JPH0586832A - エンジンのシリンダヘツド構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】コンパクトでカム軸の支持機構の剛性の向上に
も寄与する機関のシリンダヘッド構造を提供する。 【構成】カム軸１９、２０は下方からカムキャリア２
９、上方からカムキャップ３０により回動自在に支持す
る。カムキャリアはこの空間部を上下に仕切ると共に両
カム軸用のジャーナル部２９ａ、２９ｂを連結するカム
キャリア連結部を構成する仕切り壁３３を備える。カム
キャップもカムキャリアと同様に吸排気カム軸を支持す
るジャーナル部３０ａ、３０ｂを連結するカムキャップ
連結部を構成し、かつ上下にその間の空間を仕切る仕切
り壁３６を備える。カムキャリアの仕切り壁とカムキャ
ップの仕切り壁との間の空間は第２オイルセパレータ室
３７を構成する。カムキャップの仕切り壁とシリンダヘ
ッドカバー４２との間の空間は第３オイルセパレータ室
４３を構成する。カムキャリア及びカムキャップは２つ
の仕切り壁を一体に備えるので高い剛性を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエンジンのシリンダヘッ
ド構造に関し、特にブローバイガス用のオイルセパレー
タ室を組み込んだシリンダヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】燃焼室からリークした未燃焼ガスすなわ
ちブローバイガスを回収してエンジンに再導入するブロ
ーバイガス処理装置は公知である。この場合、ブローバ
イガスはオイルミストを含むため、エンジンに導入する
前にオイルセパレータによってオイルを分離するのが普
通である。オイルセパレータ室は従来シリンダヘッドの
上方の空間に設けられていた。しかし、ＤＯＨＣ式のエ
ンジン等、レイアウト上この部分にオイルセパレータ室
を設けるのが困難な場合がある。このような事情に鑑
み、実開昭５９−１５７５１６号公報には、ＤＯＨＣ式
エンジンの２つのカムシャフトの間の空間を利用して、
オイルセパレータ室を設けたものが開示されている。こ
の開示された構造では、シリンダヘッドカバーによって
オイルセパレータ室を上記空間内に張り出すように画成
している。これによってコンパクトなブローバイガス処
理装置を提供している。

【０００３】

【解決しようとする課題】この公報に開示された構造
は、コンパクトな装置を提供し、かつシリンダヘッドカ
バーの剛性は向上させることができるが、カムシャフト
の支持剛性を向上させる効果はあまり期待できない。本
発明はこのような事情にかんがみ、コンパクトでかつカ
ムシャフトの支持機構の剛性の向上にも寄与することが
できるエンジンのシリンダヘッド構造を提供することを
目的とする。

【０００４】本発明の別の目的は、良好なオイル分離機
能を与えることができるオイルセパレータを組み込んだ
シリンダヘッドの構造を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は以下のように構成される。本発明に係るエン
ジンのシリンダヘッド構造は、該シリンダヘッド内に配
置される一対のカムシャフトと、該カムシャフトの軸受
部間を連結する連結部材とを備え、該連結部材によって
オイルセパレータ室を画成したことを特徴とする。

【０００６】さらに、好ましい態様では、前記軸受部の
上部を構成するカムキャップと、下部を構成するカムキ
ャリアと、前記連結部材を構成しカムキャップ間を連結
するカムキャップ連結部と、前記連結部材を構成しカム
キャリアを連結するカムキャリア連結部と、カムキャッ
プの上方空間を画成するカバー部材とを有し、前記カム
キャリアとカムキャリア連結部下方に第１オイルセパレ
ータ室が形成され、前記カムキャリアとカムキャリア連
結部の上方かつカムキャップ及びカムキャップ連結部下
方に第２オイルセパレータ室が形成され、カムキャップ
及びカムキャップ連結部上方かつ前記カバー部材下方に
第３オイルセパレータ室が形成されたことを特徴とす
る。この場合、好ましくは、前記カムキャリア連結部、
カムキャップ連結部には隣接するオイルセパレータ室を
連通するガス通路が互いに重なり合わない位置に形成さ
れる。

