JPH0730305U - エンジンのカム給油装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】潤滑油をオイルポンプの吐出損失を低減するよ
う効率良く噴出させながらも、摺接面の広い範囲にわた
り厚い油膜を形成できるようエンジンのカム給油装置を
提供する。 【構成】吸気弁または排気弁を作動させるカム１５が形
成されたカムシャフト１６の軸心部に、潤滑油通路１７
を形成する。カムシャフト１６の軸受部１６ａに、潤滑
油通路１７の潤滑油を軸受１８の内周面に導出する軸受
給油孔２０を形成する。軸受１８の内周面に、軸受給油
孔２０に導出された潤滑油を受け入れてカム１５とこの
カム１５に接触するタペット（弁駆動部材）３との接触
面に向けて潤滑油を噴出させる潤滑油溝２１を形成す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エンジンにおけるカムと、このカムの回転により吸気弁または排気 弁を作動させるタペットまたはロッカーアームのような弁駆動部材との接触面に 、潤滑油を供給するエンジンのカム給油装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、エンジンは、吸・排気弁を開閉するための動弁機構の駆動手段として カムを使用する。したがって、このカムと吸・排気弁の弁駆動部材との接触面の 潤滑が必要である（実開昭６１−５３５０７号参照）。

【０００３】 そこで、図８に示すように、カム１のカム面１ａが弁駆動部材としてのタペッ ト３に直接摺接された構造のＤＯＨＣ（ダブルオーバーヘッドカムシャフト）エ ンジンでは、長期にわたり円滑な摺接作動を得るために、カム１とタペット３と の間に潤滑油を供給する必要がある。このカム給油機構として、カム１が一体形 成されたカムシャフト４の軸心の中空部分を潤滑油通路５として利用するととも に、カム１に半径方向の給油孔６を穿設し、カム１の矢印Ｒ方向への回転により 給油孔６が下方を向いた時に、潤滑油通路５の潤滑油を給油孔６を通じカム１の 外周面とタペット３との間に導くようになっている。

【０００４】 なお、図８において、吸気通路１０および排気通路１１にはそれぞれ吸気弁１ ２および排気弁１３が設けられ、この吸気弁１２および排気弁１３は、それぞれ 弁ばね１４により閉弁方向に付勢されている。

【０００５】 また、図９のＤＯＨＣエンジンでは、カム軸受ブラケット７の両端間に給油パ イプ８を架設状態に設け、この給油パイプ８における各カム１の上方箇所に穿孔 した給油孔９から矢印で示すように潤滑油をカム１上に滴下させ、この滴下した 潤滑油をカム１の回転に伴ってカム１とタペット３との間に供給するようになっ ている。

【０００６】 さらに、図１０に示すように、カム１のカム面１ａが弁駆動部材としてのロッ カーアーム２に摺接する構造のＤＯＨＣエンジンでは、カム１とロッカーアーム ２との間に潤滑油を供給する必要がある。そのカム給油機構として、回転しない ロッカーシャフト３０の軸心の中空部分を潤滑油通路３１として利用し、ロッカ ーシャフト３０とロッカーアーム２を貫通する給油孔３２を設けて、この給油孔 ３２から潤滑油をカム１に向けて噴出させていた。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、図８に示したカム給油機構では、カム１の強度を損なわないように 、給油孔６の直径をカム１の幅（図面の表裏方向の幅）よりも十分小さくする必 要があるので、カム１の高速回転時には、カム１とタペット３の相互の摺接面に おける中央部分にのみ油膜が形成されるだけで、摺接面の両側部分への潤滑油の 供給量が不足する。また、カム面１ａがタペット３に摺接するときに弁ばね１４ を圧縮してカム面１ａに高い圧力が加わるので、このカム面１ａに給油孔６を穿 設すると、上記タペット３との摺接により、カム面１ａが損傷する恐れがある。 そのため、給油孔６はカム１における半円形のベース部１ｂに穿孔せざるを得な い。

【０００８】 また、上記給油孔６からは、給油孔６が水平方向に対し下向きとなるカム１の 約１／２回転分の期間において潤滑油が流出するのであるが、この給油孔６がベ ース部１ｂに設けられているために、流出した潤滑油のうち、給油孔６がタペッ ト３に近接した時に流出した一部分のみが有効に利用されるだけである。その結 果、上記摺接面に油膜を形成するための潤滑油が不足するにもかかわらず、オイ ルポンプの吐出損失が大きくなる。

