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JP3021415B2 - 内燃機関用カムシャフト - Google Patents

内燃機関用カムシャフト

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Publication number
JP3021415B2
JP3021415B2 JP10045516A JP4551698A JP3021415B2 JP 3021415 B2 JP3021415 B2 JP 3021415B2 JP 10045516 A JP10045516 A JP 10045516A JP 4551698 A JP4551698 A JP 4551698A JP 3021415 B2 JP3021415 B2 JP 3021415B2
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JP
Japan
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camshaft
internal combustion
combustion engine
lubricant
hollow interior
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JP10045516A
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Inventor
ダブリュ．リーディ スティーブン
ディー．クロプファー ランド
エル．マイアース ランダル
Original Assignee
カミンス エンジン カンパニー インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by カミンス エンジン カンパニー インコーポレイテッド filed Critical カミンス エンジン カンパニー インコーポレイテッド
Publication of JPH10288021A publication Critical patent/JPH10288021A/ja
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Publication of JP3021415B2 publication Critical patent/JP3021415B2/ja
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L1/053—Camshafts overhead type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M9/00—Lubrication means having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M7/00
    • F01M9/10—Lubrication of valve gear or auxiliaries
    • F01M9/101—Lubrication of valve gear or auxiliaries of cam surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01M9/102—Lubrication of valve gear or auxiliaries of camshaft bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L2001/0475—Hollow camshafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L2001/0476—Camshaft bearings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/2101—Cams

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関用カムシャ
フトに係り、より特定すれば、エンジン全体の重量を減
らし、効果的に潤滑剤をカムシャフトジャーナル軸受に
供給するための中空のカムシャフトに関する。
【０００２】
【従来の技術】市場競争に勝ち残るために、エンジン製
造業者達は、その性能に譲歩することなくエンジン製品
の効率と信頼性を高める方法を探求し続けている。研究
と技術革新を通して、製造者達は、研究と技術革新によ
る生産コストの削減を日夜志しているにもかかわらず、
顧客の要請に見合った、或いはそれを越えた、信頼でき
て、且つ有効な製品を顧客に供給している。特に路上走
行車両に使用されるエンジンにおいて、よりいっそうの
効率を成し遂げるために知られている技術は、前述のエ
ンジンの重量を減らすということである。前述の重量の
軽減は、より顕著な燃料効率、タイヤ摩耗の軽減及びエ
ンジン製品の生産と使用に関連するその他のコスト削減
をもたらすことができる。
【０００３】内燃機関のカムシャフトは、例えば応力増
加に対する耐性、耐久性の延長の必要性、及びコスト効
率生産のような増え続ける性能に関する要求事項に応じ
るために年月を経て発展してきた。路上走行商用トラッ
クに使用されるディーゼルエンジンのような特定の型の
エンジンにおいて、製造者達は噴射圧を増強させ、政府
の指示基準に見合うように性能、効率の改良、及び低エ
ミッションを促進してきた。しかし、これらの高噴射圧
は、応力に関する要求事項及び前述のエンジンカムシャ
フトに作用する捩じり荷重を顕著に増加した。カムシャ
フトの直径を増大させることがそのような増加する要求
に応じる一つの手段であるが、直径の大きなカムシャフ
トを使用することに関連する一つの問題点はエンジンに
追加される重量である。そのため、直径の著しく大きな
カムシャフトに付随する利点の内の少なくともいくつか
は、その重量が最小限にされない限り、失われてしまう
ことになりうる。
【０００４】内燃機関工業において技術者が直面してい
るもう一つの問題は、カムシャフトとカムシャフトジャ
ーナル軸受に適量の潤滑剤を供給するエンジンを立案
し、これらの部分を冷却し、エンジン作動中の所望され
ない摩擦を減らし、摩耗を最小限にすることである。こ