【０００７】

【作用】本発明の上記構成によれば、カムシャフトの軸
受部は、連結部材によって互いに結合されるとともに、
この連結部材によってブローバイガス用のオイルセパレ
ータの隔壁を構成してオイルセパレータ室を画成する。
この連結部材は、本来軸受部の剛性を確保するために設
けられるものである。本発明では、この連結部材を、各
気筒列方向にもパネル状に延長して上記隔壁を構成す
る。ブローバイガスはこのオイルセパレータ室の底部に
導入され、オイルを分離しつつ気筒列方向あるいは横方
向に拡散、あるいは蛇行して徐々にオイルセパレータ室
の上方に導かれて、ここから排出される。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につき
説明する。本発明の１実施例に係るエンジンはＶ型６気
筒エンジンである。この構造ではシリンダヘッドは各バ
ンクに対してそれぞれ取付けられる。図１を参照すると
一方のバンクについてのエンジン１の断面が示されてい
る。エンジン１は斜め方向に延びるシリンダボア２を有
するシリンダブロック３を備え、該シリンダボア２内を
ピストン４が摺動する。ピストン４はコンロッド５を介
してシリンダブロック３の下部及びこれに取りつけられ
たクランクケース６内に収容されるクランクシャフト
（図示せず）に連結される。シリンダブロック３の周囲
には、クランクケース内部空間すなわちクランク室７に
通じるブローバイガス通路８が設けられる。

【０００９】クランクケース６の下方にはオイルパン９
が取付けられる。シリンダブロック３、クランクケース
６及びオイルパン９は通しボルト１０によって互いに結
合されている。シリンダブロック３の上部には各バンク
のそれぞれに対してシリンダヘッド１１が取付けられ
る。シリンダヘッド１１の下部には、上記シリンダボア
２に上部と協働して燃焼室空間１２を構成する凹部が形
成される。さらにシリンダヘッド１１には、この燃焼室
１２に連通する吸気ポート１３と排気ポート１４（各１
つづつ示す）が設けられる。この吸気ポート１３及び排
気ポート１４を開閉するための吸気バルブ１５及び排気
バルブ１６がそれぞれ設けられる。また、シリンダヘッ
ド１１には、上記シリンダブロック３のブローバイガス
通路８に連通路１７を介して連通するブローバイガス通
路１８が設けられる。

【００１０】吸気及び排気バルブ１５、１６の上方に
は、これらのバルブ１５、１６を駆動するための吸気カ
ムシャフト１９及び排気カムシャフト２０がそれぞれ設
けられる。カムシャフト１９、２０上にはそれぞれのバ
ルブ１５、１６に対応してカム２１、２２が形成され
る。バルブ１５、１６の先端はロッカーアーム２３、２
４の一方のアームの先端に係合しており、該ロッカーア
ーム２３、２４を介してカム２１、２２によって駆動さ
れるロッカーアーム２３、２４の他方のアームにはラッ
シュアジャスター２５、２６が係合しておりカムの接触
圧を調整するようになっている。バルブ１５、１６はス
プリング２７、２８によってカム２１、２２に押しつけ
られている。

【００１１】カムシャフト１９、２０は下方からカムキ
ャリア２９、上方からカムキャップ３０によって回動自
在に支持されている。本例のカムキャリア２９及びカム
キャップ３０は吸排気カムシャフト１９、２０に対して
共通に設けられる。すなわち一体部品として形成されて
おり、吸気カムシャフト１９及び排気カムシャフト２０
のカムキャリア２９及びカムキャップ３０部分とは連結
されている。図２は一方のバンクのカムキャリア２９の
平面図を示す。吸気カムシャフト１９に対しては各気筒
ａ、ｂ、ｃに対する一対のカム２１、２２の両側にジャ
ーナル部２９ａが設けられ、排気カムシャフト２０に対
しては一対のカムの間にジャーナル部２９ｂが設けられ
る。

【００１２】各気筒ａ、ｂ、ｃの中心には、点火プラグ
（図示せず）を挿入するためのプラグホール３１が形成
される。本例のカムキャリア２９は、カムシャフト１
９、２０のジャーナル部の下部を構成するとともにプラ
グホール３１を形成するプラグホール壁３２の下部とを
一体に形成している。カムキャリア２９の吸排気カムシ
ャフト１９、２０を支持するジャーナル部２９ａ、２９
ｂとプラグホール壁３２とで囲まれる空間部はブローバ
イガス通路を構成する。そして、本例のカムキャリア２
９はこの空間部を上下に仕切るとともに両カムシャフト
１９、２０用のジャーナル部２９ａ、２９ｂを連結する
カムキャリア連結部を構成する仕切り壁３３を備えてい
る。

【００１３】仕切り壁３３の下方のシリンダヘッド上面
との間の空間は上記シリンダブロックのブローバイガス
通路８を介してクランク室７と連通しており、ブローバ
イガスに同伴するオイルミストを分離するための第１オ
イルセパレータ室３４を構成する。なお、カムキャリア
２９はボルト孔３５ａに挿通されるボルト３５によって
シリンダブロック３に固定される。

