JPH06137211A - シリンダヘッド構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のジャーナル部を備えたカムシャフトを
回転自在に支承するシリンダヘッドを備えたエンジンに
おいて、長手方向の長さを短縮する。 【構成】 カムシャフト前端側のジャーナル部を支承す
るための軸受部を備えた軸受部材10をシリンダヘッド１
とは別体に形成し、上記軸受部材10をシリンダヘッド１
の前端側のヘッドボルトボス部９の上方に取付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カムシャフトを回転自
在に支承するエンジンのシリンダヘッド構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＤＯＨＣエンジンのシリンダヘッドに
は、それぞれ複数のジャーナル部を軸線に沿って備えた
吸気側カムシャフトおよび排気側カムシャフトをそれら
のジャーナル部において回転自在に支承する軸受部が各
カムシャフトの軸線に沿って整列して配置されている。

【０００３】また、上記シリンダヘッドは、複数本のヘ
ッドボルトによってシリンダブロック上に締結されるの
で、シリンダヘッドには、これらヘッドボルトのための
複数のボルトボス部が、カムシャフトの軸線と平行な線
上に配設されている。そして、カムシャフトの前端に作
用する駆動負荷に耐えるために、カムシャフトの最前方
のジャーナル部はカムシャフトの前端側に形成され、該
ジャーナル部を支承する軸受部は、シリンダヘッド前端
側のボルトボス部との干渉を避けて、該ボルトボス部の
前方側に形成されている。（実開平4-87305 号公報参
照）

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近時、自動
車のＦＦ化に伴って、エンジンのコンパクト化、特に長
手方向（クランク軸の軸線方向）の長さ短縮が要求され
ている。

【０００５】一方、自動車の高級化志向に伴って、吸気
弁または排気弁の開閉タイミングをエンジンの回転数お
よび負荷に応じて切替えるバルブタイミング可変機構を
備えたエンジンが実用化されている。

【０００６】ところが、上記バルブタイミング可変機構
は、通常カムシャフトの先端に取付けられるため、その
分エンジンの長手方向の長さが長くなり、エンジンのコ
ンパクト化の要求とは相反することになる。

【０００７】また、上記バルブタイミング可変機構は、
一般に油圧によって作動されるため、バルブタイミング
の切替え時には応答遅れが発生する。

【０００８】したがって、バルブタイミング可変機構に
作動油を供給する油圧回路の設計の良否が、バルブタイ
ミング可変機構の性能、特にその応答性に対し大きく影
響することになる。

【０００９】上述の事情に鑑み、本発明は、エンジンの
長手方向の長さを短縮することができ、併せてバルブタ
イミング可変機構を設けた場合の応答性の向上を図った
シリンダヘッド構造を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によるシリンダヘ
ッド構造は、カムシャフトの前端側のジャーナル部を支
承するための軸受部を備えた軸受部材がシリンダヘッド
とは別体に形成され、該軸受部材が、シリンダヘッド前
端側のボルトボス部の上方に取付けられてなることを特
徴とするものである。

【００１１】本発明の１つの態様によれば、カムシャフ
トの前端にバルブタイミング可変機構が設けられ、該バ
ルブタイミング可変機構に対し、上記軸受部およびカム
シャフト内部を通じて作動油を供給するオイル通路が上
記軸受部材に形成されてなることを特徴とするものであ
る。

【００１２】本発明の他の態様によれば、カムシャフト
駆動用チェーンを収容し、かつシリンダブロックのクラ
ンク室に連通するチェーン空間が上記軸受部材の前方に
形成され、該チェーン空間と、上記軸受部材の後方のシ
リンダヘッド内部空間との間を連通する開口部が上記軸
受部材の下部に設けられてなることを特徴とするもので
ある。

【００１３】

【作用および効果】本発明によれば、カムシャフトの前
端側のジャーナル部を支承する軸受部を備えてシリンダ
ヘッドとは別体に形成された軸受部材が、シリンダヘッ
ド前端側のヘッドボルトボス部の上方に取付けられてい
るので、上記軸受部と上記ヘッドボルトボス部をカムシ
ャフトの軸線方向に関して同一位置に設けることが可能
になり、エンジンの長手方向の長さを短縮することがで
きる。

【００１４】また、本発明によれば、カムシャフトの前
端にバルブタイミング可変機構が設けられている場合
に、該バルブタイミング可変機構に作動油を供給するオ
イル通路が上記軸受部材に形成され、該オイル通路から
上記軸受部およびカムシャフト内部を通じて作動油がバ
ルブタイミング可変機構に供給されるように構成されて
いるので、上記オイル通路の形成が容易となり、かつオ
イル通路内の油圧を高めてバルブタイミング可変機構の
応答性を向上させることができる。

