JP3344258B2 - Engine camshaft - Google Patents
Engine camshaftInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンにおい
て、カムの回転位相を制御できるカムシャフトに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a camshaft capable of controlling a rotation phase of a cam in an engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】エンジンにおける吸排気バルブの開閉時
期に影響を及ぼすことなく、ユニットインジェクタでの
噴射時期を調整するものとして、実開昭59−1521
04号公報に記載された技術が従来から知られている。
すなわち、この場合には、カム軸であるスプラインシャ
フトの外周面にストレートスプラインとヘリカルスプラ
インとが互いに交錯するように形成され、吸排気バルブ
駆動用カムをそなえたバルブカムユニットのストレート
スプライン穴を上記スプラインシャフトのストレートス
プラインに嵌め合わせると共に、ユニットインジェクタ
駆動用カムをそなえたインジェクタカムユニットのヘリ
カルスプライン穴を上記スプラインシャフトのヘリカル
スプラインに嵌め合わせ、スプラインシャフトをアクチ
ュエータの駆動により軸方向へ変位させることによっ
て、バルブカムユニットにおける吸排気バルブ駆動用カ
ムの回転位相に対し、インジェクタカムユニットにおけ
るユニットインジェクタ駆動用カムの回転位相を適宜進
め、または、遅らせて、ユニットインジェクタの噴射時
期を調整している。2. Description of the Related Art In order to adjust the injection timing of a unit injector without affecting the opening / closing timing of intake / exhaust valves in an engine, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
The technique described in Japanese Patent Publication No. 04-2004 is conventionally known.
That is, in this case, the straight spline and the helical spline are formed so as to intersect with each other on the outer peripheral surface of the spline shaft which is the camshaft, and the straight spline hole of the valve cam unit having the intake / exhaust valve driving cam is formed as described above. By fitting the helical spline hole of the injector cam unit provided with the unit injector driving cam with the helical spline of the spline shaft, and displacing the spline shaft in the axial direction by driving the actuator, together with the straight spline of the spline shaft. The rotation phase of the unit injector driving cam in the injector cam unit is advanced or delayed with respect to the rotation phase of the intake / exhaust valve driving cam in the valve cam unit. , And adjusts the injection timing of the unit injector.
【0003】しかしながら、多シリンダエンジンにあっ
ては、カム軸に各シリンダ毎のインジェクタカムユニッ
トニットをそれぞれ所定の位相差を有するように順次嵌
め合わせる必要があるが、インジェクタカムユニットニ
ットをヘリカルスプラインに沿ってスプラインシャフト
上で軸方向へ変位させると、インジェクタカムユニット
自身が回動してその回転位相を変化させるので、上記位
相差を各インジェクタカムユニットの形状により吸収さ
せようとすれば、同一カムプロフィールで位相の異なる
インジェクタカムユニットをシリンダ数だけ必要とする
こととなって、それだけエンジンの部品点数が増加する
不具合があり、また、バルブカムユニットもヘリカルス
プラインの嵌合によりカム軸上に取り付けるようにすれ
ば、インジェクタカムユニットの場合と同様に、同一カ
ムプロフィールで位相差の異なるバルブカムユニットを
シリンダ数だけ準備しなければならず、さらに部品点数
が増加することとなる。However, in the case of a multi-cylinder engine, it is necessary to sequentially fit the injector cam unit knit for each cylinder on the camshaft so as to have a predetermined phase difference. However, the injector cam unit knit is fitted to a helical spline. When the injector cam unit itself is displaced in the axial direction along the spline shaft, the injector cam unit itself rotates and changes its rotation phase. Therefore, if the phase difference is to be absorbed by the shape of each injector cam unit, the same cam is used. Injector cam units with different phases in the profile are required by the number of cylinders, which increases the number of engine parts.Therefore, the valve cam unit is mounted on the cam shaft by fitting helical splines. Injector As with the Muyunitto, different valve cam unit phase difference in the identical cam profiles must be prepared by the cylinder number, the further number of parts is increased.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、エン
ジンのカムシャフトにおけるカムの回転位相を簡単に制
御できるようにして、必要なカムの種類数を低減させる
ことにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce the number of required cam types by making it possible to easily control the rotational phase of a cam on a camshaft of an engine.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】このため、本発明にかか
るエンジンのカムシャフトは、軸部の外周面とヘリカル
スプライン部により嵌合する同一目的のカム部材が上記
軸部の端部から嵌挿されてエンジンシリンダ毎に配置さ
れ、上記カム部材が上記軸部上を上記エンジンシリンダ
の1ピッチ変位するときの回転角θ°が、「360°/
上記エンジンシリンダ数」=γ°の整数倍であり、か
つ、上記ヘリカルスプライン部の周方向スプラインピッ
チ角δ°が上記回転角θ°の約数となっている。Therefore, in the camshaft of the engine according to the present invention, a cam member for the same purpose, which is fitted to the outer peripheral surface of the shaft portion by the helical spline portion, is inserted from the end of the shaft portion. The rotation angle θ ° when the cam member is displaced by one pitch of the engine cylinder on the shaft portion is set to “360 ° /
The number of engine cylinders ”is an integer multiple of γ °, and the circumferential spline pitch angle δ ° of the helical spline portion is a divisor of the rotation angle θ °.
