JP2022015798A - Cam shaft for multicylinder internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
【課題】気筒休止のために特定カムロブを回転しない状態に保持できるカム軸に関し、コストの抑制、大型化の防止、汎用性の向上を図る。
【解決手段】カム軸本体1に、気筒休止用の別体式カムロブとしての第1カムロブ2が、回転自在でスライド不能に被嵌している。第1カムロブ2のうちカム山6の箇所に、後ろ向きのロックピン21aを有するプランジャ21がスライド自在に装着されており、プランジャ21は第1ばね25で後ろ向きに付勢されており、加圧オイルによって後退させることができる。第1カムロブ2と第2ジャーナル部8との間には中間リング26が配置されており、ロックピン21aが中間リング26のロック穴30に嵌まると、第1カムロブ2はカム軸本体1と一体に回転する。中間リング26が第2ばね29に抗して僅かに回転することにより、ロック状態移行時の衝撃が緩和される。
【選択図】図2
PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress cost, prevent size increase, and improve versatility of a camshaft capable of holding a specific camlob in a non-rotating state due to cylinder deactivation.
SOLUTION: A first cam lob 2 as a separate cam lob for cylinder deactivation is fitted to a cam shaft main body 1 in a rotatable and non-sliding manner. A plunger 21 having a rearward facing lock pin 21a is slidably mounted on the cam ridge 6 of the first cam lob 2, and the plunger 21 is urged backward by the first spring 25 to pressurize oil. Can be set back by. An intermediate ring 26 is arranged between the first cam lob 2 and the second journal portion 8, and when the lock pin 21a is fitted into the lock hole 30 of the intermediate ring 26, the first cam lob 2 becomes the cam shaft main body 1. It rotates in one piece. By slightly rotating the intermediate ring 26 against the second spring 29, the impact at the time of transition to the locked state is alleviated.
[Selection diagram] Fig. 2
Description
本発明は、複数気筒のうちの一部の気筒の運転(爆発)を休止できる方式の多気筒内燃機関に使用するカム軸に関するものである。 The present invention relates to a camshaft used in a multi-cylinder internal combustion engine of a type capable of suspending operation (explosion) of some of a plurality of cylinders.
多気筒内燃機関において、負荷が小さい状態のときに一部の気筒の運転を休止することによって燃費を抑制する技術が存在している。この場合、ポンピングロスを低減するため吸排気バルブの動きも停止させることが提案されており、その例が特許文献1,2に開示されている。
In a multi-cylinder internal combustion engine, there is a technique for suppressing fuel consumption by suspending the operation of some cylinders when the load is small. In this case, it has been proposed to stop the movement of the intake / exhaust valve in order to reduce the pumping loss, and an example thereof is disclosed in
すなわち、特許文献1では、休止用気筒に対応したカムロブを、カム軸本体に対して相対回転可能及びスライド可能な可動式カムロブに構成して、可動式カムロブをアクチュエータ(シフター)でスライドさせることにより、可動式カムロブでバルブを駆動できる状態と、可動式カムロブが回転してもバルブを押圧できない状態とに切り換えるようになっている。
That is, in
他方、特許文献2では、休止用のカムロブもカム軸本体に一体に形成されており、ロッカーアームを、カムロブで駆動される第1ロッカーアームと、バルブを押す第2ロッカーアームとに分離構成して、第1ロッカーアームと第2ロッカーアームとの動きを油圧作動式の2つのピンで継断することにより、カムロブからバルブに動力伝達できる状態と、カムロブからバルブに動力伝達できない状態とに切り換えるようになっている。
On the other hand, in
さて、カム軸は、ジャーナル部がシリンダヘッドにカムキャップを介して回転自在に保持されており、隣り合ったジャーナル部の間にカムロブが配置されているが、気筒間の間隔をできるだけ詰めると隣り合ったジャーナル部の間の間隔もそれに応じた寸法になるため、寸法に余裕がない場合が多い。 By the way, in the cam shaft, the journal part is rotatably held by the cylinder head via the cam cap, and the cam lob is arranged between the adjacent journal parts. Since the distance between the fitted journal parts is also the size corresponding to it, there is often no margin in the size.
