JP2003314238A - カム軸潤滑装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸受キャップの連結部を小型化可能なカム軸
潤滑装置を提供する。 【解決手段】 吸気弁用のカム軸の少なくとも一つの軸
受キャップ１０と対応する排気弁用のカム軸の軸受キャ
ップ１０とを点火プラグ若しくは燃料噴射弁を配置する
プラグタワー１４を備えた連結部１３を介して連結し、
前記連結された軸受キャップ１０の軸受面に設けた油溝
１６同士を連結部１３のシリンダヘッド１への取付け面
より離間させた内部に設けた連結通路２０により連通さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダヘッドの
上面に吸気弁用および排気弁用のカム軸を軸支した各軸
受部に対する潤滑装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の内燃機関においては、吸気弁と
排気弁との間に位置させて点火プラグ若しくは燃料噴射
弁を配置しており、これらを装備すべくシリンダヘッド
からロッカカバーに至るプラグタワー（空洞部）を備え
る。このプラグタワーは給排気用カム軸の対応する一対
の軸受部の中間に位置する。従って、一対の軸受の軸受
キャップが連結部を介して一体となっている場合には連
結部にプラグタワーを設ける。そして、軸受部同士の間
で潤滑油を流通させる場合に、プラグタワーを迂回する
通路を配置するものが、例えば、特開平７−２７９６３
８号公報に開示されている。

【０００３】これは、軸受キャップとシリンダヘッドに
貫通させてプラグチューブを配置してプラグタワーを画
成し、プラグチューブ回りの連結部とシリンダヘッドと
の取付け面に環状溝を形成し、この環状溝をプラグタワ
ーを迂回する通路としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においては、プラグタワーを迂回する通路を連結部
とシリンダヘッドとの取付け面に環状溝により形成する
ものであるため、環状溝と同じ面に油洩れ防止のための
オイルシール溝を内外周に設ける必要があり、径方向の
スペースが大きくなり、結果として、軸受キャップの連
結部が大きくなって動弁機構を制約する虞があった。

【０００５】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、軸受キャップの連結部を小型化可能なカム
軸潤滑装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、吸気弁用
および排気弁用のカム軸をシリンダヘッドに一体的に形
成した複数個の軸受面と各軸受面に対応する軸受面を備
えた軸受キャップとで支持し、潤滑油を夫々の軸受面に
供給するカム軸潤滑装置において、前記吸気弁用のカム
軸の少なくとも一つの軸受キャップと対応する排気弁用
のカム軸の軸受キャップとを点火プラグ若しくは燃料噴
射弁を配置するプラグタワーを備えた連結部を介して連
結し、前記連結された軸受キャップは、その軸受面に設
けた油溝同士を連通させる連結通路を、その連結部のシ
リンダヘッドへの取付け面より離間させた内部に備える
ことを特徴とする。

【０００７】前記連結された軸受キャップは、油溝を備
えた軸受面を夫々備え、両油溝は連結通路により連通す
る。前記連結通路は、連結部のシリンダヘッドへの取付
け面より離間させた内部に設けられ、取付け面とはプラ
グタワーの軸方向オフセットしている。

【０００８】第２の発明は、第１の発明において、前記
連結部は、シリンダヘッドへの取付け面からプラグタワ
ーを拡径させた孔を備え、前記孔には、プラグタワーに
連なる内面および前記孔への嵌合時に孔内面との間に環
状空間を形成する外面を備えたタワーピースを嵌合さ
せ、得られる前記環状空間を連結通路に構成したことを
特徴とする。

【０００９】第３の発明は、第１の発明において、前記
連結部は、シリンダヘッドの取付け面からプラグタワー
と同心となる環状の段付溝を備え、段付溝の奥側の巾狭
の溝内をシリンダヘッド取付け面側の幅広の溝にシール
部材を挿入することで画成して連結通路に構成したこと
を特徴とする。