【0006】従って、同一目的をもった各カム部材をエ
ンジンシリンダ毎に配置するためカムシャフト軸部の端
部から嵌挿する場合、カム部材がカムシャフト軸部上を
エンジンシリンダの1ピッチ変位するときの回転角θ°
が、エンジンシリンダ数に関係する角度γ°の整数倍で
あり、かつ、ヘリカルスプライン部のスプラインピッチ
角δ°が回転角θ°の約数となっているので、カムシャ
フト軸部のヘリカルスプライン部に対して各カム部材を
それぞれスプラインピッチ角δ°に応じた所定の回転位
相で端部から嵌挿し、ヘリカルスプライン部に嵌合させ
ながら各カム部材を各エンジンシリンダに対応する適切
なカムシャフト軸部外周面の位置へ変位せることによ
り、各カム部材はカムシャフト軸部上でそれぞれ所定の
位相角度に配置されることとなる。Therefore, when each cam member having the same purpose is inserted from the end of the camshaft shaft to dispose it for each engine cylinder, the cam member is displaced by one pitch of the engine cylinder on the camshaft shaft. Rotation angle θ °
Is an integral multiple of the angle γ ° related to the number of engine cylinders, and the spline pitch angle δ ° of the helical spline portion is a divisor of the rotation angle θ °. Each cam member is inserted into the helical spline portion from an end thereof at a predetermined rotation phase corresponding to the spline pitch angle δ °, and each cam member is appropriately fitted to each engine cylinder while being fitted to the helical spline portion. By displacing to the position of the outer peripheral surface of the camshaft shaft portion, each cam member is arranged at a predetermined phase angle on the camshaft shaft portion.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】以下、図面に示す本発明の実施形
態例について説明する。図1において、燃料噴射ポンプ
及び燃料噴射弁が一体化されて、燃料噴射弁の作動が電
磁式アクチュエータにより制御されるユニットインジェ
クタをそなえた多シリンダ4サイクルディーゼルエンジ
ンのシリンダヘッド1上に、カムシャフト2が各カムブ
ラケット3及びギヤブラケット4によって回動自在に支
持され、カムシャフト2における軸部2´の外周面に
は、一方向に傾斜した第1ヘリカルスプライン部5と、
第1ヘリカルスプライン部5と同方向に傾斜した第2ヘ
リカルスプライン部6と、第1ヘリカルスプライン部5
と逆方向に傾斜して、第2ヘリカルスプライン部6と交
叉する第3ヘリカルスプライン部7とがそれぞれ形成さ
れ、カムシャフト軸部2´は油圧シリンダ8及びピスト
ン9からなる油圧アクチュエータ10に連結されて、油
圧アクチュエータ10によりカムシャフト2の軸方向に
変位できるように構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention shown in the drawings will be described. In FIG. 1, a camshaft is provided on a cylinder head 1 of a multi-cylinder 4-cycle diesel engine having a unit injector in which a fuel injection pump and a fuel injection valve are integrated and an operation of the fuel injection valve is controlled by an electromagnetic actuator. 2 is rotatably supported by each of the cam brackets 3 and the gear brackets 4, and a first helical spline portion 5 inclined in one direction is provided on the outer peripheral surface of the shaft portion 2 ′ of the camshaft 2.
A second helical spline section 6 inclined in the same direction as the first helical spline section 5;
And a third helical spline portion 7 intersecting with the second helical spline portion 6 is formed, and the camshaft shaft portion 2 ′ is connected to a hydraulic actuator 10 including a hydraulic cylinder 8 and a piston 9. The camshaft 2 can be displaced in the axial direction by the hydraulic actuator 10.
【0008】また、カムシャフト軸部2´の第1ヘリカ
ルスプライン部5には、内孔に同方向のヘリカルスプラ
イン部をそなえたカムギヤ11が嵌合して、カムシャフ
ト2の軸方向への変位が拘束されており、図示しないエ
ンジンクランクシャフトからアイドルギヤ等を経てカム
ギヤ11に伝達された回転力により、カムシャフト軸部
2´は矢印Aの方向へ回転させられるようになってい
る。A cam gear 11 having a helical spline portion in the same direction as the inner hole is fitted into the first helical spline portion 5 of the camshaft shaft portion 2 ', thereby displacing the camshaft 2 in the axial direction. Is restrained, and the camshaft shaft portion 2 ′ is rotated in the direction of arrow A by the rotational force transmitted from the engine crankshaft (not shown) to the cam gear 11 via the idle gear and the like.