このため、特許文献1のように可動式カムロブをスライド方式に構成すると、カム軸の長さを長くせざるを得ず、するとエンジンの全長が長くなってエンジンが必要以上に大型化してしまうおそれがある。また、特許文献1では、アクチュエータは動弁室に露出した状態に配置されているため、アクチュエータを固定する構造が複雑化する問題や、アクチュエータとの干渉を回避するためにはヘッドカバーを低くし難いといった問題も懸念される。
Therefore, if the movable cam lob is configured in a slide system as in
他方、特許文献2では、カム軸は各カムロブが一体に形成された従来品をそのまま使用できるため、エンジンの全長が長くなることは回避できるが、ロッカーアームが大型化して動弁室が必要以上に嵩高に成りかねない問題や、ロッカーアームの自由端部にピンが配置されていて、カム軸の回転によってピンに交番荷重が作用するため、耐久性が懸念されるといった問題がある。また、特許文献2は、カムロブでバルブを直接に押す直打方式のエンジンには適用できずに汎用性が低いという問題もある。
On the other hand, in
本願発明は、このような現状を改善すべく成されたものである。 The invention of the present application has been made to improve such a situation.
本願発明はカム軸の改良に係るもので、カム軸は、
「クランク軸に連動して回転するカム軸本体と、複数の気筒に対応して前記カム軸本体に配置した複数のカムロブとを備えて、
前記複数のカムロブは、前記カム軸本体と常に一緒に回転する一体式カムロブと、前記カム軸本体にスライド不能で相対回転可能に被嵌した(外側から嵌まった)別体式カムロブとから成っており、
前記別体式カムロブが、油圧又は他の動力によって駆動されるクラッチ体により、前記カム軸本体と一体に回転するロック状態と前記カム軸本体と相対回転する状態とに切り換えられる」
という構成になっている。
The present invention relates to the improvement of the camshaft, and the camshaft is
"A camshaft body that rotates in conjunction with a crankshaft and a plurality of camlobs arranged on the camshaft body corresponding to a plurality of cylinders are provided.
The plurality of camlobs consist of an integrated camlob that always rotates together with the camshaft body and a separate camlob that is non-sliding and relatively rotatable (fitted from the outside) on the camshaft body. Ori,
The separate camlob is switched between a locked state that rotates integrally with the camshaft body and a state that rotates relative to the camshaft body by a clutch body driven by hydraulic pressure or other power. "
It is configured as.
本願発明は、様々に展開できる。その例として請求項2の発明は、
「前記クラッチ体は前記カム軸本体の軸心方向にスライドするロックピンであり、前記ロックピンは、前記カム軸本体と可動式カムロブとのうち一方の部材にスライド自在に取り付けられており、他方の部材に、前記ロックピンが嵌脱するロック穴を形成している」
という構成になっている。
The invention of the present application can be developed in various ways. As an example, the invention of
"The clutch body is a lock pin that slides in the axial direction of the camshaft body, and the lock pin is slidably attached to one of the camshaft body and the movable camlob, and the other. A lock hole is formed in the member of the above to allow the lock pin to be fitted and detached. "
It is configured as.
請求項2の発明の展開例として請求項3の発明は、
「前記別体式カムロブのうちカム山の箇所に、前記ロックピンをスライド自在に装着しているか、又は、前記ロックピンが嵌脱するロック穴を形成している」
という構成になっている。
As a development example of the invention of
"The lock pin is slidably attached to the cam ridge of the separate cam lob, or a lock hole is formed in which the lock pin fits in and out."
It is configured as.
また、請求項4の発明は、請求項1~4のうちのいずれかにおいて、
「更に、前記別体式カムロブがフリー状態からロック状態に切り換わるに際して前記別体式カムロブに衝撃が作用することを抑制する緩衝装置を設けている」
という構成になっている。
Further, the invention of
"Furthermore, a shock absorber is provided to prevent an impact from acting on the separate cam lob when the separate cam lob switches from the free state to the locked state."
It is configured as.