【００１５】さらに、本発明によれば、チェーン空間と
シリンダヘッド内部空間とを連通する開口部が上記軸受
部材の下部に設けられているので、シリンダヘッド内部
の潤滑油を上記開口部を通じてオイルパンに戻すことが
でき、オイルのリターン性が向上する利点がある。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１７】図１は本発明の実施例に係る１気筒につき
吸気バルブおよび排気バルブを２本ずつ備えたＤＯＨＣ
エンジンのシリンダヘッドの正面図、図２および図３
は、シリンダヘッドとは別体に形成された軸受部材の正
面図および平面図、図４はカムシャフトおよび上記軸受
部材を取外した状態で示すシリンダヘッドの前方部分の
平面図、図５は上記軸受部材およびカムシャフトを取付
けた状態で示すシリンダヘッドの前方部分の平面図であ
る。

【００１８】まず、図４および図５において、シリンダ
ヘッド１には、それそぞれ複数のジャーナル部2a，3aを
それぞれ備えた吸気側および排気側のカムシャフト２，
３をそれらのジャーナル部2a，3aで回転自在に支承する
それぞれ複数の軸受部４，５が、カムシャフト２，３の
軸線に沿って配列されている（図４には前方から数えて
２番目の軸受部のみが示されている）。

【００１９】図示しない吸気バルブおよび排気バルブ
は、それぞれ油圧式ラッシュアジャスタを介してカムシ
ャフト２，３で駆動される構成となっているため、これ
らラッシュアジャスタのバケットを収容するための孔６
が、最前端の軸受部を除く他の軸受部４，５をそれぞれ
挟んで１気筒に４個ずつ形成されている。また、シリン
ダヘッド１には、このシリンダヘッド１をシリンダブロ
ック７（図１参照）に締結するヘッドボルト８のための
複数のボルトボス部９がカムシャフト２，３の軸線と平
行な線に沿って２列に形成されている（図４および図５
には、最前部のボルトボス部９，９のみが示されてい
る）。

【００２０】カムシャフト２，３のジャーナル部2a，3a
を支承する多数の軸受部のうち、カムシャフト２，３の
最前方のジャーナル部2a，3aをそれぞれ支承する軸受部
４Ａ，５Ａは、図２および図３に示されているような、
シリンダヘッド１とは別体に形成された軸受部材10上に
形成されている。

【００２１】この軸受部材10は、シリンダヘッド１がヘ
ッドホルト８によってシリンダブロック７上に締結され
た後に、上記最前部のボルトボス部９，９の上方に取付
けられるもので、この軸受部材10は、シリンダヘッド１
のボルトボス９，９の上方の座面28（図４参照）上に位
置決めされ、かつその軸受部４Ａ，５Ａ上にカムシャフ
ト２，３の最前方のジャーナル部2a，3aがそれぞれ載置
された後、上方から被冠されるキャップ部材11とともに
２本の締結ボルト12，12によってシリンダヘッド１に固
定されるようになっている。

【００２２】一方のカムシャフト２の前端には、図５に
示されているように、油圧作動式バルブタイミング可変
機構13が取付けられており、このバルブタイミング可変
機構13の外周に形成されたギヤ14に、他方のカムシャフ
ト３の先端に設けられたギヤ15が噛合している。

【００２３】なお、上記バルブタイミング可変機構13に
ついては、それ自体の構成を有するので、内部機構の図
示および動作説明は省略する。

【００２４】また、シリンダヘッド１の前面には軸16が
前方に向って突設され、この軸16に、大径のスプロケッ
ト17と、このスプロケット17の背後に同軸的に設けられ
たギヤ18とが一体的に回転しうるように軸支されてい
る。上記スプロケット17には、図示しないクランクシャ
フトに固設されたスプロケットとの間にチェーン19が懸
装され、かつ上記スプロケット17背後のギヤ18がカムシ
ャフト３先端のギヤ15に噛合していることによって、カ
ムシャフト２，３がクランクシャフトによってチェーン
19およびギヤ18を介して駆動されるように構成されてい
る。

【００２５】この場合、ギヤ18とギヤ15との間のバック
ラッシュおよびギヤ15とギヤ14との間のバックラッシュ
を防止するために、ギヤ15は３分割シザーズギヤの構成
を有しており、かつギヤ14とギヤ18とが、互いに軸線方
向に所定の距離だけ変位した状態でギヤ15に噛合するよ
うになっている。

【００２６】シリンダヘッド１の上記軸受部材10の前方
には、上記スプロケット17およびこれに懸装されるチェ
ーン19を収容するためのチェーン空間20が形成され、こ
のチェーン空間20はシリンダブロック７の図示しないク
ランク室に連通している。そして、軸受部材10の下方に
は、軸受部材10より後方において動弁機構を収容するシ
リンダヘッド内部空間21と上記チェーン空間20とを連通
する開口部22が形成されている。

【００２７】そして、上記シリンダヘッド内部空間21で
動弁機構を潤滑したオイルがブローバイガスとともに上
記開口部22およびチェーン空間20を通じて図示しないオ
イルパンに戻されるようになっており、これによってオ
イルのリターン性が向上するとともに、上記チェーン19
が潤滑されるように構成されている。

【００２８】上記軸受部材10の内部には、図２および図
３に示されているように、軸受部４Ａを通じてバルブタ
イミング可変機構13の作動油を供給するオイル通路23
と、軸受部４Ａを通じてカムシャフト２内オイル通路2b
にオイルを潤滑油として供給するオイル通路24と、軸受
部５Ａを通じてカムシャフト３内のオイル通路3bにオイ
ル潤滑油として供給するオイル通路25とが形成されてい
る。なお、オイル通路24の水平部分は軸受部材10の側方
から形成されて、オイル通路25と連通しているので、途
中に栓26が設けられている。

