JP4472649B2 - Cam drive mechanism - Google Patents

Description

この発明は、自動二輪車等のエンジンのカム駆動機構に関する。   The present invention relates to a cam drive mechanism of an engine such as a motorcycle.

従来、上記カム駆動機構において、クランク軸の駆動力を吸気用及び排気用カム軸に伝達するためのギヤトレーン機構を備えたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
実開平３−３５２０５号公報 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a cam drive mechanism that includes a gear train mechanism for transmitting a driving force of a crankshaft to intake and exhaust camshafts (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Utility Model Publication No. 3-35205

ところで、上記カム駆動機構においては、各ギヤ間にバックラッシが存在することから、特に高負荷及び高回転型のエンジンの場合、エンジン回転数の変動時等に前記バックラッシに起因する共振現象が発生することがある。このため、ギヤトレーン機構の耐久性を確保するべく各ギヤの高強度化を図ることがあるが、各ギヤの高強度化は重量又は材料費の増加となり易く、特にギヤ等の回転体の重量増はエンジンの応答性にも影響を与える可能性がある。
そこでこの発明は、各ギヤ間のバックラッシに起因する共振を防止した上で各ギヤの重量増加を抑えることができるカム駆動機構を提供する。 By the way, in the cam drive mechanism, there is a backlash between the gears. Therefore, particularly in the case of a high load and high rotation type engine, a resonance phenomenon caused by the backlash occurs when the engine speed fluctuates. Sometimes. For this reason, the strength of each gear may be increased in order to ensure the durability of the gear train mechanism. However, increasing the strength of each gear tends to increase the weight or material cost, and in particular increases the weight of a rotating body such as a gear. May also affect engine responsiveness.
Therefore, the present invention provides a cam drive mechanism that can suppress an increase in the weight of each gear while preventing resonance caused by backlash between the gears.

上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、クランク軸（例えば実施例のクランクシャフト２）と、吸気用及び排気用カム軸（例えば実施例の吸気用及び排気用カムシャフト２６，２７）と、前記クランク軸の駆動力を前記吸気用及び排気用カム軸に伝達するギヤトレーン機構（例えば実施例のギヤトレーン機構２９）とを備えるカム駆動機構において、前記ギヤトレーン機構における前記吸気用及び排気用カム軸を駆動する駆動ギヤ（例えば実施例のフォースギヤ４７）が、そのギヤ軸線方向で重なる相対回転自在な二重ギヤ（例えば各半厚ギヤ８２，８３）とされ、これら二重ギヤの一方が前記吸気用カム軸を、他方が前記排気用カム軸をそれぞれ駆動することを特徴とする。   As a means for solving the above problems, the invention described in claim 1 includes a crankshaft (for example, the crankshaft 2 of the embodiment), an intake and exhaust camshaft (for example, the intake and exhaust camshaft 26 of the embodiment, 27) and a gear drive mechanism (for example, the gear train mechanism 29 of the embodiment) that transmits the driving force of the crankshaft to the intake and exhaust camshafts, the intake and exhaust air in the geartrain mechanism. The drive gear for driving the cam shaft (for example, the force gear 47 of the embodiment) is a relatively rotatable double gear (for example, each of the semi-thick gears 82 and 83) overlapping in the gear axis direction. One side drives the intake camshaft, and the other side drives the exhaust camshaft.

請求項２に記載した発明は、前記二重ギヤが互いにギヤ軸線方向で隣接して配置され、かつ二重ギヤにおける他方と隣接する側に該他方に接触する接触面（例えば実施例の各接触面８４，８５）を有することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, the double gear is disposed adjacent to each other in the gear axial direction, and a contact surface that contacts the other side of the double gear adjacent to the other (for example, each contact in the embodiment) Surface 84, 85).

請求項３に記載した発明は、前記二重ギヤの接触面が、該二重ギヤにおける他表面に対して摩擦係数が異なることを特徴とする。   The invention described in claim 3 is characterized in that the contact surface of the double gear has a friction coefficient different from that of the other surface of the double gear.

請求項４に記載した発明は、前記二重ギヤが互いの接触方向に付勢部材（例えば実施例の皿バネ９１）により付勢されることを特徴とする。   The invention described in claim 4 is characterized in that the double gears are urged by a biasing member (for example, a disc spring 91 of the embodiment) in a contact direction with each other.

請求項１に記載した発明によれば、吸気用及び排気用カム軸の駆動トルク変動差が二重ギヤの相対回転により吸収されて駆動ギヤの振動が抑えられ、ギヤトレーン機構の各ギヤの共振点をずらすことができるため、各ギヤを高強度化する（重量増加させる）ことなく、ギヤトレーン機構の強度を高めることができる。   According to the first aspect of the present invention, the drive torque fluctuation difference between the intake and exhaust camshafts is absorbed by the relative rotation of the double gear, so that the vibration of the drive gear is suppressed, and the resonance point of each gear of the gear train mechanism. Therefore, the strength of the gear train mechanism can be increased without increasing the strength of each gear (increasing the weight).