本願発明において、複数のカムロブのうちどのカムロブを別体式カムロブに構成するか(即ち、複数の気筒のうちどの気筒を休止するか)は、任意に設定できる。例えば、180°間隔で爆発行程が発生する4サイクル4気筒エンジンの場合であると、360°間隔で爆発する2つの気筒を休止させると、一部気筒の休止状態でもクランク軸の回転バランスを維持できるため好適である。 In the present invention, which cam lob of the plurality of cam lobs is configured as a separate cam lob (that is, which cylinder of the plurality of cylinders is suspended) can be arbitrarily set. For example, in the case of a 4-cycle 4-cylinder engine in which an explosion stroke occurs at 180 ° intervals, if two cylinders that explode at 360 ° intervals are paused, the rotational balance of the crank shaft is maintained even when some cylinders are paused. It is suitable because it can be done.
クラッチ体(クラッチ手段)についても、ピン方式には限らず様々な態様を採用できる。例えば、端面カム方式の係合手段や、周面カム方式の係合手段などを採用できる。クラッチ体は、カム軸の軸心方向に移動させることも可能であるし、カム軸の軸心と直交した放射方向に移動させることも可能である。 The clutch body (clutch means) is not limited to the pin method, and various modes can be adopted. For example, an end face cam type engaging means, a peripheral cam type engaging means, or the like can be adopted. The clutch body can be moved in the axial direction of the cam shaft, or can be moved in the radial direction orthogonal to the axial center of the cam shaft.
本願発明では、別体式カムロブはカム軸本体にスライド不能に被嵌しているため、カム軸の全長が長くなることはないし、クラッチ体はカム軸自体に設けているため、動弁室の高さを高くする必要もない。従って、エンジンの大型化は生じない。また、ロッカーアーム方式の動弁機構にも直打方式の動弁機構にも適用できると共に、ロッカーアーム方式にしても直打方式にしても、従来のエンジンにそのまま適用できる。このため、汎用性と実機対応性とに優れている。 In the present invention, since the separate camlob is non-slidingly fitted to the camshaft body, the total length of the camshaft does not become long, and the clutch body is provided on the camshaft itself, so that the height of the valve chamber is high. There is no need to increase the height. Therefore, the size of the engine does not increase. Further, it can be applied to both a rocker arm type valve mechanism and a direct hit type valve mechanism, and can be directly applied to a conventional engine regardless of whether it is a rocker arm type or a direct hit type. Therefore, it is excellent in versatility and compatibility with actual machines.
本願発明では、油圧等で作動するクラッチ体がカム軸自体に設けられているが、カム軸はロッカーアームに比べてスペースの余裕があるため、カム軸本体や別体式カムロブにカム体を無理なく配置できる。従って、高い耐久性を維持できて信頼性に優れたものとすることができる。 In the present invention, a clutch body operated by hydraulic pressure or the like is provided on the cam shaft itself, but since the cam shaft has more space than the rocker arm, the cam body can be comfortably attached to the cam shaft body or the separate cam lob. Can be placed. Therefore, high durability can be maintained and reliability can be made excellent.
更に、カム軸には潤滑用やVVT用の油路を設けており、油路のオイルは油圧源として高い信頼性が保証されているが、本願発明では、この油路を利用してクラッチ体を駆動することができるため、作動の信頼性にも優れている。 Further, the camshaft is provided with an oil passage for lubrication or VVT, and the oil in the oil passage is guaranteed to have high reliability as a hydraulic source. In the present invention, the clutch body uses this oil passage. Because it can be driven, it is also excellent in operation reliability.
