JP2927360B2 - カム軸の支持機構 - Google Patents
カム軸の支持機構Info
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- JP2927360B2 JP2927360B2 JP2112870A JP11287090A JP2927360B2 JP 2927360 B2 JP2927360 B2 JP 2927360B2 JP 2112870 A JP2112870 A JP 2112870A JP 11287090 A JP11287090 A JP 11287090A JP 2927360 B2 JP2927360 B2 JP 2927360B2
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- Japan
- Prior art keywords
- camshaft
- cam shaft
- support mechanism
- bearing
- engine
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C21/00—Combinations of sliding-contact bearings with ball or roller bearings, for exclusively rotary movement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
- F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
- F16C2240/46—Gap sizes or clearances
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/18—Camshafts
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカム軸の支持機構に関するものであり、詳細
には、４サイクル多気筒ガソリンエンジンやディーゼル
エンジンのカム軸支持機構におけるフリクションロスの
減少手段に関するものである。
には、４サイクル多気筒ガソリンエンジンやディーゼル
エンジンのカム軸支持機構におけるフリクションロスの
減少手段に関するものである。
第２図はエンジンのカム軸の支持機構の従来例を示す
一部破断正面図である。同図において（１）は４サイク
ル多気筒ガソリンエンジンのカム軸、（２）はその軸端
に設けられたカム駆動用タイミングプーリ、（３）
（３）…はカム軸（１）と一体構造に形成された給排気
弁の動弁用カムを示す。給気弁及び排気弁（何れも図示
省略）の軸部をタペット、弁てこ、押し棒を介してスプ
リングにより前記カム（３）（３）…の周面に押付ける
ことによって燃料ガスの給排気系が構成されている。な
お、カム軸（１）は、燃料ポンプ駆動カム、油ポンプ駆
動歯車等を具えているが省略する。カム軸（１）はそれ
ぞれの動弁用カム（３）（３）…の側方に砲金メタル等
の面接触型の滑り軸受部材（４）（４）…を配設するこ
とによって回転可能に支持されている。クランク軸に取
付けられたタイミングプーリ（図示省略）と前記カム駆
動用タイミングプーリ（２）との間にタイミングベルト
（５）を巻回することによって動力伝達機構が形成され
ているから、運転時にカム軸（１）は、エンジンのクラ
ンク軸と同期した所定の速度で回転し、これによってそ
れぞれのシリンダ内に給気弁から所定量の燃料ガスが一
定のタイミングで送り込まれる。圧縮後、シリンダ内で
燃料ガスが爆発的に燃焼し、この後、前記動弁用カム
（３）（３）…の押上げ動作を介して排気弁が開くこと
によって燃焼後の排ガスが図示しない排気用マニホール
ド内に排出される。
一部破断正面図である。同図において（１）は４サイク
ル多気筒ガソリンエンジンのカム軸、（２）はその軸端
に設けられたカム駆動用タイミングプーリ、（３）
（３）…はカム軸（１）と一体構造に形成された給排気
弁の動弁用カムを示す。給気弁及び排気弁（何れも図示
省略）の軸部をタペット、弁てこ、押し棒を介してスプ
リングにより前記カム（３）（３）…の周面に押付ける
ことによって燃料ガスの給排気系が構成されている。な
お、カム軸（１）は、燃料ポンプ駆動カム、油ポンプ駆
動歯車等を具えているが省略する。カム軸（１）はそれ
ぞれの動弁用カム（３）（３）…の側方に砲金メタル等
の面接触型の滑り軸受部材（４）（４）…を配設するこ
とによって回転可能に支持されている。クランク軸に取
付けられたタイミングプーリ（図示省略）と前記カム駆
動用タイミングプーリ（２）との間にタイミングベルト
（５）を巻回することによって動力伝達機構が形成され
ているから、運転時にカム軸（１）は、エンジンのクラ
ンク軸と同期した所定の速度で回転し、これによってそ
れぞれのシリンダ内に給気弁から所定量の燃料ガスが一
定のタイミングで送り込まれる。圧縮後、シリンダ内で
燃料ガスが爆発的に燃焼し、この後、前記動弁用カム
（３）（３）…の押上げ動作を介して排気弁が開くこと
によって燃焼後の排ガスが図示しない排気用マニホール
ド内に排出される。
第２図に例示するようにカム軸（１）がラジアル隙間
ｇを具えた面接触状態にある複数の滑り軸受部材（４）
（４）…によって回転可能に支持されているため、滑り
軸受部材（４）（４）…とカム軸（１）との間に摩擦抵
抗力が発生している。
ｇを具えた面接触状態にある複数の滑り軸受部材（４）
（４）…によって回転可能に支持されているため、滑り
軸受部材（４）（４）…とカム軸（１）との間に摩擦抵
抗力が発生している。
通常、エンジンが低速回転状態（2000rpm以下）にあ
るとき、給排気弁の動弁用カムに作用する負荷は、給排
気弁に付設されたスプリングによる押圧力と略等しく、