請求項２に記載した発明によれば、二重ギヤの接触面間の摩擦により、各カム軸の駆動トルクの変動差に基づく駆動ギヤの振動を効果的に抑えることができる。   According to the second aspect of the present invention, it is possible to effectively suppress the vibration of the drive gear based on the difference in the drive torque of each camshaft due to the friction between the contact surfaces of the double gear.

請求項３に記載した発明によれば、二重ギヤの接触面の摩擦係数を増減させ、各カム軸と駆動ギヤとの間のバックラッシに起因する振動の減衰量（吸収量）の最適化を図ることができる。   According to the third aspect of the present invention, the friction coefficient of the contact surface of the double gear is increased or decreased to optimize the attenuation (absorption) of vibration caused by the backlash between each camshaft and the drive gear. Can be planned.

請求項４に記載した発明によれば、二重ギヤの接触面間の摩擦を増加させて前記バックラッシに起因する振動の減衰量の最適化をさらに図ることができる。   According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to further optimize the amount of vibration attenuation caused by the backlash by increasing the friction between the contact surfaces of the double gear.

以下、この発明の実施例について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ車両における向きと同一とする。また、図中矢印ＦＲは車両前方を、矢印ＬＨは車両左方を、矢印ＵＰは車両上方をそれぞれ示す。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the directions such as front, rear, left and right in the following description are the same as those in the vehicle unless otherwise specified. In the figure, the arrow FR indicates the front of the vehicle, the arrow LH indicates the left side of the vehicle, and the arrow UP indicates the upper side of the vehicle.

図１に示すエンジン１は、水冷四ストロークＶ型四気筒エンジンであり、例えば自動二輪車の原動機としてそのクランクシャフト２の回転軸線Ｃ１を車両進行方向と直交させて（左右方向に沿わせて）で車体に搭載される。
エンジン１のクランクケース３の前部上側には、斜め前上方に向けて前シリンダ４が立設され、その直ぐ後方には斜め後上方に向けて後シリンダ５が立設される。クランクケース３の前部内側には前記クランクシャフト２が配設される。クランクケース３の後部には不図示の変速機が収容される。 An engine 1 shown in FIG. 1 is a water-cooled four-stroke V-type four-cylinder engine. For example, as a motor for a motorcycle, the rotation axis C1 of a crankshaft 2 is orthogonal to the vehicle traveling direction (along the left-right direction). Mounted on the car body.
A front cylinder 4 is erected on the upper front side of the crankcase 3 of the engine 1 so as to be obliquely forward and upward, and a rear cylinder 5 is erected on the rear side thereof and obliquely rearward and upward. The crankshaft 2 is disposed inside the front portion of the crankcase 3. A transmission (not shown) is accommodated in the rear portion of the crankcase 3.

前シリンダ４の後面側及び後シリンダ５の前面側には、不図示のスロットルボディに連なる吸気管取り付け部８が設けられる。前シリンダ４の前面側及び後シリンダ５の後面側には、不図示の排気管に連なる排気管取り付け部９が設けられる。クランクケース３の下側にはオイルパン１０が取り付けられる。クランクケース３の後部左側には、車両の駆動輪と例えばチェーンを介して連係する不図示の出力部が設けられる。   On the rear surface side of the front cylinder 4 and the front surface side of the rear cylinder 5, an intake pipe attachment portion 8 connected to a throttle body (not shown) is provided. On the front side of the front cylinder 4 and on the rear side of the rear cylinder 5, an exhaust pipe attachment portion 9 connected to an exhaust pipe (not shown) is provided. An oil pan 10 is attached to the lower side of the crankcase 3. On the left side of the rear portion of the crankcase 3, an output unit (not shown) that is linked to the driving wheels of the vehicle via, for example, a chain is provided.

前後シリンダ４，５は、それぞれクランクケース３の前部上側に一体に設けられるシリンダ本体１２と、該各シリンダ本体１２の先端側に取り付けられるシリンダヘッド１３と、該各シリンダヘッド１３の先端側に取り付けられるヘッドカバー１４とを主としてなる。
図２を併せて参照し、各シリンダ本体１２内には左右一対のシリンダボア１５が形成され、該各シリンダボア１５内にピストン１６が往復動可能に嵌装される。なお、図中鎖線ＣＬはエンジン１の左右中心を示す。各ピストン１６には、それぞれピストンピンを介してコンロッド１７の小端部が揺動自在に連結される。各コンロッド１７の大端部は、クランクシャフト２のクランクピン１８に回転自在に連結される。 The front and rear cylinders 4, 5 are respectively provided with a cylinder body 12 integrally provided on the upper front side of the crankcase 3, a cylinder head 13 attached to the tip side of each cylinder body 12, and a tip side of each cylinder head 13. The head cover 14 to be attached is mainly used.
Referring also to FIG. 2, a pair of left and right cylinder bores 15 are formed in each cylinder body 12, and a piston 16 is fitted in each cylinder bore 15 so as to be able to reciprocate. In the figure, a chain line CL indicates the left and right center of the engine 1. A small end portion of a connecting rod 17 is pivotably connected to each piston 16 via a piston pin. A large end portion of each connecting rod 17 is rotatably connected to a crank pin 18 of the crankshaft 2.

