JPH059442Y2

JPH059442Y2 -

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Publication number: JPH059442Y2
Application number: JP1986101687U
Authority: JP
Priority date: 1986-07-02
Filing date: 1986-07-02
Publication date: 1993-03-09
Anticipated expiration: 2001-07-02
Also published as: JPS639402U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は、内燃機関の動弁装置の改良に関す
る。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) This invention relates to improvement of a valve train for an internal combustion engine.

（従来の技術）従来の内燃機関の動弁装置としては、例えば第
３図，第４図に示すようなものがある（昭和60年
３月１日株式会社三栄書房発行「モータフアン」
P171参照）。(Prior art) As a conventional valve train for an internal combustion engine, there are, for example, those shown in Figs.
(See page 171).

これは、いわゆる４バルブエンジンに適用する
もので、各気筒毎に分岐形成された第１及び第２
吸気通路１ａ，１ｂには第１及び第２吸気弁２
ａ，２が介装され、第１及び第２吸気弁２ａ，２
ｂにそれぞれ対向させて、第１及び第２排気弁３
ａ，３ｂが第１及び第２排気通路４ａ，４ｂに介
装されている。 This is applied to so-called 4-valve engines, and the first and second valves are branched for each cylinder.
First and second intake valves 2 are provided in the intake passages 1a and 1b.
a, 2 are interposed, and the first and second intake valves 2a, 2
first and second exhaust valves 3 facing each other
a, 3b are interposed between the first and second exhaust passages 4a, 4b.

各吸・排気弁２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂは、バル
ブスプリング５ａ，５ｂにより閉弁付勢されてい
る。 Each intake/exhaust valve 2a, 2b, 3a, 3b is biased to close by a valve spring 5a, 5b.

第１及び第２吸気弁２ａ，２ｂの上方には、カ
ムブラケツト１２により回転自由に支持される吸
気弁用カムシヤフト６ａが設けられ、また第１及
び第２排気弁３ａ，３ｂの上方には、同じく排気
弁用カムシヤフト６ｂが設けられている。 An intake valve camshaft 6a rotatably supported by a cam bracket 12 is provided above the first and second intake valves 2a and 2b, and above the first and second exhaust valves 3a and 3b. Similarly, an exhaust valve camshaft 6b is provided.

これら吸・排気弁用カムシヤフト６ａ，６ｂに
はそれぞれ吸・排気弁用カム７ａ，７ｂが設けら
れている。 These intake/exhaust valve camshafts 6a, 6b are provided with intake/exhaust valve cams 7a, 7b, respectively.

また、吸・排気弁２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂの両
側シリンダヘツド８には、油圧式リフタ９ａ，９
ｂがそれぞれ設けられ、これら油圧式リフタ９
ａ，９ｂは、スイングアーム１０ａ，１０ｂの揺
動支点部の高さ位置を調整可能に支持している。 Further, hydraulic lifters 9a, 9 are installed on both cylinder heads 8 of the intake/exhaust valves 2a, 2b, 3a, 3b.
b are provided respectively, and these hydraulic lifters 9
a and 9b support the swing arms 10a and 10b so that the height positions of the swing fulcrum portions thereof can be adjusted.

各スイングアーム１０ａ，１０ｂは略同一形状
に形成され、例えば吸気弁用のスイングアーム１
０ａは第３図に示すように揺動支点部から第１及
び第２吸気弁２ａ，２ｂに向かつて延びる一対の
腕部を有する略Ｖ字型形状に形成されている。そ
してこれらスイングアーム１０ａ，１０ｂには、
前記吸・排気弁用カム７ａ，７ｂにそれぞれ当接
するカムフオロワ１１が設けられている。 Each swing arm 10a, 10b is formed in substantially the same shape, for example, a swing arm 1 for an intake valve.
As shown in FIG. 3, 0a is formed into a substantially V-shape having a pair of arms extending from the swinging fulcrum toward the first and second intake valves 2a and 2b. And these swing arms 10a, 10b have
Cam followers 11 are provided which abut the intake and exhaust valve cams 7a and 7b, respectively.

