JP2005240715A - Camshaft - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の内燃機関に用いられるカムシャフトに関する。 The present invention relates to a camshaft used for an internal combustion engine such as an automobile.
内燃機関用のカムシャフトとしては、図5及び図6に示される如く、円周状のベース部107とベース部107から突出するノーズ部103とを有する複数のカム駒102と、複数のカム駒102を繋ぐカム軸108とより構成されるものが一般的である。このカム駒102は、径方向における幅が全周にわたってほぼ均一であり、ノーズ部106の頂点からベース部107に向かって左右に分かれる外周面の面積は略同一に形成されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the camshaft for the internal combustion engine includes a plurality of
さて、近年自動車等の部品においては軽量化が求められ、カムシャフトにおいても軽量化が求められる。ここでカム駒102においては他部材から受ける荷重はベース部107に比べバルブの開閉を行うノーズ部103の方が高い荷重を受ける。そのため、図7及び図8に示される如く、カム駒202において、他部材から受ける荷重が低いベース部207の幅をノーズ部203の幅より狭く形成したものがある。
しかし、自動車等の部品においては更に軽量化が求められる傾向がある。そのため、カム駒の径方向における幅を全周にわたって狭くすることなどが考えられるが、カム駒におけるノーズ部の幅をベース部の幅と同様に狭くすると、ベース部より高い荷重がかかるノーズ部の面圧が大きくなり必要な強度が得られず、カムシャフトの耐久性が低下してしまうということが考えられる。 However, parts such as automobiles tend to be further reduced in weight. For this reason, it is conceivable to reduce the width in the radial direction of the cam piece over the entire circumference, but if the width of the nose portion in the cam piece is reduced in the same manner as the width of the base portion, the surface of the nose portion to which a higher load than the base portion is applied. It is conceivable that the pressure is increased and the required strength cannot be obtained, and the durability of the camshaft is lowered.
解決しようとする問題点は、カムシャフトの軽量化を図るためにカム駒の径方向の幅を全周にわたって従来の幅より狭く形成すると、ノーズ部の強度が不足し、耐久性が低下する点である。 The problem to be solved is that if the cam frame is formed to have a narrower width than the conventional width over the entire circumference in order to reduce the weight of the camshaft, the strength of the nose portion is insufficient and the durability is lowered. is there.
本発明は、他部材と当接する外周面を有する複数のカム駒と、複数のカム駒を繋ぐカム軸とからなり、カム駒は円周状のベース部とベース部から突出するノーズ部とを有するカムシャフトにおいて、ノーズ部におけるバルブ開放側の開放側カム駒外周面の面積はバルブ閉鎖側の閉鎖側カム駒外周面の面積より大きいことを第一の特徴とする。 The present invention comprises a plurality of cam pieces having an outer peripheral surface that comes into contact with another member, and a cam shaft that connects the plurality of cam pieces. The cam piece includes a circumferential base portion and a nose portion protruding from the base portion. In the camshaft having the first feature, the area of the outer peripheral surface of the opening side cam piece on the valve opening side in the nose portion is larger than the area of the outer peripheral surface of the closing side cam piece on the valve closing side.
また、本発明は上記第一の特徴に加えて、前記カム駒は開放側カム駒外周面と閉鎖側カム駒外周面との幅がノーズ部の頂点からベース部に向かって狭くなり、開放側カム駒外周面は閉鎖側カム駒外周面と比較して幅が狭くなる箇所がベース部側に位置することを第二の特徴とする。 In addition to the first feature described above, the present invention provides the cam piece having a width between the outer peripheral surface of the open side cam piece and the outer peripheral surface of the closed side cam piece that decreases from the apex of the nose portion toward the base portion. A second feature is that the cam piece outer peripheral surface is located on the base portion side where the width is narrower than that of the closed cam piece outer peripheral surface.
