JPS63147906A - エンジンのカム軸の構造 - Google Patents

エンジンのカム軸の構造

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JPS63147906A
JPS63147906A JP61292953A JP29295386A JPS63147906A JP S63147906 A JPS63147906 A JP S63147906A JP 61292953 A JP61292953 A JP 61292953A JP 29295386 A JP29295386 A JP 29295386A JP S63147906 A JPS63147906 A JP S63147906A
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JP
Japan
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camshaft
engine
bearing box
bearing
crankshaft
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JP61292953A
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Masato Sato
正人 佐藤
Takashi Mitadera
三田寺 隆
Keiichi Nakamizo
中溝 啓一
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/46Component parts, details, or accessories, not provided for in preceding subgroups
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • F01L1/053Camshafts overhead type
    • F01L1/0532Camshafts overhead type the cams being directly in contact with the driven valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M9/00Lubrication means having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M7/00
    • F01M9/10Lubrication of valve gear or auxiliaries
    • F01M9/102Lubrication of valve gear or auxiliaries of camshaft bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/007Other engines having vertical crankshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B2275/20SOHC [Single overhead camshaft]
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    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B2275/34Lateral camshaft position

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はエンジンのカム軸の構造に関するものである。
(従来の技術) 従来より、エンジンはクランク軸とカム軸とを備え、ク
ランク軸はヘリカルクランクギヤを介してカム軸を駆動
している。二のようなエンジンにおいては、カム軸が鋳
鉄製でカム軸の両端を支持する軸受箱がアルミニウム製
のとき、極低温下でもカム軸が円滑に回転するためには
軸方向に若干のクリアランスを保つ必要がある。しかし
、カムがバルブを押し動かすとき(バルブが開き始める
時)、カム軸はヘリカルクランクギヤの軸方向分力によ
り一方に押され、その一方の軸受の端面に当接して衝突
音を発生する。次にバルブが開方向から、カムの最高揚
程を越えて開方向に運動方向が変わる時、カム軸の回転
方向に作用する力の向きが瞬時に変化するためヘリカル
クランクギヤの軸方向分力が軸方向で逆転し反対向きの
力でカム軸を押し、他方の軸受の端部で衝突する。この
作用でカム軸が軸方向に移動しクリアランスの大きい即
ち軸方向の移動量が大きい程運転中に大きな衝突音を発
生する。これをエンジン運転中くり返しつづける不具合
があった。この衝突音は、エンジンが低速運転されると
きに最も顕著に現われ。
エンジンの運転り音を増大させている。しかも、−上記
クリアランスは各部品の加工公差の累積によリばらつく
ので、カム軸といずれか一方の軸受の端面との間にシム
を挿入し、クリアランスを最適値に保つよう調整する方
法がとられていた。
(発明が解決しようとする問題点) しかし、上記従来の構成によれば、シム調整に多くの工