前記スイングアーム１０ａ，１０ｂのの腕部先
端は第１及び第２吸・排気弁２ａ，２ｂ，３ａ，
３ｂの弁軸端面に当接され、カムリフトを伝達す
るようになつている。 The arm ends of the swing arms 10a, 10b are connected to the first and second intake/exhaust valves 2a, 2b, 3a,
3b, and is adapted to transmit cam lift.

なお、図中１８はピストン、１９は吸気管、２
０は排気管、２１は点火プラグ、２２はスプリン
グリテイーナ、２３はヘツドカバー、２４ａ，２
４ｂは各油圧式リフタ９ａ，９ｂへの油圧供給通
路である。 In addition, in the figure, 18 is a piston, 19 is an intake pipe, 2
0 is an exhaust pipe, 21 is a spark plug, 22 is a spring retainer, 23 is a head cover, 24a, 2
4b is a hydraulic pressure supply passage to each hydraulic lifter 9a, 9b.

（考案が解決しようとする問題点）しかしながら、このような従来の内燃機関の動
弁装置にあつては、各スイングアーム１０ａ，１
０ｂは第１及び第２吸・排気弁２ａ，２ｂ，３
ａ，３ｂの上方に配置されているため、吸・排気
弁用カムシヤフト６ａ，６ｂを回転自由に支持す
るカムブラケツト１２は、気筒間の狭い場所に設
けられている。(Problems to be solved by the invention) However, in such a conventional valve train for an internal combustion engine, each swing arm 10a, 1
0b is the first and second intake/exhaust valves 2a, 2b, 3
The cam bracket 12, which rotatably supports the intake/exhaust valve camshafts 6a, 6b, is provided in a narrow space between the cylinders.

この狭い場所にはシリンダヘツド８をシリンダ
ブロツク１３に緊締するヘツドボルト（図示せ
ず）も設けられているので、カムシヤフト６ａ，
６ｂの軸方向に十分な幅を取ることも難しい。 Since a head bolt (not shown) for tightening the cylinder head 8 to the cylinder block 13 is also provided in this narrow space, the camshaft 6a,
It is also difficult to ensure a sufficient width in the axial direction of 6b.

このように吸・排気弁用カム７ａ，７ｂが各カ
ムブラケツト１２の中間位置に位置し、カムブラ
ケツト１２も他部品との干渉を避けるのと軽量、
コンパクトの面から必要最小限のジヤーナル幅と
なつていたため、カムブラケツト１２と吸・排気
弁用カム７ａ，７ｂとの距離、換言するとカムブ
ラケツト間のカムシヤフト６ａ，６ｂの支持スパ
ンが長くなり、カムシヤフト６ａ，６ｂのたわみ
が大きく、この結果、正規のカムリフト特性から
のずれを生じたり、異音や振動等の発生原因とな
り、またサージ回転も低下して規定の高速運転が
不能となることもあつた。 In this way, the intake/exhaust valve cams 7a and 7b are located at intermediate positions between each cam bracket 12, and the cam bracket 12 is also lightweight and avoids interference with other parts.
Since the journal width was set to the minimum necessary for compactness, the distance between the cam bracket 12 and the intake/exhaust valve cams 7a, 7b, in other words, the support span of the camshafts 6a, 6b between the cam brackets became long, and the camshaft The deflection of 6a and 6b is large, and as a result, deviation from the normal cam lift characteristics may occur, causing abnormal noise and vibration, and the surge rotation may also decrease, making it impossible to operate at the specified high speed. Ta.

本考案はこのような問題を解決することを目的
とする。 The present invention aims to solve such problems.

