JP2004124773A

JP2004124773A - Engine cylinder head part structure

Info

Publication number: JP2004124773A
Application number: JP2002288103A
Authority: JP
Inventors: Takashi Igai; 猪飼　孝至; Toshiro Nishimoto; 西本　敏朗; Taketoshi Yamauchi; 山内　武俊; Hirokazu Matsuura; 松浦　弘和; Koji Asaumi; 浅海　皓二
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2022-09-30
Also published as: JP4075556B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent swing of a cam shaft due to tension of timing belt or chain in a multi-cylinder engine having a transmission device driving via endless flexible member such as timing belt or chain provided on one end side in a cam shaft axial direction. <P>SOLUTION: In the engine provided with a valve system driving a valve via a tappet, having a cam shaft driven via the endless flexible member at one end side, having a lubrication oil passage formed in the cam shaft to supply lubricating oil to each cam journal part via a branched oil passage, and having a tappet guide hole lubricated by oil leaking out from each cam journal part side end, a journal clearance of a first and second cam journal part 6 from a front end side where the endless flexible member is provided is made smaller than journal clearance of other cam journal part 6, and a groove extending in a cam shaft axial direction is provided on an inner surface lower part of the second cam journal part 6. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのシリダヘッド部構造に関し、特に、タペットを介して弁を駆動するカムシャフトを軸方向前端側に配設した伝動装置の無端可撓部材を介しクランクシャフトにより駆動する多気筒エンジンのシリンダヘッド部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用等のエンジンにおいて、吸気弁及び排気弁をタペットを介して直接カムで駆動するダイレクトタイプの動弁装置を設け、カムシャフトの軸方向前端側にクランクシャフトにより駆動されるタイミングベルトやチェーン等を使用した伝動装置を配置したものが従来から知られている（例えば、特許文献１、２参照）。そうしたエンジンの動弁装置として、油圧作動式の弁特性変更機構を備えた動弁装置、例えば、タペットをセンタタペットとカム軸方向両側のサイドタペットとで構成し、両側のサイドタペットを、弁側の端部近傍において両サイドタペットに対し略垂直に延びる連結部によって結合し、その連結部の反カム側の面に弁ステムとの当結部を設け、両側のサイドタペットの間に相対移動可能にセンタタペットを組み込んで、外周面が略円柱状となるよう構成し、ロック機構により結合及び離脱可能とするとともに、カムプロフィールの異なるセンタカムとサイドカムを設けて、ロック機構の結合もしくは離脱作動により弁特性を変更可能とし、カムキャリアに気筒列方向に延びる弁特性変更機構用のオイルギャラリーを配設したものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３２９９０７号公報
【特許文献２】
特開２００２−５４４１３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、カムにより弁を駆動するエンジンの動弁装置において、カムシャフトを支承するカムジャーナル部は、加工後の変形による摺動抵抗の増大を防止できるよう所定のジャーナルクリアランスが設定されるが、このジャーナルクリアランスは本来できるだけ小さいことが望まれる。また、特に、多気筒エンジンで、カムシャフトが軸方向一端側においてタイミングベルトやチェーンで駆動されるものでは、タイミングベルトやチェーンの張力によってカムシャフトが変形し、振れが発生して信頼性が悪化する。
【０００５】
本発明はこうした問題点に鑑みてなされたものであって、カムシャフトの軸方向一端側にタイミングベルトやチェーン等の無端可撓部材を介して駆動する伝動装置を配設した多気筒エンジンにおいて、タイミングベルトやチェーンの張力によるカムシャフトの振れを防止することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のエンジンのシリンダヘッド部構造は、カムに当接しタペットガイドホール内を摺動するタペットを介して弁を駆動する動弁装置を備え、カムシャフトの軸方向一端側にクランクシャフトにより駆動される伝動装置の無端可撓部材が配設され、カムシャフト内に軸方向の油路が形成され、該油路から分岐して各カムジャーナル部に開口する分岐油路が形成されて、各分岐油路を介し各カムジャーナル部に潤滑油が供給されるとともに各カムジャーナル部側端から漏出した潤滑油が各タペットガイドホールに導かれタペット摺動面を潤滑するよう構成された多気筒列型エンジンのシリンダヘッド部構造であって、各カムジャーナル部のうち無端可撓部材が配設される一端側の少なくとも一部のカムジャーナル部のジャーナルクリアランスを、他端側のカムジャーナル部のジャーナルクリアランスよりも小さく設定するとともに、ジャーナルクリアランスを小さく設定するカムジャーナル部のうち少なくとも一部のカムジャーナル部の内面下部にカム軸方向に延びカムジャーナル部側面に開放された溝を設けたことを特徴とする。
【０００７】
シリンダヘッド部の気筒列方向端部は、シリンダヘッドへのボルト締結部が設けれ、ヘッドボルトの締め付けに対応するために剛性が高い構造とされ、カムジャーナル部加工後の変形が少なく真円が保たれるため、ジャーナルクリアランスの縮小が可能である。したがって、無端可撓部材の張力による振れが問題となる一端側のカムジャーナル部については他端側のカムジャーナル部のジャーナルクリアランスよりも小さく設定することができ、そうすることでカムシャフトの振れを防止することができる。そして、カムシャフト内に形成された油路から分岐した各分岐油路を介して各カムジャーナル部に潤滑油を供給するとともに各カムジャーナル部側端から漏出した潤滑油によりを各タペットガイドホールのタペット摺動面を潤滑するよう構成されたシリンダヘッド部の場合、一端側のカムジャーナル部のジャーナルクリアランスを小さくすると、ジャーナルクリアランスを小さくしたカムジャーナル部には潤滑油が流れにくくなるが、そのジャーナルクリアランスを小さくしたカムジャーナル部の内面下部にカム軸方向に延びる溝を形成することにより、そのジャーナル内面に溝に溜まった潤滑油を間欠給油でき、トータルで所要潤滑油量を確保できる。また、その溝をカムジャーナル部側面に開放された溝とすることで、ジャーナルクリアランスを小さくしたカムジャーナル部に隣接するタペットガイドホールへの潤滑油量も確保できる。そして、この溝は、カム軸方向に延びる溝であって、カムシャフト側の分岐油路との連通は間欠的であるため、適度の大きさの溝とすることで、カムシャフト内の油路の油圧低下を抑制して、他端側のカムジャーナル部及びタペットガイドホールまで潤滑油を行き渡らせることができる。