エンジンが高速回転状態にあるときと比較して1/2〜1/3
になる。このため、低速回転時、カム軸には回転による
撓みが殆んど発生しない。従って、低速回転時において
も、カム軸はすべての滑り軸受部材によって支持される
ことになり、滑り接触によるフリクションロスが発生
し、軸受寿命の低下や燃費の増大等の不都合が発生す
る。
るとき、給排気弁の動弁用カムに作用する負荷は、給排
気弁に付設されたスプリングによる押圧力と略等しく、
エンジンが高速回転状態にあるときと比較して1/2〜1/3
になる。このため、低速回転時、カム軸には回転による
撓みが殆んど発生しない。従って、低速回転時において
も、カム軸はすべての滑り軸受部材によって支持される
ことになり、滑り接触によるフリクションロスが発生
し、軸受寿命の低下や燃費の増大等の不都合が発生す
る。
上記課題の解決手段として本発明は、 複数個のカムを整列配置してなるカム軸と、上記カム
軸を回転可能に支持する複数個の軸受部材とを具えたカ
ム軸の支持機構において、少なくとも前記カム軸の両端
を支持する軸受部材を転がり軸受とし、かつ、前記転が
り軸受のカム軸に対するラジアル隙間を、カム軸の中間
部分に位置する軸受部材のカム軸に対するラジアル隙間
よりも小さく設定したことを特徴とするカム軸の支持機
構を提供するものである。
軸を回転可能に支持する複数個の軸受部材とを具えたカ
ム軸の支持機構において、少なくとも前記カム軸の両端
を支持する軸受部材を転がり軸受とし、かつ、前記転が
り軸受のカム軸に対するラジアル隙間を、カム軸の中間
部分に位置する軸受部材のカム軸に対するラジアル隙間
よりも小さく設定したことを特徴とするカム軸の支持機
構を提供するものである。
本発明は、上記のように低速回転時と高速回転時とで
カム軸に作用する負荷の特性と撓みの発生状況が異なる
ことに着目し、撓み量の小さな低速回転時には、カム軸
をその両端に設けられた転がり軸受によって支持させ
て、中間部分を支持する軸受部材によるフリクションロ
スを減少させ、カム軸の撓み量が増大する高速回転時に
は、カム軸の両端に配設された転がり軸受と共に、カム
軸の中間部分に配設された軸受部材をもカム軸の回転支
持に関与させ、撓み量の増大に対応し得る回転支持状態
を確保する。
カム軸に作用する負荷の特性と撓みの発生状況が異なる
ことに着目し、撓み量の小さな低速回転時には、カム軸
をその両端に設けられた転がり軸受によって支持させ
て、中間部分を支持する軸受部材によるフリクションロ
スを減少させ、カム軸の撓み量が増大する高速回転時に
は、カム軸の両端に配設された転がり軸受と共に、カム
軸の中間部分に配設された軸受部材をもカム軸の回転支
持に関与させ、撓み量の増大に対応し得る回転支持状態
を確保する。
〔実施例〕 第１図は本発明の一具体例を示すエンジンのカム軸の
支持機構の一部破断正面図である。尚、以下の既述にお
いて従来技術を示す第２図と同一の構成部材は同一の参
照番号で表示し、重複する事項に関しては説明を省略す
る。第１図に示すようにカム軸（１）の両端を支持する
軸受部材として玉軸受（６）あるいは、針状ころ軸受
（７）のような転がり軸受を使用する。また、上記転が
り軸受（６）（７）のカム軸（１）に対するラジアル隙
間（図示省略）を、カム軸（１）の中間部分に配設され
ている滑り軸受部材（４）（４）…のカム軸（１）に対
するラジアル隙間ｇよりも小さく設定する。第１図に示
すカム軸支持機構では、カム軸（１）の両端を単列の玉
軸受（６）と、針状ころ軸受（７）によって支持してい
るが、カム軸（１）との間に中間部分の滑り軸受部材
（４）よりも小さなラジアル隙間を確保し得るものであ
れば軸受部材の種類は上記の例示に限定されるものでは
なく、例えば複列アンギュラ玉軸受や複列円錐ころ軸受
等の剛性、耐振性、ならびに高速回転性に優れた転がり
軸受の中から選択することが可能である。また、カム軸
（１）の中間部分を支持する滑り支持部材（４）の代わ
りに、分割型の転がり軸受を使用することもできる。
尚、カム軸（１）への動力伝達部材としては、上記タイ
ミングプーリー（２）とタイミングベルト（５）との組
合わせの外、歯車列機構やチェーンとスプロケット機構
との組合わせを使用することができる。
支持機構の一部破断正面図である。尚、以下の既述にお
いて従来技術を示す第２図と同一の構成部材は同一の参
照番号で表示し、重複する事項に関しては説明を省略す
る。第１図に示すようにカム軸（１）の両端を支持する
軸受部材として玉軸受（６）あるいは、針状ころ軸受
（７）のような転がり軸受を使用する。また、上記転が
り軸受（６）（７）のカム軸（１）に対するラジアル隙
間（図示省略）を、カム軸（１）の中間部分に配設され
ている滑り軸受部材（４）（４）…のカム軸（１）に対
するラジアル隙間ｇよりも小さく設定する。第１図に示
すカム軸支持機構では、カム軸（１）の両端を単列の玉
軸受（６）と、針状ころ軸受（７）によって支持してい
るが、カム軸（１）との間に中間部分の滑り軸受部材
（４）よりも小さなラジアル隙間を確保し得るものであ
れば軸受部材の種類は上記の例示に限定されるものでは
なく、例えば複列アンギュラ玉軸受や複列円錐ころ軸受
等の剛性、耐振性、ならびに高速回転性に優れた転がり
軸受の中から選択することが可能である。また、カム軸
（１）の中間部分を支持する滑り支持部材（４）の代わ
りに、分割型の転がり軸受を使用することもできる。
尚、カム軸（１）への動力伝達部材としては、上記タイ
ミングプーリー（２）とタイミングベルト（５）との組
合わせの外、歯車列機構やチェーンとスプロケット機構
との組合わせを使用することができる。
エンジンが低速回転しているときには、給排気弁の作
動タイミング規整用のカムを具えたカム軸を、その両端
に配設された２個の転がり軸受によって支持することに
よって、中間部分の軸受部材をカム軸の周面から僅かに