れらの要因のいくつかが満たされていない場合、エンジ
ンは実質的な損傷及び事によるとエンジン故障を被りう
る。
【０００５】或るエンジン製造者達はカムシャフトジャ
ーナル軸受に適切な潤滑をさせようと試みる一方で、中
空のカムシャフトを開発してエンジンの重量を軽減させ
ようと試みてきた。例えば、ナカタニ等に発行された米
国特許第４，９５７，０７９号は、実質的に全長に沿っ
て延び、カムシャフトジャーナル軸受内に形成された放
射状オイル通路と連通する軸方向オイル通路が形成され
る排気用オーバーヘッドカムシャフトを開示している。
オイル通路は側部に延びるオイル通路の中程から上向き
に延び、排気用オーバーヘッドカムシャフト用にプレー
ンスプリットスラスト軸受の環状溝に通じる。エンジン
潤滑油は油通路を通って排気オーバーヘッドカムシャフ
ト用のプレーンスプリットスラスト軸受の環状溝に流れ
込み、スラストカラーを潤滑する。スラストカラーに引
き入れられた潤滑油は、スラストカラー内に形成された
ラジアルオイル通路を通って更にカムシャフト内の軸方
向オイル通路へ流れ込む。カムシャフトのカムシャフト
軸受ジャーナル内に形成されたラジアルオイル通路は潤
滑油が軸方向オイル通路の中を流れ、カムシャフトの軸
受を潤滑することを可能にする。
【０００６】ナカタニの特許第４，９５７，０７９号は
エンジン作動中に潤滑剤がカムシャフト軸受ジャーナル
への潤滑剤の量及び分配を制限するカムシャフトの軸方
向オイル通路へ流れ込むための入口を一つだけしか開示
していない。加えて、そのナカタニの唯一の入口が詰ま
った場合、カムシャフト軸受ジャーナル用に与えられる
潤滑剤がなくなり、深刻なエンジン故障を引き起こす可
能性がある。加えて、ナカタニのカムシャフトの構造上
の設計では、潤滑剤がカムシャフトの片側の端にしか注
入されないためエンジンヘッドからカムシャフトジャー
ナル軸受へ潤滑剤を均等に分配することが不可能であ
る。上述したように、潤滑剤が妨害を受けることなくカ
ムシャフトへ流入し、エンジン部品間の流体流通を損な
い、又主要エンジン部品の適切な潤滑に支障をきたすで
あろう何らかの閉塞或いはその他の所望されない事態を
防ぐことが可能なことは必要不可欠である。
【０００７】中に形成されたラジアルホール付きの中空
のシェルを含んだ中空のカムシャフト構造を考案するこ
とにより、技術者はエンジン作動中、カムシャフト本体
における捩じり及びその他の荷重による影響を考慮しな
ければならない。大型、高耐久性エンジンの環境で使用
される中空のカムシャフトは、応力を越え、カムシャフ
トを破壊さえしうる高噴射圧及びその他の応力に関連し
た圧力に耐えることができなければならない。そのた
め、中空のカムシャフトは、エンジン作動中カムシャフ
トジャーナル軸受に適切な潤滑を与えると共にカムシャ
フトに及ぼされる捩じり荷重の影響を軽減させるように
形成されなければならない。米国特許第４，９５７，０
７９号は、容積を最大限にし、中空の内側の内部形状を
選択して、上述したように相応の強度とその他の動作特
性を与えつつ、カムシャフトの重量を減らすことの必要
性を提案していない。
【０００８】この問題に着目した一つの文献が、カムシ
ャフト本体にホールを形成し、潤滑剤がそこを通って流
れることを可能にすることを開示するロイド，ジュニア
(Loyd, Jr.) に対して発行された米国特許第４，０７
２，４４８号である。それぞれのホールはカムシャフト
本体の中の異なった面に間隔をあけて形成される。この
方法でのホールの配列は中空カムシャフトの荷重特性を
向上させる。しかし、ロイド，ジュニアのカムシャフト
の構造上の設計はカムシャフトジャーナル軸受及びカム
シャフトのその他の主要部分への適切な流体流通と分配
を保証しない。
【０００９】上述された文献によると、高噴射圧と捩じ
り荷重のもとで作動している際にエンジンシリンダーヘ
ッド、カムシャフト、及びカムシャフトジャーナル軸受
の間における効率的な流体流通を可能にする中空カムシ
ャフトが未だ発明されていないことは明らかである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】前述に鑑み、高性能な
エンジン作動を促進する一方で、エンジンシリンダーヘ
ッド、カムシャフト、及びカムシャフトジャーナル軸受
の間での効果的な潤滑剤の流れを容易にする改良された
高強度で軽量なカムシャフトを提供することが本発明の
目的である。
【００１１】又、前述の目的を達成すること及びカムシ
ャフトジャーナル軸受の潤滑を成すために通常要求され
るシリンダーヘッド内の製造コストのかかる潤滑剤用の
穴あけを削減することのできる改良された高強度で軽量
なカムシャフトを提供することも本発明の目的である。
【００１２】前述の目的のうちの一つ或いはそれ以上を
達成し、カムシャフトの中に供給された潤滑剤が常に残
留し、エンジン始動状況中に軸受を潤滑することを助長
する内燃機関内で使用されるための改良された高強度で
軽量のカムシャフトを提供することが本発明のもう一つ
の目的である。
【００１３】更に、前述の目的のうちの一つ或いはそれ
以上を達成し、エンジンシリンダーヘッドから潤滑剤を
受け取り、エンジン作動中に少なくともひとつのカムシ
ャフトジャーナル軸受に効果的に潤滑剤を搬送するため
の中空の内部をカムシャフト本体に備えている改良され
た高強度で軽量のカムシャフトを提供することが本発明
の目的である。
【００１４】前述の目的のうちの一つ或いはそれ以上を
達成し、更にカムシャフト本体の端部に隣接して配置さ
れた少なくとも一対のカムシャフトジャーナル軸受を備
えた改良された高強度で軽量のカムシャフトを提供する
ことも本発明の目的である。カムシャフトジャーナル軸
受は、潤滑剤が中空内部に流れ込むための二つの通路を
提供し、カムシャフトジャーナル軸受への潤滑剤の分配
を保証する潤滑剤搬送手段を含む。
【００１５】一端にドライブギア取り付け部（マウンテ
ィング）を有すると共にカムシャフトの軸の長手に沿っ
て互いに間隔をあけた位置に配置された複数のジャーナ
ル軸受を備えたカムシャフトを提供することがこの発明
のもう一つの目的である。そのカムシャフトは実質的に
その軸の全長に沿って延びる中空内部を備えているが、
中空内部の有効直径は、ドライブギアが取り付けられる
端部からそのドライブギアが取り付けられた端部に最も
近い第二のジャーナル軸受までは、カムシャフトの総重
量を最小限にするために、カムシャフトの余剰部分に沿