【０００８】
ここで、シリンダヘッド部は、シリンダヘッドが多気筒列型エンジンの各気筒の燃焼室頂部を一体に形成したシリンダヘッド本体と前記カムシャフトを支承する各カムジャーナル部と前記タペットガイドホールを備えた各タペットガイド部とを一体に形成したカムキャリアとからなり、該カムキャリアが少なくとも気筒列方向の前端部および後端部に形成されたボルトボス部において前記シリンダヘッド本体にボルト締結されたものであってよい。
【０００９】
カムキャリアの気筒列方向端部は、ボルトの締め付けに対応するために剛性が高い構造とされ、カムジャーナル部加工後の変形が少なく真円が保たれるため、ジャーナルクリアランスの縮小が可能で、無端可撓部材の張力による振れが問題となる一端側のカムジャーナル部のジャーナルクリアランスを他端側のカムジャーナル部のジャーナルクリアランスよりも小さく設定することができ、そうすることによりカムシャフトの振れを防止できる。そして、そのジャーナルクリアランスを小さくしたカムジャーナル部の内面下部にカム軸方向に延びる溝を形成することにより潤滑油量を確保でき、その溝をカムジャーナル部側面に開放された溝とすることで、ジャーナルクリアランスを小さくしたカムジャーナル部に隣接するタペットガイドホールへの潤滑油量も確保できる。そして、適度の大きさの溝とすることで、カムシャフト内の油路の油圧低下を抑制して、他端側のカムジャーナル部及びタペットガイドホールまで潤滑油を行き渡らせることができる。
【００１０】
また、カムキャリアを有するシリンダヘッド部の場合、各カムジャーナル部側端から漏出した潤滑油を各カムジャーナル部間に位置するタペットガイドホールに向け導く方向へ傾斜した油受け壁部をカムキャリアに一体形成するのがよく、そうすることで、タペットガイドホールへの潤滑油の供給が確実なものとなる。
【００１１】
このシリンダヘッド部構造は、動弁装置が油圧作動式の弁特性変更機構を備え、カムキャリアに気筒列方向に延びる弁特性変更機構用のオイルギャラリーが配設されたものに適用することができ、その場合、弁特性変更機構用の油路を配設することによりスペース的にカムキャリアにタペット潤滑用の油路が形成できない場合でも、カムジャーナル潤滑用の油路の油圧低下を抑制しつつ、タペット潤滑のための潤滑油量を確保するようにできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１〜９は本発明の実施の形態のエンジンのシリンダヘッド部構造を示している。図１はエンジン上部の気筒列方向に直交する断面にて示す縦断面図、図２はシリンダヘッド部の前端部平面図、図３はムキャリアの平面図、図４はカムキャリアの前端面図、図５はカムキャリアの一部を排気側のタペットガイド部においてカム軸方向に直交を断面で示す縦断面図、図６は動弁装置のタペットの平面図、図７は動弁装置のタペットのカム軸に直交する中心断面で示す正面視縦断面図、図８はタペットのカム軸に平行な中心断面で示す側面視縦断面図、図９は動弁装置のタペットのロック機構の中心を通る平面視横断面図である。
【００１４】
この実施の形態に係るエンジンは、直列４気筒のＤＯＨＣ（ダブルオーバヘッドカム）エンジンであって、図１に示すように、シリンダブロック（図示せず）の上部にボルト締結され各気筒の燃焼室頂部を構成するとともにヘッド上部の動弁室の外郭を構成するシリンダヘッド本体１の上部に、シリンダヘッドカバー２が取り付けられ、動弁室が画成される。そして、そのシリンダヘッド本体１の上部に画成された動弁室内に、カムキャップ３と協働して吸気カムシャフト４及び排気カムシャフト５を支持する各カムジャーナル部６を形成するとともにタペットガイドホール８を有するタペットガイド部９を形成する一体構造のカムキャリア１０が配置され、該カムキャリア１０がシリンダヘッド本体１にボルト締結されている。
【００１５】
このエンジンは、１気筒当たり吸気ポート１１が２個、排気ポート１２が２個で、吸気弁１３を２個、排気弁１４を２個備え、それら各吸気弁１３及び排気弁１４をそれぞれタペット３０を介して直接カムで駆動するダイレクトタイプの動弁装置を備えている。タペット３０は高速用のセンタタペットと低速用のサイドタペットとの分割構成で、センタタペットとサイドタペットとを結合及び離脱するロック機構を備え、吸気カムシャフト４および排気カムシャフト５が、各気筒毎の２個の吸気弁１３および２個の排気弁に対応する各タペット３０に対し、それぞれ１枚の高速用カム１５ａ、１５ｂを中央にしてそのカム軸方向両側に２枚の低速用カム１６ａ、１６ｂを備えている。ロック機構を内蔵する分割構成のタペット３０と、高速用カム１５ａ、１５ｂを中央にして両側に低速用カム１６ａ、１６ｂを配置したカム構成とで弁特性変更機構が構成される。
【００１６】
図２に示すように、気筒列方向に配設された吸気カムシャフト４及び排気カムシャフト５は、カムキャリヤ１０の前端から突出し、その突出した軸方向前端部にそれぞれカムスプロケット１７ａ、１７ｂが設けられ、それらカムスプロケット１７ａ、１７ｂと図示しないクランクシャフト前端のクランクスプロケットとの間にタイミングチェーン１８が掛け渡されている。そして、これらカムスプロケット１７ａ、１７ｂおよびタイミングチェーン１８とクランクスプロケットとからなる伝動装置を覆うよう、チェーンカバー１９が取り付けられている。なお、伝動装置は、タイミングベルト等他の無端可撓部材を用いたものであってもよい。
【００１７】
カムキャリア１０は、図１〜３に示すように、気筒毎の点火プラグ取付ホール部２１と、気筒列幅方向中央に位置し各気筒の点火プラグ取付ホール部２１を連結して気筒列方向に延びる中央ウェブ２２と、中央ウェブ２２の幅方向両側に間隔をおいて配置され気筒列方向に延びる側壁部２３、２４を備え、中央ウェブ２２と両側壁部２３、２４の間には、吸気側及び排気側の各カムジャーナル部６と、、吸気側及び排気側の各タペットガイドホール８を構成するタペットガイド部９が配置され、それらカムジャーナル部６及びタペットガイド部９が中央ウェブ２２と側壁部２３、２４に一体連結されたフレーム構造の部材である。
【００１８】
そして、カムキャリア１１の中央ウェブ２２には、点火プラグ取付ホール部２１を挟む吸気側及び排気側の両側に、各気筒のタペットガイドホー９に近接してシリンダヘッド長手方向（カム軸方向）に延びるオイルギャラリ９１、９２が設けられ、また、これらオイルギャラリ９１、９２からの油圧を各タペット３０のロック機構へ供給するよう、オイルギャラリ９１、９２から分岐してタペットガイドホール８の内周面に開口する作動油供給通路９３、９４が設けられている。また、カムキャリア１の中央ウェブ２２の前端部には、タペット３０に内蔵されたロック機構の作動油圧を制御するための油圧制御弁を取り付ける油圧制御弁取付ホール部９５が設けられ、その前方に油圧制御プラグ取付ホール部９６が設けられている。そして、カムキャリア１０の最前部には、油圧源であるオイルポンプからの油圧を油圧制御弁へ導入する作動油流入油路９７と、油圧制御弁からの油圧をオイルギャラリ９１、９２へ導出する作動油流出油路９８が形成されている。
【００１９】
また、図１に示すように、吸気カムシャフト４及び排気カムシャフト５には、それぞれ中心部に軸方向の油路を構成するオイルギャラリー９９ａ、９９ｂが形成され、それら油路９９ａ、９９ｂから分岐して、カムキャリア１０の各カムジャーナル部６に開口する分岐油路１００ａ、１００ｂが形成されている。オイルギャラリー９９ａ、９９ｂにはオイルポンプからの潤滑油が供給され、その潤滑油がオイルギャラリー９９ａ、９９ｂから各分岐油路１００ａ、１００ｂを介してカムキャップ１０の各カムジャーナル部６に導かれ、それにより各カムジャーナル部６が潤滑される。また、各カムジャーナル部６の側端から漏出した潤滑油は各カムジャーナル部６間に位置する各タペットガイドホール８に導かれ、それにより各タペットガイドホール８のタペット摺動面が潤滑される。カムキャリア１０には、図１及び図５に示すように、側壁部２３、２４の内側に、各カムジャーナル部６から漏出した潤滑油を各カムジャーナル部６間に位置するタペットガイドホール８に向け導く方向へ傾斜した油受け壁部１０２、１０３が一体形成されている。
【００２０】