クランクシャフト２は左右一対のクランクピン１８を有し、左側のクランクピン１８には前後シリンダ４，５左側の気筒における各コンロッド１７が連結され、右側のクランクピン１８には前後シリンダ４，５右側の気筒における各コンロッド１７が連結される。クランクシャフト２の左端部には不図示のジェネレータが同軸配置される。   The crankshaft 2 has a pair of left and right crankpins 18. The left crankpin 18 is connected to the connecting rods 17 in the left and right cylinders 4 and 5, and the right crankpin 18 is connected to the right and left cylinders 4 and 5. The connecting rods 17 in the cylinders are connected. A generator (not shown) is coaxially arranged at the left end of the crankshaft 2.

各シリンダヘッド１３は、各シリンダボア１５の先端開口を閉塞してピストン１６と共に燃焼室を形成する。この実施例におけるエンジン１はＤＯＨＣ四バルブであり、前記燃焼室の天井部には吸気ポート及び排気ポートにおける燃焼室側開口が二つずつ形成され、これら各燃焼室側開口がそれぞれ吸気バルブ２４又は排気バルブ２５により開閉される。   Each cylinder head 13 closes the tip opening of each cylinder bore 15 to form a combustion chamber together with the piston 16. The engine 1 in this embodiment is a DOHC four valve, and two combustion chamber side openings in the intake port and the exhaust port are formed in the ceiling portion of the combustion chamber, and each of these combustion chamber side openings is respectively an intake valve 24 or The exhaust valve 25 opens and closes.

各バルブ２４，２５のステムは、シリンダヘッド１３先端側に向けて側面視Ｖ字状をなして延び、その先端がバルブリフタを介して吸気用又は排気用カムシャフト２６，２７の各カム山にそれぞれ摺接する。各カムシャフト２６，２７は、クランク軸と平行に（左右方向に沿って）延在するもので、これら各カムシャフト２６，２７の回転駆動により、各バルブ２４，２５がそのステムに沿って往復動して各ポートの燃焼室側開口を開閉させる。なお、図中鎖線Ｃ２，Ｃ３は吸気用又は排気用カムシャフト２６，２７の回転軸線を示す。これら各バルブ２４，２５及びカムシャフト２６，２７を主とする動弁機構は、シリンダヘッド１３及びヘッドカバー１４で形成される動弁室内に収容されている。   The stems of the valves 24 and 25 extend in a V shape in a side view toward the tip side of the cylinder head 13, and the tip ends of the stems of the camshafts 26 and 27 for intake and exhaust respectively via valve lifters. Make sliding contact. The camshafts 26 and 27 extend in parallel with the crankshaft (along the left-right direction), and the valves 24 and 25 reciprocate along the stem by the rotational drive of the camshafts 26 and 27. To open and close the combustion chamber side opening of each port. In the figure, chain lines C2 and C3 indicate rotation axes of the intake or exhaust camshafts 26 and 27, respectively. A valve operating mechanism including these valves 24 and 25 and cam shafts 26 and 27 is housed in a valve operating chamber formed by the cylinder head 13 and the head cover 14.

各カムシャフト２６，２７は、各シリンダ４，５右側に配設されたギヤトレーン機構２９を介して、クランクシャフト２と連係駆動して各バルブ２４，２５を開閉させる。ギヤトレーン機構２９は、各シリンダ４，５右側内部に形成されたギヤトレーン室３２内に収容される。ギヤトレーン室３２は左右幅を抑えた扁平状のギヤ収容空間を形成してなり、前記動弁室内に送給されたエンジンオイル（以下、単にオイルということがある）のクランクケース３内への戻り通路としても機能する。   The camshafts 26 and 27 are linked to the crankshaft 2 via a gear train mechanism 29 disposed on the right side of the cylinders 4 and 5 to open and close the valves 24 and 25. The gear train mechanism 29 is accommodated in a gear train chamber 32 formed inside the right side of each cylinder 4, 5. The gear train chamber 32 forms a flat gear housing space with a reduced lateral width, and returns the engine oil (hereinafter simply referred to as oil) fed into the valve chamber into the crankcase 3. It also functions as a passage.

クランクシャフト２は、その左右両側及び左右中央にそれぞれジャーナル３３を有し、該各ジャーナル３３がクランクケース３における左右両側及び左右中央のクランク軸受け３６に回転自在に支持される。各ジャーナル３３間には、左右一対のクランクウェブ３９を介して前記クランクピン１８が支持される。   The crankshaft 2 has journals 33 on the left and right sides and the center of the left and right, respectively, and the journals 33 are rotatably supported on the left and right crankshafts 36 in the crankcase 3. The crank pins 18 are supported between the journals 33 via a pair of left and right crank webs 39.

