JP3545146B2

JP3545146B2 - Assembly type camshaft connection structure

Info

Publication number: JP3545146B2
Application number: JP32411096A
Authority: JP
Inventors: 光宏日比野; 欽次丁田
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1996-12-04
Filing date: 1996-12-04
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2016-12-04
Also published as: JPH10159509A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶等の大型ディーゼルエンジンに具備される、動弁や燃料噴射ポンプ駆動用等に用いられる組立式カムシャフトの軸長短縮化のための連結構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、内燃機関における燃料噴射時期制御用や動弁駆動時期制御用等のカムは、磨耗の激しいものとなっているので、磨耗した場合にはそのカムを交換する必要があった。
多気筒型の大型エンジンにおいては、エンジンの気筒数に合わせて、カムが設けられているので、該カムの交換作業を行うには、中央部のカムを交換するに際して、そのカムをカムシャフトより引き抜く前に、軸端部の方に向かって隣接する全てのカムを取り外す分解作業を必要としており、分解した後に磨耗したカムを交換するという煩雑な作業となっていた。
その為に、カムシャフトを、軸継手によって連結される複数個のセグメントに分割し、各セグメント毎に数個のカムを配置し、目的のカムを有するセグメントのみを分解して、磨耗したカムを交換したり、セグメント全てを交換する技術は、特公昭５５−３１２８６公報に記載の技術の如く公知となっている。
そして、特公昭５５−３１２８６号公報に開示されている技術は、図４に示す如く、分割したカムシャフト１の各セグメントの両端部にはフランジ１５・１６を形設しており、該フランジ１５・１６を軸継手として、分割した複数のセグメントを連結して一体のカムシャフトとしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術において、カムシャフト１を複数個のセグメントに分割し、各セグメントをフランジ部１５・１６を用いて連結する構成としては、一側のフランジ部１５を機関本体と一体状に形成する軸受部８に枢支し、この枢支されたフランジ１５に他方のフランジ１６を当接し、ボルト・ナットを用いて圧着しており、一側のフランジ１６が軸受部８より側方にはみ出した構成となっており、軸受部８の幅に加えてはみ出したフランジ１６の幅があるために、その分、軸心方向にカム２の配置する空間が制限されるので、カムシャフト１の軸芯方向の全長が長くなるものとなっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような問題点を解消するために、次のような手段を用いる。
カムシャフト１を複数の分割カムシャフト１’に分割し、該分割カムシャフト１’の軸芯方向の長さを、カムシャフト１を隣接して軸受支持する軸受部８・８間の長さと等しくし、該分割カムシャフト１’を軸継手を介して連結して組立可能とする組立式カムシャフトにおいて、前記軸継手は、分割カムシャフト１’の左右一側を大径として、前記軸受部８に枢支されるメスインロー部１０とし、該メスインロー部１０の端部に凹部１０ａを形設し、該凹部１０ａ内に、他の分割カムシャフト１’の左右他端部に構成したオスインロー部１１を完全に嵌入し埋め込まれる構造とし、前記メスインロー部１０の幅は、軸受部８の幅と略一致する幅としたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付の図面を基に説明する。
図１はカムシャフトを有する燃料噴射ポンプの側面断面図、
図２は本発明の分割したカムシャフトの連結構成を示す平面図一部断面図、
図３は同じくカムシャフトの連結構成を示す側面断面図、
図４は従来の分割したカムシャフトの連結構成を示す平面図一部断面図である。
【０００６】
まず、本実施例においてディーゼルエンジンに付設する燃料噴射ポンプＰ駆動用の組立式カムシャフトについて説明する。
前記燃料噴射ポンプＰの下部にカムシャフト１を横設し、該カムシャフト１の外周面にディーゼルエンジンの気筒数に合わせた数のカム２・２・・・を固設している。
各カム２の上部にタペット３を介して図示せぬプランジャーを配し、該プランジャーをプランジャバレル５の内部で上下摺動自在に配しており、カムシャフト１を駆動するとタペット３を介してプランジャーを上下往復動するようにしている。
また、前記プランジャーの上部に図示せぬ切込リードが設けられており、該リード部分と燃料供給口との開閉により、重油や低質油の所定量の燃料油を圧油として各シリンダー内に吐出している。
【０００７】
また、燃料の吐出量は、ピニオンとラック６の組み合わせにより、プランジャーを回動することにより、切込リードと燃料供給口との位置関係が変化することにより行われている。
【０００８】
そして、図２、図３において、燃料噴射ポンプＰを取り付けるエンジンのシリンダブロック７に、一定間隔を保って軸受部８を固設し、該軸受部８によってカムシャフト１を軸受けするようにしている。該カムシャフト１を軸芯方向に数個に分割し、カム２の磨耗等に対するメンテナンス性を向上するようにしている。
即ち、この分割した分割カムシャフト１’の外周面上には、カム２を固設して、各タペット３下部のローラを当接し、プランジャーを往復運動させている。
前記カム２は、タペット３との当接によって磨耗するものであり、磨耗した場合には、プランジャーを適正位置まで上昇させることができないので、磨耗したカム２を交換する必要がある。
交換するに際しては、全てのカム２を交換することなく、磨耗したカム２を有する分割カムシャフト１’のみを交換することができ、磨耗していない部分の分割シャフトをそのまま使用するようにしている。