った中空の内部の有効直径よりも実質的に小さくなって
いると共に、カムシャフトは適切な耐捩じれ強度をカム
シャフトの取り付け端部に提供する。
【００１６】前述の目的のうちの一つ或いはそれ以上を
達成し、カムシャフト本体の異なった軸方向面に形成さ
れたラジアルホールを備えた改良された高強度で軽量の
カムシャフトを提供してエンジン作動中のカムシャフト
本体における捩じり及びその他の応力に関連する荷重の
影響を最小限にすることも又、本発明の目的である。
【００１７】更に、前述の目的のうちの一つ或いはそれ
以上を達成し、カムシャフト本体の直径の２４パーセン
トから５９パーセントの範囲の中空内部直径を備えた改
良された高強度で軽量のカムシャフトを提供すること
も、本発明の目的である。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明のその他の目的と
同様にこれらはそれぞれ軸本体の端部に隣接した間隔を
あけて配置された一対のポイントの間から所定の長さに
延びた軸によって方向づけられる中空内部を備えた軸本
体を形成する高強度で軽量の内燃機関用カムシャフトに
よって達成される。複数のカムシャフトジャーナル軸受
は軸本体において間隔をあけて配置され、又それぞれ軸
本体の端部に隣接して配置された一対の端部カムシャフ
トジャーナル軸受を含み、その一対の端部カムシャフト
ジャーナル軸受の中間には少なくとも一つは内側カムシ
ャフトジャーナル軸受が配置される。それぞれの端部カ
ムシャフトジャーナル軸受は形成された潤滑剤搬送手段
を備えており、外部供給部により潤滑剤を受け取り、
又、カムシャフトの中空の内部に潤滑剤を搬送する。中
空内部から内側カムシャフトジャーナル軸受へ潤滑剤を
供給するために、軸本体に少なくとも一つのラジアルホ
ールが形成されており、一対の端部カムシャフトジャー
ナルと協働する潤滑剤搬送手段は潤滑剤がカムシャフト
の中空の内部に流れ込むための少なくとも二つの通路を
備えており、内燃機関作動中にそれぞれの内側カムシャ
フトジャーナル軸受への均等な潤滑剤の分配を可能にす
る。
【００１９】カムシャフト本体は、本体の端部から中空
内部に向かって延びた軸方向通路を含み、軸方向通路と
中空内部の間での流体流通を可能にする。軸方向通路と
中空内部の各々の部分からの潤滑剤漏れを防ぐため、軸
本体のそれぞれの端部にキャップとプラグがしっかりと
締められる。供給された潤滑剤は常にカムシャフト内に
残留し、エンジン始動中のカムシャフトジャーナル軸受
の潤滑を助長する。
【００２０】潤滑剤搬送手段はそれぞれの端部カムシャ
フトジャーナル軸受の外部表面に沿って延びた溝と含
み、流体がその溝を通して外部供給部と中空内部間を流
通されることを可能にする放射方向のフロー通路とを有
する。ラジアルホールはカムシャフト本体の周囲に対し
て同等の角度に配列され、カムシャフトの中空内部に交
わり、流体流通を可能にする。
【００２１】加えて、カムシャフトはエンジンヘッドに
回転可能に取付けられており、カムシャフトの軸の長手
に沿って一定の間隔をあけた位置に配置された複数個の
軸受カラ−によって支えられている。又、カムシャフト
は、カムシャフトジャーナル軸受のうちの少なくとも一
つと複数個のカラーのうちの少なくとも一つの間に当接
関係に置されたカムシャフトジャーナルブッシュも備え
ている。カムシャフトジャーナルブッシュは潤滑剤がそ
こを通って流れることができるように形成されたラジア
ル開口部を備えている。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明は内燃機関において、特に
高圧でカムに作動されるユニット燃料インジェクターを
装備した圧縮点火エンジンに使用されるための高強度で
軽量なカムシャフトに向けられたものである。このカム
シャフトは路上走行商用トラックのようなカムシャフト
が使用されている車両の性能を向上させるため、高噴射
圧及び増強されたエンジン出力を提供する一方で、高い
曲げ及び捩じり荷重に耐えるように設計されている。液
体ディーゼル燃料のような燃料の圧力を増加させること
により、燃料は燃焼室に噴射されるにつれて燃焼室内の
給気エアとより全体的に混合される。燃料と給気エアは
点火に先立って均一に混合されるのが理想的である。約
１８，０００ｐｓｉの噴射圧、又２５，０００ｐｓｉ程
に高いもの（噴射圧）は燃料と給気エアがより完全に混
合されることを促進する。より完全な燃料と給気エアの
混合は煙や燃焼されなかった炭化水素のような所望され
ないエミッションを減らすことを助長するだけでなく、
エンジン出力と効率を顕著に向上させる。高い燃料噴射
圧は本発明の譲受人であるカミンスエンジン社(Cummins
Engine Co., Inc.)に発行された様々な特許に開示され
るようなカム作動式燃料インジェクターを使用すること
によって得られるであろう。例として、米国特許第４，
７２１，２４７号、第４，９８６，４７２号、及び第
５，０９４，３９７号が挙げられる。
【００２３】燃料噴射圧の増加に制限を課すことになる
要因の一つはカム表面が一定限度を越えた表面圧に対
し、故障或いは極端な摩耗を伴わずに耐えることができ
ないことである。もう一つは過度の曲げ応力と過度の軸
受摩耗を避けるカムシャフトの能力に限界があることで
ある。ある程度これらの制限を克服するための一つの技
術はカムの直径を増加させてカムの表面面積及びカムシ
ャフトの強度を増大させることである。大きさと剛性を
増大されたカムシャフトは、噴射圧が増加した際に課さ
れる遙に大きな曲げと捩じり荷重に耐えることができ
る。例えば、図６でカムシャフトに取り付けられたカム
６１は、ディーゼル機関において使用されるリンク６７
を介して高圧燃料インジェクター６５のプランジャーを
起動させるロッカーアーム６３を起動させるために使用
され得る。ロッカーアーム６３はエンジンシリンダーヘ
ッドに取り付けられたロッドマウント６６（図３に部分
的に図示されている）に配置された支持ロッド６９に回
転可能に取り付けられる。カムシャフトの一回転はロッ
カーアーム６３を図６の第一ポジションと第二ポジショ
ンの間に図示されるおよそ距離ｄ分動かし高圧燃料イン
ジェクター６５のプランジャーを起動させ、噴射弁を通
して高圧下の燃料をエンジンシリンダー（ここでは図示
されていない）に噴出し、燃料スプレーパターン６８ａ
−６８ｄを形成する。直径が増大されたカムはロッカー