【００１０】

【発明の効果】したがって、第１の発明では、軸受キャ
ップを連結する連結部の内部に、シリンダヘッドへの取
付け面より離間させて軸受キャップ内の潤滑用の油溝同
士を連通させる環状の連結通路を形成しているため、シ
リンダヘッドへの取付け面はシール配置に必要な幅のみ
でよく、プラグタワーを含む連結部を小型化できる。

【００１１】第２の発明では、第１の発明の効果に加え
て、連結通路を連結部のプラグタワーを拡径させた孔と
この孔に嵌合するタワーピースとにより孔内面との間に
形成される環状空間としたため、連結部に設ける孔形状
若しくはタワーピースの外面形状により容易に環状の連
結通路を形成することができる。

【００１２】第３の発明では、第１の発明の効果に加え
て、連結通路を連結部のシリンダヘッドの取付け面から
プラグタワーと同心となるよう形成した環状の段付溝の
シリンダヘッド取付け面側の幅広の溝にシール部材を挿
入することで段付溝の奥側の巾狭の溝を画成して形成す
るため、シール部材と連結通路とが同一円筒面上に形成
でき、連結部の必要とする幅をより一層小さくできる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１４】図１〜図５は、本発明を適用したカム軸潤
滑装置の一例を示し、図１は内燃機関のシリンダヘッド
上のカム軸および軸受部のレイアウトを示す平面図、図
２はカム軸潤滑装置を示す断面図、図３は軸受キャップ
の潤滑油路の概念を示す斜視図、図４、５はカム軸潤滑
装置の詳細を示す断面図である。

【００１５】図１において、シリンダヘッド１上には、
吸気弁用および排気弁用の各カム軸２、３が平行に配列
され、軸端のスプロケット２Ａ、３Ａを介して駆動され
る。各カム軸２、３は、図示例では、４ヶ所の軸受部４
Ａ〜４Ｄ、５Ａ〜５Ｄにより回転可能に支持され、各軸
受部４Ａ〜４Ｄ、５Ａ〜５Ｄにより支持された両側に吸
気弁用若しくは排気弁用のカム６、７を備える。

【００１６】各軸受部４Ａ〜４Ｄ、５Ａ〜５Ｄは、図２
に示すように、シリンダヘッド１側に夫々形成した下部
の軸受面８とシリンダヘッド１にボルト９により夫々固
定した各軸受キャップ１０に形成した上部の軸受面１１
とを合体させることで、カム軸２、３を回転可能に支持
する。前記軸受キャップ１０は、対応するシリンダ毎に
対向して位置する軸受部１０同士を連結部１３により連
結して一体に設け、中央部近傍の連結部１３は環状をな
して、図示しない点火プラグ等を収容する円筒孔（以
下、プラグタワーと称す）１４を備える。前記プラグタ
ワー１４は、シリンダヘッド１およびロッカカバー１５
に設けたプラグタワー１Ａ、１５Ａと連通され、例え
ば、点火プラグまたは燃料噴射弁が挿入され、固定され
る。なお、ロッカカバー１５はその外周縁１５Ｂにおい
て、シリンダヘッド１と当接して密着固定される。

【００１７】軸受キャップ１０の内一番目（図中の一番
左側）に位置する軸受キャップ１０には、図２、３に示
すように、各軸受面１１に沿って油溝１６が形成されて
いる。これらの油溝１６は後述する連結通路２０を介し
て互に連通され、供給通路１７から潤滑油が両軸受部
４、５の油溝１６に満たされる。

【００１８】前記カム軸２、３は、図１に示すように、
中空部２Ｃ、３Ｃに形成され、各軸受部４、５に軸支さ
れる部分に配置される貫通孔２Ｂ、３Ｂにより内外が連
通される。前記一番目の軸受部４Ａ、５Ａの軸受キャッ
プ１０に開口する貫通孔２Ｂ、３Ｂは軸受面１１に形成
した油溝１６に連通する。従って、この油溝１６から潤
滑油が貫通孔２Ｂ、３Ｂを介して導入され、中空部２
Ｃ、３Ｃに充満され、残余の貫通孔２Ｂ、３Ｂから他の
各軸受部４Ｂ〜４Ｄ、５Ｂ〜５Ｄに潤滑油が供給され
る。

