摺接面にお
ける中央部分にのみ油膜が形成されるだけで、摺接面の
両側部分への潤滑油の供給量が不足する。また、カム面
１ａがタペット３に摺接するときに弁ばね１４を圧縮し
てカム面１ａに高い圧力が加わるので、このカム面１ａ
に給油孔６を穿設すると、上記タペット３との摺接によ
り、カム面１ａが損傷する恐れがある。そのため、給油
孔６はカム１における半円形のベース部１ｂに穿孔せざ
るを得ない。

【０００８】また、上記給油孔６からは、給油孔６が水
平方向に対し下向きとなるカム１の約１／２回転分の期
間において潤滑油が流出するのであるが、この給油孔６
がベース部１ｂに設けられているために、流出した潤滑
油のうち、給油孔６がタペット３に近接した時に流出し
た一部分のみが有効に利用されるだけである。その結
果、上記摺接面に油膜を形成するための潤滑油が不足す
るにもかかわらず、オイルポンプの吐出損失が大きくな
る。

【０００９】一方、図９に示したカム給油機構では、カ
ム１の上位部分に滴下した潤滑油がカム１の回転に伴っ
て遠心力により飛散してしまい、厚い油膜を形成するこ
とができない。それにもかかわらず潤滑油が常時滴下さ
れているため、やはりオイルポンプからの潤滑油の吐出
損失が大きくなる。

【００１０】さらに、図１０に示したカム給油機構で
は、ロッカーアーム２の上下揺動により、潤滑油が矢印
Ｐ１０，Ｐ２０で示すように、上方に飛散してしまうの
で、特に、ロッカーアーム２の揺動速度が速い高速運転
時に、カム部１ａに付着する潤滑油の量が減少する。ま
た、吸気バルブ１２側、つまり右側のロッカーアーム２
の位置より潤滑油をカム部１ａに供給した場合、カム１
がその位置より１／２回転してロッカーアーム２に当た
るから、その間に潤滑油がカム１の遠心力により飛散し
てしまうので、一層、カム部１ａに付着する潤滑油の量
が減少する。しかも、ロッカーシャフト３０の軸心に潤
滑油通路３１を設け、ロッカーシャフト３０とロッカー
アーム２を貫通する給油孔３２を設けているから、ロッ
カーシャフト３０とロッカーアーム２の加工工数が増加
する。

【００１１】そこで本考案は、潤滑油をオイルポンプの
吐出損失を低減するよう効率良く噴出させながらも、摺
接面の広い範囲にわたり厚い油膜を有効に形成できるよ
う潤滑油を充分供給できるエンジンのカム給油装置を提
供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本考案は、上記した目的
を達成するために、排気弁または吸気弁を作動させるカ
ムと、このカムが設けられ、軸心部に潤滑油通路が形成
されたカムシャフトと、このカムシャフトの軸受部に形
成されて、上記潤滑油通路の潤滑油を軸受の内周面に導
出する軸受給油孔と、上記軸受の内周面に部分的に周方
向に延びるように形成され、軸受給油孔と対向している
期間、上記導出された潤滑油を受け入れる潤滑油導入溝
部、およびこの潤滑油導入溝部の側方から軸受の側方に
向けて延びて潤滑油導入溝部内に充満した潤滑油を上記
カムとこのカムに接触する弁駆動部材との接触面に向け
て噴出させる潤滑油噴出溝部を有する潤滑油溝とを備え
ている。

【００１３】

【作用】カムの１回転中において、軸受給油孔が潤滑油
溝の潤滑油導入溝部に対向していない期間では、軸受給
油孔が軸受の内周面により閉塞されており、潤滑油通路
の潤滑油が導出することがない。そして、軸受給油孔が
潤滑油溝の潤滑油導入溝部に対向している期間のみ、潤
滑油通路の潤滑油が軸受給油孔を通じて潤滑油導入溝部
内に流入し、この流入した潤滑油は、潤滑油噴出溝部か
ら、カムとこのカムに接触する弁駆動部材との接触面に
向けて噴出される。このように、カムの１回転中におけ
る軸受給油孔が潤滑油溝における軸受の内周面に部分的
に周方向に延びるように形成された潤滑油導入溝部に対
向する一定期間のみ集中的に潤滑油を噴出させ、且つ潤
滑油を上記接触面に向けて効率的に供給するので、オイ
ルポンプの吐出損失を格段に低減できるとともに、少な
い潤滑油の量でありながら、カムと弁駆動部材との相互
の摺接面の広い範囲にわたり厚い油膜を形成できる。

【００１４】

【実施例】以下、本考案の好ましい実施例について図面
を参照しながら詳述する。図１は本考案の一実施例の半
部を示す縦断面図、図２は要部の一部破断した平面図、
図３は要部の拡大縦断面図をそれぞれ示し、これらの図
において、図８と同一若しくは同等のものには同一の符
号を付してある。この実施例は、図８の場合と同様に、
弁駆動部材としてタペット３を用いた構造のＤＯＨＣエ
ンジンに適用した場合を示している。ただし、カムシャ
フト１６の回転方向Ｒは、図８の場合と逆になってい
る。