そして、この実施の形態では、カムキャリア１０の各カムジャーナル部６のうち、吸気側及び排気側の前端から１番目と２番目のカムジャーナル部６のジャーナルクリアランスが、他のカムジャーナル部６のジャーナルクリアランスよりも小さく設定され、図３に示すように、前端から２番目のカムジャーナル部６にはその内面下部にカム軸方向に延び両端がカムジャーナル部６側面に開放されたオイル溝１０４、１０５が設けられている。この実施の形態で、最前端のカムジャーナル部６にオイル溝を設けていないのは、もともと最前端のカムジャーナル部６と最前端気筒のタペットガイドホール８は離れており、最前端気筒のタペットガイドホールへのオイルの供給は２番目のカムジャーナル部６から供給することを意図した設計にしていること、および最前端のカムジャーナル部６はタイミングチェーンにより下方に引っ張られるためカムジャーナル部６にオイル溝を形成するとジャーナル面の油膜切れを起こし潤滑性が悪化するためである。また、２番目のカムジャーナル部６のオイル溝１０４、１０５を下部に形成したのは、２番目のカムジャーナル部６ではカムによりタペットを押し下げる場合、その反力によりカムシャフトは上方へ押されるため、カムジャーナル部面の上部にオイル溝を形成したのでは、前記と同様に油膜着れを生じる懸念があり、その点下方にオイル溝を形成すればその懸念がなく、かつタペットガイドホールへのオイルの供給が確実に行われるためである。
【００２１】
カムキャップ３はカムキャリヤ１０の各カムジャーナル部６にボルト締結される。但し、吸気側の気筒列方向最前端のカムキャップ３は、カムキャップ３をカムキャリヤ１０のカムジャーナル部６に固定する一対のボルト１１１、１１２のうち、側壁部２３側のボルト１１１がカムキャリヤ１０を貫通してシリンダヘッド本体１にねじ込まれ、カムキャップ３とカムキャリア１０とをシリンダヘッド本体１に共締めする。また、排気側の気筒列方向最前端のカムキャップ３は、カムキャップ３をカムキャリヤ１０のカムジャーナル部６に固定する一対のボルト１１３、１１４のうち、側壁部２４側のボルト１１４がカムキャリヤ１０を貫通してシリンダヘッド本体１にねじ込まれ、カムキャップ３とカムキャリア１０とをシリンダヘッド本体１に共締めする。
【００２２】
カムキャリヤ１０は、カムキャップ３とカムキャリヤ１０を共締めする上記ボルト１１１、１１４の他、図３に示すカムキャリア１０前端部のカムジャーナル部６の後方に隣接する左右２箇所のボルトボス部１１５、１１６と、後端部片側１箇所のボルトボス部１１７においてシリンダヘッド本体１にボルト締結される。図２において１１８及び１１９はカムキャリア１０前端部のボルトボス部１１５、１１６に取り付けられたボルトである。
【００２３】
シリンダヘッド本体１は、カムキャリア１０の下方でヘッドボルト（図示せず）によってシリンダブロックに固定される。
【００２４】
タペット３０は、図６〜９に示すように、全体として略円筒状で、センタタペット３１によりカム軸（カムシャフト２の中心軸）方向の中央部分が構成され、サイドタペット３２の両サイドタペット体３２ａ、３２ｂにより側方部分が構成される。そして、センタタペット３１の上面が、カム摺接方向（平面視にてカムシャフトの軸線に直交する方向）に長い略矩形平面状のセンタカム当接面を構成し、サイドタペット３２の両サイドタペット体３２ａ、３２ｂの上面が、センタカム当接面の両側を埋めて全体として円形のカム当接面を構成する略三日月形平面状のサイドカム当接面を構成する。
【００２５】
サイドタペット３２は、サイドカム当接面を構成する一対のサイドタペット体３２ａ、３２ｂがカム当接面とは反対側（以下、「反カム側」という）の端部近傍で、下面に弁ステムエンドとの当接部３３を有する連結部分３２ｃにより一体に連結され、側面視略Ｕ字状に形成されたもので、その連結部分３２ｃのカム軸に直交する方向の両端部にロストモーションスプリングシート部３４ａ、３４ｂが設けられ、各ロストモーションスプリングシート部３４ａ、３４ｂにロストモーションスプリング３５ａ、３５ｂが設置されて、その上から両サイドタペット体３２ａ、３２ｂの間にセンタタペット３１が組み込まれる。タペット３０は、サイドタペット３２の連結部３２ｃ下面の当接部３３がシム６を介して弁ステムエンドと当接する。
【００２６】
センタタペット３１は、上記略矩形平面状のセンタカム当接面のカム摺接方向に沿う側（両長辺側）の端縁から垂直下方に前後対称に延びる一対の端面３６ａ、３６ｂを有し、また、カム軸に直交する方向の両端となる側（両短辺側）の端縁から垂直下方に左右対称に延びる一対の断面円弧状の外方周面３７ａ、３７ｂを有し、カム軸に直交する方向の両端には、外側が外方周面から連続して円弧状にサイドタペット３２（サイドタペット体３２ａ、３２ｂ）側へ張り出し、内側が、カム軸に直交する方向に対向してカム軸方向に平行でタペット軸方向に延びる摺接面を構成するよう、前後の端面３６ａ、３６ｂから略直角にカム軸方向に張り出した突起部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄが、タペット軸方向の略全長に亘って突出形成され、全体として平面視略Ｉ字状に構成されている。そして、センタタペット３１の上部中央には、カム軸方向に平行に前後の端面３６ａ、３６ｂ間を貫通する貫通孔３９が形成されている。
【００２７】
また、サイドタペット３２は、上述のように側面視略Ｕ字状で、左右一対のサイドタペット体３２ａ、３２ｂの内側に垂直下方に対向して延びる一対の内方端面４０ａ、４０ｂを有し、また、サイドカム当接面のカム軸方向外端側の縁部から垂直下方に前後対称に延びる断面円弧状の外側周面４１ａ、４１ｂを有し、各サイドタペット体３２ａ、３２ｂのカム摺接方向（カム軸に直交する方向）の両端には、上記センタタペット３１の突起部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄの摺接面と摺接するよう、カム軸方向に平行でタペット軸方向に延びる摺接面を備えた摺接部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄが形成されている。そして、サイドタペット３２には、サイドタペット体３２ａ、３２ｂの上部中央に、センタタペット３１のセンタカム当接面とサイドタペット３２のサイドカム当接面が面一となる時にセンタタペット３１の貫通孔３９と一直線に段差なく連通するよう、カム軸方向に平行に各内方端面４０ａ、４０ｂから外側周面４１ａ、４１ｂに貫通する貫通孔４３ａ、４３ｂが設けられている。
【００２８】
センタタペット３１とサイドタペット３２は、センタタペット３１のセンタカム摺接面がセンタカム１５ａ，１５ｂのベースサークル部に当接し、サイドタペット３２のサイドカム摺接面がサイドカム１６ａ、１６ｂのベースサークル部に当接している状態で、センタタペット３１のセンタカム摺接面とサイドタペット３２のサイドカム摺接面とが略面一となり、その状態で、センタタペット３１の貫通孔３９とサイドタペット３２の貫通孔４３ａ、４３ｂが一直線に連通する。
【００２９】
また、サイドタペット３２の一方のサイドタペット体３２ｂの貫通孔４３ｂには、油圧によりセンタタペット３１の貫通孔５６内に突出可能なよう油圧プランジャ７１が内蔵され、センタタペット３１を貫通する貫通孔３９には、上記油圧プランジャ７１に押されてサイドタペット３２の他方のサイドタペット体３２ａの貫通孔４３ａ内に突出可能なようロックピン７２が内蔵され、また、ロックピン７２を、センタタペット３１とサイドタペット３２とが相互に離脱しタペット摺動方向に相対移動可能となる位置へ付勢するリターンスプリング７３が内蔵されている。
【００３０】
そして、センタタペット３１の貫通孔３９には、サイドタペット３２の両サイドタペット体３２ａ、３２ｂの内方端面４０ａ、４０ｂに対向する前後の端面３６ａ、３６ｂに開口する部分に、センタタペット３１の端面３６ａ、３６ｂと面一となるようブッシュ７４、７５がそれぞれ挿入固定される。そのうち、油圧プランジャ７１側の端部に固定されるブッシュ７５は、ロックピン７２外周の鍔部７６に当接して、ロックピン７２の油圧プランジャ７１側への移動を規制する。また、もう一方の端部に固定されるブッシュ７４は、ロックピン７２外周の上記鍔部７６との間にリターンスプリング７３を圧縮状態で保持する。
【００３１】
