JP6818644B2 - Rotating shaft for engine - Google Patents
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Description
本発明は、フューエルカム軸やバルブ駆動用カム軸などのエンジン用回転軸に関するものである。 The present invention relates to engine rotating shafts such as fuel camshafts and valve drive camshafts.
産業用エンジンに用いられているフューエルカム軸やバルブ駆動カム軸においては、カムを押し駆動するために突出形成されたカム部、及び、軸受に内嵌される内嵌軸部を備えている。このような従来例としては、特許文献1や特許文献2において開示されたものが知られている。
Fuel camshafts and valve drive camshafts used in industrial engines include a cam portion that is projected to push and drive the cam, and an inner fitting shaft portion that is internally fitted into a bearing. As such a conventional example, those disclosed in Patent Document 1 and
例えば、特許文献1に示されるディーゼルエンジンの遠心ガバナにおいては、ガバナレバー(1)を備え、燃料噴射ポンプ(6)のラックピン(5)に第1レバー(1a)を介してスタートスプリング(2)とガバナウエイト(9)とが連動連結されている。第2レバー(1b)にガバナスプリング(8)を介して調速レバー(7)が連結され、ガバナスプリング(8)の張力を調速レバー(7)で調節操作可能に構成されている。 For example, in the centrifugal governor of a diesel engine shown in Patent Document 1, a governor lever (1) is provided, and a rack pin (5) of a fuel injection pump (6) is connected to a start spring (2) via a first lever (1a). The governor weight (9) is interlocked and connected. A speed control lever (7) is connected to the second lever (1b) via a governor spring (8), and the tension of the governor spring (8) can be adjusted and operated by the speed control lever (7).
燃料噴射ポンプ(6)を駆動するフューエルカム軸(15)は、燃料噴射ポンプ(6)の下側にラックピン(5)の燃料増減方向と平行をなすように略水平に横設され、フューエルカム軸(15)の一端部にはガバナウエイト(9)を組み込んだポンプ駆動ギヤ(16)が固定されている。 The fuel camshaft (15) that drives the fuel injection pump (6) is horizontally laid on the lower side of the fuel injection pump (6) substantially horizontally so as to be parallel to the fuel increase / decrease direction of the rack pin (5). A pump drive gear (16) incorporating a governor weight (9) is fixed to one end of the shaft (15).
このようなフューエルカム軸においては、相手部材と当接するカム部の角(カム摺動部)は、円滑な摺動状態を得るべく、研削加工及びその後のバリ取り加工が行われるのが一般的であった。 In such a fuel camshaft, the corner of the cam portion (cam sliding portion) that comes into contact with the mating member is generally subjected to grinding and subsequent deburring in order to obtain a smooth sliding state. Met.
より高負荷で高回転エンジンにおいては、研削及びバリ取りによる従来のカム形状では、摩擦が少なくより円滑に動くようにさせることは困難であり、カム摺動部の潤滑性向上やそれによる燃費向上は頭打ちになっていた。 In a high-load, high-speed engine, it is difficult to make the cam move more smoothly with less friction with the conventional cam shape by grinding and deburring, and the lubricity of the cam sliding part is improved and the fuel consumption is improved accordingly. Was leveling off.
本発明の目的は、鋭意研究により、カム部の形状や構造を見直し、タペットなどの相手部材との摩擦抵抗がより少なくなって、カム摺動部の潤滑性向上が可能となるように、より改善されたエンジン用回転軸を提供する点にある。 An object of the present invention is to review the shape and structure of the cam portion through diligent research so that the frictional resistance with the mating member such as a tappet is reduced and the lubricity of the cam sliding portion can be improved. The point is to provide an improved rotating shaft for the engine.
本発明は、エンジン用回転軸において、
軸受7に内嵌される支持軸部3、及び被駆動側の相手部材6を押し駆動するためのカム部2を備えるとともに、前記カム部2における押圧駆動面2Aと側面2aとで挟まれてなる角部8の全周に、幅一定の前記押圧駆動面2Aに続く凹状に湾曲した傾斜面9と、前記傾斜面9の最小径に続いて軸中心P方向に僅かに長さ有する筒状の淵部12とを備えた複合段差部が形成されていることを特徴とする。
The present invention relates to a rotary shaft for an engine.