クランクシャフト２の右側部には、右ジャーナル３３右側に隣接してプライマリドライブギヤ４１が同軸に設けられ、該プライマリドライブギヤ４１右側に隣接してカムドライブギヤ４４が同軸に設けられ、該カムドライブギヤ４４右側に隣接してパルサーロータ４２が同軸に設けられる。   A primary drive gear 41 is coaxially provided adjacent to the right journal 33 on the right side of the crankshaft 2, and a cam drive gear 44 is provided coaxially adjacent to the right side of the primary drive gear 41. A pulsar rotor 42 is coaxially provided adjacent to the right side of the gear 44.

カムドライブギヤ４４は前記ギヤトレーン機構２９の一部をなすもので、該カムドライブギヤ４４からの回転駆動力は、その上方に位置するセカンドギヤ４５に伝達された後、シリンダ本体１２右側に位置するサードギヤ４６に振り分けて伝達され、かつ該各サードギヤ４６からシリンダヘッド１３右側に位置するフォースギヤ４７に伝達された後、さらに該各フォースギヤ４７から各カムシャフト２６，２７の右側端に同軸固定された吸気用又は排気用カムドリブンギヤ４８，４９に振り分けて伝達される。   The cam drive gear 44 forms a part of the gear train mechanism 29, and the rotational driving force from the cam drive gear 44 is transmitted to the second gear 45 positioned above the cam drive gear 44 and then positioned on the right side of the cylinder body 12. After being transmitted to the third gear 46 and transmitted from the third gear 46 to the force gear 47 located on the right side of the cylinder head 13, the force gear 47 is further coaxially fixed to the right end of the camshafts 26 and 27. The signals are distributed to the intake or exhaust cam-driven gears 48 and 49.

各ギヤは、クランクシャフト２及び各カムシャフト２６，２７の回転軸線Ｃ２，Ｃ３と平行なギヤ軸線（回転軸線）を有する。カムドライブギヤ４４及びセカンドギヤ４５はクランクケース３内に配置され、サードギヤ４６及びフォースギヤ４７はギヤトレーン室３２内に配置され、各カムドリブンギヤ４８，４９は前記動弁室内に配置される。サードギヤ４６及びフォースギヤ４７を支持する各ギヤ軸４６ａ，４７ａの両端部は、それぞれギヤトレーン室３２における左右内側の内壁５０又は左右外側の外壁５１に支持される。   Each gear has a gear axis (rotation axis) parallel to the rotation axes C2 and C3 of the crankshaft 2 and the camshafts 26 and 27. The cam drive gear 44 and the second gear 45 are arranged in the crankcase 3, the third gear 46 and the force gear 47 are arranged in the gear train chamber 32, and the cam driven gears 48 and 49 are arranged in the valve operating chamber. Both end portions of each of the gear shafts 46 a and 47 a that support the third gear 46 and the force gear 47 are respectively supported by the inner wall 50 on the left and right inner sides or the outer wall 51 on the left and right outer sides in the gear train chamber 32.

クランクケース３の後部内側には、クランクシャフト２と平行をなすメインシャフト５９が配設される。なお、図中鎖線Ｃ４はメインシャフト５９の回転軸線を示す。メインシャフト５９は、不図示のカウンタシャフトと共に変速ギヤ群を支持して前記変速機を構成する。クランクケース３の後部右側には、メインシャフト５９と同軸をなす乾式多板クラッチ６３が配設され、該クラッチ６３を介してクランクシャフト２とメインシャフト５９との間の動力伝達が断続される。   A main shaft 59 that is parallel to the crankshaft 2 is disposed inside the rear portion of the crankcase 3. In the figure, a chain line C4 indicates the rotation axis of the main shaft 59. The main shaft 59 supports the transmission gear group together with a counter shaft (not shown) to constitute the transmission. A dry multi-plate clutch 63 coaxial with the main shaft 59 is disposed on the right side of the rear part of the crankcase 3, and power transmission between the crankshaft 2 and the main shaft 59 is interrupted via the clutch 63.

メインシャフト５９の右側部には、前記プライマリドライブギヤ４１と噛み合う比較的大径のプライマリドリブンギヤ６２が同軸かつ相対回転自在に設けられる。プライマリドリブンギヤ６２のハブ部には、クラッチ６３のクラッチアウタ６４のハブ部が相対回転不能に嵌合支持される。メインシャフト５９の右端部には、クラッチ６３のクラッチインナ６５が相対回転不能に嵌合支持されており、該クラッチインナ６５とクラッチアウタ６４とが複数のクラッチ板６６を介して摩擦係合可能とされる。プライマリドリブンギヤ６２とクラッチアウタ６４との間は、クランクケース３の外壁により仕切られている。   A relatively large-diameter primary driven gear 62 that meshes with the primary drive gear 41 is provided on the right side of the main shaft 59 so as to be coaxial and relatively rotatable. The hub portion of the clutch outer 64 of the clutch 63 is fitted and supported on the hub portion of the primary driven gear 62 so as not to be relatively rotatable. A clutch inner 65 of the clutch 63 is fitted and supported at the right end portion of the main shaft 59 so as not to be relatively rotatable. The clutch inner 65 and the clutch outer 64 can be frictionally engaged via a plurality of clutch plates 66. Is done. The primary driven gear 62 and the clutch outer 64 are partitioned by the outer wall of the crankcase 3.

