JPH0596402U - カムシャフトのスラスト軸受構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 車両エンジンのＤＯＨＣ型動弁機構におい
て、スラスト軸受のスラスト面での潤滑を強化して、変
動を伴うスラスト荷重を確実に支持し、スラスト面の摩
耗等を低減する。 【構成】 カムシャフト５の２つのフランジ１６の間で
カム軸受１７にカムキャップ１８を締結してスラスト軸
受を装着し、このスラスト軸受のカムキャップ１８の両
側のスラスト面１８ａと、フランジ１６の片側のスラス
ト面１６ａの径方向にそれぞれ溝２１，２３を円弧上に
形成し、これらの溝２１，２３によりスラスト面１６
ａ，１８ａの全域に潤滑油を確保すると共に両者の間に
油膜を安定して形成し、この油膜で潤滑を強化し、変動
するスラスト荷重を確実に支持するように構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両エンジンのＤＯＨＣ型動弁機構において、２本のカムシャフト がヘリカルギヤで連結される場合のカムシャフトのスラスト軸受構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ＤＯＨＣ型動弁機構として、吸気用と排気用の２本のカムシャフトが平行に配 置される方式がある。この方式では、それらの２本のカムシャフトがヘリカルギ ヤにより連結して互いに逆方向に等回転し、吸気用カムシャフトで吸気弁を、排 気用カムシャフトで排気弁を開閉動作するように構成される。このためこのカム シャフトにはヘリカルギヤにより軸方向のスラスト荷重を生じ、且つスラスト荷 重自体がトルク変動等により変動する。

【０００３】 そこでカムシャフトにはスラスト軸受が取付けられ、スラスト面を潤滑して上 述のスラスト荷重を支持するようになっている。しかし近年、エンジン回転数や エンジン出力の増大に伴いトルク変動と共にスラスト荷重の変動が大きいことか ら、スラスト軸受ではスラスト面の潤滑等を一層充分に行って、スラスト支持強 度を増大することが望まれている。

【０００４】 従来、上記カムシャフトのスラスト軸受構造に関しては、例えば実開昭６２− ５６８２５号公報の先行技術がある。ここで軸受部材とカム軸のフランジとの間 に油圧室を形成し、潤滑油を逆止弁を介して油圧室に供給し、カム軸の軸方向の 変位を油圧室のオイルリークにより吸収することが示されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記先行技術のものにあっては、軸受部材とフランジの面が平面で あることから、両者の間に形成される油圧室では、カム軸と一体的なフランジの 回転により潤滑油が多くリークしてしまい、充分な潤滑油を確保することが難し い。また逆止弁を使用しているので、加工等が煩雑になり、コスト高を招く等の 問題がある。

【０００６】 本考案は、この点に鑑みてなされたもので、カムシャフトに装着されるスラス ト軸受のスラスト面での潤滑を強化して、変動を伴うスラスト荷重を確実に支持 し、スラスト面の摩耗等を低減することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案は、２本のカムシャフトがヘリカルギヤによ り連結され、カムシャフトにスラスト軸受が、カムシャフトの２つのフランジの 間でカムジャーナルにカムキャップを締結して装着される動弁機構において、そ のスラスト軸受の少なくともカムキャップの両側のスラスト面に第１の溝を、カ ムシャフト回転方向に対して外周より中心に向かうように形成し、且つその第１ の溝の外周に油穴開口部を設け、フランジの片側のスラスト面に第２の溝を、カ ムシャフト逆回転方向に対して外周より中心に向かうように形成するものである 。

【０００８】

【作用】

上記構成に基づき、エンジン運転時にカムシャフトが回転する際に、スラスト 軸受では油穴開口部から潤滑油がフランジのスラスト面に向けて排出される。そ こでこの潤滑油が第２の溝で捕集されると共に、その潤滑油をカムキャップのス ラスト面の第１の溝に順次供給するようになり、こうして両スラスト面の全域に 潤滑油が適確に確保されて油膜が安定して形成され、この油膜によりスラスト面 の相互が強固に潤滑され、カムシャフトの変動するスラスト荷重が確実に支持さ れるようになる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図４において、車両用エン ジンのＤＯＨＣ型動弁機構のカムシャフト部分について説明すると、動弁機構１ は排気カム２が形成されている排気用カムシャフト３と、吸気カム４が形成され ている吸気用カムシャフト５とを有し、これらの排気用カムシャフト３と吸気用 カムシャフト５が平行に配置されている。ここで例えば排気用カムシャフト３の 一端にカムスプロケット６が取付けられて、このカムスプロケット６にタイミン グベルト７が掛けられ、両カムシャフト３，５が一対のヘリカルギヤ８，９によ り連結されており、クランク軸により排気用カムシャフト３と吸気用カムシャフ ト５を同時に回転するようになっている。

【００１０】 これらの２本のカムシャフト３，５は、軸方向の数箇所がラジアル軸受１０に より回転可能に支持される。また例えば吸気用カムシャフト５において、ヘリカ ルギヤ９の近くの一端にスラスト軸受１５が設けられている。

【００１１】 図１において、スラスト軸受１５について説明すると、カムシャフト５に２つ のフランジ１６が所定の間隔で突出形成される。また２つのフランジ１６の間隔 と略等しいカム軸受１７とカムキャップ１８を有し、カムシャフト５の２つのフ ランジ１６の間でカム軸受１７にカムキャップ１８をボルト１９で締結すること で、カム軸受１７とカムキャップ１８によりカムシャフト５の軸方向のスラスト 荷重を支持するように構成される。