It is provided with a
第2の本発明は、本発明によるエンジン用回転軸おいて、
前記カム部2の前記押圧駆動面2Aには凸状のクラウニング加工が施されていることを特徴とする。
The second invention relates to the rotary shaft for an engine according to the present invention.
The pressing
第3の本発明は、本発明又は第2の本発明によるエンジン用回転軸おいて、
フューエルカム軸1に適用されていることを特徴とする。
The third invention relates to the rotary shaft for an engine according to the present invention or the second invention.
It is characterized in that it is applied to the fuel cam shaft 1.
本発明によれば、カム部の角部には凹状に湾曲した傾斜面が設けられているので、エンジン回転数が低いときには、表面張力によって傾斜面に潤滑油がより保持され易くなる。そして、エンジン回転数が高いときには、傾斜面に保持されている潤滑油が飛散されてカム部の相手部材との摺動部へ潤滑油が十分供給され、摩擦を減らしてフリクションロスを低減させることが可能になる。 According to the present invention, since the corner portion of the cam portion is provided with a concavely curved inclined surface, the lubricating oil is more easily held on the inclined surface by the surface tension when the engine speed is low. When the engine speed is high, the lubricating oil held on the inclined surface is scattered and the lubricating oil is sufficiently supplied to the sliding portion of the cam portion with the mating member to reduce friction and reduce friction loss. Becomes possible.
その結果、カム部の形状や構造を見直すことにより、タペットなどの相手部材との摩擦抵抗がより少なくなって、カム摺動部の潤滑性向上が可能となるように、より改善されたエンジン用回転軸を提供することができる。 As a result, by reviewing the shape and structure of the cam part, the frictional resistance with the mating member such as the tappet is reduced, and the lubricity of the cam sliding part can be improved. A rotating shaft can be provided.
以下に、本発明によるエンジン用回転軸の実施の形態を、機械式などの各種ガバナのフューエルカム軸に適用し場合について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a case where the embodiment of the rotary shaft for an engine according to the present invention is applied to a fuel cam shaft of various governors such as a mechanical type will be described with reference to the drawings.
図1に示されるように、フューエルカム軸1は、一対のカム部2,2、ボールベアリングなどの軸受7に内嵌される部分である一対の支持軸部3,3、支持軸部3に隣り合って形成されるフランジ部4,4などを備えた回転軸に構成されている。フューエルカム軸1の一方の端部には、支持軸部3より若干径の小さい駆動軸部5が形成されている。
As shown in FIG. 1, the fuel cam shaft 1 is formed on a pair of
支持軸部3及びフランジ部4は、軸中心Pに関して均一径を有する円形断面を有する箇所である。駆動軸部5も、キー溝などの切欠き部5bを除き、軸中心Pに関して均一径を有する円形断面を有する箇所である。一対のカム部2,2は、タペットなどの相手部材6に接触しており、フューエルカム軸1の回転に伴い、反復して相手部材6を押し駆動する公知の構造である。
The
フューエルカム軸(エンジン用回転軸の一例)1において、カム部2とフランジ部4との間は繋ぎ軸部10に形成されている。また、一対のカム部2,2の間は連結軸部11に形成されている。なお、動弁機構におけるカム軸なども、エンジン用回転軸の一例である。
In the fuel cam shaft (an example of an engine rotating shaft) 1, the
図2に示されるように、カム部2における押圧駆動面2Aと両側面2a,2aとで挟まれてなる角部8,8に、凹状に湾曲した傾斜面9が形成されている。フランジ部4側の側面2aは、僅かに傾いた略垂直面であり、フィードポンプ駆動用のカム11aを含む連結軸部11側の側面2aは垂直面に形成されている。押圧駆動面2Aには、その幅方向(軸中心Pの方向)で中央が左右両端よりも径が極僅か(2μm)に大となる凸状のクラウニング加工が施されている。