クランクケース３の下部内側には、エンジン１内の各オイル通路にエンジンオイルを圧送するオイルポンプ６８が配設される。オイルポンプ６８は、前記メインシャフト５９に同軸固定されたポンプドライブスプロケット６９と無端状のチェーンを介して連係され、クランクシャフト２の回転駆動に伴い作動する。オイルポンプ６８の下部からは、オイルパン１０内に向けてオイルストレーナ７０が延出する。オイルポンプ６８の前部からは、クランクケース３の下部前側に設けられたオイルフィルタ７２に向けて吐出通路７１が延出する。   An oil pump 68 that pumps engine oil into each oil passage in the engine 1 is disposed inside the lower part of the crankcase 3. The oil pump 68 is linked to a pump drive sprocket 69 coaxially fixed to the main shaft 59 via an endless chain, and operates as the crankshaft 2 rotates. An oil strainer 70 extends from the lower portion of the oil pump 68 toward the oil pan 10. A discharge passage 71 extends from the front portion of the oil pump 68 toward the oil filter 72 provided on the lower front side of the crankcase 3.

エンジン１運転時にオイルポンプ６８が作動すると、まずオイルストレーナ７０を介してオイルパン１０内に貯留されたエンジンオイルが吸引され、該オイルが吐出通路７１を介してオイルフィルタ７２内に吐出される。オイルフィルタ７２を通過したエンジンオイルは、これに隣接するオイルクーラ７３を通過した後、エンジン１内に形成された各オイル通路を経て各給油箇所に圧送される。エンジン１内に供給されたエンジンオイルは、自然滴下等によりオイルパン１０内に戻り、再びオイルポンプ６８により圧送されることでエンジン１内を循環する。   When the oil pump 68 is activated during operation of the engine 1, first, engine oil stored in the oil pan 10 is sucked through the oil strainer 70, and the oil is discharged into the oil filter 72 through the discharge passage 71. The engine oil that has passed through the oil filter 72 passes through an oil cooler 73 adjacent thereto, and is then pumped to each oil supply location through each oil passage formed in the engine 1. The engine oil supplied into the engine 1 returns to the oil pan 10 by natural dripping or the like, and is circulated through the engine 1 by being pumped again by the oil pump 68.

ここで、図３を併せて参照し、ギヤトレーン機構２９における前記フォースギヤ４７は、そのギヤ軸線方向（左右方向）で重なる相対回転自在な二重ギヤとして構成される。具体的には、フォースギヤ４７は、その左側（シリンダボア１５側）を構成する左半厚ギヤ８２と、右側（シリンダ４，５外壁側）を構成する右半厚ギヤ８３とを、ギヤ軸線方向で互いに相対回転可能に重ねてなる。このフォースギヤ４７の外周には、左半厚ギヤ８２の外周に形成されるギヤ歯と、右半厚ギヤ８３の外周に形成されるギヤ歯とが、ギヤ軸線方向で隣接して配置される。   Here, referring also to FIG. 3, the force gear 47 in the gear train mechanism 29 is configured as a relatively rotatable double gear that overlaps in the gear axial direction (left-right direction). Specifically, the force gear 47 includes a left half-thick gear 82 constituting the left side (cylinder bore 15 side) and a right half-thick gear 83 constituting the right side (cylinder 4, 5 outer wall side) in the gear axial direction. Are stacked so that they can rotate relative to each other. On the outer periphery of the force gear 47, gear teeth formed on the outer periphery of the left half-thick gear 82 and gear teeth formed on the outer periphery of the right half-thick gear 83 are disposed adjacent to each other in the gear axial direction. .

各カムシャフト２６，２７右端の各カムドリブンギヤ４８，４９において、例えば吸気用カムドリブンギヤ４８は、その外周のギヤ歯が左半厚ギヤ８２のギヤ歯にのみ噛み合うべくギヤ軸線方向で左側にオフセットして設けられる。一方、排気用カムドリブンギヤ４９は、その外周のギヤ歯が右半厚ギヤ８３のギヤ歯にのみ噛み合うべくギヤ軸線方向で右側にオフセットして設けられる。
すなわち、ギヤトレーン機構２９により各カムシャフト２６，２７を駆動する際には、フォースギヤ４７に伝達された回転動力は、各半厚ギヤ８２，８３から各カムドリブンギヤ４８，４９に個別に伝達されて各カムシャフト２６，２７をそれぞれ駆動する。 In each cam driven gear 48, 49 at the right end of each cam shaft 26, 27, for example, the intake cam driven gear 48 is offset to the left in the gear axis direction so that the gear teeth on the outer periphery mesh only with the gear teeth of the left half-thick gear 82. Provided. On the other hand, the cam drive gear 49 for exhaust is provided offset to the right in the gear axis direction so that the outer peripheral gear teeth mesh only with the gear teeth of the right half-thick gear 83.
That is, when the camshafts 26 and 27 are driven by the gear train mechanism 29, the rotational power transmitted to the force gear 47 is individually transmitted from the half-thick gears 82 and 83 to the cam-driven gears 48 and 49. Each camshaft 26, 27 is driven.