【００１５】図１に示すように、両端部を軸受（図示せ
ず）により回転自在に支持されたカムシャフト１６の軸
心中空部に、潤滑油通路１７が形成されている。このカ
ムシャフト１６には、図２に示すように、一対のカム１
５が軸方向において所定の間隔で一体に形成されている
とともに、両カム１５，１５の間に軸受部１６ａが一体
形成されている。この軸受部１６ａが、図３に示すよう
に、下部軸受部１８ａと上部軸受部１８ｂがボルト１９
により固定されてなる軸受１８により、回転自在に保持
されている。

【００１６】カムシャフト１６の上記軸受部１６ａに
は、径方向に軸受給油孔２０が穿孔されており、カムシ
ャフト１６の回転に伴って軸受給油孔２０が下方を向い
たときに、潤滑油通路１７の潤滑油が軸受給油孔２０を
通って軸受１８の内周面に向け流動する。

【００１７】一方、軸受１８の下部軸受部１８ａの内周
面には、図３に詳細に示すように、上面の近傍箇所から
底部に至る潤滑油溝２１が凹設されている。この潤滑油
溝２１は、下部軸受部１８ａの内周面に沿った曲率で上
面の近傍箇所から底部まで延びるように、つまり軸受１
８の内周面に部分的に周方向に延びるように形成された
潤滑油導入溝部２１ａと、この潤滑油導入溝部２１ａに
連通して図２に矢印Ｐで示すように両側のタペット３と
カム１５との摺接部に向かって、潤滑油導入溝部２１ａ
の側方から斜め下方に延出する一対の潤滑油噴出溝部２
１ｂとからなる。

【００１８】上記実施例のカム給油装置は以下のように
作用する。すなわち、軸受給油孔２０が、図３に示すよ
うに、軸方向から見て、カム１５の略半円形のベース部
１５ｂとカム面１５ａとの中間箇所のランプ部１５ｃに
合致する位置に形成されており、カム１５の矢印Ｒ方向
への回転に伴い、軸受給油孔２０が潤滑油溝２１の潤滑
油導入溝部２１ａの上端部分に対向した時点で、潤滑油
通路１７の潤滑油が軸受給油孔２０を介して軸受１８の
潤滑油導入溝部２１ａ内に流入し始め、この流入量がカ
ム１５の回転とともにさらに増大する。そして、ランプ
部１５ｃがタペット３に接触する直前に、潤滑油導入溝
部２１ａ内に充満した潤滑油が、各潤滑油導出溝部２１
ｂから両側のタペット３とカム１５との間の接触面に向
って矢印Ｐ方向にそれぞれ噴出される。

【００１９】したがって、カム１５のランプ部１５ｃの
タペット３に対する接触が開始される寸前の最も好まし
いタイミングで潤滑油が集中的に噴出されるので、カム
１５とタペット３との相互の接触面の広い範囲にわたり
厚い油膜を効率的に形成できる。

【００２０】また、カム１５の１回転中において、軸受
給油孔２０が潤滑油溝２１の潤滑油導入溝部２１ａに対
向していない期間では、軸受給油孔２０が軸受１８の内
周面により閉塞されるから、潤滑油通路１７内の潤滑油
が導出することがなく、軸受給油孔２０が潤滑油溝２１
に対向する一定期間のみ集中的に潤滑油を噴出するの
で、オイルポンプの吐出損失を格段に低減できる。しか
も、軸受部１６ａ自体、つまり、軸受部１６ａの外周面
と軸受１８の内周面との間にも給油できる利点がある。

【００２１】さらに、上述のカム給油装置は、軸受１８
に潤滑油溝２１を形成する構成であるため、鋳造により
成形可能であって安価に製作できる。さらに、カムシャ
フト１６におけるタペット３と摺接しない軸受部１６ａ
に軸受給油孔２０を形成するので、タペット３との摺接
による損傷等の影響がないため、この軸受給油孔２０
を、カム１５の軸受部１５ａにおけるカム面１５ａ、ベ
ース部１５ｂおよびランプ部１５ｃの何れに対応する箇
所にでも形成でき、設計の自由度が高い。

【００２２】図４は本考案の他の実施例を示す。図４に
おいて、カムシャフト１６の軸方向から見て左右に一対
の潤滑油溝２１，２１が設けられており、両者の間は堰
３５により連通が遮断されている。図５に示すように、
カムシャフト１６は、図１とは逆の方向Ｒに回転する。
カム１５のランプ部１５ｃのタペット３に対する接触が
始まる寸前に、軸受給油孔２０が左側の潤滑油溝２１に
対向した時点で、潤滑油が潤滑油導出溝部２１ｂから矢
印Ｐ１で示すように、タペット３とカム１５との摺接面
を形成するタペット３上面の左半分に供給され、つづい
て、図６に示すように、軸受給油孔２０が右側の潤滑油
溝２１に対向した時点で、潤滑油が潤滑油導出溝部２１
ｂから矢印Ｐ２で示すように、タペット３の右半分に供
給される。これにより、タペット３の上面の一層広い範
囲にわたって潤滑油が直接供給され、厚い油膜が形成さ
れる。