【０００９】 一方、図９に示したカム給油機構では、カム１の上位部分に滴下した潤滑油が カム１の回転に伴って遠心力により飛散してしまい、厚い油膜を形成することが できない。それにもかかわらず潤滑油が常時滴下されているため、やはりオイル ポンプからの潤滑油の吐出損失が大きくなる。

【００１０】 さらに、図１０に示したカム給油機構では、ロッカーアーム２の上下揺動によ り、潤滑油が矢印Ｐ１０，Ｐ２０で示すように、上方に飛散してしまうので、特 に、ロッカーアーム２の揺動速度が速い高速運転時に、カム部１ａに付着する潤 滑油の量が減少する。また、吸気バルブ１２側、つまり右側のロッカーアーム２ の位置より潤滑油をカム部１ａに供給した場合、カム１がその位置より１／２回 転してロッカーアーム２に当たるから、その間に潤滑油がカム１の遠心力により 飛散してしまうので、一層、カム部１ａに付着する潤滑油の量が減少する。しか も、ロッカーシャフト３０の軸心に潤滑油通路３１を設け、ロッカーシャフト３ ０とロッカーアーム２を貫通する給油孔３２を設けているから、ロッカーシャフ ト３０とロッカーアーム２の加工工数が増加する。

【００１１】 そこで本考案は、潤滑油をオイルポンプの吐出損失を低減するよう効率良く噴 出させながらも、摺接面の広い範囲にわたり厚い油膜を有効に形成できるよう潤 滑油を充分供給できるエンジンのカム給油装置を提供することを目的とするもの である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記した目的を達成するために、排気弁または吸気弁を作動させる カムと、このカムが設けられ、軸心部に潤滑油通路が形成されたカムシャフトと 、このカムシャフトの軸受部に形成されて、上記潤滑油通路の潤滑油を軸受の内 周面に導出する軸受給油孔と、上記軸受の内周面に形成されて、上記導出された 潤滑油を受け入れて上記カムとこのカムに接触する弁駆動部材との接触面に向け て潤滑油を噴出させる潤滑油溝とを備えている。

【００１３】

【作用】

カムの１回転中において、軸受給油孔が潤滑油溝に対向していない期間では、 軸受給油孔が軸受の内周面により閉塞されており、潤滑油通路の潤滑油が導出す ることがない。そして、軸受給油孔が潤滑油溝に対向している期間のみ、潤滑油 通路の潤滑油が軸受給油孔を通じて潤滑油溝内に流入し、この流入した潤滑油は 、潤滑油溝から、カムとこのカムに接触する弁駆動部材との接触面に向けて噴出 される。このように、カムの１回転中における軸受給油孔が潤滑油溝に対向する 一定期間のみ集中的に潤滑油を噴出させ、且つ潤滑油を上記接触面に向けて効率 的に供給するので、オイルポンプの吐出損失を格段に低減できるとともに、少な い潤滑油の量でありながら、カムと弁駆動部材との相互の摺接面の広い範囲にわ たり厚い油膜を形成できる。

【００１４】

【実施例】

以下、本考案の好ましい実施例について図面を参照しながら詳述する。 図１は本考案の一実施例の半部を示す縦断面図、図２は要部の一部破断した平 面図、図３は要部の拡大縦断面図をそれぞれ示し、これらの図において、図８と 同一若しくは同等のものには同一の符号を付してある。この実施例は、図８の場 合と同様に、弁駆動部材としてタペット３を用いた構造のＤＯＨＣエンジンに適 用した場合を示している。ただし、カムシャフト１６の回転方向Ｒは、図８の場 合と逆になっている。

【００１５】 図１に示すように、両端部を軸受（図示せず）により回転自在に支持されたカ ムシャフト１６の軸心中空部に、潤滑油通路１７が形成されている。このカムシ ャフト１６には、図２に示すように、一対のカム１５が軸方向において所定の間 隔で一体に形成されているとともに、両カム１５，１５の間に軸受部１６ａが一 体形成されている。この軸受部１６ａが、図３に示すように、下部軸受部１８ａ と上部軸受部１８ｂがボルト１９により固定されてなる軸受１８により、回転自 在に保持されている。