数を必要とするばかりでなく、クリアランスを無くせな
いため上記衝突音を完全に消去することができないとい
う問題があった。
本発明は、このような問題点を解決し、シムを使用せず
に衝突音を低下させる目的でなされたものである。
(問題点を解決するための手段) 本発明の上記問題点を解決するための手段は、クランク
軸とカム軸が設けられ、クランク軸がヘリカルクランク
ギヤを介してカム軸を駆動するエンジンにおいて、前記
カム軸の両端部を回動自在に支持する軸受箱のいずれか
一方にオイルポンプからの圧油供給路が連通され、該軸
受箱内の油圧がカム軸の端面に作用して、カム軸を常時
一定の軸方向に付勢することを特徴とするものである。
(作用) 上記の手段による作用は、エンジン運転中においてオイ
ルポンプからの潤滑油が圧油供給路を経由して一方の軸
受箱内に圧送される6そのため、その軸受箱内の潤滑油
圧力が上昇し、その油圧がカム軸の端面に作用して、カ
ム軸が他方の軸受箱の端面に対して常時一定の軸方向に
付勢される。
したがって、カム軸は、カムがバルブを押し動かすとき
にヘリカルクランクギヤから軸方向分力を受けても、他
方の軸受箱端面とのクリアランスがほとんど0になって
いるので、その衝突音は著しく減衰される。又油圧によ
り一方に押されているのでエンジン運転中カム軸が反対
側にもどることはない。
(実施例) 以下、本発明の各実施例を第1図ないし第5図に基づい
て説明する。
実施例1 本例はオイルポンプがカム軸から離隔した位置に設けら
れたのを特徴としている。
第1図は縦軸型エンジン1を示しており、クランクケー
ス2内にクランク軸3とカム軸4とを縦方向に備え、ク
ランクケースカバー5内にオイルポンプ6を有してなる
。クランク軸3は、主軸受7を介してクランクケース2
に回動自在に支持されており、軸端部8がクランクケー
スカバー5を貫通して下方に突出している。軸端部8の
基部にはへりカルギヤのクランクギヤ9が嵌着されてい
る。カムlllI4は、上端部に環状のスラスト受け1
0と、中間部に複数個のカム11と、下端部にカムギヤ
12とがそれぞれ形成されてなり1両端部がクランクケ
ース2に形成された上部軸受I3と、クランクケースカ
バー5に形成された下部軸受箱14の軸受部15とによ
り回動自在に支持されている。スラスト受け10の上端
面と上部軸受13の下端面との間には、若干のクリアラ
ンスTが保たれている。各カム11に相対向して、タペ
ット16がクランクケース2に形成されたガイド孔17
内に摺動自在に挿入されており、カム11により矢印B
の方向に付勢されたバルブ18を矢印Aの方向へ作動さ
せる。カムギヤ12は、クランクギヤ9に噛合するヘリ
カルギヤで、クランク軸3の回転をカム軸4に伝達する
。オイルポンプ6は。
エンジン1の各部に潤滑油を圧送するポンプで、例えば
トロコイドポンプなどからなり、クランクケースカバー
5に形成されたポンプケース19内にロータ2oが回動
自在に嵌装され、ロータ軸21の上端部にポンプギヤ2
2が嵌着されている。
ポンプギヤ22は、クランクギヤ9に噛合するへりカル
ギヤで、クランク軸3の回転をロータ軸21に伝達する
。オイルポンプ6の吐出側から圧油供給路23が分岐し
ており、クランクケースカバー5の主軸受部7の内周に
形成された環状溝24を経由して、下部軸受箱14内に
連通している(第2図参照)。
次に、上記実施例1の作用について説明する。
エンジン1が運転されると、クランク軸3は、クランク
ギヤ9に噛合するカムギヤ12およびポンプギヤ22を
介して、カム軸4とオイルポンプ6とを9J/Iする。
カム軸4は、各カム11が交互にタペット16を介して
バルブ18を押し動かすとき(バルブが開き始める時)
、クランクギヤ9によりカムギヤ12は回されようとす
るがスプリング18aの力(矢印B)で押えられている
ので、一時的に回転を妨げられる。この時カム軸4は軸
方向分力を受けてクリアランスTだけ押し上げられ、ス
ラスト受け10の上端面が上部軸受13の下端面に衝突
する。次の瞬間カムの最高揚程を越えてバルブが閉方向
に運転する時前記の押し上げられている状態から解放さ
れ、カム軸を回転させる力がスプリング18aにより与
えられるため逆にカム軸を下へ押し下げる力が働く。こ
れをエンジン1回転ごとにくり返す。しかし、一方にお
いて、オイルポンプ6がエンジンlの各部に潤滑油を圧
送しており、その一部が圧油供給路23内に分流し、環
状溝24でクランク軸3の軸受部7を潤滑した後、カム
軸4の下部軸受箱14内に流入する。流入した潤滑油は
カム軸4の下端部を潤滑するとともに下部軸受箱14内
の油圧が上昇し、その油圧がカム軸4の下端面に作用し
てカム軸4を持ち」二げ、スラスト受け10の上端面を
上部軸受13の下端面に向かって常時上向きに付勢して
いる。したがって、クリアランスTはほとんど0となっ
ており、そのため、スラスト受け10の上端面が上部軸
受13の下端面に衝突しても、きわめてわずかな衝突音
しか発生しないのである。
実施例2 本例は、第3図および第4図に示すように、オイルポン
プがカム軸の直下位置に設けられたのを特徴としており
、実施例1の場合と共通する構成部分については、同じ
符号を用いる。
31はオイルポンプで、カム軸4の下端部に直結されて
いる。カム軸4の下端部は、クランクケースカバー5に
固設された下部軸受箱14の軸受部15により回動自在