アームの支点をインジェクターによりいっそう近づける
ことを可能にし、それによって、図６に例示される距
離”ｙ”を増加させ、距離”Ｘ”を減少させてカム表面
における圧力を増加させることなく機械的利益を増大さ
せることを可能にする（従ってよりいっそう高強度な噴
射圧を提供することを可能にする）。従って本発明の一
つの見解によると、比較的大きな直径を備えたカムシャ
フトはそのカムシャフトに課せられる曲げと捩じり荷重
に耐えると共に、所望された噴射圧を発生させる。
【００２４】しかし、単に高噴射圧の利点を得るために
カムシャフトの直径を増大させるとエンジンの重量が増
加してしまうので好ましくない。本発明は、内燃機関の
重量を大幅に追加せずに高噴射圧に耐える十分なサイズ
と剛性を備えたカムシャフトを提供する。加えて、本発
明のカムシャフトは始動を含むエンジン作動の全ての段
階において主要エンジン部品に潤滑剤を公平に分配する
ことを容易にし、摩耗を減少させ、又従来のカムシャフ
ト設計に常に伴った製造コストを減少させる。本発明
は、前述の環境下で使用されるように図１−５を参照の
上、下記に詳細を説明される。
【００２５】図１（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明の
好ましい実施形態に基づいて設計されたカムシャフトの
正面図と断面図である。特に、図１（Ａ）は圧縮点火エ
ンジンのシリンダー内の対応するピストンの往復動作と
時間同期して複数個のユニットインジェクターを作動す
る専用のカムシャフト１を図示する。カムシャフト１は
管形状をしたカムシャフト本体３を含む。カムシャフト
本体３は一連のインジェクターカム、即ち、インジェク
ターローブ５ａ−５ｆ及び第一端部６から第二端部８ま
での繰り返しパターンで等間隔をあけて配置されたカム
シャフトジャーナル軸受７ａ−７ｇを含む。複数個の溝
９はインジェクターローブとカムシャフトジャーナル軸
受を分ける。カムシャフト本体３の最小断面直径はそれ
ぞれの溝９のトラフ内に生じる。より詳細が以下に論じ
られるように、最小直径はカムシャフト１の最大限の曲
げと捩じり応力の限度を決定する際に重要である。それ
ぞれのカムシャフトジャーナル軸受７ｂ−７ｆはその中
に形成されたラジアルホール１１ａ−１１ｅを含む。ラ
ジアルホール１１ａ−１１ｅはカムシャフト軸線に関し
て垂直に延び、エンジン作動中にそれぞれのカムシャフ
トジャーナル軸受７ｂ−７ｆに潤滑剤を送出する通路を
提供する。
【００２６】カムシャフトジャーナル軸受７ａと７ｇは
それぞれ第一端部６と第二端部８に隣接して配置され
る。その上、カムシャフトジャーナル軸受７ａと７ｇは
それぞれのカムシャフトジャーナル軸受の中心周囲に沿
って延びる潤滑剤搬送溝１３ａと１３ｂを含む。フロー
通路１５ａ及び１５ｂ（図１（Ａ））はカムシャフト本
体３に形成され、潤滑剤搬送溝１３ａと１３ｂからのそ
れぞれの流体流通をカムシャフト本体３の中空内部に提
供する。その他の実施形態において、潤滑剤搬送溝は潤
滑剤の分配を促進するためにカムシャフトジャーナル軸
受７ｂ−７ｆに形成されてもよい。フロー通路はカムシ
ャフト本体に形成され、各々の追加潤滑剤搬送溝は潤滑
剤がカムシャフト本体の中空内部とそれぞれのカムシャ
フトジャーナル軸受の間を流れることを可能にする。
【００２７】カムシャフト本体３の第一端部６は、そこ
に形成されているテーパー（先細り）部分１０を含み、
カムシャフトドライブギア（図示せず）がカムシャフト
本体３に配置されることを可能にし、回転可能にカムシ
ャフトを駆動する。ドライブギアはエンジンの端部に取
り付けられた歯車列（図示せず）の一部を形成し、又エ
ンジンのクランクシャフトと共に回転するように取り付
けられたドライブギアによって駆動される。カムシャフ
ト本体３は更に、カムシャフトジャーナル軸受７ｅとイ
ンジェクターローブ５ｄの間に位置されたタイミングロ
ーブ２とカムシャフトジャーナル軸受７ｃとインジェク
ターローブ５ｃの間に位置された燃料システムギアロー
ブ４を含む。タイミングローブ２は特定の時間でのカム
シャフトの回転位置を追跡するために使用される。燃料
システムギアローブ４は内燃機関内において燃料ポンプ
（図示せず）を駆動するためにカムシャフト本体３に形
成される。
【００２８】図１（Ｂ）は図１（Ａ）に図示されたカム
シャフト１の断面図である。図１（Ｂ）に表されたよう
に、カムシャフト本体３は軸方向に向けられ、カムシャ
フトジャーナル軸受７ｂから第二端部８に延びる中空内
部２１を含む。中空内部２１は軸方向の穴あけ或いはそ
の他の生産工程によって形成される。軸方向通路２３も
又カムシャフト本体３に形成され、軸方向通路２３が第
一端部６から中空内部２１に交わるカムシャフトジャー
ナル軸受７ｂに向かって延びる。カムシャフト本体３は
図１（Ｂ）に図示されるように第一端部６から第二端部
８までくり抜かれ、そこを通して潤滑剤が自由に流れる
ことを可能にする。
【００２９】カムシャフト本体３の内部空洞、即ち中空
内部２１と軸方向通路２３は、そこから潤滑剤が漏れる
ことのないように両端部をシールされる。第一端部６に
は、キャップねじ２５がカムシャフト本体３を通って延
びる軸方向通路２３を効果的に封鎖することと同様にカ
ムシャフトドライブギア（図示せず）を取り付けるよう
に提供されている。同様に、めくら栓２７は中空内部２
１を封鎖するために第二端部８に提供されている。或い
は、圧力プラグ或いはその他のタイプのシール装置が中
空内部２１をシールするために使用されてもよいが、め
くら栓２７が好ましい。キャップねじ２５とめくら栓の
使用により、カムシャフト本体３の内部空洞は効果的に
端部がシールされ、供給された潤滑剤は常にカムシャフ
ト１内に残留することが保証され、エンジン始動状況中
にラジアルホール１１ａ−１１ｅを通してカムシャフト
ジャーナル軸受７ｂ−７ｆを潤滑することを助長する。
エンジンが始動されると、通常エンジン部品は潤滑剤が
完全に供給される前に直接互いに接触し、所望されない
軸受表面エンジン摩耗を引き起こす。エンジン始動中直
ちにカムシャフトジャーナル軸受に潤滑剤を供給するこ
とによりエンジン摩耗はエンジン寿命を通して顕著に軽
減され、それにより、維持費と所望されない故障時間を
減少させる。又、オイル戻り通路２９がエンジン作動中
にカムシャフトジャーナル軸受７ｇから漏れて第二端部
８とエンドキャップ（図示せず）の間に溜まるであろう