【0009】一方、カムシャフト軸部2´の各第2ヘリ
カルスプライン部6には、内孔に同方向のヘリカルスプ
ライン部をそなえた各エンジンシリンダ用吸気カム本体
12及び排気カム本体12´がそれぞれ嵌合していて、
吸気カム本体12及び排気カム本体12´にそれぞれに
形成された吸気弁用カム13及び排気弁用カム14に、
吸気弁駆動用ロッカー15のローラ16及び排気弁駆動
用ロッカー17のローラ18がそれぞれ圧接されてい
る。On the other hand, each of the second helical spline portions 6 of the camshaft shaft portion 2 'is provided with an intake cam main body 12 and an exhaust cam main body 12' for an engine cylinder having a helical spline portion having an inner hole in the same direction. Mated,
An intake valve cam 13 and an exhaust valve cam 14 formed on the intake cam body 12 and the exhaust cam body 12 ', respectively.
The roller 16 of the intake valve driving rocker 15 and the roller 18 of the exhaust valve driving rocker 17 are pressed against each other.
【0010】また、カムシャフト軸部2´の各第3ヘリ
カルスプライン部7には、内孔に同方向のヘリカルスプ
ライン部をそなえた各エンジンシリンダ用ユニットイン
ジェクタカム本体19がそれぞれ嵌合し、ユニットイン
ジェクタカム本体19に形成されたユニットインジェク
タカム20に、ユニットインジェク駆動用ロッカー21
のローラ22がそれぞれ圧接されている。Each of the third helical spline portions 7 of the camshaft shaft portion 2 'is fitted with a unit injector cam body 19 for each engine cylinder having a helical spline portion having the same direction in the inner hole. A unit injector driving locker 21 is attached to a unit injector cam 20 formed in the injector cam body 19.
Rollers 22 are pressed against each other.
【0011】このとき、吸気カム本体12と排気カム本
体12´、及び、吸気カム本体12とユニットインジェ
クタカム本体19は、それぞれのボス部が相互に当接す
ると共に、カムブラケット3の両側端面にそれぞれ設け
られたスラストベアリング3´、または、ギヤブラケッ
ト4の一方の側端面に設けられたスラストベアリング4
´へそれぞれ摺動自在に当接することにより、吸気カム
本体12、排気カム本体12´及びユニットインジェク
タカム本体19は、カムシャフト2の軸方向への変位が
拘束され、図1に示す各範囲Sがそれぞれ各シリンダに
対応することとなる。At this time, the intake cam main body 12 and the exhaust cam main body 12 ', and the intake cam main body 12 and the unit injector cam main body 19 have their respective bosses abutting each other, and have both end faces on the both sides of the cam bracket 3 respectively. Thrust bearing 3 ′ provided or thrust bearing 4 provided on one side end face of gear bracket 4.
′, The displacement of the intake cam main body 12, the exhaust cam main body 12 ′ and the unit injector cam main body 19 in the axial direction of the camshaft 2 is restrained, and the respective ranges S shown in FIG. Correspond to each cylinder.
【0012】また、図2に示されているように、カムシ
ャフト2の軸方向に対する第1ヘリカルスプライン部5
の傾斜角をβ1°、第2ヘリカルスプライン部6の傾斜
角をβ2°、第3ヘリカルスプライン部7の傾斜角をβ
3°とし、また、第1ヘリカルスプライン部5における
ピッチサークル直径をD1、第2ヘリカルスプライン部
6におけるピッチサークル直径をD2、第3ヘリカルス
プライン部7におけるピッチサークル直径をD3とする
と、油圧アクチュエータ10の作用によるカムシャフト
2の軸方向変位量Lに対して、カムシャフト2及びカム
ギヤ11間の相対的回動角α1°は、 となり、カムシャフト2及び吸気カム本体12、排気カ
ム本体12´間の相対的回動角α2°は、 となり、カムシャフト2及びユニットインジェクタカム
本体19間の相対的回動角α3°は、 となるが、α1°=α2°、すなわち、(1)式及び
(2)式から、 が成立するように設定されている。As shown in FIG. 2, the first helical spline portion 5 in the axial direction of the camshaft 2 is provided.