【００１２】 上記スラスト軸受１５の潤滑強化対策として、図２と図３に示すようにカムキ ャップ１８に潤滑油の油路２０が設けられる。そしてカムキャップ１８の両端の スラスト面１８ａの略中間より中心側の領域に、カムシャフト回転方向に対して 外周より中心に向かうように複数の溝２１が円弧状に形成され、溝２１の外周側 に油路２０と連通する油穴開口部２２が設けられている。また２つのフランジ１ ６の片側のスラスト面１６ａの全域には、複数の溝２３が上述と逆の関係、即ち カムシャフト逆回転方向に対して外周より中心に向かうように円弧状に形成され ている。

【００１３】 次に、この実施例の作用について説明する。先ずエンジン運転時には、タイミ ングベルト７、カムスプロケット６、一対のヘリカルギヤ８，９により排気用カ ムシャフト３と吸気用カムシャフト５がエンジン回転数の１／２に同期して互い に逆方向に等回転する。そして吸気用カムシャフト５の吸気カム４で吸気弁が、 排気用カムシャフト３の排気カム２で排気弁がそれぞれ開閉動作される。

【００１４】 このときスラスト軸受１５では、カム軸受１７とカムキャップ１８の両側でカ ムシャフト５の２つのフランジ１６が回転しており、カムキャップ１８の油路２ ０に潤滑油Ａが供給され、この潤滑油Ａが溝２１の外周側の油穴開口部２２から フランジ１６のスラスト面１６ａに向かって排出される。そこでこの排出された 潤滑油Ａは、スラスト面１６ａの回転に伴いその溝２３により直ちに捕集されて スラスト面１６ａの全域に潤滑油Ａを確保し、且つ中心側で高い油圧を生じるよ うになる。またこの溝２３で捕集される潤滑油Ａは、更にその溝２３と全域で交 叉するように形成されるカムキャップ１８のスラスト面１８ａの溝２１にも順次 供給されることになる。このためカムキャップ１８のスラスト面１８ａでも略全 域に潤滑油Ａを確保し、且つ中心側で高い油圧を生じるようになる。

【００１５】 こうしてカムキャップ１８とフランジ１６の両スラスト面１６ａ，１８ａの間 には常に多量の潤滑油Ａが封じ込められ、この潤滑油Ａにより油膜Ｂが安定して 形成され、この油膜Ｂでスラスト面１６ａ，１８ａの相互が強固に潤滑される。 そこでヘリカルギヤ８，９の歯形形状によりカムシャフト５の軸方向に作用する スラスト荷重Ｆが、スラスト面１６，１８ａの油膜Ｂにより確実に支持される。 またトルク変動によりスラスト荷重Ｆも変動すると、油膜Ｂのダンピング効果に よりその変動が効果的に緩和されるようになる。

【００１６】 本考案の他の実施例としては、カムキャップとカム軸受のスラスト面の一方ま たは両方に溝を形成することもできる。またスラスト面の最大油圧発生位相をカ ムシャフトのスラスト発生位相と一致するように溝を形成することもできる。

【００１７】 以上、本考案の実施例について説明したが、スラスト軸受の配置等の異なる場 合にも同様に適応することができる。

【００１８】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、ＤＯＨＣ型動弁機構において２本のカ ムシャフトがヘリカルギヤにより連結される場合のスラスト軸受が、少なくとも カムキャップとカムシャフトのフランジの両スラスト面の間に油膜を形成するよ うに構成されるので、スラスト面相互の潤滑が強化される。このためスラスト面 の摩耗を低減することができ、変動するスラスト荷重を確実に支持することが可 能になり、スラスト打音も低減する。

【００１９】 カムキャップとフランジのスラスト面に溝を形成した構成であるから、スラス ト面の全域に潤滑油を確保して、油膜を安定して形成することができる。両スラ スト面の中心側の油圧が高い状態になるので、潤滑効果やダンピング効果が高く なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るカムシャフトのスラスト軸受構造
の実施例を示す斜視図である。

【図２】同実施例の溝形状を示す正面図である。

【図３】同実施例の機能説明図である。

【図４】ＤＯＨＣ型動弁機構の概略を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１ 動弁機構 ３ 排気用カムシャフト ５ 吸気用カムシャフト ８，９ヘリカルギヤ １５ スラスト軸受 １６ フランジ １８ カムキャップ ２１，２３ 溝 ２２ 油穴開口部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２本のカムシャフトがヘリカルギヤによ
   り連結され、カムシャフトにスラスト軸受が、カムシャ
   フトの２つのフランジの間でカムジャーナルにカムキャ
   ップを締結して装着される動弁機構において、そのスラ
   スト軸受の少なくともカムキャップの両側のスラスト面
   に第１の溝を、カムシャフト回転方向に対して外周より
   中心に向かうように形成し、且つその第１の溝の外周に
   油穴開口部を設け、フランジの片側のスラスト面に第２
   の溝を、カムシャフト逆回転方向に対して外周より中心
   に向かうように形成することを特徴とするカムシャフト
   のスラスト軸受構造。
2. 【請求項２】 上記第１の溝はスラスト面の略中間より
   中心側の領域で複数個円弧状に形成され、第２の溝はス
   ラスト面の全域に複数個円弧状に形成されることを特徴
   とする請求項１記載のカムシャフトのスラスト軸受構
   造。