あらゆるオイルを流しだすためにカムシャフト本体３内
に形成される。オイル戻り通路２９はオイル漏れにより
第二端部８とエンドキャップ（図示せず）の間に流体圧
力が形成されることを防ぐ。
【００３０】中空内部２１と軸方向通路２３はカムシャ
フト１がエンジンに過剰の重量を追加することなく外側
断面直径を増加させることを可能にする。従って、ここ
で説明されたようにカムシャフト本体３の利点は所望さ
れない結果を全くもたらすことなく現実化されることに
なる。とりわけ、インジェクションカム即ちローブ５ａ
−５ｆのそれぞれの外側直径は増大され、カム表面圧の
限度及びカムシャフトの捩じり及び曲げ応力の限度を越
えることなく実質的に噴射圧を増加させることが可能に
なる。同時に、許容される最大限の中空内部容積を提供
することにより、エンジン重量は許容範囲内に留まる。
特に、カムシャフト本体３は燃料が噴射された際に圧力
を増加させることにより必ずもたらされる高い曲げ荷重
と捩じり荷重に耐えるように設計されている。重量が限
度を越えて増加することなくこれを達成するため、中空
内部２１はカムシャフトジャーナル軸受７ｂからカムシ
ャフト本体３の第二端部８までで許容される最大限の直
径を伴って形成される。カムシャフト本体３の第一端部
６からカムシャフトジャーナル軸受７ｂに延びる部分は
中空内部２１よりもかなり小さな直径を備えた軸方向通
路２３を含み、よってカムシャフト本体３の第一端部に
よりいっそう太いカムシャフト部分をもたらす。第一端
部６は、第一端部６でカムシャフト本体３に装着された
カムドライブギア（図示されず）によって生じる出力に
よる第二端部よりも更に高い捩じり及び曲げ荷重を受け
るため、本発明のこの特徴は重要である。カムシャフト
本体３のカムギア（図示されず）に連結された部分によ
り小さな軸方向通路を備えることにより、カムシャフト
はその第一及び第二カムシャフト軸受７ａと７ｂの間の
第一端部において増加された剛性を備え、高噴射圧を発
生した際に所望されない曲げ応力と捩じり荷重がカムシ
ャフト本体３に不利益に作用しないことを保証する。更
に、ラジアルホール１１ａ−１１ｃはカムシャフト上の
応力と捩じり荷重の影響を最小限にするためにカムシャ
フト本体３の回りに角度をつけて配列される。従って本
発明は、最適なエンジン性能用の高噴射圧を作り出すの
に必要なサイズを備えている一方で、あらゆる不利益な
曲げ或いは捩じり応力を消すように設計された高強度で
軽量なカムシャフトを実現させる。
【００３１】好ましい実施形態で、図１（Ａ）に図示さ
れたカムシャフトジャーナル軸受７ａ−７ｇの直径は約
８５ミリメートルであるが、所望された噴射形態によっ
てカムシャフトジャーナル軸受７ａ−７ｇの直径は７０
ミリメートルから１００ミリメートルまでの範囲内であ
ることが可能である。好ましい実施形態における溝９の
内側（底）表面の直径は５８ミリメートルである。カム
シャフトジャーナル軸受の直径に関し、この直径は所望
された噴射出力により様々であってもよい。好ましい中
空内部の直径は４０ミリメートルで約８５０ミリメート
ルの長さを有する。しかしながら、特定のカムシャフト
の用途により内部直径は２０ミリメートルと５０ミリメ
ートルの範囲内であってもよい。最も実用的な用途とし
て中空内部の内部直径はカムシャフトジャーナル軸受の
直径の２４パーセントから５９パーセントの範囲内であ
ればよく、好ましい実施形態におけるその比率は約４７
パーセントである。
【００３２】カムシャフト１は約１，１０４ミリメート
ルの長さで約６４ポンドの重さであることが好ましい。
このカムシャフトは６シリンダーエンジンと共に使用さ
れるよう設計されており、要求に応じてそれ以下或いは
それ以上の数のシリンダーを備えたエンジンに適用する
よう変更されることもありうる。好ましい実施形態のカ
ムシャフトはスチールから形成されているが、要求され
る特性や用途によって鋳鉄のようなその他の適切な材料
から形成されるかもしれない。
【００３３】カムシャフト１を特定の用途に応じるよう
に形成する際に考慮する一定の要因の詳細が以下に論じ
られる。これらの要因はカムシャフトの曲げ荷重に耐え
る能力を計算するのに使用される応力、モーメント、及
び慣性モーメントを含むこともありうる。中空内部２１
の内側の直径と溝９の側部表面直径を使用したこれらの
要因の数学的表現を提供する。直径の組合せによって、
又完全に曲げ応力に基づいて、以下の公式はカムシャフ
トのサイズと要求される剛性をもとにした実用的な用途
の範囲を求めるために使用されうる。
【００３４】純粋な曲げのみを考慮したとき以下のパラ
メータが使用される。 σ−応力 Ｍ−モーメント（力×距離） Ｉ−慣性モーメント ｄ1 −溝９の内側（底）表面直径 ｄ2 −中空内部２１の内側の直径 Ｃ−溝９の半径（Ｃ＝ｄ1 / ２）
【００３５】曲げ応力は次のように決定される。 σB ＝ＭＣ/ Ｉ Ｉ＝π/ ６４（ｄ1 4−ｄ2 4）
【００３６】曲げ応力用の方程式にＩを置き換える。 σα ＭＣ/(ｄ1 4−ｄ2 4)
【００３７】溝９（ｄ1 ) の内側表面直径の実用的直径
値、中空内部２１（ｄ2 ）の内側の直径、及び半径
（Ｃ）は以下に示される。 ｄ1 ＝５８ｍｍ ｄ2 ＝４０ｍｍ ｄ2 ＝２０ｍｍ Ｃ＝２９ｍｍ
【００３８】応力の公式及び上に定義された変数を使っ
てカムシャフトサイズ（内部及び外部直径）に関する曲
げ応力の数学的表現は以下に示される。
【００３９】ｄ2 ＝４０ｍｍを使って曲げ応力を求める
ために σαＭ（２９）/ （（５８）4 −（４０）4 ）（６４/
π） σｄ1 α６７．４７ｘ１０-6（Ｍ）１/ ｍｍ3
【００４０】６７．４７×１０-6（Ｍ）１/ ｍｍ3 をσ
ｄ1 に置き換えると、曲げ応力の以下の方程式は次のよ
うになる（Ｍが除かれたことに注意すること）。 ６７．４７ｘ１０-6＝Ｃ/ Ｉ ６７．４７ｘ１０-6＝Ｃ/ π/ ６４（ｄ1 4−ｄ2 4） ここでＣ＝ｄ1/２である。
【００４１】ｄ2 ＝２０ｍｍを使って曲げ応力を求める
ため σαＭ（２９）/ （（５８）4 −（２０）4 ）（６４/
π） σｄ2 α５２．９５ｘ１０-6（Ｍ）１/ ｍｍ3
【００４２】５２．９５×１０-6（Ｍ）１／ｍｍ3 をσ
ｄ1 に置き換えると、曲げ応力用の以下の公式は次のよ
うになる。（Ｍが除かれたことに注意すること。） ５２．９５ｘ１０-6＝Ｃ/ Ｉ ５２．９５ｘ１０-6＝Ｃ／π/ ６４（ｄ1 4−ｄ2 4） ここでＣ＝ｄ1/２である。