【００１６】 カムシャフト１６の上記軸受部１６ａには、径方向に軸受給油孔２０が穿孔さ れており、カムシャフト１６の回転に伴って軸受給油孔２０が下方を向いたとき に、潤滑油通路１７の潤滑油が軸受給油孔２０を通って軸受１８の内周面に向け 流動する。

【００１７】 一方、軸受１８の下部軸受部１８ａの内周面には、図３に詳細に示すように、 上面の近傍箇所から底部に至る潤滑油溝２１が凹設されている。この潤滑油溝２ １は、下部軸受部１８ａの内周面に沿った曲率で上面の近傍箇所から底部まで延 びる潤滑油導入溝部２１ａと、この潤滑油導入溝部２１ａに連通して図２に矢印 Ｐで示すように両側のタペット３とカム１５との摺接部に向かって、斜め下方に 延出する一対の潤滑油噴出溝部２１ｂとからなる。

【００１８】 上記実施例のカム給油装置は以下のように作用する。すなわち、軸受給油孔２ ０が、図３に示すように、軸方向から見て、カム１５の略半円形のベース部１５ ｂとカム面１５ａとの中間箇所のランプ部１５ｃに合致する位置に形成されてお り、カム１５の矢印Ｒ方向への回転に伴い、軸受給油孔２０が潤滑油溝２１の潤 滑油導入溝部２１ａの上端部分に対向した時点で、潤滑油通路１７の潤滑油が軸 受給油孔２０を介して軸受１８の潤滑油導入溝部２１ａ内に流入し始め、この流 入量がカム１５の回転とともにさらに増大する。そして、ランプ部１５ｃがタペ ット３に接触する直前に、潤滑油導入溝部２１ａ内に充満した潤滑油が、各潤滑 油導出溝部２１ｂから両側のタペット３とカム１５との間の接触面に向って矢印 Ｐ方向にそれぞれ噴出される。

【００１９】 したがって、カム１５のランプ部１５ｃのタペット３に対する接触が開始され る寸前の最も好ましいタイミングで潤滑油が集中的に噴出されるので、カム１５ とタペット３との相互の接触面の広い範囲にわたり厚い油膜を効率的に形成でき る。

【００２０】 また、カム１５の１回転中において、軸受給油孔２０が潤滑油溝２１の潤滑油 導入溝部２１ａに対向していない期間では、軸受給油孔２０が軸受１８の内周面 により閉塞されるから、潤滑油通路１７内の潤滑油が導出することがなく、軸受 給油孔２０が潤滑油溝２１に対向する一定期間のみ集中的に潤滑油を噴出するの で、オイルポンプの吐出損失を格段に低減できる。しかも、軸受部１６ａ自体、 つまり、軸受部１６ａの外周面と軸受１８の内周面との間にも給油できる利点が ある。

【００２１】 さらに、上述のカム給油装置は、軸受１８に潤滑油溝２１を形成する構成であ るため、鋳造により成形可能であって安価に製作できる。さらに、カムシャフト １６におけるタペット３と摺接しない軸受部１６ａに軸受給油孔２０を形成する ので、タペット３との摺接による損傷等の影響がないため、この軸受給油孔２０ を、カム１５の軸受部１５ａにおけるカム面１５ａ、ベース部１５ｂおよびラン プ部１５ｃの何れに対応する箇所にでも形成でき、設計の自由度が高い。

【００２２】 図４は本考案の他の実施例を示す。図４において、カムシャフト１６の軸方向 から見て左右に一対の潤滑油溝２１，２１が設けられており、両者の間は堰３５ により連通が遮断されている。図５に示すように、カムシャフト１６は、図１と は逆の方向Ｒに回転する。カム１５のランプ部１５ｃのタペット３に対する接触 が始まる寸前に、軸受給油孔２０が左側の潤滑油溝２１に対向した時点で、潤滑 油が潤滑油導出溝部２１ｂから矢印Ｐ１で示すように、タペット３とカム１５と の摺接面を形成するタペット３上面の左半分に供給され、つづいて、図６に示す ように、軸受給油孔２０が右側の潤滑油溝２１に対向した時点で、潤滑油が潤滑 油導出溝部２１ｂから矢印Ｐ２で示すように、タペット３の右半分に供給される 。これにより、タペット３の上面の一層広い範囲にわたって潤滑油が直接供給さ れ、厚い油膜が形成される。