【００１９】前記連結通路２０の詳細を、図４、５によ
り説明する。図４はシリンダヘッド１への取付け面側か
ら見る軸受キャップ１０の連結部１３を示し、図５は断
面図を示す。

【００２０】連結部１３には、プラグタワー１４のシリ
ンダヘッド１側において、小径孔２１Ａと大径孔２１Ｂ
とによる段付孔２１が形成され、軸受面１１に連なる油
溝１６の端部が臨んでいる。油溝１６は前記段付孔２１
に連通する部分において、深く形成された連結溝２２に
形成している。前記段付孔２１には、前記小径孔２１Ａ
に嵌合する小径部２３Ａと、前記大径孔２１Ｂと嵌合す
る大径部２３Ｂと、小径部２３Ａと大径部２３Ｂとの間
に配置された環状窪み２３Ｃとが形成され、内周がプラ
グタワー１４の同径となった筒状のタワーピース２３が
圧入される。タワーピース２３の小径部２３Ａ先端およ
び各嵌合部２１Ａ、２３Ａおよび２１Ｂ、２３Ｂには、
液体パッキン等により密着固定されるシール構造として
いる。圧入されたタワーピース２３と連結部１３との間
には、タワーピース２３の環状窪み２３Ｃにより形成さ
れた環状空間が形成され、この環状空間は油溝１６に連
通する連結溝２２に開口する。即ち、前記環状空間は前
記連結通路２０を構成する。このため、一方の油溝１６
は連結溝２２、環状空間よりなる連結通路２０、連結溝
２２を経由して他方の油溝１６に連通するよう構成され
る。このように形成された軸受キャップ１０は、シリン
ダヘッド１と接触する油溝１６の周囲およびタワーピー
ス２３の大径部２３Ｂの端部に、液体パッキン等による
シール構造によりシリンダヘッド１に密着固定する。

【００２１】以上の構成の潤滑構造においては、供給通
路１７から潤滑油が供給されると、先ず、一番目の軸受
部５Ａの軸受キャップ１０の油溝１６に導入され、軸受
面１１を経由することで当該軸受部５Ａを潤滑し、連結
溝２２、連結通路２０、連結溝２２を経由して他方の軸
受部４Ａの軸受キャップ１０の油溝１６に供給され、他
方の軸受部４Ａの軸受面１１を潤滑する。

【００２２】連結溝２２、連結通路２０、連結溝２２を
経由する潤滑油は、タワーピース２３が連結部１３に密
着固定され、タワーピース２３および連結部１３を含む
軸受キャップ１０とシリンダヘッド１との間も密着固定
されているため、プラグタワー１４側に漏れ出ることが
阻止される。

【００２３】第１番目の軸受キャップ１０の各軸受部４
Ａ、５Ａに供給された潤滑油は、カム軸２、３の当該軸
受部４Ａ、５Ａに開口する貫通孔２Ｂ、３Ｂを経由して
両カム軸２、３の内部空間２Ｃ、３Ｃに充満され、第１
番目以外の軸受キャップ１０で構成している各軸受部４
Ｂ〜４Ｄ、５Ｂ〜５Ｄに該当する貫通孔２Ｂ、３Ｂを介
して潤滑油を供給する。

【００２４】前記連結通路２０を構成する環状空間は、
軸受キャップ１０のシリンダヘッド１への接合面から離
間させて形成しているため、上記接合面に連結通路２０
のためのスペースが不必要であり、接合面はシール機能
を発揮するための厚さ寸法があればよく、連結部１３を
小型化できる。