また、各半厚ギヤ８２，８３は、互いに他方と隣接する側に所定の接触面８４，８５をそれぞれ有し、これら各接触面８４，８５を互いに接触させるように重ねた状態で一体に組み付けられる。各接触面８４，８５は、各半厚ギヤ８２，８３における他の部位に対して例えば表面仕上げ等を変化させることで、その摩擦係数を所望の値に設定可能である。   Each of the half-thick gears 82 and 83 has predetermined contact surfaces 84 and 85 on the side adjacent to the other, and is assembled in an integrated state in a state where these contact surfaces 84 and 85 are in contact with each other. It is done. Each of the contact surfaces 84 and 85 can have its friction coefficient set to a desired value by changing, for example, the surface finish with respect to the other portions of the half-thick gears 82 and 83.

フォースギヤ４７は、その中央部をギヤ軸線に沿って貫通する円筒状の前記ギヤ軸４７ａを介してギヤトレーン室３２に支持される。ギヤ軸４７ａは、ギヤトレーン室３２の外壁５１を右方から貫通するようにギヤトレーン室３２に取り付けられ、その左右端部をギヤトレーン室３２の内外壁５０，５１に支持された状態で、前記外壁５１のカム軸貫通孔にさらにプラグ８６を螺着することで固定される。
左半厚ギヤ８２は、その中央部から右方に突出する円筒状の左ハブ部８７を有し、該左ハブ部８７内にギヤ軸４７ａが相対回転自在に挿通される。また、右半厚ギヤ８３の中央部は、左ハブ部８７を相対回転自在に挿通可能な右ハブ部８８とされる。 The force gear 47 is supported by the gear train chamber 32 via a cylindrical gear shaft 47a penetrating the central portion along the gear axis. The gear shaft 47 a is attached to the gear train chamber 32 so as to penetrate the outer wall 51 of the gear train chamber 32 from the right side, and the left and right ends thereof are supported by the inner and outer walls 50, 51 of the gear train chamber 32, and the outer wall 51. It is fixed by screwing a plug 86 into the camshaft through hole.
The left half-thick gear 82 has a cylindrical left hub portion 87 protruding rightward from the center portion thereof, and a gear shaft 47a is inserted into the left hub portion 87 so as to be relatively rotatable. The central portion of the right half-thick gear 83 is a right hub portion 88 that can be inserted through the left hub portion 87 so as to be relatively rotatable.

左ハブ部８７は、その左右端がスラストワッシャ８９を介してギヤトレーン室３２の内外壁５０，５１に当接することで、ギヤ軸線方向での位置決めがなされる。左ハブ部８７の右端部は、右ハブ部８８を貫通してその右方に突出しており、該右端部外周にはスナップリング９０が取り付けられ、該スナップリング９０と右ハブ部８８右端との間には、右ハブ部８８すなわち右半厚ギヤ８３に対して所定の弾性力を付与する皿バネ（付勢部材、弾性部材）９１が介設される。この皿バネ９１の弾性力により、右半厚ギヤ８３が左半厚ギヤ８２側に付勢され、これらの各接触面８４，８５間に所定の垂直抗力を発生させる。すなわち、各接触面８４，８５間の垂直抗力は、前記弾性力（付勢力）を変化させることで、所望の値に設定可能である。   The left hub portion 87 is positioned in the gear axis direction by abutting the left and right ends of the left hub portion 87 with the inner and outer walls 50 and 51 of the gear train chamber 32 via a thrust washer 89. The right end portion of the left hub portion 87 passes through the right hub portion 88 and protrudes to the right. A snap ring 90 is attached to the outer periphery of the right end portion, and the snap ring 90 and the right end of the right hub portion 88 are connected to each other. A disc spring (biasing member, elastic member) 91 that provides a predetermined elastic force to the right hub portion 88, that is, the right half-thick gear 83 is interposed therebetween. Due to the elastic force of the disc spring 91, the right half-thick gear 83 is urged toward the left half-thick gear 82, and a predetermined vertical drag force is generated between the contact surfaces 84 and 85. That is, the vertical drag between the contact surfaces 84 and 85 can be set to a desired value by changing the elastic force (biasing force).

そして、左右半厚ギヤ８２，８３の各接触面８４，８５間の垂直抗力を変化させると共に、前述の如く各接触面８４，８５の摩擦係数を変化させることで、各半厚ギヤ８２，８３の各接触面８４，８５間の摩擦力を変化させ、もって各半厚ギヤ８２，８３の相対回転時における該回転の減衰力を調整可能である。   Then, the vertical drag force between the contact surfaces 84 and 85 of the left and right half-thick gears 82 and 83 is changed, and the friction coefficient of each contact surface 84 and 85 is changed as described above, whereby the half-thick gears 82 and 83 are changed. By changing the frictional force between the contact surfaces 84 and 85, the damping force of the rotation at the time of relative rotation of the half-thick gears 82 and 83 can be adjusted.