, The inclination angle of the second helical spline section 6 is β2 °, and the inclination angle of the third helical spline section 7 is β
If the pitch circle diameter in the first helical spline section 5 is D1, the pitch circle diameter in the second helical spline section 6 is D2, and the pitch circle diameter in the third helical spline section 7 is D3, the hydraulic actuator 10 The relative rotation angle α1 ° between the camshaft 2 and the cam gear 11 with respect to the axial displacement amount L of the camshaft 2 due to the action of And the relative rotation angle α2 ° between the camshaft 2, the intake cam body 12, and the exhaust cam body 12 ′ is And the relative rotation angle α3 ° between the camshaft 2 and the unit injector cam body 19 is Where α1 ° = α2 °, that is, from equations (1) and (2), Is set to hold.
【0013】さらに、シリンダ数がnの4サイクルエン
ジンにおいては、各吸気カム本体12、各排気カム本体
12´、または、各ユニットインジェクタカム本体19
のようにそれぞれ同一目的をもったカム部材(以下、単
に「カム部材」と略称する)同士間の回転位相差は36
0°/n=γ°の整数倍となり、また、図3から明らか
なように、カム部材がカムシャフト軸部2´のヘリカル
スプラインに沿ってカムシャフト2の軸方向へシリンダ
ピッチL1だけ変位したときのカム部材回転角をθ°と
すると、 ただし、m:スプラインモジュール z:スプライン歯数 β°:スプライン傾斜角 が成立するので、(5)式から、 となるが、この回転角θ°は上記角度γ°の整数倍とな
るように設定されている。Further, in a four-cycle engine having n cylinders, each intake cam body 12, each exhaust cam body 12 ', or each unit injector cam body 19
The rotational phase difference between cam members (hereinafter simply referred to as “cam members”) each having the same purpose is 36
0 ° / n = γ ° and an integral multiple of γ °. As is clear from FIG. 3, the cam member is displaced by the cylinder pitch L1 in the axial direction of the camshaft 2 along the helical spline of the camshaft shaft portion 2 ′. If the cam member rotation angle at that time is θ °, Where m: spline module z: number of spline teeth β °: spline inclination angle However, the rotation angle θ ° is set to be an integral multiple of the angle γ °.
【0014】また、上記ヘリカルスプラインにおける一
歯分の周方向回転角であるスプラインピッチ角δ°は、 δ°=360°/z (7) であるが、このスプラインピッチ角δ°はカム部材回転
角θ°の約数となるように設定されている。The spline pitch angle δ °, which is the circumferential rotation angle of one tooth of the helical spline, is δ ° = 360 ° / z (7), and the spline pitch angle δ ° is the rotation of the cam member. The angle is set to be a divisor of θ °.
【0015】しかも、図4に示されているように、カム
シャフト軸部2´に形成された第2ヘリカルスプライン
部6及び第3ヘリカルスプライン部7からなる各クロス
ヘリカルスプラインX間のブランク幅L0は、吸気カム
本体12、排気カム本体12´、及び、ユニットインジ
ェクタカム本体19の各ボス部におけるカムシャフト2
軸方向のそれぞれの長さL11、L12、及びL13よ
りも小さくなるように設定されている。In addition, as shown in FIG. 4, a blank width L0 between the cross helical splines X including the second helical spline portion 6 and the third helical spline portion 7 formed on the camshaft shaft portion 2 '. The camshaft 2 at each boss portion of the intake cam body 12, the exhaust cam body 12 ', and the unit injector cam body 19
The length is set to be smaller than the respective lengths L11, L12, and L13 in the axial direction.
【0016】次に、上記装置の作用について説明する。
油圧アクチュエータ10の作用によりカムシャフト軸部
2´がその軸方向に、例えば、図1の左方へLだけ変位
すると、第1ヘリカルスプライン部5におけるカムシャ
フト軸部2´及びカムギヤ11の嵌合により、カムシャ
フト軸部2´はカムギヤ11に対して矢印Aの進角方向
へ角度α1°だけ回動させられ、また、第2ヘリカルス
プライン部6におけるカムシャフト軸部2´と吸気カム
本体12及び排気カム本体12´との嵌合により、吸気
カム本体12及び排気カム本体12´はカムシャフト軸
部2´に対して矢印Aと逆の遅角方向へ角度α2°だけ
回動させられるが、上記のようにα1°=α2°であっ
て、カムシャフト軸部2´の回動角α1°と吸気カム本
体12及び排気カム本体12´の回動角α2°とが相殺
される結果、カムギヤ11に対する吸気カム本体12及
び排気カム本体12´の回転位相は全く変わらないこと
となり、従って、吸気カム本体12及び排気カム本体1
2´にそれぞれ形成された吸気弁用カム13及び排気弁
用カム14の回転位相はカムギヤ11に対して常に一定
に保たれている。Next, the operation of the above device will be described.