クラッチ体は様々な構造のものを採用できるが、請求項2のように軸方向にスライドするロックピンを採用すると、構造を単純化してコスト抑制や作動の確実化に貢献できる。この場合、ロックピンはばねでロック姿勢に付勢して、油圧等によってフリー状態に後退させるのが好ましい。
A clutch body having various structures can be adopted, but if a lock pin that slides in the axial direction is adopted as in
カムロブはカム山を備えており、カム山の箇所は放射方向の厚さが厚くなっている。従って、請求項3のように、厚肉化されているカム山の箇所をロックピンの配置又はロック穴の形成に使用すると、強度低下を防止した状態でクラッチ手段を形成できる。
Kamrob is equipped with a cam ridge, and the cam ridge is thicker in the radial direction. Therefore, if the thickened cam ridge is used for arranging the lock pin or forming the lock hole as in
カムロブがフリー状態のときには、当該カムロブは回転することなくロッカーアームやバルブで押さえられて回転不能に保持されており、カム軸本体はカムロブに対して空回りしている状態になっている。そして、カム体が作動して別体式カムロブがロック状態になると、別体式カムロブはカム軸本体と一体に回転してロッカーアームやバルブを押圧するが、ロッカーアームやバルブはばねで付勢されているため、別体式カムロブの回転に対して抵抗が発生する。このため、別体式カムロブがフリー状態からロック状態に移行するに際して、カム体に衝撃が作用するおそれがある。 When the cam lob is in the free state, the cam lob is held by a rocker arm or a valve without rotating and is held so as not to rotate, and the cam shaft body is in a state of idling with respect to the cam lob. Then, when the cam body is activated and the separate cam lob is locked, the separate cam lob rotates integrally with the cam shaft body and presses the rocker arm or valve, but the rocker arm or valve is urged by a spring. Therefore, resistance is generated against the rotation of the separate camlob. Therefore, when the separate cam lob shifts from the free state to the locked state, an impact may act on the cam body.
この点、請求項4のように干渉装置を設けると、カム体に衝撃がかかることを防止又は大幅に抑制できるため、カム体の変形や破損など防止して、高い耐久性・信頼性を得ることができる。
In this regard, if an interference device is provided as in
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は4サイクル4気筒内燃機関のカム軸に適用している。以下では方向を特定するため前後の文言を使用するが、タイミイングチェーンが配置される側を前、ミッションケースが配置される側を後ろとしている。まず、図1~3に示す第1実施形態を説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment is applied to the camshaft of a 4-cycle 4-cylinder internal combustion engine. In the following, the wording before and after is used to specify the direction, but the side where the timing chain is placed is the front and the side where the mission case is placed is the back. First, the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 will be described.
(1).第1実施形態の構造
カム軸の全体を図1に表示している。カム軸はカム軸本体1を備えており、このカム軸本体1に、前から順に、第1~第4のカムロブ2,3,4,5が配置されている。本実施形態の内燃機関はDOHCタイプであるため、各カムロブ2~5には、それぞれ軸方向に離反した2つのカム山6が形成されている。
(1). Structure of the first embodiment The entire camshaft is shown in FIG. The camshaft includes a camshaft