（問題点を解決するための手段）そこで、本考案はシリンダヘツドの上部に吸気
弁もしくは排気弁を開閉駆動するカムシヤフトを
配設し、このカムシヤフトを各気筒間に位置する
カムブラケツトのみを介して回転自由に支持した
内燃機関の動弁装置において、前記カムシヤフト
のジヤーナル部を支持するカムブラケツトを、シ
リンダヘツドと一体で形成した基台部と、これに
対して形成したキヤツプ部とに分割構成し、前記
キヤツプ部のカム軸方向ジヤーナル幅を基台部よ
りも幅広に形成し、このキヤツプ部のカムジヤー
ナル面には、基台部に対向しかつ該基台部と略同
一のジヤーナル幅を有するセンタージヤーナル
と、キヤツプ部の端部に位置する端部ジヤーナル
と、これらセンタージヤーナルと端部ジヤーナル
との間に位置する半円周溝とをそれぞれ形成する
と共に隣接するキヤツプ部同士を相互に連結して
一体化した。(Means for solving the problem) Therefore, the present invention provides a camshaft that opens and closes the intake valve or exhaust valve at the top of the cylinder head, and connects the camshaft only through the cam bracket located between each cylinder. In a valve train for an internal combustion engine supported in a freely rotatable manner, the cam bracket supporting the journal part of the camshaft is divided into a base part integrally formed with the cylinder head and a cap part formed for the base part. , the cap portion has a journal width in the camshaft direction wider than the base portion, and the cam journal surface of the cap portion faces the base portion and has a journal width that is substantially the same as the base portion. A center journal, an end journal located at the end of the cap portion, and a semicircular groove located between the center journal and the end journal are formed respectively, and adjacent cap portions are interconnected. integrated.

（作用）このようにすると、カムブラケツト間に支持さ
れるカムシヤフトの実効支持スパンは、キヤツプ
部の端部ジヤーナルの端面から隣接する他のキヤ
ツプ部の端部ジヤーナルの端面までの距離となる
のでカムシヤフトのたわみはそれだけ小さなもの
となる。カムブラケツトが他部品との干渉を生じ
るのは主としてカムシヤフト下面の基台部である
が、カムリフト時の反力を受けない基台部側のジ
ヤーナル幅は小さくてもよいので、キヤツプ部の
ジヤーナル幅の拡大によつてヘツドボルト等の配
置関係の干渉問題を生じることはない。(Function) In this way, the effective support span of the camshaft supported between the cam brackets is the distance from the end face of the end journal of the cap part to the end face of the end journal of the adjacent other cap part, so the camshaft The deflection will be that much smaller. The main part where the cam bracket interferes with other parts is the base part on the bottom surface of the camshaft, but the journal width on the base part side, which does not receive the reaction force when the cam lifts, may be small, so the journal width of the cap part can be reduced. Due to the expansion of the head bolts, there will be no interference problem with the arrangement of head bolts, etc.

また、キヤツプ部のカムジヤーナル面には基台
部に対向するセンタージヤーナルとキヤツプ端部
側に位置する端部ジヤーナルとの間に半円周溝を
設けてあるので、カムジヤーナル面とカムシヤフ
トとの接触面積はカムジヤーナル面の軸方向への
拡大にかかわらず必要最小限に抑えられ、従つて
フリクシヨンが増大することもない。 In addition, a semicircular groove is provided on the cam journal surface of the cap between the center journal facing the base and the end journal located on the end side of the cap, so that the cam journal surface and the cam shaft are The contact area is kept to the necessary minimum regardless of the axial expansion of the cam journal surface, so friction does not increase.

一方、隣接する複数のキヤツプ部は相互に連結
一体化しているので、上述のように端部ジヤーナ
ルにてカムシヤフトからの荷重を受けるキヤツプ
部に半円周溝を形成しても十分に高い支持剛性が
得られる。 On the other hand, since a plurality of adjacent cap parts are interconnected and integrated, even if a semicircular groove is formed in the cap part that receives the load from the camshaft at the end journal as described above, the support rigidity is sufficiently high. is obtained.

（実施例）以下この考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。(Example) An example of this invention will be described below based on the drawings.

第１図，第２図は本考案の実施例で、この実施
例では説明の便宜上、吸気弁側のみをあらわす。 1 and 2 show an embodiment of the present invention, and for convenience of explanation, only the intake valve side is shown in this embodiment.