さらに、サイドタペット３２側の両貫通孔４３ａ、４３ｂには、ブッシュ７７、７８が各々挿入固定される。そのうち、油圧プランジャ７１を内蔵する方のサイドタペット体３２ｂの貫通孔４３ｂに挿入固定されたブッシュ７８は、タペット外周側が端壁７８ａで塞がれ、内側が油圧プランジャ７１を摺動嵌合させる嵌合孔７８ｂを構成する。また、他方のサイドタペット体３２ａの貫通孔４３ａに挿入固定されるブッシュ７７は、その軸方向内側に、ロックピン７２の端部を嵌合させる嵌合孔７７ｂを有し、ロックピン７２の移動を規制するストッパとして機能する。これらサイドタペット３２側のブッシュ７７、７８は、センタタペット３１側の端部を貫通孔６１ａ、６１ｂよりそれぞれ所定寸法突出させ、センタタペット３１の貫通孔５６に挿入固定したブッシュ７４、７５の端面にそれぞれ所定間隔をおいて対峙させる。
【００３２】
また、ブッシュ７７が挿入固定される方（後側）のサイドタペット体３２ａの外側周面４１ａは、貫通孔４３ａが開口する部分が垂直に切り欠かれ、この切り欠かれた部分に、上記ブッシュ７７に支持されたピン８６により揺動自在に支承された回止部材８７が装着され、タペット３の周方向の回動を防止している。
【００３３】
また、センタタペット３１には、サイドタペット３２の両サイドタペット体３２ａ、３２ｂと対峙する両端面５４ａ、５４ｂの、貫通孔３９の下部に沿う部分に、カム軸方向にサイドタペット３２の両サイドタペット体３２ａ、３２ｂの内方端面４０ａ、４０ｂへ向けて突出することにより、両サイドタペット体３２ａ、３２ｂの貫通孔４３ａ、４３ｂに装着された内方へ突出するブッシュ７７、７８の端部に係止される係止部８９ａ、８９ｂが設けられている。これら係止部８９ａ、８９ｂが両側でサイドタペット３２側のブッシュ７７、７８に係止されることにより、センタタペット３１はタペット摺動方向上方への移動が規制される。
【００３４】
このようにして、貫通孔３９、４３ａ、４３ｂ、油圧プランジャ７１、ロックピン７２及びリターンスプリング７３等により、センタタペット３１とサイドタペット３２とを相互に結合及び離脱可能とするロック機構が構成されている。
【００３５】
このロック機構において、油圧プランジャ７１は、油圧が作用すると、ロックピン７２側に移動して端部がセンタタペット３１側の貫通孔３９内に入り込むとともに、ロックピン７２をリターンスプリング７３に抗して移動させ、ロックピン７２の端部をサイドタペット３２の上記他方（後方側）のサイドタペット体３２ａの貫通孔４３ａ内に入り込ませる。この時、油圧プランジャ７１がセンタタペット３１とサイドタペット３２の上記一方（前方側）のサイドタペット体３２ｂとの分割部分に跨がるとともに、ロックピン７２がセンタタペット３１とサイドタペット３２の他方のサイドタペット体３２ａとの分割部分に跨がり、それらが協動してセンタタペット３１とサイドタペット３２とを結合し、ロック状態となる。また、油圧が解放されると、リターンスプリング７３がロックピン７２を油圧プランジャ７１側に押し返し、油圧プランジャ７１が元の位置に復帰して、ロックピン７２の両端面がセンタタペット３１の貫通孔３９内でセンタタペット３１とサイドタペット３２との分割部分と略面一になって、センタタペット３１がサイドタペット３２から離脱し、アンロック状態（ロック解除）となる。
【００３６】
このように、ロック機構は油圧によりロック状態とアンロック状態とに切り換え可能で、ロック状態においては、サイドタペット３２とセンタタペッ３１とが結合し、サイドタペット３２と、センタカム１５ａ、１５ｂにより駆動されるセンタタペット３１とが協働して、弁を高速態様でリフトさせる。また、アンロック状態においては、センタタペット３１がサイドタペット３２から離脱して、ロストモーションスプリング３５ａ、３５ｂによりセンタカム１５ａ、１５ｂに押圧された状態で自由移動し、サイドカム１６ａ、１６ｂがサイドタペット３２を駆動して、弁を低速態様でリフトさせ、あるいは実質作動停止とする。
【００３７】
この実施の形態は、上述のようにカムキャリア１０の各カムジャーナル部６のうち、吸気側及び排気側の前端から１番目と２番目のカムジャーナル部６のジャーナルクリアランスを、他のカムジャーナル部６のジャーナルクリアランスよりも小さく設定するとともに、前端から２番目のカムジャーナル部６の内面下部にカム軸方向に延び両端がカムジャーナル部６側面に開放されたオイル溝１０４、１０５を設けたもので、タイミングチェーン１８の張力がかかる前端側のカムジャーナル部６のジャーナルクリアランスを他端側のカムジャーナル部のジャーナルクリアランスよりも小さく設定したことにより、カムシャフトの振れを防止することができ、オイル溝１０４、１０５によって２番目のカムジャーナル部６に対する潤滑油量を確保でき、そのカムジャーナル部６に隣接するタペットガイドホール８への潤滑油量も確保できる。そして、オイル溝１０４、１０５を適度な大きさとすることで、油圧低下を抑制して後端側のカムジャーナル部６及びタペットガイドホール８まで潤滑油を行き渡らせることができる。
【００３８】
なお、上記実施の形態では前端から２番目のカムジャーナル部６の内面下部にオイル溝１０４、１０５を設け、３番目以降のカムジャーナル部６についてはジャーナルクリアランスを相対的に大きくし、溝は設けていないが、３番目以降のカムジャーナル部６についても必要に応じての小さい溝を形成するようにしてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のシリンダヘッド部構造は、カムシャフトの軸方向一端側にタイミングベルトやチェーン等の無端可撓部材を介して駆動する伝動装置を配設した多気筒エンジンにおいて、無端可撓部材の張力による振れが問題となる一端側のカムジャーナル部のジャーナルクリアランスを小さくすることにより、タイミングベルトやチェーンの張力によるカムシャフトの振れを防止することができ、そのジャーナルクリアランスを小さくしたカムジャーナル部の内面下部にカム軸方向に延びる溝を形成することにより、ジャーナル部内面に溝から潤滑油を間欠給油して所要潤滑油量を確保するようにでき、また、タペットガイドホールへの潤滑油量も確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のエンジン上部の気筒列方向に直交する断面にて示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるシリンダヘッド部の前端部平面図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるカムキャリアの平面図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるカムキャリアの前端面図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるカムキャリアの一部を排気側のタペットガイド部においてカム軸方向に直交を断面で示す縦断面図である。
【図６】本発明の実施の形態における動弁装置のタペットの平面図である。
【図７】本発明の実施の形態における動弁装置のタペットのカム軸に直交する中心断面で示す正面視縦断面図である。
【図８】本発明の実施の形態における動弁装置のタペットのカム軸に平行な中心断面で示す側面視縦断面図である。
【図９】本発明の実施の形態における動弁装置のタペットのロック機構の中心を通る平面視横断面図である。
【符号の説明】
１　シリンダヘッド本体
３　カムキャップ
４　吸気カムシャフト
５　排気カムシャフト
６　カムジャーナル部
８　タペットガイドホール
９　タペットガイド部
１０　カムキャリア
３０　タペット
１７ａ、１７ｂ　カムスプロケット
１８　タイミングチェーン
９１、９２　オイルギャラリ（油圧用）
９９ａ、９９ｂ　オイルギャラリー（潤滑用）
１００ａ、１００ｂ　分岐油路
１０２、１０３　油受け壁部
１０４、１０５　オイル溝（溝）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cylinder head structure of an engine, and more particularly to a multi-cylinder engine driven by a crankshaft via an endless flexible member of a transmission device in which a camshaft that drives a valve via a tappet is disposed at an axial front end side. The present invention relates to a cylinder head structure.