エンジン１運転時には、吸気用及び排気用カムシャフト２６，２７の駆動トルクの変動差がフォースギヤ４７に作用する。このとき、フォースギヤ４７が二重ギヤ化されて各半厚ギヤ８２，８３が各カムシャフト２６，２７の各カムドリブンギヤ４８，４９の一方にのみ噛み合うことで、前記駆動トルクの変動差が生じた際には、各半厚ギヤ８２，８３間にそれぞれのバックラッシ分の相対回転が生じる。この相対回転は、各半厚ギヤ８２，８３間で減衰（吸収）されるため、フォースギヤ４７ひいてはギヤトレーン機構２９全体の振動が抑えられ、かつ各ギヤの共振点をずらすことが可能である。   When the engine 1 is in operation, the difference in driving torque between the intake and exhaust camshafts 26 and 27 acts on the force gear 47. At this time, the force gear 47 is made into a double gear and the half-thick gears 82 and 83 mesh with only one of the cam driven gears 48 and 49 of the cam shafts 26 and 27, so that a difference in fluctuation of the driving torque occurs. When this occurs, relative backlash occurs between the half-thick gears 82 and 83. Since this relative rotation is damped (absorbed) between the half-thick gears 82 and 83, the vibration of the force gear 47 and thus the entire gear train mechanism 29 can be suppressed, and the resonance point of each gear can be shifted.

以上説明したように、上記実施例におけるカム駆動機構は、クランクシャフト２と、吸気用及び排気用カムシャフト２６，２７と、前記クランクシャフト２の駆動力を前記吸気用及び排気用カムシャフト２６，２７に伝達するギヤトレーン機構２９とを備えるものであって、前記ギヤトレーン機構２９における前記吸気用及び排気用カムシャフト２６，２７の両者に噛み合ってこれらを駆動するフォースギヤ４７が、そのギヤ軸線方向で重なる相対回転自在な二重ギヤとされ、これら二重ギヤの一方である左半厚ギヤ８２が前記吸気用カムシャフト２６のみに噛み合い、他方である右半厚ギヤ８３が前記排気用カムシャフト２７にのみ噛み合うものである。   As described above, the cam drive mechanism in the above embodiment includes the crankshaft 2, the intake and exhaust camshafts 26 and 27, and the driving force of the crankshaft 2 for the intake and exhaust camshafts 26 and 26. A force train 47 which is engaged with both the intake and exhaust camshafts 26 and 27 in the gear train mechanism 29 and drives them in the gear axis direction. The left half-thick gear 82, which is one of these double gears, meshes only with the intake camshaft 26, and the other right half-thick gear 83 is the exhaust camshaft 27. Only meshes with each other.

この構成によれば、吸気用及び排気用カムシャフト２６，２７の駆動トルク変動差が各半厚ギヤ８２，８３の相対回転により吸収されてフォースギヤ４７の振動が抑えられ、かつギヤトレーン機構２９の各ギヤの共振点をずらすことができるため、各ギヤを高強度化する（重量増加させる）ことなく、ギヤトレーン機構２９の強度を高めることができる。   According to this configuration, the drive torque fluctuation difference between the intake and exhaust camshafts 26, 27 is absorbed by the relative rotation of the half-thick gears 82, 83 to suppress the vibration of the force gear 47 and the gear train mechanism 29. Since the resonance point of each gear can be shifted, the strength of the gear train mechanism 29 can be increased without increasing the strength of each gear (increasing the weight).

また、上記カム駆動機構においては、前記各半厚ギヤ８２，８３が互いにギヤ軸線方向で隣接して配置され、かつ各半厚ギヤ８２，８３における他方と隣接する側に該他方に接触する各接触面８４，８５を有することで、各半厚ギヤ８２，８３の各接触面８４，８５間の摩擦により、各カムシャフト２６，２７の駆動トルクの変動差に基づくフォースギヤ４７の振動を効果的に抑えることができる。   Further, in the cam drive mechanism, each of the semi-thick gears 82 and 83 is disposed adjacent to each other in the gear axial direction, and each of the semi-thick gears 82 and 83 is in contact with the other on the side adjacent to the other. By having the contact surfaces 84 and 85, the friction between the contact surfaces 84 and 85 of the respective semi-thick gears 82 and 83 is effective in the vibration of the force gear 47 based on the difference in driving torque of the camshafts 26 and 27. Can be suppressed.

さらに、上記カム駆動機構においては、前記各半厚ギヤ８２，８３の各接触面８４，８５が、該各半厚ギヤ８２，８３における他表面に対して摩擦係数が異なることで、各半厚ギヤ８２，８３の各接触面８４，８５の摩擦係数を増減させ、各カムシャフト２６，２７とフォースギヤ４７との間のバックラッシに起因する振動の減衰量（吸収量）の最適化を図ることができる。   Further, in the cam drive mechanism, the contact surfaces 84 and 85 of the half-thick gears 82 and 83 have different friction coefficients from the other surfaces of the half-thick gears 82 and 83, so The friction coefficient of the contact surfaces 84 and 85 of the gears 82 and 83 is increased or decreased to optimize the attenuation (absorption amount) of vibration caused by backlash between the camshafts 26 and 27 and the force gear 47. Can do.

