JP5376336B2 - Camshaft intermittent lubrication type rolling bearing device - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンのカムシャフトの転がり軸受装置、特に、カムシャフトのカムローブに間歇的に給油可能なカムシャフトの間歇給油型転がり軸受装置に関する。 The present invention relates to a rolling bearing device for a camshaft of an engine, and more particularly to a camshaft intermittent lubrication type rolling bearing device capable of intermittently oiling a cam lobe of a camshaft.
近年のエンジンの低燃費化への要請に応えるべく、エンジンの摩擦(フリクション)損失を低減して燃費をさらに向上させる努力が払われている。このために、従来の滑り軸受に換えて、フリクショントルクの小さい転がり軸受を介してカムシャフトを回転可能に支持するようにしたカムシャフト装置が提案されている。例えば、特許文献1参照。 In order to meet the recent demand for lower fuel consumption of engines, efforts have been made to further improve fuel efficiency by reducing engine friction loss. For this reason, a camshaft device has been proposed in which a camshaft is rotatably supported via a rolling bearing having a small friction torque, instead of a conventional sliding bearing. For example, see Patent Document 1.
また、カムシャフトのカムローブとこれにより駆動されるバルブロッカーアームやタペットとの摺動部に対して、ヘッドカバー内の空間部に配設されたオイルデリバリーパイプの油孔から潤滑油を噴射して、かかるカムローブ摺動部でのフリクションを低減するようにした、所謂、オイルシャワー装置も知られている。 Also, the lubricating oil is injected from the oil hole of the oil delivery pipe disposed in the space portion in the head cover to the sliding portion between the cam lobe of the cam shaft and the valve rocker arm and tappet driven by the cam lobe, A so-called oil shower device is also known which reduces friction at the cam lobe sliding portion.
ところで、上述のオイルシャワー装置では、ヘッドカバー内の空間部に配設されたオイルデリバリーパイプと回転するカムシャフトのカムローブ頂部との干渉を避けるため、及びオイルデリバリーパイプをヘッドカバー内に固設するために、両者間の距離をあまり接近させることができない。しかも、オイルデリバリーパイプの油孔から噴射される潤滑油は円錐状に拡散するので、上述のカムローブ摺動部に対して十分な量の潤滑油を供給するには、いきおい大量の潤滑油を供給する必要があった。この結果、エンジン全体として考えると、潤滑油の供給量を多くせざるを得ず、オイルポンプの駆動損失を招くという問題を有するものであった。 By the way, in the oil shower apparatus described above, in order to avoid interference between the oil delivery pipe disposed in the space in the head cover and the cam lobe top of the rotating cam shaft, and to fix the oil delivery pipe in the head cover. The distance between the two cannot be made very close. Moreover, since the lubricating oil injected from the oil hole of the oil delivery pipe diffuses in a conical shape, a large amount of lubricating oil is supplied to supply a sufficient amount of lubricating oil to the cam lobe sliding part. There was a need to do. As a result, when considering the engine as a whole, there is a problem that the supply amount of the lubricating oil has to be increased, resulting in a drive loss of the oil pump.
そこで、本発明の目的は、このような問題を解消し、カムローブの摺動部に対して確実に適切な量の潤滑油を供給しオイルポンプの駆動損失を低減することが可能なカムシャフトの間歇給油型転がり軸受装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problem and to provide a camshaft that can reliably supply an appropriate amount of lubricating oil to the sliding portion of the cam lobe and reduce the drive loss of the oil pump. An object is to provide an intermittent oil supply type rolling bearing device.