[0002]
[Prior art]
In an engine for an automobile or the like, a direct type valve train that drives an intake valve and an exhaust valve directly by a cam via a tappet is provided, and a timing belt, a chain, etc., driven by a crankshaft at an axial front end side of a camshaft. Conventionally, there is known a device in which a power transmission device using a transmission is arranged (for example, see Patent Documents 1 and 2). As a valve train of such an engine, a valve train having a hydraulically operated valve characteristic changing mechanism, for example, a tappet is constituted by a center tappet and side tappets on both sides in the cam axis direction, and both side tappets are disposed on the valve side. Near the end of the side tappet by a connecting portion that extends substantially perpendicular to the side tappet, and a connecting portion with the valve stem is provided on the surface on the side opposite to the cam side of the connecting portion, so that it is relatively movable between the side tappets on both sides A center tappet is incorporated into the outer peripheral surface of the valve so that the outer peripheral surface is substantially cylindrical. The center mechanism and the side cam having different cam profiles are provided by a lock mechanism, and the valve is operated by coupling or disengagement of the lock mechanism. It is known that an oil gallery for a valve characteristic change mechanism that extends in the cylinder row direction is arranged on the cam carrier so that the characteristics can be changed. That (for example, see Patent Documents 1 and 2).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-329907 A [Patent Document 2]
JP-A-2002-54413
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in a valve gear of an engine that drives a valve by a cam, a predetermined journal clearance is set in a cam journal portion that supports a camshaft so as to prevent an increase in sliding resistance due to deformation after machining. It is originally desired that the journal clearance be as small as possible. In particular, in a multi-cylinder engine in which the camshaft is driven by a timing belt or a chain at one end in the axial direction, the camshaft is deformed by the tension of the timing belt or the chain, resulting in runout and deterioration of reliability. I do.
[0005]
The present invention has been made in view of such a problem, and in a multi-cylinder engine in which a transmission that is driven via an endless flexible member such as a timing belt or a chain is disposed at one axial end of a camshaft, An object of the present invention is to prevent camshaft runout due to the tension of a timing belt or a chain.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The cylinder head structure of the engine according to the present invention includes a valve operating device that drives a valve through a tappet that abuts on a cam and slides in a tappet guide hole, and is driven by a crankshaft at one axial end of a camshaft. An endless flexible member of the transmission is provided, an axial oil passage is formed in the camshaft, and a branch oil passage branching from the oil passage and opening to each cam journal portion is formed. A multi-cylinder row type in which lubricating oil is supplied to each cam journal section via an oil passage and lubricating oil leaking from each cam journal section side end is guided to each tappet guide hole to lubricate the tappet sliding surface. A cylinder head structure of an engine, wherein a journal clearance of at least a part of the cam journals at one end on which an endless flexible member is provided among the cam journals. The cam journal is set to be smaller than the journal clearance of the cam journal on the other end side, and extends in the cam axis direction at the lower part of the inner surface of at least a portion of the cam journals of the cam journals for which the journal clearance is set to be small. An open groove is provided.
[0007]
The end of the cylinder head in the cylinder row direction is provided with a bolt fastening part to the cylinder head, and has a structure with high rigidity to cope with head bolt tightening. As a result, journal clearance can be reduced. Therefore, the cam journal on one end where the deflection due to the tension of the endless flexible member is a problem can be set smaller than the journal clearance of the cam journal on the other end, thereby reducing the deflection of the camshaft. Can be prevented. Then, lubricating oil is supplied to each cam journal portion via each branch oil passage branched from an oil passage formed in the camshaft, and lubricating oil leaking from each cam journal portion side end is used to supply lubricating oil to each tappet guide hole. In the case of a cylinder head configured to lubricate the tappet sliding surface, if the journal clearance of the cam journal at one end is reduced, lubricating oil will not easily flow through the cam journal with the reduced journal clearance. By forming a groove extending in the cam axis direction at the lower portion of the inner surface of the cam journal portion with a reduced clearance, lubricating oil accumulated in the groove on the inner surface of the journal can be intermittently supplied, and the required amount of lubricating oil can be secured in total. Further, by forming the groove as a groove opened to the side surface of the cam journal portion, the amount of lubricating oil to the tappet guide hole adjacent to the cam journal portion with reduced journal clearance can be secured. This groove is a groove extending in the cam axis direction, and the communication with the branch oil passage on the camshaft side is intermittent. , The lubricating oil can be spread to the cam journal section and the tappet guide hole on the other end side.
[0008]
Here, the cylinder head portion includes a cylinder head body in which the cylinder head is integrally formed with a combustion chamber top of each cylinder of the multi-cylinder row engine, each cam journal portion supporting the camshaft, and the tappet guide hole. A cam carrier integrally formed with each tappet guide portion, wherein the cam carrier is bolted to the cylinder head body at least at bolt boss portions formed at a front end portion and a rear end portion in the cylinder row direction. May be.
[0009]
The end of the cam carrier in the cylinder row direction has a structure with high rigidity to cope with bolt tightening, and less deformation after machining the cam journal keeps a perfect circle, so the journal clearance can be reduced, The journal clearance of the cam journal at one end where the deflection due to the tension of the endless flexible member becomes a problem can be set smaller than the journal clearance of the cam journal at the other end, thereby reducing the deflection of the camshaft. Can be prevented. Then, by forming a groove extending in the cam axis direction at the lower portion of the inner surface of the cam journal portion with the reduced journal clearance, the amount of lubricating oil can be secured, and by forming the groove as a groove opened on the side surface of the cam journal portion, The amount of lubricating oil to the tappet guide hole adjacent to the cam journal portion with reduced journal clearance can also be secured. Then, by setting the groove of an appropriate size, it is possible to suppress a decrease in oil pressure in the oil passage in the camshaft and to spread the lubricating oil to the cam journal portion and the tappet guide hole on the other end side.
[0010]
In the case of a cylinder head having a cam carrier, an oil receiving wall portion inclined in a direction to guide lubricating oil leaked from each cam journal portion side end toward a tappet guide hole located between the cam journal portions is provided on the cam carrier. It is preferable to form them integrally, so that the supply of the lubricating oil to the tappet guide holes is ensured.
[0011]
This cylinder head structure can be applied to a structure in which the valve gear is provided with a hydraulically operated valve characteristic changing mechanism, and an oil gallery for the valve characteristic changing mechanism extending in the cylinder row direction is provided on the cam carrier. In such a case, even if the oil passage for tappet lubrication cannot be formed in the cam carrier in a space due to the provision of the oil passage for the valve characteristic changing mechanism, it is possible to suppress a decrease in oil pressure of the oil passage for cam journal lubrication. Thus, the amount of lubricating oil for tappet lubrication can be ensured.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
1 to 9 show a cylinder head structure of an engine according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a section orthogonal to the cylinder row direction at the top of the engine, FIG. 2 is a plan view of a front end portion of a cylinder head portion, FIG. 3 is a plan view of a mu carrier, and FIG. 4 is a front end view of a cam carrier. 5 is a longitudinal sectional view showing a part of the cam carrier in a cross section orthogonal to the cam axis direction at the tappet guide portion on the exhaust side, FIG. 6 is a plan view of the tappet of the valve train, and FIG. 7 is a tappet of the valve train. 8 is a vertical cross-sectional view in a front view showing a center cross-section orthogonal to the cam shaft of FIG. 8, FIG. 8 is a vertical cross-sectional view in a side view showing a center cross-section parallel to the cam shaft of the tappet, and FIG. FIG.