カム軸本体1には、前から順に、第1~第5のジャーナル部7~11が形成されており、これらジャーナル部7~11は、シリンダヘッドに形成された第1~第5の軸受け部13~17にカムキャップ12を介して回転自在に支持されている。なお、カム軸本体1の前端部1aはシリンダヘッドの前端から突出しており、前端部1aにVVT装置(図示せず)が接続されている。
The camshaft
本実施形態では、1番気筒、3番気筒、4番気筒、2番気筒の順に180°間隔で爆発が行われている。そこで、1番気筒と4番気筒を休止可能な気筒として、これらに対応した第1カムロブ2と4番気筒に対応した第4カムロブ5とを請求項に記載した別体式カムロブに構成し、第2カムロブ3と第3カムロブ4とは、カム軸本体1に形成された一体式カムロブと成している。
In this embodiment, the first cylinder, the third cylinder, the fourth cylinder, and the second cylinder are exploded in the order of 180 ° intervals. Therefore, the 1st and 4th cylinders are regarded as the cylinders that can be suspended, and the
第1カムロブ2と第4カムロブ5とは、基本的には同じ構造であるので、ここでは第1カムロブ2を取り上げて説明する。図2に明瞭に示すように、第1カムロブ2は筒状の形態で前後2つのカム山6を備えており、カム軸本体1にその前端から嵌め込まれている。そこで、第1ジャーナル部7を備えたフロント部材18をカム軸本体1とは別体の筒状に形成して、第1カムロブ2をカム軸本体1に嵌め込んでからフロント部材18をカム軸本体1に嵌め込んでいる。従って、第1カムロブ2は前後スライド不能に保持されている。
Since the
フロント部材18は、キー部材19aを介してカム軸本体1に相対回転不能に圧入している。従って、フロント部材18には、キー部材19aが嵌入するキー溝19bを形成している。第4カムロブ5についても、その嵌め込みを可能にするため、第5ジャーナル部11が形成されているエンド部材20をカム軸本体1とは別部材に構成して、キー部材19a,キー溝19bを使用してカム軸本体1に圧入している。
The
第1カムロブ2のうちカム山6の箇所には、クラッチ体を構成するロックピン(プランジャ)21が前からスライド自在に嵌め込まれている。従って、第1カムロブ2にはロックピン21がスライド自在に嵌まるロックピン保持穴22が形成されている。そして、ロックピン保持穴22の後端は圧入式のプラグ23で塞がれており、ロックピン21に形成された前向き開口の中空穴に配置した第1ばね25をプラグ23で支持している。従って、ロックピン21は第1ばね25で後ろ向きに付勢されている。
A lock pin (plunger) 21 constituting the clutch body is slidably fitted from the front to the
カム軸本体1のうち第1カムロブ2と第2ジャーナル8との間には、請求項に記載した干渉装置を構成する中間リング26が被嵌している。中間リング26のうち下部には、前後両面に開口した円弧状の長穴27が形成されており、長穴27に、第2ジャーナル8に前向き突設したロケットピン28と第2ばね29とを嵌め入れている。第2ばね29は、中間リング26をカム軸本体1の回転方向と同じ方向に付勢している。
An
そして、ロックピン21に、第1カムロブ2の後方に突出した小径のロック部21aを形成している一方、中間リング26に、ロック部21aが嵌脱するロック穴30を形成している。ロックピン21のロック部21aがロック穴30に嵌まった状態では、第1カムロブ2はカム軸本体1と一体に回転するロック状態になっており、ロック部21aがロック穴30から離脱した状態では、第1カムロブ2はカム軸本体1と一緒に回転しないフリー状態になっている。なお、プランジャの先端部にロック部が形成されているということも可能である。
The
第1カムロブ2にはロッカーアーム又はバルブのリフタがばねを介して強く当たっているため、フリー状態では、カム軸本体1が回転しても第1カムロブ2は回転しない。
Since the rocker arm or the lifter of the valve strongly hits the
カム軸本体1の内部には、クラッチ駆動手段を構成するセンターオイル通路31が形成されている。センターオイル通路31は、フロントプラグ32とリアプラグ33とによって両端が塞がれており、センターオイル通路31には、第2軸受け部14に形成した送油通路34から加圧されたオイルが供給される。そこで、カム軸本体1の第2ジャーナル部8に、送油通路34に連通する環状溝35と、環状溝35とセンターオイル通路31とを連通させる第1連通路36が形成されている。
Inside the
更に、カム軸本体1のうち第1カムロブ2の後部と重なった部位に環状溝37を形成している一方、第1カムロブ2の後部に、カム軸本体1の環状溝37と第1カムロブ2のロックピン保持穴22とに連通する傾斜状の第2連通路38を形成している。第2連通路38は、ロックピン保持穴22の前端面に開口している。
Further, an
(2).第1実施形態のまとめ
カム軸本体1への加圧オイルの供給と解除とは、図示しない電磁バルブソレノイド式等の切り換えによって行われている。カム軸本体1のセンターオイル通路31に加圧オイル(油圧)が供給されると、図3に示すように、ロックピン21は第1ばね25に抗して前向きに後退し、ロック部21aが中間リング26から離脱する。これにより、第1カムロブ2はフリー状態になってバルブの駆動は停止する。すなわち、第1気筒(及び第4気筒)は休止する。