吸気弁用カムシヤフト２５はカムブラケツト１
２に支持されるが、このカムブラケツト１２はシ
リンダヘツドと一体成形された基台部２８とこれ
に対応して形成されたキヤツプ部２６とで構成さ
れ、これらはカムシヤフトセンターライン上で上
下に分割されると共に、ベアリングボルト２７で
締結されている。 The intake valve camshaft 25 is attached to the cam bracket 1
The cam bracket 12 consists of a base part 28 integrally molded with the cylinder head and a cap part 26 formed in correspondence with the base part 28, which are vertically aligned on the camshaft center line. It is divided and fastened with bearing bolts 27.

キヤツプ部２６は、カムシヤフト２５のジヤー
ナル部２５ａを支持するカムジヤーナル面２６ａ
のカム軸方向の幅H₂が、シリンダヘツド側の基
台部２８のジヤーナル面幅H₁よりも大きく、か
つカム軸方向に各キヤツプ部２６は面板部２６ｂ
により互いに連結されて、一体のカムベアリング
キヤツプとして形成されている。 The cap portion 26 has a cam journal surface 26a that supports the journal portion 25a of the camshaft 25.
The width _H2 in the camshaft direction is larger than the journal surface width _H1 of the base part 28 on the cylinder head side, and each cap part 26 in the camshaft direction is larger than the face plate part 26b.
are connected to each other to form an integral cam bearing cap.

また、カムジヤーナル面２６ａには基台部２８
を中心として互いに対称的な位置に２個の半円周
溝２９ａが形成され、この半円周溝２９ａを挟ん
で、基台部２８に対向し該基台部２８と略同一の
ジヤーナル幅H₁を有するセンタージヤーナル２
６ｃと、キヤツプ部２６の端部に位置する端部の
ジヤーナル２６ｄとが形成される。これにより、
カムジヤーナル面２６ａの潤滑油膜をセンタージ
ヤーナル２６ｃで確実に保持するとともに、端部
ジヤーナル２６ｄは荷重支持のみを負担するよう
にしている。 Further, a base portion 28 is provided on the cam journal surface 26a.
Two semicircular grooves 29a are formed at mutually symmetrical positions with the semicircular grooves 29a in between, facing the base part 28 and having a journal width H that is approximately the same as that of the base part 28. Center journal 2 with ₁
6c, and an end journal 26d located at the end of the cap portion 26. This results in
The lubricating oil film on the cam journal surface 26a is reliably held by the center journal 26c, and the end journal 26d only supports the load.

なお、前記カムシヤフト２５のカムジヤーナル
２５ａのカム軸方向幅は、キヤツプ部２６のカム
ジヤーナル面２６ａのジヤーナル幅と同等となつ
ていて、カム２５ｂに干渉しない範囲で可及的に
接近させる。 The width of the cam journal 25a of the camshaft 25 in the cam shaft direction is equal to the journal width of the cam journal surface 26a of the cap portion 26, and is made as close as possible to the cam 25b without interfering with the cam journal.

そして、カムシヤフト２５のカム２５ｂには吸
気弁用スイングアーム１０ａのカムフオロワ１１
が当接している。 The cam follower 11 of the intake valve swing arm 10a is attached to the cam 25b of the camshaft 25.
are in contact with each other.

次に作用を説明する。 Next, the action will be explained.

カムシヤフト２５の回転と共にカム２５ｂが回
転すると、これに当接するカムフオロワ１１を介
して、スイングアーム１０ａがバルブスプリング
５ａを押し、バルブを開閉する。 When the cam 25b rotates with the rotation of the camshaft 25, the swing arm 10a pushes the valve spring 5a through the cam follower 11 that comes into contact with the cam 25b, opening and closing the valve.

このとき２本のバルブスプリング５ａの荷重
は、スイングアーム１０ａのカムフオロワ１１を
介してカム２５ｂに伝達され、これがカムトヤフ
ト２５をたわませる。 At this time, the loads of the two valve springs 5a are transmitted to the cam 25b via the cam follower 11 of the swing arm 10a, which causes the cam shaft 25 to deflect.