When the camshaft shaft portion 2 ′ is displaced in the axial direction by the action of the hydraulic actuator 10, for example, to the left in FIG. 1 by L, the camshaft shaft portion 2 ′ and the cam gear 11 are fitted in the first helical spline portion 5. As a result, the camshaft shaft portion 2 ′ is rotated by an angle α1 ° in the advance direction of the arrow A with respect to the cam gear 11, and the camshaft shaft portion 2 ′ of the second helical spline portion 6 and the intake cam body 12 And the exhaust cam main body 12 ′, the intake cam main body 12 and the exhaust cam main body 12 ′ are rotated by an angle α2 ° in a retard direction opposite to the arrow A with respect to the camshaft shaft 2 ′. As described above, α1 ° = α2 °, and as a result, the rotation angle α1 ° of the camshaft shaft portion 2 ′ and the rotation angle α2 ° of the intake cam body 12 and the exhaust cam body 12 ′ are offset. For cam gear 11 Intake cam body 12 and the rotational phase of the exhaust cam body 12 'becomes not change at all, therefore, the intake cam body 12 and the exhaust cam body 1
The rotation phases of the intake valve cam 13 and the exhaust valve cam 14 formed on the cam gear 11 are always kept constant.
【0017】他方、上記のように、第1ヘリカルスプラ
イン部5におけるカムシャフト軸部2´及びカムギヤ1
1の嵌合により、カムシャフト軸部2´はカムギヤ11
に対して矢印Aの進角方向へ角度α1°だけ回動させら
れるが、第3ヘリカルスプライン部7におけるカムシャ
フト軸部2´及びユニットインジェクタカム本体19の
嵌合により、ユニットインジェクタカム本体19はカム
シャフト軸部2´に対して矢印Aの進角方向へ角度α3
°だけ回動させられ、その結果、ユニットインジェクタ
カム本体19はカムギヤ11に対して矢印Aの方向へ角
度α°=α1°+α3°、すなわち、(1)式及び
(3)式から、 だけ回動させられ、従って、ユニットインジェクタカム
本体19に形成されたユニットインジェクタカム20は
角度α°だけ進められることとなる。On the other hand, as described above, the camshaft shaft portion 2 'and the cam gear 1 in the first helical spline portion 5
1, the camshaft shaft portion 2 'becomes the cam gear 11
Is rotated in the advance direction of the arrow A by an angle α1 °, but the unit injector cam main body 19 is fitted by the fitting of the camshaft shaft portion 2 ′ and the unit injector cam main body 19 in the third helical spline portion 7. Angle α3 in the advance direction of arrow A with respect to camshaft shaft portion 2 '
And the unit injector cam body 19 is angled with respect to the cam gear 11 in the direction of arrow A by α ° = α1 ° + α3 °, that is, from the expressions (1) and (3), And the unit injector cam 20 formed on the unit injector cam main body 19 is advanced by the angle α °.
【0018】また、油圧アクチュエータ10の作用によ
りカムシャフト軸部2´がその軸方向に、例えば、図1
の右方へLだけ変位すると、上記と全く逆に作用して、
吸気カム本体12及び排気カム本体12´にそれぞれ形
成された吸気弁用カム13及び排気弁用カム14の回転
位相はカムギヤ11に対して常に一定に保たれている
が、ユニットインジェクタカム本体19に形成されたユ
ニットインジェクタカム20は角度α°だけ遅れること
となる。Further, the camshaft shaft 2 'is moved in the axial direction by the action of the hydraulic actuator 10, for example, as shown in FIG.
Displaced to the right by L acts exactly the same as above,
The rotation phases of the intake valve cam 13 and the exhaust valve cam 14 formed on the intake cam body 12 and the exhaust cam body 12 ′ are always kept constant with respect to the cam gear 11. The formed unit injector cam 20 is delayed by the angle α °.