(2). Summary of the first embodiment Supplying and releasing the pressurized oil to the camshaft
カム軸本体1への加圧オイルの供給が停止されると、ロックピン21には第1ばね25による付勢力が作用し、ロック部21aの先端が中間リング26の前端面に当接する。そして、中間リング26はその前端面にロック部21aが当たったまま回転していき、やがて、ロック部21aはロック穴30に嵌まり込む。これにより、第1カムロブ2は、カム軸本体1と一体に回転するロック状態になる。
When the supply of the pressurized oil to the camshaft
ロック穴30が単なる丸穴であると、カム軸本体1の回転速度がある程度の速度であると、ロック部21aがロック穴30を乗り越えたまま移動してしまうことが有り得る。そこで、本実施形態では、ロック穴30に対するロック部21aの嵌まり込みを確実化するために、ロック穴30に連通したガイド溝30aを形成して、ガイド溝30aの深さを徐々に深くしている。
If the
また、既述のとおり、第1カムロブ2はばねで付勢されたロッカーアーム又はバルブによって停止状態に保持されているため、ロック部21aがロック穴30に嵌入すると、衝撃でロック部21aが破損又は変形する等の問題が発生する可能性があるが、本実施形態では、中間リング26は第2ばね29によってカム軸本体1の回転方向に付勢されているため、ロック部21aに衝撃がかかると、中間リング26が第2ばね29に抗してカム軸本体1に対して僅かに逆転することにより、ロック部21aに作用する衝撃が著しく緩和される。これにより、ロック部21aの変形や破損を防止して高い耐久性・信頼性を確保できる。
Further, as described above, since the
なお、第1カムロブ2によってバルブが押し開かれている状態で、第1カムロブ2とロッカーアーム又はバルブとの間には摩擦が設定しているため、中間リング26には、第2ばね29に抗してカム軸本体1と相対回転しようとする外力が作用するが、第2ばね29は、通常の運転状態で圧縮変形しない強さに設定されている。
Since the friction is set between the
以上は第1カムロブ2についての説明であったが、第4カムロブ5も同様である。但し、第4カムロブ5の箇所には中間リング26は設けておらず、ロック穴30を第4ジャーナル部11に形成している。もとより、第4カムロブ5と第4ジャーナル部10との間に中間リング26を配置してもよい。
The above has been described for the
本実施形態では、カム軸本体1のセンターオイル通路31に加圧オイルが供給されると、第1カムロブ2と第4カムロブ5とが同時にフリー状態に切り替わるが、センターオイル通路31を前後に分断して、前後の通路への加圧オイルの供給を個別に制御することにより、第1カムロブ2と第4カムロブ5とを個別にロック状態とフリー状態とに切り換えることも可能である。
In the present embodiment, when pressurized oil is supplied to the
第2カムロブ3と第3カムロブ4とを別体式カムロブに構成することも可能ではあるが、この場合は、第2カムロブ3と第3カムロブ4をカム軸本体1に嵌め込むことを可能にするために、第1カムロブ2又は第4カムロブ5を嵌め込み的に構成して、ビス等でカム軸本体1に固定する必要がある。従って、構造が複雑化する。
It is possible to configure the
これに対して本実施形態のように第1カムロブ2と第4カムロブ5とを別体式カムロブに構成すると、第2カムロブ3と第3カムロブ4とはカム軸本体1に一体に形成できるため、それだけ構造を簡単化できる利点がある。
On the other hand, if the
(3).他の実施形態
次に、図4~6に示す他の実施形態を説明する。両実施形態とも、第1実施形態と同様に第1カムロブ2と第4カムロブ5とを請求項の別体式カムロブに構成しているが、第1実施形態と同様に第1カムロブ2を取り上げて説明する。
(3). Other Embodiments Next, other embodiments shown in FIGS. 4 to 6 will be described. In both embodiments, the
図4に示す第2実施形態では、第1カムロブ2に後ろ向きに開口した中空環状溝41を形成し、中空環状溝41に筒状のロックスライダ42を後ろから嵌め入れ、ばね43で後ろ向きに付勢している。また、ロックスライダ42は、スプライン嵌合により、中空環状溝41に対してスライド自在で相対回転不能に保持されている(スプライン部を符号44で表示している。)。
In the second embodiment shown in FIG. 4, a hollow
ロックスライダ42の後部には内径拡大部45が形成されている一方、カム軸本体1には、ロックスライダ42の内径拡大部45に回転可能・スライド可能に密嵌するボス部46が形成されており、ボス部46の前面の箇所に、センターオイル通路31と連通した油路47を臨ませている。
While the inner
従って、センターオイル通路31に油圧が供給されていない状態では、ロックスライダ42はばね43によって第1ジャーナル部7に向けて後退して、センターオイル通路31に油圧が供給されると、ロックスライダ42はばね43に抗して前進する。
Therefore, when the hydraulic pressure is not supplied to the