As shown in FIG. 2, concavely curved
一方の角部8は、図2の吹き出し図に示されるように、押圧駆動面2Aに続く湾曲傾斜面9と、湾曲傾斜面9の最小径に続いて軸中心P方向に僅かに長さ有する筒状の淵部12とを備えた複合段差部に形成されている。もう一方の角部8は、軸中心P方向の向きが異なる以外は、一方の角部8と同じ構成を採っている。
One
図1に示されるように、支持軸部3のフランジ部4側の隅部13には、支持軸部3の径よりも小径となる部分を含む凹状ぬすみ部14が形成されている。凹状ぬすみ部14は、支持軸部3の外周面3aに続く傾斜周面14a、支持軸部3より小径の底周面14b、及びフランジ部4の側面4aに続く円弧周面14cを有して形成されている。隅部13は一方の支持軸部3のもので示したが、他方の隅部13は、軸中心P方向の向きが異なる以外は同じ構成であり、対応する箇所には同じ符号を付け、その説明は割愛する。
As shown in FIG. 1, a concave recessed
図1に示されるように、駆動軸部5の支持軸部3側の隅部15にも、駆動軸部5の径よりも小径となる部分を含む凹状削り部16が形成されている。凹状削り部16は、駆動軸部5の外周面5aに続く傾斜周面16a、大半が駆動軸部5より小径であって傾斜周面16aと支持軸部3の面取り部3bとを繋ぐ湾曲凹状面16bとを有して形成されている。
As shown in FIG. 1, a
カム部2の両角部8,8に、凹んだ面である湾曲傾斜面9が設けられているので、エンジン低回転時に、より潤滑油が角部8に保持され易くなる。即ち、低回転時では、潤滑油が表面張力によって湾曲傾斜面9に保持されるようになる。また、高回転時には、湾曲傾斜面9に保持されている潤滑油が飛散されてカム頂部(軸中心Pの径方向で最も突出する箇所)による相手部材6との摺動部への潤滑油が十分に供給されるようになり、摩擦を減らしてフリクションロスを低減させることが可能になる。
Since curved
そして、カム部2には凸状のクラウニング加工が施されているから、もし、カム部2と噴射ポンプのタペットローラ(相手部材6の一例)とが位置ずれしても、ヘルツ応力条件を緩和できて好都合である。
Since the
支持軸部3や駆動軸部5の隅部13,15に凹んだ凹状ぬすみ部14や凹状削り部16が設けられているので、エンジン低回転時に、より潤滑油が隅部13,15に保持され易くなる。高回転時には、隅部13,15に保持されている潤滑油が飛散されてボールベアリングなどの軸受7に潤滑油が十分に供給され、流体潤滑により摩擦を減らしてフリクションロスを低減させることが可能になる。
Since the concave recessed
従って、高負荷、高回転エンジンであっても円滑にフューエルカム軸(回転軸)1を回せて、カム摺動部の潤滑性向上やそれによる燃費向上が図れるものを廉価に得ることができる効果がある。純潔性が向上するので、エンジンの耐久性を向上させることも可能である。カム部2の磨耗が減らせるので、その点からも耐久性向上が図れる。
Therefore, even in a high-load, high-speed engine, the fuel cam shaft (rotary shaft) 1 can be smoothly rotated, and an effect that can improve the lubricity of the cam sliding portion and thereby improve the fuel efficiency can be obtained at a low price. There is. Since the chastity is improved, it is possible to improve the durability of the engine. Since the wear of the
〔別実施形態〕
角部8が、凹状の湾曲傾斜面9のみからなる構成を有する回転軸でもよい。また、傾斜面9の形状や大きさは種々の変更が可能である。
[Another Embodiment]
A rotating shaft may have a structure in which the
1 フューエルカム軸
2 カム部
2A 押圧駆動面
2a 側面
3 支持軸部
6 相手部材
7 軸受
8 角部
9 傾斜面
12 淵部
P 軸中心
1
12 Fuchibe
P-axis center
Claims (3)
A support shaft portion fitted inside the bearing and a cam portion for pushing and driving the mating member on the driven side are provided, and the entire circumference of the corner portion sandwiched between the pressing drive surface and the side surface of the cam portion is provided. , A composite stepped portion is formed having a concavely curved inclined surface following the pressing drive surface having a constant width and a tubular edge portion having a slight length in the axial center direction following the minimum diameter of the inclined surface. The rotating shaft for the engine.
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