【0019】すなわち、油圧アクチュエータ10の作用
によりカムシャフト軸部2´をその軸方向に適宜変位さ
せれば、吸気弁用カム13及び排気弁用カム14の回転
位相をカムギヤ11に対して常に一定に保持したまま
で、ユニットインジェクタカム20を適宜進角または遅
角させることができ、従って、ユニットインジェクタカ
ム20からローラ22及びロッカー21を経てユニット
インジェクタが駆動されるとき、クランク角に対するユ
ニットインジェクタの略梯形送油率パターンを随時進角
または遅角させると共に、ユニットインジェクタにおけ
る燃料噴射時期を適宜選定すれば、燃料噴射タイミング
と送油率とをそれぞれ独立に制御できることとなって、
エンジンの燃焼特性、例えば、エンジンの高速運転時に
おける燃焼効率の改善や、エンジンのアイドル運転時に
おける排気中のNOx及び燃焼騒音の低減等を容易に実
現させることが可能となる。That is, if the camshaft shaft portion 2 ′ is appropriately displaced in the axial direction by the action of the hydraulic actuator 10, the rotation phases of the intake valve cam 13 and the exhaust valve cam 14 are always constant with respect to the cam gear 11. And the unit injector cam 20 can be advanced or retarded as appropriate, so that when the unit injector cam is driven from the unit injector cam 20 via the roller 22 and the rocker 21, the unit injector cam 20 moves with respect to the crank angle. By advancing or retarding the substantially trapezoidal oil transfer rate pattern as needed, and appropriately selecting the fuel injection timing in the unit injector, the fuel injection timing and the oil transfer rate can be controlled independently of each other.
It is possible to easily realize the combustion characteristics of the engine, for example, the improvement of the combustion efficiency at the time of high-speed operation of the engine, the reduction of NOx and the combustion noise in the exhaust at the time of idle operation of the engine, and the like.
【0020】また、エンジンシリンダ毎に各カム部材を
配置するため、各カム部材をカムシャフト軸部2´の端
部から一端のクロスヘリカルスプラインXに順次嵌挿す
る場合、カム部材がカムシャフト2の軸方向へシリンダ
ピッチL1だけ変位したときのカム部材回転角θ°が、
角度γ°の整数倍であり、かつ、ヘリカルスプラインの
周方向スプラインピッチ角δ°が回転角θ°の約数とな
っていると共に、吸気カム本体12、排気カム本体12
´、及び、ユニットインジェクタカム本体19の各ボス
部におけるカムシャフト2軸方向のそれぞれの長さL1
1、L12、及びL13が、各クロスヘリカルスプライ
ンX間のブランク幅L0よりもそれぞれ大きく設定され
ているので、カムシャフト軸部2´に対して各カム部材
をそれぞれ所定の回転位相で一端のクロスヘリカルスプ
ラインXの端部から嵌挿し、それぞれ各エンジンシリン
ダに対応する所定のクロスヘリカルスプラインX上にま
で変位させれば、各カム部材は自動的に適正な位相角度
に配置されることとなる。Since each cam member is arranged for each engine cylinder, when each cam member is sequentially inserted into the cross helical spline X at one end from one end of the camshaft shaft portion 2 ', the cam member is The cam member rotation angle θ ° when displaced by the cylinder pitch L1 in the axial direction of
An integer multiple of the angle gamma °, and, together with the circumferential spline pitch angle [delta] ° of helical spline is a sub-multiple of the rotation angle theta °, the intake cam body 12, the exhaust cam body 12
And the length L1 of each boss of the unit injector cam body 19 in the direction of the camshaft 2 axes.
1, L12, and L13 are each set to be larger than the blank width L0 between the cross helical splines X, so that each cam member is rotated at a predetermined rotation phase with respect to the camshaft shaft 2 'at one end. If the helical spline X is inserted from the end of the helical spline X and displaced onto a predetermined cross helical spline X corresponding to each engine cylinder, each cam member is automatically arranged at an appropriate phase angle.
【0021】例えば、直列6シリンダ4サイクルエンジ
ンにあっては、第1シリンダから第6シリンダまでの着
火順序は図5のようにそれぞれ第1、第5、第3、第
6、第2、第4シリンダとなり、かつ、同一目的のカム
部材間の回転位相差はγ°=360°/6=60°の整
数倍となるが、図6に示されているように、第1シリン
ダ用カム部材a及び第2シリンダ用カム部材bを、カム
シャフト軸部2´の図5右方から右端のクロスヘリカル
スプラインXに嵌挿し、図5の左方へ変位させて、それ
ぞれ第1シリンダ及び第2シリンダに対し適正な位相角
度に配置する場合について考える。For example, in an in-line six-cylinder four-cycle engine, the firing order from the first cylinder to the sixth cylinder is the first, fifth, third, sixth, second, and second cylinders, respectively, as shown in FIG. As shown in FIG. 6, the first cylinder cam member has four cylinders and the rotational phase difference between the cam members for the same purpose is an integral multiple of γ ° = 360 ° / 6 = 60 °. a and the second cylinder cam member b are inserted into the cross helical spline X at the right end of the camshaft shaft portion 2 'in FIG. 5 from the right side in FIG. 5 and displaced to the left in FIG. Consider the case where the cylinder is arranged at an appropriate phase angle with respect to the cylinder.