【００２３】一方、図１０に示したロッカーアーム２を
弁駆動部材とする構造のエンジンについても、図３と同
様の構成を備えたカムシャフト１６および軸受１８を使
用することができる。その実施例を図７に示す。図７に
おいて、ロッカーアーム２にカム１５の径方向に対向し
て導入孔３７が形成されており、カムシャフト１６の軸
受給油孔２０から潤滑油溝２１を通ってロッカーアーム
２の上面に供給された潤滑油の一部と、周囲に飛散した
潤滑油の一部が、上記導入孔３７で拾われて、ロッカー
アーム２の支持部、つまり、ロッカーアーム２の内周面
とロッカーシャフト３０の外周面との間に供給される。
これにより、ロッカーアーム２の支持部の潤滑もなされ
る。また、ロッカーシャフト３０にその軸心の潤滑油通
路や給油孔（図１０の３１，３２参照）を設ける必要が
なくなるから、加工工数が減少する。

【００２４】図７の実施例においては、軸受１８に設け
られた潤滑油溝２１に、導入孔３７へ向けて潤滑油を噴
出する噴出溝部を追加して形成してもよく、それによ
り、導入孔３７に多量の潤滑油を確実に導入できる。

【００２５】なお、上記各実施例では、軸受１８に、両
側のカム１５に向かう一対の潤滑油噴出溝部２１ｂを備
えた潤滑油溝２１を形成したが、軸受１８の片側にのみ
カム１５が設けられている場合には、片方のみの潤滑油
噴出溝部２１ｂを備えた潤滑油溝２１が形成される。

【００２６】

【考案の効果】以上のように本考案のエンジンのカム給
油装置によれば、カムシャフトの軸受部に形成した軸受
給油孔が軸受の内周面に部分的に周方向に延びるように
形成された潤滑油溝の潤滑油導入溝部に対向した期間の
み、潤滑油通路の潤滑油を軸受給油孔を通じ潤滑油導入
溝部内に流入させてカムと弁駆動部材との間に噴出させ
る構成としたので、カムの１回転中における一定期間の
み潤滑油が集中的に且つ効率的に噴出されて、カムと弁
駆動部材の摺接面の広い範囲にわたり厚い油膜を有効に
形成できる。また、軸受給油孔が軸受の潤滑油溝の潤滑
油導入溝部に対向していない期間では、軸受給油孔が軸
受の内周面によって閉塞されて潤滑油が導出されないの
で、オイルポンプの吐出損失を格段に低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を適用したエンジンの半部を
示す縦断面図である。

【図２】同実施例の要部を示す一部破断した平面図であ
る。

【図３】同実施例の要部を示す拡大縦断面図である。

【図４】本考案の他の実施例の要部を示す一部破断した
平面図である。

【図５】同実施例の要部を示す拡大縦断面図である。

【図６】同実施例の作動を示す要部の拡大縦断面図であ
る。

【図７】本考案のさらに他の実施例を適用したエンジン
の半部を示す縦断面図である。

【図８】従来のカム給油装置を備えたエンジンの縦断面
である。

【図９】従来の他のカム給油装置を備えたエンジンの縦
断面である。

【図１０】従来のさらに他のカム給油装置を備えたエン
ジンの縦断面である。

【符号の説明】

２…ロッカーアーム（弁駆動部材）、３…タペット（弁
駆動部材）、１２…吸気弁、１３…排気弁、１５…カ
ム、１６…カムシャフト、１６ａ…軸受部、１７…潤滑
油通路、１８…軸受、２０…軸受給油孔、２１…潤滑油
溝。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気弁または吸気弁を作動させるカム
   と、 このカムが設けられ、軸心部に潤滑油通路が形成された
   カムシャフトと、 このカムシャフトの軸受部に形成されて、上記潤滑油通
   路の潤滑油を軸受の内周面に導出する軸受給油孔と、 上記軸受の内周面に部分的に周方向に延びるように形成
   され、軸受給油孔と対向している期間、上記導出された
   潤滑油を受け入れる潤滑油導入溝部、およびこの潤滑油
   導入溝部の側方から軸受の側方に向けて延びて潤滑油導
   入溝部内に充満した潤滑油を上記カムとこのカムに接触
   する弁駆動部材との接触面に向けて噴出させる潤滑油噴
   出溝部を有する潤滑油溝とを備えてなるエンジンのカム
   給油装置。