[0014]
The engine according to this embodiment is an in-line four-cylinder DOHC (double overhead cam) engine, which is bolted to the upper part of a cylinder block (not shown) as shown in FIG. And a cylinder head cover 2 is attached to the upper part of the cylinder head body 1 which forms the outer periphery of the valve operating chamber at the top of the head to define a valve operating chamber. Each cam journal portion 6 supporting the intake camshaft 4 and the exhaust camshaft 5 is formed in cooperation with the cam cap 3 in a valve operating chamber defined at an upper portion of the cylinder head body 1 and a tappet guide is formed. An integrated cam carrier 10 forming a tappet guide 9 having a hole 8 is arranged, and the cam carrier 10 is bolted to the cylinder head body 1.
[0015]
This engine has two intake ports 11 and two exhaust ports 12 per cylinder, two intake valves 13 and two exhaust valves 14, and each of the intake valves 13 and exhaust valves 14 is a tappet 30. And a direct-type valve train that is driven directly by a cam via The tappet 30 has a divided structure of a center tappet for high speed and a side tappet for low speed, and has a lock mechanism for connecting and disconnecting the center tappet and the side tappet. The intake camshaft 4 and the exhaust camshaft 5 are provided for each cylinder. For each tappet 30 corresponding to the two intake valves 13 and two exhaust valves, two low-speed cams 16a are provided on both sides in the cam axis direction with one high-speed cam 15a, 15b at the center. 16b. A valve characteristic changing mechanism is constituted by a divided tappet 30 having a built-in lock mechanism, and a cam configuration in which the low-speed cams 16a and 16b are arranged on both sides with the high-speed cams 15a and 15b at the center.
[0016]
As shown in FIG. 2, the intake camshaft 4 and the exhaust camshaft 5 disposed in the cylinder row direction protrude from the front end of the cam carrier 10, and cam sprockets 17a and 17b are provided at the protruding axial front ends, respectively. A timing chain 18 extends between the cam sprockets 17a and 17b and a crank sprocket at the front end of a crankshaft (not shown). Further, a chain cover 19 is attached so as to cover the cam sprockets 17a and 17b, and the transmission composed of the timing chain 18 and the crank sprocket. Note that the transmission may use another endless flexible member such as a timing belt.
[0017]
As shown in FIGS. 1 to 3, the cam carrier 10 connects the ignition plug mounting hole 21 for each cylinder with the ignition plug mounting hole 21 of each cylinder located at the center in the cylinder row width direction and in the cylinder row direction. A central web 22 is provided, and side walls 23 and 24 are arranged at intervals on both sides in the width direction of the central web 22 and extend in the cylinder row direction. An intake side is provided between the central web 22 and the side walls 23 and 24. A cam journal 6 on the exhaust side and a tappet guide 9 constituting each tappet guide hole 8 on the intake and exhaust sides are arranged, and the cam journal 6 and the tappet guide 9 are arranged on the central web 22 and the side wall. It is a member having a frame structure integrally connected to the portions 23 and 24.
[0018]
In the center web 22 of the cam carrier 11, on both sides on the intake side and the exhaust side with the ignition plug mounting hole 21 interposed therebetween, in the cylinder head longitudinal direction (cam axis direction) in the vicinity of the tappet guide hoe 9 of each cylinder. Oil gallery 91, 92 extending is provided, and the inner peripheral surface of tappet guide hole 8 is branched from oil gallery 91, 92 so as to supply the hydraulic pressure from oil gallery 91, 92 to the lock mechanism of each tappet 30. Hydraulic oil supply passages 93 and 94 are provided. At the front end of the center web 22 of the cam carrier 1, a hydraulic control valve mounting hole 95 for mounting a hydraulic control valve for controlling the operating hydraulic pressure of a lock mechanism built in the tappet 30 is provided. A hydraulic control plug mounting hole 96 is provided. At the forefront of the cam carrier 10, a hydraulic oil inflow oil passage 97 for introducing hydraulic pressure from an oil pump, which is a hydraulic pressure source, to a hydraulic control valve, and hydraulic pressure from the hydraulic control valve to oil gallery 91, 92. A hydraulic oil outflow passage 98 is formed.
[0019]
Further, as shown in FIG. 1, the intake camshaft 4 and the exhaust camshaft 5 are formed with oil galleries 99a and 99b, respectively, which form axial oil passages in the center, and branch off from the oil passages 99a and 99b. Thus, branch oil passages 100a and 100b that open to each cam journal portion 6 of the cam carrier 10 are formed. Lubricating oil from an oil pump is supplied to the oil galleries 99a and 99b, and the lubricating oil is guided from the oil galleries 99a and 99b to the cam journals 6 of the cam cap 10 via the branch oil passages 100a and 100b. Thereby, each cam journal portion 6 is lubricated. Further, the lubricating oil leaked from the side end of each cam journal portion 6 is guided to each tappet guide hole 8 located between each cam journal portion 6, thereby lubricating the tappet sliding surface of each tappet guide hole 8. . As shown in FIGS. 1 and 5, the cam carrier 10 has the lubricating oil leaked from each cam journal 6 inside the side walls 23, 24, into the tappet guide holes 8 located between the cam journals 6. Oil receiving wall portions 102 and 103 that are inclined in the direction for guiding are integrally formed.
[0020]
In this embodiment, among the cam journal portions 6 of the cam carrier 10, the journal clearances of the first and second cam journal portions 6 from the front end on the intake side and the exhaust side are different from those of the other cam journal portions 6. As shown in FIG. 3, the second cam journal 6 from the front end is set to be smaller than the journal clearance. 105 is provided. In this embodiment, the oil groove is not provided in the frontmost cam journal portion 6 because the frontmost cam journal portion 6 and the tappet guide hole 8 of the frontmost cylinder are originally separated from each other, and the tappet of the frontmost cylinder is originally separated. The supply of oil to the guide hole is designed to be supplied from the second cam journal section 6, and since the frontmost cam journal section 6 is pulled downward by the timing chain, the oil is supplied to the cam journal section 6. This is because the formation of the oil groove causes the oil film to break on the journal surface and deteriorates the lubricity. Also, the oil grooves 104 and 105 of the second cam journal 6 are formed at the lower part because the camshaft is pushed upward by the reaction force when the tappet is pushed down by the cam in the second cam journal 6. However, if the oil groove is formed on the upper surface of the cam journal portion, there is a concern that an oil film may be formed in the same manner as described above. This is to ensure that the supply of water is performed.
[0021]
The cam cap 3 is bolted to each cam journal 6 of the cam carrier 10. However, among the pair of bolts 111 and 112 for fixing the cam cap 3 to the cam journal portion 6 of the cam carrier 10, the bolt 111 on the side wall portion 23 connects the cam carrier 10 to the cam cap 3 at the front end in the cylinder row direction on the intake side. It penetrates and is screwed into the cylinder head main body 1, and the cam cap 3 and the cam carrier 10 are fastened together to the cylinder head main body 1. The cam cap 3 at the front end in the cylinder row direction on the exhaust side is a pair of bolts 113 and 114 for fixing the cam cap 3 to the cam journal portion 6 of the cam carrier 10, and the bolt 114 on the side wall portion 24 is used for the cam carrier 10. It penetrates and is screwed into the cylinder head main body 1, and the cam cap 3 and the cam carrier 10 are fastened together to the cylinder head main body 1.