【００１４】カムシャフト１９、２０のジャーナル部の
上部を構成するカムキャップ３０もカムキャリア２９と
同様に吸排気カムシャフトを支持するジャーナル部３０
ａ、３０ｂを連結するカムキャップ連結部を構成し、か
つ上下にその間の空間を仕切る仕切り壁３６を備えてい
る。このカムキャリア２９の仕切り壁３３とカムキャッ
プ３０の仕切り壁３６との間の空間は第２オイルセパレ
ータ室３７を構成する。第１オイルセパレータ室３４と
第２オイルセパレータ室３７とは仕切り壁３３に設けら
れた連通孔３８を介して連通している。

【００１５】カムキャリア２９とカムキャップ３０とは
ジャーナル部２９ａ、２９ｂ、３０ａ、３０ｂを挟む位
置にボルト孔３９を有しておりボルト４０を介して固定
される。図３を参照するとカムキャップ３０の平面図が
示されている。仕切り壁３６には第２オイルセパレータ
室３７に連通する連通孔４１が設けられる。図３に示す
ように第３オイルセパレータ室４３は吸気側に設けられ
る。その隔壁はカムキャップ３０におけるプラグホール
壁をつなぐ壁部によって形成される。また、カムキャッ
プ３０の上方にはシリンダヘッドカバー４２が取付けら
れる。

【００１６】カムキャップ３０の仕切り壁３６とシリン
ダヘッドカバー４２との間の空間は第３オイルセパレー
タ室４３を構成する。第３オイルセパレータ室４３は戻
し管４７を介して図示しないブローバイガスチャンバに
連通しておりさらに、図示しないバルブを介して吸気通
路に連通している。このカムキャリア２９の仕切り壁３
３に設けられた連通孔３８とカムキャップ２９の仕切り
壁３６に設けられた連通孔４１は平面的に見て重ならな
い位置に設けられている。すなわち互いにオフセットし
た位置に設けられている。

【００１７】吸気ポート１３の上流には吸気マニホルド
４４の下流端が取付けられており、該吸気マニホルド４
４には、吸気ポート１３に向けて燃料を噴射するインジ
ェクタ４５が取付けられる。吸気マニホルド４４の吸気
通路４４ａは、バンクの内側から湾曲して上方に延び共
通吸気通路４４ｂは上記シリンダヘッドカバー４２の上
方をバンクの気筒配列方向に延びる。

【００１８】吸気マニホルド４４は共通通路４４ｂとシ
リンダヘッド３とを連結するブラケット４６によって支
持されている。以上の構造において、エンジン１が稼働
するとピストン４とシリンダボア２との間から燃焼室内
の未燃焼ガスすなわちブローバイガスがリークしてクラ
ンク室７に溜まる。このブローバイガスはシリンダブロ
ック３の周囲に設けられたブローバイガス通路８、シリ
ンダヘッド１１のブローバイガス通路１８を介してシリ
ンダヘッド１１上面とカムキャリア２９の仕切り壁３３
との間に形成された第１オイルセパレータ室３４に導入
される。

【００１９】第１オイルセパレータ室３４に導入された
オイルミストを同伴するブローバイガスは、オイルセパ
レータ室３４に入ることによって流路断面が大きくなる
ため、流速がが低下してオイルミストはガス成分との慣
性力の相違から分離する。また、流れ方向が変更させら
れために、同様に慣性力の相違によって分離する。さら
に、ブローバイガスは第１オイルセパレータ室３４から
仕切り壁３３の連通孔３８を介してその上方にある第２
オイルセパレータ室３７に導入される。この場合、連通
孔３８を通過する際にブローバイガスは流速が増大し、
第２オイルセパレータ室３７に導入されると再び流速が
低下する。この流速の変化及び流れ方向の変化によって
第２オイルセパレータ室３７でもオイルミストは分離さ
れる。さらにブローバイガスはカムキャップ３０の仕切
り壁３６に設けられた連通孔４１を介して第３オイルセ
パレータ室４３に導入される。この場合、カムキャリア
２９の仕切り壁３３の連通孔３８と、カムキャップ３０
の仕切り壁３６の連通孔４１とは、平面的に見て重なら
ないような位置に設けられているので、ブローバイガス
は第１及び第２オイルセパレータ室３４、３７をバイパ
スすることなく流通して第３オイルセパレータ室４３に
導入される。この第３オイルセパレータ室４３でも上記
同様な手順でブローバイガスに同伴するオイルミストは
分離される。そして、オイルミストが分離したブローバ
イガスは第３オイルセパレータ室４３の上方から吸気系
に導かれる。