【0022】カム部材a、bが嵌合するヘリカルスプラ
イン部のスプラインモジュールm=2.0、スプライン
歯数z=30、スプライン傾斜角β°=11.3236
°、シリンダピッチL1=160mmとすると、カム部
材aがカムシャフト軸部2´の軸方向へシリンダピッチ
L1だけ変位したときのカム部材回転角θ°は、(6)
式から、 となるので、カム部材bをカム部材aと同じ回転位相で
カムシャフト軸部2´における図4右端のクロスヘリカ
ルスプラインXの右端部から嵌挿して、第2シリンダに
対応する位置まで図4の左方へ変位させれば、カム部材
bはカム部材aに対してθ°=60°進んでいることと
なる。The spline module m = 2.0 of the helical spline portion where the cam members a and b are fitted, the number of spline teeth z = 30, and the spline inclination angle β ° = 11.3236
If the cylinder pitch L1 is 160 mm, the cam member rotation angle θ ° when the cam member a is displaced by the cylinder pitch L1 in the axial direction of the camshaft shaft portion 2 ′ is (6)
From the formula, Therefore, the cam member b is fitted with the same rotational phase as that of the cam member a from the right end of the cross helical spline X on the right end of the camshaft shaft portion 2 'in FIG. 4 to a position corresponding to the second cylinder in FIG. If displaced to the left, the cam member b leads the cam member a by θ ° = 60 °.
【0023】他方、図5に示されているように、カム部
材bはカム部材aに対して120°進んでいなければな
らないが、周方向スプラインピッチ角δ°は(7)式か
ら、 δ°=360°/30=6° であるので、カム部材bをカム部材aの回転位相から
(120°−60°)/6°=5枚のスプライン分進め
て、図4右端のクロスヘリカルスプラインXの右端部か
ら嵌挿し、第2シリンダに対応する位置まで図4の左方
へ変位させれば、カム部材aに対してカム部材bが適正
な位相角度、すなわち、120°進んだ位相角度に配置
されることとなる。On the other hand, as shown in FIG. 5, the cam member b must advance by 120 ° with respect to the cam member a, but the circumferential spline pitch angle δ ° is given by the following equation (7). 4 = 360 ° / 30 = 6 °, the cam member b is advanced from the rotational phase of the cam member a by (120 ° −60 °) / 6 ° = 5 splines, and the cross helical spline at the right end in FIG. If X is inserted from the right end of X and displaced to the left in FIG. 4 to a position corresponding to the second cylinder, the cam member b has an appropriate phase angle with respect to the cam member a, that is, a phase angle advanced by 120 °. Will be arranged.
【0024】また、その他のシリンダに対するカム部材
についても、上記の場合と同様にして、第1シリンダ用
カム部材aに対する回転位相差と、カム部材aからのシ
リンダピッチ数に応じたカム部材回転角θ°の整数倍
と、スプラインピッチ角δ°とに基づき、カム部材aの
回転位相から適切な枚数のスプライン分ずらして、図4
右端のクロスヘリカルスプラインXの右端部から嵌挿
し、それぞれ各シリンダに対応する位置まで図4の左方
へ変位させることにより、カム部材aに対してそれぞれ
自動的に適正な位相角度に配置させることができること
となる。In the same manner as above, the cam members for the other cylinders also have a rotational phase difference with respect to the first cylinder cam member a and a cam member rotation angle corresponding to the number of cylinder pitches from the cam member a. Based on the integral multiple of θ ° and the spline pitch angle δ °, the rotation phase of the cam member a is shifted by an appropriate number of splines, and FIG.
The right-hand cross helical spline X is inserted from the right end and displaced to the left in FIG. 4 to a position corresponding to each cylinder, thereby automatically disposing the cam member a at an appropriate phase angle. Can be done.
【0025】従って、クロスヘリカルスプラインXに嵌
合する各カム部材の回転位相を簡単かつ確実に制御でき
るので、各シリンダに対して各カム部材を容易に共用化
でき、エンジンに準備すべきカム部材の種類数を低減さ
せることにより部品種別を減少させて、結果的にそれら
の生産コストを軽減させることが可能となる。Therefore, since the rotation phase of each cam member fitted to the cross helical spline X can be controlled simply and reliably, each cam member can be easily shared for each cylinder, and the cam member to be prepared for the engine is provided. By reducing the number of types, the number of types of parts can be reduced, and as a result, their production costs can be reduced.