【００４３】上に表された数学的分析は曲げ応力のカム
シャフト本体（外部直径）の内側の表面直径とカムシャ
フトの中空内部の直径をもとにしてカムシャフト本体が
耐えることが可能な数値を計算するために使用されても
よい。例えば、上記に示された直径を使うと、５８ｍｍ
の内部直径、４０ｍｍの中空内部直径、及び２９ｍｍの
半径を備えたカムシャフトの曲げ応力σはモーメントＭ
によって約６７．４７×１０-6（Ｍ）１／ｍｍ3 であ
る。従って上記の方程式はカムシャフトが構成されなけ
ればならない材料の種類を決定し、或いは直径ｄ1 とｄ
2 がカムシャフトが相応の強度を備えることを保証する
ように調節されることを可能にするために使用されるこ
とができる。
【００４４】図２は本発明の好ましい実施形態に基づい
た内燃機関用のシリンダーヘッド３１の斜視図である。
シリンダーヘッド３１はヘッドの幅方向両側に沿った位
置に配置された二組のカラー３４ａ−３４ｇと３５ａ−
３５ｇを備えたシリンダーヘッド本体３３を含む。これ
らのカラーは間隔をあけて配置され、ヘッドにしっかり
と装着され、二つの別々のカムシャフト用の軸方向マウ
ントを形成する。カラー３５ａ−３５ｇはより従来のタ
イプのカムシャフトを受けるために形成されており、そ
れぞれのエンジンシリンダーに対応する排気或いは吸入
弁を起動させる。対照的に、カラー３４ａ−３４ｇは本
発明に従って形成され、図６に図示されるようにロッカ
ーアームを介してエンジンの燃料インジェクターを駆動
する専用のカムシャフト１のようなより大きな直径を実
質的に備えたカムシャフトを受けるように構成される。
シリンダーヘッド本体３３は二つのカムシャフトを受け
るように設計されているが、ここではカムシャフト１の
取付けに付いてのみ論じられる。加えて、シリンダーヘ
ッド本体３３は単にカムシャフト１が使用されうる一つ
の状況を例示する。当業者はカムシャフト１がデュアル
オーバーヘッドカム設計或いはシングルカム設計を含む
様々なエンジン用途に使用されうることを認識すべきで
ある。
【００４５】カムシャフト１は、シリンダーヘッド本体
３３に形成された開口部３７を通してカムシャフト１の
第二端部８を挿入し、続いて図３と４に示されるように
カムシャフト１をカラー３４ａ−３４ｇを介してそれぞ
れのカムシャフトジャーナル軸受７ａ−７ｇがそれぞれ
のカラー３４ａ−３４ｇ内に配置されるまで前進させる
ことによってシリンダーヘッド本体３３内に回転可能に
取り付けられる。カムシャフト１はシリンダーヘッド本
体３３にマウントされ、エンドプレート（図示せず）に
よりシリンダーヘッド３３に保持されると、シリンダー
ヘッド本体３３内で自由に回転することが可能である。
カラー３４ａ−３４ｇに加え、シリンダーヘッド本体３
３は更にシリンダーヘッド本体３３の側面壁に形成され
た潤滑油通路３９ａ及び３９ｂを含む。
【００４６】エンジン始動状況中に潤滑油はシリンダー
ヘッドの下方に配置されたオイルパン（図示せず）から
汲み上げられ、エンジン作動中に主要エンジン部品を潤
滑するために上方に押し上げられる。ポンプは図２の供
給通路４７を通って複数個のロッカーアーム（図６）に
オイルを搬送する潤滑通路３９ａと３９ｂ、カムシャフ
ト１、そして最終的にカムシャフトジャーナル軸受７ａ
−７ｇへオイルを送り込む。潤滑通路３９ａ及び３９ｄ
は図２に示されている潤滑剤がカムシャフト１へ転送さ
れる潤滑溝４３ａと４３ｂで終結する。本発明の一つの
利点は潤滑剤がカムシャフト１の両端部に同時に供給さ
れ、エンジン作動中に全てのカムシャフトジャーナル軸
受へ公平に潤滑油を供給できることである。これは適切
な潤滑を維持し極度の温度とフリクションがもたらすエ
ンジン摩耗を軽減するために重要なことである。シリン
ダー本体３３からカムシャフト１への潤滑油の転送につ
いては更に図４と図５を参照にして詳細を表示する。
【００４７】図４は本発明の好ましい実施形態に基づい
たシリンダーヘッド３１に配置されたカムシャフト１の
断面図である。この断面図は図３のライン４ａ−４ａに
沿って描写されたものである。図４は特にシリンダーヘ
ッド３１内にカムシャフト１が回転可能に取り付けられ
ている様式を示し、又エンジン作動の全ての段階におい
てカムシャフト軸受の適切な潤滑が保証されるために潤
滑剤がカムシャフト１の内部に送入及び内部から送出さ
れる様式を示す。潤滑剤は、それぞれ間に配置されたカ
ムシャフトジャーナルブッシュ５５（図５参照）と共に
潤滑搬送溝１３ａと１３ｂに一直線に並ぶ潤滑溝４３ａ
と４３ｂを通ってエンジンシリンダーヘッド３１からカ
ムシャフト１へ搬送される。図５に表示されるように、
カムシャフトジャーナルブッシュ５５は形成された開口
５９を備えた環状型のブッシュである。潤滑剤は潤滑通
路３９ａと３９ｂ、及びカムシャフトジャーナル軸受７
ａと７ｇ内にそれぞれ形成された潤滑剤搬送溝１３ａと
１３ｂの間を搬送されると直ちに開口５９を通って流れ
る。潤滑溝１３ａと１３ｂに送入された後、潤滑剤はラ
ジアルフロー通路１５ａと１５ｂを通り軸方向通路２３
と中空内部２１にそれぞれに流れ込む。均一な潤滑剤の
流れがカムシャフトのそれぞれの端部に導かれるため、
カムシャフト１の内部空洞はエンジン始動状況中に不可
欠な潤滑剤によって急速に十分に加圧される。この加圧
作用は潤滑剤をそれぞれのラジアルホール１１ａ−１１
ｅへ流し込み、カムシャフトジャーナル７ｂ−７ｆを潤
滑する。潤滑剤が十分に加圧される前にさえ、中空内部
２１と軸方向通路２３は以前のエンジン作動の終りにお
いて溜まっていた潤滑剤を備えているであろう。この潤
滑剤の貯蔵部分はエンジンの潤滑ポンプが十分な潤滑剤
を供給して内部２１と軸方向通路２３を完全に加圧する
ことができる前に少なくともある程度の潤滑剤が主要軸
受表面に送られることを保証することを助ける。潤滑剤
がカムシャフトの両端部に同時に供給されるため、より
早急でより均一な加圧が起こる。その上、その余剰分も
又供給通路のうちの一つが詰まったとしても適切な潤滑
剤の流れを確実にすることを助長する。
【００４８】本発明は複雑な製造技術を要求せずに潤滑
剤をカムシャフトジャーナル軸受に供給する新規なアプ
ローチを開示する。加えて、本発明は容易に製造でき、
エンジンを軽量にし、主要エンジン部品への適切な潤滑
を助長し、又高噴射圧を助長してエンジン出力と性能の
向上をもたらすことが可能なカムシャフト設計を提供す
る。
【００４９】本発明は重量が重要な要因となるあらゆる