[0022]
The cam carrier 10 includes, in addition to the bolts 111 and 114 that fasten the cam cap 3 and the cam carrier 10 together, two left and right bolt bosses 115 and 116 adjacent to the rear of the cam journal 6 at the front end of the cam carrier 10 shown in FIG. Then, the bolt is fastened to the cylinder head main body 1 at the bolt boss 117 at one place on one side of the rear end. In FIG. 2, 118 and 119 are bolts attached to bolt bosses 115 and 116 at the front end of the cam carrier 10.
[0023]
The cylinder head body 1 is fixed to the cylinder block by a head bolt (not shown) below the cam carrier 10.
[0024]
As shown in FIGS. 6 to 9, the tappet 30 has a substantially cylindrical shape as a whole, and a center portion in the direction of a camshaft (the center axis of the camshaft 2) is formed by a center tappet 31. Side portions are formed by 32a and 32b. The upper surface of the center tappet 31 forms a substantially rectangular planar center cam contact surface that is long in the cam sliding direction (the direction orthogonal to the axis of the camshaft in plan view), and both side tappet bodies of the side tappet 32 are formed. The upper surfaces of 32a and 32b form a substantially crescent-shaped planar side cam contact surface which fills both sides of the center cam contact surface to form a circular cam contact surface as a whole.
[0025]
The side tappet 32 has a pair of side tappet bodies 32a and 32b constituting a side cam contact surface, near the end opposite to the cam contact surface (hereinafter, referred to as "anti-cam side"), and a valve stem end on the lower surface. And a connection portion 32c having a contact portion 33, and is formed in a substantially U-shape in a side view. A lost motion spring seat portion is provided at both ends of the connection portion 32c in a direction orthogonal to the cam shaft. The lost motion spring seats 34a and 34b are provided with lost motion springs 35a and 35b, respectively, and the center tappet 31 is assembled between the side tappet bodies 32a and 32b from above. In the tappet 30, the contact portion 33 on the lower surface of the connection portion 32c of the side tappet 32 contacts the valve stem end via the shim 6.
[0026]
The center tappet 31 has a pair of end surfaces 36a, 36b vertically and symmetrically extending vertically downward from an edge of a side (both long sides) of the substantially rectangular planar center cam contact surface in the cam sliding direction, In addition, the cam shaft has a pair of outer circumferential surfaces 37a and 37b extending in a vertically symmetrical manner from left and right ends (both short sides) in the direction orthogonal to the cam shaft. At both ends in the orthogonal direction, the outer side continuously protrudes in an arc shape from the outer peripheral surface toward the side tappet 32 (side tappet bodies 32a and 32b), and the inner side faces the direction perpendicular to the cam shaft. Projections 38a, 38b, 38c, 38d projecting in the cam axis direction at substantially right angles from the front and rear end surfaces 36a, 36b so as to form a sliding contact surface extending in the tappet axis direction in parallel with the axial direction are formed substantially in the tappet axis direction. Formed over the entire length It is configured in a planar view substantially I-shaped as a whole. A through hole 39 is formed in the center of the upper portion of the center tappet 31 so as to penetrate between the front and rear end surfaces 36a and 36b in parallel with the cam axis direction.
[0027]
In addition, the side tappet 32 has a pair of inner end surfaces 40a, 40b that are substantially U-shaped in side view and extend inside the pair of left and right side tappet bodies 32a, 32b to face vertically downward as described above, The outer peripheral surfaces 41a and 41b each have an arc-shaped cross section and extend vertically downward and symmetrically from the edge of the side cam contact surface on the outer end side in the cam axis direction, and the cam sliding direction of the side tappet bodies 32a and 32b. At both ends (in a direction perpendicular to the camshaft), sliding contact surfaces extending in the tappet axis direction parallel to the camshaft direction so as to make sliding contact with the sliding contact surfaces of the projections 38a, 38b, 38c, 38d of the center tappet 31. The sliding contact portions 42a, 42b, 42c, 42d provided with are formed. The side tappet 32 has a through hole 39 in the center tappet 31 when the center cam contact surface of the center tappet 31 and the side cam contact surface of the side tappet 32 are flush with each other in the upper center of the side tappet bodies 32a and 32b. Through holes 43a, 43b penetrating from the inner end surfaces 40a, 40b to the outer peripheral surfaces 41a, 41b are provided in parallel with the cam shaft direction so as to communicate with each other without any step.
[0028]
In the center tappet 31 and the side tappet 32, the center cam sliding contact surface of the center tappet 31 contacts the base circle portion of the center cams 15a and 15b, and the side cam sliding contact surface of the side tappet 32 contacts the base circle portion of the side cams 16a and 16b. In this state, the center cam sliding contact surface of the center tappet 31 and the side cam sliding contact surface of the side tappet 32 are substantially flush, and in this state, the through holes 39 of the center tappet 31 and the through holes 43a, 43b of the side tappet 32. Communicate in a straight line.
[0029]
A hydraulic plunger 71 is built in the through hole 43b of one side tappet body 32b of the side tappet 32 so as to be able to protrude into the through hole 56 of the center tappet 31 by hydraulic pressure, and a through hole 39 penetrating the center tappet 31 is provided. Has a built-in lock pin 72 that is pushed by the hydraulic plunger 71 and can protrude into the through hole 43a of the other side tappet body 32a of the side tappet 32. The lock pin 72 is connected to the center tappet 31 and the side. A return spring 73 that urges the tappet 32 to a position where the tappet 32 is separated from each other and relatively movable in the tappet sliding direction is built in.
[0030]
In the through hole 39 of the center tappet 31, the end face of the center tappet 31 is opened at a portion opening to front and rear end faces 36 a, 36 b facing the inner end faces 40 a, 40 b of both side tappet bodies 32 a, 32 b of the side tappet 32. Bushes 74 and 75 are inserted and fixed respectively so as to be flush with 36a and 36b. The bush 75 fixed to the end on the hydraulic plunger 71 side contacts the flange 76 on the outer periphery of the lock pin 72 to restrict the movement of the lock pin 72 toward the hydraulic plunger 71. The bush 74 fixed to the other end holds the return spring 73 in a compressed state between the bush 74 and the flange 76 on the outer periphery of the lock pin 72.
[0031]
Further, bushes 77 and 78 are inserted and fixed into both through holes 43a and 43b on the side tappet 32 side, respectively. Of these, the bush 78 inserted and fixed in the through hole 43b of the side tappet body 32b in which the hydraulic plunger 71 is built in, the outer peripheral side of the tappet is closed by an end wall 78a, and the inner side is a fitting for slidingly fitting the hydraulic plunger 71. A hole 78b is formed. The bush 77 inserted into and fixed to the through hole 43a of the other side tappet body 32a has a fitting hole 77b for fitting an end of the lock pin 72 on the inner side in the axial direction. It functions as a stopper that regulates The bushings 77 and 78 on the side tappet 32 side have end portions on the side of the center tappet 31 projecting from the through holes 61a and 61b by predetermined dimensions, respectively, and are inserted into and fixed to the through holes 56 of the center tappet 31 on the end faces thereof. They face each other at a predetermined interval.
[0032]
In the outer peripheral surface 41a of the side tappet body 32a on which the bush 77 is inserted and fixed (rear side), a portion where the through hole 43a is opened is notched vertically, and the cut portion is provided with the bush. A detent member 87 supported by a pin 86 supported by 77 so as to be swingable is mounted to prevent the tappet 3 from rotating in the circumferential direction.