そして、ロックスライダ42の後端に、一端から他端に向けて高さを異ならせた端面カム48を形成している一方、カム軸本体1における第2ジャーナル部8の前端面に、端面カム48が嵌脱するカム溝49を形成している。端面カム48及びカム溝49は、それぞれ始端と終端とが一致している。従って、第1カムロブ2は単一の姿勢でのみカム軸本体1と係合する。
Then, an
この実施形態では、第1カムロブ2がフリー状態からロック状態に移行するに当たっては、端面カム48とカム溝49との噛み合いは徐々に進行していく。また、この実施形態では、端面カム48は周方向に長いため、耐衝撃性に優れている。
In this embodiment, when the
図5に示す第3実施形態は、第2実施形態の変形例であり、第2実施形態と同様に筒状ロックスライダ42を備えている。但し、第2実施形態とは異なって、この実施形態では、ロックスライダ42はカム軸本体1の第2ジャーナル部8にスライド自在で相対回転不能に保持されており、第1カムロブ2に対しては相対回転可能に嵌まっている。
The third embodiment shown in FIG. 5 is a modification of the second embodiment, and is provided with the
そして、ロックスライダ42に、前向きに突出したロック部50を形成している。従って、第1カムロブ2に形成された環状凹所51の内底面に、ロック部50が嵌脱するロック溝52を形成しれている。ロック部50とロック溝52は軸心方向から見て円弧状に形成されている。従って、耐衝撃性に優れている。
Then, a
図6に示す第4実施形態は第1実施形態と同様にクラッチ体としてロックピン21を使用した方式であり、ロックピン21は、カム軸本体1の軸心と直交した放射方向(半径方向)にスライドするように配置されている。そこで、第1カムロブ2とカム軸本体1とに、ロックピン21がスライド自在に嵌まる係合穴53,54を形成している。
The fourth embodiment shown in FIG. 6 is a method in which the
第1カムロブ2の係合穴53はカム山6の間の部位に形成しており、プラグ23で支持されたばね55によって、ロックピン21をカム軸本体1に向けて付勢している。ロックピン21は、ばね55に抗して後退しきった状態では、その全体が第1カムロブ2の係合穴53に収まって、ばね55によって前進しきった状態では、第1カムロブ2の係合穴53とカム軸本体1の係合穴54との両方に跨がって嵌まるようになっている。
The
カム軸本体1に設けた係合穴54の奥部とセンターオイル通路31とが小径の送油路56によって連通しており、加圧オイルが送油路56に圧送されると、ロックピン21はばね55に抗して後退し、第1カムロブ2はフリー状態になる。ロックピン21の長さをできるだけ長くしつつ、後退しきった状態で第1カムロブ2の係合穴53に収まるように、ロックピン21には外向きに開口したばね受け穴57を形成して、ロックピン21が後退しきった状態でばね55がばね受け穴57に収納されるようにしている。
The inner part of the
第1カムロブ2とカム軸本体1とは相対回転するので、第1カムロブ2の回転が停止した状態でカム軸本体1を回転させつつ油圧をロックピン21に作用させることを確実化するために、第1カムロブ2の内周面に浅い内向き環状溝58を形成している(カム軸本体1の外周面に外向き環状溝を形成してもよい。)。この実施形態では、センターオイル通路31はカム軸本体1の前端には開口しておらず、センターオイル通路31の前端は第1カムロブ2の箇所でロックピン21のやや後ろに位置している。
Since the
この実施形態では、カムロブ2のうち前後中間部にロックピン21が配置されるため、ロック状態でカムロブ2にねじり力が作用することを防止して耐久性を向上できる利点がある。また、構造・加工も簡単である。センターオイル通路31を、前向きに開口した第1カムロブ用と後ろ向きに開口した第4カムロブ用とに分離構成して、第1カムロブ2と第4カムロブ5とを個別に制御することも可能である。
In this embodiment, since the
なお、プラグ23を非磁性体で作る一方、ロックピン21を強磁性体性として、第1カムロブ2の外周の外側に電磁石59を配置し、電磁石に59に通電することによってロックピン21を後退させることも可能である。この場合は、油圧機構は不要になる。
While the
以上、本願発明の実施形態を説明したが、本願発明は他にも様々に具体化できる。例えば、適用対象は4気筒には限らず、複数気筒用のカム軸に広く適用できる。V型の内燃機関に適用する場合は、鉛直線を挟んで傾斜した一対の気筒群の全体を休止することも可能であるし、一対の気筒群のそれぞれの一部を休止することも可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be embodied in various ways. For example, the application target is not limited to four cylinders, but can be widely applied to camshafts for a plurality of cylinders. When applied to a V-type internal combustion engine, it is possible to suspend the entire pair of cylinders inclined across a vertical line, or it is possible to suspend a part of each of the pair of cylinders. be.