【０００９】
また、本実施例においては、前記カムシャフト１の分割した各分割カムシャフト１’の軸芯方向長さを、隣接する軸受部８・８間の長さと等しくなるようにカムシャフト１を分割している。
各分割カムシャフト１’・１’・・・には、それぞれカム２・２・２を固設し、分割カムシャフト１’同士の連結部分には、軸継手を形成し、各分割カムシャフト１’を連結するように構成している。
なお、汎用性の向上として、同じ形状の分割カムシャフト１’を複数個組み合わせてもよい。
【００１０】
そして、本発明において、前記分割カムシャフト１’・１’・・・を連結する軸継手の軸芯方向長さを短くするフランジ部を構成している。
即ち、前記分割カムシャフト１’の左右一側に、外径を大きく、前記軸受部８に枢支される大径のフランジであるメスインロー部１０を形設している。該メスインロー部１０の当接面（分割カムシャフト１’の端部）に凹部１０ａを形設しており、他の分割カムシャフト１’の後述するオスインロー部１１を嵌入するようにしている。
また前記メスインロー部１０には、軸芯を中心として放射状に複数個のネジ孔１０ｂ・１０ｂ・・・を開口している。
【００１１】
また、前記分割カムシャフト１’の他端には、前記メスインロー部１０の凹部１０ａの内径に等しい外径を有する小径のフランジであるオスインロー部１１を形設している。また、該オスインロー部１１は、前記メスインロー部１０に開口したネジ孔１０ｂと孔軸芯を同一にするネジ挿入孔１１ａ・１１ａ・・・を開口しており、該ネジ挿入孔１１ａとメスインロー部１０のネジ孔１０ｂにネジ体１２を螺合することで、メスインロー部１０とオスインロー部１１とを圧着し、分割カムシャフト１’・１’・・・を連結する軸継手を構成している。
【００１２】
この様に構成して、分割カムシャフト１’を連結するには、一つの分割カムシャフト１’のメスインロー部１０の各ネジ孔１０ｂ・１０ｂ・・・にネジ体１２・１２・・・を螺合し、該ネジ体１２・１２・・・の他端を凹部１０ａより側方（メスインロー部１０の当接面より側方）に突出している。
そして、前記メスインロー部１０の側方より、他の分割カムシャフト１’のオスインロー部１１を近付けて、メスインロー部１０より側方に突出するネジ体１２を、オスインロー部１１のネジ挿入孔１１ａ内に挿入し、メスインロー部１０の凹部１０ａ内部にオスインロー部１１を嵌入し、メスインロー部１０内にオスインロー部１１を完全に埋め込むようにしている。
そして、オスインロー部１１のネジ挿入孔１１ａを貫通し、内側に突出したネジ体１２にナット１３を螺合することで、オスインロー部１１をメスインロー部１０内に圧着し、同じ要領にて複数の分割カムシャフト１’・１’・・・を連結して、カムシャフト１を組み立てている。
【００１３】
また、前記メスインロー部１０の幅は、軸受部８の幅と略一致するものであり、他の分割カムシャフト１’のオスインロー部１１をメスインロー部１０内に完全に埋め込んでいるので、オスインロー部１１とメスインロー部１０とで構成される軸継手は、軸受部８の幅よりはみ出ることがなく、隣接する軸受部８・８の間のカムシャフト１の全長の任意位置にカム２を配置することができ、隣接するカム２・２の間隔を広いものとすることができる。
【００１４】
また、メスインロー部１０側にネジ体１２を固設し、オスインロー部１１のネジ挿入孔１１ａ内に該ネジ体１２を挿入して、ナット１３を用いて圧着しているので、オスインロー部１１の側方に配置するカム２とオスインロー部１１との間隔にネジを挿入する空間を開けておく必要がなく、その空間にもカム２を配置することができ、カム２の効率の良い配置や、カムシャフト１の軸長を短くすることができる。
【００１５】
【発明の効果】
このように構成したことによって、次のような効果を奏するのである。
まず、分割したカムシャフトの各連結端部に軸継手としてのフランジを形成し、一方のフランジを、他方のフランジの凹部に完全に埋め込むようにすることによって、分割したカムシャフトの軸継手の連結時において、軸芯のずれの生じないように強固に連結することができる。
【００１６】
また、他の分割カムシャフト１’のオスインロー部１１をメスインロー部１０内に完全に埋め込んでいるので、オスインロー部１１とメスインロー部１０とで構成される軸継手は、軸受部８の幅と略同じ幅とすることができ、メスインロー部１０が軸受部８よりはみ出ることがなく、軸継手の幅を軸受部８の幅に狭めたので、その狭めた長さにおいて、カムを余裕のある配置構成にしたり、カムシャフトの全長を短くしたりすることができる。
また、隣接する軸受部８・８の間のカムシャフト１の全長の任意位置にカム２を配置することができ、隣接するカム２・２の間隔を広いものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】カムシャフト１を有する燃料噴射ポンプの側面断面図である。
【図２】本発明の分割したカムシャフト１の連結構成を示す平面図一部断面図である。
【図３】同じくカムシャフト１の連結構成を示す側面断面図である。
【図４】従来の分割したカムシャフト１の連結構成を示す平面図一部断面図である。
【符号の説明】
１カムシャフト
１’ 分割カムシャフト
８軸受部
１０メスインロー部
１０ａ凹部
１１オスインロー部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a connecting structure for shortening the axial length of an assembled camshaft used for driving a valve or a fuel injection pump, which is provided in a large diesel engine such as a ship.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, cams for controlling fuel injection timing and controlling valve drive timing in an internal combustion engine have been severely worn, so that when worn, it has been necessary to replace the cam.