本発明の第一の特徴のカムシャフトによれば、バルブ開放側の開放側カム駒外周面の面積はバルブ閉鎖側の閉鎖側カム駒外周面の面積より大きいため、カム駒に高い荷重がかかるバルブ開放時においては、荷重を面積が大きい開放側カム駒外周面で受け、カム駒にバルブ開放時よりも低い荷重がかかるバルブ閉鎖時においては、荷重を開放側カム駒外周面より面積が小さい閉鎖側カム駒外周面で受けるので、カム駒の外周面の面圧は全周にわたってほぼ一定となり、耐久性が低下することなく充分な強度を得ることができるとともに、軽量化を図ることができる。 According to the camshaft of the first feature of the present invention, since the area of the outer peripheral surface of the opening side cam piece on the valve opening side is larger than the area of the outer peripheral surface of the closing side cam piece on the valve closing side, a high load is applied to the cam piece. When the valve is open, the load is received on the outer peripheral surface of the open cam piece, which has a large area. When the valve is closed, the load is smaller than that of the open side cam piece. Since it is received by the outer peripheral surface of the closing cam piece, the surface pressure of the outer peripheral surface of the cam piece is substantially constant over the entire circumference, and sufficient strength can be obtained without lowering the durability, and weight reduction can be achieved.
更に、本発明の第二の特徴のカムシャフトによれば、カム駒は開放側カム駒外周面と閉鎖側カム駒外周面との幅がノーズ部の頂点からベース部に向かって狭くなり、開放側カム駒外周面は閉鎖側カム駒外周面と比較して幅が狭くなる箇所がベース部側に位置するため、前記構造を容易に実現できる。 Furthermore, according to the camshaft of the second feature of the present invention, the cam piece has a width between the outer peripheral surface of the opening-side cam piece and the outer peripheral surface of the closing-side cam piece that is narrowed from the apex of the nose portion toward the base portion, and is opened. Since the side cam piece outer peripheral surface is located on the base portion side where the width is narrower than that of the closed cam piece outer peripheral surface, the above structure can be easily realized.
カムシャフトの軽量化を図るという目的を、カムシャフトの耐久性を低下させることなく実現した。 The purpose of reducing the weight of the camshaft was achieved without reducing the durability of the camshaft.
図3に示されるのは、本発明の実施例によるカムシャフト1を使用した内燃機関の直動式動弁装置である。バルブ51のバルブステム52はバルブガイド56に挿通し、バルブステム52の上方に配置されたバルブリフタ53とバルブステム52の上方端部との間にはリテーナ54が固設されている。また、バルブステム52にはバルブスプリング55が巻回し、バルブリフタ53方向に付勢されている。カムシャフト1は、バルブリフタ53を押圧する位置に配置され、カム軸8が駆動することによりカム駒2が回転する。
FIG. 3 shows a direct acting valve operating apparatus for an internal combustion engine using a camshaft 1 according to an embodiment of the present invention. The
上記の如き構造の直動式動弁装置においては、バルブ51が閉じる状態では、バルブステム52はバルブスプリング55によりバルブリフタ53方向に付勢されている。また、カムシャフト1のカム軸8が回転しカム駒2が矢印の方向に回転すると、カム駒2のノーズ部3がバルブリフタ53を押圧してバルブステム52を押し下げ、図4に示す如くバルブ51を開く構造となっている。
In the direct acting valve gear having the above-described structure, the