第1実施形態に則して述べると、例えば、第1カムロブ2に前後のカム体(ロック部21a)を設けて、フロント部材18と第2ジャーナル部8(中間リング26)に係合させることも可能である。また、第1実施形態の緩衝手段は他の実施形態にも適用できる。
Speaking according to the first embodiment, for example, the front and rear cam bodies (locking
いずれの実施形態も、クラッチ体等のクラッチ手段をカム軸やカムロブに内蔵しているため、嵩張ることがないと共に、汎用性・実機対応性に優れている。 In each of the embodiments, since the clutch means such as the clutch body is built in the camshaft or the camlob, it is not bulky and is excellent in versatility and compatibility with the actual machine.
本願発明は、カム軸に具体化できる。従って、産業上利用できる。 The invention of the present application can be embodied in a camshaft. Therefore, it can be used industrially.
1 カム軸本体
2 第1カムロブ(別体式カムロブ)
3,4 第2,3カムロブ(一体式カムロブ)
5 第4カムロブ(別体式カムロブ)
6 カム山
7~11 ジャーナル部
12 カムキャップ
13~17 軸受け部
18 フロント部材
20 エンド部材
21 クラッチ手段を構成するロックピン
21a ロック部
25 クラッチ手段を構成する第1ばね
26 クラッチ手段及び緩衝装置を構成する中間リング
28 緩衝装置を構成するロケットピン
29 緩衝装置を構成する第2ばね
30 クラッチ手を構成するロック穴
31 送油通路を構成するセンターオイル通路
1
3,4 2nd and 3rd cam lobs (integrated cam lobs)
5 4th cam lob (separate cam lob)
6 Cam ridge 7-11
Claims (4)
前記複数のカムロブは、前記カム軸本体と常に一緒に回転する一体式カムロブと、前記カム軸本体にスライド不能で相対回転可能に被嵌した別体式カムロブとから成っており、
前記別体式カムロブが、油圧又は他の動力によって駆動されるクラッチ体により、前記カム軸本体と一体に回転するロック状態と前記カム軸本体と相対回転する状態とに切り換えられる、
多気筒内燃機関のカム軸。 A camshaft body that rotates in conjunction with the crankshaft and a plurality of camlobs arranged on the camshaft body corresponding to a plurality of cylinders are provided.
The plurality of cam lobs are composed of an integrated cam lob that always rotates together with the cam shaft main body and a separate cam lob that is non-sliding and relatively rotatable and fitted to the cam shaft main body.
The separate camlob is switched between a locked state in which the camshaft body rotates integrally with the camshaft body and a state in which the camshaft body rotates relative to the camshaft body by a clutch body driven by hydraulic pressure or other power.
Camshaft of multi-cylinder internal combustion engine.
請求項1に記載した多気筒内燃機関のカム軸。 The clutch body is a lock pin that slides in the axial direction of the camshaft body, and the lock pin is slidably attached to one member of the camshaft body and the movable camlob, and the other. A lock hole is formed in the member into which the lock pin fits in and out.
The camshaft of the multi-cylinder internal combustion engine according to claim 1.
請求項2に記載した多気筒内燃機関のカム軸。 The lock pin is slidably attached to the cam ridge of the separate cam lob, or a lock hole is formed in which the lock pin is fitted and detached.
The camshaft of the multi-cylinder internal combustion engine according to claim 2.
請求項1~3のうちのいずれかに記載した多気筒内燃機関のカム軸。 Further, a shock absorber is provided to prevent an impact from acting on the separate cam lob when the separate cam lob is switched from the free state to the locked state.
The camshaft of the multi-cylinder internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3.
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| JP2020118894A JP2022015798A (en) | 2020-07-10 | 2020-07-10 | Cam shaft for multicylinder internal combustion engine |
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Citations (4)
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-
2020
- 2020-07-10 JP JP2020118894A patent/JP2022015798A/en active Pending
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