ここで、カムシヤフト２５の最大たわみ(i)を計
算するとｉ＝wl³／48EI ……(1) （両端支持ばりで荷重ｗがはりの中央に集中し
た時の例。ｌ＝はり支持と荷重ｗまでの長さ、Ｅ
＝縦弾性係数、Ｉ＝断面二次モーメント）の式で表される。したがつて、これに基づいてｉ＝ｗ・（L₁）³／48EI となる。（ただしL₁＝カム中心とキヤツプ部端面
までの長さ）なお、従来カムブラケツト使用時のたわみはｉ＝ｗ・（L₂）³／48EI で表される。 Here, when calculating the maximum deflection (i) of the camshaft 25, i=wl ³ /48EI...(1) (Example when the load w is concentrated at the center of the beam with a beam supported at both ends.l=beam support and load w length up to, E
= modulus of longitudinal elasticity, I = moment of inertia). Therefore, based on this, i=w・(L ₁ ) ³ /48EI. (However, L ₁ = length from the center of the cam to the end face of the cap) The deflection when using the conventional cam bracket is expressed as i=w・(L ₂ ) ³ /48EI.

このようにたわみ(i)は、カム２５ｂの中心とカ
ムジヤーナル面２６ａの端面までの距離の３乗に
比例して大きくなつている。 In this way, the deflection (i) increases in proportion to the cube of the distance between the center of the cam 25b and the end surface of the cam journal surface 26a.

したがつて本考案では従来に比べ、（L₂−L₁）³
に比例してカムシヤフト２５のたわみが小さくな
り、このため実剛性が高く、サージ回転も向上
し、正規の高速運転が可能となる。 Therefore, in this invention, compared to the conventional method, (L ₂ −L ₁ ) ³
The deflection of the camshaft 25 is reduced in proportion to this, resulting in high actual rigidity, improved surge rotation, and normal high-speed operation.

ところで、キヤツプ部２６のカムジヤーナル面
２６ａのカム軸方向の幅H₂は大きくなつたが、
センタージヤーナル２６ｃを挾んで両側に２つの
半円周溝２９ａを設けたので、カムシヤフト２５
との実質的な接触面積はそれほど大きくならず、
フリクシヨンの増大が防止できる。 By the way, although the width _H2 of the cam journal surface 26a of the cap portion 26 in the cam shaft direction has increased,
Since two semicircular grooves 29a are provided on both sides of the center journal 26c, the camshaft 25
The actual contact area with the
Increase in friction can be prevented.

また、この場合、センタージヤーナル２６ｃは
基台部２８のジヤーナル幅H₁に対応して形成さ
れるので、回転面の油膜は確実に保持され、焼付
きを起こしたりする心配はない。 Further, in this case, since the center journal 26c is formed corresponding to the journal width _H1 of the base portion 28, the oil film on the rotating surface is reliably maintained and there is no fear of seizure.

さらに、キヤツプ部２６は面板部２６ｂを介し
て各気筒のものがカム軸方向に連結されて一体化
しているため、ベアリングボルト２７による締結
位置が基台部２８の部分だけであつても、該締結
部からこれと離隔した端部ジヤーナル２６ｄの部
分に至るまで十分な剛性が得られ、従つてカムシ
ヤフト２５の支持剛性を十分に確保することがで
きる。 Furthermore, since the cap part 26 is integrated with the parts of each cylinder connected in the camshaft direction via the face plate part 26b, even if the bearing bolt 27 is fastened only to the base part 28, Sufficient rigidity is obtained from the fastening portion to the portion of the end journal 26d that is distant from the fastening portion, and therefore, sufficient support rigidity of the camshaft 25 can be ensured.