In a large multi-cylinder engine, cams are provided according to the number of cylinders of the engine. Before pulling out, it is necessary to disassemble all the cams adjacent to the shaft end and disassemble the cams after disassembly.
For this purpose, the camshaft is divided into a plurality of segments connected by a shaft coupling, several cams are arranged for each segment, and only the segment having the target cam is disassembled to reduce the worn cam. Techniques for exchanging or exchanging all segments are known, such as the technique described in JP-B-55-31286.
According to the technique disclosed in Japanese Patent Publication No. 55-31286, as shown in FIG. 4, flanges 15 and 16 are formed at both ends of each segment of the divided camshaft 1. 16 is a shaft coupling, and a plurality of divided segments are connected to form an integral camshaft.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional technique, the camshaft 1 is divided into a plurality of segments, and each segment is connected by using the flange portions 15 and 16. One of the flange portions 15 is formed integrally with the engine body. The other flange 16 is abutted against the pivoted flange 15 and crimped using bolts and nuts. One flange 16 protrudes laterally from the bearing 8. Since there is a width of the protruding flange 16 in addition to the width of the bearing portion 8, the space in which the cam 2 is arranged in the axial direction is limited by that amount. The overall length in the core direction was long.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention uses the following means to solve such a problem.
The camshaft 1 is divided into a plurality of divided camshafts 1 ′, and the length of the divided camshaft 1 ′ in the axial direction is equal to the length between the bearings 8 that support the camshaft 1 adjacently. and, 'in the assembled camshaft to be assembled by a linked via shaft coupling, the shaft coupling is divided camshaft 1' the divided camshaft 1 right and left one side of a large diameter, the bearing section 8 The female spigot portion 10 pivotally supported by the female spigot portion 10, a concave portion 10 a is formed at an end of the female spigot portion 10, and the male spigot portion 11 formed at the left and right end portions of the other divided camshafts 1 ′ is formed in the concave portion 10 a. The female spigot portion 10 is completely inserted and embedded, and the width of the female spigot portion 10 is substantially equal to the width of the bearing portion 8 .