【００２５】なお、上記実施形態において、連結通路２
０を構成する環状空間をタワーピース２３に設けた環状
の溝２３Ｃにより形成するものについて説明したが、図
示しないが、タワーピース２３が嵌合する連結部１３の
段付孔２１に環状の溝を設けて環状空間を形成してもよ
い。

【００２６】図６、７は、本実施形態のカム軸潤滑装置
の変形例を示し、タワーピース２３の小径部２３Ａの先
端面と大径部２３Ｂの端面とに、Оリング２４Ａ、２４
Ｂによるシール機構を追加したものである。この例によ
れば、軸受キャップ１０の段付孔２１の小径孔２１Ａの
端面およびタワーピース２３の大径部２３Ｂの端面に、
Оリング２４Ａ、２４Ｂを収容する環状溝２５Ａ、２５
Ｂを形成してОリング２４Ａ、２４Ｂを挿入している。
この構成においては、Оリング２４Ａ、２４Ｂによりプ
ラグタワー１４とのシール機能をより向上できる。

【００２７】図８は、タワーピース２３の段付孔２１へ
の固定を、圧入によることに代えてネジにより固定する
ようにしたものである。即ち、段付孔２１の小径部２１
Ａとタワーピース２３の小径部２３Ａとにネジ２６を形
成し、捩じ込むことによりタワーピース２３を段付穴２
１に固定している。この構成においては、タワーピース
２３と軸受キャップ１０とが一体になるため、軸受キャ
ップ１０のシリンダヘッド１への組立作業性を向上させ
ることができる。

【００２８】図９においては、軸受キャップ１０の連結
部１３に、シリンダヘッド１への取付け面側から環状の
段付溝２７を形成し、端面側の幅広の溝２７Ｂ内にシー
ルリング２８を挿入することにより奥側の巾狭の溝２７
Ａを端面側から離間させて連結通路２０としたものであ
る。この場合、シールリング２８として、図示しない
が、幅広の溝２７Ｂに圧入嵌合するリング状の盲栓を用
いることもできる。

【００２９】図１０においては、軸受キャップを鋳造に
より形成する場合を示し、鋳造時に環状の中子を連結溝
２２を構成する部分と連結して巾木により支持させて配
置し、鋳造により連結通路２０を構成するようにしたも
のである。

【００３０】上記実施の形態においては、以下に記載し
た効果を奏することができる。即ち、軸受キャップ１０
を連結する連結部１３の内部に、シリンダヘッド１への
取付け面より離間させて軸受キャップ１０内の潤滑用の
油溝１６同士を連通させる環状の連結通路２０を形成し
ているため、シリンダヘッド１への取付け面はシール配
置に必要な幅のみでよく、プラグタワー１４を含む連結
部１３を小型化できる。

【００３１】図４〜図８に示す例では、連結通路２０を
連結部１３のプラグタワー１４（空間）を拡径させた孔
２１とこの孔２１に嵌合するタワーピース２３とにより
孔２１内面との間に形成される環状空間としたため、連
結部１３に設ける孔２１の形状若しくはタワーピース２
３の外面形状により容易に環状の連結通路２０を形成す
ることができる。

【００３２】図９に示す例では、連結通路２０を連結部
１３のシリンダヘッド１の取付け面からプラグタワー１
４と同心となるよう形成した環状の段付溝２７のシリン
ダヘッド１取付け面側の幅広の溝２７Ｂにシール部材２
８を挿入することで段付溝２７の奥側の巾狭の溝２７Ａ
を画成して形成するため、シール部材２８と連結通路２
０とが同一円筒面上に形成でき、連結部１３の必要とす
る幅をより一層小さくできる。