上記動弁装置の稼働状態について更に詳細に説明する。カム駒2は矢印方向に回転して、ノーズ部3の開放側カム駒外周面4がまずバルブリフタ53に当接し、バルブステム52を押し下げ始める。カム駒2の回転に伴いバルブステム52は更に押し下げられ、ノーズ部3の頂点6がバルブリフタ53に当接したとき、バルブリフト量は最大になる。ノーズ部3の頂点6を越えて閉鎖側カム駒外周面5がバルブリフタ53に当接するとバルブステム52はバルブリフタ53方向に移動を開始し、バルブ51は閉じる。
The operating state of the valve gear will be described in more detail. The
上記の如き動弁装置に使用される、本発明の実施例によるカムシャフト1を図1及び図2を基に説明する。図1に示されるカムシャフト1は、円周状のベース部7と、ベース部7から突出するノーズ部3とよりなる複数のカム駒2と、カム駒2のベース部7と同心状に形成され、複数のカム駒2を繋ぐカム軸8とよりなる。カム駒2のノーズ部3の外周面は、バルブ51が開くときにバルブリフタ53と当接する開放側カム駒外周面4と、バルブ51が閉じるときにバルブリフタ53と当接する閉鎖側カム駒外周面5とからなる。開放側カム駒外周面4は図2の(ア)に示す如く、頂点6から均一の幅で形成され、その幅はベース部7と比較して厚く形成され、閉鎖側カム駒外周面5は図2の(イ)に示す如く、頂点6からベース部7に向けて漸次幅が狭くなるように形成されている。また、この開放側カム駒外周面4の面積は閉鎖側カム駒外周面5より面積が大きく形成されている。
A camshaft 1 according to an embodiment of the present invention used in the valve operating apparatus as described above will be described with reference to FIGS. A camshaft 1 shown in FIG. 1 is formed concentrically with a plurality of
上記の如きカム駒2を使用した動弁装置においては、カム軸8が駆動してカム駒2が回転し、回転するカム駒2の開放側カム駒外周面4がバルブリフタ53を押圧する。押圧されたバルブリフタ53は更にリテーナ54、バルブステム52及びバルブスプリング55を押圧し、バルブ51を開く。カム駒2におけるノーズ部3の頂点6がバルブリフタ53を押圧するときバルブリフト量は最大となり、同時にバルブスプリング55が縮むことにより発生する反力も最大となって、カム駒2のノーズ部3に最も大きな荷重がかかる。そしてカム駒2のノーズ部3の頂点6を越えてカム駒2の閉鎖側外周面5がバルブリフタ53を押圧するときにはバルブステム52がバルブリフタ53側への移動を開始し、カム駒2のノーズ部3へかかる荷重は徐々に小さくなる。
In the valve operating apparatus using the
よって上記実施例によれば、他部材であるバルブリフタ53と当接する外周面を有するカム駒2と、カム駒2を繋ぐカム軸8とからなり、カム駒2は円周状のベース部7とベース部7から突出するノーズ部3とを有するカムシャフトであって、バルブ開放側の開放側カム駒外周面4の面積はバルブ閉鎖側の閉鎖側カム駒外周面5の面積より大きいので、カム駒2に高い荷重がかかるバルブ51開放時においては、荷重を面積が大きい開放側カム駒外周面4で受け、カム駒2にバルブ51開放時よりも低い荷重がかかるバルブ51閉鎖時においては、荷重を開放側カム駒外周面4より面積が小さい閉鎖側カム駒外周面5で受けるので、カム駒2の外周面の面圧は全周にわたってほぼ一定となる。
Therefore, according to the said Example, it consists of the
また、上記実施例においては、カム駒2は開放側カム駒外周面4と閉鎖側カム駒外周面5との幅がノーズ部3の頂点6からベース部7に向かって狭くなり、開放側カム駒外周面4は閉鎖側カム駒外周面5と比較して幅が狭くなる箇所がベース部7側に位置するので、バルブ開放側の開放側カム駒外周面4の面積をバルブ閉鎖側の閉鎖側カム駒外周面5の面積より大きく形成できる。
In the above embodiment, the
尚、上記実施例では本発明のカムシャフトを直動式動弁装置に使用したが、使用する動弁機構の型式は限定されるわけではない。 In the above embodiment, the camshaft of the present invention is used in a direct acting valve gear, but the type of valve mechanism to be used is not limited.
1 カムシャフト
2 カム駒
3 ノーズ部
4 一方外周面
5 他方外周面
6 頂点
7 ベース部
8 カム軸
53 他部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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JP2004053307A JP2005240715A (en) | 2004-02-27 | 2004-02-27 | Camshaft |
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JP2005240715A true JP2005240715A (en) | 2005-09-08 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009167813A (en) * | 2008-01-10 | 2009-07-30 | Aichi Mach Ind Co Ltd | Camshaft and camshaft manufacturing method |
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2004
- 2004-02-27 JP JP2004053307A patent/JP2005240715A/en active Pending
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