そこで、上記目的を達成する本発明の一形態のカムシャフトの間歇給油型転がり軸受装置は、軸受ハウジングに収容され、エンジンのカムシャフトを回転自在に支持するカムシャフトの転がり軸受装置であって、前記軸受ハウジングには、その内周面の軸方向中央に環状溝が形成されると共に、当該環状溝の側面から外面へ貫通するハウジング油孔が形成され、前記転がり軸受装置は、前記軸受ハウジングの前記中央環状溝の両側の内周面に取付けられた両側のアウターレースと、該アウターレースの内周面と前記カムシャフト又はインナーレースの外周面との間に配置された複数の転動体と、該転動体を保持する保持器と、を備え、該保持器は、該転動体を回転自在に収容する複数のポケットが形成された両側の環状部と、該両側の環状部を連結する中空の殻状連結部とを有し、該殻状連結部の外周部は前記軸受ハウジングの環状溝に嵌挿されるべく形成されると共に、該殻状連結部の側壁には、前記ハウジング油孔に対し前記カムシャフトの回転中心からの距離が等しい位置で中空部から外面へ貫通する保持器油孔が形成され、前記カムシャフト又は前記軸受ハウジングは、前記殻状連結部の中空部に連通する油路を備えることを特徴とする。 Therefore, a camshaft intermittent lubrication type rolling bearing device according to one aspect of the present invention that achieves the above object is a camshaft rolling bearing device that is housed in a bearing housing and rotatably supports an engine camshaft. In the bearing housing, an annular groove is formed in the center of the inner circumferential surface in the axial direction, and a housing oil hole penetrating from the side surface of the annular groove to the outer surface is formed. Outer races on both sides attached to the inner circumferential surfaces on both sides of the central annular groove, and a plurality of rolling elements disposed between the inner circumferential surface of the outer races and the outer circumferential surface of the camshaft or inner race, A retainer for holding the rolling element, and the retainer includes annular portions on both sides formed with a plurality of pockets for rotatably accommodating the rolling elements, and the annular portions on both sides. A hollow shell-like connecting portion, and an outer peripheral portion of the shell-like connecting portion is formed to be fitted into an annular groove of the bearing housing, and the side wall of the shell-like connecting portion has the housing A cage oil hole penetrating from the hollow portion to the outer surface is formed at a position where the distance from the rotation center of the camshaft is equal to the oil hole, and the camshaft or the bearing housing is formed in the hollow portion of the shell-like connecting portion. It is characterized by providing an oil passage that communicates.
この一形態によれば、エンジンのカムシャフトが軸受ハウジングに収容された転がり軸受装置に支持されて回転すると、カムシャフト又は軸受ハウジングの油路から、これに連通する保持器の殻状連結部の中空部に潤滑油が供給される。そして、転動体がアウターレースの内周面とカムシャフト又はインナーレースの外周面との間で自転しつつ公転するのに伴い、保持器もカムシャフトの回転速度と所定の回転速度比の関係で回転する。そこで、この保持器の回転により、軸受ハウジングの中央環状溝に嵌挿された殻状連結部の外周部の側壁に形成された保持器油孔と中央環状溝の側面から外面へ貫通して形成されたハウジング油孔とが一致したときに、潤滑油がカムローブ側に供給される。かくて、カムローブ側に間歇的に潤滑油が供給されるので、カムローブ側に過剰でない適切な量の潤滑油を供給しオイルポンプの駆動損失を低減することができる。 According to this embodiment, when the camshaft of the engine is supported by the rolling bearing device housed in the bearing housing and rotates, the oil is transferred from the oil passage of the camshaft or the bearing housing to the shell-like connecting portion of the cage that communicates with the camshaft. Lubricating oil is supplied to the hollow portion. Then, as the rolling element revolves while rotating between the inner peripheral surface of the outer race and the outer peripheral surface of the camshaft or inner race, the cage also has a relationship between the rotational speed of the camshaft and a predetermined rotational speed ratio. Rotate. Therefore, by the rotation of the cage, the cage oil hole formed in the side wall of the outer peripheral portion of the shell-like coupling portion inserted into the central annular groove of the bearing housing and the side surface of the central annular groove are formed to penetrate from the side surface to the outer surface. When the formed housing oil hole matches, the lubricating oil is supplied to the cam lobe side. Thus, since the lubricating oil is intermittently supplied to the cam lobe side, an appropriate amount of lubricating oil that is not excessive can be supplied to the cam lobe side to reduce the drive loss of the oil pump.
ここで、上記一形態において、前記軸受けハウジングの軸方向両側に、前記カムシャフトと一体に回転し、前記ハウジング油孔と回転中心からの距離が等しい位置に油孔が形成されたプレートを備えるようにしてもよい。 Here, in the above-described embodiment, on both axial sides of the bearing housing, plates that rotate integrally with the camshaft and that have oil holes formed at the same distance from the housing oil hole and the rotation center are provided. It may be.
この形態によれば、カムシャフトと一体に回転するプレートに形成される油孔の周方向位置をカムシャフトのカムローブ位置に合わせることにより、カムローブに対して過剰でない適切な量の潤滑油を供給することができる。 According to this embodiment, an appropriate amount of lubricating oil that is not excessive is supplied to the cam lobe by matching the circumferential position of the oil hole formed in the plate that rotates integrally with the cam shaft to the cam lobe position of the cam shaft. be able to.