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a side sectional view of a fuel injection pump having a camshaft;
FIG. 2 is a plan view, partly in section, showing a connection configuration of the divided camshafts of the present invention;
FIG. 3 is a side cross-sectional view showing the connection configuration of the camshaft,
FIG. 4 is a plan view and a partial cross-sectional view showing a connection configuration of a conventional divided camshaft.
[0006]
First, a description will be given of an assembled camshaft for driving a fuel injection pump P attached to a diesel engine in this embodiment.
A camshaft 1 is provided laterally below the fuel injection pump P, and a number of cams 2, 2,... Corresponding to the number of cylinders of the diesel engine are fixedly provided on the outer peripheral surface of the camshaft 1.
A plunger (not shown) is arranged on the upper part of each cam 2 via a tappet 3, and the plunger is arranged slidably up and down inside a plunger barrel 5. When the camshaft 1 is driven, the plunger is moved through the tappet 3. The plunger reciprocates up and down.
A notch lead (not shown) is provided at the upper part of the plunger. By opening and closing the lead portion and the fuel supply port, a predetermined amount of fuel oil such as heavy oil or low quality oil is used as pressure oil in each cylinder. It is discharging.
[0007]
In addition, the amount of fuel discharged is determined by rotating the plunger by the combination of the pinion and the rack 6, thereby changing the positional relationship between the cutting lead and the fuel supply port.
[0008]
In FIGS. 2 and 3, bearings 8 are fixed to the cylinder block 7 of the engine to which the fuel injection pump P is attached at regular intervals, and the camshaft 1 is supported by the bearings 8 . . The camshaft 1 is divided into several pieces in the axial direction to improve the maintainability of the cam 2 against abrasion and the like.
That is, the cam 2 is fixed on the outer peripheral surface of the divided camshaft 1 ', and the roller below the tappet 3 is abutted to reciprocate the plunger.
The cam 2 is worn due to contact with the tappet 3, and if worn, the plunger cannot be raised to an appropriate position. Therefore, the worn cam 2 needs to be replaced.
At the time of replacement, only the divided camshaft 1 'having the worn cam 2 can be replaced without replacing all the cams 2, and the unworn portion of the split shaft is used as it is. .
[0009]
Further, in the present embodiment, the camshaft 1 is divided so that the axial length of each of the divided camshafts 1 'of the camshaft 1 is equal to the length between the adjacent bearings 8. ing.
Each of the divided camshafts 1 ′, 1 ′,... Is provided with a fixed cam 2, 2, 2, respectively, and a joint is formed at a connecting portion between the divided camshafts 1 ′. 'Are connected.
In order to improve versatility, a plurality of divided camshafts 1 'having the same shape may be combined.
[0010]
In the present invention, a flange portion for shortening the axial length of the shaft coupling connecting the divided camshafts 1 ′, 1 ′...
That is, a female spigot portion 10 which is a large-diameter flange which is supported by the bearing portion 8 and has a large outer diameter is formed on one of the left and right sides of the split camshaft 1 '. A recess 10a is formed in the contact surface of the female spigot portion 10 (the end of the split camshaft 1 ') so that a male spigot portion 11 of another split camshaft 1' to be described later is fitted.
The female spigot portion 10 has a plurality of screw holes 10b radially centered on the axis.
[0011]
At the other end of the split camshaft 1 ', a male spigot portion 11, which is a small-diameter flange having an outer diameter equal to the inner diameter of the concave portion 10a of the female spigot portion 10, is formed. The male spigot portion 11 has screw insertion holes 11a, 11a,... Having the same screw axis as the screw hole 10b opened in the female spigot portion 10, and the screw insertion hole 11a and the female spigot portion 10 are formed. By screwing the screw body 12 into the screw hole 10b, the female spigot portion 10 and the male spigot portion 11 are crimped to form a shaft coupling for connecting the divided camshafts 1 ′, 1 ′.