【００３３】なお、上記実施形態において、連結された
軸受キャップ１０の一つについて油溝１６同士を連結通
路２０で連通させて潤滑油を供給し、他の軸受部４Ｂ〜
４Ｄ、５Ｂ〜４Ｄへの潤滑油は貫通孔２Ｂ 、３Ｂおよ
びカム軸２、３内の空洞部２Ｃ、３Ｃを介して行うもの
について説明したが、図示しないが、他の軸受部にも油
溝および連結通路を形成して潤滑油を別の供給通路から
供給するようにしてもよい。

【００３４】また、上記実施形態において、軸受キャッ
プ１０は全てが吸気弁用と排気弁用とで連結部１３によ
り連結されているものについて説明したが、図示しない
が、少なくとも一組の軸受キャップのみが連結部により
連結されていればよく、残余の軸受キャップは連結部が
なく、吸気弁用と排気弁用とで独立した軸受キャップを
備えるものであってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すカム軸潤滑装置のレ
イアウトを示す平面図。

【図２】同じくカム軸潤滑装置を示す断面図。

【図３】カム軸潤滑装置の軸受キャップの潤滑油路の概
念を示す斜視図。

【図４】カム軸潤滑装置の連結部の詳細をシリンダヘッ
ドへの取付け面側から見た平面図。

【図５】同じく連結部の断面図。

【図６】カム軸潤滑装置の変形例を示す断面図。

【図７】図６に示したカム軸潤滑装置の別の断面図。

【図８】カム軸潤滑装置の他の変形例を示す断面図。

【図９】カム軸潤滑装置の更に他の変形例を示す断面
図。

【図１０】カム軸潤滑装置の更に別の変形例を示す断面
図。

【符号の説明】

１ シリンダヘッド ２ 吸気弁用のカム軸 ３ 排気弁用のカム軸 ４Ａ〜４Ｄ、５Ａ〜５Ｄ 軸受部 ６、７ カム ８、１１ 軸受面 １０ 軸受キャップ １３ 連結部 １４ プラグタワー １５ ロッカカバー １６ 油溝 １７ 供給通路 ２０ 連結通路 ２１ 段付孔（孔） ２２ 連結溝 ２３ タワーピース ２４Ａ、２４Ｂ シールリング ２７ 段付溝

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G013 AA06 AA07 BC20 BD38 CA04 3G016 AA02 AA06 AA12 AA19 BA31 BA46 BA50 CA04 CA05 CA12 CA19 CA22 CA23 CA42 CA48 CA57 CA60

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気弁用および排気弁用のカム軸をシリ
   ンダヘッドに一体的に形成した複数個の軸受面と各軸受
   面に対応する軸受面を備えた軸受キャップとで支持し、
   潤滑油を夫々の軸受面に供給するカム軸潤滑装置におい
   て、 前記吸気弁用のカム軸の少なくとも一つの軸受キャップ
   と対応する排気弁用のカム軸の軸受キャップとを点火プ
   ラグ若しくは燃料噴射弁を配置するプラグタワーを備え
   た連結部を介して連結し、 前記連結された軸受キャップは、その軸受面に設けた油
   溝同士を連通させる連結通路を、その連結部のシリンダ
   ヘッドへの取付け面より離間させた内部に備えることを
   特徴とするカム軸潤滑装置。
2. 【請求項２】 前記連結部は、シリンダヘッドへの取付
   け面からプラグタワーを拡径させた孔を備え、 前記孔には、プラグタワーに連なる内面と前記孔への嵌
   合時に孔内面との間に環状空間を形成する外面とを備え
   たタワーピースを嵌合させ、 得られる前記環状空間を連結通路に構成したことを特徴
   とする請求項１に記載のカム軸潤滑装置。
3. 【請求項３】 前記連結部は、シリンダヘッドの取付け
   面からプラグタワーと同心となる環状の段付溝を備え、
   段付溝の奥側の巾狭の溝内をシリンダヘッド取付け面側
   の幅広の溝にシール部材を挿入することで画成して連結
   通路に構成したことを特徴とする請求項１に記載のカム
   軸潤滑装置。