さらに、上記形態において、前記プレートの油孔は、該プレートが最も近いカムローブの所定のプロフィル位置に向けられていることが好ましい。 Further, in the above embodiment, it is preferable that the oil hole of the plate is directed to a predetermined profile position of the cam lobe closest to the plate.
この形態によれば、カムローブの摺動部に対して確実に適切な量の潤滑油を供給することができる。 According to this embodiment, an appropriate amount of lubricating oil can be reliably supplied to the sliding portion of the cam lobe.
本発明によれば、カムローブの摺動部に対して確実に適切な量の潤滑油を供給しオイルポンプの駆動損失を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reliably supply an appropriate amount of lubricating oil to the sliding portion of the cam lobe and reduce the drive loss of the oil pump.
以下に、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
まず、図1ないし図4を参照して、本発明に係るカムシャフトの間歇給油型転がり軸受装置の第1の実施形態について説明する。 First, with reference to FIG. 1 thru | or FIG. 4, 1st Embodiment of the intermittent oil supply type rolling bearing apparatus which concerns on this invention is described.
10は軸受ハウジングであり、本実施形態では、不図示のシリンダーヘッドに一体に形成されるか、又は別体に形成されてシリンダーヘッドに組み付けられるカムハウジング10Aと、該カムハウジング10Aに固定されるキャップ10Bとから構成されている。カムハウジング10A及びキャップ10Bは、それぞれ、半円柱状の凹部を備えて形成され、両者が合体されたとき、円柱状の軸受ハウジング収容部10Cが形成される。20は、軸受ハウジング収容部10Cに収容される転がり軸受である。本実施形態による転がり軸受20は、アウターレース22と、カムシャフト30の外周面に取付けられるインナーレース24と、アウターレース22の内周面及びインナーレース24の外周面の軌道面間に配置され保持器26に保持された複数個のころないしは針状ころ又はボールからなる転動体28とを備えている。なお、このインナーレース24を省略して、カムシャフト30の外周面を軌道面としてもよい。
カムシャフト30は、各気筒に設けられているそれぞれ2個の吸気バルブ又は排気バルブ(いずれも不図示)をリフトさせるために、1気筒当り2個のカムローブ32(図には、1つのみ示されている)を有し、この実施形態では転がり軸受20が各気筒のカムローブ32の間に配置されている。
The
そして、本実施形態においては、軸受ハウジング収容部10Cの内周面の軸方向中央に環状溝10Dが形成されると共に、この中央環状溝10Dの両側面から外面へ貫通するハウジング油孔10E、10Eが形成されている。なお、中央環状溝10Dは、カムハウジング10A及びキャップ10Bの内周面に、それぞれ、半円環状の溝が形成されて、これらが合わされて形成される。さらに、本実施形態では、上述の転がり軸受20のアウターレース22は、軸受ハウジング10の中央環状溝10Dの両側の内周面にそれぞれ取付けられ、それぞれのアウターレース22の内周面とカムシャフト30又はそれぞれのインナーレース24の外周面との間に、複数の転動体28の組がそれぞれ配置されている。
In the present embodiment, an annular groove 10D is formed at the center in the axial direction of the inner peripheral surface of the bearing housing accommodating portion 10C, and the
また、保持器26は、プラスティック材料などで形成され、複数の転動体28のそれぞれを回転自在に収容する複数のポケットが形成された両側の環状部26Aと、該両側の環状部26Aを連結する中空の殻状連結部26Bとを有している。そして、殻状連結部26Bの外周部26Cは閉塞されて軸受ハウジング10の中央環状溝10Dに嵌挿されるべく形成されると共に、殻状連結部26Bの両側壁26D、26Dには、ハウジング油孔10E、10Eに対しカムシャフト30の回転中心からの距離が等しい位置で中空部26Eから外面へ貫通する保持器油孔26F、26Fが形成されている(図3においては、断面位置の関係上、片側の保持器油孔26Fのみが示されている)。なお、保持器油孔26F、26Fは、左右の側壁26D、26Dの周方向において同一角度位置に形成される必要はなく、異なる角度位置に形成されてもよい。
The
さらに、本第1の実施形態においては、カムシャフト30に軸方向の油路30Bが形成されると共に、転がり軸受20の取付け位置に対応させて径方向油路30Cが形成されている。そして、軸方向油路30Bは不図示のオイルポンプなどの油圧源に接続され、径方向油路30Cは保持器26の殻状連結部26Bにおける中空部26Eに連通されている。
Further, in the first embodiment, an