に支持されており、端直に係止穴25が形成されている
。オイルポンプ31は、クランクケースカバー5に形成
されたポンプケース32内にロータ33が嵌装され、ロ
ータ軸34の上端部が下部軸受箱14の底部を貫通して
上記係止穴25内に係合されてなる。ロータ33の吐出
側から圧油供給路35が上向きに分岐し、下部軸受箱1
4内に連通している。このような構成において、エンジ
ン1が運転されると、クランク軸3(第1図)はクラン
クギヤ9(第1図)に噛合するカムギヤ12を介してカ
ム軸4を駆動し、カム軸4は係止穴25を介してオイル
ポンプ31を駆動する。オイルポンプ31が圧送する潤
滑油の一部は、圧油供給路35内に分流して下部軸受箱
14内に流入し、カム軸4の下端部を潤滑するとともに
、下部軸受箱14内の油圧が上昇する。
この油圧は、カム軸4の下端面に作用してカム軸4を持
ち上げ、上記実施例1の場合と同様の作用効果を奏する
ものである。
ちなみに、発明者が行なった騒音試験の測定結果を第5
図に示す。試験は、クリアランスTを従来構造は0.1
〜O,15mm、本発明は0.4mmとし、エンジンを
1400rpmの無負荷で運転して行なった。第5図に
おいて、横軸は騒音の周波fI(Kl(z)、縦軸は騒
音のレベル、曲線Δは本発明のカム軸ドζ造の場合、曲
線Bは従来のカム軸構造の場合をそれぞれ示している。
第5図から明らかなように、本発明によればクリアラン
スが大きくて衝突音も大きいはずであるが5KHz前後
の周波数を除くすべての範囲において騒音が低下してお
り、特に2 K Hz付近で顕著な効果が認められる。
(発明の効果) 不発用は、上記のように構成したので、エンジン運転中
においてカム軸は油圧により常時一定の軸方向に付勢さ
れ、カム軸の端面と軸受箱端面とのクリアランスはほと
んどOとなっている。したがって、カムがバルブを駆動
するときにヘリカルギヤの軸方向分力がカム軸に作用し
ても、カム軸の端面と軸受箱端面との衝突音はきわめて
低いものであり、また、上記クリアランスにシムを使用
しないのでシム調整が不要であるなどというすぐ図面は
本発明の実施態様を例示し、第11頃は実施例1におけ
る縦軸型エンジンの縦断面図、第2図は第1図の■部を
示す拡大断面図、第3図は実施例2における縦軸型エン
ジンの縦断面図、第4図は第3図のIV部を示す拡大断
面図、第5図は本発明に係る騒音試験の潤定結果を示す
線図である。
1・・・・縦軸型エンジン、3・・・クランク軸、4・
・・・・カム軸、6.31・・・・オイルポンプ、9・
・・・クランクギヤ、12・・・・・カムギヤ、13・
・・・・上部軸受、14・・・・下部軸受箱、23.3
5・・・圧油供給路。
へ味 回 嘱蒲ムとぎ ← 手  続  補  正  書 昭和62年 7月/7日 特許庁長官 小 川 邦 夫 殿 2、発明の名称 エンジンのカム軸の構造 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所 兵庫県神戸市中央区東用崎町3丁目1番1号名称
 (097)  川崎重工業株式会社代表者 長谷用 
謙浩 」、−一 4・代  理  人                
   62.T、20郵便番号 650       
      ″′:;−−−パ11【 居所 兵庫県神戸市中央区三宮町1丁目3番11号朝日
生命三宮ビル 6、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の瀾 7、補正の内容 (1)明S書の第1頁第2o行の「カム軸」の後に「お
よびオイルポンプ」を加入する。
(2)明細書の第1頁第20行の「している」の後に「
(実公昭57−52323号公報、実開昭57−167
210号公報参照)」を加入する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)クランク軸とカム軸が設けられ、クランク軸がヘ
    リカルクランクギヤを介してカム軸を駆動するエンジン
    において、前記カム軸の両端部を回動自在に支持する軸
    受箱のいずれか一方にオイルポンプからの圧油供給路が
    連通されてなり、該軸受箱内の油圧がカム軸の端面に作
    用して、カム軸を常時一定の軸方向に付勢することを特
    徴とするエンジンのカム軸の構造。
JP61292953A 1986-12-09 1986-12-09 エンジンのカム軸の構造 Pending JPS63147906A (ja)

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JP61292953A JPS63147906A (ja) 1986-12-09 1986-12-09 エンジンのカム軸の構造
US07/108,078 US4805565A (en) 1986-12-09 1987-10-14 Structure of cam shaft for engine

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JP61292953A JPS63147906A (ja) 1986-12-09 1986-12-09 エンジンのカム軸の構造

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