[0033]
Further, the center tappet 31 has both side tappets of the side tappet 32 in the cam axis direction at portions of both end faces 54a, 54b facing the both side tappet bodies 32a, 32b of the side tappet 32 along a lower portion of the through hole 39. By protruding toward the inner end surfaces 40a, 40b of the bodies 32a, 32b, it is engaged with the ends of the inwardly protruding bushes 77, 78 mounted in the through holes 43a, 43b of the side tappet bodies 32a, 32b. Locking portions 89a and 89b to be stopped are provided. By locking the locking portions 89a and 89b on both sides with the bushes 77 and 78 on the side tappet 32 side, the center tappet 31 is restricted from moving upward in the tappet sliding direction.
[0034]
In this way, the through-holes 39, 43a, 43b, the hydraulic plunger 71, the lock pin 72, the return spring 73, and the like constitute a lock mechanism that allows the center tappet 31 and the side tappet 32 to be mutually connected and detached. I have.
[0035]
In this lock mechanism, when hydraulic pressure acts, the hydraulic plunger 71 moves to the lock pin 72 side and the end enters the through hole 39 on the center tappet 31 side, and the lock pin 72 opposes the return spring 73. The end of the lock pin 72 is moved into the through hole 43a of the other side (rear side) side tappet body 32a of the side tappet 32. At this time, the hydraulic plunger 71 straddles the divided part of the center tappet 31 and the one side (front side) side tappet body 32b of the side tappet 32, and the lock pin 72 moves the other of the center tappet 31 and the side tappet 32. The center tappet 31 and the side tappet 32 are straddled over the divided portion of the side tappet body 32a and cooperate with each other to be locked. When the hydraulic pressure is released, the return spring 73 pushes the lock pin 72 back to the hydraulic plunger 71 side, and the hydraulic plunger 71 returns to the original position, so that both end surfaces of the lock pin 72 are in the through holes 39 of the center tappet 31. Inside, the center tappet 31 and the divided portion of the side tappet 32 are substantially flush with each other, the center tappet 31 is separated from the side tappet 32, and the unlocked state (unlocked).
[0036]
As described above, the lock mechanism can be switched between the locked state and the unlocked state by the hydraulic pressure. In the locked state, the side tappet 32 and the center tappet 31 are connected to each other and driven by the side tappet 32 and the center cams 15a and 15b. The center tappet 31 cooperates to lift the valve in a high speed manner. In the unlocked state, the center tappet 31 separates from the side tappet 32 and moves freely while being pressed by the center cams 15a and 15b by the lost motion springs 35a and 35b, and the side cams 16a and 16b move the side tappet 32 Activate to lift or substantially deactivate the valve in a low speed fashion.
[0037]
In this embodiment, as described above, of the cam journal portions 6 of the cam carrier 10, the journal clearances of the first and second cam journal portions 6 from the front end on the intake side and the exhaust side are changed. 6 is set smaller than the journal clearance, and oil grooves 104, 105 extending in the cam axis direction at the lower portion of the inner surface of the second cam journal portion 6 from the front end and having both ends opened to the side surfaces of the cam journal portion 6 are provided. By setting the journal clearance of the front end cam journal portion 6 to which the tension of the timing chain 18 is applied to be smaller than the journal clearance of the cam journal portion on the other end side, it is possible to prevent the camshaft from oscillating, and to reduce the oil groove. 104, 105 ensure the amount of lubricating oil for the second cam journal 6 It can be secured even amount of lubricating oil to the tappet guide holes 8 adjacent to the cam journal portion 6. By setting the oil grooves 104 and 105 to an appropriate size, it is possible to suppress a decrease in oil pressure and to spread the lubricating oil to the cam journal portion 6 and the tappet guide hole 8 on the rear end side.
[0038]
In the above-described embodiment, oil grooves 104 and 105 are provided at the lower portion of the inner surface of the second cam journal portion 6 from the front end, and the journal clearance is relatively increased for the third and subsequent cam journal portions 6, and the grooves are provided. However, a small groove may be formed in the third and subsequent cam journal portions 6 as necessary.
[0039]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the cylinder head structure of the present invention is a multi-cylinder engine in which a transmission driven by an endless flexible member such as a timing belt or a chain is disposed at one axial end of a camshaft. In the above, by reducing the journal clearance of the cam journal portion at one end where the deflection due to the tension of the endless flexible member becomes a problem, the deflection of the cam shaft due to the tension of the timing belt or the chain can be prevented, and the journal clearance can be prevented. By forming a groove extending in the direction of the cam axis at the lower part of the inner surface of the cam journal part, the lubricating oil can be intermittently supplied from the groove to the inner part of the journal part to secure the required amount of lubricating oil. The amount of lubricating oil for the holes can be secured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a cross section orthogonal to a cylinder row direction of an upper portion of an engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a front end portion of a cylinder head portion according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view of a cam carrier according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a front end view of the cam carrier according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a part of the cam carrier in the embodiment of the present invention in a cross section orthogonal to the cam axis direction in a tappet guide portion on the exhaust side.
FIG. 6 is a plan view of a tappet of the valve gear according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a vertical sectional view in front view showing a center section orthogonal to a cam shaft of a tappet of the valve train in the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a side view vertical sectional view showing a center section parallel to a cam shaft of a tappet of the valve train in the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view in plan view passing through the center of the lock mechanism of the tappet of the valve train in the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder head main body 3 Cam cap 4 Intake camshaft 5 Exhaust camshaft 6 Cam journal part 8 Tappet guide hole 9 Tappet guide part 10 Cam carrier 30 Tappet 17 a, 17 b Cam sprocket 18 Timing chain 91, 92 Oil gallery (for oil pressure)
99a, 99b Oil Gallery (for lubrication)
100a, 100b Branch oil passages 102, 103 Oil receiving wall portions 104, 105 Oil grooves (grooves)

Claims

An endless flexible member of a transmission driven by a crankshaft is provided at one axial end of the camshaft, with a valve train driving the valve via a tappet that abuts on the cam and slides in the tappet guide hole. An axial oil passage is formed in the camshaft, a branch oil passage branching from the oil passage and opening to each cam journal portion is formed, and is formed in each of the cam journal portions through each branch oil passage. A cylinder head structure of a multi-cylinder row type engine configured to be supplied with lubricating oil, and lubricating oil leaking from each cam journal side end to be guided to each tappet guide hole to lubricate a tappet sliding surface. ,
Among the cam journals, at least one of the cam journals on the one end side has a smaller journal clearance than the journal clearance of the other end cam journal section, and a smaller one of the cam journal sections has a smaller journal clearance. A cylinder head structure for an engine, wherein a groove extending in a cam axis direction is provided at a lower portion of an inner surface of at least a part of the cam journal portion and is opened on a side surface of the cam journal portion.

The cylinder head body in which the cylinder head is integrally formed with the top of the combustion chamber of each cylinder of the multi-cylinder row type engine, each cam journal section supporting the camshaft, and each tappet guide section having the tappet guide hole are integrally formed. The engine cylinder head part structure according to claim 1, comprising a formed cam carrier, wherein the cam carrier is bolted to the cylinder head body at least at a bolt boss formed at a front end and a rear end in the cylinder row direction. .

3. An oil receiving wall portion inclined in a direction to guide lubricating oil leaked from each cam journal portion side end toward a tappet guide hole located between the cam journal portions is formed integrally with the cam carrier. Engine cylinder head structure.

4. The cylinder head portion of an engine according to claim 2, wherein the valve operating device includes a hydraulically operated valve characteristic changing mechanism, and an oil gallery for the valve characteristic changing mechanism extending in a cylinder row direction is provided on the cam carrier. Construction.