かくて、上記の構成になる本第1の実施形態によれば、エンジンの作動中において、カムシャフト30は軸受ハウジング10に収容された転がり軸受20に支持されて回転する。また、所定の圧力及び流量の潤滑油がオイルポンプからカムシャフト30の軸方向油路30B及び径方向油路30Cを介して保持器26の殻状連結部26Bの中空部26Eに供給される。そして、転動体28がアウターレース22の内周面とカムシャフト30又はインナーレース24の外周面との間で自転しつつ公転するのに伴い、保持器26もカムシャフト30の回転速度と所定の回転速度比の関係で回転する。そこで、この保持器26の回転により、軸受ハウジング10の中央環状溝10Dに嵌挿された殻状連結部26Bの外周部26Cにおける側壁26Dに形成された保持器油孔26Fと、中央環状溝10Dの側面から外面へ貫通して形成されたハウジング油孔10Eとが一致したときに、中空部26E内の潤滑油がカムローブ32側に供給される。かくて、カムローブ32側に間歇的に潤滑油が供給されるので、カムローブ32に対して過剰でない適切な量の潤滑油を供給しオイルポンプの駆動損失を低減することができる。
Thus, according to the first embodiment configured as described above, the
次に、本発明に係るカムシャフトの間歇給油型転がり軸受装置の第2の実施形態を、図5を参照して説明する。この第2の実施形態は、上述の第1の実施形態と基本的な構成を同じとしているので、同一機能部位には同一符号を付して重複説明を避け、異なる点につき説明する。ここで、図5に示す第2の実施形態は、軸受けハウジング10の軸方向両側に、カムシャフト30と一体に回転し、ハウジング油孔10Eとカムシャフト30の回転中心からの距離が等しい位置に油孔40Aが形成されたプレート40を備える点が上述の前実施形態と異なっている。すなわち、前第1の実施形態においては、ハウジング油孔10Eと保持器油孔26Fとが一致したときに、潤滑油がカムローブ32側に供給されるので、カムローブ32側に間歇的に潤滑油が供給される。しかし、前述のように保持器26はカムシャフト30と同じ速度で回転するわけではないので、カムローブ32に対して確実に潤滑油が供給されるとは限らない。
Next, a second embodiment of the intermittent oil supply type rolling bearing device according to the present invention will be described with reference to FIG. Since the basic configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment described above, the same functional parts are denoted by the same reference numerals to avoid redundant description, and different points will be described. Here, the second embodiment shown in FIG. 5 rotates integrally with the
そこで、第2の実施形態では、プレート40をカムシャフト30と一体に回転するように取付け、プレート40に形成される油孔40Aの周方向位置をカムシャフト30のカムローブ32の位置に合わせるようにしている。なお、図5においては、断面位置の関係上、片側のプレート40の油孔40Aのみが示されている。
Therefore, in the second embodiment, the
この形態によれば、カムシャフト30と一体に回転するプレート40に形成された油孔40Aとハウジング油孔10Eと保持器油孔26Fとが一致したときに、潤滑油がカムローブ32に向けて供給される。したがって、カムローブ32に対して過剰でない適切な量の潤滑油を供給することができる。
According to this embodiment, the lubricating oil is supplied toward the
さらに、上記形態において、プレート40の油孔40Aは、プレート40が最も近いカムローブ32の所定のプロフィル位置、例えば、カムローブ32により駆動される不図示のバルブロッカーアームやタペットとの摺動部、特に摺動部のうち最大荷重位置に対して向けられていることが好ましい。この形態によれば、カムローブ32の摺動部に対して確実に適切な量の潤滑油を供給することができる。
Further, in the above embodiment, the
さらに、本発明に係るカムシャフトの間歇給油型転がり軸受装置の第3の実施形態を図6に示す。この第3の実施形態は、油圧の供給経路が異なる以外、図1ないし図4に示した前述の第1の実施形態と基本的な構成を同じとしているので、同一機能部位には同一符号を付して重複説明を避け、異なる点につき説明する。 Furthermore, FIG. 6 shows a third embodiment of the intermittent oil supply type rolling bearing device according to the present invention. The third embodiment has the same basic configuration as the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 except that the hydraulic pressure supply path is different. In addition, avoid duplicate explanations and explain different points.