【００２３】 一方、図１０に示したロッカーアーム２を弁駆動部材とする構造のエンジンに ついても、図３と同様の構成を備えたカムシャフト１６および軸受１８を使用す ることができる。その実施例を図７に示す。図７において、ロッカーアーム２に カム１５の径方向に対向して導入孔３７が形成されており、カムシャフト１６の 軸受給油孔２０から潤滑油溝２１を通ってロッカーアーム２の上面に供給された 潤滑油の一部と、周囲に飛散した潤滑油の一部が、上記導入孔３７で拾われて、 ロッカーアーム２の支持部、つまり、ロッカーアーム２の内周面とロッカーシャ フト３０の外周面との間に供給される。これにより、ロッカーアーム２の支持部 の潤滑もなされる。また、ロッカーシャフト３０にその軸心の潤滑油通路や給油 孔（図１０の３１，３２参照）を設ける必要がなくなるから、加工工数が減少す る。

【００２４】 図７の実施例においては、軸受１８に設けられた潤滑油溝２１に、導入孔３７ へ向けて潤滑油を噴出する噴出溝部を追加して形成してもよく、それにより、導 入孔３７に多量の潤滑油を確実に導入できる。

【００２５】 なお、上記各実施例では、軸受１８に、両側のカム１５に向かう一対の潤滑油 噴出溝部２１ｂを備えた潤滑油溝２１を形成したが、軸受１８の片側にのみカム １５が設けられている場合には、片方のみの潤滑油噴出溝部２１ｂを備えた潤滑 油溝２１が形成される。

【００２６】

【考案の効果】

以上のように本考案のエンジンのカム給油装置によれば、カムシャフトの軸受 部に形成した軸受給油孔が軸受の潤滑油溝に対向した期間のみ、潤滑油通路の潤 滑油を軸受給油孔を通じ潤滑油溝内に流入させてカムと弁駆動部材との間に噴出 させる構成としたので、カムの１回転中における一定期間のみ潤滑油が集中的に 且つ効率的に噴出されて、カムと弁駆動部材の摺接面の広い範囲にわたり厚い油 膜を有効に形成できる。また、軸受給油孔が軸受の潤滑油溝に対向していない期 間では、軸受給油孔が軸受の内周面によって閉塞されて潤滑油が導出されないの で、オイルポンプの吐出損失を格段に低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を適用したエンジンの半部を
示す縦断面図である。

【図２】同実施例の要部を示す一部破断した平面図であ
る。

【図３】同実施例の要部を示す拡大縦断面図である。

【図４】本考案の他の実施例の要部を示す一部破断した
平面図である。

【図５】同実施例の要部を示す拡大縦断面図である。

【図６】同実施例の作動を示す要部の拡大縦断面図であ
る。

【図７】本考案のさらに他の実施例を適用したエンジン
の半部を示す縦断面図である。

【図８】従来のカム給油装置を備えたエンジンの縦断面
である。

【図９】従来の他のカム給油装置を備えたエンジンの縦
断面である。

【図１０】従来のさらに他のカム給油装置を備えたエン
ジンの縦断面である。

【符号の説明】

２…ロッカーアーム（弁駆動部材）、３…タペット（弁
駆動部材）、１２…吸気弁、１３…排気弁、１５…カ
ム、１６…カムシャフト、１６ａ…軸受部、１７…潤滑
油通路、１８…軸受、２０…軸受給油孔、２１…潤滑油
溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気弁または吸気弁を作動させるカム
   と、 このカムが設けられ、軸心部に潤滑油通路が形成された
   カムシャフトと、 このカムシャフトの軸受部に形成されて、上記潤滑油通
   路の潤滑油を軸受の内周面に導出する軸受給油孔と、 上記軸受の内周面に形成されて、上記導出された潤滑油
   を受け入れて上記カムとこのカムに接触する弁駆動部材
   との接触面に向けて潤滑油を噴出させる潤滑油溝とを備
   えてなるエンジンのカム給油装置。