[0012]
In order to connect the divided camshafts 1 'with such a configuration, the screw bodies 12, 12 ... are screwed into the screw holes 10b, 10b ... of the female spigot portion 10 of one divided camshaft 1'. The other ends of the screw bodies 12, 12... Protrude laterally from the recess 10a (laterally from the contact surface of the female spigot portion 10).
Then, the male spigot portion 11 of the other divided camshaft 1 'is brought closer to the side of the female spigot portion 10 and the screw body 12 projecting laterally from the female spigot portion 10 is inserted into the screw insertion hole 11a of the male spigot portion 11. The male spigot part 11 is inserted into the recess 10 a of the female spigot part 10, and the male spigot part 11 is completely embedded in the female spigot part 10.
The male spigot portion 11 is pressed into the female spigot portion 10 by screwing a nut 13 into the screw body 12 that penetrates the screw insertion hole 11a of the male spigot portion 11 and protrudes inward, and is divided into a plurality of pieces in the same manner. The camshaft 1 'is assembled by connecting the camshafts 1'.
[0013]
The width of the female spigot portion 10 is substantially equal to the width of the bearing portion 8. Since the male spigot portion 11 of the other split camshaft 1 'is completely embedded in the female spigot portion 10, the male spigot portion 11 is formed. and joint consists of a Mesuinro portion 10, without protruding from the width of the bearing portion 8, it is possible to arrange the cam 2 in any position of the total length of the cam shaft 1 between adjacent bearing portions 8, 8 The distance between the adjacent cams 2 can be widened.
[0014]
Further, the screw body 12 is fixedly mounted on the female spigot part 10 side, the screw body 12 is inserted into the screw insertion hole 11a of the male spigot part 11 and crimped using the nut 13, so that the side of the male spigot part 11 There is no need to provide a space for inserting a screw in the space between the cam 2 and the male spigot portion 11 arranged in the other direction, and the cam 2 can be arranged in that space. The shaft length of the shaft 1 can be shortened.
[0015]
【The invention's effect】
With this configuration, the following effects can be obtained.
First, a flange as a shaft coupling is formed at each connection end of the divided camshaft, and one flange is completely embedded in a recess of the other flange, thereby connecting the shaft coupling of the divided camshaft. In some cases, the connection can be made firmly so that the shaft center does not shift.
[0016]
Further, since the male spigot portion 11 of the other split camshaft 1 'is completely embedded in the female spigot portion 10, the shaft joint formed by the male spigot portion 11 and the female spigot portion 10 has substantially the same width as the width of the bearing portion 8. Since the female spigot portion 10 does not protrude from the bearing portion 8 and the width of the shaft coupling is reduced to the width of the bearing portion 8, the cam is provided with a marginal arrangement at the reduced length. Or the overall length of the camshaft can be shortened.
Further, the cam 2 can be arranged at an arbitrary position in the entire length of the camshaft 1 between the adjacent bearing portions 8, 8, and the interval between the adjacent cams 2, 2 can be widened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of a fuel injection pump having a camshaft 1;
FIG. 2 is a plan view and a partial cross-sectional view showing a connection configuration of a divided camshaft 1 according to the present invention.
FIG. 3 is a side sectional view showing the connection configuration of the camshaft 1;
FIG. 4 is a plan view and a partial cross-sectional view showing a connection configuration of a conventional divided camshaft 1;
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 camshaft 1 'split camshaft 8 bearing 10 female spigot 10a recess 11 male spigot

Claims

The camshaft 1 is divided into a plurality of divided camshafts 1 ′, and the length of the divided camshaft 1 ′ in the axial direction is equal to the length between the bearing portions 8 that support the camshaft 1 adjacently. In the assembling camshaft which can be assembled by connecting the divided camshafts 1 'via a shaft coupling, the shaft coupling has a large diameter on one of the left and right sides of the divided camshaft 1'. The female spigot portion 10 pivotally supported by the female spigot portion 10, a concave portion 10 a is formed at an end of the female spigot portion 10, and the male spigot portion 11 formed at the left and right end portions of the other divided camshafts 1 ′ is formed in the concave portion 10 a. A connection structure for an assembling camshaft, characterized in that the structure is such that it is completely fitted and embedded, and the width of the female spigot portion 10 is substantially equal to the width of the bearing portion 8 .