本第3の実施形態においては、油圧供給経路がカムシャフト30から軸受ハウジング10に変更されている。すなわち、カムシャフト30の軸方向油路30B及び径方向油路30Cが廃止され、軸受ハウジング10に径方向油路10Fがその中央環状溝10Dの底部に開口して形成されている。そして、これに対応させて、プラスティック材料などで形成される保持器26については、軸受ハウジング10の中央環状溝10Dに嵌挿される殻状連結部26Bの外周部26Cが開放されて形成されると共に、殻状連結部26Bの内周部26Gが閉塞されて形成されている。なお、両側壁26D、26Dに形成される保持器油孔26F、26Fは、第1の実施形態と同様に、ハウジング油孔10E、10Eに対しカムシャフト30の回転中心からの距離が等しい位置で中空部26Eから外面へ貫通するように形成されている。なお、図6においても、断面位置の関係上、片側の保持器油孔26Fのみが示されている。そして、径方向油路10Fは不図示のオイルポンプなどの油圧源に接続され、開放されている殻状連結部26Bの外周部26Cを介して殻状連結部26Bにおける中空部26Eに連通されている。
In the third embodiment, the hydraulic pressure supply path is changed from the
この第3の実施形態によれば、所定の圧力及び流量の潤滑油がオイルポンプから軸受ハウジング10の径方向油路10Fを介して保持器26の殻状連結部26Bの中空部26Eに供給される。そして、第1の実施形態と同じように、保持器26の回転により、側壁26Dに形成された保持器油孔26Fと、中央環状溝10Dの側面から外面へ貫通して形成されたハウジング油孔10Eとが一致したときに、中空部26E内の潤滑油がカムローブ32側に供給される。かくて、カムローブ32側に間歇的に潤滑油が供給されるので、カムローブ32に対して過剰でない適切な量の潤滑油を供給することができるのである。
According to the third embodiment, lubricating oil having a predetermined pressure and flow rate is supplied from the oil pump to the
10 軸受ハウジング
10A カムハウジング
10B キャップ
10D 中央環状溝
10E ハウジング油孔
10F 径方向油路
20 転がり軸受
22 アウターレース
24 インナーレース
26 保持器
26A 環状部
26B 殻状連結部
26C 外周部
26D 側壁
26E 中空部
26F 保持器油孔
26G 内周部
28 転動体
30 カムシャフト
30B 軸方向油路
30C 径方向油路
32 カムローブ
40 プレート
40A 油孔
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記軸受ハウジングには、その内周面のカムシャフトの軸方向中央に環状溝が形成されると共に、当該環状溝の側面から外面へ貫通するハウジング油孔が形成され、
前記転がり軸受装置は、前記軸受ハウジングの前記中央環状溝を挟む前記軸方向両側の内周面にそれぞれ取付けられた両側のアウターレースと、該アウターレースの内周面と前記カムシャフト又はインナーレースの外周面との間に配置された複数の転動体と、該転動体を保持する保持器と、を備え、
該保持器は、該転動体を回転自在に収容する複数のポケットが形成された前記軸方向両側の環状部と、該両側の環状部を連結する中空の殻状連結部とを有し、該殻状連結部の外周部は前記軸受ハウジングの環状溝に嵌挿されるべく形成されると共に、該殻状連結部の側壁には、前記ハウジング油孔に対し前記カムシャフトの回転中心からの距離が等しい位置で中空部から外面へ貫通する保持器油孔が形成され、
前記カムシャフト又は前記軸受ハウジングは、前記殻状連結部の中空部に連通する油路を備えることを特徴とするカムシャフトの間歇給油型転がり軸受装置。 A camshaft rolling bearing device housed in a bearing housing and rotatably supporting an engine camshaft,
In the bearing housing, an annular groove is formed at the center in the axial direction of the camshaft on the inner peripheral surface, and a housing oil hole penetrating from the side surface of the annular groove to the outer surface is formed,
The rolling bearing apparatus, both sides of the outer race mounted respectively on the inner circumferential surface of the axial both sides of the central annular groove of the bearing housing, the said outer race inner peripheral surface and the cam shaft or the inner race A plurality of rolling elements disposed between the outer peripheral surface and a cage for holding the rolling elements;
The cage includes annular portions on both sides in the axial direction in which a plurality of pockets for rotatably accommodating the rolling elements are formed, and hollow shell-like coupling portions that couple the annular portions on both sides, The outer peripheral portion of the shell-like connecting portion is formed so as to be fitted into the annular groove of the bearing housing, and the side wall of the shell-like connecting portion has a distance from the rotation center of the camshaft with respect to the housing oil hole. A cage oil hole penetrating from the hollow portion to the outer surface at an equal position is formed,
The camshaft or the bearing housing includes an oil passage that communicates with a hollow portion of the shell-like connecting portion.
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