離間させる。この結果、低速回転時におけるカム軸の中
間部分に配設された軸受部材とカム軸との間のフリクシ
ョンロスが減少し、エンジンの燃費が向上する。
動タイミング規整用のカムを具えたカム軸を、その両端
に配設された２個の転がり軸受によって支持することに
よって、中間部分の軸受部材をカム軸の周面から僅かに
離間させる。この結果、低速回転時におけるカム軸の中
間部分に配設された軸受部材とカム軸との間のフリクシ
ョンロスが減少し、エンジンの燃費が向上する。
一方、エンジンが高速回転しているときには、上記カ
ム軸の両端に配設された２個の転がり軸受および中間部
分に配設された複数個の軸受部材をカム軸の回転支持に
関与させることによって、給排気弁の慣性力が増大する
にも拘らず、カム軸の撓みに対してもに好適な支持状態
を確保させる。この結果、エンジンの回転数が変化して
も給排気弁の作動タイミングが正確に規整され、また、
カム軸および軸受部材の耐久性の向上に対しても従来装
置の水準を大幅に上廻る効果が発揮される。
ム軸の両端に配設された２個の転がり軸受および中間部
分に配設された複数個の軸受部材をカム軸の回転支持に
関与させることによって、給排気弁の慣性力が増大する
にも拘らず、カム軸の撓みに対してもに好適な支持状態
を確保させる。この結果、エンジンの回転数が変化して
も給排気弁の作動タイミングが正確に規整され、また、
カム軸および軸受部材の耐久性の向上に対しても従来装
置の水準を大幅に上廻る効果が発揮される。
第１図は本発明の一具体例を示すエンジンのカム軸の支
持機構の一部破断正面図である。第２図はエンジンのカ
ム軸の支持機構の従来例を示す一部破断正面図である。 （１）……カム軸、（３）……カム、 （４）……軸受部材、（６）（７）……転がり軸受、 （ｇ）……ラジアル隙間。
持機構の一部破断正面図である。第２図はエンジンのカ
ム軸の支持機構の従来例を示す一部破断正面図である。 （１）……カム軸、（３）……カム、 （４）……軸受部材、（６）（７）……転がり軸受、 （ｇ）……ラジアル隙間。
Claims (1)
- 【請求項１】複数個のカムを整列配置してなるカム軸
と、前記カム軸を回転可能に支持する複数個の軸受部材
とを備えたカム軸の支持機構において、少なくとも前記
カム軸の両端を支持する軸受部材を転がり軸受とし、か
つ、前記転がり軸受のカム軸に対するラジアル隙間を、
カム軸の中間部分に位置する軸受部材のカム軸に対する
ラジアル隙間よりも小さく設定したことを特徴とするカ
ム軸の支持機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2112870A JP2927360B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | カム軸の支持機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2112870A JP2927360B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | カム軸の支持機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0412102A JPH0412102A (ja) | 1992-01-16 |
| JP2927360B2 true JP2927360B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=14597589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2112870A Expired - Fee Related JP2927360B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | カム軸の支持機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2927360B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2580820Y2 (ja) * | 1992-07-08 | 1998-09-17 | いすゞ自動車株式会社 | カム軸の軸受け装置 |
| US7707983B2 (en) | 2005-03-11 | 2010-05-04 | Jtekt Corporation | Rolling bearing, cam shaft assembly and cam shaft supporting apparatus |
| JP5145953B2 (ja) | 2008-01-10 | 2013-02-20 | 株式会社ジェイテクト | カムシャフト装置 |
| JP2011099342A (ja) * | 2009-11-04 | 2011-05-19 | Jtekt Corp | カムシャフト装置 |
| DE102010024722A1 (de) * | 2010-06-23 | 2011-12-29 | Mahle International Gmbh | Nockenwelle |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP2112870A patent/JP2927360B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0412102A (ja) | 1992-01-16 |
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Legal Events
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