【００２０】一方、各オイルセパレータ室３４、３７、
４３で分離したオイルミストはオイルセパレータ室３
４、３７、４３の壁面に付着して成長し、オイル滴とな
って各オイルセパレータ室３４、３７、４３の壁面を伝
って、また複数の連通孔３８、４１の内、下方に位置す
る連通孔３８、４１を通って下方に流れる。そして第１
オイルセパレータ室３４からのオイルは下側のブローバ
イガス通路８の伝って下方に流れクランク室７に戻され
る。

【００２１】

【効果】本発明の上記構成によれば、カムキャリア及び
カムキャップの軸受部は、連結部材を構成する仕切り壁
によって互いに結合されるとともに、この仕切り壁によ
ってブローバイガス用のオイルセパレータの隔壁を構成
してオイルセパレータ室を形成するので、カムシャフト
間の空間を有効に利用することができる。この構成で
は、特別にオイルセパレータ室を形成するための部材を
設ける必要がなく部品点数を抑えることができる。この
仕切り壁は両カムシャフトの軸受部と一体に形成したの
で、カムキャリア、カムキャップの剛性を向上させる効
果がある。

【００２２】本発明の別の特徴によれば、上記のように
本発明によれば、本発明に係るエンジンのシリンダヘッ
ド構造は、該シリンダヘッド内に配置される一対のカム
シャフトと、該カムシャフトの軸受部間を連結する連結
部材とを備え、該連結部材によってオイルセパレータ室
を画成したことを特徴とする。さらに、好ましい態様で
は、カムキャリアとカムキャップ、及びカバー部材によ
って、オイルセパレータ室を３つの分割状態にしたの
で、ブローバイガスの複雑な流路を構成することがで
き、したがって、オイルミストの分離効率を向上させる
ことができる。

【００２３】さらに別の特徴によれば、各オイルセパレ
ータ室を連絡する連通路は互いに重ならないように設け
られたので、オイルセパレータ室をバイパスさせること
なく流通させることができるので、さらにオイルミスト
の分離効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例にかかるエンジンの部分断面
図、

【図２】図１のシリンダヘッドのＡ−Ａ断面図、

【図３】図１のシリンダヘッドのＢ−Ｂ断面図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ シリンダボア ３ シリンダブロック ４ ピストン ５ コンロッド ６ クランクケース ７ クランク室 ８ ブローバイガス通路 ９ オイルパン １０ 通しボルト １１ シリンダヘッド １２ 燃焼室 １３ 吸気ポート １４ 排気ポート １５ 吸気バルブ １６ 排気バルブ １７ 連通路 １８ ブローバイガス通路 １９ 吸気カムシャフト ２０ 排気カムシャフト ２１ 吸気カム ２２ 排気カム ２３ ロッカーアーム ２４ ロッカーアーム ２５ ラッシュアジャスター ２６ ラッシュアジャスター ２９ カムキャリア ３０ カムキャップ ３３ 仕切り壁 ３４ 第１オイルセパレータ室 ３６ 仕切り壁 ３７ 第２オイルセパレータ室 ３８ 連通孔 ４１ 連通孔 ４３ 第３オイルセパレータ室 ４４ 吸気マニホルド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 一正 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダヘッドと、該シリンダヘッド内に
   配置される一対のカムシャフトと、該カムシャフトの軸
   受部間を連結する連結部材とを備え、該連結部材によっ
   てオイルセパレータ室を画成したことを特徴とするエン
   ジンのシリンダヘッド構造。
2. 【請求項２】前記軸受部の上部を構成するカムキャップ
   と、下部を構成するカムキャリアと、前記連結部材を構
   成しカムキャップ間を連結するカムキャップ連結部と、
   前記連結部材を構成しカムキャリアを連結するカムキャ
   リア連結部と、カムキャップの上方空間を画成するカバ
   ー部材とを有し、前記カムキャリアとカムキャリア連結
   部下方に第１オイルセパレータ室が形成され、前記カム
   キャリアとカムキャリア連結部の上方かつカムキャップ
   及びカムキャップ連結部下方に第２オイルセパレータ室
   が形成され、カムキャップ及びカムキャップ連結部上方
   かつ前記カバー部材下方に第３オイルセパレータ室が形
   成されたことを特徴とする請求項１記載のエンジンのシ
   リンダヘッド構造。
3. 【請求項３】前記カムキャリア連結部、カムキャップ連
   結部には隣接するオイルセパレータ室を連通するガス通
   路が互いに重なり合わない位置に形成されたことを特徴
   とする請求項２記載のエンジンのシリンダヘッド構造。