【0026】[0026]
【発明の効果】本発明にかかるエンジンのカムシャフト
にあっては、同一目的をもった各カム部材をカムシャフ
ト軸部のヘリカルスプライン部に対してそれぞれ所定の
回転位相で端部から嵌挿し、ヘリカルスプライン部によ
り各エンジンシリンダに対応する適切なカムシャフト軸
部外周面の位置へ変位させることにより、各カム部材は
カムシャフト軸部上でそれぞれ所定の位相角度へ確実に
配置することができるので、各カム部材は同一形状のも
のを共用することが可能となり、従って、この面からエ
ンジンの部品種別を最小限度に減少させて、生産コスト
を容易に削減することができるという大きな実用的効果
がある。According to the camshaft of the engine according to the present invention, each cam member having the same purpose is inserted into the helical spline portion of the camshaft shaft portion from the end with a predetermined rotation phase. By displacing the helical spline section to the position of the outer peripheral surface of the appropriate camshaft shaft section corresponding to each engine cylinder, each cam member can be reliably arranged at a predetermined phase angle on the camshaft shaft section. Therefore, it is possible to share the same shape of each cam member. Therefore, from this aspect, it is possible to reduce the number of engine parts to a minimum and to easily reduce the production cost. is there.
【図1】本発明の実施形態例における要部縦断面図。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part in an embodiment of the present invention.
【図2】上記実施形態例の一部構造説明図。FIG. 2 is a partial structural explanatory view of the embodiment.
【図3】上記実施形態例の要部構造説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a main part structure of the embodiment.
【図4】上記実施形態例の要部分解斜視図。FIG. 4 is an exploded perspective view of a main part of the embodiment.
【図5】上記実施形態例の作用説明図。FIG. 5 is an operation explanatory view of the embodiment.
【図6】上記実施形態例の要部構造説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of a main part structure of the embodiment.
1 シリンダヘッド 2 カムシャフト 2´ 軸部 3 カムブラケット 4 ギヤブラケット 5 第1ヘリカルスプライン部 6 第2ヘリカルスプライン部 7 第3ヘリカルスプライン部 10 油圧アクチュエータ 11 カムギヤ 12 吸気カム本体 12´ 排気カム本体 13 吸気弁用カム 14 排気弁用カム 19 ユニットインジェクタカム本体 20 ユニットインジェクタカム β スプライン傾斜角 δ スプラインピッチ角 θ カム部材回転角 L1 シリンダピッチ m スプラインモジュール z スプライン歯数 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder head 2 Camshaft 2 'Shaft 3 Cam bracket 4 Gear bracket 5 First helical spline 6 Second helical spline 7 Third helical spline 10 Hydraulic actuator 11 Cam gear 12 Intake cam main body 12' Exhaust cam main body 13 Intake Valve cam 14 Exhaust valve cam 19 Unit injector cam body 20 Unit injector cam β Spline inclination angle δ Spline pitch angle θ Cam member rotation angle L1 Cylinder pitch m Spline module z Number of spline teeth
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−172209(JP,A) 特開 昭53−102450(JP,A) 特開 平6−272519(JP,A) 特開 平6−346710(JP,A) 特開 平2−227506(JP,A) 実開 昭62−27223(JP,U) 実開 昭59−152104(JP,U) 実開 平6−4454(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01L 1/00 F16H 53/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-5-172209 (JP, A) JP-A-53-102450 (JP, A) JP-A-6-272519 (JP, A) JP-A-6-272519 346710 (JP, A) JP-A-2-227506 (JP, A) JP-A 62-27223 (JP, U) JP-A 59-152104 (JP, U) JP-A 6-4454 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F01L 1/00 F16H 53/02
Claims (1)
より嵌合する同一目的のカム部材が上記軸部の端部から
嵌挿されてエンジンシリンダ毎に配置され、上記カム部
材が上記軸部上を上記エンジンシリンダの1ピッチ変位
するときの回転角θ°が、「360°/上記エンジンシ
リンダ数」=γ°の整数倍であり、かつ、上記ヘリカル
スプライン部の周方向スプラインピッチ角δ°が上記回
転角θ°の約数であるエンジンのカムシャフト。1. A cam member for the same purpose, which is fitted to an outer peripheral surface of a shaft portion by a helical spline portion, is inserted from an end of the shaft portion and disposed for each engine cylinder, and the cam member is mounted on the shaft portion. Is an integer multiple of “360 ° / the number of engine cylinders” = γ °, and the circumferential spline pitch angle δ ° of the helical spline portion is An engine camshaft that is a divisor of the rotation angle θ °.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1977297A JP3344258B2 (en) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | Engine camshaft |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1977297A JP3344258B2 (en) | 1997-01-17 | 1997-01-17 | Engine camshaft |
Publications (2)
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| JPH10196323A JPH10196323A (en) | 1998-07-28 |
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ID=12008635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5753762B2 (en) * | 2011-10-25 | 2015-07-22 | 株式会社オティックス | Variable valve mechanism |
-
1997
- 1997-01-17 JP JP1977297A patent/JP3344258B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH10196323A (en) | 1998-07-28 |
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