（考案の効果）以上説明したようにこの考案によれば、カムシ
ヤフトを回転自由に支持するカムブラケツトを、
シリンダヘツド側の基台部と、これに対応して形
成したキヤツプ部とに分割すると共に、キヤツプ
部のカム軸方向のジヤーナル幅を基台部のジヤー
ナル幅よりも拡大してカムに接近させるようにし
たため、カムシヤフトの実効支持スパンを他の部
材との干渉を避けつつ短縮することができ、この
結果カムシヤフトのたわみが小さくなり、実剛性
が高くなつて高速回転化が図れ、また従来と同じ
たわみ値で比較すると、カムシヤフトの小径化に
よる軽量化も図れるという効果がある。(Effects of the invention) As explained above, according to this invention, the cam bracket that supports the camshaft in a freely rotatable manner
It is divided into a base part on the cylinder head side and a cap part formed correspondingly to the base part, and the journal width of the cap part in the camshaft direction is made larger than the journal width of the base part to bring it closer to the cam. As a result, the effective support span of the camshaft can be shortened while avoiding interference with other parts.As a result, the deflection of the camshaft is reduced, its actual rigidity is increased, and high speed rotation can be achieved, while maintaining the same deflection as before. Comparing the values, it has the effect of reducing weight by reducing the diameter of the camshaft.

また、本考案ではキヤツプ部のカムジヤーナル
面に半円周溝を形成してこれを挟むように基台部
に対向するセンタージヤーナルとキヤツプ端部側
に位置する端部ジヤーナルとを形成することによ
り、基台部のジヤーナル部とセンタージヤーナル
との間に潤滑油膜を確保しつつカムシヤフトとの
接触面積を最小限に抑えるようにしたので、潤滑
不良に原因する焼付き等の不具合を起こすことな
くフリクシヨンの低減を図ることができる。 In addition, in the present invention, a semicircular groove is formed on the cam journal surface of the cap part, and a center journal facing the base part and an end journal located on the end side of the cap are formed so as to sandwich this groove. , the contact area with the camshaft is minimized while ensuring a lubricating oil film between the journal part of the base and the center journal, thereby eliminating friction problems such as seizure caused by poor lubrication. It is possible to reduce the

さらに、本考案では隣接するキヤツプ部同士を
相互に連結して一体化したので、キヤツプ部のジ
ヤーナル面に半円周溝を形成した構成にあつても
基台部における締結部分から端部ジヤーナルまで
の曲げ剛性を十分に確保することができ、従つて
フリクシヨンの低減とカムシヤフトの支持剛性の
向上という効果を最大限に発揮させることができ
る。 Furthermore, in the present invention, adjacent cap parts are interconnected and integrated, so even if the semicircular groove is formed on the journal surface of the cap part, from the fastening part in the base part to the end journal. Therefore, the effects of reducing friction and improving the supporting rigidity of the camshaft can be maximized.

[Brief explanation of the drawing]

第１図は本考案の実施例の断面図、第２図はそ
の平面図、第３図は従来の動弁装置の断面図、第
４図はその平面図である。１２……カムブラケツト、２５……カムシヤフ
ト、２５ａ……カムジヤーナル、２５ｂ……カ
ム、２６……キヤツプ部、２６ａ……カムジヤー
ナル面、２６ｃ……センタージヤーナル、２７…
…キヤツプボルト、２８……基台部、２９ａ……
半円周溝。 FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view thereof, FIG. 3 is a sectional view of a conventional valve train, and FIG. 4 is a plan view thereof. 12...Cam bracket, 25...Camshaft, 25a...Cam journal, 25b...Cam, 26...Cap portion, 26a...Cam journal surface, 26c...Center journal, 27...
...Cap bolt, 28...Base part, 29a...
semicircular groove.

Claims

[Scope of utility model registration request]

In a valve operating system for an internal combustion engine, a camshaft for opening and closing an intake valve or an exhaust valve is disposed above a cylinder head, and the camshaft is rotatably supported only by a cam bracket located between each cylinder. The cam bracket that supports the journal part of the cylinder head is divided into a base part integrally formed with the cylinder head and a cap part formed correspondingly to the base part, and the journal width in the cam axis direction of the cap part is set to the base part. The cam journal surface of the cap part has a center journal that faces the base part and has a journal width that is substantially the same as that of the base part, and an end part that is located at the end of the cap part. A valve train for an internal combustion engine, characterized in that a journal and a semicircular groove located between the center journal and the end journal are formed respectively, and adjacent cap parts are interconnected and integrated. Device.