さらにまた、上記カム駆動機構においては、前記各半厚ギヤ８２，８３が互いの接触方向に皿バネ９１により付勢されることで、各半厚ギヤ８２，８３の各接触面８４，８５間の摩擦を増加させて前記バックラッシに起因する振動の減衰量の最適化をさらに図ることができる。   Furthermore, in the cam drive mechanism, the half-thick gears 82 and 83 are urged by the disc springs 91 in the contact directions with each other, so that the contact surfaces 84 and 85 of the half-thick gears 82 and 83 are in contact with each other. Further, the amount of vibration attenuation caused by the backlash can be further optimized.

なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、例えば、ギヤトレーン機構２９のギヤ数は適宜増減してもよい。また、各半厚ギヤ８２，８３の各接触面８４，８５を別部材で構成してもよく、各半厚ギヤ８２，８３の付勢部材を皿バネ９１ではなくコイルバネ等としてもよい。さらに、Ｖ型四気筒エンジンに限らず、並列四気筒や各種二気筒、あるいはクランク軸を前後方向に沿わせた縦置きエンジン等、各種形式のレシプロエンジンに適用してもよい。
そして、上記実施例における構成はこの発明の一例であり、該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。 The present invention is not limited to the above embodiment, and for example, the number of gears of the gear train mechanism 29 may be increased or decreased as appropriate. Further, the contact surfaces 84 and 85 of the half-thick gears 82 and 83 may be formed of separate members, and the biasing member of the half-thick gears 82 and 83 may be a coil spring or the like instead of the disc spring 91. Furthermore, the present invention is not limited to the V-type four-cylinder engine, and may be applied to various types of reciprocating engines such as a parallel four-cylinder, various two-cylinders, or a vertically placed engine having a crankshaft along the front-rear direction.
The configuration in the above embodiment is an example of the present invention, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

この発明の実施例におけるエンジンの右側説明図である。It is right side explanatory drawing of the engine in the Example of this invention. 上記エンジンの要部の断面説明図である。It is sectional explanatory drawing of the principal part of the said engine. 図２の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ エンジン（内燃機関）
２ クランクシャフト（クランク軸）
２６ 吸気用カムシャフト（吸気用カム軸）
２７ 排気用カムシャフト（排気用カム軸）
２９ ギヤトレーン機構
４７ フォースギヤ（駆動ギヤ）
８２ 左半厚ギヤ（二重ギヤ）
８３ 右半厚ギヤ（二重ギヤ）
８４，８５ 接触面
９１ 皿バネ（付勢部材）

1 engine (internal combustion engine)
2 Crankshaft (Crankshaft)
26 Intake camshaft (Intake camshaft)
27 Exhaust camshaft (exhaust camshaft)
29 Gear train mechanism 47 Force gear (drive gear)
82 Left half-thick gear (double gear)
83 Right half-thick gear (double gear)
84, 85 Contact surface 91 Belleville spring (biasing member)

Claims (4)

クランク軸と、吸気用及び排気用カム軸と、前記クランク軸の駆動力を前記吸気用及び排気用カム軸に伝達するギヤトレーン機構とを備えるカム駆動機構において、
前記ギヤトレーン機構における前記吸気用及び排気用カム軸を駆動する駆動ギヤが、そのギヤ軸線方向で重なる相対回転自在な二重ギヤとされ、これら二重ギヤの一方が前記吸気用カム軸を、他方が前記排気用カム軸をそれぞれ駆動することを特徴とするカム駆動機構。 In a cam drive mechanism comprising a crankshaft, an intake and exhaust camshaft, and a gear train mechanism that transmits the driving force of the crankshaft to the intake and exhaust camshafts,
The drive gear that drives the intake and exhaust camshafts in the gear train mechanism is a relatively rotatable double gear that overlaps in the gear axis direction, and one of these double gears is the intake camshaft and the other is the other Each driving the exhaust camshaft. 前記二重ギヤが互いにギヤ軸線方向で隣接して配置され、かつ二重ギヤにおける他方と隣接する側に該他方に接触する接触面を有することを特徴とする請求項１に記載のカム駆動機構。 2. The cam drive mechanism according to claim 1, wherein the double gear is disposed adjacent to each other in the gear axial direction, and has a contact surface in contact with the other on the side adjacent to the other of the double gear. . 前記二重ギヤの接触面が、該二重ギヤにおける他表面に対して摩擦係数が異なることを特徴とする請求項２に記載のカム駆動機構。 The cam drive mechanism according to claim 2, wherein the contact surface of the double gear has a friction coefficient different from that of the other surface of the double gear. 前記二重ギヤが互いの接触方向に付勢部材により付勢されることを特徴とする請求項２又は３に記載のカム駆動機構。

The cam drive mechanism according to claim 2 or 3, wherein the double gears are urged by urging members in a contact direction with each other.

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