利用法において使用されるための圧縮点火エンジンにお
いて特に有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の好ましい実施形態に基づいた
カムシャフトの正面図であり、（Ｂ）は、本発明の好ま
しい実施形態に基づいた図１ａのカムシャフトの断面図
である。
【図２】本発明の好ましい実施形態に基づいた内燃機関
用のシリンダーヘッドの斜視図である。
【図３】本発明の好ましい実施形態に基づいた図２のシ
リンダーヘッドと図１のカムシャフトの側正面図であ
る。
【図４】本発明の好ましい実施形態に基づいてシリンダ
ーヘッドの中に配置されたカムシャフトの断面図であ
る。
【図５】本発明の好ましい実施形態に基づいて図４に確
認されるカムシャフトジャーナルブッシュの斜視図であ
る。
【図６】図２のエンジンヘッド内に取り付けられ、ロッ
カーアームとリンクを介してエンジンユニットインジェ
クターを周期的に作動するように配置された図１と２に
表されたカムシャフトを図示したディーゼルエンジンの
部分断面図である。
【符号の説明】
３ カムシャフト本体 ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ、７ｇ カムシ
ャフトジャーナル軸受 １１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ ラジアル
ホール ２３ 軸方向通路 ２１ 中空内部 １３ａ、１３ｂ 潤滑剤搬送溝 １５ａ、１５ｂ フロー通路 ３３ シリンダーヘッド ５５ カムシャフトジャーナルブッシュ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｈ 57/02 ５０１ Ｆ１６Ｈ 57/02 ５０１Ｄ (72)発明者 ランド ディー．クロプファー アメリカ合衆国 46237 インディアナ 州 インディアナポリス バシル コー ト 4814 (72)発明者 ランダル エル．マイアース アメリカ合衆国 14772 ニューヨーク 州 ランドルフ エルム クリーク ロ ード ボックス 4164 (56)参考文献 特開 昭58−25509（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−121119（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−152928（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−49607（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−39409（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01M 1/06

Claims (25)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 高強度で軽量な内燃機関用カムシャフト
    であって、 軸方向へ向かう中空内部を有するカムシャフト本体を備
    え、この中空内部は前記カムシャフト本体の両端部に隣
    接する互いに離間された一対のポイントの間に所定の長
    さで延出し、 前記カムシャフト本体に互いに離間されて位置された複
    数のカムシャフトジャーナル軸受を備え、前記カムシャ
    フトジャーナル軸受は前記カムシャフト本体の両端に隣
    接して位置される一対の端部カムシャフトジャーナル軸
    受と前記一対の端部カムシャフトジャーナル軸受の間に
    位置する少なくとも一つの内側カムシャフトジャーナル
    軸受を有し、前記端部カムシャフトジャーナル軸受は、
    外部供給部から潤滑剤を受け取り、その潤滑剤を前記中
    空内部へ送出するために、前記端部カムシャフトジャー
    ナル軸受に形成された潤滑剤送出手段を備え、 前記カムシャフト本体の第一端部にカムシャフトドライ
    ブギアマウントを含み、前記中空内部との間の流体流通
    を可能にするように、前記カムシャフト本体のカムシャ
    フトドライブギアマウントが取りつけられた第一端部か
    ら前記第一端部に最も近いジャーナル軸受のとなりのジ
    ャーナル軸受までは前記中空内部へ延びた軸方向通路を
    含み、前記軸方向通路は、前記第一端部において適切な
    耐歪み強度を提供する一方、前記カムシャフト本体の総
    重量を最低限にするため、実質的に前記中空の内部の直
    径よりも小さい有効直径を備え、 前記中空内部から前記内側カムシャフトジャーナル軸受
    へ潤滑剤を供給するために前記内側カムシャフトジャー
    ナル軸受の各々に対して、前記カムシャフト本体に形成
    された少なくとも一つのラジアルホールを備え、 前記一対の端部カムシャフトジャーナルと対応する前記
    潤滑剤送出手段は潤滑剤が前記カムシャフトの前記中空
    内部に流れ込むための少なくとも二つの通路を提供し、
    内燃機関の作動中にそれぞれの前記内側カムシャフトジ
    ャーナル軸受への潤滑剤の均等な分配を可能にする内燃
    機関用カムシャフト。
  2. 【請求項２】 前記カムシャフト本体は前記カムシャフ
    ト本体上に間隔をあけて配置された少なくとも第一及び
    第二カムシャフトジャーナル軸受を含み、前記第一カム
    シャフトジャーナル軸受は前記カムシャフト本体の第一
    端部に隣接し、前記第二カムシャフトジャーナル軸受は
    前記第一カムシャフトジャーナル軸受に隣接して位置さ
    れ、前記中空内部は前記第二カムシャフトジャーナル軸
    受から前記カムシャフト本体の第二端部に向かって延び
    る請求項１に記載された内燃機関用カムシャフト。
  3. 【請求項３】 前記潤滑剤搬送手段はそれぞれの端部カ
    ムシャフトジャーナル軸受内に延出した溝とフロー通路
    を含み、前記外部供給部と前記中空内部間を流体が流通
    されることを可能にする請求項１に記載された内燃機関
    用カムシャフト。
  4. 【請求項４】 前記ラジアルホールが前記カムシャフト
    本体の周囲に角度をつけて配置された請求項１に記載さ
    れた内燃機関用カムシャフト。
  5. 【請求項５】 更に前記カムシャフト本体の一端部にし