【００２９】シリンダヘッド１には、上記オイル通路23
〜25へオイルを供給するためのオイル通路26，27が設け
られ、これらオイル通路26，27は、図４に示されている
ように、軸受部材10が取付けられる座面28に開口してお
り、かつその開口部の周囲にシール部材29がそれぞれ取
付けられている。

【００３０】また、オイル通路26は、バルブタイミング
可変機構13を制御するソレノイドバルブ30にオイル通路
31を介して連通しており、上記ソレノイドバルブ30の通
電・非通電に応じて、上記バルブタイミング可変機構13
に対する油圧の導入・排出がなされるようになってい
る。さらにオイル通路27の途中から、軸16まわりを潤滑
するオイル通路40が分岐している。

【００３１】図６は、軸受部材10内のオイル通路23およ
び24が軸受部４Ａを通じて、バルブタイミング可変機構
（内部機構は省略している）13およびカムシャフト２内
のオイル通路2bにオイルが作動油および潤滑油として供
給される状態を示す拡大断面図である。

【００３２】バルブタイミング可変機構13は、ボルト32
およびピン33，33によってカムシャフト２の前端に固定
されており、上記ボルト32の周囲にオイル通路34が形成
されている。

【００３３】軸受部材10の軸受部４Ａには、その前後端
にオイル溝35および36がそれぞれ形成されており、オイ
ル通路23の上端がオイル溝35に、オイル通路24の上端が
オイル溝36にそれぞれ開口している。

【００３４】そして、オイル通路23からオイル溝35に入
ったオイルは、カムシャフト２内に形成されたオイル通
路37を通ってオイル通路34内に入り、バルブタイミング
可変機構13に供給され、またこれとは逆の経路を通って
排出されるようになっている。

【００３５】また、オイル通路24からオイル溝36に入っ
たオイルは、カムシャフト２内に形成されたオイル通路
38を通ってカムシャフト２内のオイル通路2bに入り、各
ジャーナル部2aを潤滑するようなっている。

【００３６】以上が本発明によるシリンダヘッド構造の
実施例の構成であるが、軸受部４Ａおよび５Ａを備えた
軸受部材10がシリンダヘッド１とは別体に構成されてい
るため、カムシャフト２，３の前端側のジャーナル部2
a，3aをそれぞれ支承する軸受部４Ａ，５Ａをシリンダ
ヘッド前端側のヘッドボルトボス部９の上方に設けるこ
とができるから、エンジンのクランク軸方向の長さを短
縮することが可能になる。

【００３７】また、軸受部材10内にオイル通路23〜25を
形成することによって、バルブタイミング可変機構13へ
の作動油の供給およびカムシャフト２，３のジャーナル
部2a，3aの潤滑油の供給が容易となる。

【００３８】さらに、軸受部材10の下方に、チェーン空
間20とシリンダヘッド内部空間21とを連通する開口部22
が形成されていることにより、オイルのリターン性も向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るシリンダヘッドの正面図

【図２】軸受部材の正面図

【図３】軸受部材の平面図

【図４】カムシャフトおよび軸受部材を取外した状態で
示すシリンダヘッドの前方部分の平面図

【図５】軸受部材およびカムシャフトを取付けた状態で
示すシリンダヘッドの平面図

【図６】オイル通路を示す拡大断面図

【符号の説明】

１ シリンダヘッド ２，３ カムシャフト 2a，3a カムシャフトのジャーナル部 2b，3b カムシャフト内のオイル通路 ４，４Ａ，５，５Ａ 軸受部 ９ ボルトボス部 10 軸受部材 13 バルブタイミング可変機構 14，15，18 ギヤ 17 スプロケット 19 チェーン 20 チェーン空間 22 開口部 23，24，25 軸受部材内のオイル通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 誠 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ エンジニアリング株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カムシャフトの前端側のジャーナル部を
   支承するための軸受部を備えた軸受部材がシリンダヘッ
   ドとは別体に形成され、該軸受部材がシリンダヘッド前
   端側のヘッドボルトボス部の上方に取付けられてなるこ
   とを特徴とするシリンダヘッド構造。
2. 【請求項２】 上記カムシャフトの前端にバルブタイミ
   ング可変機構が設けられ、該バルブタイミング可変機構
   に対し上記軸受部およびカムシャフト内部を通じて作動
   油を供給するオイル通路が上記軸受部材に形成されてな
   ることを特徴とする請求項１記載のシリンダヘッド構
   造。
3. 【請求項３】 カムシャフト駆動用チェーンを収容し、
   かつシリンダブロックのクランク室に連通するチェーン
   空間が上記軸受部材の前方に形成され、該チェーン空間
   と、上記軸受部材より後方のシリンダヘッド内部空間と
   を連通する開口部が上記軸受部材の下部に設けられてな
   ることを特徴とする請求項１記載のシリンダヘッド構
   造。