    っかりと取り付けられたキャップねじを含み、前記カム
    シャフト本体からの潤滑剤の漏れを防ぐ請求項１に記載
    された内燃機関用カムシャフト。
  6. 【請求項６】 更に前記カムシャフト本体の前記キャッ
    プねじが取り付けられた端部とは反対側の端部に取り付
    けられたプラグを含み、前記カムシャフト本体からの潤
    滑剤の漏れを防ぐ請求項５に記載された内燃機関用カム
    シャフト。
  7. 【請求項７】 前記ラジアルホールが前記カムシャフト
    本体に対して垂直であり、前記中空内部と交差する請求
    項１に記載された内燃機関用カムシャフト。
  8. 【請求項８】 前記フロー通路が前記カムシャフト本体
    に対して垂直であり、軸方向通路と交差する請求項３に
    記載された内燃機関用カムシャフト。
  9. 【請求項９】 前記フロー通路が前記中空内部と交差す
    る請求項３に記載された内燃機関用カムシャフト。
  10. 【請求項１０】 前記カムシャフト本体の直径は７０ｍ
    ｍから１００ｍｍの範囲内である請求項１に記載された
    内燃機関用カムシャフト。
  11. 【請求項１１】 前記中空内部の直径は１０ｍｍから４
    ０ｍｍの範囲内である請求項１に記載された内燃機関用
    カムシャフト。
  12. 【請求項１２】 前記カムシャフト本体の長さが１，１
    ００ｍｍ以上である請求項１に記載された内燃機関用カ
    ムシャフト。
  13. 【請求項１３】 前記中空内部が８５０ｍｍの長さを備
    えた請求項１に記載された内燃機関用カムシャフト。
  14. 【請求項１４】 前記溝が５８ｍｍの断面直径を備えた
    請求項３に記載された内燃機関用カムシャフト。
  15. 【請求項１５】 更に一定の間隔をあけて剛性的に装着
    された複数個のカラーを備えたシリンダーヘッド本体を
    含み、前記カムシャフト本体を受けるための軸方向マウ
    ントを形成し、前記カムシャフト本体が前記シリンダー
    ヘッド本体に取り付けられると、各々の前記カラーはそ
    れぞれ前記カムシャフトジャーナル軸受と一直線に並べ
    られる請求項１に記載された内燃機関用カムシャフト。
  16. 【請求項１６】 更に前記カムシャフトジャーナル軸受
    の内の少なくとも一つと前記複数個のカラーの内の少な
    くとも一つの間に当接関係で配置されるカムシャフトジ
    ャーナルブッシュを有し、前記カムシャフトジャーナル
    ブッシュはそこに形成されたラジアル開口部を備え、潤
    滑剤がそこを通って流れ込むことを可能にする請求項１
    ５に記載された内燃機関用カムシャフト。
  17. 【請求項１７】 前記カムシャフト本体が一端において
    先細りになっている請求項１に記載された内燃機関用カ
    ムシャフト。
  18. 【請求項１８】 前記カムシャフト本体の前記中空内部
    は内燃機関が作動していない時に潤滑剤を溜めておき、
    内燃機関の始動中に前記カムシャフトジャーナル軸受に
    直ちに潤滑剤を供給する請求項１に記載された内燃機関
    用カムシャフト。
  19. 【請求項１９】 高強度で軽量な内燃機関用カムシャフ
    トであって、 所定直径で軸方向に向けられた中空内部を有するカムシ
    ャフト本体を有し、前記中空内部は、前記カムシャフト
    本体の両端部に隣り合う互いに離間された一対のポイン
    トを間に所定の長さを有するように延出され、 前記カムシャフト本体上に互いに間隔をあけて配置され
    た複数個のカムシャフトジャーナル軸受を有し、前記カ
    ムシャフトジャーナル軸受のうちの少なくとも一つはそ
    の中に形成された潤滑剤配送通路を備えており、外部供
    給部より潤滑剤を受け取り、前記中空内部に潤滑剤を搬
    送し、 前記カムシャフト本体の第一端部にカムシャフトドライ
    ブギアマウントを含み、 前記中空内部との間の流体流通を可能にするように、前
    記カムシャフト本体のカムシャフトドライブギアマウン
    トが取りつけられた第一端部から前記第一端部に最も近
    いジャーナル軸受のとなりのジャーナル軸受までは前記
    中空内部へ延びた軸方向通路を含み、前記軸方向通路
    は、この軸方向通路の付近のカムシャフトボディの強度
    を増大するために、前記所定の中空の内部の直径よりも
    小さい直径を備え、 前記カムシャフト本体の壁及び潤滑剤搬送通路内に形成
    された流体送出手段を有し、前記中空内部と前記カムシ
    ャフトジャーナル軸受の少なくとも一つとの間での流体
    流通を可能にし、 前記中空内部の所定直径は前記カムシャフト本体の２４
    パーセントから５９パーセントの範囲内である内燃機関
    用カムシャフト。
  20. 【請求項２０】 前記流体送出手段が前記カムシャフト
    本体の壁に形成されたラジアルホールを含み、前記カム
    シャフトジャーナル軸受のうちの少なくとも一つにある
    開口部との流体流通を可能にする請求項１９に記載され
    た内燃機関用カムシャフト。
  21. 【請求項２１】 前記ラジアルホールが前記カムシャフ
    ト本体の回りに角度をつけて配置された請求項２０に記
    載された内燃機関用カムシャフト。
  22. 【請求項２２】 前記カムシャフト本体からの潤滑剤漏
    れを防止するために前記カムシャフト本体の一端に固定
    されるキャップねじを更に備えた請求項１９に記載され
    た内燃機関用カムシャフト。
  23. 【請求項２３】 前記カムシャフトからの潤滑剤漏れを
    防止するために前記キャップねじが固定された端部とは
    反対側の前記カムシャフト本体の端部に取り付けられた
    プラグを更に有する請求項２２に記載された内燃機関用
    カムシャフト。
  24. 【請求項２４】 前記カムシャフト本体が一端部におい
    て先細りになっている請求項１９に記載された内燃機関
    用カムシャフト。
  25. 【請求項２５】 前記中空内部の直径は前記カムシャフ
    ト本体の直径の４７パーセントである請求項１９に記載
    された内燃機関用カムシャフト。
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